倒擋撥叉-拖拉機倒檔撥叉叉口側(cè)面精銑夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標6張CAD圖

倒擋撥叉-拖拉機倒檔撥叉叉口側(cè)面精銑夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標6張CAD圖,倒擋撥叉,拖拉機,倒檔撥,叉叉,側(cè)面,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標,cad XXXXXX設(shè)計課 題：拖拉機倒擋撥叉叉口側(cè)面精銑夾具設(shè)計專 題：專 業(yè)：學 生 姓 名： 班 級： 學 號： 指 導 教 師： 完 成 時 間： 摘 要本次畢業(yè)設(shè)計的題目是拖拉機倒擋撥叉叉口側(cè)面精銑夾具設(shè)計。我主要需要完成的包括加工工藝的安排以及一種專用機床夾具設(shè)計。為了保證加工零件的精度同時節(jié)約成本和縮短加工周期以及提高加工效率，那么一個良好的工藝安排以及專用夾具的設(shè)計就是必不可少的了。在工藝的安排上不但要考慮合理的加工要求還要考慮到操作者以及加工機械的安全。同時夾具的設(shè)計上也要考慮到使用的安全性和經(jīng)濟性以及安裝和拆卸上的方便性。設(shè)計一個良好的工藝工裝安排路線那么必須要經(jīng)過對加工件的詳細分析以及周密的考慮后才能得出。所以分析問題是解決問題的關(guān)鍵，同時還要反復(fù)的調(diào)整，來尋求最好的一個路線。這樣才能讓工藝路線更加的完美，才能保證工件的加工精度和加工效率以及節(jié)約材料。關(guān)鍵詞：拖拉機倒擋撥叉類零件；工藝；夾具；ABSTRACTThe topic of this graduation design is a tractor reverse shift fork crossings side milling fixture design. I mainly need to complete the processing technology and a special machine tool fixture design. In order to ensure machining precision at the same time, save cost and shorten the processing cycle and improve the processing efficiency, then a good process arrangement and special fixture design is essential for the. In the process of the arrangement not only to consider the reasonable processing requirements but also taking into account the safety of the operator and processing machinery. At the same time, the design of the fixture should take into account the use of safety and economy as well as the ease of installation and disassembly. To design a good process for the arrangement of the route then must go through a detailed analysis of the processing parts and careful consideration before the. So the problem is to solve the problem is the key to solve the problem, but also to repeatedly adjust, to seek the best route. In order to make the process more perfect, to guarantee the processing accuracy and efficiency of the workpiece and save materials.Key words: Angle gear seat parts; fixture;III目 錄摘 要IIABSTRACTIII第1章 緒論11.1 機械加工工藝概述11.2夾具概述1第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計32.1 零件的分析32.1.1 零件的作用32.2 拖拉機倒擋撥叉加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施42.2.1 孔和平面的加工順序42.2.2 孔系加工方案選擇52.3 拖拉機倒擋撥叉加工定位基準的選擇52.3.1 粗基準的選擇52.3.2 精基準的選擇62.4 拖拉機倒擋撥叉加工主要工序安排62.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定92.6確定切削用量及基本工時（機動時間）112.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排23第3章 叉口側(cè)面精銑夾具283.1研究原始質(zhì)料283.2定位基準的選擇283.3 切削力及夾緊分析計算283.4 誤差分析與計算293.5 零、部件的設(shè)計與選用303.5.1定位銷選用303.5.2 定向鍵裝置設(shè)計313.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明32總結(jié)34參 考 文 獻35致謝3633 第1章 緒論1.1 機械加工工藝概述機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。 比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。機械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明。總的來說，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)工藝流程是綱領(lǐng)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2夾具概述現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。1機床夾具的主要功能機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1） 位 定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。確定工件在夾具中占有正確位置的過程。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2機床夾具的特殊功能機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。（1）對刀 如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。（2）導向 導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置并引導其進行鉆削。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。隨著科學技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是拖拉機倒擋撥叉。題目所給 定的零件是拖拉機 變速箱中的倒檔 撥叉，它位于倒檔 撥叉桿上，主要作用一是通過倒檔撥叉桿將扭矩傳遞給倒檔撥叉，撥動倒檔同步器，改變齒輪的嚙合方向，實現(xiàn)拖拉機的倒行；二是在倒檔撥叉上有一個配合槽，與其他零件配合裝配，在撥叉轉(zhuǎn)動時帶動其運動。零件上 19.1mm的孔，裝配在倒檔撥叉桿上，用螺釘固定保證撥叉和撥叉桿的相對位置。寬 19.3mm 深 17mm 的槽與其他零件相配合，半圓形叉口撥動同步器。 拖拉機倒擋撥叉的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件與發(fā)動機正確安裝。因此拖拉機倒擋撥叉零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。拖拉機倒擋撥叉零件的底面用以安裝蓋，實現(xiàn)功能。2.1.2 零件的工藝分析由拖拉機倒擋撥叉零件圖可知。它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下：1. 以 19.1mm 孔為中心的加工面 這一組加工面包括：一個的 19.1mm 孔以及對其倒角，寬 19.3mm 深 17mm 的槽口，在 19.1mm 孔所在的輪轂上鉆兩個孔并攻絲，規(guī)格為 M12，用來做為固定倒檔撥叉和撥叉桿之用。 2. 叉口處的加工面 這 一組加工面包括 ：銑叉口的側(cè) 面，銑叉口內(nèi)圓面 ，內(nèi)圓面所在 的圓弧半徑為 R48mm。 這兩組加工面之間有一定的位置要求： （1）R48mm 叉口對 19.1mm 孔的軸心線及 19.3mm 槽口中心線位置公差0.5mm。 （2）叉口側(cè)面和螺紋孔中心線的位置要求是 46.40.25。 由 以上分析可知， 對于這兩組加 工表面而言，我們 可以先加工其 中一組表面，然后借助于專用夾具進行另一組表面的加工，并保證他們之間的位置精度要求。 2.2 拖拉機倒擋撥叉加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施由以上分析可知。該拖拉機倒擋撥叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于拖拉機倒擋撥叉來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。2.2.1 孔和平面的加工順序拖拉機倒擋撥叉類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工拖拉機倒擋撥叉上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。拖拉機倒擋撥叉的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。拖拉機倒擋撥叉零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案選擇拖拉機倒擋撥叉孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系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，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機床。根據(jù)拖拉機倒擋撥叉零件圖所示的拖拉機倒擋撥叉的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應(yīng)選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。（1）用鏜模法鏜孔在大批量生產(chǎn)中，拖拉機倒擋撥叉孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐標法鏜孔在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。用坐標法鏜孔，需要將拖拉機倒擋撥叉孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。2.3 拖拉機倒擋撥叉加工定位基準的選擇2.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入拖拉機倒擋撥叉的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準。即以拖拉機倒擋撥叉的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。2.3.2 精基準的選擇從保證拖拉機倒擋撥叉孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應(yīng)能保證拖拉機倒擋撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從拖拉機倒擋撥叉零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是拖拉機倒擋撥叉的裝配基準，但因為它與拖拉機倒擋撥叉的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。2.4 拖拉機倒擋撥叉加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。拖拉機倒擋撥叉加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到拖拉機倒擋撥叉加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，底面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于拖拉機倒擋撥叉，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。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。根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將拖拉機倒擋撥叉加工工藝路線確定如下：1. 工藝路線方案一 工序 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格 M12。 工序 立式鉆床上擴、鉸孔 19.1mm 并倒角。 工序 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序 臥式銑床上銑叉口。 工序 手工去銳邊。 工序 臥式銑床上銑槽。 工序 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。 工序 去毛刺。 工序 清洗。 工序 終檢。 2. 工藝路線方案二 工序 立式鉆床上擴、鉸孔 19.1mm 并倒角。 工序 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序 臥式銑床上銑叉口。 工序 手工去銳邊。 工序 臥式銑床上銑槽。 工序 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格 M12。 工序 手工去毛刺。 工序 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。 工序 去毛刺。 工序 清洗。 工序 終檢。 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，方案二把底面的鉆孔工序調(diào)整到后面了，這樣導致銑削加工定位基準不足，特別鏜孔工序。以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一：工序 立式鉆床上擴、鉸孔 19.1mm 并倒角。 工序 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序 臥式銑床上銑叉口。 工序 手工去銳邊。 工序 臥式銑床上銑槽。 工序 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格 M12。 工序 手工去毛刺。 工序 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。 工序 去毛刺。 工序 清洗。 工序 終檢。 上述兩種方案看起來大體合理，不過仔細一看都有不足之處。第 1 個 方案先是“搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格 M12?！?，先把這一步工序放在前面是想，后面還有“鉆 19.1mm 孔”這一步工序，如果先鉆孔攻絲那么就可以省略一步“手工去毛刺”的工序。能這樣想，出發(fā)點是好的，考慮到可以減少一步工序，似乎能減少勞動工時，提高生產(chǎn)率，可是沒有考慮到，把這一步工序放前，定位比較難，不易保證必要的位置精度，夾具設(shè)計困難，實際可行性比較低。再看第 2 個方案，第 2 個方案把“鉆 19.1mm 孔”這一步工序放在了前面，這樣為以后的各個工序提供了加工基準，工序安排比較科學合理。不過它和第 1 個方案一樣，都把“擴、鉸孔 19.1mm”和“倒角”放在了一步工序中。在這一步中通過換鉆套可以倒一邊的角，不過要倒另一邊的角，就要把工件卸下翻面倒角，這樣增加了夾具的設(shè)計難度。不過主要的是立式鉆床體積比較大，操作起來不方便，并且倒角也沒有高的精度要求，從經(jīng)濟效益上來考慮是不合算的。通過分析后，把這一步工序一分為二，把“倒角”獨立出來，單獨作為一步工序，因為倒角的精度要求不高，我們可以把這一步工序放在臺鉆上來完成。臺鉆體積比較小，操作簡單，夾具結(jié)構(gòu)也簡單，這樣零件的加工工時降下來了，生產(chǎn)效率上來了，降低了零件的成本。 估算每一步工序所用夾具的大體尺寸，根據(jù)金屬切削機床夾具設(shè)計 手冊（第二版）上給出的各種切削機床的規(guī)格尺寸，選擇每一道工序所用的合適的機床。 因此，最后的加工路線確定如下： 工序 立式鉆床上擴、鉸孔 19.1mm。 以撥叉叉口內(nèi)圓非加工面、槽口和 19.1mm 孔的端面為粗基準定位。 選用 Z535 立式鉆床加工，采用專用夾具。 工序 臺鉆上對 19.1mm 倒角。 以 19.1mm 和端面為基準定位。 選用 ZQ4015 臺式鉆床加工，采用專用夾具。 工序 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 以 19.1mm 和端面為基準定位。 選用 X62 臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序 臥式銑床上銑叉口。 以 19.1mm 和毛坯上的槽口為基準定位。 選用 X62 臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序 手工去銳邊。 用扁平挫刀手工去銳邊，可設(shè)計簡易的支承臺。 工序 臥式銑床上銑槽。 以 19.1mm 孔、叉口內(nèi)圓側(cè)面為基準定位。 選用 X62 臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格 M12。 以 19.1mm 孔及其端面、叉口內(nèi)圓側(cè)面為基準定位。 選用 Z3025 搖臂鉆床加工，采用專用夾具。 工序 手工去毛刺。 用圓形小挫刀手工去毛刺，可以設(shè)計簡易的支承臺，注意不 不要劃傷內(nèi)圓面。 工序 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。 以 19.1mm 孔和螺釘對準長銷上的槽為基準定位。 選用 X62 臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序 去毛刺。 用扁平挫刀手工去毛刺，可設(shè)計簡易的支承臺。 工序 清洗。 用專用清洗機清洗。 工序 終檢。 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為 QT500-5，考慮到拖拉機運行時經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向，因此零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件年產(chǎn)量為 4000 件，已達到成批生產(chǎn)水平，而且零 件的輪廓尺寸不 大，選用砂型鑄 造，采用機械翻 砂造型，鑄造精 度為 2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 （二）毛坯設(shè) 計 拖拉機的倒檔撥叉零件材料為 QT500-5，硬度選用260HBS，毛坯重約 1Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機械翻砂造型，2 級精度組。 根據(jù)上 述原始資料及加工 工藝，分別確定各 加工表面的加工余 量，對毛坯初步設(shè)計如下： 1. 19.1mm 的孔 為 了便于加工，在 毛坯的設(shè)計時 ，可以設(shè)計底孔。 根據(jù)常用刀具 的規(guī)格和合理的切削用量，可以鑄出 10mm 的底孔。這樣加工這個孔到規(guī)定的尺寸，可以分為以下步驟： 2. 叉口側(cè)面 該 兩側(cè)面分別進行 一次粗、精銑 。根據(jù)資料可知， 選取加工余量 等級為 G，選取尺寸公差等級為 9 級。 所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗可知，毛坯的叉口厚度定為 10mm，符合要求。 3. 叉口內(nèi)圓面 叉口內(nèi)圓面的圓弧半徑為 R48mm，叉口精度要求不是很高，可以進行一 次精加工。所以其加工余量不宜取得過大，但為了能保證其加工精度，而進行一次精銑，所以在毛坯鑄造時給出 2mm 的加工余量。 4. 銑槽 槽寬為 19.3mm,深為 17mm,查資料知，砂型鑄造機械翻砂造型的尺寸公 差等級為 810 級，加工余量等級為 G。取尺寸公差等級為 9 級，在鑄造時留出 2mm 的加工余量，均滿足加工要求。 5. 鉆孔、攻絲 在 19.1mm 的孔處鉆孔，攻絲，锪孔。 在此處，因為加工的螺紋孔不是很大，所以可以不必留鑄造底孔。 因 其它表面均為不 加工表面，而 且砂型機器造型鑄 造鑄造出的毛 坯表面就能滿足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。 根 據(jù)上述原始資料 及加工工藝， 確定了各加工表面 的加工余量、 工序尺 寸 ，這 樣毛 坯的 尺寸 就可 以定 下 來了 ，毛 坯的 具體 形狀 和 尺寸 見圖 .2“拖拉機倒擋撥叉”零件毛坯簡圖。根據(jù) 上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面 的加工余量和工步如下： 1. 19.1mm 的孔 擴孔： 16mm 2Z=6mm 二次擴孔： 18.9mm 2Z=2.9mm 粗鉸： 19.04mm 2Z=0.14mm 精鉸： 19.1mm 2Z=0.06mm 2. 叉口側(cè)面 粗銑： 2Z=2.05mm 精銑： 2Z=0.4mm 3叉口內(nèi)圓面 一次精銑： Z=2mm 4. 銑槽 一次精銑： Z=2mm 5. 鉆孔、攻絲 在 19.1mm 的孔處鉆孔，攻絲，锪孔。 先在加工面上鉆出 4mm 小孔，再擴孔至 10.4mm，這是攻絲前的 底孔，然后用 M12 的機用絲錐攻絲，最后锪孔 13.5mm。2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）工序1：鉆孔 16mm、擴孔 18.9mm、鉸孔 19.1mm機床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔19.1鉆孔19.1時先采取的是鉆孔，再擴到，所以。切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻3表2.441，取。機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.131，取所以實際切削速度：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機動時間： 擴孔18.9刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.331選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號：E403因鉆孔19.1時先采取的是先鉆到孔再擴到，所以，切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.452，取。切削速度：參照參考文獻3表2.453，取。機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度有：刀具切出長度： ，取走刀次數(shù)為1機動時間： 鉸孔19.1刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.354，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。切削深度：，且。進給量：根據(jù)參考文獻3表2.458，取。切削速度：參照參考文獻3表2.460，取。機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻3表3.131取實際切削速度：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機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：工序3：粗銑叉口側(cè)面機床：銑床X62W刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)10叉口兩側(cè)面在鑄造毛坯時兩個面的加工余量是相同的，故可以算一個面 就行?，F(xiàn)在以其 中一面為粗基 準，對另一面進行 粗加工，切削 用量和切削工時如下：（1）粗銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.81,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機動時間：（2）精銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間工序4：精銑叉口 R480.5mm機床：銑床X62W刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)10（1）粗銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.81,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機動時間：（2）精銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間工序5：鉆2-8定位銷孔鉆定位孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：鉸定位孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.52，擴盲孔取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.53，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：工序6： 鉆孔、锪孔 13.5mm、攻絲 2-M12 1.75進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 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機動時間：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 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機動時間：工序8 ：粗精鏜底面45孔。機床：臥式金剛鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 粗鏜孔單邊余量Z=1.1mm,一次鏜去全部余量，毛坯孔徑。進給量：根據(jù)參考文獻3表2.466，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量。切削速度：參照參考文獻3表2.445，取。機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.141，取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間： 精鏜孔粗加工后單邊余量Z=0.4mm，一次鏜去全部余量， ，精鏜后孔徑進給量：根據(jù)參考文獻3表2.466，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻3表2.445，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.1441，取實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：所以該工序總機動工時工序9：銑削35孔端面機床：組合銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.81,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機動時間：工序10：銑削槽機床：銑床X62W刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG8，硬質(zhì)合金立銑刀YT15銑刀直徑，齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.81,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機動時間：工序11：銑削1度的斜坡面機床：銑床X62W刀具：立銑刀，硬質(zhì)合金立銑刀YT15銑刀直徑，齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.81,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機動時間：工序13：鉆各小孔，并攻絲機床：組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：工序13：前后端面螺孔攻絲機床：組合攻絲機刀具：釩鋼機動絲錐（1）、M10.6H螺孔攻絲 進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： （盲孔）機動時間：鉆孔（M8-6H螺孔）機床：組合鉆床刀具：麻花鉆切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：螺孔攻絲機床：組合攻絲機刀具：釩鋼機動絲錐 進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 由工序4可知： 走刀次數(shù)為1機動時間：2.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排假設(shè)該零件年產(chǎn)量為10萬件。一年以240個工作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于417件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于1.14min。參照機械加工工藝手冊表2.5.2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產(chǎn)時）因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： 其中： 單件時間定額 基本時間（機動時間） 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序1：粗、精銑底面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.43，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時， 即能滿足生產(chǎn)要求工序2：鉆底面孔、鉸定位孔機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.43，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序3：粗銑兩側(cè)面及凸臺機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序4：鉆側(cè)面孔機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.43，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序5：粗銑前后端面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序6：銑前后端面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序9：粗鏜前后端面支承孔機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.39，單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時，即能滿足生產(chǎn)要求工序11：精鏜支承孔機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.39，單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時， 即能滿足生產(chǎn)要求工序12：前后端面螺紋孔攻絲機動時間：輔助時間：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為，工步輔助時間為。則：參照鉆孔值，取單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序14：精銑前后端面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時，即能滿足生產(chǎn)要求工序15：精銑兩側(cè)面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時，即能滿足生產(chǎn)要求工序17：底面螺紋孔攻絲機動時間：輔助時間：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為，工步輔助時間為。則：參照鉆孔值，取單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。第3章 叉口側(cè)面精銑夾具3.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來叉口側(cè)面精銑，要滿足對稱度要求以及其兩邊的要求。在銑此面時，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。3.2定位基準的選擇由零件圖可知：在對面進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：僅通過該方案滿足要求的比較分析，軸孔加工的尺寸公差的孔，選擇小的孔和定位大頭孔，以保證尺寸公差。3.3 切削力及夾緊分析計算刀具：面銑刀刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻55表129 可得銑削切削力的計算公式： 有：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。查參考文獻51226可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如2.1.由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。3.4 誤差分析與計算該夾具以一面一圓柱銷可調(diào)節(jié)壓板定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻5可得：定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的設(shè)計與選用3.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷來定位，其參數(shù)如下表：表5.1 定位銷dHD公稱尺寸允差121816150.01122514M124 3.5.2 定向鍵裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，兩個一般的使用。的布局盡可能遠的距離。通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺的T型槽，使工作表面定位元件夾具工作臺的進給方向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時，螺栓夾緊夾具可以降低負荷，加強加工夾具牢固。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖2.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4：表5.4 定向鍵 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示： 圖2.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表5.5：表2.5 塞尺公稱尺寸H允差dC30.0060.253.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明當夾具有制造誤差、工作過程出現(xiàn)磨損、以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)）。總結(jié)本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。 參 考 文 獻1 李 洪機械加工工藝手冊M 北京出版社，200612 陳宏鈞實用金屬切削手冊M 機械工業(yè)出版社，200513 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會金屬切削手冊M上?？茖W技術(shù)出版社，20024 楊叔子機械加工工藝師手冊M機械工業(yè)出版社，20005 徐鴻本機床夾具設(shè)計手冊M 遼寧科學技術(shù)出版社，2003106 都克勤機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊M 貴州人民出版社，200347 胡建新機床夾具M 中國勞動社會保障出版社，200158 馮 道機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵機械制造工藝學M機械工業(yè)出版社，200010 馬賢智機械加工余量與公差手冊M中國標準出版社，19941211 劉文劍夾具工程師手冊M黑龍江科學技術(shù)出版社，200712 王光斗機床夾具設(shè)計手冊M上?？茖W技術(shù)出版社，20028致謝在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計就會做得很困難。這次畢業(yè)設(shè)計是在老師悉心指導下完成的。XX老師以其淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W風范、高度的責任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題，XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我畢業(yè)設(shè)計的進展情況、細心的指導我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導我的設(shè)計。在論文工作中，得到了機電學院有關(guān)領(lǐng)導和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計之時，我再次感謝對我指導、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導及同學。謝謝了！43