ca6140车床拔叉 王一杰

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青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计（论文）说明书

摘 要

本毕业设计说明书主要介绍了CA6140车床典型连接件的加工工艺及夹具设计

的全过程。

说明书主要内容分为两部分：第一部分是分析零件的加工工艺的设计，主要包括零件的工艺性分析，零件加工工艺性规程，零件的分析，毛坯的选择，定位基准的选择，工艺路线的拟定，确定加工余量，时间定额和提高劳动生产率的公益途径，还有工艺过程的技术经济性分析；第二部分是对孔的夹具设计，主要包括设计任务的分析，定位方案的确定，定位误差的分析，切削力、夹紧力的计算，夹紧方案以及夹具体部分结构形式的设计，最后通过前面的设计画出零件图。机械加工工艺规程是规定零件加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后指导生产。

本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计的车床夹具，主要包括定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益，因而对夹具知识的认识和学习在今天尤为重要。

关键词：连接件，加工工艺，夹具，毛坯，公差。

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Abstract

This graduation design manual mainly introduced the CA6140 lathe typical process connections and fixture design process.

The main contents of manual is divided into two parts: the first part is the design and analysis process of the main parts, including parts of the process analysis, process of machining parts of rules, the analysis of the components, the choice of blank, the selection of locating datum, the process route plan, determine the machining allowance, time quota and improve public way of labor productivity, technical and economic analysis and process; the second part is the fixture design of hole, mainly including the design task analysis, determine positioning scheme, the position error analysis, the calculation of cutting force, clamping force, clamping scheme and design the clamp part structure design, finally draw the front the part drawing. The machining process planning is one of the technical document parts processing process and method of operation, it is on the concrete production conditions, the process and method of operation is more reasonable, in accordance with the provisions of the written document after the examination and approval process, guiding production

This paper is combined with the actual production, universal fixture can not meet the requirement of production, workpiece clamping fixture with low efficiency, high labor intensity, the processing quality is not high, and often need to increase the marking process, and specially designed lathe fixture, including positioning scheme, labeling requirements suitable dimensions, tolerances and technical, and the necessary precision analysis, ensure the machining accuracy of workpiece fixture can meet the requirements of. Fixture to improve production efficiency of enterprises to a certain extent, to know the knowledge of fixture and learning is important today.

Keywords: connector, machining process, fixture, blank, tolerance.

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前言

机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直

接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。

机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。

技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。

机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具 。在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求 ，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置 、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成。

夹具种类按使用特点可分为：①万能通用夹具。如机用虎钳、卡盘、吸盘、分度头和回转工作台等，有很大的通用性，能较好地适应加工工序和加工对象的变换，其结构已定型，尺寸、规格已系列化，其中大多数已成为机床的一种 标准附件。②专用性夹具。为某种产品零件在某道工序上的装夹需要而专门设计制造，服务对象专一，针对性很强，一般由产品制造厂自行设计。常用的有车床夹具、铣床夹具、钻模(引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具)、镗模(引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具)和随

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行夹具（用于组合机床自动线上的移动式夹具）。③可调夹具。可以更换或调整元件的专用夹具。④组合夹具。由不同形状、规格和用途的标准化元件组成的夹具，适用于新产品试制和产品经常更换的单件、小批生产以及临时任务。

除虎钳、卡盘、分度头和回转工作台之类，还有一个更普遍的叫刀柄，一般说来，刀具夹具这个词同时出现时，大多这个夹具指的就是刀柄。

通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及夹具设计的基本能力，为以后走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是：

（1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。

（2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。

（3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。 （4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。

（5）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。

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一、零件的分析

（一） 零件的作用

设计的题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它放置与车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需要的速度和扭矩的作用。零件的φ25孔与操纵机构相连，φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮来实现变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 （二）零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造的性能优良，但塑性比较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

1．小头孔φ25 ；

2．大头半圆孔Ф 及其端面； 3．16×8槽；

4．φ40外圆斜面；

5．大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm； 槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08m。 该零件两个面都没有尺寸精度的要求，也无粗糙度的要求。φ25的孔的粗糙度值要求1.6，需要精加工。因为是大批量生产，所以需用钻，保证其加工精度。再下面的叉口有3.2的粗糙度的要求，所以采用先粗铣再精铣来满足精度的要求，同时保证φ25的孔和叉口的垂直度。与此同时该零件上还需加工16×8的槽，其粗糙度值为6.3，所以一次铣销即可实现。但同时要满足该槽与φ25的孔的垂直度。

由上面分析我们可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

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二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

根据《机械制造工艺设计简明手册》（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益民主编） 零件材料为HT200，采用铸造。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》（后称《指导手册》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。根据《机械加工工艺师手册》（机械工业出版出版社、杨叔子主编），得知大批量生产的铸造方法有两种金属模机械砂型铸造和压铸，由于压铸的设备太昂贵，根据手册数据采用铸造精度较高的金属型铸造。 （二）基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择Φ40mm圆一个端面作为粗基准加工另一个端面。再加一个钩形压板和一个V形块限制自由度，达到完全定位。

（2）精基准的选择。主要因该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 （三）制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1．工艺路线方案一：

工序10：粗铣φ55的叉口上端面。以Φ40外圆和其端面为基准，选用X5020A立式铣床+专用夹具。

工序20：粗铣φ40的上端面。以φ55的叉口上端面和以φ40外圆V型块，选用X5020A立式铣床+专用夹具。

工序30：钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔。以Φ40外圆和其端面为基准，选用Z5120A立式钻床+专用夹具。

工序40：粗、精铣φ55的叉口的下端面。以一面两销定位。选用X5020A立式铣床+专用夹具。

工序50：精铣φ55的叉口的上端面。以一面两销定位，选用X5020A立式铣床+专用夹具。

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?0.4工序60：粗、精镗?550的叉口的内圆面。以一面两销定位，选用X5020A立式铣床和专用夹具。

工序70：切断φ55的叉口，用宽为4的切断刀，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

工序:80：粗铣16×8的槽的所在面，以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

精铣16×8的槽的所在面，以Φ25的孔，选用X5020A立式铣床加专用夹

具。

工序90：粗铣16×8的槽。以Φ25的孔，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

精铣16×8的槽，以Φ25的孔，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

工序100：粗铣35×3的斜面。以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

工序110：检验。 2．工艺路线方案二：

工序10： 钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔。以Φ40外圆和其端面为基准，选用Z5120A立式钻床加专用夹具。

工序20：铣φ55的叉口及上、下端面。利用Φ25的孔定位，以两个面作为基准，选用X5020A立式铣床和专用夹具。

?0.4工序30：粗、精铣?550的叉口的内圆面。利用Φ25的孔定位，以两个面作为基准，选用X5020A立式铣床和专用夹具。

工序40：切断φ55叉口，用宽为4的切断刀，选用X5020A立式铣床加专用夹具。 工序50：粗铣35×3的上表面。以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

工序60：粗铣16×8的槽的所在面，以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

精铣16×8的槽的所在面，以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A

立式铣床加专用夹具。

粗铣16×8的上表面。以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立

式铣床加专用夹具。

精铣16×8的槽，以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立式铣

床加专用夹具。

工序70 检验。

以上加工方案大致看来是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，主要表现在φ25的孔及其16×8的槽和φ55的端面加工要求上,以上三者之间具有位置精度要求。图样规定：先钻?25mm的孔。由此可以看出：先钻φ25的孔，再由它定位加工φ55的内圆面及端面，保证φ25的孔与φ55的叉口的端面相垂直。因此，加工以钻φ25的孔为准。为了在加工时的装夹方便，因此

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将切断放在最后比较合适。为了避免造成一定的加工误差；通过分析可以比较工艺路线方案一最为合理。因此，最后的加工路线确定如下：

工序10：粗铣φ55的叉口上端面。以Φ40外圆和其端面为基准，选用X5020A立式铣床+专用夹具。

工序20：粗铣φ40的上端面。以φ55的叉口上端面和以φ40外圆V型块，选用X5020A立式铣床+专用夹具。

工序30：钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔。以Φ40外圆和其端面为基准，选用Z5120A立式钻床+专用夹具。

工序40：粗、精铣φ55的叉口的下端面。以一面两销定位。选用X5020A立式铣床+专用夹具。

工序50：精铣φ55的叉口的上端面。以一面两销定位，选用X5020A立式铣床+专用夹具。

工序60：粗、精镗 的叉口的内圆面。以一面两销定位，选用X5020A立式铣床和专用夹具。

工序70：切断φ55的叉口，用宽为4的切断刀，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

工序:80：粗铣16×8的槽的所在面，以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

精铣16×8的槽的所在面，以Φ25的孔，选用X5020A立式铣床加专用夹

具。

工序90：粗铣16×8的槽。以Φ25的孔，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

精铣16×8的槽，以Φ25的孔，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

工序100：粗铣35×3的斜面。以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。

工序110：检验。

以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

零件材料为HT200，硬度170~220HBS，毛坯重量约1.12kg。根据《机械加工工艺师手册》（以下简称《工艺手册》机械工业出版出版社、杨叔子主编）知生产类型为大批生产，采用金属模铸造毛坯。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1．毛坯余量及尺寸的确定

毛坯余量及尺寸的确定主要是为了设计毛坯图样，从而为工件毛坯的制造作准备，该工序在这里不做详细说明，主要说明一下毛坯尺寸及相应公差的确定，以便毛坯制造者参考。根据《机械加工工艺师手册》（以下简称《工艺手册》机械工业出版出版社、

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杨叔子主编），结合加工表面的精度要求和工厂实际，要合理地处理好毛坯余量同机械加工工序余量之间的不足。粗铣φ55的叉口的上、下端面的加工余量及公差。该端面的表面粗糙度为3.2，所以先粗铣再精铣。查《机械加工余量手册》（以下简称《余量手册》机械工业出版社、孙本序主编）中的表4-2成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7~9级，选用8级。MA为F。再查表4-2查得加工余量为2.0 mm。由《工艺手册》表2.2-1至表2.2-4和《机械制造工艺与机床夹具》（机械工业出版出版社、刘守勇主编）中表1-15及工厂实际可得：Z=2.0mm，公差值为T=1.6mm。

2．各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定 （1）φ25的孔加工余量及公差。 毛坯为实心，不冲出孔。该孔的精度要求在IT7~IT9之间，参照《工艺手册》表2.3-9~表2.3-12确定工序尺寸及余量为：

查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7~9级，选用8级。MA为F。公差值T=0.12 mm，

钻孔φ23mm 扩孔φ24.8 mm 2Z=1.8 mm 铰孔φ25 mm 2Z=0.2 mm

由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。φ25 mm的孔的加工余量和工序间余量及公差分布图见图1。

由图可知： φ25mm的孔加工余量图标

加工尺寸公差 加工前尺寸 加工后尺寸 加工余量

由图可知：

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铸件毛坯 最大 最小 最大 最小 钻孔 φ23 φ22.5 23 扩孔 φ23 φ22.5 φ24.8 φ24.45 24.8 粗铰 φ24.8 φ24.45 φ24.94 φ24.79 24.94 精铰 φ24.94 φ24.79 φ25 φ24.95

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毛坯名义尺寸： 40（mm） 钻孔时的最大尺寸： 23（mm） 钻孔时的最小尺寸： 22.5（mm）

扩孔时的最大尺寸： 23 +1.8=24.8（mm） 扩孔时的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45（mm） 粗铰孔时的最大尺寸： 24.8+0.14=24.94（mm） 粗铰孔时的最小尺寸： 24.94-0.15=24.79（mm） 精铰孔时的最大尺寸： 24.94+0.06=25（mm） 精铰孔时的最小尺寸： 25-0.05=24.95（mm） （2）铣φ55的叉口及上、下端面

因为叉口的粗糙度为3.2，所以粗铣再精铣。参照《工艺手册》表2.3-9~表2.3-12确定工序尺寸及余量为：

查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7~9级，选用8级。MA为F。公差值T=1.4 mm

粗铣φ55的叉口及上、下端面余量1.0 mm。 2Z=2.0 精铣φ55的叉口及上、下端面。 2Z=2.0 （3）粗铣35×3的上端面

因为该面的粗糙度为6.3，所以粗铣一次即可。参照《工艺手册》表2.3-9~表2.3-12确定工序尺寸及余量为：

查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7~9级，选用8级。MA为F。公差值T=1.3mm

粗铣35×3的斜面 z=3.0 （4）铣16×8的所在表面 此面的粗糙度要求为3.2，所以分粗精加工即可。参照《工艺手册》表2.3-9~表2.3-12确定工序尺寸及余量为：

查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7~9级，选用8级。MA为F。公差值T=1.6mm，其偏差±0.7

粗铣16×8的上表面 Z=2.0 精铣16×8的上表面 Z=1.0 （5）铣16×8的槽 此面的粗糙度要求为3.2，所以粗铣再精铣。参照《工艺手册》表2.3-9~表2.3-12确定工序尺寸及余量为：

查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7~9级，选用8级。MA为F。公差值T= 1.6mm 。

精铣16×8的槽 Z=1.0 （6）铣φ40的下端面

此面无粗糙度要求，所以可以直接粗铣。

粗铣φ40的下端面工序尺寸83 Z=2.0

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（7）切断φ55叉口。 （五）确定切削用量及基本工时

工序10：粗铣φ55的叉口上端面。 ①进给量

采用端铣刀，齿数4，每齿进给量af=0.15mm/z（《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》（吴拓、方琼珊主编）。

故进给量f=0.6mm ②铣削速度：

cvdoqvv?mxvyvuvpvkvTapafawz（m/min）

由《数控加工工艺》（田春霞主编）中第五章表5-6得切削速度为9~18m/min 根据实际情况查表得V=15 m/min 切削工时：

引入l=2mm，引出l1=2mm，l3=75mm。

查《工艺手册》P9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

tm1?ll?11?l3nwf?2?2?75?8.7(min)

15?0.6工序20：铣φ40的下端面 ①进给量

采用端铣刀，齿数4，每齿进给量af=0.15mm/z（《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》（吴拓、方琼珊主编）。

故进给量f=0.6mm ②铣削速度：

cvdoqvv?mxvyvuvpvkv（m/min） （表9.4-8） Tapafawz由《数控加工工艺》（田春霞主编）中第五章表5-6得切削速度为9~18m/min 根据实际情况查表得V=15 m/min ③切削工时：

引入l=2mm，引出l1=2mm，l3=75mm。

查《工艺手册》P9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

tm1?ll?11?l3nwf?2?2?40?4.9(min)15?0.6

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总时间：

t?2?tm1?2?4.9?9.8(min)

工序30： 钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔。 1．加工条件

工件材料：灰铸铁HT200 加工要求：钻Φ25的孔，其表面粗糙度值为Rz=1.6 μm；先钻Φ23的孔在扩Φ24.8的孔，再粗铰Φ24.94孔，再精铰Φ25孔。

机床：Z5125A立式钻床。

刀具：Φ23麻花钻，Φ24.8的扩刀，铰刀。 2．计算切削用量

（1）钻Φ23的孔。

①进给量 查《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》P47表2-23钻孔进给量f为0.39～0.47 mm/r，由于零件在加工?23mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则f=(0.39～0.47)×0.75=0.29～0.35mm/r，查表得出，现取f=0.25mm/r。此工序采用Φ23的麻花钻。

所以进给量f= 0.25mm/z ②钻削速度

切削速度：根据手册表2.13及表2.14，查得切削速度V=18m/min。

1000v1000?18ns???249.24(r/min)?dw??23

根据手册nw=300r/min,故切削速度为 ?dwnw??23?300V???21.67(m/min)10001000

③切削工时

l=23mm，l1=13.2mm.

查《工艺手册》P9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

tm1?l?l1?l280?23?13.2??1.55(min)nwf300?0.25

①扩孔的进给量

查《切削用量手册》表2.10规定,查得扩孔钻扩Φ24.8的孔时的进给量,并根据机床规格选取

F=0.3 mm/z ②切削速度

扩孔钻扩孔的切削速度,根据《工艺手册》表28-2确定为 V=0.4V 钻

其中V 钻为用钻头钻同样尺寸的实心孔时的切削速度.故

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V=0.4×21.67=8.668m/min

1000v1000?8.668ns???111.3(r/min)?dw??24.8 按机床选取nw=195r/min. ③切削工时

切削工时时切入L1=1.8mm,切出L2=1.5mm

tm1?l?l1?l280?1.8?1.5??1.4(min)nwf195?0.3

粗铰孔时：

①进给量

根据有关资料介绍,铰孔时的进给量和切削速度约为钻孔时的1/2~1/3,故 F=1/3f钻=1/3×0.3=0.1mm/r

V=1/3V钻=1/3×21.67=7.22m/min

1000v1000?7.22ns???92.2(r/min)?dw??24.94

②切削速度

按机床选取nw=195r/min,所以实际切削速度 ?dwnw??24.94?195V???15.27(m/min)10001000 ③切削工时

切削工时,切入l2=0.14mm,切出l1=1.5mm.

tm1?l?l1?l280?0.14?1.5??4.18(min)nwf195?0.1

精铰孔时的：

①进给量

根据有关资料介绍,铰孔时的进给量和切削速度约为钻孔时的1/2~1/3,故 F=1/3f钻=1/3×0.3=0.1mm/r V=1/3V钻=1/3×21.67=7.22m/min

1000v1000?7.22ns???91.975(r/min)?dw??25

②切削速度

按机床选取nw=195r/min,所以实际切削速度 ?dwnw??25?195V???15.3(m/min)10001000 ③切削工时

切削工时,切入l2=0.06mm,切出l1=0mm.

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l?l1?l280?0.06?0??4.1(min)nwf195?0.1

工序40：粗、精铣φ55的叉口的下端面。 1．粗铣φ55的叉口的下端面 工件材料： HT200，铸造。 机床：X5020A立式铣床。 查参考文献[7]表30—34

刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：YT15，D ?100mm ，齿数Z ??8， 此为粗齿铣刀。 tm1?因其单边余量：Z=1.9mm

所以铣削深度ap ： a p??? 1.9mm

每齿进给量a f ：根据参考文献[3]表2.4-75，取a f ??0.12 mm/ Z 铣削速度V ：参照 参考文献[7]表30—34，取V ?1.33m/ s。

1000v机床主轴转速n：n?

?d式中 V—铣削速度； d—刀具直径。

由式2.1 机床主轴转速n； n?1000v1000?1.33?60??254r/min ?d3.14?100按照参考文献[3]表3.1-74 n ??300r /min

?dn3.14?100?300??1.57r/min 实际铣削速度v： v?10001000?60进给量Vf:Vf?afZn?0.12?8?300/60?4.8mm/s 工作台每分进给量fm： fm?Vf?4.8mm/s?288mm/min

a?：根据参考文献[7]表2.4-81, a?=40mm

2、精铣φ55的叉口的下端面。

工件材料： HT200，铸造。 机床： X5020A立式铣床。

参考文献[7]表30—31

刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YT15，D ?100mm ，齿数12，此为细 齿铣刀。

精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm 铣削深度a p :a p ?????mm

每齿进给量af：根据参考文献[7]表30—31，取af?0.08 ?mm/ Z 铣削速度V ：参照参考文献[7]表30—31，取V ??0.32m/ s

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机床主轴转速n：n?1000V1000?0.32?60??61r/min ?d3.14?100按照参考文献[7]表3.1-31 n ??75r /min ?dn3.14?100?75??0.4r/min?实际铣削速度v：v?10001000?60进给量Vf由式（1.3）有：Vf?afZn?0.15　?12?75/60?2.25mm/s 工作台每分进给量fm：fm?Vf?2.25mm/s?135mm/min

工序50：精铣φ55的叉口的上端面。 工件材料： HT200，铸造。 机床： X5020A立式铣床。

参考文献[7]表30—31

刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YT15，D ?100mm ，齿数12，此为细 齿铣刀。

精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm 铣削深度a p :a p ?????mm

每齿进给量af：根据参考文献[7]表30—31，取af?0.08 ?mm/ Z 铣削速度V ：参照参考文献[7]表30—31，取V ??0.32m/ s

1000V1000?0.32?60??61r/min 机床主轴转速n：n??d3.14?100按照参考文献[7]表3.1-31 n ??75r /min ?dn3.14?100?75??0.4r/min?实际铣削速度v：v?10001000?60进给量Vf由式（1.3）有：Vf?afZn?0.15　?12?75/60?2.25mm/s

工作台每分进给量fm：fm?Vf?2.25mm/s?135mm/min

?0.4?550工序60：粗、精镗的叉口的内圆面

工序70：铣35×3的斜面。 ①进给量

采用端铣刀，齿数4，每齿进给量af=0.15mm/z（《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》，吴拓、方琼珊主编）。

故进给量f=0.6mm

②铣削速度：

cvdoqvv?mxvkvTapafyvawuvzpv（m/min） （表9.4-8）

由《数控加工工艺》（田春霞主编）中第五章表5-6得切削速度为9~18m/min 根据实际情况查表得V=15 m/min ③切削工时

切入L=3mm,行程L1=35。

查《工艺手册》P9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

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tm1?ll?nwf1?3?35?4.2(min)15?0.6

工序80：铣16×8槽所在表面。

1．粗铣16×8的槽的所在面 ①进给量

该槽面可用高速钢三面刃铣刀加工，由前定余量为2mm故可一次铣出，铣刀规格为φ32，齿数为8。由《工艺手册》表2.4-73，取每齿进给量为0.15mm/z,ap=2mm故总的进给量为f=0.15×8=1.2 mm/z。

②切削速度

由《工艺手册》表3.1-74,取主轴转速为190r/min。则相应的切削速度为：

?Dn??　32?190v???19.1(m/min)10001000 ③切削工时

切入l=2mm切出l1=2mm,行程量l3=40mm。

查《工艺手册》P9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

l?l2?l32?2?40tm1???1.92(min)nwf19.1?1.2 2．精铣16×8的槽的所在面

工件材料： HT200，铸造。 机床： X5020A立式铣床。

参考文献[7]表30—31

刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YT15，D ?100mm ，齿数12，此为细 齿铣刀。

精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm 铣削深度a p :a p ?????mm

每齿进给量af：根据参考文献[7]表30—31，取af?0.08 ?mm/ Z 铣削速度V ：参照参考文献[7]表30—31，取V ??0.32m/ s

1000V1000?0.32?60??61r/min 机床主轴转速n：n??d3.14?100按照参考文献[7]表3.1-31 n ??75r /min

?dn3.14?100?75??0.4r/min?实际铣削速度v：v?10001000?60进给量Vf由式（1.3）有：Vf?afZn?0.15　?12?75/60?2.25mm/s 工作台每分进给量fm：fm?Vf?2.25mm/s?135mm/min 工序80：粗、精铣16×8的槽。

1．粗铣16×8的槽

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①进给量

.12?1600的槽可用高速钢三面刃铣刀加工，铣刀规格为φ16，齿数为10。由《机械加工工艺师手册》表21-5，取每齿进给量为0.15mm/z,ap=2mm，故总的进给量为f=0.15×10=1.5 mm/z。

②切削速度

由《工艺手册》表3.1-74,取主轴转速为190r/min。则相应的切削速度为：

?Dn??16　?190v???9.55(m/min)10001000

③切削工时

切入l=2mm，切出l1=2mm行程量l2=40mm。

查《工艺手册》P9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

tm1＋l?ll?12nwf?2?2?40?3.0(min)9.55?1.5

2．精铣16×8的槽

工件材料： HT200，铸造。 机床： X5020A立式铣床。 参考文献[7]表30—31

刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YT15，D ?100mm ，齿数12，此为细 齿铣刀。

精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm 铣削深度a p :a p ?????mm

每齿进给量af：根据参考文献[7]表30—31，取af?0.08 ?mm/ Z 铣削速度V ：参照参考文献[7]表30—31，取V ??0.32m/ s

1000V1000?0.32?60??61r/min 机床主轴转速n：n??d3.14?100按照参考文献[7]表3.1-31 n ??75r /min ?dn3.14?100?75??0.4r/min?实际铣削速度v：v?10001000?60进给量Vf由式（1.3）有：Vf?afZn?0.15　?12?75/60?2.25mm/s

工作台每分进给量fm：fm?Vf?2.25mm/s?135mm/min

工序90：切断φ55叉口。 ①进给量

采用切断刀，齿数4，每齿进给量af=0.15mm/z（《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》（吴拓、方琼珊主编）。

故进给量f=0.6mm ②铣削速度：

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cvdoqvv?mxvyvuvpvkvTapafawz（m/min） （表9.4-8）

由《数控加工工艺》（田春霞主编）中第五章表5-6得切削速度为9~18m/min 根据实际情况查表得V=15 m/min ③切削工时

切出l=2mm，切出l1=2mm,行程量=75mm。

查《工艺手册》P9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

tm1?l?ll?12nwf?2?2?75?8.7(min)15?0.6

工序110：检验。

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参考文献

[1] 赵家齐. 机械制造工艺学课程设计指导书—2. 北京：机械工业出版社，2010.10 [2] 陈宏钧. 实用机械加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，1996.12 [3] 张耀宸. 机械技工工艺设计手册.北京： 航空工业出版社，1987.12 [4] 孟少农. 机械加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，1998.3 [5] 王先逵. 机械制工造艺. 北京：机械工业出版社，2006.1

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independent machine combination. The mechanical equipment of two or more than two machines are mechanically connected together called unit.

Mechanical involves knowledge is very wide. If you want to learn, first of all to study the system of cultural knowledge (number, physical, chemical), professional knowledge (computer, theoretical mechanics, material mechanics, structural mechanics, electricity, electronics, descriptive geometry, mechanical drawing, tolerance matching, metal and nonmetal materials, heat treatment technology, the hydraulic principle, power drag, basic mechanical, mechanical principle, mechanical) professional knowledge such as machinery manufacturing, mechanical design and so on. With this knowledge, but also in the large marine machinery to practice. Only through practice can we master the machinery

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结 论

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机械

机械：将已有的机械能或非机械能转换成便於利用的机械能，以及将机械能变换为某种非机械能或用机械能来做一定工作的装备或器具。前一类机械包括风力机﹑水轮机﹑汽轮机﹑内燃机﹑电动机﹑气动马达﹑液压马达等﹐统称为动力机械。第二类机械包括发电机﹑热泵﹑液压泵﹑压缩机等﹐这些机械统称为能量变换机械。第三类机械是利用人﹑畜或动力机械所提供的机械能以改变工作对象(原料﹑工件或工作介质)的物理状态﹑性质﹑结构﹑形状﹑位置等的机械，例如製冷装置﹑造纸机械﹑粉碎机械﹑物料搬运机械等﹐这类机械统称为工作机械。

机械为机器和机构的泛称。各种机械的共同特徵是：都是人类製造的实体组合；其组成件之间有确定的相对运动和力的传递；进行机械能的转换或机械能的利用。还有一些装置或器械，其组成件间没有相对运动﹐也没有机械能的转换和利用﹐如蒸汽发生器﹑凝汽器﹑换热器﹑反应塔﹑精馏塔﹑压力容器等，但由于它们是通过机械加工而制成的产品﹐也被认为属于机械范畴。

简单的机械只有少数组成件(称为零件)，如滑轮﹑夹钳﹑手钻等。复杂的机械由许多零件和部件组成，成为一台机器，如车床﹑起重机﹑汽车等。成套机械则由许多不同机器组成以完成某项生產任务﹐如造纸机械﹑轧延机械等。

机构：由两个以上的构件通过活动联接以实现规定运动的组合件，是机构学的研究对象。构件是机构中的运动单元。两个有相对运动的构件间的活动联接称为运动副。其中以点或线接触的运动副称为高副，作面接触的运动副称为低副。机构中总有一个构件作为机架。多数机构都具有一个接受外界已知运动或动力的构件，即主动件，但有的机构需要有两个以上的主动件。其餘被迫作强制运动的构件称为从动件，其中作为输出的从动件将实现规定的运动。若机构用来作功(如牛头刨床)，或完成机械能与其他能之间的转换(如内燃机)，机构就成为机器，所以机器主要是由机构组成的。

机构的分类方法有：按各运动构件上各点的运动平面是否相互平行分为平面机构和空间机构。前者如圆柱齿轮机构和平面连杆机构等；后者如圆锥齿轮机构和空间连杆机构等。按运动副类别分为完全由低副组成的低副机构，如连杆机构；由高副和低副组成

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的高副机构，如瞬心线机构﹑共軛曲线机构和共軛曲面机构，齿轮机构和凸轮机构属于其中的后两者。按机构的结构特徵分为连杆机构﹑斜面机构﹑凸轮机构﹑棘轮机构﹑槽轮机构和组合机构等。按所转换的运动或力的特徵分为匀速和非匀速转动机构﹑往復运动机构﹑直线运动机构﹑换向机构﹑单向机构﹑间歇运动机构和差动机构等。按功用分为安全保险机构﹑联锁机构﹑定位夹紧机构﹑擒纵机构(见鐘錶)和数学运算机构等。 机器：零件﹑部件间有确定的相对运动，用来转换或利用机械能的机械。机器一般由零件﹑部件组成一个整体，或者由几个独立机器构成联合体。由两台或两台以上机器机械地联接在一起的机械设备称为机组。

机械牵涉到的知识是非常广泛的。要想学好机械，首先要系统的学习文化知识（数、理、化）、专业基础知识（计算机、理论力学、材料力学、结构力学、电学、电子学、画法几何、机械制图、公差配合、金属及非金属材料学、热处理工艺学、液压原理、电力拖动、机械基础、机械原理等）、机械专业知识如机械制造、机械设计等等。有了这些知识后，还要在机械的大海洋中奋力实践。只有通过实践才能牢固掌握机械

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Machinery

Machinery: the machinery or non mechanical energy is converted to mechanical energy to use, as well as the mechanical energy is transformed into a non mechanical equipment or apparatus or machinery to do certain jobs. The former machinery including wind turbine, turbine, steam turbine, engine, electric motor, pneumatic motor, hydraulic motor, collectively referred to as the power machine. Second kinds of machine comprises a generator, heat pump, hydraulic pump, compressor, these machines are collectively referred to as energy conversion machine. Third kinds of machine is the use of mechanical person, animal or the power provided by the mechanical energy to change the work object (raw materials, parts or working medium) physical state, properties, structure, shape, position and other machinery, such as refrigeration equipment, paper making machinery, machinery, material handling machinery etc, the mechanical work collectively referred to as machinery.

General machinery of machine and mechanism. The common feature of all kinds of machinery are: all human made solid combination; its components between the transfer is determined relative motion and force; by converting mechanical energy or mechanical energy. There are some device or instrument, its components without relative motion between, no mechanical energy conversion and utilization, such as steam generator, condenser, heat exchanger, reaction tower, distillation tower, pressure vessel and so on, but because they are made by mechanical processing products, is also considered to belong to the machinery category.

Only a few simple mechanical components (called parts), such as the pulley, clamp, drill etc.. The complex machine is composed of many parts and components, become a machine, such as lathes, crane, automobile etc.. The complete machine is composed of many different machines to complete a certain production tasks, such as paper machine, rolling machine etc.. Mechanism: by two or more components through activities connected to achieve the specified assembly motion mechanism, is the object of study. Component is the motor unit in the

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organization. The two is movably connected component between the relative motion is called motion. The pair said to point or line contact for the high side, kinematic pair called contact for the low side. Institutions there is always a member as a frame. Most institutions have a known motion or power components, namely, active component, but some agencies need to have more than two active member. The forced component forced movement known as the follower, the output follower will achieve the specified movement. If the mechanism used to work (such as shaper), or complete conversion between mechanical energy and other energy (such as internal combustion engines), institutions will become a machine, so the machine is mainly composed of mechanism.

Classification mechanism: according to the moving member movement of each point of the parallel plane is divided into planar and spatial linkages. The former such as cylindrical gear mechanism and the planar linkage mechanism; the latter as bevel gears and a spatial linkage mechanism etc.. According to the kinematic pair is divided into totally by lower pair mechanism composed of the low side, such as the linkage mechanism; the high pair

mechanism of high side and low side components, such as the centrode mechanism, conjugate curve mechanism and the conjugate surface mechanism, the latter two gear and cam mechanism is one of the. According to the structure feature is divided into linkage, oblique mechanism, cam mechanism, a ratchet mechanism, Geneva mechanism and combined mechanism etc.. Characteristics according to the conversion of force or motion into uniform and non uniform rotation mechanism, a reciprocating motion mechanism, a straight-line motion mechanism, a reversing mechanism, a unidirectional mechanism, an intermittent motion mechanism and a differential mechanism etc.. According to the functions as a safety mechanism, interlocking mechanism, positioning and clamping mechanism, escapement (see watch) and mathematical operation mechanism etc..

Machine: parts, components are determined relative motion, used to convert the mechanical energy or mechanical. The machine generally consists of parts, parts of a whole, or by several

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independent machine combination. The mechanical equipment of two or more than two machines are mechanically connected together called unit.

Mechanical involves knowledge is very wide. If you want to learn, first of all to study the system of cultural knowledge (number, physical, chemical), professional knowledge (computer, theoretical mechanics, material mechanics, structural mechanics, electricity, electronics, descriptive geometry, mechanical drawing, tolerance matching, metal and nonmetal materials, heat treatment technology, the hydraulic principle, power drag, basic mechanical, mechanical principle, mechanical) professional knowledge such as machinery manufacturing, mechanical design and so on. With this knowledge, but also in the large marine machinery to practice. Only through practice can we master the machinery

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