車床撥叉831003工藝及鉆孔Φ22夾具設(shè)計【4張CAD圖紙、課設(shè)】,4張CAD圖紙、課設(shè),車床,工藝,鉆孔,22,夾具,設(shè)計,cad,圖紙
機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計
題 目：“CA6140車床撥叉”零件的 機(jī)械工藝規(guī)程及孔22專用夾具設(shè)計
班 級：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
完成日期：
21
一、設(shè)計題目
22內(nèi)花鍵。
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)）
三、上交材料
1．繪制零件圖 1張
2．毛坯圖 1張
3．編制機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1套
4．編制機(jī)械加工工藝卡片（僅編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工藝卡片） 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(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張
7．編寫課程設(shè)計說明書（約5000-8000字）。 1份
四、進(jìn)度安排
本課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成。
1．第l～2天查資料，熟悉題目階段。
2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計并編制出零件的機(jī)械加工工藝卡片。
3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計的下一步）。
4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。
5．第14～15天，零件圖的繪制。
6．第16～18天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。
7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。
8．第20～21天，答辯
五、指導(dǎo)教師評語
該同學(xué)在課程設(shè)計過程中表現(xiàn) 認(rèn)真，工藝路線
夾具設(shè)計方案 ，說明書及圖紙質(zhì)量 ，綜合
評定其成績?yōu)? 。
成 績：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。?
撥叉的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的性能和使用壽命。本次設(shè)計宗旨在提高CA6140車床撥叉的加工效率，由此我們首先對撥叉的結(jié)構(gòu)特征和工藝進(jìn)行了仔細(xì)的分析，然后確定了一套合理的加工方案。加工方案要求簡單，操作方便，并能保證零件的加工質(zhì)量。再制定加工工藝規(guī)程的順序如下：?
1、分析零件；?
2、選擇毛坯；?
3、設(shè)計工藝規(guī)程：包括制定工藝路線，選擇基準(zhǔn)面等；?
4、工序設(shè)計：包括選擇機(jī)床，確定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，確定切削用量及計算基本工時等；?
5、編制工藝文件。?
此外，為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，需設(shè)計專用夾具。本次選擇了第七道工序的專用夾具，以滿足加工過程的需要。?
Abstract
Mechanical manufacturing technology?curriculum design?is when we?learn all the basic courses University,?throughtechnology and the most basic course after?course.?This is our?prior to?graduation design to?learn the course of an?in-depth and comprehensive review of the total,?is also a theory?with practical training,?therefore,?it occupies an important position in?our four years of University life.
Dials the fork processing quality?will directly affect the performance and?service life?of the machine.?The designaims at?enhancing the processing efficiency?CA6140?lathefork,?we?firstly the?structure characteristic and the craft?forkhas carried on the careful analysis,?andthen?todetermineareasonable?processing?scheme.?The processing?schemeis simple,?easy to operate,?and can guarantee themachining quality of the parts.?To make the process rules in?.?To?make the process?rules?in the order as follows:
The 1?part,?analysis;
2,?the choice of blank;
3,?the design?process:?including the formulation?process,selection of?datum?etc.;
4,?process design:?including?machine tool selection,determination of machining allowance,?process dimension and?the dimension of blank,?determine the amount of cutting?and?the basic?working hours?calculation;
5,?compile technical?documents.
In addition,?in order to improve labor?productivity,?reduce labor intensity,?guaranteed the processing quality,?must design the?special fixture.?The?choice of?special fixture?in seventh processes,?to meet the needs?of machining process.
目 錄
1.零件的分析………………………………………………1
1.1零件的作用…………………………………………1
1.2零件的工藝分析……………………………………1
1.3零件的工藝要求……………………………………1
1.4毛胚的選擇…………………………………………2
2.工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………………2
2.1工藝加工過程………………………………………2
2.2確定各表面加工方案………………………………2
2.2.1上端面與孔的加工………………………………3
2.3工藝加工過程………………………………………3
2.3.1粗基準(zhǔn)的選擇……………………………………3
2.3.2精基準(zhǔn)的選擇……………………………………4
2.4工藝路線擬定………………………………………5
2.4.1工序的合理組合…………………………………5
2.4.2工序的集中與分散………………………………6
2.4.3工階段的劃分……………………………………7
2.4.4加工工藝路線的比較……………………………7
2.5撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸，毛胚尺寸的確定
……………………………………………………………10
2.5.1毛胚的結(jié)構(gòu)工藝要求……………………………10
2.5.2撥叉的偏差計算…………………………………11
2.6確定切削用量及基本用時……………………………12
3.專用夾具設(shè)計……………………………………………18
4.心得體會……………………………………………………19
5.參考文獻(xiàn)……………………………………………………20
1、零件的分析
1.1零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。
1.2零件的工藝分析
撥叉是一個很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，其加工內(nèi)花鍵的精度要求較高，此外還有上端面要求加工，對精度要求也很高。其底槽側(cè)邊與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求，上端面與花鍵孔軸線有平行度要求。因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷ノ恢镁?，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。
1.3零件的工藝要求
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。
其加工有四組加工：內(nèi)花鍵孔；粗精銑上端面；粗精銑18H11底槽；鉆、鉸2-M8通孔，并攻絲。
（1）．以為主要加工面，拉內(nèi)花鍵槽，槽數(shù)為6個，其粗糙度要求是底邊，側(cè)邊，內(nèi)孔粗糙度。
（2）．另一組加工是粗精銑上端面，表面粗糙度要求為。
（3）．第三組為粗精銑18H11底槽，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊，槽底的表面粗糙度要求是。
（4）．鉆并攻絲2-M8。
1.4毛坯的選擇
撥叉毛坯選擇金屬型澆鑄，因?yàn)樯a(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。并且此零件為中批或大批生產(chǎn)。
2工藝規(guī)程設(shè)計
2.1.1工藝加工過程
由以上分析可知。該撥叉零件的主要加工表面是平面、內(nèi)花鍵和槽系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證內(nèi)花鍵的加工精度容易。因此，對于撥叉來說，加工過程中的主要問題是保證內(nèi)花鍵的尺寸精度及位置精度，處理好內(nèi)花鍵和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。
由上工藝分析知，上端面與槽邊均與花鍵軸有位置度公差，所以，保證內(nèi)花鍵高精度是本次設(shè)計的重點(diǎn)、難點(diǎn)。
2.2.1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，同時是加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于設(shè)計撥叉的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足內(nèi)花鍵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。
1、在選擇各表面、內(nèi)花鍵及槽的加工方法時，要綜合考慮以下因素
（1）．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。
（2）．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。
（3）．考慮被加工材料的性質(zhì)。
（4）．考慮工廠或車間的實(shí)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。
（5）．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)要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法。
2.2.2上端面與孔的加工
（1）．查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》表5-3《平面加工方案》可以確定，上端面的加工方案為：粗銑——精銑，經(jīng)濟(jì)加工精度等級，加工表面粗糙度為6.3~0.8um，適用于一般不淬硬的平面（端銑的粗糙度可以較?。?
（2）．加工內(nèi)花鍵前的預(yù)制孔加工
查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》表5-2《孔加工方案》，由于預(yù)制孔的精度為H12，所以確定預(yù)制孔的加工方案為：一次鉆孔，由于在拉削過程中才能保證預(yù)制孔表面精度，所以，在加工內(nèi)花鍵前預(yù)制孔的精度可適當(dāng)降低。
（3）．內(nèi)花鍵的加工
通過拉刀實(shí)現(xiàn)花鍵的加工，由于拉削的精度高，所以能滿足花鍵表面精度，同時也能保證預(yù)制孔表面精度。
（4）．2-M8螺紋孔的加工
加工方案為：鉆，攻絲。
2.3確定定位基準(zhǔn)
2.3.1粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點(diǎn)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、位置符合圖紙要求。
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）．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。
（2）．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。
（3）．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。
（4）．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。
（5）．粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
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，選擇撥叉的后端面作為撥叉加工粗基準(zhǔn)。
2.3.2精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)選擇的原則
（1）．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。
（2）．基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(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。
（3）．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，它的內(nèi)花鍵槽，適于作精基準(zhǔn)使用。
選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。
2.4.工藝路線的擬訂
對于大批量生產(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：先加工預(yù)制孔，再以預(yù)制孔定位粗、精加工撥叉上端面、底槽、M8螺紋孔及錐孔。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。
2.4.1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(diǎn)、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：
（1）．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。
（2）．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(fèi)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%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。
2.4.2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。
（1）．工序集中的特點(diǎn)
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(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。
（2）．工序分散的特點(diǎn)
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。
工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，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(diǎn)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(fèi)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。
2.4.3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：
（1）．粗加工階段
粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，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(fèi)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IT11~IT12。粗糙度為Ra=80~100μm。
（2）．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IT9~IT10。表面粗糙度為Ra=10~1.25μm。
（3）．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IT6~IT7，表面粗糙度為Ra10~1.25μm。
（4）．光整加工階段
對某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為IT5~IT6,表面粗糙度為Ra1.25~0.32μm。
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(shí)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(yùn)輸裝夾費(fèi)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。
2.4.4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1.1加工工藝路線方案比較表
工序號
方案Ⅰ
方案Ⅱ
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
010
前后端面
底面和側(cè)面
前后端面
底面和側(cè)面
020
鉆預(yù)制孔
底面和側(cè)面
鉆預(yù)制孔
底面和側(cè)面
030
粗、精銑上端面
已加工預(yù)制孔和側(cè)面
拉內(nèi)花鍵
25H7
已加工預(yù)制孔和側(cè)面
040
粗、精銑18H11底槽
已加工預(yù)制孔和側(cè)面
粗、精銑18H11底槽
內(nèi)花鍵和側(cè)面
050
鉆2-M8、錐孔，通孔，攻絲
已加工預(yù)制孔和側(cè)面
粗、精銑上端面
內(nèi)花鍵和側(cè)面
060
拉內(nèi)花鍵
25H7
已加工預(yù)制孔和側(cè)面
鉆2-M8、錐孔，通孔，攻絲
內(nèi)花鍵和側(cè)面
070
去毛刺，清洗
去毛刺，清洗
080
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
加工工藝路線方案的論證：
方案Ⅰ、Ⅱ主要區(qū)別在于在加工上端面及以下工序時，所選定位基準(zhǔn)不同，方案Ⅰ選用預(yù)制孔為主要定位基準(zhǔn)，方案Ⅱ選用花鍵作主要定位基準(zhǔn)，考慮到花鍵的加工精度最高，并且防止鉆孔時對花鍵的表面精度有所損壞，所以選擇第一種加工方案。
由以上分析：方案Ⅰ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：
表1.2加工工藝過程表
工序號
工 種
工作內(nèi)容
說 明
010
鑄造
金屬型澆鑄
鑄件毛坯尺寸：
長： 寬： 高：
預(yù)制孔、底槽不鑄出
020
熱處理
退火
去應(yīng)力退火
030
銑
前后端面
專用夾具裝夾；
立式升降臺銑床（X5032）
040
鉆
鉆預(yù)制孔
專用夾具裝夾；立式鉆床（）
050
銑
粗、精銑上端面
專用夾具裝夾；
立式升降臺銑床（X5032）
060
銑
銑底槽18H11，深35mm
專用夾具裝夾；
立式升降臺銑床（X5032）
070
鉆、鉸、攻絲
鉆通孔6.7mm
攻M8螺紋
專用夾具裝夾；
搖臂鉆床
組合攻絲機(jī)
080
拉
拉內(nèi)花鍵
專用夾具裝夾；
臥式拉床（L6120）
090
去毛刺
清洗
100
檢驗(yàn)
入庫
2.5撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
撥叉的制造采用的是金屬型澆鑄，其材料是HT200，生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
2.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求
（1）．撥叉為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：
①、鑄件的壁厚應(yīng)合適、均勻，不得有突然變化。
②、鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖棱、尖角。
③、鑄件的結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并要有合理的起模斜度，以減少分型面、型芯。并便于起模。
④、加強(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。
⑤、鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。
（2）．設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：
①、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。
②、工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致。
③、便于裝夾、加工和檢查。
④、結(jié)構(gòu)要統(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。
2.5.2撥叉的偏差計算
（1）預(yù)制孔及花鍵孔的偏差及加工余量計算
加工預(yù)制孔時，由于鑄造是沒鑄出，且為一次鉆出，通過拉削后保證花鍵尺寸，預(yù)制孔尺寸，查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-54，得花鍵拉削余量為0.7~0.8mm，取0.8mm，即預(yù)制孔加工到，一次拉削到設(shè)計要求，查《機(jī)械加工工藝手冊》表1.12-11，得花鍵偏差為
（2）．撥叉上端面的偏差及加工余量計算
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：參照《機(jī)械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2-27粗銑平面時厚度偏差取。
精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-59，其余量值規(guī)定為。
鑄造毛坯的基本尺寸為根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為
毛坯的名義尺寸為：
毛坯最小尺寸為：
毛坯最大尺寸為：
粗銑后最大尺寸為：
粗銑后最小尺寸為：
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即保證尺寸72mm，表面與花鍵軸的平行度公差為0.1mm。
（3）．18H11（）槽偏差及加工余量：
鑄造時槽沒鑄出，參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表21-5，得粗銑其槽邊雙邊機(jī)加工余量2Z=2.0mm，槽深機(jī)加工余量為2.0mm，再由參照參考文獻(xiàn)[1]表21-5的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為，精加工為。
粗銑兩邊工序尺寸為：；
粗銑后毛坯最大尺寸為：；
粗銑后毛坯最小尺寸為：16+0=16mm；
粗銑槽底工序尺寸為：33mm；
精銑兩邊工序尺寸為：，已達(dá)到其加工要求：。
（4）、2-M8螺紋偏差及加工余量：
參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.2-2，2.2-25,2.3-13和《互換性與技術(shù)測量》表1-8，可以查得：
鉆孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是
查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48，表2.3-71。確定工序尺寸及加工余量為：
加工該組孔的工藝是：鉆——攻絲
鉆孔：
攻絲：攻2-M8螺紋孔。
2.6確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間）
工序1：銑削前后端面
機(jī)床：立式升降臺銑床（X5032）
刀具：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表10-40，選高速鋼鑲齒套式面銑刀，加工到前后端面的距離為80mm。
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表14-69， 取。
銑削速度：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表14-71得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分鐘進(jìn)給量：
前端面被切削長度：由毛坯尺寸可知：
前端面的刀具切入長度：
刀具切出長度： 走刀次數(shù):1
機(jī)動時間：
后端面被切削長度：由毛坯尺寸可知：
后端面的刀具切入長度：
刀具切出長度： 走刀次數(shù)：2
機(jī)動時間:
工序2：鉆預(yù)制孔
機(jī)床：立式鉆床
刀具：查《機(jī)械加工工藝手冊》表3.3-9，選高速鋼直柄長麻花鉆，鉆預(yù)制孔到。
進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-2，取
切削速度：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表14-36，得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-36，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
工序3：粗、精銑上端面
機(jī)床：立式升降臺銑床
刀具：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表10-40，選高速鋼鑲齒套式面銑刀，加工到前后端面的距離為80mm。，規(guī)格為：，齒數(shù)為10齒。
（1）、粗銑上端面
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表14-69， 取。
銑削速度：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表14-71得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
2．精銑上端面
切削深度：
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝師冊》表11-91查得：每齒進(jìn)給量,取，根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝師冊》 表11-94 查得切削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-74取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
本工序機(jī)動時間
工序4：粗、精銑18H11底槽
機(jī)床：立式升降臺銑床
刀具：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝師手冊》表21-5選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。外徑160mm，內(nèi)徑40mm，刀寬粗銑16mm，精銑18mm，齒數(shù)為18齒。
（1）、粗銑16槽
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-75，得，取。
銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-33，得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
查《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-74取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長度：
=81mm
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)1次
機(jī)動時間：
2．精銑18槽
切削深度：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-82得切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
查《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-74取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
=81mm
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
本工序機(jī)動時間
工序5：鉆孔并攻絲
機(jī)床：搖臂鉆床
刀具：根據(jù)參照《機(jī)械加工工藝手冊》表4.3-9硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。
1．鉆孔
鉆孔前鑄件為實(shí)心，根據(jù)上文所的加工余量先鉆孔到再攻絲，所以。
鉆削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-38，取
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，有：
，
按照《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-31取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1，鉆孔數(shù)為2個
機(jī)動時間：
2．攻2-M8螺紋通孔
刀具：釩鋼機(jī)動絲錐
進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝手冊》表1.8-1得所加工螺紋孔螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：，加工數(shù)為2
機(jī)動時間：
本工序機(jī)動時間：。
工序6：拉內(nèi)花鍵
機(jī)床：臥式拉床L6120。
刀具：查《復(fù)雜刀具設(shè)計手冊》表1.3-1，選擇拉刀類型為矩形花鍵拉刀第三型號，該刀具特點(diǎn)：拉削長度大于30mm，同時加工齒數(shù)不小于5。材料：W18Cr4V做拉刀材料，柄部采用40Cr材料（具體刀具設(shè)計見拉刀設(shè)計）。
拉削過程中，刀具進(jìn)給方向和拉削方向一致，拉刀各齒齒升量詳見拉刀設(shè)計，拉削的進(jìn)給量即為單面的齒升量。查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-118和2.4-119，確定拉削速度=0.116~0.08，取。
拉削工件長度：；
拉刀長度：（見拉刀設(shè)計）；
拉刀切出長度=5~10mm，取。
走刀次數(shù)一次。
根據(jù)以上數(shù)據(jù)代入公式（計算公式由《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-20獲得），得機(jī)動時間
3專用夾具設(shè)計
鉆孔22夾具設(shè)計
利用本夾具主要用來鉆孔22。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。
（1）．研究原始質(zhì)料
鉆頭材料：高速鋼。
（2）．定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：，利用凹形塊來夾住零件的側(cè)面與弧面，進(jìn)行定位，在利用后端面來限制Z軸方向的自由，從而達(dá)到想要的定位要求。
（3）．切削力及夾緊力的計算
鉆頭的參數(shù)：直柄長麻花鉆，d=21.25mm , l=268 , l1 =176 。
參考《機(jī)械加工工藝手冊》查表3.4-10可得：
軸向力：F=CFd0zFfyMkF
轉(zhuǎn)矩 ：M=CMd0zMfyMkM
其中：CF=420 , zF=1.0 , yF=0.8 ,CM=0.206 , zM=2.0 , yM=0.8 .
又有：d0=21.25 mm, f=0.5 mm/r
參考《機(jī)械加工工藝手冊》查表3.14-11可得：
kF=kM=0.94
即：F=420x21.25x0.50.8x0.94=4818.50N
M=0.206x21.252x0.50.8x0.94=50.22N.m
鉆孔的中心線離與夾具的接觸點(diǎn)的最短距離約為20mm
所以夾具受到零件最大徑向切削力FM=M/0.02=2511N
螺旋假近視產(chǎn)生的夾緊力按以上公式計算：
式中參數(shù)由機(jī)床夾具設(shè)計手冊可查得：
其中L=140（mm）Q=80（N）
螺旋夾緊力：F0=5830（N）
由上述計算易得：FM
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