撥叉的鉆鉸Φ9孔夾具設計及加工工藝裝備含4張CAD圖,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,cad 1 任 務 書 一、設計題目：撥叉機械加工工藝規(guī)程及鉆孔夾具設計 二、原始資料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 生 產 類 型 :（ 中 批 或 大 批 大 量 生 產 ） 三、上交材料 1． 所 加 工 的 零 件 圖 1 張 2． 毛 坯 圖 1 張 3． 編 制 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 1 套 4． 編 制 所 設 計 夾 具 對 應 的 那 道 工 序 的 機 械 加 工 工 序 卡 片 1 套 5． 繪 制 夾 具 裝 配 圖 （ A0 或 A1 ） 1 張 6．繪 制 夾 具 中 1 個 零 件 圖（ A1 或 A2 。裝 配 圖 出 來 后 ，由 指 導 教 師 為 學 生 指 定 需 繪 制 的 零 件 圖 ， 一 般 為 夾 具 體 ） 。 1 張 7． 課 程 設 計 說 明 書 ， 包 括 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 的 編 制 和 機 床 夾 具 設 計 全 部 內 容 。（ 約 5000-8000 字 ） 1 份 四、進度安排 本 課 程 設 計 要 求 在 3 周 內 完 成 。 1． 第 l～ 2 天 查 資 料 ， 繪 制 零 件 圖 。 2． 第 3～ 7 天 ， 完 成 零 件 的 工 藝 性 分 析 ,確 定 毛 坯 的 類 型 、 制 造 方 法 ， 編 制 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 和 所 加 工 工 序 的 機 械 加 工 工 序 卡 片 。 3． 第 8～ 10 天 ， 完 成 夾 具 總 體 方 案 設 計 （ 畫 出 草 圖 ， 與 指 導 教 師 溝 通 ， 在 其 同 意 的 前 提 下 ， 進 行 課 程 設 計 的 下 一 步 ） 。 4． 第 11 ～ 13 天 ， 完 成 夾 具 裝 配 圖 的 繪 制 。 5． 第 14 ～ 15 天 ， 零 件 圖 的 繪 制 。 6． 第 16 ～ 18 天 ， 整 理 并 完 成 設 計 說 明 書 的 編 寫 。 7． 第 19 天 ～ 21 天 ， 完 成 圖 紙 和 說 明 書 的 輸 出 打 印 。 答 辯 摘 要 此 次 設 計 是 對 撥 叉 零 件 的 加 工 工 藝 和 夾 具 設 計 ， 其 零 件 為 鑄 件 ， 具 有 體 積 小 ， 零 件 復 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 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 構 設 計 簡 單 ， 方 便 且 能 滿 足 要 求 。 關 鍵 詞 撥 叉 ， 加 工 工 藝 ， 專 用 夾 具 ， 設 計 IV ABSTRACT This 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： Fork parts the processing craft, unit clamp, design I  目 錄 1 緒 論 1 2 撥 叉 的 分 析 2 2.1 撥 叉 的 工 藝 分 析 2 2.2 撥 叉 的 工 藝 要 求 3 3 工 藝 規(guī) 程 設 計 4 3.1 加 工 工 藝 過 程 4 3.2 確 定 各 表 面 加 工 方 案 4 3.2.1 影 響 加 工 方 法 的 因 素 4 3.2.2 加 工 方 案 的 選 擇 5 3.3 確 定 定 位 基 準 5 3. 3.1 粗 基 準 的 選 擇 6 3. 3.2 精 基 準 選 擇 的 原 則 6 3.4 工 藝 路 線 的 擬 訂 7 3.4.1 工 序 的 合 理 組 合 7 3.4.2 工 序 的 集 中 與 分 散 8 3.4.3 加 工 階 段 的 劃 分 9 3.4.4 加 工 工 藝 路 線 方 案 的 比 較 10 3.5 撥 叉 的 偏 差 ， 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 確 定 11 3.5.1 毛 坯 的 結 構 工 藝 要 求 11 3.5.2 撥 叉 的 偏 差 計 算 12 3.6 確 定 切 削 用 量 及 基 本 工 時 （ 機 動 時 間 ） 13 3.7 時 間 定 額 計 算 及 生 產 安 排 19 4 鉆 孔 夾 具 設 計 22 4． 1 研 究 原 始 資 料 22 4． 2 定 位 基 準 的 選 擇 22 4． 3 切 削 力 及 夾 緊 力 的 計 算 23 4． 4 誤 差 分 析 與 計 算 24 4.5 零 、 部 件 的 設 計 與 選 用 25 4.5.1 定 位 銷 選 用 25 4.5.2 夾 緊 裝 置 的 選 用 26 4.5.3 鉆 套 、 襯 套 、 鉆 板 設 計 與 選 用 26 4． 6 夾 具 設 計 及 操 作 的 簡 要 說 明 28 結 論 ···························································· ···························29 參 考 文 獻 ···················································································30 9 1 緒 論 機 械 設 計 制 造 及 其 夾 具 設 計 是 我 們 融 會 貫 通 3 年 所 學 的 知 識 ， 將 理 論 與 實 踐 相 結 合 ， 對 專 業(yè) 知 識 的 綜 合 運 用 訓 練 ， 為 我們 即 將走 向 自己 的 工作 崗 位打 下 良好 的 基礎 。 機 械 加 工 工 藝 是 規(guī) 定 產 品 或 零 件 機 械 加 工 工 藝 過 程 和 操 作 方 法 ， 是 指 導 生 產 的 重 要 的 技 術 性 文 件 。 它 直 接 關 系 到 產 品 的質 量 、生 產率 及 其加 工 產品 的 經濟 效 益，生 產規(guī) 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 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 該 產 品 的 質 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 性、 完 善性 。 而 機 床 夾 具 是 為 了 保 證 產 品 的 質 量 的 同 時 提 高 生 產 的 效 率 、 改 善 工 人 的 勞 動 強 度 、 降 低 生 產 成 本 而 在 機 床 上 用 以 裝 夾 工 件 的 一 種 裝 置 ， 其 作 用 是 使 工 件 相 對 于 機 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 械 工 業(yè) 有 著 很 重 要 的 意 義 ， 因 此 在 大 批 量 生 產 中 ， 常 采 用專 用 夾具 。 30 2 拔插的分析 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 構 形 狀 較 復 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 Ra1.6 ， 所 以 都 要 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 量 均 影 響 機 器 或 部 件 的 裝 配 質 量 ， 進 而 影 響 其 性 能 與 工 作 壽 命 ， 因 此 它 們 的 加工 是 非常 關 鍵和 重 要的 。 2.2 撥叉的工藝要求 一 個 好 的 結 構 不 但 要 應 該 達 到 設 計 要 求 ， 而 且 要 有 好 的 機 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 量 ， 同 時 使 加 工 的 勞 動 量 最 小 。 而 設 計 和 工 藝 是 密 切 相 關 的 ， 又 是 相 輔 相 成 的 。 設 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 計的 要 求。 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 工 ； 小 頭 孔端 的 槽加 工 。 因 其年 產 量是 5000 件 ， 由 表 可知 是 中批 量 生產 。 3 工藝規(guī)程設計 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 系以 及 槽的 各 尺寸 精 度。 由 上 面 的 一 些 技 術 條 件 分 析 得 知 ： 撥 叉 的 尺 寸 精 度 ， 形 狀 精 度 以 及 位 置 關 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 構 不 但 應 該 達 到 設 計 要 求 ， 而 且 要 有 好 的 機 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 量 ， 同 時 使 加 工 的 勞 動 量 最 小 。 設 計 和 工 藝 是 密 切 相 關 的 ， 又 是 相 輔 相 成 的 。 對 于 我 們 設 計 撥 叉 的 加 工 工 藝 來 說 ， 應 選 擇 能 夠 滿 足 平 面 孔 系 和 槽 加 工 精 度 要 求 的 加 工 方法 及 設備 。除 了從 加 工精 度 和加 工 效率 兩 方面 考 慮以 外 ， 也 要適 當 考慮 經 濟因 素 。在 滿足 精 度要 求 及生 產 率的 條 件下 ， 應 選擇 價 格較 底 的機 床 。 3.2.1 影響加工方法的因素 ⑴ 要 考慮 加 工表 面 的精 度 和表 面 質量 要 求 ，根 據(jù)各 加 工 表 面的 技 術要 求 ， 選 擇 加工 方 法及 分 幾次 加 工。 ⑵ 根 據(jù)生 產 類型 選 擇 ，在 大批 量 生產 中 可專 用 的高 效 率 的 設 備 。 在 單 件 小 批 量 生 產 中 則 常 用 通 用 設 備 和 一 般 的 加 工 方 法 。 如 、 柴 油 機 連 桿 小 頭 孔 的 加 工 ， 在 小 批 量 生 產 時 ， 采 用 鉆、 擴 、 鉸 加 工方 法 ； 而 在 大批 量 生產 時 采用 拉 削加 工 。 ⑶ 要 考慮 被 加工 材 料的 性 質 ， 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 車削 ， 高速 精 銑等 。 ⑷ 要 考慮 工 廠或 車 間的 實 際情 況 ，同 時也 應 考慮 不 斷改 進 現(xiàn)有 加 工方 法 和設 備 ， 推 廣 新技 術 ， 提 高 工藝 水 平。 ⑸ 此 外 ， 還 要考 慮 一些 其 它因 素 ， 如 加工 表 面物 理 機械 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 要 求 來 選 定最 終 加工 方 法。再 選擇 前 面各 工 序的 加 工方 法，來 確定 。 3.2.2 加工方案的選擇 (1)由 參考 文 獻可 以 確定 ，平 面的 加 工方 案 為 ：粗 銑— — 精 銑（ IT 7 : IT 9 ），粗 糙度 為 Ra6.3～ 0.8，一 般不 淬 硬的 平 面， 精 銑的 粗 糙度 可 以較 小 。 (2) 由 參考 文 獻[3]表 2.1～ 11 確 定 ，Φ22 孔 的表 面 粗糙 度 要求 為 6.3， 則選 擇 孔的 加 方案 序 為： 鉆 — — 擴 — — 鉸 。 (3)Φ22 兩端面的粗糙度 Ra=12.5 (4)18 槽 的內 表 面粗 糙 度 Ra=12.5 (5) 小 頭孔 加 工方 法 ： 加 工 零 件 毛 坯 不 能 直 接 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 Ra=1.6， 所 以選 擇 加工 的 方法 是 鉆— — 擴— — 鉸 。 (6) 小 頭端 面 槽的 加 工方 法 是： 因 槽兩 側 面表 面 粗糙 度 的要 求 較高 ，為 Ra = 1.6 ，所 以我 們 采 用粗 銑 — — 精 銑。 3.3 確定定位基準 3.3.1 粗基準的選擇 選 擇 粗 基 準 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 選 擇應 當 滿足 以 下要 求 ： ⑴ 粗 基準 的 選擇 應 以加 工 表面 為 粗基 準 。目 的是 為 了保 證 加 工 面 與 不 加 工 面 的 相 互 位 置 關 系 精 度 。 如 果 工 件 上 表 面 上 有 好 幾 個 不 需 加 工 的 表 面 ， 則 應 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 。 以 求 壁 厚 均 勻 、 外 形 對稱 、 少裝 夾 等。 ⑵ 選 擇 加 工 余 量 要 求 均 勻 的 重 要 表 面 作 為 粗 基 準 。 例 如 ： 機 床 床 身 導 軌 面 是 其 余 量 要 求 均 勻 的 重 要 表 面 。 因 而 在 加 工 時 選 擇 導 軌 面 作 為 粗 基 準 ， 加 工 床 身 的 底 面 ， 再 以 底 面 作 為 精 基 準 加 工 導 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 致 的組 織 ， 以 增 加耐 磨 性。 ⑶ 應 選擇 加 工余 量 最小 的 表面 作 為粗 基 準 。這 樣可 以 保 證 該面 有 足夠 的 加工 余 量。 ⑷ 應 盡可 能 選擇 平 整 、 光 潔 、 面 積足 夠 大的 表 面作 為 粗 基 準 ， 以 保 證 定 位 準 確 夾 緊 可 靠 。 有 澆 口 、 冒 口 、 飛 邊 、 毛 刺 的表 面 不宜 選 作粗 基 準， 必 要時 需 經初 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 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。 3.3.2 精基準選擇的原則 ⑴ 基 準 重 合 原 則 。 即 盡 可 能 選 擇 設 計 基 準 作 為 定 位 基 準 。 這 樣 可 以 避 免 定 位 基 準 與 設 計 基 準 不 重 合 而 引 起 的 基 準 不 重合 誤 差。 ⑵ 基 準統(tǒng) 一 原則 ， 應 盡可 能 選用 統(tǒng) 一的 定 位基 準 。 基 準 的 統(tǒng) 一 有 利 于 保 證 各 表 面 間 的 位 置 精 度 ， 避 免 基 準 轉 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 計 和 制 造 工 作 。 例 如 ： 軸 類 零 件 常 用 頂 針 孔 作 為 定 位 基 準 。 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。 ⑶ 互 為基 準 的原 則 。選 擇精 基 準時 ，有 時兩 個 被加 工 面， 可 以 互 為 基 準 反 復 加 工 。 例 如 ： 對 淬 火 后 的 齒 輪 磨 齒 ， 是 以 齒 面 為 基 準 磨 內 孔 ， 再 以 孔 為 基 準 磨 齒 面 ， 這 樣 能 保 證 齒 面 余 量均 勻 。 自 為 基 準 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 。 例 如 ： 磨 削 機 床 導 軌 面 時 ， 是 以 導 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 的 例子 。 此 外 ， 還 應 選 擇 工 件 上 精 度 高 。 尺 寸 較 大 的 表 面 為 精 基 準 ， 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 定 位 。 從 撥 叉 零 件 圖 分 析 可 知 ， 它 的 底 平 面 與 Φ22H9 小 頭 孔 ， 適 于 作 精 基 準 使 用 。 但 用 一 個 平 面 和 一 個 孔 定 位 限 制 工 件 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 定 位的 要 求。 選 擇 精 基 準 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 。 3.4 工藝 路線 的擬 訂 對 于 中 批 量 生 產 的 零 件 ， 一 般 總 是 首 先 加 工 出 統(tǒng) 一 的 基 準 。 撥 叉 的 加 工 的 第 一 個 工 序 也 就 是 加 工 統(tǒng) 一 的 基 準 。 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 。 后 續(xù)工 序 安排 應 當遵 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 類 型 、 零 件 的 結 構 特 點 、 技 術 要 求 和 機 床 設 備 等 具 體 生 產 條 件 確 定 工 藝 過 程 的 工 序 數(shù) 。 確 定 工序 數(shù) 的基 本 原則 ： ⑴ 工 序分 散 原則 工 序 內 容 簡 單 ， 有 利 選 擇 最 合 理 的 切 削 用 量 。 便 于 采 用 通 用 設 備 。 簡 單 的 機 床 工 藝 裝 備 。 生 產 準 備 工 作 量 少 ， 產 品 更 換 容 易 。 對 工 人 的 技 術 要 求 水 平 不 高 。 但 需 要 設 備 和 工 人 數(shù) 量多 ， 生產 面 積大 ， 工藝 路 線長 ， 生產 管 理復 雜 。 ⑵ 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 減 少 了 操 作 工 人 數(shù) 和 生 產 面 積 ， 也 簡 化 了 生 產 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 備 少 ， 大 量 生 產 可 采 用 高 效 率 的 專 用 機 床 ， 以 提 高 生 產 率 。 但 采 用 復 雜 的 專 用 設 備 和 工 藝 裝 備 ， 使 成 本 增 高 ， 調 整 維修 費 事， 生 產準 備 工作 量 大。 一 般 情 況 下 ， 單 件 小 批 生 產 中 ， 為 簡 化 生 產 管 理 ， 多 將 工 序 適 當 集 中 。 但 由 于 不 采 用 專 用 設 備 ， 工 序 集 中 程 序 受 到 限 制。 結 構簡 單 的專 用 機床 和 工夾 具 組織 流 水線 生 產。 加 工工 序 完成 以 后 ，將 工件 清 洗干 凈 。清 洗是 在 80 : 90°c 的 含 0.4% ～ 1.1% 蘇 打 及 0.25% ～ 0.5% 亞 硝 酸 鈉 溶 液 中 進 行 的 。 清 洗后 用 壓縮 空 氣吹 干 凈。保 證零 件 內部 雜 質 、鐵 屑 、毛 刺、 砂 粒等 的 殘留 量 不大 于 200mg 。 3.4.2 工序的集中與分散 制 訂 工 藝 路 線 時 ， 應 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 。 ⑴ 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 減 少 了 操 作 工 人 數(shù) 和 生 產 面 積 ， 也 簡 化 了 生 產 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 備 少 ， 大 量 生 產 可 采 用 高 效 率 的 專 用 機 床 ， 以 提 高 生產 率 。但 采用 復 雜的 專 用設 備 和工 藝 裝備 ，使 成本 增 高， 調 整維 修 費事 ， 生產 準 備工 作 量大 。 ⑵ 工 序分 散 的特 點 工 序 內 容 簡 單 ， 有 利 選 擇 最 合 理 的 切 削 用 量 。 便 于 采 用 通 用 設 備 ， 簡 單 的 機 床 工 藝 裝 備 。 生 產 準 備 工 作 量 少 ， 產 品 更 換 容 易 。 對 工 人 的 技 術 水 平 要 求 不 高 。 但 需 要 設 備 和 工 人 數(shù) 量多 ， 生產 面 積大 ， 工藝 路 線長 ， 生產 管 理復 雜 。 工 序 集 中 與 工 序 分 散 各 有 特 點 ， 必 須 根 據(jù) 生 產 類 型 。 加 工 要 求 和 工 廠 的 具 體 情 況 進 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 中 ， 為 簡 化 生 產 管 理 ， 多 將 工 序 適 當 集 中 。 但 由 于 不 采 用 專 用 設 備 ， 工 序 集 中 程 序 受 到 限 制。 結 構簡 單 的專 用 機床 和 工夾 具 組織 流 水線 生 產。 由 于 近 代 計 算 機 控 制 機 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 中 仍 可 將 工 序 集 中 而 不 致 花 費 過 多 的 生 產 準 備 工 作 量 ， 從 而 可 取 的 良 好 的 經 濟 效果 。 3.4.3 加工階段的劃分 零 件 的 加 工 質 量 要 求 較 高 時 ， 常 把 整 個 加 工 過 程 劃 分 為 幾 個階 段 ： ⑴ 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 ， 粗 加 工 時 能 及 早 發(fā) 現(xiàn) 毛 坯 的 缺 陷 ， 予 以 報 廢 或 修 補 ， 以 免 浪 費 工時 。 粗 加 工 可 采 用 功 率 大 ， 剛 性 好 ， 精 度 低 的 機 床 ， 選 用 大 的 切 前 用 量 ， 以 提 高 生 產 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 生 的 內 應 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 IT11～ IT12。 粗糙 度 為 Ra80～ 100μ m。 ⑵ 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 備 ， 保 證 合 適 的 加 工 余 量 。 半 精 加 工 的 公 差 等 級 為 IT9～IT10。 表面 粗 糙度 為 Ra10～ 1.25μm。 ⑶ 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 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 采用 高 精度 的 機床 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 IT6～IT7， 表 面粗 糙 度為 Ra10～ 1.25μ m。 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 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 格 劃 分 階 段 ， 在 滿 足 加 工 質 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 面 的 加 工 或 某 一 工 序 的 性 質 區(qū) 分 。 例 如 工 序 的 定 位 精 基 準 面 ， 在 粗 加 工 階 段 就 要 加 工 的 很 準 確 ， 而 在 精 加 工 階 段可 以 安排 鉆 小空 之 類的 粗 加工 。 11 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 方 案 比 較 一 （ 1） 鑄 造時 效 處理 （ 2） 粗 銑 --精 銑 大端 面 （ 3） 銑 頂面 （ 4） 鉆 、 擴 、 鉸 Φ22 （ 5） 粗 銑 --精 銑 18 槽 （ 6） 鉆 、 鉸 Φ9 孔 （ 7） 鉆 鉸 Φ3 孔 （ 8） 粗 銑 --精 銑小 孔 端面 槽 （ 9） 去 毛刺 （ 10） 終 檢 二 （ 1） 鑄造 時 效處 理 （ 2） 粗 精銑 大 端面 （ 3） 鉆 鉸Φ22 （ 4） 銑 頂面 （ 5） 插 18 槽 （ 6） 鉆 鉸Φ9 孔 （ 7） 鉆鉸Φ3 孔 （ 8） 粗精車小端面槽 （ 9） 去毛刺 （ 10） 終檢 在 保證 零 件尺 寸 公差 、形 位公 差 及表 面 粗糙 度 等技 術 條件 下 ，成 批量 生 產可 以 考慮 采 用專 用 機床 ，以 便提 高 生 產率 。但 同時 考 慮到 經 濟效 果，降 低生 產 成本 ，遂 決定 使 用方 案 一。 3.5 撥叉 的偏 差 ，加工 余量 ，工序 尺寸 及毛 坯尺 寸的 確定 撥 叉的 鑄 件采 用 的是 HT200，生 產類 型 為中 批 量生 產 ，采 用 鑄件 毛 坯。 3.5.1 毛坯的結構工藝要求 撥 叉為 鑄 件件 ， 對毛 坯 的結 構 工藝 性 有一 定 要求 ： ⑴ 由 于鑄 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 件 配 合 的 表 面 才 需 要 進 行 機 械 加 工 ， 其 表 面 均 應設 計 為非 加 工表 面 。 ⑵ 為 了使 金 屬容 易 充滿 膛 和減 少 工序 ，鑄 件外 形 應力 求 簡 單 、 平 直 的 對 稱 ， 盡 量 避 免 鑄 件 截 面 間 差 別 過 大 ， 或 具 有 薄 壁、 高 筋、 高 臺等 結 構。 ⑶ 鑄 件的 結 構中 應 避免 深 孔或 多 孔結 構 。 ⑷ 鑄 件的 整 體結 構 應力 求 簡單 。 ⑸ 工 藝基 準 以設 計 基準 相 一致 。 ⑹ 便 于裝 夾 、 加 工 和檢 查 。 ⑺ 結 構要 素 統(tǒng)一 ，盡 量使 用 普通 設 備和 標 準刀 具 進行 加 工 。 在 確 定 毛 坯 時 ， 要 考 慮 經 濟 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 致 毛 坯 制 造 困 難 ， 需 要 采 用 昂 貴 的 毛 坯 制 造 設 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。 19 3.5.2 撥叉的偏差計算 ⑴ 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 。其 余量 值 規(guī)定 為 2.0 ~ 2.5mm ，現(xiàn) 取 2.2mm 。 查 可 知 其 粗 銑 時 精 度 等 級 為 IT12 ， 粗 銑 平 面 時 厚 度 偏 差 取 -0.21mm 精 銑： 由 參考 文 獻， 其 余量 值 規(guī)定 為 1.0mm 。 -0.6 鑄 件毛 坯 的基 本 尺寸 為 42 + 2.2 +1.0 = 45.2mm ，又 由參 考 文獻 可 得鑄 件 尺寸 公 差為 +1.4 。 毛 坯的 名 義尺 寸 為： 42 + 2.2 +1.0 = 45.2mm 毛 坯最 小 尺寸 為 ： 45.2 - 0.6 = 44.6mm 毛 坯最 大 尺寸 為 ： 45.2 +1.4 = 46.6mm 粗 銑后 最 大尺 寸 為： 42 +1.0 = 43mm 粗 銑后 最 小尺 寸 為： 42 - 0.21 = 41.79mm 精 銑 后 尺 寸 與 零 件 圖 尺 寸 相 同 ， 且 保 證 各 個 尺 寸 精 度 15d8。 ⑵ 大 小頭 孔 的偏 差 及加 工 余量 計 算 參 照參 考 文獻 可 以查 得 ： 孔 ： 鉆 孔的 精 度 等級 ： IT = 12 ，表 面粗 糙 度 Ra = 12.5um ，尺 寸偏 差 是 0.21mm 。 擴 孔 的精 度 等 級 ： IT = 10 ， 表 面粗 糙 度 Ra = 3.2um ， 尺 寸偏 差 是 0.084mm 。 鉸 孔 的 精 度 等 級 ： IT = 8 ， 表 面 粗 糙 度 Ra = 1.6um ， 尺 寸 偏 差 是 0.043mm 。 ⑶ ． 粗、 精 銑槽 0 其 槽 邊 雙 邊 粗 加 工 余 量 2Z=2.0mm ， 槽 深 加 工 余 量 為 1.0mm， 刀 具 選 擇 可 得 其 極 限 偏 差 ： 粗 加 工 為 +0.110 ， 精 加 工 為 。 +0.013 0 槽 兩邊 毛 坯名 義 尺寸 為 ： 20.5 - 2 = 18.5mm 槽 兩邊 毛 坯最 大 尺寸 為 ： 18.5 + 0.110 = 18.5.110mm 槽 兩邊 毛 坯最 小 尺寸 為 ： 18.5 - 0 = 18.50mm 0 粗 銑兩 邊 工序 尺 寸為 ： 18.5+0.110 粗 銑槽 底 工序 尺 寸為 ： 27 精 銑兩 邊 工序 尺 寸為 ：20.5+0.013 ，已 達到 其 加工 要 求 ：20.5+0.3 。 0 0 3.6 確定切削用量及基本工時（ 機動時間） 工 序 1： 粗、 精 銑 左 右大 平 面。 機 床： 銑 床 X52K 刀 具： 硬 質合 金 可轉 位 端銑 刀 （ 面 銑 刀） ， 材料 ： YT15 ， D = 100mm ， 齒數(shù) Z = 5 ， 此為 粗 齒銑 刀 。 因 其單 邊 余量 ： Z=2.2mm 所 以銑 削 深度 ap ： ap = 2.2mm 精 銑該 平 面的 單 邊余 量 ： Z=1.0mm 銑 削深 度 ap ： ap = 1.0mm 每 齒 進 給 量 a f ： 根 據(jù) 參 考 文 獻 [3] 表 2.4 ～ 73 ， 取 a f = 0.15mm / Z ： 根據(jù) 參 考文 獻 ， 取 銑 削速 度 V = 2.8m / s 每 齒 進 給 量 a f ： 根 據(jù) 參 考 文 獻 ， 取 a f 文 獻， 取 銑削 速 度 V = 2.47m / s 機 床主 軸 轉速 n ： = 0.18mm / Z 根 據(jù) 參 考 n = 1000V pd = 1000 ′ 2.47 ′ 60 ? 471.97r / min 3.14 ′100 按 照參 考 文獻 取 n = 475r / min 實 際銑 削 速度 v ： v = pdn = 3.14′100′ 475 ? 2.49m / s 1000 1000′ 60 進 給量 V f ： V f = a f Zn = 0.18′ 5′ 475 / 60 ? 7.12mm / s 工 作臺 每 分進 給 量 fm ： fm = Vf = 7.12mm / s = 427.5mm / min ae ： 根據(jù) 參 考文 獻 ,取 ae = 60mm 切 削工 時 被 切削 層 長度 l ： 由毛 坯 尺寸 可 知 l = 141mm ， 刀 具切 入 長度 l1 ：  l' = 68mm l1 = 0.5(D - ) + (1 ~ 3) = 0.5(100 - 刀 具切 出 長度 l2 ： 取 l2  = 2mm ) + (1 ~ 3) = 12 mm 走 刀次 數(shù) 為 1 機 動時 間 t ： t  = l + l1 + l2 = 141+12 + 2 ? 0.36 min f j1 j1 m  427.5 機 動時 間 t ' ： t ' = l + l1 + l2 = 68 +12 + 2 ? 0.19 min f j1 j1 m  427.5 所 以該 工 序總 機 動時 間 t j = t j1 + t ' = 0.55 min j1 工 序 2： 粗、 精 銑 小 孔端 面。 機 床： 臥 式銑 床 X 6012 刀 具： 硬 質合 金 可轉 位 端銑 刀 （ 面 銑 刀） ， 材料 ： YT15 ， D = 100mm ， 齒數(shù) 8， 此為 細 齒銑 刀 。 因 其單 邊 余量 ： Z=2.2mm 所 以銑 削 深度 ap ： ap = 2.2mm 精 銑該 平 面的 單 邊余 量 ： Z=1.0mm 銑 削深 度 ap ： ap = 1.0mm 每 齒 進 給 量 a f ： 根 據(jù) 參 考 文 獻 ， 取 a f = 0.18mm / Z ， 取 銑 削 速 度 V = 2.47m / s 每 齒進 給 量 a f ：取 a f = 0.15mm / Z ：根 據(jù)參 考 文獻 [3]表 2.4～ 81， 取銑 削 速度 V = 2.8m / s 機 床主 軸 轉速 n ： n = 1000V pd = 1000 ′ 2.8 ′60 ? 535r / min 3.14 ′100 取 n = 600r / min 實 際銑 削 速度 v ： v = pdn  = 3.14′100′ 600 = 3.14m / s 1000 1000′ 60 進 給量 V f ： V f = a f Zn = 0.15′ 8′ 600 / 60 = 12mm / s 工 作臺 每 分進 給 量 fm ： fm = Vf = 12mm / s = 720mm / min 被 切削 層 長度 l ： 由毛 坯 尺寸 可 知 l = 141mm ， l' = 68mm 刀 具切 入 長度 l1 ： 精銑 時 l1 = D = 100mm 刀 具切 出 長度 l2 ： 取 l2 = 2mm 走 刀次 數(shù) 為 1 機 動時 間 t ： t = l + l1 + l2 = 141 +100 + 2 ? 0.34 min f j 2 j 2 m  720 機 動時 間 t ： t ' = l + l1 + l2 = 68 +100 + 2 ? 0.24 min f j 2 j 2 m  720 所 以該 工 序總 機 動時 間 t j = t j 2 + t j 2 ' = 0.58 min 工 序 3： 鉆、 擴 、 鉸 Φ22H9 孔 。 機 床： 立 式鉆 床 Z525 刀 具： 根 據(jù)參 照 參考 文 獻選 高 速鋼 錐 柄麻 花 鉆頭 。 ⑴ 鉆 孔 Φ22H9 鉆 孔 Φ22H9 時 先 采 取 的 是 鉆 f17 孔 ， 再 擴 到 f19.7 ， 所 以 D = 17mm 。 切 削深 度 ap ： ap = 8.5mm 進 給量 f ： 根據(jù) 參 考文 獻 取 f = 0.33mm / r 。 切 削速 度 V ： 參照 參 考文 獻 取 V = 0.48m / s 。 機 床主 軸 轉速 n ： n = 1000v = 1000 ′0.48 ′60 ? 539.53r / min ， pd 3.14 ′17 按 照參 考 文獻 取 n = 630r / min 所 以實 際 切削 速 度 v ： v = pdn  = 3.14′17 ′ 630 ? 0.56m / s 切 削工 時 被 切削 層 長度 l ： l = 42mm 刀 具切 入 長度 l1 ： 1000 1000′ 60 l = D ctgk 1 2 r  + (1 ~ 2) = 17 ctg120° +1 = 5.9mm ? 6mm 2 刀 具切 出 長度 l2 ： l2 = 1 ~ 4mm 走 刀次 數(shù) 為 1 取 l2 = 3mm 機 動時 間 t j1 ： t j1 = ⑵ 擴 孔 Φ22H9 L = 42 + 6 + 3 ? 0.25 min fn 0.33′ 630 刀 具 ： 根 據(jù) 參 照 參 考 文 獻 選 擇 硬 質 合 金 錐 柄 麻 花 擴 孔 鉆 頭 。 片 型號 ： E403 1 因 鉆 孔 Φ22H9 時 先 采 取 的 是 先 鉆 到 f17 孔 再 擴 到 f19.7 ， 所 以 D = 19.7mm ， d = 17 切 削深 度 ap ： ap = 1.35mm 進 給量 f ： 根據(jù) 參 考文 獻 取 f = 0.6mm / r 。 切 削速 度 V ： 參照 參 考文 獻 ， 取 V = 0.44m / s 。 機 床主 軸 轉速 n ： n = 1000v = 1000 ′0.44 ′60 ? 426.78r / min pD 3.14 ′19.7 按 照參 考 文獻 ， 取 n = 500r / min 所 以實 際 切削 速 度 v ： v = pdn  = 3.14′19.7 ′ 500 ? 0.52m / s 切 削工 時 被 切削 層 長度 l ： l = 42mm 刀 具切 入 長度 l1 有 ： 1000 1000′ 60 l = D - d1 ctgk 1 2 r + (1 ~ 2) = 19.7 -17 ctg120° + 2 = 2.86mm ? 3mm 2 刀 具切 出 長度 l2 ： l2 = 1 ~ 4mm 走 刀次 數(shù) 為 1 ， 取 l2 = 3mm 機 動時 間 t j 2 ： t j 2 = ⑶ 鉸 孔 Φ22H9 L = 42 + 3 + 3 ? 0.16 min fn 0.6 ′ 500 選 擇硬 質 合金 錐 柄機 用 鉸刀 。 切 削深 度 ap ： ap = 0.15mm ， 且 D = 20mm 。 進 給量 f ： 根據(jù) 參 考文 獻 ， f = 1.0 ~ 2.0mm / r 取 f = 2.0mm / r 。 切 削速 度 V ： 參照 參 考文 獻 ， 取 V = 0.32m / s 。 機 床主 軸 轉速 n ： n = 1000V pD = 1000 ′0.32 ′60 ? 305.73r / min 3.14 ′ 20 按 照參 考 文獻 取 n = 315r / min 實 際切 削 速度 v ： v = pDn = 3.14′ 20′ 600 ? 0.63m / s 1000 1000′ 60 切 削工 時 被 切削 層 長度 l ： l = 42mm 刀 具切 入 長度 l1 ， l = D - d0 ctgk 1 2 r + (1 ~ 2) = 20 -19.7 ctg120° + 2 ? 2.09mm 2 刀 具切 出 長度 l2 ： l2 = 1 ~ 4mm 走 刀次 數(shù) 為 1 取 l2 = 3mm L 機 動時 間 t j 3 ： t j 3 = nf = 42 + 2.09 + 3 ? 0.07 min 2 ′ 315 該 工 序 的 加 工 機 動 時 間 的 總 和 是 t j ： t j = 0.25 + 0.16 + 0.07 = 0.48 min 工 序 5： 粗、 精 銑槽 。 機 床： 雙 立軸 圓 工作 臺 銑床 X 52K 刀 具： 錯 齒三 面 刃銑 刀 ⑴ 粗 銑槽 切 削深 度 ap ： ap = 9.5mm f 根 據(jù)參 考 文獻 表 查得 ：進 給量 a 查 得切 削 速度 V = 24m / min 。 機 床主 軸 轉速 n ： = 0.06mm / z ,根 據(jù)參 考 文獻 n = 1000V pd = 1000 ′ 24 ? 62.1r / min ， 3.14 ′125 按 照參 考 文獻 ， 取 n = 75r / min 實 際切