撥叉加工工藝及夾具設(shè)計@拖拉機(jī)變速撥叉【3副夾具】

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機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)。而機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機(jī)床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義。 2 機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計的發(fā)展 2．1 發(fā)展歷史 從1949年以來，我國機(jī)械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全、具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)部門之一，其機(jī)械加工和夾具也有很大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我們這方面的水平還存在著階段性的差距，主要表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和水平不夠高，加工工藝過程不合理，夾具應(yīng)用也比較少，使其加工工人勞動強(qiáng)度大，加工出來的產(chǎn)品也不理想。 2．2發(fā)展現(xiàn)狀 現(xiàn)在，各工業(yè)化國家都把制造技術(shù)視為當(dāng)代科技發(fā)展為活躍的領(lǐng)域和國際間科技競爭的主戰(zhàn)場，制定了一系列振興計劃、建立世界級制造技術(shù)中心，紛紛把先進(jìn)制造技術(shù)列為國家關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。 機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。機(jī)械加工工藝以各個工廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)、外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗。還應(yīng)保證操作者良好的勞動條件。但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗來編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時定額也憑經(jīng)驗來確定，十分粗略，缺乏科學(xué)依據(jù)，難以進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)核算。 機(jī)床夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本； 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； 5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率； 6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 2．3發(fā)展趨勢 長期以來，加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進(jìn)行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個零件的工藝規(guī)程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。這是因為工藝設(shè)計涉及的因素多，因果關(guān)系錯綜復(fù)雜。CAPP將是機(jī)械加工工藝的發(fā)展趨勢，它不僅提高了工藝設(shè)計的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問題。 2．3．1夾具的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。 （1）標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的目的就在于提高生產(chǎn)效率，這樣也就必使其具有標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，而機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148～T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 （2）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。 （3）精密化 機(jī)床夾具的精度會直接影響到零件的加工精度，而隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。這些精密化的夾具為以后零件加工的精度提供了保證。 （4）柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。 2．3．1機(jī)械加工制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 （1）特種加工 它是指一些物理的、化學(xué)的加工方法，如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工，如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可達(dá)分子級加工單位或原子級加工單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結(jié)合的復(fù)合加工有較大的發(fā)展前途。 （2）快速成形 利用離散、堆積成形概念，可將一個三維實體分解為若干二維實體制造出來，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實體。 （3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細(xì)加工和超微細(xì)加工技術(shù)、微型機(jī)械和納米技術(shù)等方面。當(dāng)前，以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細(xì)加工為手段的微型機(jī)械技術(shù)有重要意義，它們代表了這一時期精密工程的方向。 （4）傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術(shù)潛力很大，如高速切削、超高速切削、強(qiáng)力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面，舊設(shè)備的改造和挖潛，如普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床等，對機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。 3 簡單的評述 綜上，機(jī)械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學(xué)。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素?，F(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動強(qiáng)度，但同時對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J(rèn)知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學(xué)習(xí)中需要我們?nèi)轿坏膶W(xué)習(xí)其各個相關(guān)領(lǐng)域的知識，不能只注重一點，為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 王先逵編著．機(jī)械制造工藝學(xué)（上下冊）[M]．北京：清華大學(xué)出版社，1989 ． [2] 李德慶，吳錫英編著．計算機(jī)輔助制造[M]．北京：清華大學(xué)出版社，1992 ． [3] 趙志修主著．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985 ． [4] 孫大涌主編．先進(jìn)制造技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 ． [5] Machine Tool Metalworking John L.Feirer ,1973. [6] Handbook of Machine Tools Manfred weck ,1984 . [7] Haffman E G. Jig and Fixture Design.America, VNR Co.,1980. [8] Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME,1982. 撥叉加工工藝及夾具設(shè)計學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號： 院 （系）： 年級專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 二七年六月攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 摘 要摘 要此次設(shè)計是對撥叉零件的加工工藝和夾具設(shè)計，其零件為鍛件，具有體積小，零件復(fù)雜的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對于加工大頭孔、槽和鉆小頭孔斜面小孔的工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡單的手動夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計簡單，方便且能滿足要求。關(guān)鍵詞 撥叉，加工工藝，專用夾具，設(shè)計攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 ABSTRACTIIABSTRACTThis design is to dials forks the components the processing craft and the jig design, its components are the forging, has the volume to be small, components complex characteristic,Because the surface is easier than the hole to process, when formulation technological process, first the machined surface, then processes other take the surface as the datum,In which various working procedures jig all uses the unit clamp, special regarding processes the big end of hole, the trough and drills the capitellum hole incline eyelet in the working procedure, Chooses locate mode which two sells at the same time, and operates the simple manual clamp way clamp, its organization design is simple, the convenience also can satisfy the request.Key words： Dials the fork, the processing craft, unit clamp, design攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 目 錄0 目 錄摘摘 要要 IABSTRACT1 1 緒緒 論論12 2 撥叉的分析撥叉的分析22.12.1 撥叉的工藝分析撥叉的工藝分析22.22.2 撥叉的工藝要求撥叉的工藝要求23 3 工藝規(guī)程設(shè)計工藝規(guī)程設(shè)計53.13.1 加工工藝過程加工工藝過程53.23.2 確定各表面加工方案確定各表面加工方案53.2.1 影響加工方法的因素53.2.2 加工方案的選擇63.33.3 確定定位基準(zhǔn)確定定位基準(zhǔn)63.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇63.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則73.43.4 工藝路線的擬訂工藝路線的擬訂73.4.1 工序的合理組合83.4.2 工序的集中與分散83.4.3 加工階段的劃分93.4.4 加工工藝路線方案的比較103.53.5 撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定123.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求123.5.2 撥叉的偏差計算123.63.6 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間）確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間）143.73.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排時間定額計算及生產(chǎn)安排224 4 鏜孔夾具設(shè)計鏜孔夾具設(shè)計254.14.1 研究原始質(zhì)料研究原始質(zhì)料254.24.2 定位、夾緊方案的選擇定位、夾緊方案的選擇254.34.3 切削力及夾緊力的計算切削力及夾緊力的計算25攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 目 錄14.44.4 誤差分析與計算誤差分析與計算274.54.5 零、部件的設(shè)計與選用零、部件的設(shè)計與選用284.5.1 定位銷選用284.5.2 夾緊裝置的選用294.64.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明夾具設(shè)計及操作的簡要說明295 5 銑槽夾具設(shè)計銑槽夾具設(shè)計305.15.1 研究原始質(zhì)料研究原始質(zhì)料305.25.2 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇305.35.3 切削力及夾緊分析計算切削力及夾緊分析計算305.45.4 誤差分析與計算誤差分析與計算325.55.5 零、部件的設(shè)計與選用零、部件的設(shè)計與選用335.5.1 定位銷選用335.5.2 夾緊裝置的選用335.5.3 定向鍵與對刀裝置設(shè)計335.65.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明夾具設(shè)計及操作的簡要說明366 6 鉆孔夾具設(shè)計鉆孔夾具設(shè)計376.16.1 研究原始質(zhì)料研究原始質(zhì)料376.26.2 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇376.36.3 切削力及夾緊力的計算切削力及夾緊力的計算376.46.4 誤差分析與計算誤差分析與計算386.56.5 零、部件的設(shè)計與選用零、部件的設(shè)計與選用396.5.1 定位銷選用396.5.2 夾緊裝置的選用406.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用406.66.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明夾具設(shè)計及操作的簡要說明41結(jié)結(jié) 論論42參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)43致致 謝謝44攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 緒 論 01緒 論機(jī)械設(shè)計制造及其夾具設(shè)計是我們?nèi)跁炌ㄋ哪晁鶎W(xué)的知識，將理論與實踐相結(jié)合，對專業(yè)知識的綜合運用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機(jī)床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。而本次對于撥叉加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(wù)是： 完成撥叉零件加工工藝規(guī)程的制定； 完成鏜孔、銑槽、鉆孔三個專用夾具的設(shè)計。通過對撥叉零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出撥叉加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設(shè)計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式，從而設(shè)計專用夾具。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 撥叉的分析02 撥叉的分析2.1 撥叉的工藝分析撥叉是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小頭孔端要求加工，對精度要求也很高。撥叉的底面、大頭孔上平面和小頭孔粗糙度要求都是，所以都要6 . 1Ra求精加工。其小頭孔與底平面有垂直度的公差要求，撥叉底面與大頭孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽邊有平行度公差和對稱度公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。2.2 撥叉的工藝要求一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 撥叉的分析1圖 2.1 撥叉零件圖該加工有七個加工表面：平面加工包括撥叉底面、大頭孔上平面；孔系加攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 撥叉的分析2工包括大、小頭孔、小孔；小頭孔端的槽加工以及大頭孔的銑斷加工。60.3020.5 以平面為主有： 撥叉底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是；6 . 1Ra 大頭孔端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是。6 . 1Ra 孔系加工有： 的大頭孔粗、精鏜加工，其表面粗糙度為44；6.3Ra 的小頭孔鉆、擴(kuò)和鉸加工，其表面粗糙度要209H求；1.6Ra 的小孔鉆加工，小孔表面粗糙度要求。6612.5Ra 小頭孔端槽的加工，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊，0.3020.51.6Ra 而槽底的表面粗糙度要求是。3 . 6Ra 最后為大頭孔的銑斷加工，要求斷口粗糙度。3 . 6Ra撥叉毛坯的選擇模鍛，因為生產(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其13mm年產(chǎn)量是 5000 件，由3表 2.13 可知是中批量生產(chǎn)。上面主要是對撥叉零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為模鍛和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計提供了必要的準(zhǔn)備。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 撥叉的分析3攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計03 工藝規(guī)程設(shè)計3.1 加工工藝過程由以上分析可知，該撥叉零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于撥叉來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：撥叉的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。3.2 確定各表面加工方案一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計撥叉的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格較底的機(jī)床。3.2.1 影響加工方法的因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，表面粗糙度為 Ra0.63m，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計1備工序可為粗車半精車淬火粗磨。3.2.2 加工方案的選擇 由參考文獻(xiàn)3表 2.112 可以確定，平面的加工方案為：粗銑精銑（） ，粗糙度為6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可79ITITaR以較小。 由參考文獻(xiàn)3表 2.111 確定，孔的表面粗糙度要求為 6.3，則選44擇孔的加方案序為：粗鏜精鏜。 小頭孔加工方法：209H加零件毛坯不能直接鍛出孔，只能鍛出一個小坑，以便在以后加工時找正其中心，但其表面粗糙度的要求為，所以選擇加工的方法是鉆擴(kuò)6 . 1Ra鉸。 孔加工方法：6因為孔的表面粗糙度的要求都不高，是，所以我們采用一次鉆孔12.5Ra 的加工方法。 小頭端面槽的加工方法是：0.3020.5因槽兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高，為，所以我們采用粗銑6 . 1Ra精銑。3.3 確定定位基準(zhǔn)3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計2準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，主要是選擇加工撥叉底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。3.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時，有時兩個被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，它的底平面與小頭孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件209H自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因為是非加工表面，所以也可以用的孔為加工基準(zhǔn)。44選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。3.4 工藝路線的擬訂對于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。撥叉的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工撥叉底面大頭孔上平面。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計3后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。3.4.1 工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含 0.4%1.1%8090 c蘇打及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。mg2003.4.2 工序的集中與分散制訂工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序集中的特點工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 工序分散的特點工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計4工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。3.4.3 加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補(bǔ)，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11IT12。粗糙度為 Ra80100m。 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 IT9IT10。表面粗糙度為Ra101.25m。 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為Ra101.25m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計5面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。3.4.4 加工工藝路線方案的比較在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表： 表 3.1 加工工藝路線方案比較表方案方案工序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)010粗銑平面E、F平面和孔209H粗、精銑 E 平面平面和孔209H020精銑平面E、F平面和孔209H粗、精銑 F 平面平面和孔209H030鉆、擴(kuò)、鉸： 孔209H底面和側(cè)面鉆、擴(kuò)、鉸： 孔209H底面和側(cè)面040粗鏜孔44底面和孔20粗、精鏜孔44底面和孔20050精鏜孔44底面、孔20和孔44粗、精銑槽0.3020.5底面、孔20和孔44060粗銑槽0.3020.5底面、孔20和孔44鉆 ：孔6底面、孔20和孔44070精銑槽0.3020.5底面和孔20銑斷底面和孔20080鉆 ：孔6檢驗090銑斷底面和孔20加工工藝路線方案的論證： 從前兩步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一個工序中，以便裝夾、安裝工件。 再看后面的鏜孔、銑槽工序，方案把粗、精加工分在兩個不同的工序中，而方案都在一個工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設(shè)計專用夾具時也可以減少工件的安裝次數(shù)。方案 2 中其工序較為集中，如粗、精加工都安排在一個工序中，以便裝夾、安裝工件。由以上分析：方案為合理、經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表：攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計6 表 3.2 加工工藝過程表工序號工 種工作內(nèi)容說 明010鍛造模鍛鑄件毛坯尺寸：長： 寬：195.6mm 高：68mm45.2mm孔：41020熱處理退火030銑粗、精銑 E 平面工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺銑床)52(KX040銑粗、精銑 F 平面工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺銑床)52(KX050鉆、擴(kuò)、鉸將孔鉆到直徑209H再將擴(kuò)孔到17dmm17最后進(jìn)行鉸加工到要求尺19.7寸 209H工件采有專用夾具裝夾，機(jī)床選用搖臂鉆床（）3025Z060粗、精鏜粗、精鏜孔44工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（）68T070粗、精銑粗、精銑槽0.3020.5工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺銑床)52(KX080鉆鉆到要求尺寸6工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床)3025(Z090銑斷將大頭孔銑斷44100檢驗110入庫清洗，涂防銹油攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計73.5 撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉的鍛造采用的是 45 鋼模鍛制造，其材料是 45，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用模鍛毛坯。3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求撥叉為鍛造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： 由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī)件配合的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應(yīng)力求簡單、平直的對稱，盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。 模鍛件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 模鍛件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。3.5.2 撥叉的偏差計算 撥叉底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計算底平面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻(xiàn)4表 1119。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取2.0 2.5mm。查3可知其粗銑時精度等級為 IT12，粗銑平面時厚度偏差取2.2mm0.21mm精銑：由參考文獻(xiàn)3表 2.359，其余量值規(guī)定為。1.0mm鍛造毛坯的基本尺寸為，又由參考文獻(xiàn)4表 1119422.2 1.045.2mm可得鑄件尺寸公差為。1.40.6毛坯的名義尺寸為：422.2 1.045.2mm攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計8毛坯最小尺寸為：45.20.644.6mm毛坯最大尺寸為：45.2 1.446.6mm粗銑后最大尺寸為：42 1.043mm粗銑后最小尺寸為：420.2141.79mm精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度 15d8。 大小頭孔的偏差及加工余量計算參照參考文獻(xiàn)3表 2.22，2.225,2.313 和參考文獻(xiàn)15表 18，可以查得：孔：209H鉆孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。12IT12.5Raummm21. 0擴(kuò)孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。10IT3.2Raummm084. 0鉸孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。8IT 1.6Raum0.043mm孔44粗鏜孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是13IT 12.5Raum。0.39mm精鏜孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是8IT umRa6 . 1。0.039mm根據(jù)工序要求，小頭孔加工分為鉆、擴(kuò)、鉸三個工序，而大頭孔加工分為粗鏜、精鏜二個工序完成，各工序余量如下：鉆孔 209H參照參考文獻(xiàn)3表 2.347，表 2.348。確定工序尺寸及加工余量為：加工該孔的工藝是：鉆擴(kuò)鉸鉆孔： 17擴(kuò)孔： （Z 為單邊余量）19.722.7Zmm鉸孔： （Z 為單邊余量）2020.3Zmm 鏜孔44加工該孔的工藝是：粗鏜精鏜粗鏜： 孔， ；43.222.2Zmm精鏜： 孔， ；4420.8Zmm鍛件毛坯孔的基本尺寸分別為：442.20.841mm粗、精銑槽0.3020.5攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計9參照參考文獻(xiàn)1表 215，得其槽邊雙邊粗加工余量 2Z=2.0mm，槽深加工余量為 1.0mm，再由參照參考文獻(xiàn)1表 215 的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為，精加工為。0.11000.0130槽兩邊毛坯名義尺寸為：20.5218.5mm槽兩邊毛坯最大尺寸為：18.50.11018.5.110mm槽兩邊毛坯最小尺寸為：18.5018.50mm粗銑兩邊工序尺寸為：0.110018.5粗銑槽底工序尺寸為：27精銑兩邊工序尺寸為：，已達(dá)到其加工要求：。0.013020.50.3020.53.6 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間）工序 1：粗、精銑 E 平面。機(jī)床：臥式銑床6012X刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料：， ，齒15YT100Dmm數(shù)，此為粗齒銑刀。5Z 因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：pa2.2pamm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：pa1.0pamm每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，?。焊鶕?jù)參fa0.15/famm Z考文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度2.8/Vm s每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取根據(jù)參考faZmmaf/18. 0文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度2.47/Vm s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n10001000 2.47 60471.97 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻(xiàn)3表 3.174，取 475 /minnr實際銑削速度 ：v 3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s進(jìn)給量： fV0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作臺每分進(jìn)給量： mf7.12/427.5/minmffVmm smm：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.481,取amma60攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計10切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知， l141lmm68lmm刀具切入長度：1l 2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)12mm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間： 1jt121141 1220.36min427.5jmllltf機(jī)動時間：1jt12168 1220.19min427.5jmllltf所以該工序總機(jī)動時間110.55minjjjttt工序 2：粗、精銑 F 面。機(jī)床：臥式銑床6012X刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料：， ，齒15YT100Dmm數(shù) 8，此為細(xì)齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：pa2.2pamm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：pa1.0pamm每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取根據(jù)參考faZmmaf/18. 0文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度2.47/Vm s每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，?。焊鶕?jù)參fa0.15/famm Z考文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度2.8/Vm s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n10001000 2.8 60535 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取 600 /minnr實際銑削速度 ：v3.14 100 6003.14/10001000 60dnvm s進(jìn)給量：fV0.15 8 600/6012/ffVa Znmm s 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計11工作臺每分進(jìn)給量： mf12/720/minmffVmm smm被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知，l141lmm68lmm刀具切入長度：精銑時1l1100lDmm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間：2jt122141 10020.34min720jmllltf機(jī)動時間：2jt12268 10020.24min720jmllltf所以該工序總機(jī)動時間220.58minjjjttt工序 3：鉆、擴(kuò)、鉸孔。209H機(jī)床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.39 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔209H鉆孔時先采取的是鉆孔，再擴(kuò)到，所以。209H1719.717Dmm切削深度：pa8.5pamm進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.438，取。frmmf/33. 0切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表 2.441，取。V0.48/Vm s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n，10001000 0.48 60539.53 /min3.14 17vnrd按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取630 /minnr所以實際切削速度 ：v3.14 17 6300.56/10001000 60dnvm s切削工時 被切削層長度 ：l42lmm刀具切入長度：1l 117(1 2)12015.9622rDlctgkctgmmmm 刀具切出長度： 取2lmml412mml32走刀次數(shù)為 1攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計12機(jī)動時間： 1 jt142630.25min0.33 630jLtfn 擴(kuò)孔209H刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.331 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。片型號：E403因鉆孔時先采取的是先鉆到孔再擴(kuò)到，所以，209H1719.719.7Dmm117d 切削深度：pa1.35pamm進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.452，取。f0.6/fmm r切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表 2.453，取。V0.44/Vm s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n10001000 0.44 60426.78 /min3.14 19.7vnrD按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取500 /minnr所以實際切削速度 ：v3.14 19.7 5000.52/10001000 60dnvm s切削工時被切削層長度 ：l42lmm刀具切入長度有：1l1119.7 17(1 2)12022.86322rDdlctgkctgmmmm刀具切出長度： ，取2lmml412mml32走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間：2jt242330.16min0.6 500jLtfn 鉸孔209H刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.354，選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。切削深度：，且。pa0.15pamm20Dmm進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.458，取frmmf/0 . 20 . 1。rmmf/0 . 2切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表 2.460，取。VsmV/32. 0攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計13機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n10001000 0.32 60305.73 /min3.14 20VnrD按照參考文獻(xiàn)3表 3.131 取315 /minnr實際切削速度 ：v3.14 20 6000.63/10001000 60Dnvm s切削工時被切削層長度 ：l42lmm刀具切入長度，1l0120 19.7(1 2)12022.0922rDdlctgkctgmm刀具切出長度： 取2lmml412mml32走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間：3jt3422.0930.07min2 315jLtnf該工序的加工機(jī)動時間的總和是：jt0.250.160.070.48minjt 工序 4 ：粗、精鏜孔。44機(jī)床：臥式金剛鏜床740TK刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：5YT 粗鏜孔44單邊余量 Z=1.1mm,一次鏜去全部余量，毛坯孔徑。1.1pamm041dmm進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.466，刀桿伸出長度取，切削深fmm200度為。因此確定進(jìn)給量。1.1mm0.2/fmm r切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表 2.445，取。V2.0/120/minVm sm機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n，10001000 120912.11 /min3.14 43.2Vnrd按照參考文獻(xiàn)3表 3.141，取1000 /minnr實際切削速度 ：v3.14 43.2 10002.24/10001000 60dnvm s工作臺每分鐘進(jìn)給量： mf0.2 1000200/minmffnmm被切削層長度 ：l15lmm攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計14刀具切入長度： 1l12.2(2 3)23.2730pralmmtgktg刀具切出長度： 取2lmml532mml42行程次數(shù) ：i1i機(jī)動時間：1jt121153.27410.11min200jmllltf 精鏜孔44粗加工后單邊余量 Z=0.4mm，一次鏜去全部余量， ，精鏜后孔0.4pamm徑44dmm進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.466，刀桿伸出長度取，切削深fmm200度為。因此確定進(jìn)給量0.4mm0.15/fmm r切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表 2.445，取V2.1/126/minVm sm機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n，10001000 126948.17 /min3.14 44Vnrd按照參考文獻(xiàn)3表 3.1441，取1000 /minnr實際切削速度 ： v3.14 44 10002.64/10001000 60dnvm s工作臺每分鐘進(jìn)給量：mf0.15 1000150/minmffnmm被切削層長度 ：l15lmm刀具切入長度：1lmmtgtgkalrp5 . 32308 . 0)32(1刀具切出長度： 取2lmml532mml42行程次數(shù) ：i1i機(jī)動時間：2jt122153.5410.104min217.5jmllltf 所以該工序總機(jī)動工時0.11 0.150.26minjt 工序 5：粗、精銑槽。0.3020.5機(jī)床：雙立軸圓工作臺銑床KX52刀具：錯齒三面刃銑刀 粗銑 18.5 槽攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計15切削深度：pa9.5pamm根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)12.4760.06/famm z表查得切削速度。303224/minVm機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n，10001000 2462.1 /min3.14 125Vnrd按照參考文獻(xiàn)3表 3.174，取75 /minnr實際切削速度 ：v3.14 125 750.50/10001000 60dnvm s進(jìn)給量：fV0.06 18 75/601.35/ffVa Znmm s工作臺每分進(jìn)給量： mf1.35/81/minmffVmm smm被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知， l20lmm刀具切入長度：1l 10.5(1 2)lD=63mm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間： 1jt121206321.05min81jmllltf 精銑 20.5 槽切削深度：pa2.0pamm根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)12.4760.08/famm z表查得切削速度，303223/minVm機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n，10001000 2345.8 /min3.14 160Vnrd按照參考文獻(xiàn)3表 3.174，取。47.5 /minnr實際切削速度 ：v3.14 160 47.50.40/10001000 60dnvm s進(jìn)給量：fV0.08 22 47.5/601.39/ffVa Znmm s工作臺每分進(jìn)給量： mf1.39/83.6/minmffVmm smm攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計16被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知， l20lmm刀具切入長度：1l 10.5(1 2)lD=81mm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間： 2jt122208121.23min83.6jmllltf本工序機(jī)動時間：121.05 1.232.28minjjjttt工序 6：鉆孔6機(jī)床：臺式鉆床4006ZA刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.39，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度：pammap3根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,切削速度394 . 20.22/fmm r。smV/36. 0機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n，min/1147614. 36036. 010001000rdVn按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取。1600 /minnr實際切削速度 ：v3.14 6 16000.50/10001000 60Dnvm s 切削工時被切削層長度 ：l30lmm刀具切入長度：1l16(1 2)1202422rDlctgkctgmm刀具切出長度： 取。2lmml412mml32加工基本時間： jt1230430.11min0.22 1600jLlltf n工序 5：銑斷機(jī)床：雙立軸圓工作臺銑床KX52刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)1表 217，選細(xì)齒鋸片銑刀切削深度：pa4pamm根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)12.4760.03/famm z攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計17表查得切削速度。302355/minVm機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n，10001000 55140.12 /min3.14 125Vnrd按照參考文獻(xiàn)取。150 /minnr實際切削速度 ：v3.14 125 1500.98/10001000 60dnvm s進(jìn)給量：fV0.03 48 150/603.6/ffVa Znmm s工作臺每分進(jìn)給量： mf3.6/216/minmffVmm smm被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知， l68lmm刀具切入長度：1l 10.5(1 2)lD=63mm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間： jt12686320.616min216jmllltf3.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，該撥叉的年產(chǎn)量為 5000 件。一年以 240 個工作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于 21 件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 21 件。再以每天 8 小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于 22.8min。參照參考文獻(xiàn)3表 2.52，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產(chǎn)時） Ntktttzzfjd/%)1)(0/Ntzz因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： %)1)(ktttfjd其中： 單件時間定額 基本時間（機(jī)動時間）dtjt 輔助時間，用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動ft作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值k攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計18 粗、精銑 E、F 面粗加工機(jī)動時間：jt0.55minjt粗精加工機(jī)動時間：jt0.58minjt精輔助時間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.545，取工步輔助時間為。ftmin41. 0由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為，min1則 min41. 1141. 0ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.548，k13k單間時間定額有：dt()(1%)(0.55 1.41)(1 13%)2.21min22.8minfdjtttk粗粗()(1%)(0.58 1.41)(1 13%)2.25min22.8minfdjtttk精精因此應(yīng)布置二臺粗、精機(jī)床即可以完成此二道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 鉆、擴(kuò)、鉸孔209H機(jī)動時間： jt0.250.160.070.48minjt 輔助時間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.541，取工步輔助時間為。ftmin775. 1由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為，min1則 min775. 11775. 1ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.543，k14.12k單間時間定額：dt()(1%)(0.48 1.775)(1 12.14%)2.04min22.8mindjftttk因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 粗、精鏜孔44粗鏜孔：機(jī)動時間：43.7jt0.11minjt粗輔助時間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.537，取工步輔助時間為。ftmin81. 0由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為，min3則 min81. 3381. 0ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.539，。k83.14k單間時間定額有：dt()(1%)(0.11 3.81)(1 14.83%)4.50min22.8mindfjtttk粗因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計19精鏜孔到要求尺：機(jī)動時間：43.9jt0.104minjt精輔助時間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.537，取工步輔助時間為。ftmin81. 0由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為，min3則 min81. 3381. 0ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.539，。k83.14k單間時間定額：()(1%)(0.1043.81)(1 14.83%)4.49min22.8mindfjtttk精因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 粗、精銑槽0.3020.5加工機(jī)動時間：jt2.28minjt 輔助時間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.545，取工步輔助時間為。ftmin41. 0由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為，min1則 min41. 1141. 0ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.548，。k13k單間時間定額有：dt()(1%)(2.28 1.41)(1 13%)4.17min22.8mindjftttk因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成此道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 鉆孔6機(jī)動時間： jt0.11minjt 輔助時間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.541，取工步輔助時間為。ftmin775. 1由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為，min1則 min775. 11775. 1ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.543，。k14.12k單間時間定額，由式（1.11）有：dt()(1%)(0.11 1.775)(1 12.14%)2.11min22.8mindjftttk因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 銑斷加工機(jī)動時間：jt0.616minjt 輔助時間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.545，取工步輔助時間為。ftmin41. 0由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為min1則 min41. 1141. 0ft攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 工藝規(guī)程設(shè)計20：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.548，。k13k單間時間定額有：dt()(1%)(0.616 1.41)(1 13%)2.29min22.8mindjftttk因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成此道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 鏜孔夾具設(shè)計4 鏜孔夾具設(shè)計4.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)44滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。4.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：209H方案：選底平面、工藝孔和大頭孔外圓端來定位，即一面、一短209H圓柱銷和 V 型塊定位，夾緊方式可設(shè)計圓環(huán)套在大頭孔圓周邊進(jìn)行夾緊。方案：應(yīng)用一面即撥叉底面，一銷即定位于大頭孔外端的擋銷和工藝孔的心軸來定位，夾緊方式就用螺母在心軸上夾緊。209H方案：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，還有一擋銷定209H位于大頭孔外端，夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的移動壓板來夾緊。分析比較上面三種方案：方案中的 V 型塊定位造成過定位，而夾緊方式加大了設(shè)計量，裝、取工件也不易。方案中的心軸夾緊、定位是不正確的，也端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會破壞定位。209H通過比較分析只有方案滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有44209H尺寸公差，選擇小頭孔為定位基準(zhǔn)來設(shè)計鏜模，從而保證其尺寸公差要求。4.3 切削力及夾緊力的計算鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）5YT刀具的幾何參數(shù)： 60粗K90精K100s80由參考文獻(xiàn)5查表可得：321圓周切削分力公式： 0.750.152943CpcPFa fvK式中 0.4pamm0.15/fmm r rpspoppkmppKKKKKK查5表得： 查5表 取 421()736nmpbK1 250.6b0.75n 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 鏜孔夾具設(shè)計22由表可得參數(shù)： 62194. 0pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即：764.8()CFN同理：徑向切削分力公式 ： 0.90.750.32383PpcPFafvK式中參數(shù)： 77. 0pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即：327.74()PFN軸向切削分力公式 ： 0.50.43326fpcPFa fvK式中參數(shù)： 11. 1pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即：605.48()fFN根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：FKWK安全系數(shù) K 可按下式計算有：6543210KKKKKKKK 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5表可得： 60 KK1211.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56CK 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36PK 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25fK 所以有： 1193.08()KCCWKFN 766.37()KPPWKFN 1359.90()KffWKFN螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：)(210tgtgQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得：攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 鏜孔夾具設(shè)計23 6.22 2.76zr 90105922 29其中： 33()Lmm)(80 NQ 螺旋夾緊力：04748.2()WN該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下：1633圖 4.1 移動壓板受力簡圖由表得：原動力計算公式 2621001KLWWl即： 004748.2 33 0.989032.75()17KW LWNl由上述計算易得： KKWW由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.4 誤差分析與計算該夾具以一個平面和和個定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。由5和6可得：1 定位誤差： 當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時 minD WDd 當(dāng)短圓柱銷以固定邊接觸時 2DdD W 式中為定位孔與定位銷間的最小間隙min攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 鏜孔夾具設(shè)計24通過分析可得： 0.052Dmm0.011dmmmin0mm因此：當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時 0.063D Wmm2 夾緊誤差 ： cos)(minmaxyyjj其中接觸變形位移值： mmSNcHBKRkmnZ