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扁叉制造工艺与夹具设计

R—铸件毛胚的基本尺寸 F—最终机械加工后的尺寸

凸台上表面：R=F+RMA=42+3mm=45mm； 圆柱四侧面：R=F+2RMA=22+2×3mm=28mm；

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其余部分通过铸造确定，零件图纸中φ10的孔，通过后期加工成形。

3.3 绘制扁叉毛坯简图

由上面的结果，可以得到图3零件的毛坯图。

图4零件毛胚图

4 工艺规程设计

4.1 定位基准的选择

基面选择在工艺规程中至关重要，选择正确与合理的基面可以使加工质量得到保证,生产率得以提高；否则,可能在工艺过程中出现各种问题，导致生产无法进行。

粗基准的选择：对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准.而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准.根据这个基准选择原则, 进行粗基面的选择。以上端面作为粗基准，粗铣两侧面和上端面；以圆柱端面互为粗基准，粗铣四个端面。

精基面的选择：以精铣过后的上端面为精基准，精铣两侧面；同样，也是以该已加工表面为基准钻出两同轴的Φ10H7孔；加工前后四个圆柱端面时，先以凸块表面为基准，在铣床上利用组合铣刀一次性铣出端面。

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4.2 拟订工艺路线

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工艺路线的拟订，包括加工方法的确定，加工阶段，加工顺序，以及安排热处理、检验及其他辅助工序。拟订工艺路线是制订工艺规程极为重要的一步，必须在充分研究的基础上，提出工艺方案，在分析比较后，确定最终经济合理的方案。

1、 加工方法的确定

根据零件各部位的表面粗糙度和参考文献《机械制造工艺学》的表3-5、表3-6可知各工序的加工方法如下： 凸台上端面：粗铣―精铣； 凸台两侧面：粗铣―精铣； 圆柱四侧面：粗铣―精铣； φ10H7孔：钻―粗铰―精铰。 2、工序顺序的安排 ㈠、工艺路线方案一

（1）、粗铣凸块两侧面A1、A2/和凸块上端面B面 （2）、精铣B面 （3）、精铣A1、A2面

（4)、粗铣C圆柱两端面C1、C2 （5）、粗铣D圆柱两端面D1、D2 （6）、精铣C圆柱两端面C1、C2 （7）、精铣D圆柱两端面D1、D2 （8）、钻孔φ10

（9）、粗铰φ10,铰孔精度为0.07mm （10）、精铰φ10，铰孔精度为0mm （11）、检查入库 ㈡、工艺路线方案二 （1）、粗刨面A1、A2和C 面 （2）、半精铣C面 （3）、半精铣A1、A2 （4）、精铣C面 （5）、精铣A1、A2

（6）、粗铣C圆柱两端面C1、C2 （7）、粗铣D圆柱两端面D1、D2 （8）、半精铣C圆柱两端面C1、C2

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（9）、半精铣D圆柱两端面D1、D （10）、精铣C圆柱两端面C1、C2 （11）、精铣D圆柱两端面D1、D （12）、精铣圆柱端面 （13）、钻孔 （14）、粗铰 （15）、精铰 （16）、检查入库

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通过比较得，第一种方案加工时间较短，加工精度合适，成本较合理；第二种方案加工时间张，加工精度很高，但成本较高。因此，采用第一种方案加工。

5 切削用量的计算和基本时间的确定

5.1工序1切削用量和工时的确定

工序1：粗铣A1、A2、B面

本工序是粗铣上端面B和两侧面A1、A2，已知加工材料为HT15-32，σb=195Mpa,铸件无外皮，机床为X6142型卧式铣床，所选刀具为整体铣刀，其参数：直径d=200mm，齿数z=20。

（1）确定每齿进给量fz。根据《机械制造基础课程设计》表5-4知X6142型卧式铣床的主电动机功率为14.175KW。查5-27知工艺系统刚性中等、镶齿铣刀

a加工铸铁时，每齿进给量fz =0.3—0.5mm/z。由于本工序背吃刀量sp=1—2mm和上端面B切削宽度为12mm和两侧面A1、A2的切削宽度为10.7mm，故粗铣三个面都选择每齿进给量fz=0.4mm/z。

（2）选择铣刀磨钝标准和耐用度。跟据《机械制造工艺学课程设计指导

书》，查表5-28，用高速钢镶齿铣刀粗加工铸铁时，选择铣刀后刀面磨损极限值为2mm,查《机械制造基础课程设计》表5-72续知，铣刀合理耐用度时间T=120min。

（3）确定切削速度Vc和工作台每分钟进给量f。由《机械制造基础课程设计》表5-72续查得，整体铣刀切削铸铁的切削速度为V=29.7m/min，则所需铣床主轴转速范围是：

n=1000V/∏d=47.3r/min。

选取 n=45r/min，则实际铣削速度为

V c=∏dn/1000=28.26m/min

铣刀每转工作台移动速度，即每转进给量 f=fzz=0.4×20=8mm

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工作台每分钟进给量为

Vf=fzzn=0.4×20×45=360mm/min

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根据表5-13中工作台标准纵向进给量，选取f=300mm/min，则实际每齿进给量为

fz=Vf/zn=300/(20×45)=0.333mm/z

（4）校验机床功率。由5-31和5-32知，由铣削力Fz和铣削功率Pm得，故选X6142合适。最后确定的切削用量为：

aeB=12mm aeA1=aeA2=10.7

=4.3mm

aspBaspaspA1aspA2=

=1.3 荒铣的背吃刀量

=

asp=

asp=1.0mm 粗铣的背吃刀量

fz=0.333mm/z

f=300m/min

Vc=29m/min 2.基本时间tm

tm=（Lw+L1+L2）/Vf LW ——工件铣削部分长度

L1——切入行程长度 当主偏角为90时，L1=0.5（ d—（1—3）

2d2?ae ）+

L2——切出行程长度 L2=3—5mm

已知n=46r/min，Lw=142mm。由计算得L1+L2=8mm。所以，基本时间为：

tm1=（142+8）300=0.5mim tm2=0.5min tm=tm1+ tm2=1min

5.2工序2切削用量和工时的确定

工序2：精铣B面

本工序是精铣端面，已知加工材料为HT15-32，σb=195Mpa,铸件无外皮，机床为X5042型立式铣床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀，其参数：直径d=200mm，齿数Z=20。粗铣时，为了提高切削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程铣完；精铣时一般为0.1-1mm或更小。

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（1）确定每齿进给量fz。根据《机械制造基础课程设计》表5-4知X5042型卧式铣床的主电动机功率为14.175KW。查5-72知工艺系统刚性中等、镶齿端

a铣刀加工铸铁时，每齿进给量fz=0.3-0.5mm/z。由于本工序背吃刀量sp=0.7和切削宽度为12mm，故选择每齿进给量fz=0.3mm/z。

2）选择铣刀磨钝标准和耐用度。跟据《机械制造工艺学课程设计指导书》，查表5-28，用高速钢镶齿铣刀粗加工铸铁时，选择铣刀后刀面磨损极限值为2mm,查《机械制造基础课程设计》表5-72续知，铣刀合理耐用度时间T=120min，。

（3）确定切削速度Vc和工作台每分钟进给量f。由《机械制造基础课程设计》表5-72续查得，高速钢切削铸铁的切削速度为V=33.8m/min，则所需铣床主轴转速范围是：

n=1000V/∏d=33.79r/min。 选取 n=34r/min，则实际铣削速度为

Vc=∏dn/1000=21.35m/min 铣刀每转工作台移动速度，即每转进给量 f=fzz=0.3×20=6mm

工作台每分钟进给量为

Vf=fn=n=0.3×20×34=204mm/min

根据表5-13中工作台标准纵向进给量，选取f=180mm/min，则实际每齿进给量为

fz=Vf/zn=180/(20×34)=0. 265mm/z

（4）校验机床功率。由《机械制造工艺学课程设计指导书》查表5-31和5-32知，由铣削力Fz和铣削功率Pm得，故选X6142合适。最后确定的切削用量为：

ae==6mm

asp=0.7mm

fz=0.265mm/z f=180m/min Vc=22m/min 2.基本时间tm

tm=（Lw+L1+L2）/Vf LW ——工件铣削部分长度 L1——切入行程长度 当主偏角为90时，L1=0.5（ d—

2d2?ae ）+（1—3）