哈工大-机械制造技术基础-大作业-CA6140车床拨叉设计-(完美版-得分4.5)

定工序尺寸及余量为： 扩孔 ： Ф21.8 2Z=1.8mm 半精铰: Ф21.94 2Z=0.14mm 精铰: Ф20+0.0210 5>铣Ф55上端面

圆柱φ55两端面精度要求IT11,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。 半精铣的加工余量(单边)Z=0.8mm 粗铣加工余量(单边)Z=4.2mm 6>铣φ55下端面

圆柱φ55两端面精度要求IT11,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。 半精铣的加工余量(单边)Z=0.8mm 粗铣加工余量(单边)Z=4.2mm 7>加工Ф55孔

毛坯为铸孔,内孔精度要求IT13表面粗糙度为Ra3.2, 要求粗镗、半精镗，查《工艺手册》确定工序尺寸及余量为: 粗镗Ф53.5，2Z=3.5mm 半精镗Ф55+0.4，2Z=1.5mm

8>钻锥孔Ф7.8及M6底孔；半精铰、精铰φ8锥孔，保证R1.6的表面粗糙度；攻M8螺纹

半精铰加工余量2Z=0.14mm 精铰加工余量2Z=0.06mm

五、确定切削用量及基本工时 工序010 粗铣Ф40上端面。 1.刀具选择 1>选择刀具

查《切削手册》选择YG6硬质合金刀具。铣前深度ap≤6， 铣削宽度ae≤90 ，端铣刀直径do=100mm，由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=10。 2>铣刀几何形状查表，由于 HBS=200>150， ?o=0°，

?o

=8°，Kr=45°，

K?=30°，Kr=5°，?r,s=-20°，?o=8°，b?=1.2。

,

2.选择切削用量 1> 决定铣削深度ap

一次走刀达到尺寸为50+0.8（半精铣的加工余量）。 2> 决定每齿进给量

fz

当使用X52K型立式铣床功率为7.5KW，查表有

fz=0.14~0.24mm/z， 取

fz=0.18。

3> 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命

查表铣刀刀面粗加工时最大磨损量为2.0,由于铣刀直径do=100mm， 故刀具寿命T=180min 。

4>查表当do=100mm， Z=10 ，ap=2，f=0.18， vt=98m/min，nt=322r/min，

vft=490mm/min

各修正系数为: knv=kmn=kmvf=0.89 ksv=ksn=ksvf=0.8

故: vc=vt* knv*ksv=98×0.89×0.8=70m/min

n=nt* kmn*ksn=322×0.89×0.8=230r/min

v=v*kfftmvf* ksvf=490×0.89×0.8=350.3mm/min

根据X52K型立式铣床说明书选择nc =300r/min ， vfc=375mm/min 因此 实际切削速度和每齿进给量为

vc=?cdnofcc/1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min

f=v/ (nc×Z) =375 /（300×10）=0.125mm/z

5>根据机床功率:

查表当硬度HBS= 170~240 ，ae≤90mm ，ap≤2.4mm，do=100 ，Z=10

vfc=375mm/min

近似Pcc=3.8KW

根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW 故Pcc<

Pcm 因此所选择的切削用量可以采用，即ap=1.2mm，ae=40mm,

vfc=375mm/min ，nc=300r/min ，vc=94.2m/min ，

fc=0.125mm/z。

6>计算基本工时tm = L / vfc

式中 L=160mm，查表有对称安装铣刀入切量及超切量Y+Δ=35， 则L=(160+35)=195mm， 故tm=195 / 375=0.52min。

六、夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。选择粗铣Ф40上端面工序设计夹具，让它与X52K型立式铣床配合使用，刀具为硬质合金材料。 1. 定位基准选择

由于是第一道工序，所以选择Ф22孔底面为粗基准，用一个平面支撑；加上两边Ф22孔外表面，用两个V型块夹紧。 2. 切削力及夹紧力计算

F*cF*axp切削力的计算：F?fyFcuF*z*aewFdo其中

qF*nc*kv

cF=491，

xF=1.0，yF=0.75，

uF=1.1，wcF=0.2，

qF=1.3，

kv=1.0，z=10，do=100。 nc=300r/min，ap=1.2mm，ae=40mm，f=0.125mm/z，

解得：F=57.5N

在计算切削力是必须把安全系数考虑在内。安全系数K=K1*K2*K3*K4 其中：K1为基本安全系数1.5

K2为加工性质系数1.1 K3为刀具钝化系数1.1 K4为断续切削系数1.1 所以K*F=114.8N

为克服水平切削力，实际夹紧力N应为N*(其中

f1+

f2)=K*F,则N=

K*Ff?f1。

2f1及

f2为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，

f1=

f2=0.25。则

N=229.6N，该力比较小，而螺旋夹紧装置传力系数大，自锁性能好，完全能满足夹紧力大小的要求。 3. 定位误差分析

本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用底面为主要定位基面，故定位误差?dw很小可以忽略不计。 4．夹具设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹具时应该注意提高劳动生产率避免干涉，应使夹具结构简单、便于操作、降低成本，提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了结构简单、制造容易、夹紧行程大、传力系数大、自锁性能好的螺旋夹紧装置。由于切削余量较小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。

七、课程设计感言

机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的 工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。

参考文献

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