机械工艺夹具毕业设计85拨叉零件的加工工艺(设计铣尺寸18H11槽的铣床夹具)

机械制造基础课程设计设计题目：制定拨叉零件的加工工艺设计铣尺寸18H11槽的铣床夹具班级：机械学生：指导教师：目录设计任务书一、零件的分析 (3)二、工艺规程设计 (3)（一）、确定毛坯的制造形式 (3)（二）、基面的选择 (3)（三）、制订工艺路线 (3)（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺才的确定 (4)（五）、确定切削用量及基本工时 (5)三、夹具设计 (11)四、参考文献 (13)机械制造工艺及夹具课程设计任务书设计题目：制定拨叉F零件的加工工艺，设计铣尺寸18H11槽的铣床夹具设计要求：1.中批生产；2.尽量选用通用设备。

设计内容：1.填写设计任务书；2.制订一个中等零件的加工工艺过程，填写工艺过程卡和工序卡各一张；3.设计指导教师指定的工序夹具，绘制全套夹具图纸，要求用计算机绘图；4.编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写，要求打印文稿。

一、零件的分析（一）零件的工艺分析拨叉这个零件从零件图上可以看出，它一共有两组加工表面，而这二组加工表面之间有一定的位置要求，现将这二组加工表面分述如下：1．以Ø25mm孔为中心的加工表面。

这一组加工表面包括：Ø25H7mm的l 六齿花键孔及倒角，尺寸为80㎜与花键孔垂直的两端面，尺寸为18H11与花键孔垂直的通槽。

2．与Ø25mm花键孔平行的表面。

这一组加工表面包括：与花键孔中心轴线相距22㎜的上表面，与上表面垂直的二个M8通孔和一个Ø 5锥孔。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：1．上表面与Ø25mm花键孔中心线平行度为0.10㎜；2．18H11通槽两侧面与与Ø25mm花键孔中心线的垂直度为0.08㎜。

由以上分析可知，对于这二组加工表面而言，我们可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具进行另一组表面的加工，并且保证它们之间的位置精度要求。

二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。

（二）基面的选择基准面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，生产效率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

粗基准的选择：以上下表面和两侧面作为粗基准，以消除z，x，y三个自由度，用以消除，，三个自由度，达到完全定位。

对于精基准而言，根据基准重合原则，选用设计基准作为精基准。

（三）制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。

在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。

除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一工序Ⅰ铣端面。

工序Ⅱ钻、扩花键底孔Ø22mm。

工序Ⅲ内花键孔倒角。

工序Ⅳ拉花键孔。

工序Ⅴ铣上、下表面。

工序Ⅵ钻2—M8孔，Ø5mm锥孔。

工序Ⅶ铣通槽18H11㎜。

工序Ⅷ攻螺纹2—M8。

工序Ⅸ去毛刺。

工序Ⅹ检查。

2.工艺路线方案二工序Ⅰ铣端面。

工序Ⅱ钻、扩花键底孔Ø22mm。

工序Ⅲ内花键孔倒角。

工序Ⅳ铣上、下表面。

工序Ⅴ钻2—M8孔，Ø5mm锥孔。

工序Ⅵ铣通槽18H11㎜。

工序Ⅶ拉花键孔。

工序Ⅷ攻螺纹2—M8。

工序Ⅸ去毛刺。

工序Ⅹ检查。

工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先拉花键孔，再以该花键孔为基准加工其余平面；方案二是先加工上下面，再加工花键孔。

两相比较可以看出，方案一可以避免加工上表面和槽的设计基准和加工基准不重合的问题，而方案而不能，所以选用方案一作为零件的加工工序。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨叉”零件材料为HT200，毛坯重量约为1.00Kg，生产类型为中批生产，采用金属砂型铸造。

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.铣端面考虑左端面的粗糙度Ra为3.2，参照《机械制造工艺设计手册》——以下简称“手册”，表1—43，确定工序尺寸为Z=3.0mm，其中粗加工的加工余量Z=2.0mm，精加工的加工余量Z=1.0mm。

右端面没有粗糙度要求，只要求粗加工，所以余量定位3.0㎜。

2.花键孔（6-Ø25H7×Ø22H12×6H11）。

要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。

内孔Ø22H12㎜：钻孔：Ø20㎜扩钻：Ø22㎜ 2Z=2.0㎜拉花键孔（6-Ø25H7×Ø22H12×6H11）花键孔要求外径定心，花键内径拉削时的加工余量为孔的公差0.17㎜。

3．铣表面根据“手册”表1—49，取上表面的机械加工余量为4.0㎜，下表面的余量为3.0㎜。

粗铣上表面 Z=3.0㎜精铣上表面的台阶面 Z=1.0㎜粗铣下表面 Z=3.0㎜4. 铣通槽18H11㎜粗铣16㎜ 2Z=4.0㎜半精铣18㎜ 2Z=2.0㎜毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。

（五）确定切削用量及基本工时工序Ⅰ：铣端面。

1）粗铣左端面αf =0.25mm/Z (表3-28)ν=0.35m/s （21m/min ） (表3-30)采用高速三面刃铣刀，d w =175mm,齿数Z=16。

n s =wd 1000⋅⋅πv =1753.1435.01000⨯⨯=0.637r/s (38.2r/min) 按机床选取n w =31.5r/min=0.522r/s （表4—17）故实际切削速度ν=1000n d s w ⋅⋅π=0.29m/s 切削工时l=75mm ，l 1=175mm ，l 2=3mmt m =Z n l l l f w 21⋅⋅++α= 6125.0522.0317557⨯⨯++=121.2s=2.02min 2）粗铣右端面粗铣右端面的进给量、切削速度和背吃刀量与粗铣左端面的切削用量相同。

切削工时l=45mm ，l 1=175mm ，l 2=3mmt m =Z n l l l f w 21⋅⋅++α= 6125.0522.0317554⨯⨯++=106.8s=1.78min3）精铣左端面αf =0.10mm/Z (表3-28)ν=0.30m/s （18m/min ） (表3-30)采用高速三面刃铣刀，d w =175mm,齿数Z=16。

n s =w d 1000⋅⋅πv =1753.1430.01000⨯⨯=0.546r/s (32.76r/min)按机床选取n w =31.5r/min=0.522r/s （表4—17） 故实际切削速度ν=1000n d sw ⋅⋅π=0.29m/s切削工时l=75mm ，l 1=175mm ，l 2=3mmt m =Z n l l l f w 21⋅⋅++α= 6101.0522.0317557⨯⨯++=302.92s=5.05min工序Ⅱ：钻、扩花键底孔1）钻孔Ø 20㎜f=0.75mm/r ·K f l =0.75×0.95=0.71㎜/s (表3—38)ν=0.35m/s （21m/min ） （表3—42） n s =w d 1000⋅⋅πv =203.1435.01000⨯⨯=5.57r/s (334r/min)按机床选取 n w =338r/min=5.63r/s故实际切削速度 ν=1000n d sw ⋅⋅π=0.35m/s切削工时 l=80mm ，l 1= 10mm ，l 2=2mm t m =f ⋅++w 21n l l l = 71.063.520108⨯++=23s （0.4min ）2）扩孔Ø 22㎜f=1.07 (表3—54)ν=0.175m/s （10.5m/min ） n s =w d 1000⋅⋅πv =223.14751.01000⨯⨯=2.53r/s (151.8r/min)按机床选取 n w =136r/min=2.27r/s 故实际切削速度 ν=1000n d sw ⋅⋅π=0.16m/s切削工时 l=80mm ，l 1= 3mm ，l 2=1.5mm t m =f ⋅++w 21n l l l = 07.127.25.1308⨯++=35s （0.6min ）工序Ⅲ：倒角1.07×15f=0.05㎜/r (表3—17)ν=0.516m/s （参照表3—21） n s =w d 1000⋅⋅πv =263.14516.01000⨯⨯=6.3r/s (378r/min)按机床选取 n w =380r/min=6.33r/s 切削工时 l=2.0mm ，l 1= 2.5mm ，t m =f ⋅+w 1n l l = 05.033.65.20.2⨯+=14s （0.23min ）工序Ⅳ：拉花键孔单面齿升 0.05㎜ （表3—86）v=0.06m/s （3.6m/min ） （表3—88） 切削工时 （表7—21）t m =ZS v Kl h z ⋅⋅⋅⋅⋅⋅1000η式中：h ——单面余量1.5㎜（由Ø 22㎜—Ø 25㎜）； l ——拉削表面长度80㎜；η——考虑标准部分的长度系数，取1.20； K ——考虑机床返回行程的系数，取1.40； V ——切削速度3.6m/min ；S z ——拉刀同时工作齿数 Z=L/t 。

t ——拉刀齿距，t=(1.25—1.5)L =1.3580=12㎜ ∴ Z=L/t=80/12≈6齿 ∴ t m =606.06.3100040.120.1805.1⋅⋅⋅⋅⋅⋅=0.15min (9s)工序Ⅴ：铣上、下表面1）粗铣上表面的台阶面αf =0.15mm/Z (表3-28)ν=0.30m/s （18m/min ） (表3-30)采用高速三面刃铣刀，d w =175mm,齿数Z=16。

n s =w d 1000⋅⋅πv =1753.1430.01000⨯⨯=0.546r/s (33r/min)按机床选取n w =30r/min=0.5r/s （表4—17） 故实际切削速度ν=1000n d sw ⋅⋅π=0.27m/s切削工时l=80mm ，l 1=175mm ，l 2=3mmt m =Z n l l l f w 21⋅⋅++α= 6115.05.0317580⨯⨯++=215s=3.58min2）精铣台阶面αf =0.07mm/Z (表3-28)ν=0.25m/s （18m/min ） (表3-30)采用高速三面刃铣刀，d w =175mm,齿数Z=16。