CA6140拨叉铣16H11槽夹具

攀枝花学院本科毕业设计（论文）目录CA6140 车床拨叉，型号 831002”零件的机械加工工艺及铣6H11 槽夹具设计

学生姓名：肖洋

学生学号：2000310621033

院（系）：机电系工程学院

年级专业：03级机制一班

指导教师：卢宗彪副教授

全套图纸请联系QQ 654304938

二〇〇七年六月

摘要

本次设计是车床变速箱中拨叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。此拨叉零件的结构较为复杂，其加工的地方主要是孔和平面。本设计先加工孔后加工面。将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证它们的加工精度。基准选择以拨叉右面的最大的平面作为粗基准，来加工中间的通孔，然后以此加工过的孔作为精基准。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工时是用镗床镗孔。最后以这两个孔为基准，分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔。整个加工过程选用了钻床、铣床和镗床。工件在机床上定位夹紧选用专用夹具，夹紧方式为手动夹紧，夹紧可靠，操作方便。因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。

关键词加工工艺，定位，夹紧，专用夹具

]

目录

摘要 (Ⅰ)

Abstract (Ⅱ)

1 绪论...............................................................................................................错误！未定义书签。

2 拨叉 831002 的加工工艺规程设计 (4)

2.1零件的分析 (4)

2.1.1零件的作用 (4)

2.1.2零件的工艺分析 (4)

2.2确定生产类型 (5)

2.3确定毛坯 (5)

2.3.1确定毛坯种类 (5)

2.3.2确定铸件加工余量及形状 (5)

2.3.3绘制铸件零件图 (5)

2.4工艺规程设计 (6)

2.4.1选择定位基准 (6)

2.4.2制定工艺路线 (6)

2.4.3选择加工设备和工艺设备 (7)

2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (8)

2.5确定切削用量及基本工时 (9)

2.5.1工序 1：粗铣Φ 25H7 的两侧面 (9)

2.5.2工序 2：粗铣平下端面孔侧面的工艺凸台 (9)

2.5.3工序 3：钻Φ 25H7 的通孔 (9)

2.5.4工序 4：扩Φ 25H7 的通孔 (11)

2.5.5工序 5：铰Φ 25H7 的通孔 (12)

2.5.6工序 6：粗铣 a、 b 面 (192)

2.5.7工序 7：粗铣Φ 60H12 孔的两面 (14)

2.5.8工序 8：精铣Φ 60H12 孔的两面 (14)

2.5.9工序 9：粗镗下端Φ 60H12 的孔 (15)

2.5.10 工序 10：半精镗下端孔到Φ 60H12 (16)

2.5.11 工序 11：粗铣 16H11 的槽 (16)

2.5.13工序 13：钻Φ 20.50 的孔 (18)

2.5.14工序 14：攻 M22 × 1.5 的螺纹 (19)

2.5.15工序 15：铣开Φ 60H12的

孔 (20)

2.6本章小结 (21)

3 专用夹具设计............................................................................................错误！未定义书签。

3.1铣槽夹具设计 .....................................................................................错误！未定义书签。

3.1.1问题的提出 (23)

3.1.2夹具的设计 (23)

3.2本章小结 (27)

结论 (29)

参考文献 (30)

致谢 (38)

1拨叉 831002 的加工工艺规程设计

2.1 零件的分析

2.1.1 零件的作用

题目所给的零件是 CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。

2.1.2 零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁的

铸造性能和切削加工性能优良。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)中心圆孔Ф 2500.021。

(2)M 22 1.5 的螺纹孔垂直于中心孔，其中心与右面的距离为 4400.3

。

(3)键槽 1600.11与中心孔有 0.08 的垂直度，深为 800.15 。

(4) 半孔6000.3与中心孔有 127 0021的位置关系，其宽为 12 001605与中心孔有 0.1 的垂直度。

由上面分析可知，可以先加工拨叉中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具

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。

2.2 确定生产类型

已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工

过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

2.3 确定毛坯

2.3.1 确定毛坯种类

零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批生产，故选择金属型铸造毛坯。

2.3.2 确定铸件加工余量及形状

查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》 125 页表 1-4-7 ，选用各个加工面的铸件机械加工余量均为 3mm。

2.3.3 绘制铸件零件图

图 2.1零件毛坯图

2.4 工艺规程设计

2.4.1 选择定位基准

①粗基准的选择

以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面 a 面为辅助粗基准。

②精基准的选择

考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基

准统一”原则，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精

基准。

2.4.2 制定工艺路线

根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能

达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下, 可以考虑采用各种机床配以专用夹

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。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：

工序号工序一工序二工序三工序四工序五工序六工序七工序八工序九工序十

工序号工序一

表 2.1 工艺路线方案一工

序内容

钻、扩、铰Φ 25H7 的通孔

粗铣 a、b 面，使粗糙度达到 6.3 ， a 面到Φ 25H7的孔中心距为4400.3，b 面到Φ 25H7的中心距为 36

粗铣、半精铣16H11 的槽

粗铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为12d11

①粗镗下端圆孔的内孔到Φ59②半精镗此孔到Φ60H12

铣开下端圆孔

钻Φ 20.50 的孔，垂直于Φ 25H7的通孔

攻 M22× 1.5 的螺纹

钳工打毛刺

检验

表 2.2 工艺路线方案二工

序内容

粗铣Φ 25H7的两侧面，使两面间距为80

工序二粗铣平下端孔侧面的工艺凸台

工序三钻Φ 25H7的通孔

工序四扩Φ 25H7的通孔

工序五铰Φ 25H7的通孔

粗铣 a、b 面，使粗糙度达到 6.3 ， a 面到Φ 25H7的孔中心距为4400.3，b面工序六

到Φ 25H7的中心距为 36

工序七粗铣Φ 60H12 孔的两面，使两面的间距为14

工序八精铣Φ 60H12 孔的两面，使两面的间距为12d11，粗糙度 3.2

工序九粗镗下端孔

工序十半精镗下端孔到Φ60H12，粗糙度达到 3.2

工序十一粗铣 16H11 的槽

续表 2.2

工序十二半精铣 16H11 的槽

工序十三钻Φ 20.50 的孔，垂直于Φ 25H7的通孔

工序十四攻 M 22 1.5 的螺纹

工序十五铣开Φ 60H12 的孔

工序十六钳工打毛刺

工序十七检验

工艺立方案的比较与分析：

上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生产，

缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常

清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得

很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产

要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且

还是大批生产，所以采用方案二比较合适。

2.4.3 选择加工设备和工艺设备

①机床的选择

工序 1、7、8、11、 12、15 采用 X6022型卧式铣床

工序 2、6 采用 X5028立式铣床

工序 3、4、5、13、 14 采用 Z535 立式钻床

工序 9、10 采用 T618 卧式镗床

②选择夹具

该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。

③选择刀具

在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔

25H 7 ，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。

④选择量具

加工的孔均采用极限量规。

⑤其他

对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。

2.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定

根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：

表 2.3 各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度

加

工序工经济精

工序内容

号余度

量

1粗铣Φ 25H7的

3IT11两侧面

2粗铣平下端孔侧

3IT11面的工艺凸台

3钻Φ 25H7通孔IT12 4扩Φ 25H7通孔 2.0IT12 5铰Φ 25H7通孔0.2IT8

粗铣 a

粗铣

面

63IT12

a、b 面

粗铣 b

工序尺寸

80

22

24.700.05

2500.021

4400.3(距中

心孔 )

36( 距中心孔 )

工序余量

表面粗

糙度最小最大

6.3-0.10.1

6.3-0.10.1

6.3-11

3.2-0.050.05

1.6-0.0060.006

6.3-0.10.1

面

粗铣Φ 60H12 孔

72IT1113 0.5 6.3-0.10.1的两面

精铣Φ 60H12 孔

12 001605

81IT9 3.2-0.050.05的两面

9粗镗下端孔 2.5IT1359.700.3 6.3-0.20.2 10半精镗下端孔0.5IT116000.3 3.2-0.020.02

续表 2.3

11粗铣16H11的槽IT1114 0.5 6.3-0.10.1

12半精铣 16H11 的

160.11 3.2-0.020.02

1IT10

槽0

13钻Φ 20.50的孔IT1320.50 0.56.3-11

攻 M 22 1.5的

14

螺纹

铣开Φ60H12 的

154IT13 6.3-0.050.05孔

2.5 确定切削用量及基本工时

2.5.1 工序 1：粗铣Φ 25H7的两侧面

机床： X6022 型卧式铣床

刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为80)，材料： YT15 ， D 200mm ，齿数Z20 ，为粗齿铣刀。

因其单边余量： Z=3mm

所以铣削深度 a p：a p3mm

每齿进给量 a f：根据参考文献 [3] 表 2.4-73，取a f0.15mm / Z 铣削速度V：参照参考文献 [3] 表 2.4-81，取 V 2.54m / s

机床主轴转速 n ：

1000V1000 2.5460

242.68r / min ，

n

3.14 200

d

按照参考文献 [3] 表 3.1-74n 245r / min

实际铣削速度 v ：v dn 3.14200 245 2.56m/ s

100060

1000

进给量 V f：V f a f Zn0.1520245 / 60 12.25mm/ s

工作台每分进给量 f m： f m V f12.25mm/ s735mm / min

a ：根据参考文献[3]表2.4-81, a60mm

切削工时

被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l42mm，

刀具切入长度 l 1：

l10.5(D D 2a2 )(1~ 3)0.5(2002002602 ) (1~ 3) 7.6mm 刀具切出长度 l 2：取l22mm

走刀次数为 1

l l1 l2427.62

机动时间 t j1：t j10.07 min

f m735

查参考文献 [1] ，表 2.5-45 工步辅助时间为： 1.23min

2.5.2 工序 2：粗铣平下端孔侧面的工艺凸台

机床： X5028

刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） d w400mm齿数Z14

①粗铣 a 面

铣削深度 a p : a p 3mm

每齿进给量 a f：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-73，取a f0.15mm / Z

铣削速度 V ：参照《机械加工工艺手册》表 2.4-81，取 V 6m / s

1000V1000660

287r / min ，取n300r / min 机床主轴转速 n ： n

3.14400

d0

d0n 3.14400300实际铣削速度 V ： V

10006.28m / s

100060

进给量 V f：V f a f Zn 0.1514300 / 6010.5mm / s

工作台每分进给量 f m： f m V f10.5mm / s 630mm / min

攀枝花学院本科毕业设计（论文）

目录

a ：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-81, a

240mm

被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l 16mm

刀具切入长度 l 1 ： l 1 0.5(D D 2 a 2 (1~3)

42mm

刀具切出长度 l 2 ：取 l 2 2mm 走刀次数为 1

l

l 1 l 2 16 42 2

0.095min

机动时间 t j 1 ： t j1

f m

630

查参考文献 [1] ，表 2.5-45 工步辅助时间为： 1.52min

2.5.3 工序 3：钻Φ 25H7的通孔

工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS 。孔的直径为 25mm ，公差为 H7，表面粗糙度 R a 1.6 m 。加工机床为 Z535 立式钻床。钻头为 ?22mm 标准高速钢麻花钻，

磨出双锥和修磨横刃。

确定钻削用量

①确定进给量 f

根据参考文献 [2] ，表 28-10 可查出 f 表 0.47 ~ 0.57mm / r ，

查 Z535 立式钻床说明书，取

f

0.43mm / r 。

根据参考文献 [2] 表 28-8，钻头强度所允许是进给量 f ' 1.75mm/ r 。由于机床

进给机构允许的轴向力

F max 15690 N （由机床说明书查出） ，根据参考文献 [2] ，

表 28-9，允许的进给量 f " 1.8mm/ r 。

由于所选进给量 f 远小于 f ' 及 f " ，故所选 f 可用。 ②确定切削速度 v 、轴向力 F 、转矩 T 及切削功率 P m 根据参考文献 [2] ，

表 28-15，由插入法得

表

，

表

4732N

v

1 7m / m i n F T 表 5 1. 6 9N M ， P m 表 1.25kW

由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。

根据参考文献 [2] ，由表 28-3 ， k Mv 0.88 ， k lv 0.75 ，故

v ' 表 17m/ min 0.88 0.75 11.22(m / min) n '

1000v ' 表

1000 11.22mm/ min 162r / min d 0

22mm

查 Z535 机床说明书，取 n 195r / min 。实际切削速度为

v

d 0 n

2 2mm 1 9r 5

/ m i 1n

4m / m i n

1000 1000

由参考文献 [2] ，表 28-5， k MF

k MT

1.06 ，故

F

4732N

1. 0 6

50N16

T 5 1. 6N9m 1. 065N4. m8

③校验机床功率

切削功率 P m 为

P m

'

P m （n / n )k MM

表

1. 2k5W

( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1. 0k6W 1

机床有效功率

P 'E P E

4.5kW 0.81 3.65kW P m

故选择的钻削用量可用。即

d 0

22mm ， f

0.43mm/ r ， n

195r / min ， v 14m / min

相应地

F

5016N ， T

54.8N m ， P m 1.05kW

切削工时

被切削层长度 l ： l 78mm 刀具切入长度 l 1 ：

l 1 D

ctgk r

(1~ 2)

22

ctg120 1 7.4mm

2

2

刀具切出长度 l 2 ： l 2 1 ~ 4mm 取 l 2

3mm

走刀次数为 1

机动时间 t j 2 ： t j 2

L

78 7.4 3

nf

1.08min

0.43 195

查参考文献 [1] ，表 2.5-41 工步辅助时间为： 1.76min

2.5.4 工序 4：扩Φ 25H7的通孔

加工机床为 Z535 立式钻床。扩孔钻为 ?24.7mm 标准高速钢扩孔钻；

确定扩孔切削用量

①确定进给量 f

根据参考文献 [2] ，表 28-31，有

f 表 （ 0.7

0.8 ） mm/r 0.7=0.49

0.56mm/r 。根据 Z535 机床说明书，取

f =0.57mm/r 。

②确定切削速度 v 及 n

根据表 28-33，取 v 表

25m / min 。修正系数：

k mv

0.8，8

a

pR

24.7

22

0.9)

k a p v 1.02(根据 a

p

2 /1.5

故 v ' 表

25m / min 0.88 1.02 11.22m/ min

' 1000v ' （

d 0 ) 1000 11.22mm / min/( 24.7mm) 286r / min

n 表 / 查机床说明书，取 n 275r / min 。实际切削速度为

v d 0n 10

3

2 4. m7 m

3

2 7r 5 / m i n 1 0 m2 1.

3 / m i n

切削工时

被切削层长度 l ： l78mm 刀具切入长度 l 1，有：

l1D d

1 ctgk r (1~ 2)24.722ctg120

2 2.86mm 3mm 22

刀具切出长度 l 2： l 2 1 ~ 4mm取 l 23mm 走刀次数为 1

机动时间 t j 2：t j 2L7833

0.54 min fn 0.57275

查参考文献 [1] ，表 2.5-41 工步辅助时间为： 1.16min

2.5.5工序 5：铰Φ 25H7的通孔

加工机床为 Z535 立式钻床。铰刀为 ?25mm 标准高速铰刀。

确定铰孔切削用量

①确定进给量 f根据表 28-36，f表 1.3 ~ 2.6mm ，按该表注4，进给量取小植。查 Z535 说明书，取f 1.6mm / r 。

②确定切削速度 v 及 n由表 28-39，取v表8.2 m/min 。由表28-3，得修正

系数

0 . 8，8 k a p v0.99a

pR 2 524. 7

k Mv(根据/ 0. 125 1. 2)

a p2

故 v'表8.2m / min0.880.997.14m / min

n'1000v'表 /(d0 )10007.14( m / min) /(25mm)91.5r / min

查 Z535 说明书，取 n 100r / min ，实际铰孔速度

vd0 n10 3 2 5m m 1 0 r0/ m i n3 1 0 m7. 8 / m i n 切削工时

被切削层长度 l ： l78mm

刀具切入长度 l 1，

l1D d

0 ctgk r (1~ 2)2524.7ctg120 2 2.09mm 22

刀具切出长度 l 2： l 2 1 ~ 4mm取 l 23mm 走刀次数为 1

L78 2.093

机动时间 t j 3：t j30.52 min

nf 1.6 100

查参考文献 [1] ，表 2.5-41 工步辅助时间为： 1.51min

该工序的加工机动时间的总和是 t j：t j 1.080.540.52 2.14 min

2.5.6 工序 6：粗铣 a、b 面

机床： X5028

刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） d w400mm齿数 Z14

①粗铣 a 面

铣削深度 a p : a p3mm

每齿进给量 a f：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-73，取a f0.15mm / Z 铣削速度 V ：参照《机械加工工艺手册》表 2.4-81，取 V6m / s

机床主轴转速 n： n 1000V1000660

287r / min ，取n300r / min d0 3.14400

实际铣削速度 V： V

d0n 3.14400300

6.28m / s 1000100060

进给量 V f：V f a f Zn0.1514300 / 6010.5mm / s

工作台每分进给量 f m： f m V f10.5mm / s 630mm / min a ：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-81, a240mm

被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l90mm

刀具切入长度 l 1： l10.5(D D 2 a 2(1~3)42mm 刀具切出长度 l 2：取 l 22mm

走刀次数为 1

机动时间

t j 1：t j1l l1l290422

0.21min

f m630

查参考文献 [1] ，表 2.5-45 工步辅助时间为： 2.03min ②粗铣 b 面

同样的铣削深度

a p3

mm

每齿进给量 a f：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-73，取a f0.15mm / Z 铣削速度 V ：参照《机械加工工艺手册》表 2.4-81，取 V6m / s

机床主轴转速 n ：n 1000V1000660

287r / min

，d0 3.14400

取 n 300r / min

实际铣削速度 V： V

d0n 3.14400300

6.28m / s 1000100060

进给量 V f：V f a f Zn0.1514300 / 6010.5mm / s

工作台每分进给量 f m： f m V f10.5mm / s630mm / min

a ：根据《机械加工工艺手册》表 2.4-81, a240mm

被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l32mm

刀具切入长度 l 1： l1 0.5(D D 2 a 2(1 ~ 3) 42mm

刀具切出长度 l 2：取 l 22mm

走刀次数为 1

l l1l232422

0.12 min

机动时间 t j 1：t j1

f m

630

查参考文献 [1] ，表 2.5-45 工步辅助时间为： 1.52min

2.5.7 工序 7：粗铣Φ 60H12孔的两面

机床： X6022 型卧式铣床

刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为14)，材料： YT15 ， D200mm ，齿数Z20 ，为粗齿铣刀。

因其单边余量： Z=2mm

所以铣削深度 a p：a p2mm

每齿进给量 a f：根据参考文献 [3] 表 2.4-73，取a f0.15mm / Z 铣削速度V：参照参考文献 [3] 表 2.4-81，取 V 2.54m / s

机床主轴转速 n ：

1000V1000 2.5460

242.68r / min ，

n

d

3.14 200

按照参考文献 [3] 表 3.1-74n 245r / min

实际铣削速度 v ：v dn 3.14200 245 2.56m/ s

1000

100060

进给量 V f： V f a f Zn0.1520245 / 60 12.25mm/ s

工作台每分进给量 f m： f m V f12.25mm/ s735mm / min

a ：根据参考文献[3]表2.4-81, a60mm

切削工时

被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l82mm，

刀具切入长度 l 1：

l10.5(D D 2a2 )(1~ 3)0.5(2002002602 ) (1~ 3) 7.6mm 刀具切出长度 l 2：取l22mm

走刀次数为 1

l l1 l2 827.6 2

机动时间 t j1：t j10.125min

f m735

查参考文献 [1] ，表 2.5-45 工步辅助时间为： 1.57min

2.5.8 工序 8：精铣Φ 60H12孔的两面

机床： X6022 型卧式铣床

刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为 12 001605 )，材料： YT15 ， D200mm ，齿数 Z=25，为细齿铣刀。

精铣该平面的单边余量： Z=1.0mm

铣削深度 a p：a p 1.0mm

每齿进给量 a f：根据参考文献 [3] 表 2.4-73，取a f0.12mm / Z 铣削速度V：参照参考文献 [3] 表 2.4-81，取 V 3.2m / s

机床主轴转速 n ：

1000V10003.260 n

3.14200305.7r / min ，

d

按照参考文献 [3] 表 3.1-31n 310r / min

实际铣削速度v ：v

dn 3.14200 310

10003.24m / s

100060

进给量 V f：V f a f Zn0.1225310 / 60 15.5mm / s

工作台每分进给量 f m： f m V f15.5mm / s 930mm/ min

被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l 82mm

刀具切入长度 l 1：精铣时l1D200mm

刀具切出长度 l 2：取 l 22mm

走刀次数为 1

l l1l2822002

机动时间 t j 2：t j 2f

m930

0.31min

查参考文献 [1] ，表 2.5-45 工步辅助时间为： 1.94min

2.5.9 工序 9：粗镗下端Φ 60H12的孔

机床：卧式镗床 T 618

刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5

切削深度 a p：a p 2.5mm ，毛坯孔径 d054mm 。

进给量 f ：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为 a F =2.5mm。因此确定进给量 f 0.2mm / r 。

切削速度 V ：参照参考文献 [3] 表 2.4-9 取 V 2.4m / s144m / min

机床主轴转速 n ：

1000V

1000 144 849.26 r / min ，

n

3.14

54

d

按照参考文献 [3] 表 3.1-41 取 n

1000r / min

实际切削速度 v ： v

dn 3.14 54 1000

1000

1000 2.83m / s

60

工作台每分钟进给量 f m ： f m fn 0.2 1000 200mm/ min

被切削层长度 l ： l 12mm

刀具切入长度 l 1 ： l 1

a p (2 ~3)

2.5 6.33mm

tgk r

2

tg30

刀具切出长度 l 2 ： l 2 3 ~ 5mm

取 l 2 4mm

行程次数 i ： i

1

l

l 1 l 2 12 6.33

4

机动时间 t j 1 ： t j1

f m

200

0.11min

查参考文献 [1] ，表 2.5-37 工步辅助时间为： 2.61min

2.5.10 工序 10：半精镗下端孔到Φ 60H12

机床：卧式镗床 T 618

刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：

YT5

切削深度 a p ： a p 0.5mm

进给量 f ：根据参考文献 [3] 表 2.4-66，刀杆伸出长度取 200mm ，切削深度为

a F = 0.5mm 。因此确定进给量 f

0.15mm / r

切削速度 V ：参照参考文献 [3] 表 2.4-9，取 V 3.18m / s 190.8m / min

机床主轴转速 n ：

1000V

1000 190.8

1000r / min

n

3.14 59 1029.9r / min ，取 n

d 0

实际切削速度 v ，： v

dn 41.395 01

0.93/ m s

10

10 60

工作台每分钟进给量 f m ： f m fn 0.15 1000 150mm / min

被切削层长度 l ： l

12mm

刀具切入长度 l 1 ： l 1

a p (2 ~3)

0.5 2 2.87mm

tgk r

tg30

刀具切出长度 l 2 ： l 2 3 ~ 5mm 取 l 2 4mm

行程次数 i ： i

1

机动时间 t j 1 l l 1 l 2

12 2.87

4

： t j1

150

0.126 min

f m

所以该工序总机动工时 t j

0.11 0.126 0.236 min

查参考文献 [1] ，表 2.5-37 工步辅助时间为： 1.86min

2.5.11 工序 11：粗铣 16H11的槽

机床： X6022 型卧式铣床

刀具：错齿三面刃铣刀

切削深度 a p ： a p 7mm

根据参考文献查 [1] 表 4.4-8 有：

刀具的直径 D=80mm ，刀具的齿数 Z=14，刀具的宽度 L=14mm 。

查 [2] 表 2.4-76 得：

进 给 量 a

m m z

f

0.06

/

根据参考文献[3]

表 30 32查得切削速度

, V 24m / min ，

机床主轴转速 n ：

1000V 1000

24

95.54r / min ，

n

3.14 80

d

按照参考文献 [2] 表 3.1-74 取 n

95r / min

实际切削速度 v ： v

Dn

3.14 80 95

1000 0.4m / s

1000

60

进给量 V f ： V f a f Zn

0.06 14 95/ 60 1.33mm / s

机床工作台每分进给量 f m ：

f m V f

1.33mm / s 79.8mm / min

被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l 90mm

刀具切入长度 l 1 ：

l 1 0.5D (1~ 2)

=42mm

刀具切出长度 l 2 ：取 l 2 2mm

走刀次数为 1

l l 1

l 2 90422 机动时间 t j 1 ： t j1

1.68min

f m

79.8

查参考文献 [1] ，表 2.5-45 工步辅助时间为： 1.92min

2.5.12 工序 12：半精铣 16H11的槽

机床： X6022 型卧式铣床

刀具：错齿三面刃铣刀

刀具直径 D=80，齿数 Z=14，宽度 L=16。

切削深度 a p：a p1mm

根据参考文献 [2]表 2.476 查得：进给量a f0.12mm/ z ,根据参考文献[3]表30 32 查得切削速度 V23m / min ，

机床主轴转速 n ：

1000V100023

91.56r / min ，

n

3.1480

d

按照参考文献 [3] 表 3.1-74 取 n95r / min

实际切削速度 v ：v

Dn 3.1480 95

10000.4m / s

100060

进给量 V f：V f a f Zn0.121495 / 60 2.66mm / s

工作台每分进给量 f m： f m V f 2.66mm / s159.6mm / min

被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l 90mm，

刀具切入长度 l 1：

l1 0.5D (1~ 2)

=42mm

刀具切出长度 l 2：取l22mm

走刀次数为 1

l l1l290422

机动时间 t j 1：t j10.84 min

f m159.6

查参考文献 [1] ，表 2.5-45 工步辅助时间为： 1.41min

本工序机动时间 t j t j1 t j 2 1.68 0.84 2.52 min

2.5.13 工序 13：钻Φ 20.50 的孔

机床： Z535 立式钻床

刀具：20.50 直柄短麻花钻

确定钻削用量

确定进给量 f根据参考文献 [2] ，表 28-10 可查出f表0.47 ~ 0.57mm / r ，查 Z535 立式钻床说明书，取 f 0.43mm / r。

根据参考文献 [2]表 28-8，钻头强度所允许是进给量

'

f 1.75mm/ r 。由于机床

进给机构允许的轴向力F15690 N （由机床说明书查出），根据参考文献[2]，

表 28-9，允许的进给量 f "

1.8mm/ r 。

由于所选进给量 f 远小于 f

'

及 f " ，故所选 f 可用。

确定切削速度 v 、轴向力 F 、转矩 T

及切削功率 P m

根据参考文献 [2] ，表

28-15，由插入法得

表

， F

4732N

v 1 7m / m i n

T 表

51. 69N M ， P m 表 1.25kW

由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。

根据参考文献 [2] ，由表 28-3 ， k Mv 0.88 ， k lv 0.75 ，故

v ' 表 17m/ min 0.88 0.75 11.22(m / min)

n '

1000v ' 表

1000 11.22mm/ min

174.3r / min

d 0

20.5mm

查 Z535 机床说明书，取 n 175r / min 。实际切削速度为

v

d 0 n 2 0. mm5 1r7 5 / m i n / m i n 1000 1000

1 1. 2m6

由参考文献 [2] ，表 28-5， k MF

k MT

1.06 ，故

F

4732N 1. 0 6 50N16

T

5 1. 6N9 m 1. 0

6 5N4. m8

校验机床功率

切削功率 P m 为

（ '

P m n / n )k MM

P m 表

1. 2k5W

(195/ 246)

1. 0k6W 1

机床有效功率

P 'E P E

4.5kW 0.81

3.65kW P m

故选择的钻削用量可用。即

d 0

20.5mm ， f

0.43mm/ r ， n

175r / min ， v 11.22m / min

相应地

F 5016N ， T 54.8N m ， P m

1.05kW

切削工时

被切削层长度 l ： l 32mm

刀具切入长度 l 1 ：

l 1

D

(1~ 2)

20.5 6.9mm

ctgk r

2

ctg120 1

2

刀具切出长度 l 2 ： l 2 1 ~ 4mm

取 l 2

3mm

走刀次数为 1