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畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
學(xué) 院
機械工程學(xué)院
專 業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
學(xué) 生 姓 名
馬少芬
學(xué) 號
0601015104
設(shè)計（論文）題目
汽車變速箱導(dǎo)塊的工藝工裝設(shè)計 （長春一汽）
內(nèi)容及要求：
1、繪制變速箱導(dǎo)塊的零件圖、毛坯圖各一張；
2、編寫變速箱導(dǎo)塊加工的工藝規(guī)程（制定兩套加工工藝方案，并加以對比分析；填寫其
中一套方案的完整加工工藝過程卡及一張典型工序的工序卡）；
3、設(shè)計兩套專用夾具；（繪制兩套夾具的裝配圖及其中一套夾具的全部非標(biāo)準(zhǔn)零件的零
件圖，不足5張零號圖紙量可畫第二套夾具的非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖補足）；
4、設(shè)計專用刀、量具各一套；（繪制刀、量具圖）
5、撰寫設(shè)計說明書；
6、撰寫設(shè)計說明書的外文摘要；
7、翻譯近兩年內(nèi)發(fā)表的與設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的英文資料一份；
注：全部用CAD制圖，總圖量為5張零號圖紙。 畢業(yè)設(shè)計說明書參照學(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論
文）書寫規(guī)范與打印要求撰寫打印，參考資料要求盡量為近五年內(nèi)出版的。
進度安排：
階段
時間
內(nèi) 容
1
2周
指導(dǎo)老師下達設(shè)計任務(wù)書；學(xué)生填寫開題報告表，繪制零件圖。
2
2周
分析零件加工的工藝方案，編制工藝規(guī)程。
3
4周
設(shè)計兩套專用夾具。
4
2周
設(shè)計專用刀、量具。
5
3周
撰寫設(shè)計說明書及外文簡要；翻譯英文資料。
6
2周
設(shè)計資料審核、修改；準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。
注：畢業(yè)答辯需準(zhǔn)備──自述、回答教師提問；答辯前必需將設(shè)計圖和說明書交指導(dǎo)老師審核、簽字。
指導(dǎo)教師（簽字）：
年 月 日
學(xué)院院長（簽字）：
年 月 日
開 題 報 告
課題名稱
汽車變速箱導(dǎo)塊的工藝工裝設(shè)計
課題來源
長春一汽
課題類型
1A
導(dǎo)師姓名
趙麗偉
學(xué)生姓名
馬少芬
班級學(xué)號
0601015104
專 業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
1． 汽車變速箱背景和意義
2007中國汽車節(jié)油群英會是由中國汽車工程學(xué)會、中國汽車技術(shù)研究中心發(fā)起，以“環(huán)保?節(jié)能?綠色制造”為主題的汽車節(jié)油盛會。汽車零部件企業(yè)開發(fā)出新的變速器，
通過改善進氣系統(tǒng)、正時系統(tǒng)，動力輸出更高效，油耗更經(jīng)濟，加速行駛的快感也被發(fā)揮得淋漓盡致。在實現(xiàn)卓越操控性的同時，6MT變速箱精確的速比使得整車的節(jié)油性能大大提高，官方公布的油耗僅為百公里6L（90km/h等速）。在“綠色奧運”觀念逐漸深入人心、全社會倡導(dǎo)節(jié)能降耗的時代背景下， 6MT變速箱獲得節(jié)油總冠軍具有了更加現(xiàn)實的意義！
近幾年，汽車速箱已逐漸淡出國際市場。這不僅是技術(shù)進步的結(jié)果，也是為了進一步順應(yīng)市場的需求及環(huán)保排放法規(guī)的限定。過去的幾年已經(jīng)證明，新型的6前速變速箱能額外提升3%——7%的燃油經(jīng)濟性， 顯然更適合日前燃油漲價和能源緊張的大趨勢。而目前在國內(nèi)市場，5速變速箱仍然是主流，甚至4速變速箱依舊占有很大的市場比例。所以，節(jié)油冠軍僅僅是一個開始，在能源緊張、燃油漲價的情況， 6MT變速箱獲得節(jié)油總冠軍是對“節(jié)能 環(huán)保 綠色制造”的響應(yīng)，也是對市場需求的回應(yīng)。
2． 國內(nèi)外汽車工藝分析研究現(xiàn)狀
1） 目前我國的制造工藝水平停留在國外幾十年前的 “傳統(tǒng)制造工藝” 水平上，“傳統(tǒng)制工
藝” 或稱為制造工藝的低標(biāo)準(zhǔn)初級階段。其主要特點是，在制造工藝上只有“主體工序” ， 缺少必要的“輔助工序”．所以不完整的制造工藝是不能制造出具有市場競爭能力的高質(zhì)量產(chǎn)品的。
2） 目前國外的制造工藝水平是“現(xiàn)代制造工藝”。我們把它稱為“深度制造工藝”或稱為制造工藝的高標(biāo)堆高級階段。它的主要特點是，在制造工藝中， 既有我們已認定的“主體工序”，同時含有必要的所有“輔助工序”，合二而一構(gòu)成科學(xué)完整的制造工藝，能夠生產(chǎn)出具有市場競爭力的高質(zhì)量產(chǎn)品。
3． 課題主要內(nèi)容
1） 分析零件圖，制定兩套加工工藝方案，并加以對比分析選最佳的加工工藝方案，填寫工藝過程卡和一張工序的工序卡；
2） 根據(jù)工藝方案，選其中最重要的兩工序設(shè)計專用夾具，并圖出其中一套夾具的全部非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖，不足5張零號圖紙量可畫第二套夾具的非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖補足；
3） 設(shè)計專用刀、量具各一套，并繪制刀、量具
4．進程安排：
階段
時間
內(nèi) 容
1
2周
指導(dǎo)老師下達設(shè)計任務(wù)書；學(xué)生填寫開題報告表，繪制零件圖。
2
2周
分析零件加工的工藝方案，編制工藝規(guī)程。
3
4周
設(shè)計兩套專用夾具。
4
2周
設(shè)計專用刀、量具。
5
3周
撰寫設(shè)計說明書及外文簡要；翻譯英文資料。
6
2周
設(shè)計資料審核、修改；準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。
5． 參考文獻
1）汽車構(gòu)造 主編 關(guān)文達 機械工業(yè)出版社 1999 9
2）實用機械加工工藝手冊 主編 陳宏鈞 機械工業(yè)出版社 1996 12
3）機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 主編 曾志新 呂明 武漢理工大學(xué)出版社 2004 4
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
學(xué)院意見：
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會主任簽字： 日期：
填表說明： 題目類型：1.工程設(shè)計； 2.應(yīng)用研究；3. 理論研究；4.其它
題目來源：A.自擬課題 B.民用科研課題 C.國防科研課題
沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
課程設(shè)計任務(wù)書
課程名稱:
題目：
專業(yè)：
班級：
姓名：
學(xué)號：
主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料、進度安排等：
主要內(nèi)容及要求：
1、根據(jù)所給的工件草圖，畫出工件工作圖。
2、完成 工件的 的專用夾具總裝配工作圖。
3、完成專用夾具部分零件工作圖。
4、編寫設(shè)計計算說明書。
5、總工作量要求：總圖量為：0#圖紙1張；設(shè)計計算說明書15頁。
主要參考資料：夾具設(shè)計手冊、夾具設(shè)計圖冊、機械零件設(shè)計手冊。
進度安排： 1、1-2天完成工件工作圖繪制及夾具設(shè)計方案。
2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計。
3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設(shè)計計算說明書。
課程設(shè)計指導(dǎo)教師： 200 年 月 日
教研室主任： 200 年 月 日
《機械制造裝備設(shè)計》教學(xué)大綱（高職）
適用專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化
課程編號：80401002 總學(xué)時：60 實驗學(xué)時：4 上機學(xué)時：0 學(xué)分：9
第一部分 使用說明
一、課程的性質(zhì)、地位和教學(xué)目標(biāo)
1、課程的性質(zhì)、地位
《機械制造裝備設(shè)計》是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的主干專業(yè)課程之一，也是本專業(yè)學(xué)生進入專業(yè)課學(xué)習(xí)階段的一門必修課。它綜合運用了《機械制圖》、《工程力學(xué)》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》等前期課程，并應(yīng)用于設(shè)計實踐。本課程在專業(yè)課教學(xué)中占有重要地位。
2、教學(xué)目標(biāo)
本課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握金屬切削機床設(shè)計、機床夾具設(shè)計和組合機床設(shè)計的基本原理和方法，并在教學(xué)中著重設(shè)計能力的培養(yǎng)。通過對本門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解本門課程在本專業(yè)課程體系當(dāng)中的地位，明確專業(yè)課程學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)之間的聯(lián)系，使其初步具備一個機械設(shè)計人員的基本業(yè)務(wù)素質(zhì)。
二、教學(xué)要求
1、通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解目前機械裝備制造業(yè)的狀況及發(fā)展前景，了解金屬切削機床的設(shè)計方法，組合機床的設(shè)計方法等內(nèi)容。
2、通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握金屬切削機床主變速傳動系及其主要部件的設(shè)計方法；掌握組合機床通用多軸箱設(shè)計方法；專用機床夾具設(shè)計方法。
3、掌握典型機械結(jié)構(gòu)的拆裝技能，對機械結(jié)構(gòu)有實踐認識。
三、實施說明
1、成績考核方法
本課程為專業(yè)考試課。為了準(zhǔn)確考核學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)和掌握情況，總評成績可按下式給出（根據(jù)情況任選一種）：
① 總評成績=平時成績（是否交作業(yè)、作業(yè)完成質(zhì)量、小測驗、提問、出勤、討論發(fā)言等）×30%﹢期中考試成績×30%﹢期末考試成績×40%。其中，平時考核項目不能少于兩類。
② 總評成績=平時成績（是否交作業(yè)、作業(yè)完成質(zhì)量、小測驗、提問、出勤、討論發(fā)言等）×20%﹢實驗×20%﹢期中考試成績×20%﹢期末考試成績×40%。其中，平時考核項目不能少于兩類。
2、教學(xué)方法、教學(xué)手段
（1）講授本課程時應(yīng)結(jié)合課程特點增強直觀教學(xué)，盡量采用模型、實物及多媒體演示等教具提高教學(xué)效果。
（2）在教學(xué)過程中，要注意培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力，并鍛煉學(xué)生對所學(xué)的知識進行比較和總結(jié)，抓住重點、特點，鞏固所學(xué)知識。
（3）結(jié)合課程內(nèi)容適當(dāng)布置作業(yè)和思考題，使學(xué)生鞏固已學(xué)知識，并能運用這些知識去解決實際問題。
（4）通過開設(shè)實驗課，提高學(xué)生的實踐能力和動手能力，將理論與實踐有機的結(jié)合起來，并通過實驗課了解加工裝備的結(jié)構(gòu)特點、運動特點及控制特點。
四、課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)的要求
為配合本課程的理論教學(xué)工作，提高學(xué)生的實踐能力和動手能力，在本課程理論教學(xué)期間，安排4學(xué)時實驗課，通過實驗教學(xué)，使學(xué)生對機械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個實際認識，達到理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)目的。
1、實驗名稱：
典型制造裝備結(jié)構(gòu)拆裝實驗、典型夾具拆裝實驗
2、主要內(nèi)容與要求
根據(jù)計劃學(xué)時要求每組同學(xué)親自做實驗，記錄測得數(shù)據(jù)，繪制機械結(jié)構(gòu)草圖，認真填寫實驗報告,培訓(xùn)學(xué)生掌握技術(shù)測量和整理數(shù)據(jù)、分析結(jié)果及得出正確結(jié)論的能力。
五、作業(yè)要求
在理論教學(xué)過程中，應(yīng)適當(dāng)布置作業(yè)和思考題，使學(xué)生鞏固已學(xué)知識，并能運用這些知識去解決實際問題。作業(yè)安排以3～5次為宜，要求學(xué)生完成作業(yè)時要態(tài)度認真，格式正確，按時完成。做業(yè)的主要內(nèi)容應(yīng)包含以下幾個方面：
1、有級變速主傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算
2、專用機床夾具定位原理分析
3、通用多軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計
六、本課程與其它課程的聯(lián)系
在本課程理論教學(xué)之前，應(yīng)先期學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程是基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程的綜合運用。
本課程先修課程是《工程力學(xué)》、《工程制圖》、《互換性與技術(shù)測量》、《金屬材料》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》等，并在完成金工實習(xí)、認識實習(xí)的基礎(chǔ)上進行教學(xué)。
七、教材和參考書目
1、《機械制造裝備設(shè)計》 李慶余主編，機械工業(yè)出版社，2003。
2、《機械制造裝備設(shè)計》 馮辛安主編，機械工業(yè)出版社，2002。
3、《金屬切削機床設(shè)計》 黃鶴汀主編，機械工業(yè)出版社，1997。
4、《機床設(shè)計手冊》 何伯吹主編，機械工業(yè)出版社，1992。
5、《金屬切削機床概論》 賈亞洲主編，機械工業(yè)出版社，1995。
6、《機床夾具設(shè)計》 李慶壽主編，機械工業(yè)出版社，1984。
7、《機械制造工藝學(xué)》 王先逵主編，清華大學(xué)出版社，1989年。
第二部分 教學(xué)內(nèi)容綱要
緒論
1、具體內(nèi)容
（1）機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位
（2）機械制造業(yè)的狀況及發(fā)展前景
（3）機械制造裝備的分類
2、教學(xué)要求
（1）了解機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位及其發(fā)展前景
（2）掌握機械制造裝備的分類
3、教學(xué)重點和難點
重點：機械制造裝備的分類
難點：機械制造裝備的分類
第1章 金屬切削機床的總體設(shè)計
1、具體內(nèi)容
（1）金屬切削機床的設(shè)計步驟
（2）主要技術(shù)參數(shù)的確定
2、教學(xué)要求
（1）熟悉金屬切削機床的設(shè)計步驟
（2）掌握金屬切削機床主要技術(shù)參數(shù)的確定方法
3、教學(xué)重點和難點
重點：金屬切削機床運動參數(shù)、動力參數(shù)的設(shè)計計算方法
難點：金屬切削機床運動參數(shù)的設(shè)計計算方法
第2章 機床的傳動設(shè)計
1、具體內(nèi)容
（1）分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計
（2）擴大變速范圍的傳動系統(tǒng)設(shè)計
（3）計算轉(zhuǎn)速
（4）進給傳動系統(tǒng)設(shè)計
2、教學(xué)要求
（1）了解進給傳動系統(tǒng)的分類、組成及其基本要求
（2）了解擴大變速范圍的傳動系統(tǒng)設(shè)計方法
（3）掌握轉(zhuǎn)速圖及結(jié)構(gòu)式的概念及其設(shè)計方法
（4）掌握機床計算轉(zhuǎn)速的概念及其計算方法
3、教學(xué)重點和難點
重點：轉(zhuǎn)速圖和結(jié)構(gòu)式、計算轉(zhuǎn)速
難點：計算轉(zhuǎn)速
第3章 機床主要部件設(shè)計
1、具體內(nèi)容
（1）主軸組件設(shè)計
（2）支承件設(shè)計
（3）導(dǎo)軌設(shè)計
（4）滾珠絲杠螺母副機構(gòu)
2、教學(xué)要求
（1）掌握主軸組件的設(shè)計方法
（2）掌握支承件的設(shè)計方法
（3）掌握導(dǎo)軌的設(shè)計方法
（4）掌握滾珠絲杠螺母副機構(gòu)的設(shè)計方法
3、教學(xué)重點和難點
重點：主軸組件、支承件、導(dǎo)軌、滾珠絲杠螺母副機構(gòu)的設(shè)計方法
難點：主軸組件的設(shè)計方法
第4章 組合機床設(shè)計
1、具體內(nèi)容
（1）概述
（2）組合機床總體設(shè)計
（3）通用多軸箱設(shè)計
2、教學(xué)要求
（1）熟悉組合機床的組成、類型和通用部件
（2）掌握“三圖一卡”的編制方法
（3）掌握通用多軸箱的設(shè)計方法
3、教學(xué)重點和難點
重點：“三圖一卡”的編制方法、多軸箱的設(shè)計方法
難點：多軸箱的設(shè)計方法
第5章 機床夾具設(shè)計
1、具體內(nèi)容
（1）機床夾具概述
（2）工件的定位和夾具的定位設(shè)計
（3）工件的夾緊及夾具的夾緊設(shè)計
（4）機床夾具的其他裝置
（5）機床專用夾具的設(shè)計方法
2、教學(xué)要求
（1）了解機床夾具的基本組成和類型
（2）掌握工件的定位和夾具的定位設(shè)計方法
（3）掌握夾緊點的選擇方法、夾緊力的確定方法
（4）掌握常用夾緊機構(gòu)的設(shè)計方法
（5）掌握機床夾具其他裝置的設(shè)計方法
（6）掌握機床專用夾具的設(shè)計方法
3、教學(xué)重點和難點
重點：工件的定位原理及定位元件的合理選擇方法、常用夾緊機構(gòu)的設(shè)計方法、機床夾具其他裝置的設(shè)計方法、機床專用夾具的設(shè)計方法
難點：機床專用夾具的設(shè)計方法
第三部分 學(xué)時分配
內(nèi)容
學(xué)時
講課
實驗
上機
備注
緒論
2
2
第一章 金屬切削機床總體設(shè)計
4
4
第二章 機床的傳動設(shè)計
16
14
2
第三章 機床主要部件設(shè)計
10
10
第四章 組合機床設(shè)計
12
12
第五章 機床夾具設(shè)計
16
14
2
合 計
60
56
4
沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
摘 要
本設(shè)計說明書主要是針對汽車變速箱導(dǎo)塊加工的工藝設(shè)計，及加工中典型工序的專用夾具、刀具和量具的設(shè)計說明。我們編排了汽車導(dǎo)塊的生產(chǎn)加工工藝規(guī)程，確定最佳方案后，再進行夾具設(shè)計。我們設(shè)計了鉆.擴.鉸直徑為16孔并且倒角1×45°時的夾具。我們要注意分析此工序的定位.夾緊以及自由度等問題，而且設(shè)計是鉆床夾具所用的回轉(zhuǎn)工作臺。這就要用到許多夾具課上的許多知識，然后我們繪制草圖，粗略勾出此夾具的結(jié)構(gòu)，進一步修改，得出最佳方案。還設(shè)計了銑床夾具，它的設(shè)計內(nèi)容和鉆床夾具的設(shè)計基本相同，用來銑導(dǎo)塊撥槽及頂面。還有刀具設(shè)計。
關(guān)鍵詞：加工工藝；專用夾具；刀具；
目 錄
緒 論 1
1 機械加工工藝規(guī)程的制定 2
1.1 零件工藝性分析 2
1.2 零件的材料、毛坯及熱處理 3
1.3 零件加工工藝規(guī)程的制定 3
1.3.1 選擇加工方法和加工方案 3
1.3.2 確定加工順序 4
1.3.3 定位基準(zhǔn)的選擇 4
1.3.4 熱處理及檢驗的選擇和安排 6
1.3.5 擬定加工工藝路線 7
1.3.6 選擇各工序加工機床設(shè)備及工藝裝備 14
1.3.7 確定各工序機械加工余量，工序尺寸及表面粗糙度 21
1.3.8 確定典型工序的切削用量及工序基本工時定額 23
2 夾具設(shè)計 28
2.1 鉆床夾具的設(shè)計 28
2.1.1 研究原始資料，確定設(shè)計方案 28
2.1.2 確定零件的定位方式，選擇定位元件 30
2.1.3 定位誤差的計算 31
2.1.4 確定夾具的對刀裝置、引導(dǎo)裝置 32
2.1.5 確定夾具與機床聯(lián)接固定相對位置的元件 32
2.1.6 鉆模板的設(shè)計 33
2.2 銑床夾具設(shè)計 33
2.2.1 研究原始資料，明確設(shè)計任務(wù) 33
2.2.2 確定夾具設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)．繪制結(jié)構(gòu)簡圖 34
2.2.3 定位誤差的計算 37
2.2.4 計算夾緊力 38
2.2.5 確定刀具的對刀裝置，引導(dǎo)裝置 40
2.2.6 夾具與機床聯(lián)接的定位元件 41
2.2.7 確定夾具體的整體結(jié)構(gòu) 41
2.2.8 液壓缸體設(shè)計 42
4 專用刀具設(shè)計 45
4.1 鉸刀類型的選用 45
4.2 設(shè)計步驟和方法 46
4.3 刀具結(jié)構(gòu) 52
結(jié) 論 53
謝 辭 54
參考文獻 56
附錄A 錯誤！未定義書簽。
37
37
緒 論
此次設(shè)計的主要目的在于：綜合運用大學(xué)這些年來所學(xué)習(xí)、掌握的知識和技能完成所有設(shè)計任務(wù)，把我們大學(xué)內(nèi)所學(xué)到的知識與解決生產(chǎn)中的實際技術(shù)問題有機地結(jié)合，從而提高利用專業(yè)知識研究問題、解決問題的能力，為將來的工作做好充分的準(zhǔn)備。
制造業(yè)是國家發(fā)展與社會進步的基礎(chǔ)，而汽車將是未來面對普通消費者的主要的機械制造產(chǎn)品，隨著國家的發(fā)展人民生活水平的提高，人們對汽車的需求和要求必定變的更多，所以我們有必要對汽車及汽車零件的設(shè)計與加工投入更多的精力。
而汽車變速箱導(dǎo)塊是一個非常典型的零件，其機械加工的工藝、工裝都非常有特點。通過導(dǎo)塊加工工藝、工裝設(shè)計可使我對機械零件制造活動有一個全方位的了解。能夠掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，掌握機械加工的基本知識，能夠合理選擇加工方法與機床，刀具，夾具及有關(guān)的各項技術(shù)參數(shù)，具備制定工藝規(guī)程的能力和掌握機械加工精度和表面質(zhì)量的基礎(chǔ)，初步具備分析解決現(xiàn)場工藝問題的能力，了解當(dāng)今先進制造技術(shù)和先進制造模式的發(fā)展?fàn)顩r。并為將來畢業(yè)后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
通過這次對汽車導(dǎo)塊工藝規(guī)程的擬定、分析和專用工裝的設(shè)計，清楚了解了導(dǎo)塊的工作情況及加工工藝和工裝的特點。并在設(shè)計說明書中對工藝規(guī)程和兩套專用夾具以及專用刀、量具的設(shè)計都作了詳細的說明。
由于本人所學(xué)知識有限、經(jīng)驗不足，在設(shè)計中難免有錯誤和缺陷，懇請各位老師批評指正。
1 機械加工工藝規(guī)程的制定
1.1 零件工藝性分析
汽車變速箱導(dǎo)塊是典型的叉類異型零件，它與撥叉配合使用完成傳動，它的體積不大，但形狀復(fù)雜，從零件圖上看有許多相貫線，使加工很難保持精度，且工作中承受一定的力和摩擦。因此要求它要具有一定的強度和耐磨性——主要是導(dǎo)塊滑動時與軸配合的表面以及為完成傳動而與撥叉配合的接觸面。此外為了保證傳動的平穩(wěn)、可靠，與軸配合的各孔表面的尺寸精度、形狀精度以及孔與孔、撥槽與孔等之間的位置精度都應(yīng)適當(dāng)控制。各項精度要求詳見撥叉零件圖中的標(biāo)注。
1.2 零件的材料、毛坯及熱處理
考慮撥叉零件的結(jié)構(gòu)工藝等特點，其材料可以為45鋼或鑄鐵。本零件的材料為鑄鐵HT250，鑄造毛坯，并且大批量生產(chǎn)。為了保證零件上配合和接觸表面所需要的硬度，加工中應(yīng)對這些表面進行局部淬火以增加其硬度。
1.3 零件加工工藝規(guī)程的制定
1.3.1 選擇加工方法和加工方案
1. 首先要根據(jù)每個加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法及加工方案
2. 決定加工方法時要考慮被加工材料的性質(zhì)
3. 選擇加工方法要考慮到生產(chǎn)類型，即要考慮生產(chǎn)和經(jīng)濟性的問題
分析完導(dǎo)塊零件圖的基礎(chǔ)上，決定各加工表面的加工方法和加工方案。
導(dǎo)塊零件圖上，表面的粗糙度是，因此采用銑床加工。并且走一刀就能達到標(biāo)準(zhǔn)。
孔一次性鉆就能達到標(biāo)準(zhǔn)。，，，孔在鉆床上采用鉆 — 擴—鉸加工方案就能達到要求的標(biāo)準(zhǔn)?？自阢@床上采用鉆 — 鉸加工方案就能達到要求的標(biāo)準(zhǔn)。
1.3.2 確定加工順序
工件各表面的加工順序，一般按照先粗加工后精加工;先基準(zhǔn)面加工后其它面加工;先主要表面加工后次要表面加工;先平面加工后孔加工。
根據(jù)上述原則，作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在工藝過程開始時加工。精基準(zhǔn)加工好后，接著對精度要求高的主要表面進行粗加工和半精加工，并穿插進行一些次要表面的加工，然后進行各表面的精加工。要求高的主要表面的精加工一般安排在最后進行，這樣可避免已加工表面在運輸過程中碰傷，有利于保證加工精度。有時也可將次要的，較小的表面安排在最后加工等。
安排導(dǎo)塊零件的工序時，先銑平面和小凸臺，再加孔。
1.3.3 定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)選擇得正確與否是關(guān)系到工藝路線和夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理的主要因素之一，并將影響到工件的加工精度，生產(chǎn)率和加工成本，因此定位基準(zhǔn)的選擇是制定工藝規(guī)程的主要內(nèi)容之一。
定位基準(zhǔn)分為粗定位基準(zhǔn)，精定位基準(zhǔn)。
選擇定位基準(zhǔn)主要是為了保證零件加工表面之間以及加工表面與未加工表面之間的相互位置精度，因此定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從有相互位置精度要求的表面間去找。
1. 精基準(zhǔn)的選擇
選擇精基準(zhǔn)的主要考慮應(yīng)保證加工精度并使工件裝夾得方便，準(zhǔn)確，可靠。因此，要遵循以下幾個原則：
(1). 準(zhǔn)重合的原則;
(2). 準(zhǔn)不變的原則；
(3). 為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的原則；
(4). 自為基準(zhǔn)的原則；
(5). 應(yīng)能是工件裝夾穩(wěn)定可靠，夾具簡單；
2. 粗基準(zhǔn)的選擇
在零件加工過程的第一道工序，定位基準(zhǔn)必然是毛坯表面，即粗基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)時應(yīng)從以下幾個方面考慮：
(1) 選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量;
(2). 某些表面不需加工，則應(yīng)選擇其中與加工表面有相互位置精度要求的表面為粗基準(zhǔn);
(3). 選擇比較平整，光滑，有足夠大面積的表面為粗基準(zhǔn);
(4). 粗基準(zhǔn)在一般情況下只允許在第一道工序中使用一次，盡量避免重復(fù)使用。
對于所要設(shè)計的零件定位基準(zhǔn)。詳細見工序流程圖。
1.3.4 熱處理及檢驗的選擇和安排
1. 熱處理的序安排
為了改善導(dǎo)塊材料的機械性能和切削性能，在加工過程中常常要安排熱處理工序。
(1). 退火和正火可以消除內(nèi)應(yīng)力和改善材料的加工性能，一般安排在加工前行，有時正火也安排在粗加工后進行.
本次設(shè)計采用了退火，放在鑄造毛坯后進行的;
(2) 對于大而復(fù)雜的鑄件，為了盡量減少由于內(nèi)應(yīng)力引起的變形，常常在粗加工后進行人工時效處理。粗加工之后進行前最好采用自然時效;
(3).調(diào)質(zhì)處理可以改善材料的機械性能，因此許多中碳鋼和合金鋼常采用這種熱處理方法，一般安排在粗加工之后進行，但也有安排在粗加工之前進行的
(4). 淬火處理或滲碳淬火處理，可以提高零件表面的硬度和耐磨性。淬火處理一般安排在磨削之前進行，當(dāng)用高頻淬火時，也可安排在最終工序。滲碳可安排在半精加工之前或之后進行。
本次設(shè)計采用了高頻淬火。所以放在最終工序。
(5) 表面處理可提高零件的坑腐蝕能力，增加耐磨性，使表面美觀等。一般安排在工藝過程的最后進行。零件高頻淬火之后，進行最終的清洗零件。并入庫。
2. 檢驗工序的安排
檢驗工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量和防止產(chǎn)生廢品的重要措施。在每個工序中，操作者都必須自行檢驗。在操作都是自檢的基礎(chǔ)上，如果有粗加工全部結(jié)束后，精加工之前;送往其它車間加工的前后;后要工序的前后;最終加工之后等都要進行獨立檢驗工序。
1.3.5 擬定加工工藝路線
安排工藝路線時，應(yīng)按照工序的安排原則，將選為基準(zhǔn)面的安排在前先加工，為后工序提供定位基準(zhǔn)，要遵循先面后孔的原則，應(yīng)為平面的輪廓平整，安放的定位才比較可靠，可以以平面定位加工孔，使刀具切削條件得到改善，因此擬訂工藝路線如下：
方案一：
1．鑄造毛坯
2．退火
3．銑導(dǎo)塊兩端面及小圓凸臺面
保證兩側(cè)端面距離63.2～62.8，兩端面RA為12.5
4．鉆.擴.鉸直徑16上限+0.005，下限-0.025孔及倒角1×45°
工位1：裝卸工件
工位2：鉆孔至直徑15，深35
工位3：鉆孔到底RA達12.5
工位4：擴孔至直徑15.85 RA12.5
工位5：鉸孔到直徑16上限+0.005下限-0.025RA達3.2倒角1×45°。
5．倒角（另一端）倒角1×45°RA12.5，并去毛刺
6．銑導(dǎo)塊撥槽各加工面粗糙度為12.5槽寬有刀具直接保證，去毛刺保證側(cè)壁到定位面距離為27.9～28.1
7．銑導(dǎo)塊止柱口撥槽附近端面﹑撥槽頂平面﹑側(cè)面保證加工面精度RA達到12.5
8．銑導(dǎo)塊止柱口另一端面保證加工精度RA12.5
9．銑導(dǎo)塊止柱口頸部小端面。
10．鉆擴鉸止柱銷孔直徑14上限+0.15下限+0.05及直徑9.5上限+0.15下限+0.05，
工位1：裝卸工件
工位2：鉆通孔至直徑9.2
工位3：鉆大孔直徑13，深35
工位4：擴孔到直徑1385，深35
工位5：锪孔到直徑13.85，深37.4～37.6
工位6：鉸大孔到直徑14.05～14.15，RA3.2
鉸小孔到直徑9.05～9.15，RA3.2
保證：加工孔中心到定位中心距離25，
保證：加工孔中心到定位端面距離35.4～35.6，
保證：同軸度0.06相對于定位基準(zhǔn)。
11．鉆鉸到彈簧孔直徑8上限+0.015下限0，倒角0.5×45°
工位1：裝卸工件
工位2：鉆孔到直徑7.8
工位3：鉸孔直徑8～8.015，RA3.2
工位4：倒角0.5×45°，RA12.5
保證：中心孔到定位中心距離25
保證：中心孔定位面距離16.3～16.7。
12．鉆鉸鎖銷孔直徑6上限+0.015下限0及孔口倒角1×45°
工位1：裝卸零件
工位2：鉆孔到直徑5.8
工位3：倒角1×45°
工位4：鉸孔直徑6～6.015，RA3.2
保證：加工孔中心到定位面距離50.8～51.2
保證：位置公差在0.1內(nèi)，垂直度在0.08內(nèi)；
保證：加工孔中心到撥槽頂平面距離31.8～32.2
13．鉆開口銷孔直徑2.5表面粗糙度RA12.5
保證：加工孔中心到撥槽定位頂平面距離16.3～16.7
保證：加工孔中心到叉軸孔定位端面的距離59.5
14．去除毛刺
1．去除直徑16上限+0.005下限-0.025孔內(nèi)毛刺。
2．去除直徑6上限+0.015下限0孔內(nèi)毛刺。
3．去除直徑14上限+0.15下限+0.05孔內(nèi)毛刺。
4．去除直徑8上限+0.015下限0孔內(nèi)毛刺。
15．清洗零件
將零件放入溫度80～90攝氏度，含1.8～2.0%的蘇打水中清洗并吹干。
16．熱處理表面高頻淬火及低溫回火
對刀塊撥槽部位表面淬火，表面硬度HV600～700，心部硬度HV480以上。
17．對熱處理后的零件進行磁粉探傷檢查，檢查熱處理部位是否有裂紋等缺陷。
18．清洗零件
將零件放入溫度80～90攝氏度，含1.8～2.0%的蘇打水中清洗并吹干。
19．最后檢查
方案二
1．鑄造毛坯。
2．退火
3．銑導(dǎo)塊兩端面及小圓凸臺端面
保證：兩側(cè)端面距離63.2～62.8兩端面的表面粗糙度12.5。
4．鉆擴鉸孔直徑16上限+0.005下限-0.025及倒角尺寸為1×45°
工位1：裝卸工件
工位2：鉆孔至直徑15，深35
工位3：鉆孔到底RA達12.5
工位4: 擴孔至直徑15.85，RA12.5
工位5: 鉸孔到直徑16上限+0.005下限-0.025RA達3.2倒角1×45°
5. 16孔另一端倒角1×45°RA12.5，并去毛刺
6．銑導(dǎo)塊止柱口兩端面及頂部小端面。各加工面粗糙度RA12.5
保證：兩端面距離39.4～39.6
保證：右側(cè)與直徑16的孔中心線距離為25.8～26.2
保證：定位可調(diào)支撐與中心線在13.9～14.2；其它各加工面尺寸由刀具直接保證
保證：叉口側(cè)面與定位中心距離為24.5
7．銑導(dǎo)塊撥槽及頂平面
保證：頂平面到定位中心距離為32上限+0.1下限-0.1
各加工面粗糙度RA12.5
槽寬由刀具直接保證，即刀具半徑差在5.9～6.1之間。
保證：側(cè)壁到定位面距離為27.9～28.1。
8．鉆擴鉸止柱銷孔直徑14上限+0.15下限+0.05及直徑9.5上限+0.15下限+0.05，
工位1：裝卸工件
工位2：鉆通孔至直徑9.2
工位3：鉆大孔直徑13，深35
工位4：擴孔到直徑13.85，深35
工位5：锪孔到直徑13.85，深37.4～37.6
工位6：鉸大孔到直徑14.05～14.15，RA3.2
鉸小孔到直徑9.05～9.15，RA3.2
保證: 加工孔中心到定位中心距離25，
保證: 加工孔中心到定位端面距離35.4～35.6，
保證: 同軸度0.06相對于定位基準(zhǔn)。
9．鉆鉸到彈簧孔直徑8上限+0.015下限0，倒角0.5×45°
工位1：裝卸工件
工位2：鉆孔到直徑7.8
工位3：鉸孔直徑8～8.015，RA3.2
工位4：倒角0.5×45°，RA12.5
保證：中心孔到定位中心距離25
保證：中心孔定位面距離16.3～16.7。
10．鉆鉸鎖銷孔直徑6上限+0.015下限0及孔口倒角1×45°
工位1：裝卸零件
工位2：鉆孔到直徑5.8
工位3：倒角1×45°
工位4：鉸孔直徑6～6.015，RA3.2
保證：加工孔中心到定位面距離50.8～51.2
保證：位置公差在0.1內(nèi)，垂直度在0.08內(nèi)；
保證：加工孔中心到撥槽頂平面距離31.8～32.2
11.鉆開口銷孔直徑2.5表面粗糙度RA12.5
保證：加工孔中心到撥槽定位頂平面距離16.3～16.7
保證：加工孔中心到叉軸孔定位端面的距離59.5
12.去孔內(nèi)毛刺及銳邊倒對鈍
a) 去除直徑16上限+0.005下限-0.025孔內(nèi)毛刺。
b) 去除直徑6上限+0.03下限0孔內(nèi)毛刺。
c) 去除直徑14上限+0.15下限+0.05孔內(nèi)毛刺。
d) 去除直徑8上限+0.03下限0孔內(nèi)毛刺。
13.清洗零件
將零件放入溫度80～90攝氏度，含1.8～2.0%的蘇打水中清洗并吹干。
14.熱處理表面高頻淬火及低溫回火
對刀塊撥槽部位表面淬火，表面硬度HV600～700，心部硬度HV480以上。
15.對熱處理后的零件進行磁粉探傷檢查，檢查熱處理部位是否有裂紋等缺陷。
16.清洗零件
將零件放入溫度80～90攝氏度，含1.8～2.0%的蘇打水中清洗并吹干。
17． 最后檢查。
兩種方案都可將導(dǎo)塊加工成型， 但對于我們來說省時省力的方案是我們的選擇。方案一，它使用復(fù)合銑刀加工面，大大縮短了時間，提高了生產(chǎn)率。但方案二，它合理的應(yīng)用了專用刀具。兩個方案都各有特色，方案一有不合 理之處，例如7工序應(yīng)用了專用銑刀，雖然可提高生產(chǎn)率，但他的應(yīng)用不合理，使后面的8，9工序分步加工，這樣一來并沒節(jié)省時間，由工序7節(jié)省的時間由工序8，9消耗了，所以選用專用刀具要更合理。
方案二則不同了，工序6應(yīng)用了復(fù)合銑刀完成了止柱口兩端面及頂部小端面，工序7同樣應(yīng)用了專用銑刀，完成了撥槽及頂平面，比方案一少了一道工序，雖然方案二在刀具上下了工夫，但還是節(jié)省時間，大大提高了生產(chǎn)率。顯然方案二為最佳方案，所以我們的設(shè)計按照方案二的工藝路線進行。
1.3.6 選擇各工序加工機床設(shè)備及工藝裝備
由于生產(chǎn)類型類批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機床為主，輔助少量專用機床。其生產(chǎn)方式為組合機床，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞均由人工完成。查文獻[1]得下表：
表1.1 各工序使用機床設(shè)備及工藝裝備
工
序
號
工 序 名 稱
設(shè)備名稱及編號
夾輔具及編號
切削工具及編號
量具及編號
1
鑄造毛坯
2
退火
3
銑導(dǎo)塊兩端面及小圓凸臺端面
保證：
兩端面距離62.8－63.2mm；
及加工面12.5。
臥室銑床
X61W
專用夾具
三面刃銑刀（兩把）
游標(biāo)卡尺
4
鉆擴鉸 16 孔并倒角
保證：
16mm，3.2；
及1×45°12.5。
組合鉆床
專用夾具
麻花鉆
擴孔鉆
專用鉸、倒復(fù)合刀
塞 規(guī)
5
16孔另一端倒角，并去毛刺
保證：
1×45°12.5。
518鉆床
專用夾具
專用錐形鉆
卡 尺
6
銑導(dǎo)塊止柱前后兩側(cè)面及頂部小臺面
保證：
兩側(cè)面距離39.4－39.6mm；
右側(cè)與16孔中心線距離為25.8～26.2mm；
其它各加工面尺寸由刀具直接保證；
各加工面12.5。
臥式銑床
X61W
專用夾具
階梯三面刃銑刀
游標(biāo)卡尺
卡 規(guī)
7
銑導(dǎo)塊撥槽及頂平面
保證：
頂平面到定位中心（16孔中心，后同）距離32± 0.2mm；各加工面12.5。
槽深及寬由刀具直接保證，即刀具半徑差在5.9－6.1mm之間，槽部銑刀寬14.95～15.05mm；
側(cè)壁到導(dǎo)塊定位面（右端面）距離27.9－28.1mm。
臥式銑床
X61W
專用夾具
階梯三面刃銑刀
槽塞規(guī)
8
鉆擴鉸止柱14孔及9.5孔
保證：
14孔中心到定位中心的距離25mm；孔中心線到導(dǎo)塊定位面的距離35.4－35.6mm；
9.5孔相對14孔的同軸度公差0.06mm；
各加工面3.2。
組合鉆床
專用夾具
麻花鉆
錐柄擴孔鉆
專用鉸刀
锪鉆
卡尺
9
鉆鉸8孔，并倒角
保證：
加工孔中心到定位中心距離25mm，加工面3.2；
中心孔到撥槽頂平面的距離16.3－16.7mm；
倒角0.5×45°，12.5。
組合鉆床
專用夾具
麻花鉆
專用鉸刀
锪 鉆
卡尺
塞規(guī)
10
鉆鉸6孔并倒角
保證：加工面3.2；
加工孔中心到定位端面距離11.9－12.1mm；
加工孔中心撥槽頂平面的距離31.8－32.2mm；
位置度公差0.1mm；垂直度公差0.08mm.；
倒角1×45°，12.5。
組合鉆床
專用夾具
麻花鉆
專用鉸刀
卡尺
11
鉆2.5孔
保證：
加工孔中心到定位端面的距離59.5mm；
12.5。
Z518鉆床
專用夾具
麻花鉆
卡尺
12
去毛刺及所有銳邊倒鈍
13
清洗零件（高頻淬火處）
14
對導(dǎo)塊撥槽部位表面淬火保證：
表面硬度HRC56－64，
心部硬度HV480以上。
15
探傷
保證：
熱處理部位無裂紋等缺陷。
16
清洗零件
17
最終檢查。
從上述可以看出：加工孔時多采用組合機床，因為孔的加工工位比較多，一般都有鉆，擴，鉸，這樣采用組合鉆床，回轉(zhuǎn)工作臺方便多了。我們通過查選刀具，可初步確定鉆孔時的直徑D，D可以使標(biāo)準(zhǔn)刀具最好，鉆孔的切削余量我們可以在手冊中查出。
以為屬于大批量生產(chǎn)，所以量具選擇卡尺，塞規(guī)較多，卡尺用來測軸或兩面間距，塞規(guī)可測孔，槽等，詳細情況量具設(shè)計中有介紹。
1.3.7 確定各工序機械加工余量，工序尺寸及表面粗糙度
1. 加工余量的選擇原則
(1). 加工余量的選擇原則應(yīng)完全保證圖紙的全部精度，光潔度等技術(shù)要求。
(2). 為了縮短工時，降低成本，應(yīng)盡量采用最小的加工余量。
(3). 決定余量應(yīng)考慮熱變形等帶來的尺寸變化。
(4). 綜合考慮機床與夾具的精度及變形。
(5).加工零件的尺寸大小及剛性好壞。
2. 確定加工余量的方法
(1). 查表法。（泛用）
(2). 經(jīng)驗估算法：常用于單件小批量生產(chǎn)。
(3). 分析計算法：材料十分貴重或少數(shù)大批量生產(chǎn)的工廠采用。
由文獻[1]中的查表法確定的各工序加工余量，表面粗糙度，工序尺寸如下：
表2.1 各工序加工余量，表面粗糙度，工序尺寸
工序號
工序名稱
加工方法
余量
表面粗糙度
工序尺寸
1
鑄造毛坯
2
退火
3
銑導(dǎo)塊兩端面及小圓凸臺端面
銑床
2mm
1.4mm
4
孔并倒角
鉆孔
7.5mm
擴孔
0.425
鉸孔
0.075
5
孔另一端倒角
6
銑導(dǎo)塊前后側(cè)面及頂部臺面
銑床
2mm
1mm(單邊)
7
銑導(dǎo)塊拔槽及平面
銑床
2mm(單邊)
2mm(單邊)
8
支柱孔
鉆孔
6mm
擴孔
0.425(單邊)
鉸孔
0.075(單邊)
孔
鉆孔
4.45mm
鉸孔
0.15(單邊)
9
孔并倒角
鉆孔
3.8mm
鉸孔
0.1(單邊)
10
鉆孔
2.8mm
鉸孔
0.1(單邊)
11
孔
鉆孔
1.25mm
12
去毛刺及銳邊倒鈍
13
清洗零件?(高頻處淬火)
14
對導(dǎo)塊撥槽部位表面淬火
15
探傷
16
清洗零件
17
最終檢查
1.3.8 確定典型工序的切削用量及工序基本工時定額
1. 粗加工切削用量的選擇原則
(1). 切削深度的選擇：
依據(jù)加工余量和機床——夾具——刀具——工件系統(tǒng)的剛性來確定在保留半精加工，精加工必要的余量前提下應(yīng)盡量將粗加工余量一次切掉，必要時分兩次或三次走刀。
(2). 進給量的選擇：
選擇進給量時應(yīng)考慮機床進給機構(gòu)的進給強度，刀桿尺寸，刀片厚度，工件直徑和長度，在工藝系統(tǒng)的剛度和強度允許下可選大一些的進給量。
(3). 切削速度的選擇：
粗加工的切削速度主要受刀具耐用度和機床功率的限制，合理的切削速度一般不需要精確計算，而根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和有關(guān)資料確定。
2. 精加工時切削用量的選擇原則
(1). 切削深度的選擇
余量不能太大，否則ap增大，切削大顯著，影響加工質(zhì)量。
(2). 進給量的選擇：
精加工限制進給量提高的主要因素四表面粗糙度，走刀量f增大，雖有利于切屑，但殘留面積高度增大，表面質(zhì)量下降。
3. 切削速度V的選擇
切削速度提高時，切削變形減小，切削力有所下降，由此可見，精加工時應(yīng)選擇較小的吃刀深度和進給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選用盡量高的切削速度V，以保證加工精度和表面粗糙度，同時滿足生產(chǎn)率要求。
查文獻[1]第869頁得下表：
表2.2 切削用量的選用
工序9
進給量f
被吃刀量ap
切削速度v
鉆
0.13
3
20
鉸
0.13
0.1
20
4. 工序基本工時定額
時間定額是在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間，用tz表示。時間定額是安排生產(chǎn)計劃、成本核算的主要依據(jù)，在設(shè)計新廠時，是計算設(shè)備數(shù)量、布置車間計算工人數(shù)量的依據(jù)。
由文獻[6]知工序單件時間的組成，可表示如下:
t = tm + ta + tg + tj (1.1)
式中: t — 工序單件時間(min);
tm — 基本時間(min);
ta — 輔助時間(min)
tg — 工作地點服務(wù)時間(min);
tj —工人休息和自然需要時間(min);
一般情況下，工作地點服務(wù)時間與休息時間之和是以作業(yè)時間tz=tm+ta的形式給出，由文獻[6]知：
tg + tj = () tz (1.2)
所以
t = tz (1+) (1.3)
式中: x = 3～6.
查文獻[1]第1191頁得:加工孔的tm公式:
tm = (1.4)
式中: l — 加工長度(mm);
l1 — 刀具的切入長度(mm);
l2 — 刀具的超出長度(mm);
由文獻[1]第1191頁得: 鉆孔時l1=1.9mm, l2=1.0mm, 則:
tm = =0.5 (min)
鉸孔時l1=1.1mm, l2=15mm 則:
tm = =0.6 (min)
查文獻[1]第1213頁得: ta=1.5min 則:
t=2.6(1+)=2.678
成批生產(chǎn)中，還要考慮加工一批工件的準(zhǔn)備、結(jié)束時間。也就是在加工一批工件之前，熟悉圖紙、領(lǐng)取毛坯材料、準(zhǔn)備刀具、量具、裝夾和調(diào)整機床及在加工一批工件之后交還工藝文件，拆卸、送還工藝裝備和送檢成品所需要的時間。由文獻[6]可知，長批成產(chǎn)時工件每個工序的總時間為：
td = t + (1.5)
式中: td — 單件時間定額 (min);
tk — 加工一批工件的準(zhǔn)備時間、結(jié)束時間 (min);
N — 一批工件數(shù)量
由公式（1.5）看出。N越大，則td與t越接近。當(dāng)大量生產(chǎn)時,有:
td ≈ t (1.6)
由于我們設(shè)計的產(chǎn)品是大批量成產(chǎn)的，所以:
td ≈ 2.678 (min)
2 夾具設(shè)計
汽車導(dǎo)塊是與撥叉配合使用完成傳動的，他的體積不大，但形狀復(fù)雜，從零件圖上看有許多相貫線，致使零件加工時，定位、裝夾都很復(fù)雜，利用通用、隨機夾具很難保正精度，有時甚至無法實現(xiàn)。我們設(shè)計的夾具要使其有更好的定位、夾緊方案，從而保證必要的加工精度要求。我們設(shè)計了鉆Φ6孔和銑導(dǎo)塊撥槽兩道工序所用的專用夾具。其中鉆床夾具可以多工位同時加工多個工件；銑導(dǎo)塊撥槽及頂部小端面時所用的夾具，必須要考慮對刀板的位置，以及液壓缸的選用等等。
2.1 鉆床夾具的設(shè)計
2.1.1 研究原始資料，確定設(shè)計方案
如圖2.1所示，根據(jù)編排的工藝規(guī)程，我們明確第10道工序的定位、夾緊及刀具、量具的選用，為鉆夾的設(shè)計奠定基礎(chǔ)。(鉆、鉸銷孔直徑6上偏差+0.03，下偏差0，倒角1×45°)。
圖2.1 鉆床夾具的定位夾緊方式
1. 確定夾具設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)
在確定夾具設(shè)計方案時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)夾具設(shè)計的基本原則：確保零件加工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)盡量簡單，操作方便高效，制造成本低廉。綜合分析運用夾具設(shè)計的基本知識，結(jié)合工序的實際情況，分析研究后確定方案。
2. 繪制結(jié)構(gòu)草
圖2.2 鉆床夾具
2.1.2 確定零件的定位方式，選擇定位元件
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點及六點定位原則結(jié)合加工精度要求，我們確定該工序零件的定位方式如下：
共限制其六個自由度，其中心軸為長心軸，限制4個自由度；心軸小肩臺限制1個自由度，側(cè)面支承限制一個自由度，屬于完全定位。
2.1.3 定位誤差的計算
定位誤差由基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成，由文獻[8]知：
△D = △Y + △B （2.1）
式中：△D— 夾具的定位誤差
△Y— 基準(zhǔn)位移誤差
△B— 基準(zhǔn)不重合誤差
工件以孔與心軸(或定位銷)外圓間隙配合時單邊接觸，選擇芯軸直徑公差為0.01mm則：
△Y=O1O2=(Dmax-dmin)／2=(dD+dd)=(O.075十O.025)／2＝0.05（mm）
由于孔f6和與心軸配合的定位基準(zhǔn)面在一個平面內(nèi)，距離尺寸為0，不存在基準(zhǔn)不重合誤差，即△B＝0，所以：
△D＝△Y＝0.05mm
因要求保證加工孔f6到定位基準(zhǔn)（定位端面）的距離這一主要尺寸的公差0.5mm。
工件允許誤差的三分之二為0..5×2／3≈0.3mm，顯然定位誤差沒有超出工件主要尺寸公差的三分之二，所以方案可行。
2.1.4 確定夾具的對刀裝置、引導(dǎo)裝置
根據(jù)本工序零件的待加工表面的工序尺寸精度及相互位置精度等幾項要求，結(jié)合實際情況，選擇并確定引導(dǎo)裝置，因為是鉆夾我們不準(zhǔn)備設(shè)計的對刀裝置。固為是鉆床夾具所以它的鉆模板比較特殊，它是與組合機床連在一起。當(dāng)機床工作臺落下時鉆模板隨工作臺落下，這時鉆頭隨之落下，進行加工。而工作臺是回轉(zhuǎn)的，因為有4個工位，所以我們要設(shè)計是一個3608的正方形夾具。他隨工作臺回轉(zhuǎn)，從而完成了4個工位。注意，我們要在夾具體上設(shè)有圓柱銷設(shè)計。因為這樣能保證加工位置的一致性，而使加工達到高效的目的。
2.1.5 確定夾具與機床聯(lián)接固定相對位置的元件
鉆床夾具是直接通過耳座槽。用T型螺栓固定在夾具上的。應(yīng)注意耳座槽的大小尺寸與工作臺上的T型槽相符。查文獻[8]可知，T型槽寬為20的耳座寸。
確定夾具體和整體結(jié)構(gòu)。根據(jù)面轉(zhuǎn)工作臺的組合機床，我們設(shè)計的夾具也是整個夾具體，它包含了4個工位，采用中空結(jié)構(gòu)，這樣可以節(jié)省材料，也可大大利用空間。每個工位一次裝夾2個工件，整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，便于工件的裝卸。再研究我們的這道工序的定位、夾緊。利用緊固的三角形螺紋螺母手動夾緊。因為每個工位的工件為2個，共4個工位，可同時安裝和加工8個工件，故生產(chǎn)率很高，而且夾緊工件也不浪費工作時間。夾具裝配圖中，我們盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，對于必要的非標(biāo)準(zhǔn)零件我們都一一畫了零件圖。
2.1.6 鉆模板的設(shè)計
鉆模板用于刀具的正確導(dǎo)向，以提高加工精度，本組機使用的是移動式鉆模板。
鉆模板是隨組臺機床的主軸箱一起上下運動的。為使鉆模板與夾具準(zhǔn)確定位，在夾具體設(shè)計時，鉆模板上有兩孔，孔內(nèi)有耐磨的襯套向下移動時與夾具體上的導(dǎo)向柱配合實現(xiàn)定位。配合為H7／g6。
鉆模板上導(dǎo)套磨損很大，采用可換鉆套，鉆套外端加有襯套，導(dǎo)套與襯套配合H7/h6、襯套與鉆模板的配合采用過盈配合，即 H8/n7。
為保證鉆模板上下運動平穩(wěn)性，用直徑為&40的導(dǎo)向柱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)桿上安有彈簧，導(dǎo)桿與鉆模板間靠彈簧銷鎖緊，便于拆卸和安裝。
2.2 銑床夾具設(shè)計
2.2.1 研究原始資料，明確設(shè)計任務(wù)
同鉆床一樣，我們根據(jù)編排的工藝路線，明確深入了解第7道工序(銑導(dǎo)塊撥槽及項面)。保證頂平面到定位中心距離為32上、下偏差0.1，進一步明確定位夾緊方式，對所用的銑床有一個初步概念。
2.2.2 確定夾具設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)．繪制結(jié)構(gòu)簡圖
1. 確定夾具設(shè)計方案,結(jié)構(gòu)
同樣要以夾具設(shè)計的基本原則為依據(jù)，經(jīng)過分析、研究后確定最合理的設(shè)計方案。確定零件的定位方式，選擇定位元件，計算定位誤差。
我們通過分析．研究工件的規(guī)則外形及需要加工定位，還有六點定位原則，確定零件的定位方式如下：
圖2.3 銑床夾具的定位夾緊方式
2. 結(jié)構(gòu)草圖
圖2.4 銑床夾具
如上圖知，我們主要通過長心軸限制4個自由度，一個軸肩限制一個自由度。定位塊限制一個自由度。從而實現(xiàn)6個自由度的六點定位。用長心軸定位時，要對定位誤差進行計算.
2.2.3 定位誤差的計算
定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差組成，由文獻[8]可知：
△D=△Y+△B (2.2)
完成此工序時，工件孔與心軸單邊接觸：工件以孔為定位基準(zhǔn)，與工序基準(zhǔn)重合。因為內(nèi)孔間的配合為&16H7／h6?？讖綖?16上偏差+0.018下偏差-0.011所以
△D=(Dmax-dmin)/2=(dD+dd)/2=(0.018+0.011)/2=0.0145
要求保證頂平面到定位中心距離為32上下偏差0
IT=0.2,工件誤差的三分之一為0.2/3=0.067
定位誤差小于工件誤差的2/3，故可行。
2.2.4 計算夾緊力
由前面的定位，夾緊方式簡單，我們分析叉口側(cè)面需夾緊機構(gòu)?；蚴菈喊寤蚴瞧渌覀兺ㄟ^計算夾緊力，選擇合理的夾緊機構(gòu)裝置。有心軸及其軸屑定位后，通過定位塊可以給工件一面定位。經(jīng)分析，&26的另一側(cè)也需一夾緊機構(gòu)給予夾緊。
1．先看導(dǎo)塊叉口側(cè)面所需的夾緊力：根據(jù)文獻[8]選擇合適的公式進行計算。選擇防止工件轉(zhuǎn)動的公式：
Wk=K3m3sina/2/m1Rsina/2+m2R
P=CpT0.86Sz0.72D-0.86BKpG
式中：Cp再用高速鋼W18Cr4V銑刀銑削時，為考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù)。
銑削深度S：每齒進給量D——銑刀直徑查得銑床d109((0.52-0.7)，工作壓力(50-70)經(jīng)過計算得，查手冊選取D=65的液壓缸合理，又方便，省時，費用不會太高，所以在大批大量生產(chǎn)中選用此裝置。另一液壓夾緊裝置，設(shè)想通過頂壓& 126端面實現(xiàn)的。另一端面有支撐板實現(xiàn)定位夾緊，故夾緊力不會太大。由上述的計算法我們可以推算，我們可以估算一下此裝置。銑削力同上，夾緊力公式也由上式估算，最后，我們還是選用D為65的液壓缸我們選用的兩個液壓缸，都采用地腳式的，因為這樣更適合夾具體的結(jié)構(gòu)，我們將安裝于夾具體的外側(cè)
2．氣缸的設(shè)計
根據(jù)對壓板的結(jié)構(gòu)進行強度校核，需要選擇小徑（活塞桿）為∮25的活塞雙作用氣壓缸，才能滿足生產(chǎn)需要。
設(shè)計過程：
a、由文獻[6]表12-7可知，選擇氣缸的類型。
因為此工序加工一次四個件，需要兩個壓板同時夾緊，所以選擇雙活塞氣缸，兩個活塞同時向相反方向運動。
b、氣缸的主要零部件設(shè)計計算，由文獻[6]第721頁可知：
拉力 P0=/4(D2-d2)P-T≈0.9×/4D2P-T （2.3）
所以
（2.4）
式中：P0－活塞桿上的拉力
T －汽缸工作時的阻力
D －汽缸內(nèi)徑
P －工作壓力
取P=3Mpa P0=4173N
代入公式（2.4）得： D=77μm
由文獻[6]表12-9b可知：取D=80cm
由文獻[6]表12-10可知： 取汽缸壁厚為10mm d=0.25 D=22.4cm
由文獻[6]表12-14b可知：取活塞桿 d=28cm
2.2.5 確定刀具的對刀裝置，引導(dǎo)裝置
銑夾不同于鉆夾，它有對刀裝置，用它來對刀，本工序加工撥槽及頂面，必須先保證定位面到定位中心的距離，槽寬由刀具保證，側(cè)壁到定位面的距離通過銑刀的寬度和銑刀桿的直徑保證，對刀裝置上安裝塞尺，所以，我們在安裝對刀塊時注意留出3-5毫米的位置放塞尺：對刀塊安裝在夾具體上。總之，使銑刀可順利的銑完撥槽和頂面。安裝對刀裝置，要先設(shè)好螺孔。加工時再鉆銷孔。銷孔粗糙度值為0.8，安裝面的精度也得達到Ra0.8。塞尺的放置，防止銑刀與對刀塊干涉。對刀完畢后，塞尺應(yīng)拿走。通過
上述要點及夾具體的結(jié)構(gòu)，我們采用側(cè)裝對刀板。
2.2.6 夾具與機床聯(lián)接的定位元件
銑床與機床的聯(lián)接方式不同于鉆夾，它是通過定向鍵定位的，確定夾具在機床上的合理位露，然后將T形螺栓通過耳座槽位置，把夾具體固定在工作臺上。耳座槽與定向鍵都是通過工作臺上的T形槽進行選擇的。由于T形槽的寬度是18，確定了耳座槽與定向鍵的大小，我們可從夾具設(shè)計手冊中得到這些數(shù)據(jù)。，定向鍵的安裝必須保證它的精度和作用。定向鍵安裝在工作臺上的通槽內(nèi)，槽的寬度與定向鍵的寬度相同，以保證夾具良好的定位，’定向鍵的精度我們一般取18h6。對導(dǎo)塊的銑夾我們分析了基本夾具的結(jié)構(gòu)，它不會很大，所以需要兩個耳座槽及定向鍵即可，它們的位置可由夾具手冊查得。見裝配圖。
2.2.7 確定夾具體的整體結(jié)構(gòu)
通過設(shè)計鉆床夾具，我們已經(jīng)基本熟悉了夾具的設(shè)計結(jié)構(gòu)，按照上述的分析，我們已對銑夾有了一個初步方案，這個方案需要我們不斷修改直到最優(yōu)。夾具體設(shè)計成一個中空式的，可以利用空間和節(jié)省材料。有些擰緊件可放置在里邊。夾具體一側(cè)開口可以維修，以便可以修理、擰緊松的零件。粗略的勾出夾具的基本結(jié)構(gòu)，然后考慮對刀塊的安裝，為了滿足加工要求采用逆銑，由于液壓缸放在工作臺的外側(cè)，所以液壓缸的工作行程必須控制以便裝卸工件方便。綜合的反復(fù)考慮對刀板的安裝可以在鑄出夾具體的凸臺上精銑，一個平面保證平面精度后，再安裝，同時保證位置。夾具體上各零件的安裝在合理的情況下，應(yīng)盡量縮小整體結(jié)構(gòu)體積和重量，工件要便于裝卸，由于工件用長心軸定位，所以工件裝卸時使工件完全拿出，夾緊液壓缸的行程有一定要求。由于壓板的反復(fù)運動，所以我們可以設(shè)置導(dǎo)套作一導(dǎo)向，具體裝置請參看零件圖，我們將其鑄出凸臺，再半精加工，用圓拄銷聯(lián)結(jié)液壓缸的活塞桿和壓板，實現(xiàn)夾緊工件，防止工件轉(zhuǎn)動，具體的銑床夾具的結(jié)構(gòu)請參照 銑床夾具裝配圖。
2.2.8 液壓缸體設(shè)計
因為本機床采用液壓缸控制加工，所以在選用液壓缸時要考慮執(zhí)行元件的運動方式，行程，速度范圍，負載條件，運動的平穩(wěn)性和精度，工作循環(huán)和動作周期，同步或連鎖要求，工作可靠性等等。在這里我對液壓缸的工作原理圖作如下闡述：
如圖2.3所示 當(dāng)電磁鐵1YA失電 ，2YA得電 ，3YA 失電時 ，液壓缸由差動連接 實現(xiàn)快進，此時，壓板壓向工件。而當(dāng)1YA失電 2YA失電 3YA得電 時 壓板緩慢靠向工件 壓緊。而壓緊后KT繼電器得電，實現(xiàn)延時，此時加工，當(dāng)電磁鐵1YA得電 ，2YA失電 ，3YA 失電時，液壓缸實現(xiàn)快退，到終點時KT繼電器再次得電延時，此時安裝工件。實現(xiàn)自動加工。
（a）
（b）
（c）
圖2.5 液壓工作原理圖
4 專用刀具設(shè)計
鉸刀是孔的精加工刀具，與鉆頭、擴孔鉆相比，其加工余量小，齒數(shù)多、導(dǎo)向性好、切削平穩(wěn)、槽底直徑大、剛性好，所以加工精度可達IT9-IT7，加工表面粗糙度為Ra3.2-0.4mm。根據(jù)工件的加工要求，為了達到直徑8孔的粗糙度3.2，因此選用專用絞刀。
4.1 鉸刀類型的選用
鉸刀的類型可根據(jù)被加工工件孔徑大小、工件材料和切削用量等選用。因為我們加工的是一個直徑8的孔，根據(jù)直徑我們選則高速鋼錐柄機用鉸刀。
4.2 設(shè)計步驟和方法
由文獻[9]可知下表：
表4.1 鉸刀的設(shè)計步驟及相關(guān)尺寸
序號
名 稱
符 號
計算公式
結(jié) 果
1
鉸刀類型
由表2－34
選用高速鋼錐柄機用鉸刀
2
鉸刀直徑
d
d=D
d=8
3
鉸刀直徑公差
由表2-70
公差值為
4
鉸刀齒數(shù)
z
由表2-35
Z=6
5
鉸刀刀齒在圓
上的分布
采用等齒距布
6
齒槽形狀及尺寸
Θ,F,f,r
由表2-37，2-38
選用直線齒背，θ=80,F=0.6,f=0.15,r=0.5
7
齒槽方向
由表2-40
選用直槽
8
刀具幾何參數(shù)
由表2-42
9
刀具工作部分材料
選用W18Cr4V
10
刀柄材料
選用40Cr
11
切削部分前端直徑
d4
d4=d-(1.3~1.4)×2e
鉸削余量
e=0.05,d4=8-1.3×0.1=7.87
12
倒錐部分直徑
d2
d2=d-g, 由表2-44
g=0.05,d2=￠8
13
鉸刀切削部分長度
l
l=(0.71~8)d,參考表2-47
取=58
14
鉸刀切削部分長度
l1
l1=d-d4/2ctgkr
l1=8-7.87?2ctg5?=2.24,取
l=2.5
15
前導(dǎo)錐長
l3
l3=1~3
取l3=1.5
16
鉸刀圓柱校準(zhǔn)部分長
l6
l6=(0>16~0.9)d
l6=0.8×8=6.4
17
鉸刀總長
L
由表2-45
L=117~156, L=150
18
柄部莫氏錐度
由表2-45
3#
19
鉸刀柄部長
l2
由表2-45
l2=42
20
鉸刀頸部直徑
d3
由表2-45
d3=6.5
21
鉸刀頸部長
l4
l4=L-l-l2
l4=150-42-33=75
22
中心孔
D,D1,l1,l
由附表1A型
D=0.8,D1=1.7,l1=0.78,l=0.7
4.3 刀具結(jié)構(gòu)
圖4.1 專用鉸刀圖
結(jié) 論
這次的畢業(yè)設(shè)計是檢驗我們二年所學(xué)知識的一個過程，培養(yǎng)我們動手能力，我們即將邁向社會，面對新的挑戰(zhàn)，我們不僅要冷靜下來用腦思考，而且要動手去做更是不可分離的一個部分。
學(xué)無止境，機械這門課驗證了這句話，它適用丁那些不怕吃苦，勇住直前的人，不斷的鉆研才會有成就。這次的設(shè)計是我們充分發(fā)揮自己想象力的一個好機會。
在這四個半月的畢業(yè)設(shè)計中，我除了熟練掌握了CAD繪圖，還知道了如何設(shè)計能提高生產(chǎn)率，當(dāng)然是以保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，還要涉及及到降低生產(chǎn)成本。
這次的設(shè)計只是一個開端，經(jīng)過努力終于完成了畢業(yè)設(shè)計，當(dāng)中還有很多不足之處，希望老師給予指正，我會虛心的接受各位老師的意見。
總的來說，汽車導(dǎo)向塊在變速箱中起到了變速的作用，東西雖小，作用很大。
謝 辭
經(jīng)過兩個月的不懈努力，在指導(dǎo)教師仲老師的指導(dǎo)下和教研室各位老師的輔助下，使我如期完成了即定的設(shè)計任務(wù)，在此對各老師致以最真摯的謝意。
通過本次設(shè)計使我們真正體會到機械設(shè)計工作的艱辛，它需要設(shè)計者必須具備耐心，細致，堅韌不撥的精神。
在這段時間里，我經(jīng)過了三個階段，即迷茫、入門、自己創(chuàng)三個階段，在每個階段里，指導(dǎo)教師仲老師給予我很大的幫助。在剛剛發(fā)下題目的時候，我頭腦里一片空白無從入手，是在仲老師引導(dǎo)下我邁出了設(shè)計的第一步，漸漸的我找到了設(shè)計的感覺，明白了一些原理，對題目有一了些初步的了解，再由仲老師的點撥之后，我可以根據(jù)一些參考資料，計算一些參數(shù)，設(shè)計出兩套夾具。
故然設(shè)計的結(jié)果肯定是有許多不足之處，但是，這次設(shè)計，使我明白了許多實際的東西，是課堂和課本里所找不到的知識，是我受益蜚淺。
通過這次畢業(yè)設(shè)計，我感到機械學(xué)不是那么枯燥無味，其實這里面也有很多樂趣還可以鍛煉自己的邏輯思維和空間想象能力，而且老師對我的嚴格要求，使我有了一個治學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度，以至于影響了我以后的人生道路。
在此，我再一次感謝各位老師。
2009年69月7日
參考文獻
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附錄A
金屬切削刀具
刀具的形狀（特別是其角度）和材料是刀具的兩個非常重要的因素。本文向大家介紹刀具的幾何參數(shù)和刀具材料。
A1 刀具幾何參數(shù)
刀具的角度不僅在很大程度上決定了刀具的壽命，而且也決定加工的表面質(zhì)量。刀具角度設(shè)計的一般性原則不因某種特殊刀具而變。車刀、銑刀、鉆頭甚至是砂輪的設(shè)計，所要考慮的因素基本相同。國14.1所示的車刀外形易于觀察，我們即以此為例來討論刀具的幾何參數(shù)。
刀具特征參數(shù)名目繁多，技術(shù)文獻中術(shù)語使用也很混亂。為了澄清已有的混亂的概念和術(shù)語，美國機械工程師協(xié)會頒了ＡＳＡ標(biāo)準(zhǔn)Ｂ5-22-1950，本文的術(shù)語即以此為依據(jù)。
單尖刀具是指只有一個前刀面和一條連續(xù)切削刃的刀具。圖14-2所示各個角度定義如下：
主視圖中的角度1為背前角，它是在垂直于刀具基面的縱向剖面內(nèi)的平行于刀柄的一條直線與刀面之間的夾角。如該角后傾，則為正角，否則為負角。背前角對加工過程影響很大，它直接影響刀具的切削力，表面光潔度（現(xiàn)用表面粗糙度值表示——譯者）以及刀具而用度。
角度2為側(cè)前角，它是刀具前刀面在垂直于刀具基面的橫向剖面內(nèi)的傾斜角。側(cè)前角了是一