變速器換擋叉工藝和銑寬14.2mm槽夾具設計[版本2]課程設計

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銑 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 換擋叉 零件名稱 換擋叉 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 4 銑 35鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 臥式銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑操縱槽 專用夾具 490 307.72 0.1 1.3 1 2 半精銑操縱槽 專用夾具 490 307.72 0.1 0.5 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 遼寧工程技術大學 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 換擋叉 零件名稱 換擋叉 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 35鋼 毛 坯 種 類 鍛件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 1 每 臺 件 數 備 注 工序號 工序名稱 工序內容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 粗銑換擋叉頭前后兩端面 粗銑兩端面至61.5~59.3mm,Ra12.5 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀,游標卡尺，專用夾具 2 粗銑換擋叉左端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀,游標卡尺，專用夾具 3 半精銑換擋叉后端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀,游標卡尺，專用夾具 4 粗銑、半精銑操縱槽、去槽口尖角 臥式銑床 專用夾具 5 粗擴.精擴鉸φ20.5孔.倒角 四面組合轉床 擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī) 6 半精銑叉下端面，鉆M10螺紋孔 立式銑床X51 7 校正叉腳 鉗工臺 手錘 8 粗銑叉腳兩端面 臥式雙面銑床 三面刃銑刀、游標卡尺、專用夾具 9 銑叉爪口內側面 立式銑床X51 銑刀、游標卡尺、專用夾具 10 半精銑叉腳兩端面 臥式雙面銑床 三面刃銑刀、游標卡尺、專用夾具 11 去毛刺 鉗工臺 平銼 12 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 13 熱處理 叉腳兩端面局部淬火、低溫回火 淬火機等 14 校正叉腳 鉗工臺 平銼 15 清洗 清洗機 16 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 設 計（日 期） 2009.06.23 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 題 目 ： 變 速 器 換 擋 叉 零 件 的 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 工 藝 裝 備 設 計 班 級 ： 機 電 06-3 班 姓 名 ： 劉 偉 指 導 教 師 ： 岳 立 新 完 成 日 期 ： 2009 年 7 月 1 日 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 I 一、設計題目 變速器換擋叉 14.2mm 槽銑床專用夾具設計 二、原始資料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 圖 （ 草 圖 ） 1 張 (2) 生 產 類 型 : 5000 件 /年 三、上交材料 (1) 被 加 工 工 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 毛 坯 圖 1 張 (3) 機 械 加 工 工 藝 過 程 綜 合 卡 片 1 張 (4) 與 所 設 計 夾 具 對 應 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 張 (4) 夾 具 裝 配 圖 1 張 (5) 夾 具 體 零 件 圖 1 張 (6) 課 程 設 計 說 明 書 (5000 字 左 右 ) 1 份 四、進度安排(參考) (1) 熟 悉 零 件 ,畫 零 件 圖 2 天 (2) 選 擇 工 藝 方 案 ,確 定 工 藝 路 線 ,填 寫 工 藝 過 程 綜 合 卡 片 5 天 (3) 工 藝 裝 備 設 計 (畫 夾 具 裝 配 圖 及 夾 具 體 圖 ) 9 天 (4) 編 寫 說 明 書 3 天 (5) 準 備 及 答 辯 2 天 五、指導教師評語 成 績： 指導教師 日期 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 II 摘 要 本 次 課 程 設 計 的 題 目 是 變 速 器 換 擋 叉 14.2mm 槽 專 用 銑 床 夾 具 設 計 ， 通 過 此 次 設 計 ， 使 課 本 上 學 到 的 理 論 知 識 在 這 次 課 程 設 計 中 得 到 實 踐 ， 機 械 制 造 基 礎 課 本 上 學 到 的 知 識 ， 諸 如 ， 定 位 誤 差 的 計 算 ， 機 床 類 型 的 選 擇 ， 加 工 方 式 的 選 擇 ， 夾 具 體 設 計 應 注 意 的 問 題 等 ， 在 這 次 課 程 設 計 中 都 得 到 了 應 用 ， 增 加 了 自 己 理 論 聯 系 實 際 的 能 力 : 1 運 用 所 學 基 本 理 論 知 識 ， 正 確 解 決 了 工 件 在 加 工 時 的 定 位 和 夾 緊 問 題 ， 選 擇 合 理 的 方 案 ， 進 行 必 要 的 計 算 ， 根 據 題 意 設 計 出 符 合 要 求 的 低 成 本 夾 具 。 2 收 集 有 關 資 料 ， 掌 握 正 確 的 夾 具 設 計 思 想 、 方 法 和 手 段 ， 學 會 了 正 確 使 用 有 關 手 冊 及 其 它 技 術 資 料 。 3 分 析 研 究 結 構 工 藝 性 問 題 ， 提 高 結 構 設 計 能 力 。 4 進 一 步 了 解 了 有 關 機 床 、 刀 具 和 量 具 等 的 工 裝 知 識 。 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 III Abstract of The topic curriculum design is 14.2mm Transmission shiftfork slot machine dedicated fixture design, through the design,so that school textbooks to the theory of knowledge in the curriculum design has been the practice, machine-building based on the knowledge learned from textbooks, such as positioning error of calculation, the choice of machine tool types, processing methods of selection, specific folder design should be noted, in the course design has been applied both to increase their ability to integrate theory with practice: 1. Learned to use the basic theory of knowledge, the correct solution in the processing of the workpiece positioning and clamping at the time of the issue, select a reasonable proposal, to carry out the necessary calculations, based on questions intended to design a fixture to meet the requirements of the low-cost. 2. To gather relevant information, to master the correct fixture design ideas, ways and means to learn the correct use of the manuals and other technical information. 3. Analysis of the structure of the issue of technology to enhance the capacity of the structural design. 4. A better understanding of the machine tools, cutting tools and measuring tools such as knowledge 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 IV 目 錄 1 零 件 的 工 藝 分 析 及 生 產 類 型 的 確 定 ...................1 1.1 零 件 的 用 途 ................................................................1 1.2 換 擋 叉 的 技 術 要 求 .....................................................1 2 變 速 器 換 擋 叉 毛 坯 的 選 擇 ...........................1 2.1. 確 定 換 擋 叉 的 生 產 類 型 ............................................1 2.2 確 定 毛 坯 ， 繪 制 毛 坯 簡 圖 ..........................................2 2.2.1 選 擇 毛 坯 .........................................................................2 2.2.2.確 定 機 械 加 工 余 量 ， 毛 坯 尺 寸 和 公 差 的 前 提 條 件 ............2 2.2.3 確 定 機 械 加 工 余 量 ..........................................................3 2.2.4 確 定 毛 坯 尺 寸 公 差 ........................................................3 2.3 繪 制 換 擋 叉 鑄 造 毛 坯 簡 圖 ..........................................4 3 變 速 器 換 擋 叉 機 械 加 工 工 藝 過 程 制 定 .................5 3.1 工 藝 基 準 的 選 擇 ........................................................5 3.2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 .................................................6 3.3 加 工 階 段 的 劃 分 ........................................................7 3.4 工 序 的 集 中 與 分 散 .....................................................8 3.5 工 序 順 序 的 安 排 ........................................................8 3.6 確 定 工 藝 路 線 ............................................................9 3.7 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 ..........................10 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 V 3.8 切 削 用 量 的 計 算 ......................................................11 3.9 時 間 定 額 的 計 算 ......................................................12 3.9.1 輔 助 時 間 tf 的 計 算 ........................................................13 3.9.2 其 他 時 間 的 計 算 .............................................................13 4 銑 床 夾 具 設 計 ....................................13 5 課 程 設 計 體 會 ....................................14 6 參 考 文 獻 ........................................16 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 1 1 零 件 的 工 藝 分 析 及 生 產 類 型 的 確 定 1.1 零 件 的 用 途 該 零 件 用 M101 螺 釘 通 過 15.81F8 孔 連 接 于 換 擋 軸 上 ， 操 縱 桿 下 端 球 頭 插 入 14.2mm 的 半 圓 槽 內 ， 通 過 撥 動 使 它 套 在 軸 上 左 右 滑 動 。 此 時 ， 卡 入 雙 聯 齒 輪 退 刀 槽 中 的 51mm 叉 口 利 用 兩 端 面 撥 動 齒 輪 改 變 位 置 ， 達 到 變 速 的 目 的 。 換 擋 叉 通 過 上 方 的 14.2mm 的 半 圓 槽 與 操 縱 桿 相 連 ， 下 方 的 51mm 叉 口 用 于 與 所 控 制 齒 輪 所 在 的 軸 接 觸 ， 通 過 上 方 的 力 撥 動 下 方 的 齒 輪 變 速 達 到 變 速 的 目 的 。 。 1.2 換 擋 叉 的 技 術 要 求 加 工 表 面 m 尺 寸 及 偏 差 公 差 及 精 度 等 級 m 表 面 粗 糙 度 Ra形 位 公 差 叉 腳 兩 側 面 9.501.IT12 6.3 0.15 A 拔 叉 腳 兩 端 面 96.8 IT12 6.3 拔 叉 腳 內 表 面 1.0IT12 6.3 拔 叉 頭 孔 20.5 IT12 6.3 拔 叉 下 方 端 面 10.3 IT13 6.3 槽 內 側 面 4IT12 12.5 2 變 速 器 換 擋 叉 毛 坯 的 選 擇 2.1. 確 定 換 擋 叉 的 生 產 類 型 零 件 的 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 與 采 用 的 生 產 類 型 密 切 相 關 。 生 產 類 型 是 指 企 業(yè) （ 或 車 間 、 工 段 、 班 組 、 工 作 地 ） 生 產 專 業(yè) 化 程 度 的 分 類 。 一 般 分 為 大 量 生 產 、 成 批 生 產 和 單 件 生 產 三 種 類 型 。 不 同 的 生 產 類 型 ， 零 件 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 2 的 加 工 工 藝 是 不 同 的 。 生 產 類 型 主 要 與 零 件 的 年 生 產 量 有 關 。 N=Qn(1+a)(1+b) (2.1) 式 中 N----零 件 年 生 產 量 （ 件 /年 ） Q----產 品 年 生 產 量 （ 臺 /年 ） n----每 臺 產 品 所 含 零 件 數 （ 件 /年 ） a----該 零 件 的 備 品 百 分 率 （ %） b----該 零 件 的 廢 品 百 分 率 （ %） 已 知 該 零 件 的 年 生 產 量 為 8000 臺 /年 ； n=1 件 /臺 ； 結 合 生 產 實 際 ， 備 品 率 a 和 廢 品 率 b 分 別 為 3%和 0.5%。 N=80001（ 1+3%） (1+0.5%)件 換 擋 叉 重 量 2 千 克 ， 由 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 指 南 （ 以 下 簡 稱 設 計 指 南 ） 表 2-1 查 得 ， 變 速 器 換 擋 叉 屬 輕 型 零 件 ， 該 換 擋 叉 生 產 類 型 為 大 批 量 生 產 。 2.2 確 定 毛 坯 ， 繪 制 毛 坯 簡 圖 2.2.1 選 擇 毛 坯 該 零 件 材 料 為 35 號 鋼 ， 考 慮 該 工 件 在 工 作 過 程 中 則 經 常 承 受 交 變 載 荷 及 沖 擊 載 荷 ， 因 此 應 該 選 用 鍛 件 ， 以 使 金 屬 纖 維 盡 量 不 被 切 斷 ， 保 證 工 件 可 靠 。 由 于 工 件 年 產 量 8281 件 ， 屬 大 批 量 生 產 ， 而 且 零 件 的 輪 廓 尺 寸 不 大 ， 故 采 用 模 鍛 成 形 。 從 而 也 提 高 了 生 產 效 率 ， 保 證 了 加 工 精 度 。 2.2.2.確 定 機 械 加 工 余 量 ， 毛 坯 尺 寸 和 公 差 的 前 提 條 件 要 確 定 毛 坯 尺 寸 和 機 械 加 工 余 量 ， 應 先 確 定 如 下 各 項 因 素 鍛 件 的 公 差 等 級 由 該 零 件 的 功 用 和 技 術 要 求 ， 確 定 其 鍛 件 公 差 等 級 為 普 通 級 。 鍛 件 質 量 根 據 零 件 的 成 品 質 量 2kg， 估 算 為 =2.5kg。fmfm 鍛 件 形 狀 復 雜 系 數 S S= = （ 2.2）/fn/flbh 式 中 l----零 件 的 長 度 b----零 件 的 寬 度 h----零 件 的 高 度 ----零 件 材 料 的 密 度 --n 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 3 --零 件 包 絡 體 質 量 由 已 知 條 件 得 形 狀 復 雜 系 數 為 S=2.5/13676687.810-6 0.46 由 于 0.46 介 于 0.32 和 0.63 之 間 ， 故 該 換 擋 叉 的 形 狀 復 雜 系 數 屬 S2 級 。 鍛 件 材 質 系 數 M 由 于 該 零 件 材 料 為 35 號 鋼 ， 是 碳 的 質 量 分 數 小 于 0.65%的 碳 素 鋼 ， 故 該 鍛 件 的 材 質 系 數 屬 M1 級 。 零 件 的 表 面 粗 糙 度 該 零 件 的 加 工 表 面 的 粗 糙 度 Ra 均 大 于 1.6 m。 鍛 件 分 模 線 形 狀 選 擇 零 件 長 度 方 向 對 稱 平 面 為 分 模 面 ， 屬 平 直 分 模 線 。 2.2.3 確 定 機 械 加 工 余 量 根 據 鍛 件 的 質 量 、 零 件 表 面 粗 糙 度 、 形 狀 復 雜 系 數 查 設 計 指 南 表 5-9， 由 此 查 得 單 邊 余 量 在 厚 度 方 向 為 1.72.2mm， 長 度 方 向 為 1.72.2mm， 寬 度 方 向 也 為 1.72.2mm， 換 擋 叉 頭 中 心 孔 的 單 面 余 量 查 設 計 指 南 表 5-10 查 得 為 2.0mm。 2.2.4 確 定 毛 坯 尺 寸 公 差 毛 坯 尺 寸 公 差 根 據 鍛 件 質 量 ， 材 質 系 數 ， 形 狀 復 雜 系 數 從 設 計 指 南 表 5-6、 表 5-7 中 查 得 。 本 零 件 的 毛 坯 尺 寸 允 許 偏 差 及 機 械 加 工 余 量 見 表 2-1。 表 2-1 變 速 器 換 擋 叉 毛 坯 尺 寸 公 差 及 加 工 余 量 零 件 尺 寸 （ mm） 毛 坯 尺 寸 公 差 （ mm） 機 械 加 工 余 量 （ mm） 實 際 取 值 （ mm） 寬 度 51 1.507 1.72.2 2 長 度 10.3 .26 1.72.2 2 寬 度 9.65 4.10 1.72.2 2 厚 度 5.9 6.4 1.72.2 2 厚 度 14.2 .10 1.72.2 2 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 4 厚 度 56 1.507 1.72.2 2 高 度 12.7 .26 1.72.2 2 孔 徑 15.8 4.10 2 2 寬 度 R10.5 .26 1.72.2 2 長 度 R105 1.507 1.72.2 2 寬 度 25.5 .26 1.72.2 2 2.3 繪 制 換 擋 叉 鑄 造 毛 坯 簡 圖 由 表 2-1 所 得 結 果 ， 繪 制 毛 坯 簡 圖 如 圖 2-1 所 示 。 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 5 圖 2-1 3 變 速 器 換 擋 叉 機 械 加 工 工 藝 過 程 制 定 3.1 工 藝 基 準 的 選 擇 基 面 的 選 擇 是 工 藝 規(guī) 程 設 計 中 的 重 要 工 作 之 一 ， 基 面 選 擇 得 正 確 ， 合 理 ， 可 以 保 證 加 工 質 量 ， 提 高 生 產 效 率 ， 否 則 ， 就 會 使 加 工 工 藝 過 程 問 題 百 出 ， 嚴 重 的 還 會 造 成 零 件 大 批 報 廢 ， 使 生 產 無 法 進 行 。 定 位 基 準 有 粗 基 準 和 精 基 準 之 分 ， 通 常 先 確 定 精 基 準 ， 再 確 定 粗 基 準 。 精 基 準 的 選 擇 選 擇 精 基 準 時 應 遵 循 下 列 原 則 ： 基 準 重 合 原 則 ； 基 準 統(tǒng) 一 原 則 ； 自 為 基 準 原 則 ； 互 為 基 準 原 則 ； 便 于 裝 夾 原 則 。 選 擇 操 縱 槽 和 叉 軸 孔 15.8 孔 作 為 精 基 準 ， 零 件 上 的 很 多 表 面 都 可 以 以 它 們 作 為 基 準 ， 即 遵 循 了 “基 準 統(tǒng) 一 ”原 則 。 操 縱 槽 作 為 精 基 準 ， 并 且 該 換 擋 叉 軸 向 方 向 上 的 尺 寸 多 以 該 端 面 作 為 設 計 基 準 ， 遵 循 了 “基 準 重 合 ”原 則 。 叉 軸 孔 15.8 的 軸 線 是 設 計 基 準 ， 作 為 精 基 準 可 以 加 工 換 擋 叉 腳 兩 內 側 面 和 外 圓 面 ， 遵 循 了 “基 準 重 合 ”原 則 。 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 6 粗 基 準 的 選 擇 選 擇 粗 基 準 時 應 遵 循 下 列 原 則 ： 余 量 均 勻 原 則 ； 保 證 加 工 表 面 位 置 正 確 的 原 則 ； 粗 基 準 只 能 有 效 使 用 一 次 的 原 則 ； 粗 基 準 平 整 光 潔 定 位 可 靠 的 原 則 。 選 擇 換 擋 叉 腳 內 圓 面 和 操 縱 頭 左 端 面 為 粗 基 準 ， 可 以 為 后 續(xù) 工 序 準 備 好 精 基 準 。 3.2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 見 表 3-1 表 3-1 變 速 器 換 擋 叉 零 件 各 表 面 加 工 方 案 加 工 表 面 尺 寸 精 度 等 級 表 面 粗 糙 度 Ra/mm 加 工 方 案 備 注 叉 軸 孔 mm15.8IT8 3.2 鉆 -粗 鉸-精 鉸 孔 加 工 方 案 的 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 換 擋 叉 頭 外 圓 面 IT11 12.5 粗 車 外 圓 面 加 工 方 案 的 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 縱 頭 兩 側 面 IT13 6.3 粗 銑 平 面 加 工 方 案 的 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 換 擋 叉 頭 下 端 凸 臺 面 IT16 12.5 粗 銑 平 面 加 工 方 案 的 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 外 圓 面 R10.5 IT15 6.3 粗 車 外 圓 面 加 工 方 案 的 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 7 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 內 圓 面 R105 IT13 6.3 粗 銑 孔 加 工 方 案 的 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 換 擋 叉 腳 內 側 面 IT10 6.3 粗 銑 -半 精 銑 平 面 加 工 方 案 的 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 換 擋 叉 腳 前 后 端 面 IT12 6.3 粗 銑 -半 精 銑 -磨 削 平 面 加 工 方 案 的 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 縱 槽 IT10 12.5 粗 銑 -半 精 銑 平 面 加 工 方 案 的 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 內 螺 紋 孔 IT13 12.5 鉆 孔 -攻 螺 紋 螺 紋 加 工 方 案 的 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 縱 頭 右 端 面 IT13 12.5 粗 銑 平 面 加 工 方 案 的 經 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 3.3 加 工 階 段 的 劃 分 該 換 擋 叉 可 將 加 工 階 段 劃 分 為 粗 加 工 ， 半 精 加 工 和 精 加 工 3 個 階 段 。 粗 加 工 階 段 ： 將 精 基 準 （ 操 縱 槽 和 叉 軸 孔 ） 準 備 好 ， 使 后 續(xù) 工 序 都 可 以 采 用 精 基 準 定 位 加 工 ， 保 證 其 他 加 工 表 面 的 精 度 要 求 。 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 8 粗 銑 操 縱 頭 右 端 面 ， 換 擋 叉 腳 內 表 面 ， 換 擋 叉 腳 兩 端 面 ， 操 縱 頭 側 面 和 換 擋 叉 凸 臺 面 。 粗 車 外 圓 面 。 半 精 加 工 階 段 ： 完 成 換 擋 叉 腳 兩 端 面 ， 換 擋 叉 腳 內 側 面 的 精 銑 加 工 和 螺 紋 孔 9mm 的 鉆 ， 攻 螺 紋 的 加 工 。 精 加 工 階 段 ： 進 行 換 擋 叉 腳 兩 端 面 的 磨 削 加 工 。 3.4 工 序 的 集 中 與 分 散 該 換 擋 叉 的 生 產 類 型 為 大 批 生 產 ， 因 此 選 用 工 序 集 中 原 則 安 排 換 擋 叉 的 加 工 工 序 。 采 用 高 效 專 用 設 備 及 工 藝 裝 備 ， 以 提 高 生 產 率 ， 工 序 裝 夾 的 次 數 少 ， 易 于 保 證 表 面 間 位 置 精 度 ， 還 能 減 少 工 序 間 運 輸 量 ， 縮 短 生 產 周 期 。 3.5 工 序 順 序 的 安 排 機 械 加 工 工 序 的 安 排 遵 循 “基 面 先 行 ”原 則 ， 先 加 工 精 基 準 -操 縱 槽 和 叉 軸 孔 。 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 則 ， 先 進 行 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 -操 縱 槽 ， 叉 軸 孔 和 換 擋 叉 腳 兩 端 面 ， 后 加 工 次 要 表 面 -操 縱 頭 兩 側 面 和 外 圓 面 等 。 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 則 ， 先 加 工 各 平 面 ， 最 后 進 行 螺 紋 孔 的 加 工 。 熱 處 理 工 序 的 安 排 模 鍛 成 型 后 切 邊 ， 進 行 調 質 ， 可 使 零 件 的 綜 合 力 學 性 能 好 ， 換 擋 叉 腳 兩 端 面 在 精 加 工 之 前 進 行 局 部 高 頻 淬 火 ， 提 高 其 耐 磨 性 和 在 工 作 中 承 受 沖 擊 載 荷 的 能 力 。 輔 助 工 序 的 安 排 粗 加 工 換 擋 叉 腳 兩 端 面 和 熱 處 理 后 ， 安 排 校 直 工 序 。 半 精 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 換 擋 叉 工 序 的 安 排 順 序 為 ： 基 準 加 工 -主 要 表 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 9 面 粗 加 工 及 一 些 余 量 大 的 表 面 加 工 -主 要 表 面 半 精 加 工 及 次 要 表 面 加 工 -熱 處 理 -主 要 表 面 精 加 工 3.6 確 定 工 藝 路 線 換 擋 叉 的 工 藝 路 線 ， 機 床 設 備 及 工 藝 裝 備 見 表 3-2。 表 3-2 換 擋 叉 工 藝 路 線 及 設 備 ， 工 裝 的 選 用 工 序 號 工 序 名 稱 機 床 設 備 刀 具 量 具 1 粗 銑 換 擋 叉 頭 前 后 兩 端 面 立 式 銑 床 X51 高 速 鋼 套 式 面 銑 刀 游 標 卡 尺 2 粗 銑 換 擋 叉 左 端 面 立 式 銑 床 X51 高 速 鋼 套 式 面 銑 刀 游 標 卡 尺 3 半 精 銑 換 擋 叉 后 端 面 立 式 銑 床 X51 高 速 鋼 套 式 面 銑 刀 游 標 卡 尺 4 粗 銑 、 半 精 銑 操 縱 槽 、 去 槽 口 尖 角 立 式 銑 床 X51 三 面 刃 銑 刀 、 平 銼 游 標 卡 尺 5 粗 擴 .精 擴 鉸 20.5 孔 .倒 角 四 面 組 合 轉 床 擴 孔 鉆 、 鉸 刀 、 卡 尺 、 塞 規(guī) 6 半 精 銑 叉 下 端 面 ， 鉆 M10 螺 紋 孔 立 式 銑 床 X51 高 速 鋼 套 式 面 銑 刀 麻 花 鉆 ， 絲 錐 內 徑 千 分 尺 尺 7 校 正 叉 腳 鉗 工 臺 手 錘 8 粗 銑 叉 腳 兩 端 面 臥 式 雙 面 銑 床 1 三 面 刃 銑 刀 游 標 卡 尺 9 銑 叉 爪 口 內 側 面 立 式 銑 床 銑 刀 游 標 卡 尺 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 10 X51 10 半 精 銑 叉 腳 兩 端 面 臥 式 雙 面 銑 床 三 面 刃 銑 刀 游 標 卡 尺 11 去 毛 刺 鉗 工 臺 平 銼 內 徑 千 分 尺 12 中 檢 塞 規(guī) 、 百 分 表 、 卡 尺 13 熱 處 理 淬 火 機 等 14 校 正 叉 腳 鉗 工 臺 手 錘 15 清 洗 清 洗 機 塞 規(guī) ， 百 分 表 ， 卡 尺 等 16 終 檢 塞 規(guī) ， 百 分 表 ， 卡 尺 等 3.7 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 工 序 尺 寸 及 公 差 的 確 定 有 兩 種 情 況 ： 一 種 是 工 序 尺 寸 及 其 公 差 與 零 件 上 某 設 計 尺 寸 或 其 他 工 序 尺 寸 相 關 ， 需 要 通 過 解 算 尺 寸 鏈 的 方 法 來 確 定 。 另 一 種 是 工 序 尺 寸 及 其 公 差 僅 與 工 序 余 量 有 關 ， 如 加 工 過 程 中 不 存 在 基 準 轉 換 的 情 況 。 此 時 ， 可 按 如 下 方 法 確 定 個 工 序 尺 寸 和 公 差 ： 確 定 該 加 工 表 面 的 總 余 量 ， 再 根 據 加 工 路 線 確 定 各 工 序 的 基 本 余 量 ， 并 核 對 第 一 道 工 序 的 加 工 余 量 是 否 合 理 。 自 終 加 工 工 序 起 ， 即 從 設 計 尺 寸 開 始 ， 至 第 一 道 工 序 ， 逐 次 加 上 （ 對 被 包 容 面 ） 或 減 去 （ 對 包 容 面 ） 個 工 序 的 基 本 余 量 ， 便 可 得 到 各 工 序 的 基 本 工 序 尺 寸 。 除 終 加 工 工 序 外 ， 根 據 各 工 序 的 加 工 方 法 及 其 經 濟 加 工 精 度 ， 確 定 其 工 序 公 差 和 表 面 粗 糙 度 。 按 “入 體 原 則 ”以 單 向 偏 差 方 式 標 注 工 序 尺 寸 ， 并 可 作 適 當 調 整 。 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 11 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 和 公 差 的 計 算 ： 根 據 課 程 設 計 要 求 ， 這 里 只 作 工 序 4 加 工 余 量 和 工 序 尺 寸 公 差 的 確 定 。 工 序 4粗 銑 ， 半 精 銑 操 縱 槽 ， 去 槽 口 尖 角 查 簡 明 手 冊 表 1-22 半 精 銑 工 步 工 序 余 量 為 1mm， 已 知 工 序 公 差 IT10（ +0.1） ， 工 序 尺 寸 為 14.2mm， 根 據 入 體 原 則 ， 則 半 精 銑 工 步 的 工 序 尺 寸 和 偏 差 為 14.2 。0. 已 知 毛 坯 總 余 量 3.6mm， 所 以 粗 銑 工 步 的 工 序 余 量 為 3.6- 1=2.6mm。 由 設 計 指 南 表 5-29 得 粗 銑 工 步 的 工 序 公 差 為 IT11（ +0.11） ， 則 粗 銑 工 步 的 工 序 基 本 尺 寸 為 14.2-1=13.2mm， 工 序 尺 寸 和 公 差 為 13.2 。0.1 毛 坯 槽 總 余 量 為 3.6mm， 公 差 為 ， 基 本 尺 寸 為 13.2-1.26 2.6=10.6mm， 尺 寸 和 偏 差 為 10.6 。. 工 序 2 的 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 和 公 差 見 表 3-4 表 3-3 工 序 2 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 和 公 差 表 工 序 名 稱 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 基 本 尺 寸 工 序 尺 寸 和 公 差 半 精 銑 操 縱 槽 1 IT10（ +0.1 ） 14.2 14.2 0. 粗 銑 操 縱 槽 2.6 IT11（ +0.1 1） 13.2 13.2 0.1 毛 坯 槽 3.6 .26 10.6 10.6 .2 3.8 切 削 用 量 的 計 算 根 據 課 程 設 計 要 求 ， 只 作 第 4 工 序 的 切 削 用 量 確 定 方 法 工 序 4粗 銑 ， 半 精 銑 操 縱 槽 ， 去 槽 口 尖 角 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 12 背 吃 刀 量 的 確 定 半 精 銑 工 步 的 背 吃 刀 量 ap=0.5mm 粗 銑 工 步 的 背 吃 刀 量 ap=1.3mm 進 給 量 的 確 定 粗 銑 工 步 的 進 給 量 ， 由 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 指 導 課 程 表 5-19， 按 背 吃 刀 量 30mm， 機 床 動 力 5 10kw， 零 件 夾 具 剛 度 中 等: 的 條 件 ， fz=0.080.1mm/z,選 取 fz=0.1mm/z。 切 削 速 度 的 計 算 由 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 指 導 課 程 表 5-20,按 照 d/z=200/12,查 得 v=268m/min， 由 公 式 （ 3-1） 可 求 得 該 工 步 銑 刀 轉 速 n=426.75r/min， 由 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 指 導 課 程 表 4- 15 所 列 X51 型 立 式 銑 床 的 主 軸 轉 速 ， 取 轉 速 n=490r/min。 再 將 此 轉 速 代 入 公 式 （ 3-1） ， 可 求 的 該 工 步 的 實 際 切 削 速 度 ：/04920/137.2/ivd 半 精 銑 工 步 的 進 給 量 ， 由 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 指 導 課 程 表 5-19， 按 背 吃 刀 量 30mm， 機 床 動 力 510kw， 零 件 夾 具 剛 度 中 等 的 條 件 ， fz=0.080.1mm/z,選 取 fz=0.1mm/z， 由 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 指 導 課 程 表 5-20,按 照 d/z=200/12,查 得 v=268m/min， 由 公 式 （ 3-1） 可 求 得 該 工 步 銑 刀 轉 速 n=426.75r/min， 由 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 指 導 課 程 表 4-15 所 列 X51 型 立 式 銑 床 的 主 軸 轉 速 ， 取 轉 速 n=490r/min。 再 將 此 轉 速 代 入 公 式 （ 3-1） ， 可 求 的 該 工 步 的 實 際 切 削 速 度 ：/120/7.2/invd 3.9 時 間 定 額 的 計 算 工 序 4粗 銑 ， 半 精 銑 操 縱 槽 ， 去 槽 口 尖 角 粗 銑 工 步 ， 由 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 指 導 課 程 表 5- 43 公 式 tj= 式 中 =214=28mm; =2 5mm,取 =2mm; = iflMZ21lll1l +(13) eead = +2=53mm;fMz=fn=fZZn=0.112490=588mm/m.206. in; 。 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 13 將 上 述 結 果 代 入 公 式 tj= = 1=0.14min=8iflMZ218532 3.9.1 輔 助 時 間 tf 的 計 算 工 序 4粗 銑 ， 半 精 銑 操 縱 槽 ， 去 槽 口 尖 角 粗 銑 工 步 ， tf=0.158.4s=1.26s； 半 精 銑 工 步 ， tf=0.158.4s=1.26s； 3.9.2 其 他 時 間 的 計 算 除 了 作 業(yè) 時 間 （ 基 本 時 間 和 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 和 生 理 需 要 時 間 和 準 備 和 終 結 時 間 。 由 于 本 零 件 中 撥 插 的 生 產 類 型 為 大 型 生 產 ， 分 攤 到 每 個 工 件 上 的 時 間 甚 微 ， 可 忽 略 不 計 ； 布 置 工 作 地 時 間 tb 是 作 業(yè) 時 間 的 2% 7%， 生 理 需 要 時 間 與 休 息 時 間 tx 是 作 業(yè) 時 間 的 2% 4%。 本 例 均 取 為 3%， 則 各 個 工 序 的 其 他 時 間 (tb+tx)可 按 關 系 式 (3%3%)(tf+tj)計 算 ， 工 序 2粗 銑 ， 半 精 銑 操 縱 槽 ， 去 槽 口 尖 角 粗 銑 工 步 ， tb+tx=6%(1.26s+8.4s)=0.58s； 半 精 銑 工 步 ， tb+tx=6%(1.26s+8.4s)=0.58s； 4 銑 床 夾 具 設 計 采 用 調 整 法 加 工 這 批 換 擋 叉 工 件 ， 針 對 槽 加 工 工 序 ， 進 行 專 用 銑 床 夾 具 結 構 方 案 設 計 。 確 定 夾 具 的 結 構 方 案 （ 1） 確 定 定 位 元 件 根 據 零 件 圖 槽 所 要 求 的 尺 寸 ， 選 用 支 撐 釘 定 位 方 案 ， 定 位 短 心 軸 與 工 件 定 位 孔 配 合 ， 限 制 二 個 自 由 度 ， 支 撐 釘 與 工 件 叉 口 接 觸 限 制 一 個 自 由 度 ， 定 位 平 面 與 工 件 接 觸 限 制 三 個 自 由 度 ， 實 現 工 件 正 確 定 位 。 分 析 定 位 誤 差 = = = - =(15.8+0.043)mm-(15.8-Dymaxa0mind 0.018)mm=0.061mm 此 值 小 于 工 件 相 應 尺 寸 公 差 0.2mm 的 1/3。 因 此 定 位 方 案 合 理 （ 2） 確 定 夾 緊 機 構 采 用 壓 板 夾 緊 機 構 進 行 壓 緊 工 件 ， 實 現 壓 緊 。 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 14 根 據 生 產 率 要 求 并 針 對 定 位 方 案 的 特 點 ， 采 用 壓 板 夾 緊 機 構 ， 使 壓 緊 力 指 向 定 位 平 面 中 心 ， 壓 緊 平 穩(wěn) 并 可 以 保 證 工 件 在 加 工 過 程 中 的 占 有 的 正 確 位 置 不 被 破 壞 。 由 于 本 夾 緊 方 案 的 夾 緊 力 方 向 和 作 用 點 較 為 理 想 ， 且 鉆 削 時 產 生 的 水 平 方 向 合 力 不 大 ， 所 以 這 里 不 予 計 算 夾 緊 力 的 大 小 ， 夾 緊 力 大 小 可 根 據 經 驗 或 類 比 的 方 法 確 定 。 （ 3） 對 刀 裝 置 采 用 直 角 對 刀 塊 及 平 塞 尺 對 刀 。 確 定 對 刀 塊 的 對 刀 面 與 定 位 元 件 定 位 表 面 之 間 的 尺 寸 ， 由 于 換 擋 叉 的 定 位 元 件 為 面 和 心 軸 故 定 為 基 準 為 心 軸 軸 線 和 換 擋 叉 叉 尾 端 面 。 5 課 程 設 計 體 會 機 械 制 造 工 藝 與 機 床 夾 具 課 程 設 計 是 機 械 制 造 工 藝 與 機 床 夾 具 課 程 教 學 的 一 個 不 可 或 缺 的 輔 助 環(huán) 節(jié) 。 它 是 我 全 面 地 綜 合 運 用 本 課 程 及 其 有 關 先 修 課 程 的 理 論 和 實 踐 知 識 進 行 加 工 工 藝 及 夾 具 結 構 設 計 的 一 次 重 要 實 踐 。 培 養(yǎng) 了 自 己 編 制 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 和 機 床 夾 具 設 計 的 能 力 ， 為 以 后 搞 好 畢 業(yè) 設 計 和 去 工 廠 從 事 工 藝 與 夾 具 設 計 做 了 一 些 必 要 的 準 備 。 通 過 本 課 程 設 計 自 己 的 收 獲 如 下 ： 1 培 養(yǎng) 了 自 己 綜 合 運 用 機 械 制 造 工 藝 學 及 相 關 專 業(yè) 課 程 （ 工 程 材 料 與 熱 處 理 、 機 械 設 計 、 互 換 性 與 測 量 技 術 、 金 屬 切 削 加 工 及 裝 備 等 ） 的 理 論 知 識 ， 結 合 金 工 實 習 、 生 產 實 習 中 學 到 的 實 踐 知 識 ， 獨 立 地 分 析 和 解 決 機 械 加 工 工 藝 問 題 ， 初 步 具 備 設 計 一 個 中 等 復 雜 程 度 零 件 的 工 藝 規(guī) 程 的 能 力 2 根 據 被 加 工 零 件 的 技 術 要 求 ， 運 用 夾 具 設 計 的 基 本 原 理 和 方 法 ， 學 會 了 擬 訂 夾 具 設 計 方 案 ， 完 成 夾 具 結 構 設 計 。 3 使 自 己 提 高 了 應 用 有 關 手 冊 、 標 準 、 圖 表 等 技 術 資 料 的 能 力 ， 掌 握 了 從 事 工 藝 設 計 的 方 法 和 步 驟 。 4 進 一 步 培 養(yǎng) 了 自 己 機 械 制 圖 、 設 計 計 算 、 結 構 設 計 和 編 寫 技 術 文 件 等 的 基 本 技 能 。 。 5 培 養(yǎng) 了 自 己 解 決 工 藝 問 題 的 能 力 ， 為 今 后 進 行 畢 業(yè) 設 計 和 去 工 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 15 廠 從 事 工 藝 與 夾 具 設 計 打 下 了 良 好 的 基 礎 。 遼 寧 工 程 技 術 大 學 課 程 設 計 16 6 參 考 文 獻 1 蘇 翼 林 .材 料 力 學 M.北 京 :人 民 教 育 出 版 社 ,1979 2 趙 俊 ,楮 乃 雄 .AG 材 料 床 身 的 結 構 設 計 J,1996,26(03):27-29 3 機 床 夾 具 設 計 手 冊 .王 光 斗 .王 春 富 .上 海 科 學 技 術 出 版 社 4 機 械 制 造 技 術 基 礎 .黃 健 求 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 5 互 換 性 與 測 量 技 術 基 礎 .王 伯 平 . 機 械 工 業(yè) 出 版 社 6 機 械 圖 形 學 .李 鳳 平 .張 士 慶 .蘇 猛 .屈 振 生 .東 北 大 學 出 版 社