《叉桿機(jī)械制造呢工藝與夾具設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《叉桿機(jī)械制造呢工藝與夾具設(shè)計(jì)（33頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目：叉桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 者： 指導(dǎo)教師： 2011年5月24日  梧州學(xué)院電子信息工程系 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：叉桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) 內(nèi)容：1、零件圖 1張 2、毛坯圖 1張 3、機(jī)械加工工藝過程工藝卡 1張

2、 4、機(jī)械加工工序卡 1張 5、機(jī)床夾具總裝圖 1張 5、機(jī)床夾具零件圖 1張 6、課程設(shè)計(jì)說明書 1份 班 級： 學(xué) 生： . 指導(dǎo)教師： 2011年5月24日 目 錄 第一章 概述……………………………………………………5 第二章 零件分析………………………………………………5 2.1零

3、件的作用……………………………………………5 2.2 零件的工藝分析………………………………………6 2.3 確定零件的生產(chǎn)類型…………………………………6 第三章 確定毛坯類型繪制毛坯簡圖……………………6 3.1 選擇毛坯………………………………………………6 3.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量………………6 3.3 繪制叉桿的尺寸公差和機(jī)械加工余量………………6 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………7 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………… 7 4.2 擬定工藝路線………………………………

4、…………7 4.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用…………………………10 4.4 加工余量、加工尺寸和公差的確定…………………11 4.5 切削用量的計(jì)算………………………………………13 4.6 時間定額的計(jì)算………………………………………19 第五章 裝用夾具的設(shè)計(jì)…………………………………………28 5.1 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)…………………………………………28 5.2 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖………………28 5.3 繪制夾具裝配總圖………………………………………30 5.4 夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求………

5、……31 5.5 夾具專用零件圖設(shè)計(jì)繪制………………………………32 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………33 附錄一 部分相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)……………………………………………… 第一章 概述 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，是以切削理論為基礎(chǔ)、制造工藝為主線、兼顧工藝裝備知識的機(jī)械制造技術(shù)基本能力的培養(yǎng)；是綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)的基本知識、基本理論和基本技能，分析和解決實(shí)際工程問題的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)；是對學(xué)生運(yùn)用所掌握的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”知識及相關(guān)知識的一次全面訓(xùn)練。 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，是以機(jī)械制造工藝及工藝裝備

6、為內(nèi)容進(jìn)行的設(shè)計(jì)。即以所選擇的一個中等復(fù)雜程度的中小型機(jī)械零件為對象，編制其機(jī)械加工工藝規(guī)程，并對其中某一工序進(jìn)行機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)。 第二章 零件分析 2.1零件的作用 拔叉是拖拉機(jī)變速箱中的一個主要零件。拔叉頭以￠20mm孔套在變速軸上，并用銷釘經(jīng)￠8mm孔與變速叉軸連接，拔叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪槽中。當(dāng)需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過拔叉頭部的操縱槽帶動拔叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，拔叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位，從而改變拖拉機(jī)的行駛速度。 2.2零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為45鋼。該材料具有足夠的強(qiáng)度

7、、剛度和韌性，適用于承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷作用的工作條件。 該拔叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡單，屬典型叉桿累零件。為實(shí)現(xiàn)換擋、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承受沖擊載荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為48～58HRC;為保證拔叉換擋時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對叉軸孔￠20+0.0520mm的垂直度要求為0.15mm。為保證拔叉在叉軸上有準(zhǔn)確的位置，改換檔位準(zhǔn)確，拔叉采用螺釘定位。螺紋為M8，且螺紋孔中心線與叉軸孔中心線的垂直度要求為0.15mm。 拔叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并且拔叉腳高于相鄰表面，這樣既減少了加工面

8、積，又提高了換擋時叉腳端面的接觸剛度；￠20+0.0520mm孔的端面為平面，可以防止加工過程中孔的同軸度誤差，保證孔的加工精度，除M8螺紋孔外，其余各尺寸雖加工精度較高，但在正常的生產(chǎn)條件下均可采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件工藝性較好。 該零件的主要工作表面為拔叉腳兩端面、叉軸孔￠20+0.0520mm和M8螺紋孔,在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時應(yīng)重點(diǎn)予以保證。 2.3確定零件的生產(chǎn)類型 由題意知該零件為大批量生產(chǎn)，拔叉質(zhì)量為0.48Kg，查本指導(dǎo)書表2.2 的“機(jī)電產(chǎn)品的零件類型分類”知，拔叉屬輕型零件。 第二章 確定毛坯類型繪制毛坯簡圖 3.1選擇毛

9、坯 由圖紙可知該拔叉選用鑄件。毛坯材料為球墨鑄鐵。 3.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 1. 鑄件的公差等級 由拔叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件公差等級為一般精度。 2. 鑄件的質(zhì)量 由機(jī)械加工后拔叉的質(zhì)量為0.48Kg，可初步估計(jì)機(jī)械加工前鑄件的質(zhì)量為0.6Kg。 3. 鑄件的機(jī)械加工余量 由表2.8根據(jù)鑄件采用砂型機(jī)器制造及殼型可知為CT8～CT10，取CT10，鑄件各加工表面的加工余量如下表： 序號 名稱 基本尺寸/mm 加工余量等級 加工余量（表2.10）/mm 1 撥叉頭孔 ￠20+0.0520 G 單邊余量4 2 拔叉操縱槽端面 1

10、2-0.016-0.034 H 單邊余量4 3 拔叉頭左右端 40 H 單邊余量4 4 拔叉腳內(nèi)表面 R35 G 單邊余量2.5 5 撥叉操縱槽頂面 20 H 單邊余量4 3.3繪制叉桿鑄造毛坯簡圖 由已給圖可得繪制毛坯簡圖如圖所示： 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)然后再確定粗基準(zhǔn)。 1.精基準(zhǔn)的選擇 叉軸孔￠20+0.0520 mm的軸線是拔叉腳兩端面和螺紋孔M8的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，拔叉頭左端面是拔叉軸向方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用叉軸孔￠20+0.0520 mm的軸線和拔叉頭左端

11、面做精基準(zhǔn)定位加工拔叉腳兩端和螺紋孔M8實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，保證了被加工表面垂直度得要求。 2.粗基準(zhǔn)的選擇 選擇變速叉軸孔￠20+0.0520 mm的外圓和拔叉左端面做粗基準(zhǔn)。采用￠20+0.0520 mm的外圓可保證加工內(nèi)孔壁厚均勻。 4.2擬定工藝路線 1.表面加工方法的確定 根據(jù)零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表2.25平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度；查表2.24孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度；查表2.27螺紋的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，確定拔叉零件各表面的加工方法，如下表所示： 加工表面 尺寸及偏差/mm 尺寸精度等級 表面粗糙度/u

12、m 加工方案 備注 撥叉腳F面 12-0.016-0.034 IT9 Ra6.3 粗銑-半精銑 撥叉頭孔 ￠20+0.0520 IT9 Ra3.2 粗?jǐn)U-精擴(kuò) 螺紋孔 M8 8h 0.8 銑 球形銑刀 拔叉頭左端面 40 IT11 Ra12.5 粗銑-半精銑 拔叉頭右端面 40 IT11 Ra12.5 粗銑 拔叉腳內(nèi)表面 R35 IT13 Ra12.5 粗銑 操縱槽內(nèi)頂面 20 IT13 Ra12.5 粗銑 操縱槽內(nèi)側(cè)面 ￠20 IT12 Ra6.3 粗銑 操縱槽底面 2

13、IT13 Ra12.5 粗銑 操縱槽孔 ￠10+0.036 IT9 Ra3.2 粗?jǐn)U-精擴(kuò) 3.加工階段的劃分 該拔叉加工質(zhì)量要求較高，可分為粗加工、半精加工和精加工。粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序準(zhǔn)確定位，然后粗銑撥叉又端面、拔叉腳內(nèi)圓、拔叉孔外園輪廓、操縱槽內(nèi)側(cè)面和M8螺紋孔，在精加工階段，進(jìn)行撥叉腳兩端面得磨削工作。 1.工序集中與分散 采用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，用X62臥銑配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且應(yīng)用工序集中原則使工件裝夾次數(shù)減少，不但可以縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利

14、于各表面間的相對位置精度要求。 2.工序順序的安排 （1）機(jī)械加工工序 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)-拔叉頭左端面和叉軸孔￠20+0.0520 mm；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面-叉軸孔￠20+0.0520 mm和拔叉頭左端面，后加工次要表面-操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面；遵循“先面后孔”原則，先加工拔叉頭端面后加工叉軸孔￠20+0.0520 mm；先銑操縱槽，再銑螺紋孔M8。 拔叉機(jī)械工序安排表（初擬） 工序號 工序內(nèi)容 簡要說明 10 粗銑拔叉頭兩端面 “先基準(zhǔn)后其他” 20

15、 半精銑拔叉頭左端面（主要表面） “先基準(zhǔn)后其他”、 “先面后孔”、 “先主后次” 30 擴(kuò)、鉸叉軸孔￠20+0.0520 mm（主要表面） “先面后孔”、 “先主后次” 40 粗銑拔叉腳兩端面（主要表面） “先粗后精” 50 粗銑操縱槽頂面及槽（次要表面） “先面后孔”、 “先主后次” 60 銑叉爪口內(nèi)表面（次要表面） “先主后次” 70 精銑拔叉腳兩端面 “先粗后精” 80 攻M8螺紋孔 “先面后孔” 90 磨削撥叉腳兩端面 “先粗后精” (2) 熱處理工序 由于叉桿需要很到得強(qiáng)度，故需對其進(jìn)行調(diào)制處理使其獲得一定的強(qiáng)度、硬度，又具有良好的

16、沖擊韌度等綜合力學(xué)性。調(diào)制硬度為210～250HB，叉腳端面在精加工之前進(jìn)行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中受沖擊載荷的作用。 （3）輔助工序 粗加工拔叉腳兩端面和熱處理后，應(yīng)安排校直工序；半精加工后安排去毛刺和中間檢驗(yàn)程序；精加工后安排去毛刺、清洗、涂防銹漆和終檢工序。 5.確定工藝路線 撥叉機(jī)械加工工藝路線（修改后） 序號 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 簡要說明 鑄造 時效 消除內(nèi)應(yīng)力 涂底漆 防止生銹 10 粗銑、半精銑F面 B 先加工基準(zhǔn)面 20 粗銑B面 F 加工次要基準(zhǔn)面 30 擴(kuò)孔叉軸孔 F 加工形狀定位基準(zhǔn)

17、，方便“一面兩孔”定位夾具設(shè)計(jì) 40 粗銑、半精銑E面 叉軸孔孔中心線 方便“一面兩孔”定位夾具設(shè)計(jì) 50 粗銑、精銑凸臺上表面 B 加工次要基準(zhǔn)面 60 粗銑C面 B 達(dá)到尺寸要求 70 粗銑、精銑凸臺下表面 凸臺上表面 符合尺寸要求 80 粗銑、半精銑工藝孔 叉軸孔孔中心線 確保定位孔正確 90 鉆、絞定位孔 工藝孔底面 達(dá)到工藝要求 100 鉆攻M8螺紋孔 叉軸孔與R23圓弧的中心線 螺紋孔放在最后加工 110 檢驗(yàn) 120 入庫 4.3加工設(shè)備及工藝設(shè)備的選用 拔叉生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，可以選用高效的專用設(shè)

18、備和組合機(jī)床，也可選用通用設(shè)備，所選夾具均為專用夾具。各工序加工設(shè)備及工藝裝備的選用如下表： 加工設(shè)備及工藝裝備 工序號 工序內(nèi)容 加工設(shè)備 工藝裝備 10 粗銑半精銑F面 臥式銑床X62 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 20 粗銑B面 臥式銑床X62 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 30 粗?jǐn)U、精擴(kuò)、倒角、鉸￠20孔 立立式鉆床525 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī) 40 粗銑半精銑R23圓弧E面 臥式銑床X62 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 50 粗銑精銑凸臺上表面 臥式銑床X62 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 6

19、0 粗銑C面 臥式銑床X62 銑刀、游標(biāo)卡尺 70 粗銑精銑凸臺下表面 臥式銑床X62 面銑刀、鍵槽銑刀、卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺 80 粗銑半精銑工藝孔 臥式銑床X62 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 90 鉆、粗鉸、定位孔 立立式鉆床525 麻花鉆，高速鋼絞刀，專用夾具和的標(biāo)準(zhǔn)芯棒 100 鉆、攻M8螺紋孔 立立式鉆床525 麻花鉆，絲錐，專用夾具、萬能量角器、M8螺釘。 110 去毛刺 鉗工臺 平錘 120 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 130 熱處理-撥叉腳兩端面局部淬火 淬火機(jī) 140 校正撥叉腳 鉗工臺 手錘 15

20、0 磨削撥叉腳兩端面 平面磨床M7120A 砂輪、游標(biāo)卡尺 160 清洗、涂防銹漆 清洗機(jī) 170 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 4.4加工余量、工序尺寸和公差的確定 1．工序10—粗銑拔叉頭兩端面和工序20半精銑拔叉頭左端面 工序10和工序20的加工過程如圖示。 工序10：以右端面定位，粗銑左端面，保證工序尺寸L1；以左端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸L2； 工序20：以右端面定位，半精銑左端面，保證工序尺寸L3，達(dá)到零件圖設(shè)計(jì)尺寸L的要求，L=40. 如下圖所示加工過程示意圖分別以Z2和Z3為封閉環(huán)的尺寸鏈。 求解

21、工序尺寸L2：查表2.64平面精加工余量，得半精銑余量尺Z3=1mm;由圖知，L3=L=40 mm; Z3 = L2 - L3 ，則L2 = L3 + Z3 =40+1=41 mm。由于工序尺寸L2 是在粗銑加工中保證的，查表2.25平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度可達(dá)到右端面的最終加工要求IT12，因此確定該工序尺寸公差為IT12，其公差值為0.25mm，故L2 =410.125 mm。 求解工序尺寸L1 ：由于右端面的加工余量是經(jīng)粗銑一次切除的，故Z2 應(yīng)等于右端面的毛坯余量，即Z2 =4 mm。由圖知，Z2 = L1 - L2 ，則L1 = L2 + Z2=

22、41+4=45mm;由表2.25平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，確定該粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級為IT13，其公差值為0.39mm，故L1=450.195mm。 為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進(jìn)行校核。 余量Z3的校核：在上圖所示尺寸鏈中，Z3是封閉環(huán)，由豎式法計(jì)算可得：Z3=1+0.125-0.125=0.875～1.125mm。 余量Z3的校核計(jì)算表 環(huán)的名稱 基本尺寸 上偏差 下偏差 L2（增環(huán)） L3（減環(huán)） 41 40 +0.125 -0.125 Z3 1 +0.125 -0.125 余量Z2的校核：在上圖尺寸鏈中，Z2是封

23、閉環(huán)，由豎式法計(jì)算可得：Z2 =4+0.32-0.32 mm=3.68～4.32 mm。 余量Z2的校核計(jì)算表 環(huán)的名稱 基本尺寸 上偏差 下偏差 L1（增環(huán)） L2（減環(huán)） 45 41 +0.195 +0.125 -0.195 -0.125 Z2 4 +0.320 -0.320 余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。 將工序尺寸按“入體原則”表示L3=40mm，L2=41.125-0.250mm，L1=45.195-0.39mm。 2．工序90—鉆—粗鉸—精鉸￠10mm孔 由表2.54基孔制7、8、9級孔的加工余量可得，精鉸余量Z精鉸=0.

24、04mm;粗鉸余量Z粗鉸=0.16mm;鉆孔余量Z鉆=9.8mm;查表2.24孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，可依次確定各工序尺寸的加工精度等級，精鉸：IT7；粗鉸：IT8；鉆孔：IT9.根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值，精鉸：0.015mm；粗鉸：0.022mm;鉆孔：0.036mm。 綜上所述，按入體原則確定工序各工步的工序尺寸及公差，精鉸：￠10+0.0150mm;粗鉸：￠9.96+0.0220mm;鉆孔：￠9.8+0.0360mm。 4.5切削用量的計(jì)算 1．工序10—粗銑拔叉頭兩端面 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

25、位，粗銑右端面。由于這兩個工步是在一臺機(jī)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VC和f是一樣的，只有被吃刀量不同。 （1）被吃刀量 工步1的被吃刀量ap1取為Z1，Z1等于左端面的毛坯總余量減去工步2的余量Z3 即Z1=4-1=3mm；而工步2的被吃刀量ap2取為Z2，故ap2 = Z2 =4mm. （2）進(jìn)給量 X62w萬能臥銑功率為7.5Kw,查表5.6高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz取為0.12mm/z。 (3)銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、dw=80mm,齒數(shù)z=10.查表5.8高速鋼套式面

26、銑刀銑削速度，確定銑削速度VC=40.5m/min,則 由于本工序采用X62w萬能臥銑，查表3.10，取轉(zhuǎn)速nw=150r/min,故實(shí)際切削速度 當(dāng)nw=150r/min時，工作臺的每分進(jìn)給fm應(yīng)為 也可根據(jù)表3.11查得機(jī)床進(jìn)給量為190r/min。 2．工序20—半精銑拔叉頭左端面 （1）被吃刀量 ap3 = Z3=1mm. （2）進(jìn)給量 由本工序表面粗糙度Ra2.5um,查表5.7高速鋼嵌套式面銑刀精銑平面進(jìn)給量，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fz為0.04mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、dw=80mm、齒數(shù)z=10、fz=0.04mm/z，查表5.

27、8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度vc=48.4m/min,則 由于本工序采用X62w萬能臥銑，查表3.10去轉(zhuǎn)速nw=190r/min，故實(shí)際銑削速度為 當(dāng)nw=190r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 3. 工序30—擴(kuò)孔 因?yàn)镼T45-5的硬度HBS160～210，查表5.21，硬質(zhì)合金擴(kuò)孔的進(jìn)給量，選取為0.50，，背吃刀量為1.7㎜（單邊）。則有： 由于本工序采用立式鉆床525，由表3.18，實(shí)際轉(zhuǎn)速選取，則實(shí)際切削速度為： 4. 工序40粗銑、半精銑E面 （1） 背吃刀量

28、 工序40粗銑弧面時，粗銑走刀1次，背吃刀量為粗加工余量=3.5㎜. 工序40半精銑弧面時，半精銑走刀1次，背吃刀量為精加工余量=1.0㎜. （2） 進(jìn)給量 查表3.6，X62K機(jī)床功率為7.5kw，查表5.6，按工件—夾具的中等剛度選取粗銑每齒進(jìn)給量為0.2㎜/z，由表5.8查得，精銑的每齒進(jìn)給量為0.12㎜/z。 （3） 切削速度 本工序采用高速鋼立銑刀，D為16㎜，齒數(shù)Z=3，選取切削速度=40m/min;半精銑切削速度為=60m/min. 查表3.7得，選取為，選取為，則實(shí)際切削速度為： 5. 工序50粗銑、精銑凸臺上表面 （1） 背吃

29、刀量 工序50粗銑凸臺上表面，粗銑走刀一次，背吃刀量為粗加工余量，選取 為1.5㎜. 工序50精銑凸臺上表面，粗銑走刀一次，背吃刀量為粗加工余量，選取 為1.0㎜. （2） 進(jìn)給量 查表5.13，選取粗銑的每齒進(jìn)給量為0.14，精銑的每齒進(jìn)給量為0.12. （3） 切削速度 本工序采用高速鋼立銑刀，D為16㎜，齒數(shù)Z=3，選取切削速度=40m/min;半精銑切削速度為=60m/min. 查表3.7得，選取為，選取為，則實(shí)際切削速度為： 6. 工序60粗銑C面 （1） 背吃刀量 工序60粗銑平面時，粗銑走刀1次，背吃刀量為粗加工余量=1。 (2)

30、 進(jìn)給量 查表5.11，選取粗銑每齒進(jìn)給量為0.12㎜/z。 （3） 切削速度 本工序采用高速鋼立銑刀，D為16㎜，齒數(shù)Z=3，選取切削速度=40m/min。 查表3.7得，選取為，則實(shí)際切削速度為： 7. 工序70粗銑、精銑凸臺下表面 （1） 背吃刀量 工序70粗銑凸臺上表面，粗銑走刀一次，背吃刀量為粗加工余量，選取為1.5㎜. 工序70精銑凸臺上表面，粗銑走刀一次，背吃刀量為粗加工余量，選取為1.0㎜. （2） 進(jìn)給量 查表5.11，選取粗銑的每齒進(jìn)給量為0.14，精銑的每齒進(jìn)給量為0.12. （3） 切削速度 本工序采用高速鋼立銑刀，D為

31、16㎜，齒數(shù)Z=3，選取切削速度=40m/min;半精銑切削速度為=50m/min. 查表3.7得，選取為，選取為，則實(shí)際切削速度為： 8. 工序80粗銑、半精銑工藝孔 （1） 背吃刀量 工序80粗銑工藝孔表面，粗銑走刀一次，背吃刀量為粗加工余量，選取為1.5㎜. 工序70精銑工藝孔表面，粗銑走刀一次，背吃刀量為粗加工余量，選取為0.5㎜. （2） 進(jìn)給量 查表5.11，選取粗銑的每齒進(jìn)給量為0.12，精銑的每齒進(jìn)給量為0.10. （3） 切削速度 本工序采用高速鋼立銑刀，D為20㎜，齒數(shù)Z=3，選取切削速度=40m/min;半精銑切削速度為=60m

32、/min. 查表3.7得，選取為，選取為，則實(shí)際切削速度為： 9.工序90—鉆、粗鉸、精鉸￠10mm的孔 （1）鉆￠9.8+0.0150 mm孔的工步 由工件材料為45鋼、孔￠9.8+0.0150 mm、高速鋼鉆頭，查表5.19高速鋼麻花鉆鉆削碳鋼的切削用量得，切削速度vc=20m/min,進(jìn)給量f=0.8mm/r,取ap ==9.8mm。則 由于本工序采用Z525型立式鉆床，由表3.18得，轉(zhuǎn)速nw=680r/min，故實(shí)際切削速度為 （2）粗鉸￠9.96+0.022 0mm孔工步 取背吃刀量ap =0.008mm，由工件材料為45鋼、孔￠9.

33、96+0.022 0mm，查表5.23高速鋼鉸刀鉸削切削用量得，切削速度vc=14m/min,進(jìn)給量f=0.8mm/r，則 由本工序采用Z525型立式鉆床，查表3.18取轉(zhuǎn)速nw=392r/min，故實(shí)際切削速度為 （3）精鉸工步 由背吃刀量ap =0.002mm、由工件材料為45鋼，查表5.23高速鋼鉸刀鉸削切削用量得，切削速度vc=2～3m/min,取vc=3m/min,進(jìn)給量f=0.3mm/r,則 由本工序采用Z525型立式鉆床，查表3.18取轉(zhuǎn)速nw=97r/min，故實(shí)際切削速度為 100. 工序100鉆、攻M8螺紋孔 （1）鉆M8通孔工序 取鉆M8通孔

34、的切削速度=20，進(jìn)給量為0.2，背吃刀量為3.5㎜.則 由于本工序采用Z525型鉆床，由表3.18，選取實(shí)際轉(zhuǎn)速為960，則實(shí)際切削速度為： 4.6時間定額的計(jì)算 1.基本時間的計(jì)算 （1）．工序10—粗銑拔叉頭兩端面 由于該工序包括兩個工步，即兩個工件同時加工，由面銑刀對稱銑平面、主偏角kr=90，查表5.41銑削基本時間計(jì)算， +（1～3）mm. (1～3)mm。確定6mm, 1mm,;該工序的基本時間為 （2）．工序20—半精銑拔叉頭左端面 該工序的基本時間為 (3).計(jì)算工序30的時間定額 （1） 基本時間 由于主偏角=時，有

35、 （2）輔助時間 由于，取系數(shù)為0.2，則： （3） 其他時間 其他時間包括布置工作時間與休息和生理需要時間，分別按作業(yè)時間的計(jì)算，則： （4） 單件時間 (4).計(jì)算工序40的時間定額 （1） 基本時間 （2）輔助時間 由于，取系數(shù)為0.2，則： （3） 其他時間 其他時間包括布置工作時間與休息和生理需要時間，分別按作業(yè)時間的計(jì)算，則： （4） 單件時間 (5).計(jì)算工序50的時間定額 （1） 基本時間 （2）輔助時間 由于，取

36、系數(shù)為0.2，則： （3）其他時間 其他時間包括布置工作時間與休息和生理需要時間，分別按作業(yè)時間的計(jì)算，則： （4） 單件時間 (6).計(jì)算工序60的時間定額 （1） 基本時間 由于走刀2次，則： （2）輔助時間 由于，取系數(shù)為0.2，則： （3） 其他時間 其他時間包括布置工作時間與休息和生理需要時間，分別按作業(yè)時間的計(jì)算，則： （4） 單件時間 （9）．工序90—鉆、粗鉸、精鉸孔 1.鉆孔工步。 由表5.39，工步， 該工序基本時間為 2

37、. 粗鉸工步。 由查表5.40鉸孔切入切出行程，則該工序的基本時間為 3. 粗鉸工步。 由查表5.40鉸孔切入切出行程，則該工序的基本時間為 2. 輔助時間的計(jì)算 輔助時間與與基本時間之間關(guān)系為 則各工序的輔助時間為： 工序10的輔助時間： 工序20的輔助時間： 工序90的輔助時間： 粗鉸工步的輔助時間： 精鉸工步的輔助時間： 3.其他時間的計(jì)算 除了作業(yè)時間（基本時間與輔助時間）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地點(diǎn)時間、休息與生理時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于拔叉的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備時間與終結(jié)時間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作地

38、的時間是作業(yè)時間的2%~7%，休息生理需要時間是作業(yè)時間的2%~4%，，則各工序的其他時間可按關(guān)系式計(jì)算，則它們分別為： 工序10的其他時間： 工序20的其他時間： 工序90的其他時間： 粗鉸工步的其他時間： 精鉸工步的其他時間： 4.單件時間的計(jì)算 各工序的單件時間分別為： 工序10的單件時間： 工序20的單件時間： 因此，工序90的單件時間為三個工步單件時間的和，其中 鉆孔工步： 粗鉸工步： 精鉸工步： 因此，工序90的單件時間 拔叉零件機(jī)械加工工藝過程卡片

39、 機(jī)械加工過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 撥叉 共2頁 第1頁 材料牌號 45鋼 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 1 每件毛坯可鑄件數(shù) 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 10 粗銑半精銑F面 粗銑拔叉頭F面，控制尺寸40mm 臥式銑床X62 端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 30.475s 20 粗銑B面 粗銑B面保證垂直度要求 X62 端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 42.665s 30 粗?jǐn)U、精擴(kuò)、倒角

40、、鉸￠20孔 粗、精擴(kuò)鉸￠20mm孔，保證尺寸，Ra6.3 立式鉆床525 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī) 40 粗銑半精銑R23圓弧E面 粗銑半精銑R23圓弧E面保證尺寸及Ra12.5um 銑床X62 端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 50 粗銑精銑凸臺上表面 粗銑精銑凸臺上表面保證um 銑床X62 面銑刀、鍵槽銑刀、卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺 60 粗銑C面 保證表面尺寸 銑床X62 銑刀、游標(biāo)卡尺 70 粗銑精銑凸臺下表面 保證與A面得垂直度0.15 銑床X62 面銑刀、鍵槽銑刀、卡

41、規(guī)、深度游標(biāo)卡尺 80 粗銑半精銑工藝孔 粗銑半精銑工藝孔 銑床X62 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺 90 鉆、絞定位孔 鉆、絞定位孔保證粗糙度Ra3.2 立立式鉆床525 100 鉆、攻M8螺紋孔 用d為6.8㎜直柄麻花鉆鉆孔，選用d為8㎜的粗牙普通螺紋的絲錐攻螺紋 110 去毛刺 鉗工臺 平錘 設(shè)計(jì)（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期

42、 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機(jī)械加工過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 撥叉 共2頁 第2頁 材料牌號 45鋼 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 1 每件毛坯可鑄件數(shù) 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 120 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺 130 熱處理 淬火機(jī) 140 校正拔

43、叉腳 鉗工臺 150 磨削拔叉腳兩端面 精銑撥叉腳兩端面Ra12.5 磨床M7120A 砂輪、游標(biāo)卡尺 160 清洗 清洗機(jī) 手錘 170 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 設(shè)計(jì)（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽日期 第五章 專用鉆床夾具設(shè)計(jì) 5.1 夾具設(shè)計(jì)任務(wù) 為了提高

44、勞動效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需設(shè)計(jì)專用夾具。為了工序100鉆、攻M8孔設(shè)計(jì)鉆床夾具，所用機(jī)床為Z525型立式鉆床，大批量生產(chǎn)類型。 1.工序尺寸和技術(shù)要求 叉桿加工工序100為鉆M8螺紋孔和攻M8螺紋孔，零件在本工序的加工要求分析如下： M8螺紋孔中心線與圓和兩圓心構(gòu)成連心線成夾角、M8螺紋孔中心線距定位基準(zhǔn)面F面20㎜、本工序前，與兩圓心相距103.2㎜。 本工序可以在Z525立式鉆床上加工。 2、生產(chǎn)類型和技術(shù)要求 該零件為大批量生產(chǎn)，額定時間1.27min。 3、設(shè)計(jì)任務(wù)書 根據(jù)工序100鉆、攻M8螺紋孔的要求，提出該工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書（見表5

45、.1） 5.2 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 1、確定工件定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置 本工序加工M8螺紋孔，M8螺紋孔中心線與圓和圓圓心構(gòu)成連心線成夾角，中心線距定位基準(zhǔn)面F面20㎜，且位于與構(gòu)成的圓柱筒上，因?yàn)榭着c圓弧的兩圓心相距103.2㎜，根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，確定如下定位方案：采用一面兩孔定位方式，定位基準(zhǔn)面為F面，兩定位基準(zhǔn)孔分別為和。 定位元件采用帶肩長定位銷和削邊銷定位，如圖如圖5.1所示。長定位銷與工件定位孔配合，限制其四個自由度，其軸肩小環(huán)面與工件定位端面接觸，削邊銷與工件叉口接觸限制起一個自由度，實(shí)現(xiàn)工件完全定位。叉軸孔與定位銷的配合尺寸

46、取為（在夾具上標(biāo)出定位銷配合尺寸）。對于工序尺寸構(gòu)成的小環(huán)面而言，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，定位誤差對于M8螺紋孔與兩定位孔連心線的夾角，由定位元件在夾具中的位置上保證。由上序分析可知，該定位方案合理、可行。 5.1一面兩銷定位方案圖 2、 確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置 軸套的軸向剛度比徑向剛度好，因此夾緊力應(yīng)指向限位臺階面，即基準(zhǔn)面F。針對批量生產(chǎn)的工藝特征，此夾具選用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，為了夾緊的穩(wěn)定性，設(shè)置軸承套于凸臺下表面，如圖5.2所示。螺旋壓板夾緊結(jié)構(gòu)中的各零件均采用標(biāo)準(zhǔn)夾具元件，參見表6.45、表6.47和6.48確定壓板夾緊機(jī)構(gòu)的尺寸。

47、 5.2 螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu) 3、確定導(dǎo)向方案，設(shè)計(jì)導(dǎo)向裝置 4、確定夾具體結(jié)構(gòu)型式及夾具體在機(jī)床上的安裝方式 考慮夾具的剛度、強(qiáng)度和工藝性要求，采用鑄造夾具體結(jié)構(gòu)。 5、繪制夾具草圖（略） 5.3 繪制夾具總裝配圖 鉆模的裝配總圖上應(yīng)將定位心軸、鉆模板與夾具體的連接結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚。夾具裝配總圖如圖4.5所示。其中定位心軸與夾具體采用過渡配合，用鎖緊螺母固定。鉆模板與夾具體用兩個銷釘、兩個螺釘連接。夾具裝配時，待鉆模板的位置調(diào)整準(zhǔn)確后再擰緊螺釘，然后配鉆、絞銷釘孔，打入銷釘。 5.4 夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 1、 最大輪廓尺寸 夾具體最大輪

48、廓尺寸170mm、205mm、203mm。 2、 確定定位元件之間的尺寸和公差 定位銷與削邊銷中心距尺寸公差取工件相應(yīng)尺寸公差的1/3，偏差對稱標(biāo)注，即標(biāo)注尺寸為（103.2-0.08）㎜. 3、 確定導(dǎo)向元件與定位元件之間的尺寸和公差 根據(jù)工序簡圖上規(guī)定的被加工孔的加工要求，鉆套中心線與定位銷定位環(huán)面（軸肩）之間的尺寸取為（200.05）㎜。鉆套中心線對定位銷中心線的位置度公差取為0.03㎜. 4、確定定位元件與夾具體的尺寸與公差 定位中心線與夾具底面的平行度公差取為0.02㎜. 5、標(biāo)注關(guān)鍵的配合尺寸 關(guān)鍵件的配合尺寸標(biāo)注如裝配圖所示，、、、。

49、 5.5 夾具專用零件圖設(shè)計(jì)繪制 小結(jié)：本課程設(shè)計(jì)可以讓我們進(jìn)一步熟悉所學(xué)的各種加工工藝方法及其作用，熟悉Auto-cad的相關(guān)操作及初步了解我院畢業(yè)論文的格式。在老師和同學(xué)的幫助下、通過指導(dǎo)書及查閱有關(guān)資料，在兩周時間里終于完成了叉桿零件的課程設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn)： [1] 尹成湖，李保章，杜金萍.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2009. [2] 盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. [3] 鞠魯粵.工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ).（修訂版）.北京：高等教育出版社，2007. [4] 余英良，耿在丹.數(shù)控系生產(chǎn)案例型實(shí)訓(xùn)教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009. 32