0021-拖拉機變速箱換擋撥叉加工工藝及銑端面夾具設計（全套CAD圖）,拖拉機,變速箱,換擋,加工,工藝,端面,夾具,設計,全套,cad 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 單件生產(chǎn) 工序號 2 零件名稱 撥叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄 件 設 備 夾具輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式銑床 X51 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(mm/r) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/s) 基本工時min 2 1 2 半精銑左端面 半精銑右端面 高速鋼立銑刀 高速鋼立銑刀 游標卡尺 游標卡尺 40 40 1 1 1 1 0.12 0.12 490 490 49.2 49.2 8.7 8.7 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 單件生產(chǎn) 工序號 3 零件名稱 撥叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄 件 設 備 夾具和輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式銑床 X51 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(mm/r) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時min 3 1 2 3 粗擴工步 精擴工步 絞孔工步 擴孔鉆 擴孔鉆 絞刀 游標卡尺 塞規(guī) 40 40 40 1 1 1 3.8 1.8 0.2 1 0.8 1 250 250 80 19.5 19.5 6.2 12 14.3 34.2 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 單件生產(chǎn) 工序號 4 零件名稱 撥叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄 件 設 備 夾具和輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式銑床 X51 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(mm/z) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時min 4 1 粗銑叉爪口內(nèi)側面 銑刀 游標卡尺 52.3 4 1.9 0.1 490 49.2 12.2 遼寧工程技術大學 機械制造專業(yè) 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 單件生產(chǎn) 工序號 5 零件名稱 撥叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄 件 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 臥式雙面銑床 X51 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(mm/z) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時min 5 1 2 粗銑撥叉腳左端面 粗銑撥叉腳右端面 三面刃銑刀 三面刃銑刀 游標卡尺 游標卡尺 52.3 52.3 1 1 1.9 1.9 0.18 0.18 380 380 38.2 38.2 7.2 7.2 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 單件生產(chǎn) 工序號 6 零件名稱 撥叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄 件 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 臥式雙面銑床 X51 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(m/min) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/s) 基本工時min 6 1 2 精銑撥叉腳左端面 精銑撥叉腳右端面 三面刃銑刀 三面刃銑刀 游標卡尺 游標卡尺 52.3 52.3 1 1 2 2 0.12 0.12 490 490 49.2 49.2 7.8 7.8 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 單件生產(chǎn) 工序號 6 零件名稱 撥叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄 件 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 四面組合機床 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(m/min) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/s) 基本工時min 7 1 2 鉆孔工步 絞孔工步 鉆頭 復合絞刀 游標卡尺 塞規(guī) 12.5 12.5 1 1 7.8 0.2 0.12 0.4 680 195 17.1 4.86 14.4 21.6 、課程設計 目 錄 1零件的分析及生產(chǎn)類型的確定..................5 1.1 撥叉的用途.............................5 1.2 撥叉的技術要求.........................5 1.3 審查撥叉的工藝性.......................5 1.4 確定撥叉生產(chǎn)類型.......................6 2確定毛坯、繪制毛坯簡圖................... ..7 2.2確定毛坯種類: ...........................7 2.2確定鑄件加工余量及形狀..................7: 3擬定撥叉工藝路線............................8 3.1定位基準的選擇..........................8 3.2表面加工方法的確定......................8 3.3加工階段的劃分.............................8 3.4工序的集中與分散...........................9 3.5工序順序的安排.............................9 3.6確定工藝路線.............................10 4機床設備及工藝裝備的選用...................11 4.1機床的選用.............................11 4.2工藝裝備的選用.........................11 5加工余量、工序尺寸和公差的確定.............12 5.1孔表面工序尺寸.........................12 5.2平面工序尺寸...........................11 6切削用量、時間定額的計算...................13 6.1 切削用量的計算........................13 6.2時間定額的計算.........................15 7 夾具設計....................................19 7.1問題的提出..............................19 7.2夾具設計分析.............................19 7.3夾具結構設計及操作簡要說明................19 摘　要 我們國家正在不斷地改變撥叉的傳統(tǒng)加工方法，加快提高撥叉的加工水平，不斷縮小同先進汽車生產(chǎn)國家的差距，生產(chǎn)廠與世界先進撥叉生產(chǎn)水平的差距越來越小，不斷加強了整體的生產(chǎn)水平。 課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。 關鍵詞： 拔叉；工藝規(guī)格設計；定位夾緊；夾具設計 Abstract Our country is constantly changing Bocha the traditional processing methods to speed up the processing Bocha raise the level, with the advanced vehicle continued to narrow the gap between the producing countries, production plant with the world's advanced level of production Bocha the growing gap between the small, and constantly strengthen the overall The level of production. Design so that we end the University of the full basic course, technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation project before conducting the various courses of study by an in-depth comprehensive review of the total, is also a Theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an important position. The machine manufacture technology curriculum design was carried on after we studied university's complete basic course ,the technical basic course as well as the majority of professional courses .This is a thorough comprehensive total review before we carry on the graduation project to studies various curricula ,also is an apply theory to reality training, therefore, it holds the important status in we four years university life. For me personally, I hope that through the curriculum design of their future will be engaged in the work of an adaptation training, training from their own analysis, problem-solving abilities, for the future to participate in the "four transformations" of the building lay a good The foundation. Key words: Fork-lever; Craft specification design; The localization clamps; Jig design 1??零件的分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1 撥叉的用途 該撥叉應用在某拖拉機變速箱的換檔機構中。撥叉頭以φ25mm孔套在變速叉軸上，并用銷釘經(jīng)φ8mm孔與變速叉軸聯(lián)結，撥叉腳則在雙聯(lián)變速齒輪的槽中。當需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機構就通過撥叉頭的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動以改變換檔，從而改變拖拉機的行駛速度。 該撥叉在改換檔位時要承受彎曲力和沖擊載荷的作用，因此該零件應具有足夠的強度，剛度和韌性，以適應撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面，叉軸孔和鎖銷孔，在設計工藝規(guī)程時應重點予以保證。 1.2 撥叉的技術要求 加工表面? 尺寸及偏差 公差精度等級 表面粗糙度 形位公差 撥叉頭左端面? Φ40 IT11 3.2 撥叉頭右端面?? Φ40 IT11 3.2 撥叉爪內(nèi)側面 R25 IT13 6.3 撥叉腳兩端面 12 IT9 3.2 ⊥ 0.05　　 A 孔???φ25 Φ25 IT7 1.6 孔???φ8 Φ8 IT10 6.3 ????? ?? 該撥叉形狀特殊，結構簡單，屬典型的叉桿類零件。為實現(xiàn)換檔，變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中需要承受沖擊載荷，為增強其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為48-58HRC。 1.3 審查撥叉的工藝性 分析零件圖可知，撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換檔時叉腳端面的接觸剛度；φ25mm孔和φ8mm孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面（撥叉腳兩端面，變速叉軸孔φ25mm和鎖銷孔φ8mm）外，其余表面加工精度均低，不需要高精度機床加工，通過銑削，鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保證質(zhì)量的加工出來，由此可見，該零件的工藝性好。 1.4 確定撥叉生產(chǎn)類型 依設計題目可知：Q=30臺/年，m=1件/臺；結合實際生產(chǎn)，備品率a%和廢品率b%分別取3%,0.6%,代入公式（1—1）得： N=30臺/年*1件/臺*（1+3%）*（1+0.6%）=51 由表1-4知，該撥叉生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)。 2?確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1確定毛坯種類 零件材料為HT200.考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn),故選擇手工砂型鑄件毛坯.查表2-1,選用鑄件尺寸公差等級為CT-13.鑄造圓角R5。 2.2確定鑄件加工余量及形狀 查表2.2-5,選用加工余量為MA-G級,并查表2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量,鑄件的分型面的選用及加工余量如下表2-2所列： 表2-1 項目（mm） 機械加工余量mm 鑄件尺寸公差 毛坯余量mm 備注 寬度R25 1.4 6.8 表2-4 8 表2-3 厚度40 1.4 6.3 表2-4 7 表2-3 厚度12 1.4 表2-4 表2-3 撥叉腳 1.4 7.3 表2-4 9 表2-3 孔φ25 1.4 5.8 表2-4 6 表2-3 撥叉腳內(nèi)側面φ50 1.4 6.8 表2-4 8 表2-3 3 擬定撥叉工藝路線 3.1 定位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。 3.1.1 精基準的選擇 根據(jù)該撥叉零件的技術要求和裝配要求，選擇撥叉頭左端面和叉軸孔直徑25作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作精基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”原則，叉軸孔直徑25mm的軸線是設計基準，選用其作精基準定位加工撥叉腳兩端面和鎖銷孔直徑8mm，實現(xiàn)了設計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。選用撥叉頭左端面作為精基準同樣是遵循了“基準重合”的原則，因為該撥叉在軸向方向上的尺寸多以該端面作設計基準；另外由于撥叉件剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應垂直于主要定位基面，并應作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用點不能作用在叉桿上。選用叉桿頭左端面作精基準，夾緊可作用在撥叉頭的右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。 3.1.2 粗基準的選擇 作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊，毛刺或其他表面欠缺。本例選擇變速叉軸孔直徑25mm的外圓和撥叉頭右端面作粗基準。采用直徑25mm外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭右端面作粗基準加工左端面，可以為序準備好精基準。 3.2 表面加工方法的確定 根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3-1 表3-1 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度 加工方案備注 撥叉頭左端面? IT11 3.2 粗銑—半精銑 撥叉頭右端面? IT11 3.2 粗銑—半精銑 孔???φ25 IT7 1.6 粗擴—精擴—鉸孔 撥叉腳內(nèi)表面? IT13 6.3 粗銑 撥叉腳兩端面? IT9 3.2 粗銑—精銑—磨削 孔???φ8 IT10 6.3 鉆—鉸 3.3 加工階段的劃分 該撥叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工，半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先將精基準（撥叉頭左端和叉軸孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基定位加工，保證其他加工表面的精度要求高；然后粗銑撥叉頭右端面，撥叉腳內(nèi)表面，撥叉腳兩端的粗銑。在半加工階段，完成撥叉腳兩端面的精銑加工和銷軸孔φ8mm的鉆，絞工；在精加工階段，進行撥叉腳兩端的磨削加工。 3.4 工序的集中與分散 本撥叉采用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)，可以采用組合機床配以專用工具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 3.5 工序順序的安排 3.5.1 機械加工工序 （1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，撥叉頭左端面和叉軸孔φ25mm。 （2）遵循“先粗后細”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，撥叉頭左端面和叉軸孔直徑25mm和撥叉腳兩端面，后加工次要表面。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔φ25mm孔。 3.5.2 輔助工序 粗加工撥叉腳兩端面后，安排較直工序；在半加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺，清洗和終檢工序。 綜上所述，該撥叉工序的安排順序為：基準加工—主要表面粗加工及一些余量的表面粗加工—主要表面半精加工和次要表面加工—去毛刺—主要表面精加工。 3.6 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，表3-2列出了撥叉的工藝路線。 表3-2 序號工 工序名稱 機床設備 量具 刀具 1 粗銑撥叉頭兩端面 立式銑床X51 游標卡尺 高速鋼立銑刀 2 半精銑撥叉頭兩端面 立式銑床X51 游標卡尺 高速鋼立銑刀 3 粗擴 精擴 絞φ25孔 四面組合鉆床 卡尺 塞規(guī) 麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 4 粗銑叉爪口內(nèi)側面 立式銑床X51 游標卡尺 銑刀 5 粗銑撥叉腳兩端面 立式雙面銑床 游標卡尺 三面刃銑刀 6 精銑撥叉腳兩端面 立式雙面銑床 游標卡尺 三面刃銑刀 7 鉆—擴φ8孔 四面組合鉆床 卡尺 塞規(guī) 鉆頭復合絞刀 8 去毛刺 鉗工臺 手錘 9 清洗 清洗機? 10 終檢? 卡尺 塞規(guī) 百分表等 4 機床設備及工藝裝備的選用 4.1機床的選用 在單件生產(chǎn)的條件下，可選用高效的專用設備和組合機床，也可以選用設備。所選用的機床設備見上表所列。 4.2工藝裝備的選用 本撥叉生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)，所選用的夾具多為專用夾具，選用的刀具和量具詳見上表。 5 加工余量、工序尺寸和公差的確定 5.1孔表面工序尺寸 前面根據(jù)資料以初步確定工件各面的總加工余量現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如表5-1 表5-1 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 工序尺寸 表面粗糙度 最小工序余量 最大工序余量 Φ25 鑄件 5.8 IT13 Φ20.7 粗擴 3.8 IT13 Φ23 6.3 0.8 4.13 精擴 1.8 IT12 Φ24.8 3.2 1.47 2.05 絞孔 0.2 IT7 Φ25 1.6 Φ8 鉆孔 7.8 IT12 Φ7.8 12.5 7.65 7.8 絞孔 0.2 IT9 Φ8 3.2 0.05 0.236 5.2平面工序尺寸 各個尺寸見表5-3 表5-3 工序號 工序內(nèi)容 加工余量 基本尺寸 經(jīng)濟精度 工序尺寸偏差 最小工序余量 最大工序余量 1 粗銑撥叉頭兩端面 4.3 46..3 IT12 0 -0.35 2 半精銑撥叉頭兩端面 2 42 IT7 0 -0.025 3.95 4.325 4 粗銑撥叉爪口內(nèi)側面 5.8 18.3 IT12 0 -0.210 5.59 5.8 5 粗銑撥叉腳兩端面 3.8 17.8 IT12 0 -0.18 3.62 3.8 6 精銑撥叉腳兩端面 2.0 14 IT7 0 -0.021 1.799 2.18 6 切削用量、時間定額的計算 6.1 切削用量的計算 6.1.1工序1—粗銑撥叉頭兩端面 該工序分兩個工步，工步1是以右端面定位，粗銑左端面；工步2是以左端面定位，粗銑右端面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度V和進給量F是一樣的。由于毛坯左右端面余量，加工過程都相同，所以背吃刀量也相同。 (1)背吃刀量 工步1的背吃刀量ap1工步2的背吃刀量ap2相等且等于端面的毛坯總余量減小半精加工余量即ap1=ap2,Z粗銑=3.15-1=2.15mm。 (2)進給量的確定 由表5-11銑刀直徑32mm，齒數(shù)為6該工序的每齒進給量fz取0.18mm/z。 (3)銑削速度的計算 由表5-13按銑刀d/z=32/6的條件選取，銑削速度V可取39r/min由公式（5-1）n=1000v/πd可求得帶工序銑刀轉速n=1000*39r/min/π*32mm=388.14r/min參照表4-15所列X51型立式銑床的主轉速，可取轉速n=380r.min再將此轉速代入公式（5-1）可求出該工序的實際銑削速度v=nπd/100=38.2m/min。 6.1.2 工序2—半精銑撥叉頭兩端面 該工序分兩個工步，工步1是以右端面定位，半精銑左端面；工步2是以左端面定位，半精銑右端面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度V和進給量F是一樣的。由于毛坯左右端面余量，加工過程都相同，所以背吃刀量也相同。 （1）背吃刀量的確定 取ap=Z半精=1mm。 （2）進給量的確定 由表5-11 按銑刀直徑32mm，齒數(shù)為6，選取，該工序的每齒進給量fz取為0.12mm/z。 （3）銑削速度的計算 由表5-13，按銑刀d/z=32/6的條件選取，銑削速度為42r/min,由公式（5-1）n=1000v/πd可求得該工序銑刀車速n=42000/32*π=417.99r/min參照表4-15所取X51型立式銑床的主軸n=490r/min,所以該工序的實際銑削速度v=490*π*32/1000=49.2m/min。 6.1.3 工序3—粗擴精擴絞直徑25孔 （1）粗擴工步 1）背被吃刀量的確定 取ap=3.8mm。 2) 進給量的確定 由表5-23，選取該工步的每轉進給量f=1mm/。 3) 切削速度的計算 由表5-24，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v取為20m/min，由公式（5-1）n=1000v/πd可求得該工序鉆頭轉速n為256.8 r/min參照表4-6所列Z3025軸的主軸轉速，取轉速n為250r/min,實際擴削速度v=n*π*d/1000=19.5m/min。 （2）精擴工步 1）被吃刀量的確定 取ap=1.8mm。 2) 進給量的確定 由表5-23，選取該工件的每轉進給量f=0.8mm/r。 3）切削速度的計算 由表5-24，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v取為20m/min，則該工序鉆頭轉速 n=1000v/πd=256.8r/min,參照表4-6所列Z3025軸的主軸轉速，取轉速n為250r/min,實際擴削速度v=n*π*d/1000=19.5m/min。 （3）絞孔工步 1）背吃刀量的確定 取ap=1.8mm。 2) 進給量的確定由表5-31，選取該工步的每轉進給量f=1mm/。 3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度v取為6m/min，則該工序絞力轉速 n=1000v/πd=76.4r/min,參照表，取轉速n為80r/min,實際絞刀速度v=n*π*d/1000=6.28m/min。 6.1.4 工序4—粗銑撥叉爪內(nèi)側面 1背吃刀量的確定 取ap=6.8mm。 2)進給量的確定由表5-11，按銑刀直徑32mm，齒數(shù)為6選取，該工序的每齒進給量fz=0.1mm/r。 3)銑削速度的計算 由表5-13，按銑刀d/z=32/6的條件選取，銑削速度v可取42r/min，由公式（5-1）n=1000v/πd可求得該工序銑刀車速n=42000/32*π=417.99r/min參照表4-15所取X51型立式銑床的主軸n=490r/min,所以該工序的實際銑削速度v=490*π*32/1000=49.2m/min。 6.1.5 工序5—粗銑撥叉腳兩端面 該工序分兩個工步，工步1是以右端面定位，粗銑左端面；工步2是以左端面定位，粗銑右端面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度V和進給量F是一樣的。由于毛坯左右端面余量，加工過程都相同，所以背吃刀量也相同。 1）背吃刀量的確定 取ap=1.9mm。 2) 進給量的確定由表5-11，按銑刀直徑32mm，齒數(shù)為6選取，該工序的每齒進給量fz=0.18mm/r。 3) 銑削速度的計算 由表5-13按銑刀d/z=32/6的條件選取，銑削速度V可取39r/min由公式（5-1）n=1000v/πd可求得帶工序銑刀轉速n=1000*39r/min/π*32mm=388.14r/min參照表4-15所列X51型立式銑床的主轉速，可取轉速n=380r.min再將此轉速代入公式（5-1）可求出該工序的實際銑削速度v=nπd/100=38.2m/min。 6.1.6 工序6—精銑撥叉腳兩端面 該工序分兩個工步，工步1是以右端面定位，粗銑左端面；工步2是以左端面定位，粗銑右端面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度V和進給量F是一樣的。由于毛坯左右端面余量，加工過程都相同，所以背吃刀量也相同。 1）背吃刀量的確定 取ap=2mm。 2）進給量的確定 由表5-11 按銑刀直徑32mm，齒數(shù)為6，選取，該工序的每齒進給量fz取為0.12mm/z。 3）銑削速度的計算 由表5-13，按銑刀d/z=32/6的條件選取，銑削速度為42r/min,由公式（5-1）n=1000v/πd可求得該工序銑刀車速n=42000/32*π=417.99r/min參照表4-15所取X51型立式銑床的主軸=490r/min,所以該工序的實際銑削速度v=490*π*32/1000=49.2m/min。 6.1.7 工序7—鉆、絞直徑8mm孔 （1）鉆孔工步 1）背吃刀量的確定 取ap=7.8mm 2) 進給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉進給量fz=0.12mm/r 3）切削速度的計算 由表5-22，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取15m/min，由公式（5-1）n=1000v/πd可求得該工序鉆頭轉速n=597.1r/min參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=680r/min。再將此轉速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度v=nπ*d/1000=17.1m/min。 (2) 絞孔工步 1）背吃刀量的確定 取ap=0.2mm。 2) 進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉進給量fz=0.4mm/r。 3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度v可取4m/min，由公式（5-1）n=1000v/πd可求得該工序鉆頭轉速n=159.2r/min參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=195r/min。再將此轉速代入公式（5-1），可求出該工序的實際切削速度v=nπ*d/1000=4.86m/min。 6.2 時間定額的計算 6.2.1 基本時間Tj的計算 （1）工序1 粗銑撥叉頭兩端面 根據(jù)表5-43中圓柱銑刀平面的基本時間計算公式tj=( l+l)/fmz可求出該公式的基本時間。由于該公式包括兩個工步，即左右端面粗銑工步，式中l(wèi)=40mm; l=+（1—3）=10.01mm。 l=2—5取4,fmz=fz*z*n=410.4mm,將上述結果代入公式tj=( l+l+l)/fmz，則該工序的基本時間tj=2*(10.01+40+4)/410.4=0.26min=15.8s。 (2) 工序2精銑撥叉頭兩端面 同理，該工序根據(jù)表5-43中圓柱銑刀平面的基本時間計算公式可求出該工序的基本時間，式中l(wèi)=40mm;l1=+（1—3）=7.6mm,l2=1-3取2mm,fmz=fz*z*n=0.12*6*490=352.8mm/min,將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=2*(l+l1+l2)/fmz=0.29min=17.4s。 （3）工序3—粗擴精擴絞直徑25孔 1）粗擴工步 根據(jù)表5-41，粗擴工步的基本時間可由公式tj=L/f*n=(l+l+l)/f*n，式中l(wèi)=40mm，l=(D-d)*CotKr,/2+(1-2)=7.2, l=(2-4)取3。將上述結果代入公式，該工序的基本時間tj=0.2min=12s。 2)精擴工步 同理，精擴工步的基本時間也可由公式tj=L/f*n=(l+l+l)/f*n，式中l(wèi)=40mm，l=(D-d)*CotKr,/2+(1-2)=4.5, l=(2-4)取3。將上述結果代入公式，該工序的基本時間tj=0.2375min=14.3s。 3)絞孔工步 同理，絞孔工步的基本時間也可由公式tj=L/f*n=(l+l+l)/f*n，式中l(wèi)=40mm，l=(D-d)*CotKr,/2+(1-2)=2.3, l=(2-4)取3。將上述結果代入公式，該工序的基本時間tj=0.57min=34.2s。 所以工序3的基本時間為12+14.3+34.2=70.5s。 4）工序4 粗銑撥叉爪內(nèi)側面 根據(jù)表5-43中圓柱銑刀平面的基本時間計算公式tj=( l+l)/fmz可求出該公式的基本時間。式中l(wèi)=π*d/3=52.3mm; l=+（1—3）=13.1+2=15.1, l=2—5取4,fmz=fz*z*n=352.8mm/min,將上述結果代入公式tj=( l+l+l)/fmz，則該工序的基本時間tj=(52.3+15.1+4)/352.8=0.202min=12.2s。 5）工序5—粗銑撥叉腳兩端面 根據(jù)表5-43中圓柱銑刀平面的基本時間計算公式tj=( l+l)/fmz可求出該公式的基本時間。由于該公式包括兩個工步，即左右端面粗銑工步，式中l(wèi)=35-25=10mm; l=+（1—3）=9.6mm。 l=2—5取4,fmz=fz*z*n=410.4mm,將上述結果代入公式tj=( l+l+l)/fmz，則該工序的基本時間tj= (10+9.6+4)/410.4=012min=7.2s。 6）工序6—精銑撥叉腳兩端面 根據(jù)表5-43中圓柱銑刀平面的基本時間計算公式tj=( l+l)/fmz可求出該公式的基本時間。由于該公式包括兩個工步，即左右端面粗銑工步，式中l(wèi)=35-25=10mm; l=+（1—3）=7.6mm。 l=2—5取4,fmz=fz*z*n=352.8mm,將上述結果代入公式tj=( l+l+l)/fmz，則該工序的基本時間t= (10+9.6+4)/410.4=0.13min=7.8s 7) 工序7—鉆、絞φ8mm孔 1）鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式tj=L/fn(l+l1+l2)/fn式中l(wèi)=12.5mm;l2=3mm;l1=D/2cotkr+(1-2)=3.8mm;f=0.12mm/r;n=680r/min;將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=(12.5+3.8+3)/(0.12*680)=0.24min=14.4s. 2)絞孔工步 根據(jù)表5-41可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工步的基本時間。l1,l2由表5-42按kr=15度，ap=(D-d)/2=(8mm-7.8mm)/2=0.1mm的條件查得l1=0.37mm;l2=15mm;l=12.5mm;f=0.4mm/r;n=195r/min。將上述結果代入公式，則該工序基本時間tj=(12.5+0.37+15)/(0.4*195)=0.36min=21.6s 6.2.2 輔助時間tf的計算 查有關資料，輔助時間tf與基本時間tj之間的關系為tf=(0.15-0.2)tj,本撥叉取tf=0.2tj，則各工序的輔助時間分別為： 工序1的輔助時間：tf=0.2*15.8=3.16 s 工序2的輔助時間：tf=0.2*17.4=3.48S 工序3的輔助時間: tf=0.2*70.5=12.1s 工序4的輔助時間：tf=12.2*0.2=2.44s 工序5的輔助時間：tf=7.2*0.2=1.44s 工序7的輔助時間：tf=21.6*0.2=4.32s 6.2.3 其他時間的計算 查有關資料，其他時間除了作業(yè)時間（基本時間與輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間，休息與生理需要時間和準備與終結時間。布置工作地時間tb是作業(yè)時間的2%-7%，本撥叉取6%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%-4%，本撥叉均取4%，則各工序的其他時間（tx+tb）可按關系式（6%+4%）*（tj+tf）計算，它們分別為： 工序1的其他時間：tb+tx=10%*（15.8+3.16）=1.9s 工序2的其他時間：tb+tx=10%*(17.4+3.48)=2.1s 工序3的其他時間：tb+tx=10%*（60.5+12.1）=7.3s 工序4的其他時間：tb+tx=10%*(12.2+2.44.)=1.5s 工序5的其他時間：tb+tx=10%*(7.2+1.44)=0.9s 工序6的其他時間：tb+tx=10%*(7.8+1.56)=1.0s 工序7的其他時間：tb+tx=10%*(21.6+4.32)=2.6s 6.2.4 單件時間tdj的計算 各工序的單件時間分別為： 工序1的單件時間：tjd=15.8+3.16+1.9=20.86s 工序2的單件時間：tjd=17.4+3.48+2.1=22.98s 工序3的單件時間：tjd=60.5+12.1+7.3=79.9s 工序4的單件時間：tjd=12.2+2.44+1.5=16.14s 工序5的單件時間：tjd=7.2+4.44+0.9=9.5s 工序6的單件時間：tjd=7.8+1.56+1.0=10.36s 工序7的單件時間：tjd=21.6+4.32+2.6=28.52s 7 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動成本，需要設計專用夾具。 按指導老師的布置，設計第6道工序—銑撥叉腳兩端面的銑床夾具。本夾具將用于X51立式銑床，刀具為三面刃銑刀，對工件2銑撥叉腳兩端面進行加工。 7.1 問題的提出 本夾具主要用于第6道工序銑撥叉腳兩端面，由于該端面精度要求高，所以，在本道工序加工時，應該考慮其精度要求，同時也要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率。 7.2 夾具設計分析 7.2.1 定位基準的選擇 由零件圖可知，撥叉腳兩端面對孔中心線有垂直度要求。為了使定位誤差為零，應該選擇以孔定位的定心夾具。因此這里只選用以φ25mm孔為主要定位基面。 7.2.2 定位誤差分析 由于撥叉腳兩端面的軸向尺寸的設計基準與定位基準重合，故軸向尺寸無基準不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的心軸的制造精度和安裝精度。且工件是以內(nèi)孔在心軸上定位，撥叉頭側面靠在定位心軸上，該定位心軸的尺寸及公差一現(xiàn)規(guī)定為與零件內(nèi)孔有公差相同，就是φ25mm。因為夾緊與原定位達到了重合，能較好地保證了銑撥叉腳兩端面所得到的尺寸和φ25mm孔中心線的尺寸和公差要求。 7.3 夾具結構設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動率。為此，在螺母夾緊時采用墊圈，以便裝卸，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置，以利于銑削加工。結果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。 為了保證零件加工精度，我們采用可換定位心軸來進行定心加緊。夾具體底面上的一對定位鍵與銑床工作臺的T型槽相連接，保證夾具與銑床縱向進給方向相平行的位置，使夾具在機床工作臺上占有一正確加工位置。此外，為了把夾具緊固在銑床工作臺上，夾具體兩端設置供T型螺栓穿過夾具用的四個U型耳座。 夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削 設計總結 為期兩周的機械制造工藝學課程設計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導下，得以順利完成本次課程設計，課程設計作為《機械制造工藝學》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性。 本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。 通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。 由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！ 參考文獻 [1]王先逵.機械制造工藝學.機械工業(yè)出版社，2006 [2]徐學林.互換性與測量技術基礎.湖南大學出版社，2005 [3]張校.工程材料.清華大學出版社，2005 [4]周靜卿.機械制圖與計算機繪圖.中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2004 [5]韓榮第，等.金屬切削原理與刀具.哈爾濱工業(yè)大學出版社，2004 [6]賈亞洲.金屬切削機床概論.機械工業(yè)出版社，1996 [7]陳宏鈞.機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社，2003 [8]濮良貴，等.機械設計.高等教育出版社.2001 [9]單根全，等.夾具結構圖冊.電子工業(yè)出版社 [10 ]張衛(wèi)紅著 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