叉桿零件的加工工藝規(guī)程及加工孔Φ10的專用夾具設計【含高清CAD圖紙和文檔全套】

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叉桿零件加工工序10的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第1頁車間工序號工序名材料牌號10粗銑叉桿頭上端面QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床X62W1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具描圖工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件49s描校工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/min）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1粗銑叉桿頭上端面，控制尺寸440.08鑲齒銑刀，游標卡尺，專用夾具19047.81522138s8s底圖號設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期叉桿零件加工工序20的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第2頁車間工序號工序名材料牌號20粗、半精銑叉桿頭下端面QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式銑床X62W1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具描圖工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件103.8s描校工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/min）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1粗銑叉桿頭下端面鑲齒銑刀，游標卡尺，專用夾具19047.81502118s4s底圖號2半精銑叉桿頭下端面，控制尺寸410.0195鑲齒銑刀，游標卡尺，專用夾具23559.137.51171s14.2s設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期叉桿零件加工工序30的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第3頁車間工序號工序名材料牌號30半精銑叉桿頭上端面QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床X62W1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具描圖工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件192.2s描校工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/min）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1半精銑叉桿頭上端面，控制尺寸400.0195鑲齒銑刀，游標卡尺，專用夾具23559.137.511151s30.2s底圖號設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期叉桿零件加工工序40的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第7頁車間工序號工序名材料牌號40粗銑叉桿腳下端面QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床X62W1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具描圖工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件7.6s描校工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/min）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1粗銑叉桿腳下端面，控制尺寸160.055整體銑刀，游標卡尺，專用夾具37547.10.08216s1.2s底圖號設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期叉桿零件加工工序50的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第8頁車間工序號工序名材料牌號50粗、半精銑叉桿腳上端面QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床X62W1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具描圖工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件 20.4s描校工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/min）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1粗銑叉桿腳上端面整體銑刀，游標卡尺，專用夾具37547.10.08216s1.2s底圖號2半精銑叉桿腳上端面，控制尺寸130.0135整體銑刀，游標卡尺，專用夾具60075.40.031110s2s設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期叉桿零件加工工序60的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第9頁車間工序號工序名材料牌號60半精銑銑叉桿腳下端面QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床X62W1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具描圖工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件12.8s描校工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/min）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1半精銑叉桿腳下端面，控制尺寸12整體銑刀，游標卡尺，專用夾具60075.40.031110s2s底圖號設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期叉桿零件加工工序70的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第10頁車間工序號工序名材料牌號70粗、精銑R23圓弧QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床X62W1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具描圖工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件 122.2s描校工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/min）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1粗銑R23圓弧鑲齒銑刀，游標卡尺，專用夾具19047.81522124s4.8s底圖號2精銑R23圓弧，控制尺寸鑲齒銑刀，游標卡尺，專用夾具23559.137.51196s19.2s設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期16叉桿零件加工工序80的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第4頁車間工序號工序名材料牌號80鉆、擴、鉸20孔QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床5251夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件描圖105.4s工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助描校1鉆孔鉆頭、游標卡尺，專用夾具27215.40.2618145s9s2擴孔擴孔鉆、游標卡尺，專用夾具68041.60.61.511s0.2s底圖號3鉸孔鉸刀、游標卡尺，專用夾具976.11.40.5136s7.2s設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期叉桿零件加工工序90的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第5頁車間工序號工序名材料牌號90銑20沉頭孔QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床5251夾具編號夾具名稱切削液專用夾具描圖工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件10.2s描校工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/min）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1銑20沉頭孔，控制尺寸20立銑刀，游標卡尺，專用夾具39224.60.08218s1.6s底圖號設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期叉桿零件加工工序100的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第6頁車間工序號工序名材料牌號100鉆、擴、鉸10孔QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床5251夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件描圖66.8s工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助描校1鉆孔鉆頭、游標卡尺，專用夾具680190.29.2119s3.8s2粗鉸孔鉸刀、游標卡尺，專用夾具1955.81.40.5117s3.4s底圖號3精鉸孔鉸刀、游標卡尺，專用夾具2728.50.80.3117s3.4s設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期叉桿零件加工工序110的機械加工工序卡片機械加工工序卡產品型號零件圖號產品名稱零件名稱叉桿第11頁車間工序號工序名材料牌號110加工M8螺紋QT45-5毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z5251夾具編號夾具名稱切削液專用夾具描圖工位器編號工位器具名稱工序工時準終單件 10.3s描校工步號工步內容工藝裝備主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給量（mm/min）背吃刀量/mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1鉆M6底孔鉆頭，游標卡尺，專用夾具9606.80.2815s1s底圖號2攻M8螺紋絲錐，游標卡尺，專用夾具272180.2113s0.6s設計日期審核日期標準化會簽日期裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字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1產品名稱零件名稱叉桿共1頁第1頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)1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 單件粗銑20孔的兩個端面X5012立式銑床專用夾具，游標卡尺精銑20孔的上端面X5012立式銑床專用夾具，游標卡尺鉆20孔Z525鉆床麻花鉆、卡尺擴20孔Z525鉆床擴孔鉆，卡尺粗鉸20孔Z525鉆床鉸刀，卡尺精鉸20孔Z525鉆床鉸刀，卡尺銑46的叉口及上、下端面X5012立式銑床專用夾具，游標卡尺，面銑刀粗銑46的叉口的內圓面X5012立式銑床專用夾具，游標卡尺，面銑刀精銑46的叉口的內圓面X5012立式銑床專用夾具，游標卡尺，面銑刀鉆10孔Z525鉆床麻花鉆，卡尺粗鉸、精鉸10孔Z525鉆床麻花鉆，鉸刀熱處理淬火機終檢磨床M7120A砂輪、游標卡尺 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）2009年6月23日標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期遼寧工程技術大學機械加工工序卡片產品代號零（部）件代號零（部）件名稱叉桿工序號 設備材料名稱立式鉆床名稱HT200型號Z525硬度170220HBS夾具名稱、編號專用夾具刀具量具輔具名稱規(guī)格名稱規(guī)格名稱規(guī)格麻花鉆18塞規(guī)擴刀鉸刀19.8,20粗糙度測量儀技術等級工時定額班產量準備及終結時間工作地點服務時間基本時間輔助時間單件時間工步號工步名稱及內容加工表面尺寸切削用量直徑或寬度mm長度mm加工計算長度mm切深mm進給量mm/r切速m/min轉速或雙 行程數(shù)r/min走刀次數(shù)次01鉆孔至1818400.50.2622.16392102擴孔19.8 mm 19.8401.81.084.121360103粗鉸孔至19.94mm19.94400.140.812.25195104精鉸孔至20mm20400.60.18.791401編 制設 計季 峰審 核批 準描 圖校 對第2章 鉆10孔夾具設計2.1研究原始質料利用本夾具主要用來10孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。2.2定位基準的選擇由零件圖可知：在對10孔進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工，進行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有：方案：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。方案：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面二種方案：方案中的心軸夾緊、定位是不正確的，且定位與夾緊應分開，因夾緊會破壞定位。心軸上的開孔也不利于排銷。通過比較分析只有方案滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來定位，從而保證其尺寸公差要求。圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準來設計鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制6個自由度。2.3切削力及夾緊力的計算鉆該孔時選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻5查表可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：實際所需夾緊力：由參考文獻5表得： 有：安全系數(shù)K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻5表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。取，查參考文獻51226可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。2.4誤差分析與計算該夾具以底面、兩孔為定位基準，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿足要求。由參考文獻5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 其中：， 且：L=103mm ，得 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：2.5 零、部件的設計與選用2.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如表2.1和2.2：表2.1可換定位銷dHD公稱尺寸允差141816150.01122514M124表2.2 固定棱形銷dHd公稱尺寸允差272022+0.0340.0236553816 1.52.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖2.1 可換鉆套鉸工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表2.4：表2.4 鉆套dHD公稱尺寸允差51212+0.018+0.007221810490.518襯套選用固定襯套其結構如圖所示：圖2.2 固定襯套其結構參數(shù)如下表2.5：表2.5 固定襯套dHDC 公稱尺寸允差公稱尺寸允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52鉆模板選用固定式鉆模板，用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。2.6夾具設計及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、兩孔為定位基準，在定位環(huán)上實現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。描圖太原理工大學現(xiàn)代科技學院機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱叉桿零件名稱叉桿共（1）頁第（1）頁車間工序號工序名稱材料牌號金工8鉆毛壞種類毛壞外型尺寸每毛壞可制作數(shù)每臺件數(shù)鑄件109*60*501設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)鉆床Z525B1夾具編號夾具名稱切削液04專用夾具乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1鉆10的孔Z525B10002512054 10032擴孔 450 1256 03 09 1013鉸孔 630 1978 03 01 1007底圖號裝訂號設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期太原理工大學現(xiàn)代科技學院工 藝 過 程 卡產品型號中批零（部）件圖號共1 頁產品名稱叉桿零（部）件名稱第1 頁材料牌號QT45-5毛坯種類球墨鑄鐵毛坯外形尺寸109*60*50每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)備注工序號工序名稱工 序 內 容車間設 備工 藝 裝 備工 時名稱、型號編號夾 具輔具刀、量具準終單件1鑄造金屬摸機械化造型2去澆冒口3時效 4車車C面，倒角金工CA6140專用車夾具硬質合金焊接車刀，游標卡尺5鉆鉆20的孔，擴孔，锪另一面倒另一面角，鉸孔金工Z525B專用鉆夾具錐柄麻花鉆，游標卡尺6銑粗精銑36mm的上表面，倒角金工X53K專用銑夾具直柄立銑刀，游標卡尺7車粗精車R23的圓弧，粗車A、D面金工C5112角鐵式車夾具硬質合金焊接車刀，游標卡尺8鉆鉆10的孔，擴孔，鉸孔，锪20的平面金工Z525B專用鉆夾具錐柄麻花鉆，游標卡尺9鉆鉆M8的螺紋孔，攻螺紋孔金工Z525B專用鉆夾具直柄長麻花鉆，游標卡尺10車精車A、D面金工C5112角鐵式車夾具硬質合金焊接車刀，外徑千分尺 11去毛刺12檢驗13入庫標記處數(shù)更改文件號簽 字日 期標 記處數(shù)更改文件號簽 字日 期 遼寧工程技術大學課程設計遼寧工程技術大學課 程 設 計題 目： 叉桿零件的加工工藝規(guī)程及加工孔10的專用夾具設計班級： 姓名： 指導教師： 完成日期： 一、設計題目設計“叉桿”零件的加工工藝規(guī)程及加工孔10的專用夾具設計二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖 1張(2) 生產類型:中批或大批大量生產三、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(參附表1) 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(50008000字) 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： 指導教師日期摘要工藝規(guī)程是工裝設計、制造和確定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它對組織生產、保證產品質量、提高勞動生產率、降低成本、縮短生產周期及改善勞動條件等都有著直接的影響，因此是生產中的關鍵工作。夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響著機械加工的質量，生產效率和成本，因此，夾具設計是機械工藝準備和施工中的一項重要工作。本文對叉桿的結構和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機械加工工藝規(guī)程，并為加工零件上直徑mm的孔設計了一套專用鉆床夾具。關鍵詞：夾具；叉桿；工藝；工時；毛坯AbstractThe process is the base of frock design、manufacturing、the method of machining and machining route. Its function is flowing: organizing produce, controlling quality, enhancing productivity, reducing cost, reducing produce periods, improving work conditions, etc. So, the process planning is the core part of produce. Fixture is very important equipment in process of machine manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. fixture designing is also a basilica portion in machine process preparative and manufacture. This thesis is about the analysis with the craftwork and the structure of the Fork stick ，make sure the process route, establish the foundry process project and the process planning of the parts, and design a set of appropriative fixture for the bore with diameter 10mm。Key words ：Fixture; fork rod; technology; hours; rough目 錄序言11零件工藝性分析11.1零件的技術要求11.2零件的作用21.3審查叉桿的工藝性31.4確定生產類型32擬定叉桿工藝路線及確定毛坯32.1選擇定位基準32.2工序順序的安排原則42.3制定工藝路線42.4工序尺寸及毛坯的確定43 切削用量及時間定額的計算63.1切削用量的計算63.2時間定額的計算94 機床夾具的設計124.1提出問題124.2設計思想124.3導向元件的設計134.4夾具設計135參考文獻166體會與展望1720遼寧工程技術大學課程設計摘要工藝規(guī)程是工裝設計、制造和確定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它對組織生產、保證產品質量、提高勞動生產率、降低成本、縮短生產周期及改善勞動條件等都有著直接的影響，因此是生產中的關鍵工作。夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響著機械加工的質量，生產效率和成本，因此，夾具設計是機械工藝準備和施工中的一項重要工作。本文對叉桿的結構和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機械加工工藝規(guī)程，并為加工零件上直徑mm的孔設計了一套專用鉆床夾具。關鍵詞：夾具；叉桿；工藝；工時；毛坯AbstractThe process is the base of frock design、manufacturing、the method of machining and machining route. Its function is flowing: organizing produce, controlling quality, enhancing productivity, reducing cost, reducing produce periods, improving work conditions, etc. So, the process planning is the core part of produce. Fixture is very important equipment in process of machine manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. fixture designing is also a basilica portion in machine process preparative and manufacture. This thesis is about the analysis with the craftwork and the structure of the Fork stick ，make sure the process route, establish the foundry process project and the process planning of the parts, and design a set of appropriative fixture for the bore with diameter 20mm。Key words ：Fixture; fork rod; technology; hours; rough目 錄序言11零件工藝性分析11.1零件的技術要求11.2零件的作用21.3審查叉桿的工藝性31.4確定生產類型32擬定叉桿工藝路線及確定毛坯32.1選擇定位基準32.2工序順序的安排原則42.3制定工藝路線42.4工序尺寸及毛坯的確定43 切削用量及時間定額的計算63.1切削用量的計算63.2時間定額的計算94 機床夾具的設計124.1提出問題124.2設計思想124.3導向元件的設計134.4夾具設計135參考文獻166體會與展望17序言隨著科技技術的不斷進步，生產都向著自動化、專業(yè)化和大批量化的方向發(fā)展。這就要求企業(yè)的生產在體現(xiàn)人性化的基礎上降低工人的生產強度和提高工人的生產效率，降低企業(yè)的生產成本?，F(xiàn)代的生產和應用設備多數(shù)都采用機電一體化、數(shù)字控制技術和自動化的控制模式。在這種要求下叉桿越發(fā)體現(xiàn)出其廣闊的應用領域和市場前景。特別是近年來與微電子、計算機技術相結合后，使叉桿進入了一個新的發(fā)展階段。又因需求的增加，所以生產也步入大批量化和自動化。為適應機械設備的要求，對叉桿的設計要求和技術領域的拓展還需要不斷的更新。1零件工藝性分析1.1零件的技術要求該叉桿的全部技術要求列如下表:技術要求加工面尺寸及偏差公差表面粗糙度形位公差20mm孔mm0.043，1.2m叉口上下表面mm0.156.3m 0.15 A叉口內圓面8mm12.5m10mm孔10mm0.0311.2m 0.05 A20孔上端面40mm12.5m 0.05 A1.2零件的作用題目所給的零件是叉桿，它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔與操縱機構相連，下方的46半孔則是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。兩件零件鑄為一體，加工時分開。1.3審查叉桿的工藝性零件如圖：審查叉桿的工藝性分析零件圖可知，該叉桿形狀、結構比較簡單，通過鑄造毛坯可以得到基本形狀，減少了加工工序，又節(jié)約了材料。除了孔以外外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床等車床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度較高，但也可以在正常的生產條件下，采用經濟的方法保質保量的加工出來。由此可以見，該零件的工藝性較好。1.4確定生產類型零件的生產類型是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制定具有決定性的影響。生產類型一般可分為大量生產、成批生產和單件生產三種類型，不同的生產類型有著完全不同的工藝特征。零件生產類型是按零件的年生產綱領和產品特征來確定的。生產綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。已知此叉桿零件的生產綱領為5000件/年，叉桿屬于輕型零件，查機械制造技術基礎課程設計指導書，可確定該零件生產類型為大批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。2擬定叉桿工藝路線及確定毛坯2.1選擇定位基準2.1.1粗基準的選擇對于同時具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工面與加工表面之間的位置要求，則應以不加工表面作為定位基準。若工件上有多個不加工表面，應選其中與加工表面位置精度要求高的表面為粗基準。如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應選擇該表面的毛坯面作為粗基準。為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡可能選擇光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。粗基準一般只在頭道工序中使用一次，應該盡量避免重復使用。因此，選擇孔的外圓柱面作為粗基準。2.1.2精基準的選擇應滿足基準重合，基準統(tǒng)一，自為基準，互為基準等原則。所選的精基準應能保證定位準確，夾緊可靠，夾具簡單，操作方便等。2.2工序順序的安排原則1）遵循“先基準后其他”原則。2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排加工工序。3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面。4）遵循“先面后孔”原則 2.3制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。查機械制造技術基礎課程設計指導書，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序：粗銑20孔的兩個端面，選用X5012立式銑床和專用夾具。工序：精銑20孔的上端面，選用X5012立式銑床和專用夾具。工序：鉆、擴、粗鉸、精鉸20孔。以36外圓和其端面為基準，選用Z525立式鉆床加專用夾具。工序：銑46的叉口及上、下端面。利用20的孔定位，以兩個面作為基準，選用X5012立式銑床和專用夾具。工序：粗銑46的叉口的內圓面。利用20的孔定位，以兩個面作為基準，選用X5012立式銑床和專用夾具。工序：精銑46的叉口的內圓面。利用20的孔定位，以兩個面作為基準，選用X5012立式銑床和專用夾具。工序：鉆、粗鉸、精鉸10孔。以36外圓和其端面為基準，選用Z525立式鉆床加專用夾具。工序：熱處理。工序：終檢。2.4工序尺寸及毛坯的確定2.4.1圓柱表面工序尺寸前面已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的加工工序的加工余量：技術要求加工面加工內容加工余量工序尺寸10孔鉆9.89.8鉸0.1610.020孔鉆1818.0擴1.819.8粗鉸0.1419.94精鉸0.0620.02.4.2平面工序尺寸技術要求工序號工序內容加工余量基本尺寸鑄件1.501粗銑46叉口上下表面1.036.003粗銑46的叉口內圓面1.08.005精銑46的叉口內圓面1.08.02.4.3確定毛坯機械加工中毛坯的種類很多，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等，同一種毛坯又有可能有不同的制造方法。最常用的毛坯是鑄件和鍛件。選擇零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為大批生產，故選擇砂型鑄件毛坯。查機械制造技術基礎課程設計指導書第23頁表2-1,選用鑄件尺寸公差等級為CT-10。根據(jù)加工余量表格可以確定毛坯的尺寸具體數(shù)據(jù)見毛坯圖：3 切削用量及時間定額的計算3.1切削用量的計算3.1.1鉆、擴、粗鉸、精鉸20孔1鉆孔工步：鉆床：Z525立式鉆床鉆頭：選用直柄麻花鉆，鉆頭直徑18.00mm，l=123mm，l1=62mm。( 1 )背吃刀量的確定 取 ap=0.25mm.(2)進給量的確定 查機械制造基礎課程設計指導書表5-21 f=0.26mm/r。(3)切削速度的計算 由表5-21 切削速度選取為20m/min，由公式，求得該工序鉆頭轉速，參照Z252型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=392r/min, 再將此轉速代入公式,可求出該工序的實際鉆削速度為2.擴孔工步：鉆床：Z525立式鉆床擴孔鉆：直柄擴孔鉆，鉆頭直徑d=19.8，L=205mm，l=140mm.（1）背吃刀量確定 取ap=0.9mm.(2)進給量的確定 查機械制造基礎課程設計指導書表5-23 f=1.0mm/r.(3)切削速度的計算 由表5-24 切削速度選取為v=83.7m/min. 由公式，求得該工序轉速，參照Z252型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=1360r/min. 再將此轉速代入公式,可求出該工序的實際鉆削速度為。3.粗鉸孔工步：鉆床：Z525立式鉆床鉸刀：直柄機用鉸刀 d=19.94，L=195mm l=60mm背吃刀量確定 取ap=0.07mm.進給量的確定 查機械制造基礎課程設計指導書f=0.8mm/r.(3)切削速度的計算 由表5-27切削速度選取為v=13.1m/min, 由公式，求得該工序轉速,參照Z252型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=195r/min. 再將此轉速代入公式,可求出該工序的實際鉆削速度為。4.精鉸孔工步：鉆床：Z525立式鉆床鉸刀：直柄機用鉸刀 d=20，L=195mm l=60mm（1）背吃刀量確定 取ap=0.03mm.（2）進給量的確定 查機械制造基礎課程設計指導書表f=0.3mm/r.（3）切削速度的計算 由表5-26切削速度選取為v=8m/min, 由公式，求得該工序轉速,參照Z252型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=140r/min. 再將此轉速代入公式,可求出該工序的實際鉆削速度為。3.1.2鉆、粗鉸、精鉸10孔1鉆孔工步：鉆床：Z525立式鉆床鉆頭：選用直柄麻花鉆，鉆頭直徑9.8mm，l=89mm，l1=40mm。( 1 )背吃刀量的確定 取 ap=4.9mm.(2)進給量的確定 查機械制造基礎課程設計指導書表5-21 f=0.20mm/r。(3)切削速度的計算 由表5-21 切削速度選取為20m/min，由公式，求得該工序鉆頭轉速，參照Z252型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=680r/min, 再將此轉速代入公式,可求出該工序的實際鉆削速度為2.粗鉸孔工步：鉆床：Z525立式鉆床鉸刀：直柄機用鉸刀 d=9.96，L=133mm l=38mm（1）背吃刀量確定 取ap=0.08mm.（2）進給量的確定 查機械制造基礎課程設計指導書表f=0.8mm/r.（3）切削速度的計算 由表5-27切削速度選取為v=14.1m/min, 由公式，求得該工序轉速,參照Z252型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=545r/min. 再將此轉速代入公式,可求出該工序的實際鉆削速度為。3.精鉸孔工步：鉆床：Z525立式鉆床鉸刀：直柄機用鉸刀 d=10，L=133mm l=38mm（1）背吃刀量確定 取ap=0.02mm.（2）進給量的確定 查機械制造基礎課程設計指導書表f=0.3mm/r.（3）切削速度的計算 由表5-26切削速度選取為v=8m/min, 由公式，求得該工序轉速,參照Z252型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=272r/min. 再將此轉速代入公式,可求出該工序的實際鉆削速度為。3.2時間定額的計算3.2.1鉆、擴、粗鉸、精鉸20孔1鉆孔工步：根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：l=40mm; l2=0mm; l1=D/2*cotkr+(12)=1.09mm; f=0.26mm/r;n=392mm/r.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間：tj=(40mm+1.09mm) /(0.26mm/min* 392r/min)= 0.4min=24s。2擴孔工步：根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：l=40mm; l2=2mm; l1=D/2*cotkr+(12)=1.654mm; f=1.0mm/r;n=1360mm/r.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間：tj=(40mm+1.654mm+2mm)/(1.0mm/min*1360r/min) =0.03min=0.18s。3粗鉸工步：根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得： l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（19.94-19.8）/2=0.07查得l1=0.19mm; l2=13mm;而l=40mm; f=0.8mm/r; n=195r/min.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間：tj=(40mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/min*195r/min)=0.34min=20.4s4.精鉸工步同上，根據(jù)表5-41可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（20-19.94）/2=0.03查得l1=1.1mm; l2=45mm; 而l=40mm; f=0.3 mm/r; n=140 r/min.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=(40mm+1.1mm+45mm)/(1.3mm/min *140r/min)=2.05min=123s。5.輔助時間ta的計算輔助時間ta與基本時間tj之間的關系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時間分別為：鉆孔工步的輔助時間為：ta=0.15*24s=3.6s;擴孔工步的輔助時間為：ta=0.15*0.18s=0.027s;粗鉸工步的輔助時間為：ta=0.15*20.4s=3.06s;精鉸工步的輔助時間為：ta=0.15*123s=18.45s;6.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的時間、休息與生理需要的時間和準備與終結時間。由于端蓋的生產類型為大批生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%，這里均取3%，則各工序的其他時間可按關系式（3%+3%）（tj+ta）計算，它們分別為：鉆孔工步的其他時間為：tb+tx =6%* (24s+3.6s)=1.656s;擴孔工步的其他時間為：tb+tx =6%* (0.18s+0.027s)=0.012s粗鉸工步的其他時間為：tb+tx =6%* (20.4s+3.06s)=1.408s;精鉸工步的其他時間為：tb+tx =6%* (123s+18.45s)=8.487s;單件時間tdj的計算7.這里的各工序的單件時間分別為：鉆孔工步tdj鉆=24s+3.6s+1.626s=29.226s;擴孔工步tdj擴=0.18s+0.027s+0.012s=0.219s粗鉸工步tdj粗鉸=20.4s+3.06s+1.408s=24.868s;精鉸工步tdj精鉸=123s+18.45s+8.487s=39.937s;因此，此工序的單件時間：tdj=tdj鉆+tdj擴tdj粗鉸+tdj精鉸=29.226s+0.219s+24.868s+39.937=94.25s。3.2.2鉆、粗鉸、精鉸10孔1鉆孔工步：根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得： l=36mm; l2=0mm; l1=D/2*cotkr+(12)=3.904mm; f=0.20mm/r;n=680mm/r.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間：tj=(36mm+3.904mm) /(0.20mm/min * 680r/min)= 0.29min=17.4s。2粗鉸工步根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（9.96-9.8）/2=0.08查得l1=0.19mm; l2=13mm; 而l=36mm; f=0.8mm/r; n=545r/min.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間：tj=(36mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/min*545r/min)=0.34min=0.11min=6.6s。3.精鉸工步同上，根據(jù)表5-41可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（10-9.96）/2=0.02查得l1=0.37mm; l2=13mm; 而l=36mm; f=0.3 mm/r; n=272 r/min.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間：tj=(36mm+0.37mm+13mm)/(0.3mm/min*272r/min)=0.605min=36.3s。4輔助時間ta的計算同上輔助時間ta與基本時間tj之間的關系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時間分別為：鉆孔工步的輔助時間為：ta=0.15*17.4s=2.61s;粗鉸工步的輔助時間為：ta=0.15*6.6s=0.99s;精鉸工步的輔助時間為：ta=0.15*36.3s=5.45s;5. 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的時間、休息與生理需要的時間和準備與終結時間。由于端蓋的生產類型為大批生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%，這里均取3%，則各工序的其他時間可按關系式（3%+3%）（tj+ta）計算，它們分別為：鉆孔工步的其他時間為：tb+tx =6%* (17.4s+2.61s)=1.2s;粗鉸工步的其他時間為：tb+tx =6%* (6.6s+0.99s)=0.46s;精鉸工步的其他時間為：tb+tx =6%* (36.3s+5.45s)=2.51s;6單件時間tdj的計算這里的各工序的單件時間分別為：鉆孔工步tdj鉆=17.4s+2.61s+1.2s=21.21s;粗鉸工步tdj粗鉸=6.6s+0.99s+0.46s=8.05s;精鉸工步tdj精鉸=36.3s+5.45s+2.51s=44.26s;因此，此工序的單件時間：tdj=tdj鉆+tdj粗鉸+tdj精鉸=21.21s+8.05s+44.26s =73.52s。4 機床夾具的設計夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產率，降低制造成本，一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產率，從而降低生產成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。夾具裝配圖4.1提出問題（1）怎樣限制零件的自由度：V形塊限制四個方向的自由度（即X,Y的平動和轉動），兩個圓柱銷的加入可以限制Z方向的轉動，Z方向的平動不需要限制。所以設計的夾具只要限制5個自由度。（2）設計夾緊裝置：夾具由固定手柄緊夾緊配合V形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。如圖所示：（3）設計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆、擴孔鉆頭和鉸刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。4.2設計思想設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。本夾具主要是對20孔進行加工，孔的尺寸精度要求為GB/T1804-m表面粗糙度1.2，鉆、擴、粗鉸、精鉸可以滿足其精度要求，所以要在滿足其精度的前提下提高勞動生產效率，降低勞動強度。4.3導向元件的設計加工20mm的通孔選用立式鉆床，鉆床夾具的刀具導向元件為鉆套。鉆套的作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置，并在加工中對鉆頭等孔加工刀具進行引導，防止刀具在加工中發(fā)生偏移。1）鉆套高度H鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關。鉆套高度H越大，刀具的導向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H=(12.5)d，所以H=1.620mm=32mm。2）排屑間隙h鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙。h值太小，切屑難以自由排出，使加工表面損壞；h值太大時，會降低鉆套對鉆頭的導向作用。加工鑄鐵時，h=(0.30.7)d，所以h=0.6520mm=13mm。4.4夾具設計4.3.1定位分析（1）定位基準的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。故加工20孔時，以36外圓和其端面為基準（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。，因為該定位元件的工序基準為36外圓柱，定位基準為加工零件的軸線，所以基準不重合誤差b =Td/2=0.043/2=0.0215mm；基準位移誤差j=Td/sin（/2）=0.061mm所以定位誤差d=j-b=0.061-0.0215=0.0395mm4.3.2切削力及夾緊力的計算夾緊機構應保證工件夾緊可靠安全不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。在設計夾緊裝置時必須合理選擇夾緊力的方向和作用點，必要時還應進行夾緊力的估算。刀具：18的麻花鉆，19.8的擴孔鉆，19.94鉸刀。鉆孔切削力：查機床夾具設計手冊P70表3-6，得鉆削力計算公式： 式中 P鉆削力t鉆削深度S每轉進給量D麻花鉆直徑HB布氏硬度 所以 =800（N）鉆孔的扭矩： 式中 S每轉進給量D麻花鉆直徑HB布氏硬度=0.014=1580(NM)擴孔時的切削力：查機床夾具設計手冊P70表3-6，得鉆削力計算公式：式中 P切削力t鉆削深度S每轉進給量D擴孔鉆直徑HB布氏硬度 所以 = 873（N）擴孔的扭矩： 式中 t鉆削深度S每轉進給量D麻花鉆直徑HB布氏硬度 =1263（NM）鉆孔夾緊力：查機床夾具設計手冊P70表3-6，查得工件以V形塊和定位塊定位時所需夾緊力計算公式：式中 螺紋摩擦角平頭螺桿端的直徑工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16螺桿直徑 螺紋升角Q 手柄作用力L 手柄長度則所需夾緊力 =399（N）根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。5參考文獻：1.黃健求 機械制造技術基礎 機械工業(yè)出版社 2005.112.崇凱 機械制造技術基礎課程設計指南 化學工業(yè)出版社 2007.23.肖繼德、陳寧平 機床夾具設計（第二版） 機械工業(yè)出版社 2000.54.秦國華、張衛(wèi)紅 機床夾具的現(xiàn)代設計方法 航空工業(yè)出版社 2006.115.秦寶榮 機床夾具設計 中國建材工業(yè)出版社 1998.26.陳國香 機械制造與模具制造工藝學 清華大學出版社 2006.57.李彩霞 機械精度設計與檢測技術 上海交通大學出版社 2006.18.黃健球 機械制造技術基礎 機械工業(yè)出版社 2005.11 9.孫志禮、冷興聚、魏延剛、曾海泉 機械設計東北大學出版社 2000.9 10.孫麗媛 機械制造工藝及專用夾具設計指導 冶金工業(yè)出版社 2002.1211.鄒青 機械制造技術基礎課程設計指導教程 機械工業(yè)出版社 2004.812. 蘇翼林.材料力學M.北京:人民教育出版社,197913.鞏云鵬 田萬祿 機械設計課程指導書 東北大學出版社 2000.1214.李鳳平 張士慶 機械制圖 東北大學出版社 2003.9 6體會與展望：通過這次課程設計使我進一步的理解了所學的理論知識及具體運用了這些知識。通過這次課程設計，使自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗，學會了查圖表、資料、手冊等工具書。綜合應用了所學專業(yè)知識,培養(yǎng)了自主動手能力.將理論與實際結合起來.在設計過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯誤,但是這并不影響我學習知識的積極性,我懂的設計人員的艱辛,也對他們的付出表示敬意 總之，通過這次課程設計使我受益非淺，為我今后的學習及工作打下了堅實而良好的基礎。在此，忠心感謝各位老師的幫助和指導。