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目 錄
序 言 1
第1章 零件的分析 2
1.1 零件圖的各個形狀表面 2
1.2 零件表面的技術(shù)要求 2
1.2.1 主要加工表面之間的尺寸公差 2
1.2.2 主要加工表面之間的位置公差 3
1.2.3 加工表面的粗糙度 3
1.3 結(jié)構(gòu)工藝性分析 4
第2章 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 5
2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 5
2.2 生效率分析 5
2.3 生產(chǎn)類型 5
第3章 毛坯的制造方法 7
3.1 確定毛坯的制造形式 7
3.2 毛坯尺寸公差 7
3.3 毛坯簡圖 7
第4章 制訂工藝路線 8
4.1 定位基準(zhǔn)選擇 8
4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 8
4.1.2 精基準(zhǔn)選擇的原則 8
4.2 定位誤差 9
4.3 各表面加工方法、加工階段 9
4.4 加工工藝路線方案 10
4.5 制定工藝路線 10
第5章 加工余量、工序尺寸及公差 12
第6章 選擇加工設(shè)備及工藝裝備 14
第7章 選擇切削用量、確定時間定額 15
第8章 填寫工藝文件 23
第9章 鉆床夾具設(shè)計 24
9.1 專用夾具的提出 24
9.2 夾具的定位方案 24
9.3 夾具的夾緊方案 25
9.4 導(dǎo)向元件的設(shè)計 26
9.5 夾具體的設(shè)計 27
9.6 裝配圖的設(shè)計 28
總 結(jié) 29
參考文獻(xiàn) 30
1
序 言
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
撥叉的加工工藝規(guī)程和鉆Φ12H8孔的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行畢業(yè)設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。
本設(shè)計選用撥叉來進行工藝編制與夾具設(shè)計，以說明書、繪圖為主，設(shè)計手冊與國家標(biāo)準(zhǔn)為附來進行詳細(xì)說明。
第1章 零件的分析
1.1 零件圖的各個形狀表面
圖1 撥叉
撥叉共有九處加工表面 ，其間有一定位置要求。分述如下：
1、Φ19H8右端面
2、Φ19H8左端面
3、Φ19H8孔
4、Φ12H8孔
5、頂面
6、Φ10端面
7、Φ5H12孔
8、叉口20×6兩端面
9、叉口20×10兩端面
1.2 零件表面的技術(shù)要求
1.2.1 主要加工表面之間的尺寸公差
尺寸公差簡稱公差，是指允許的，最大極限尺寸減最小極限尺寸之差的絕對值的大小，或允許的上偏差減下偏差之差大小。尺寸公差是一個沒有符號的絕對值。極限偏差=極限尺寸-基本尺寸，上偏差=最大極限尺寸-基本尺寸，下偏差=最小極限尺寸-基本尺寸 。 尺寸公差是指在切削加工中零件尺寸允許的變動量。在基本尺寸相同的情況下，尺寸公差愈小，則尺寸精度愈高。
叉口與Φ19H8中心軸兩尺寸相允許差0.175；Φ12H8中心軸與Φ19H8右端面相允許差0.065；Φ12H8中心軸與Φ19H8中心軸相允許差0.1；
1.2.2 主要加工表面之間的位置公差
位置公差是關(guān)聯(lián)實際要素的位置對基準(zhǔn)所允許的變動全量。位置公差是限制被測要素對基準(zhǔn)要素所要求的幾何關(guān)系上的錯誤。
基準(zhǔn)A與叉口20×6兩端面不垂直允差0.1；基準(zhǔn)A與叉口20×10兩端面不垂直允差0.1；基準(zhǔn)A與Φ5H12孔不位置允許0.05
1.2.3 加工表面的粗糙度
表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度?。其兩波峰或兩波谷之間的距離（波距）很小（在1mm以下），它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。
表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時表面層金屬的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。
表面粗糙度與機械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關(guān)系，對機械產(chǎn)品的使用壽命和可靠性有重要影響。一般標(biāo)注采用Ra。
工件的加工表面
加工表面粗糙度
Φ19H8右端面
Ra12.5
Φ19H8左端面
Ra12.5
Φ19H8孔
Ra1.6
Φ12H8孔
Ra3.2
頂面
Ra6.3
Φ10端面
Ra12.5
Φ5H12孔
Ra6.3
叉口20×6兩端面
Ra3.2
叉口20×10兩端面
Ra6.3
1.3 結(jié)構(gòu)工藝性分析
零件的結(jié)構(gòu)的工藝性是指所設(shè)計的零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性與經(jīng)濟性。零件結(jié)構(gòu)工藝性審查如下所述：
1、 車床小刀架作出工藝凸臺，以便加工下部燕尾槽導(dǎo)軌面時裝夾方便。
2、 錐形零件應(yīng)作出裝夾工藝面以便裝夾。
3、 避免設(shè)置傾斜的加工面，以便減少裝夾次數(shù)。
4、 改為通孔或擴大中間孔可減少裝夾次數(shù)，保證孔的同軸度。
5、 被加工表面設(shè)置在同一平面，可一次走刀加工，縮短調(diào)整時間。
6、 錐度相同只需作一次調(diào)整。
7、 軸上的沉割槽、鍵槽或過渡圓角應(yīng)盡量一致，以減少刀具種類。
8、 底部為圓形弧，只能單件垂直進刀加工，改為平面可多件連續(xù)加工。
9、 需多刀加工的零件，各段長度應(yīng)相近的整數(shù)倍，車刀按間距設(shè)置，刀架移動即可。
10、 避免內(nèi)表面、內(nèi)凹面的加工，利于提高效率，保證精度。
11、 加工螺紋時應(yīng)留有退刀槽，或具有螺紋尾扣，以方便退刀。
12、 磨削時各表面間的過渡部分，應(yīng)留有越程槽。
13、 加工多聯(lián)齒輪或插鍵槽時應(yīng)留有空刀。
14、 將支承面改為臺階式，將加工面鑄出凸臺、保留精加工面的必要長度，以減少加工面，提高效率，保證精度。
15、 避免在斜面上鉆孔，避免鉆頭單刃切削，防止刀具損壞和孔中心偏斜。
16、 避免深孔加工，改善排屑和冷卻條件。
17、 刀具應(yīng)易于加工切削部位，避免采用接長鉆頭等非標(biāo)準(zhǔn)刀具。
第2章 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型
2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)
生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計算。
N=Qn(1+a+)
式中： N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）
Q——機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）
n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）
a——備品百分率
——廢品百分率
2.2 生效率分析
操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時，他的能力或努力程度叫效率。主要用來考核純生產(chǎn)能力，不包括由技術(shù)、材料等其它問題所引起的能力損耗。
1）標(biāo)準(zhǔn)工時：標(biāo)準(zhǔn)工時=標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間+輔助時間?
指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動作時間，其包含直接工
時與間接工時。即加工每件（套）產(chǎn)品的所有工位有效作業(yè)時間的總和。?
a\標(biāo)準(zhǔn)工時：標(biāo)準(zhǔn)工時=生產(chǎn)一個良品的作業(yè)時間。
b\標(biāo)準(zhǔn)工時=正常工時+寬放時間=正常工時×（1+寬放率）
c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，對一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當(dāng)放寬一些
d\正常工時是人工操作單元工時+機器自動作業(yè)工時的總和。
2）制定方法：對現(xiàn)有各個工位（熟練工人）所有的有效工作時間進行測定，把所有組成產(chǎn)品的加工工位的工時，考慮車間生產(chǎn)的均衡程度、環(huán)境對工人的影響、以及工人的疲勞生產(chǎn)信息等因素后，計算得到標(biāo)準(zhǔn)工時。
生產(chǎn)率＝（產(chǎn)出數(shù)量×標(biāo)準(zhǔn)工時）÷（日工作小時×直接人工數(shù)）×100%?
2.3 生產(chǎn)類型
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，可分為三種不同的生產(chǎn)類型：
1.單件生產(chǎn)：少量地制造不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)。如新產(chǎn)品試制，專用設(shè)備和修配件的制造等。
2.成批生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量較大，一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。而小批生產(chǎn)接近于單件生產(chǎn)，大批生產(chǎn)接近于大量生產(chǎn)。
3.大量生產(chǎn)：當(dāng)一種零件或產(chǎn)品數(shù)量很大，而在大多數(shù)工作地點經(jīng)常是重復(fù)性地進行相同的工序。
生產(chǎn)類型的判別要根據(jù)零件的生產(chǎn)數(shù)量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）及其自身特點，具體情況見表1-1。
表1-1： 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系
生產(chǎn)類型
重型
（零件質(zhì)量大于2000kg）
中型
（零件質(zhì)量為100-2000kg）
輕型
（零件質(zhì)量小于100kg）
單件生產(chǎn)
小于等于5
小于等于20
小于等于100
小批生產(chǎn)
5-100
20-200
100-500
中批生產(chǎn)
100-300
200-500
500-5000
大批生產(chǎn)
300-1000
500-5000
5000-50000
大量生產(chǎn)
大于1000
大于5000
大于50000
依設(shè)計題目知：Q=3000臺/年，n=2件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和廢品率β分別取為10%和1%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
N=3000×2×（1+10%）×（1+1%）=6666件/年
零件是輕型零件，根據(jù)表1-1可知生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
第3章 毛坯的制造方法
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為45鋼，特性為中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼,考慮到中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 的抗缺口敏感性，減震性和耐優(yōu)良等特點,因此應(yīng)該選用鍛件,以便使開合螺母在使用中耐磨性良好,保證零件工作可靠.由于零件年產(chǎn)量為3000件,已達(dá)到成批生產(chǎn)的水平，而且模鍛，免除了砂模和制模的設(shè)備，以及減少了鍛工車間的面積，生產(chǎn)成本就有了降低，這樣得來的鍛件具有緊密與微細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)及較好的機械性能。因此采用模鍛,這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度來考慮也是應(yīng)該的。
3.2 毛坯尺寸公差
由表（2-5-1）得灰鑄鐵刀具切入金屬層的厚度應(yīng)大于表面層厚度，即大于1mm，小于4mm。
由45鋼，確定特性中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼精度等級為2級（指尺寸精度和表面光潔度要求較高，或者大批、中批生產(chǎn)的鍛件。
3.3 毛坯簡圖
第4章 制訂工藝路線
4.1 定位基準(zhǔn)選擇
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。
4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
由以上及零件知，選用工件中心線作為定位粗基準(zhǔn)。
4.1.2 精基準(zhǔn)選擇的原則
選擇精基準(zhǔn)時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。
4.2 定位誤差
定位誤差，是由于工件在夾具上（或者機床上）定位不準(zhǔn)而引起的加工誤差。因為對一批工件來說，?刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序 基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量。
4.3 各表面加工方法、加工階段
1、 Φ19H8右端面，采用銑削加工，表面粗糙度Ra12.5，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，一步銑削（即粗銑）即可滿足其精度要求。
2、 Φ19H8左端面，采用銑削加工，表面粗糙度Ra12.5，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，一步銑削（即粗銑）即可滿足其精度要求。
3、 Φ19H8孔 ，采用先鉆削加工，表面粗糙度Ra1.6，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，三步鉆削（即鉆——擴——鉸）方可滿足其精度要求。
4、 Φ12H8孔 ，采用鉆削加工，表面粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，兩步鉆削（即鉆——鉸）即可滿足其精度要求。
5、 頂面 ，采用銑削加工，表面粗糙度Ra6.3，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，一步銑削（即粗銑）即可滿足其精度要求。
6、 Φ10端面，采用銑削加工，表面粗糙度Ra12.5，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，一步銑削（即粗銑）即可滿足其精度要求。
7、 Φ5H12孔，采用鉆削加工，表面粗糙度Ra6.3，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，一步鉆削即可滿足其精度要求。
8、 粗銑叉口20×6兩端面，采用銑削加工，表面粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，兩步銑削（即粗銑——半精銑）即可滿足其精度要求。
9、 叉口20×10兩端面，采用銑削加工，表面粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，一步銑削（即粗銑）即可滿足其精度要求。
4.4 加工工藝路線方案
制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。
4.5 制定工藝路線
擬訂兩個方案進行選擇，選出一個在保證質(zhì)量的情況下，效率比較高的方案：
工藝路線方案一：
工序01：鍛造
工序02：正火處理
工序03：銑Φ19H8右端面
工序04：銑Φ19H8左端面
工序05：鉆、擴、鉸Φ19H8孔；倒角1×45°
工序06：鉆、鉸Φ12H8孔；倒角1×45°
工序07：銑頂面
工序08：銑Φ10端面
工序09：鉆Φ5H12孔；倒角1×45°
工序10：粗銑叉口20×6兩端面
工序11：高頻淬火:表面硬度:HRC50-55
工序12：半精銑叉口20×6兩端面
工序13：銑叉口20×10兩端面；倒角
工序14：去毛刺
工序15：檢驗至圖紙要求
工序16：入庫
工藝路線方案二：
工序01：鍛造
工序02：正火處理
工序03：銑Φ19H8右端面
工序04：銑Φ19H8左端面
工序05：鉆Φ17孔
工序06：擴孔Φ17孔至Φ18.8孔
工序07：鉸Φ18.8孔至Φ19H8孔；倒角1×45°
工序08：鉆Φ11孔
工序09：鉸Φ11孔 至Φ12H8孔；倒角1×45°
工序10：銑頂面
工序11：銑Φ10端面
工序12：鉆Φ5H12孔；倒角1×45°
工序13：粗銑叉口20×6兩端面
工序14：高頻淬火:表面硬度:HRC50-55
工序15：半精銑叉口20×6兩端面；倒角
工序16：銑叉口20×10兩端面；倒角
工序17：去毛刺
工序18：檢驗至圖紙要求
工序19：入庫
從工藝路線方案一和工藝路線方案二比較可以看出，工藝路線方案二的工序05和工序06及工序07在一個方向可以和工藝路線方案一中的工序05一樣放到一起進行加工；；工藝路線方案二工序08和工序09在一個方向可以和工藝路線方案一中的工序06一樣放到一起加工。從方案一和方案二來看，方案二工序繁瑣，效率低下，不利于工廠生產(chǎn)，所以選用方案一。
第5章 加工余量、工序尺寸及公差
1. Φ19H8右端面的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=2.0mm
2.Φ19H8左端面的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=2.0mm
3. Φ19H8孔的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，其加工孔的尺寸不大故采用實心鑄造,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，三步鉆削（即鉆——擴——鉸）方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=8.5mm
擴 單邊余量Z=0.9mm
鉸 單邊余量Z=0.1mm
4. Φ12H8孔的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25其加工孔的尺寸不大故采用實心鑄造,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，二步鉆削（即鉆——鉸）方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=5.5mm
鉸 單邊余量Z=0.5mm
5. 頂面的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鍛件的單邊加工余量Z=5.3mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=5.3mm
6. Φ10端面的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=2.0mm
7.Φ5H12孔的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25其加工孔的尺寸不大故采用實心鑄造,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步鉆削方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=2.5mm
8.叉口20×6兩端面的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑——半精銑）方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=1.5mm
半精車銑 單邊余量Z=0.5mm
9.叉口20×10兩端面的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=2.0mm
第6章 選擇加工設(shè)備及工藝裝備
工序03：銑Φ19H8右端面，刀具：硬質(zhì)合金端銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專用夾具；機床：立式銑床X52K
工序04：銑Φ19H8左端面，刀具：硬質(zhì)合金端銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專用夾具；機床：立式銑床X52K
工序05：鉆、擴、鉸Φ19H8孔，刀具：鋼錐柄麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀；量具：錐柄圓柱塞規(guī)；夾具：專用夾具；機床：立式鉆床Z525
工序06：鉆、鉸Φ12H8孔，刀具：鋼錐柄麻花鉆、擴孔鉆 ；量具：錐柄圓柱塞規(guī)；夾具：專用夾具；機床：立式鉆床Z525
工序07：銑頂面，刀具：硬質(zhì)合金立銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專用夾具；機床：仿型銑床
工序08：Φ10端面，刀具：硬質(zhì)合金端銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專用夾具；機床：立式銑床X52K
工序09：鉆Φ5H12孔，刀具：鋼錐柄麻花鉆；量具：錐柄圓柱塞規(guī)；夾具：專用夾具；機床：立式鉆床Z525
工序10：粗銑叉口20×6兩端面，刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專用夾具；機床：臥式銑床X62
工序11：銑叉口20×10兩端面，刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專用夾具；機床：臥式銑床X62
第7章 選擇切削用量、確定時間定額
工序01：鍛造
工序02：正火處理
工序03：銑Φ19H8右端面
工步一：銑Φ19H8右端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選取＝475
當(dāng)＝475r/min時
按機床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序04：銑Φ19H8左端面
工步一：銑Φ19H8左端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝475r/min時
按機床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序05：鉆、擴、鉸Φ19H8孔；倒角1×45°
工步一：鉆孔至Φ17
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
562r/min
按機床選取n=545r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步二：擴孔Φ17至Φ18.8
選用高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
678r/min
按機床選取n=680r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步三：鉸孔Φ18.8至Φ19H8
選用高速鋼錐柄鉸刀（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
1006r/min
按機床選取n=960r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步四：倒角1×45°
工序06：鉆、鉸Φ12H8孔；倒角1×45°
工步一：鉆孔至Φ11
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
579r/min
按機床選取n=545r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步二：擴孔Φ11至Φ12H8
選用高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
663r/min
按機床選取n=680r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步三：倒角1×45°
工序07：銑頂面
工步一：銑頂面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)仿型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選取＝475
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序08：銑Φ10端面
工步一：銑Φ10端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝475r/min時
按機床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序09：鉆Φ5H12孔；倒角1×45°
工步一：鉆Φ5H12孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
637r/min
按機床選取n=680r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步二：倒角1×45°
工序10：粗銑叉口20×6兩端面
工步一：粗銑叉口20×6兩端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序11：高頻淬火:表面硬度:HRC50-55
工序12：半精銑叉口20×6兩端面
工步一：半精銑叉口20×6兩端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序13：銑叉口20×10兩端面；倒角
工步一：銑叉口20×10兩端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序14：去毛刺
工序15：檢驗至圖紙要求
工序16：入庫】
第8章 填寫工藝文件
工藝文件詳細(xì)請看工藝過程卡和工序卡。
第9章 鉆床夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計工序06：鉆、鉸Φ12H8孔的專用夾具。
9.1 專用夾具的提出
本夾具主要用于鉆、鉸Φ12H8孔，粗糙度為Ra3.2，有一定的精度要求，故設(shè)計夾具時即考慮如何提高生產(chǎn)效率，也要注意生產(chǎn)質(zhì)量。
9.2 夾具的定位方案
一：選擇定位方案
本工序選用的定位基準(zhǔn)工件Φ19H8孔及Φ19H8左端面和叉口20×10端面及叉口左端面定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是心軸和支承釘及調(diào)節(jié)支承。因此進行定位元件的設(shè)計主要是心軸和支承釘及調(diào)節(jié)支承，
1、 工件Φ19H8孔及Φ19H8左端面與心軸相配合限制五個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、X軸移動、Y軸轉(zhuǎn)動、Y軸移動和Z軸移動。
2、 工件叉口20×10端面與支承釘相配合限制一個自由度，即Z轉(zhuǎn)動。
3、 叉口左端面與調(diào)節(jié)支承相配合起到一個浮動支承的作用。
撥叉六個自由度被完全限制，屬于完全定位
二：分析計算定位誤差
1、 基準(zhǔn)位移誤差
由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。
工件以Φ19H8孔在軸上定位鉆、鉸12H8，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動誤差，其變動量即為最大配合間隙。按下式計算
式中 ——基準(zhǔn)位移誤差，mm
——孔的最大直徑，mm
——軸的最小直徑，mm
=0.0185mm
2、 基準(zhǔn)不重合誤差
加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差為=
式中 ——基準(zhǔn)不重合誤差，mm
——工件的最大外圓面積直徑公差，mm
=
9.3 夾具的夾緊方案
一：選擇夾緊方案
在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇由螺母、和鉸鏈壓板組成夾緊機構(gòu)夾緊工件。本工序為鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
二：切削力和夾緊力的計算
查表4得切削力計算公式：
式中，f=1mm/r,查表得
=736MPa, 即==1547N
所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=
式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：
K==1.872，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5
孔軸部分由M10螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N
==30900N
由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。
9.4 導(dǎo)向元件的設(shè)計
Φ12H8孔粗糙度Ra3.2,需鉆、鉸兩道工序，因為鉆過孔之后，還要鉸孔，所以選用快換鉆套。需Φ11快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）。查機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知Φ11相配的可換鉆套的具體結(jié)構(gòu)如下：
具體的尺寸如下：
因為快換鉆套和鉆模板是間隙配合，加工的時間快換鉆套靠壓緊螺釘把它壓緊在鉆模板上，以防止加工的時間工件的旋轉(zhuǎn)，有上圖可知和Φ11快換鉆套相配的螺釘?shù)某叽鐬镸6，查機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知，M6快換鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結(jié)構(gòu)如下
具體的尺寸如下：
9.5 夾具體的設(shè)計
用來安裝和固定定位元件，夾緊機構(gòu)和鉆模板的實體。具體大小根據(jù)整個機構(gòu)的大小而調(diào)整，要保證機構(gòu)的穩(wěn)定，水平，所以形位公差會有較嚴(yán)格的要求。夾具體如下圖所示：
9.6 裝配圖的設(shè)計
夾具總裝配圖應(yīng)按同家標(biāo)準(zhǔn)繪制，繪制時還應(yīng)注意以下事項：
(1)盡量選用l:l的比例，以使所繪制的夾具具有良好的直觀性
(2)盡可能選擇面對操作者的方向作為主視圖。同樣應(yīng)符合視圖最少原則。
(3)總圖應(yīng)把夾具的工作原理、結(jié)構(gòu)和各種元件間的裝配關(guān)系表達(dá)清楚。
(4)用雙點劃線繪制工件外形輪廓、定位基準(zhǔn)面、夾緊表面和加工表面。
(5)合理標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。
(6)合理選擇材料。
?
?????
總 結(jié)
本次設(shè)計綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識，是理論與實際相結(jié)合的一次考驗。通過這次設(shè)計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設(shè)計能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進一步加深了對課本知識的理解，進一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計過程。收獲頗豐。
首先，我要感謝老師對設(shè)計的指導(dǎo)。本次設(shè)計是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機械工藝知識有限，在設(shè)計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風(fēng)，不僅如此，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同班同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計。
我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。
最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇課程設(shè)計。
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