撥叉零件的機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)【銑槽16H11】

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額代號(hào)名稱單件時(shí)間（分）每班次數(shù)每臺(tái)件數(shù)工人等級(jí)粗銑E、F面夾具1011高工步號(hào)工步內(nèi)容走刀長度(毫米）走刀次數(shù)切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）機(jī)動(dòng)時(shí)間（分）輔助時(shí)間（分）刀具輔具量具名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格4粗銑F面2.2149.44750.90.192.25精銑F面1.0188.46001.20.242.25擬制日期審核日期批準(zhǔn)日期共 頁第 頁機(jī)械制造教研室機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào)零件名稱零件號(hào)撥 叉工序名稱鉆、擴(kuò)、鉸20H9孔工序號(hào)30技檢要求基準(zhǔn)面材料同時(shí)加工零件數(shù)設(shè)備牌號(hào)硬度名稱型號(hào)45HB2201立式銑床 X525夾具定 額代號(hào)名稱單件時(shí)間（分）每班次數(shù)每臺(tái)件數(shù)工人等級(jí)專用鉆夾具1011高工步號(hào)工步內(nèi)容走刀長度(毫米）走刀次數(shù)切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）機(jī)動(dòng)時(shí)間（分）輔助時(shí)間（分）刀具輔具量具名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格5鉆20孔至178.533.66300.330.252.04擴(kuò)20孔至19.71.3531.25000.60.162.04鉸20孔至要求尺寸20H90.1537.83152.00.072.04擬制日期審核日期批準(zhǔn)日期共 頁第 頁機(jī)械制造教研室機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào)零件名稱零件號(hào)撥 叉工序名稱粗、精銑20.5的槽工序號(hào)50技檢要求基準(zhǔn)面材料同時(shí)加工零件數(shù)設(shè)備牌號(hào)硬度名稱型號(hào)45HB2201立式銑床 X52K夾具定 額代號(hào)名稱單件時(shí)間（分）每班次數(shù)每臺(tái)件數(shù)工人等級(jí)專用銑槽夾具1011高工步號(hào)工步內(nèi)容走刀長度(毫米）走刀次數(shù)切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）機(jī)動(dòng)時(shí)間（分）輔助時(shí)間（分）刀具輔具量具名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格6粗銑20.5的槽至18.5930751.081.054.17精銑18.5的槽至要求尺寸20.52.52447.51.761.234.17擬制日期審核日期批準(zhǔn)日期共 頁第 頁機(jī)械制造教研室機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào)零件名稱零件號(hào)撥 叉工序名稱銑 斷工序號(hào)70技檢要求基準(zhǔn)面材料同時(shí)加工零件數(shù)設(shè)備牌號(hào)硬度名稱型號(hào)45HB2201立式銑床X52K夾具定 額代號(hào)名稱單件時(shí)間（分）每班次數(shù)每臺(tái)件數(shù)工人等級(jí)專用銑斷夾具1011高工步號(hào)工步內(nèi)容走刀長度(毫米）走刀次數(shù)切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）機(jī)動(dòng)時(shí)間（分）輔助時(shí)間（分）刀具輔具量具名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格7銑斷44大頭孔458.81500.030.622.29擬制日期審核日期批準(zhǔn)日期共 頁第 頁機(jī)械制造教研室機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào)零件名稱零件號(hào)撥 叉工序名稱鉆6孔工序號(hào)60技檢要求基準(zhǔn)面材料同時(shí)加工零件數(shù)設(shè)備牌號(hào)硬度名稱型號(hào)45HB2201臺(tái)式鉆床Z4006A夾具定 額代號(hào)名稱單件時(shí)間（分）每班次數(shù)每臺(tái)件數(shù)工人等級(jí)專用鉆孔夾具1011高工步號(hào)工步內(nèi)容走刀長度(毫米）走刀次數(shù)切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）機(jī)動(dòng)時(shí)間（分）輔助時(shí)間（分）刀具輔具量具名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格8鉆6孔33016000.220.112.11擬制日期審核日期批準(zhǔn)日期共 頁第 頁機(jī)械制造教研室機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào)零件名稱零件號(hào)撥 叉工序名稱粗、精鏜44孔工序號(hào)40技檢要求基準(zhǔn)面材料同時(shí)加工零件數(shù)設(shè)備牌號(hào)硬度名稱型號(hào)45HB2201臥式金剛鏜床T740K夾具定 額代號(hào)名稱單件時(shí)間（分）每班次數(shù)每臺(tái)件數(shù)工人等級(jí)專用鏜夾具1011高工步號(hào)工步內(nèi)容走刀長度(毫米）走刀次數(shù)切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）機(jī)動(dòng)時(shí)間（分）輔助時(shí)間（分）刀具輔具量具名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格10粗鏜孔44至43.21.1140.410000.20.114.5精鏜孔至要求尺寸440.8815814500.150.154.49擬制日期審核日期批準(zhǔn)日期共 頁第 頁機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號(hào)零（部）圖號(hào) 共 1 頁產(chǎn)品名稱零（部）名稱拔叉第 1 頁材料牌號(hào)45毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸195.6mm68mm45.2mm每毛坯件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備 注工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(shí)準(zhǔn)終單件鍛件2.時(shí)效處理3.粗洗底面4.鉆4*直徑13、4*直徑26孔5.銑前面6銑削后面7銑削左面8銑削右面9銑削頂面10.粗鏜，半精鏜直徑128孔11.粗鏜半精鏜直徑60孔12.鉆頂面各孔，并攻絲13.鉆前面各孔并攻絲14鉆后面各孔并攻絲15.鉆左面各孔并攻絲16.鉆右面各孔并攻絲17.精鏜直徑128孔18精鏜直徑60孔19終檢20清洗入庫鍛時(shí)效熱銑粗、精銑E面金工二臥式銑床 X6012專用銑夾具銑粗、精銑F面金工二臥式銑床 X6012專用銑夾具鉆、擴(kuò)、鉸鉆、擴(kuò)、鉸20孔金工二臺(tái)式鉆床 Z4006A專用鉆夾具鏜粗、精鏜44孔金工二臥式金剛鏜床 T740K專用鏜夾具銑粗、精銑20.5槽金工二臥式銑床 X6012專用銑夾具鉆孔鉆6孔金工二臺(tái)式鉆床 Z4006A專用鉆夾具銑銑斷44孔金工二臥式銑床 X6012專用銑夾具10檢檢、檢查各部分尺寸及精度金工二11入庫入庫、組裝入庫金工二設(shè)計(jì)（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì)簽（日期）標(biāo)記處記更改文件號(hào)簽字日期四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院Sichuan Vocational and Technical College畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目撥叉零件的機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)所屬部機(jī)械工程系所屬專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造所屬班級(jí)學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師起訖日期2012.092013.04四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處制摘 要此次設(shè)計(jì)是對(duì)撥叉零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鍛件，具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對(duì)于加工大頭孔、槽和鉆小頭孔斜面小孔的工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要求。關(guān)鍵詞 撥叉，加工工藝，專用夾具，設(shè)計(jì)IIIAbstractThis design is to dials forks the components the processing craft and the jig design, its components are the forging, has the volume to be small, components complex characteristic,Because the surface is easier than the hole to process, when formulation technological process, first the machined surface, then processes other take the surface as the datum,In which various working procedures jig all uses the unit clamp, special regarding processes the big end of hole, the trough and drills the capitellum hole incline eyelet in the working procedure, Chooses locate mode which two sells at the same time, and operates the simple manual clamp way clamp, its organization design is simple, the convenience also can satisfy the request.Key words： Dials the fork, the processing craft, unit clamp, design目 錄摘 要IAbstractII目 錄III第1章 緒論11.1 機(jī)械加工工藝概述11.2機(jī)械加工工藝流程11.3夾具概述21.4機(jī)床夾具的功能21.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)31.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀31.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向3第2章 撥叉的分析62.1撥叉的工藝分析62.2撥叉的工藝要求6第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)73.1 加工工藝過程73.2確定各表面加工方案73.2.1影響加工方法的因素83.2.2加工方案的選擇83.3 確定定位基準(zhǔn)93.3.1粗基準(zhǔn)的選擇93.3.1精基準(zhǔn)選擇的原則93.4工藝路線的擬訂103.4.1工序的合理組合103.4.2工序的集中與分散113.4.3加工階段的劃分123.4.4加工工藝路線方案的比較133.5撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定153.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求153.5.2撥叉的偏差計(jì)算163.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）173.7時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排27第4章 銑槽夾具設(shè)計(jì)314.1研究原始質(zhì)料314.2定位基準(zhǔn)的選擇314.3 切削力及夾緊分析計(jì)算314.4 誤差分析與計(jì)算334.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用344.5.1定位銷選用344.5.2夾緊裝置的選用344.5.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)344.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明37總結(jié)與展望38參考文獻(xiàn)39致 謝40 第1章 緒論1.1 機(jī)械加工工藝概述機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)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(jī)械加工工藝過程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。 機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說明，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(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 1.2機(jī)械加工工藝流程機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以上內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件上，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時(shí)定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。1.3夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過程中。工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。1.4機(jī)床夾具的功能在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。1機(jī)床夾具的主要功能機(jī)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）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。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 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。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2機(jī)床夾具的特殊功能機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。（1）對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。（2）導(dǎo)向 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(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)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。1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如上新的要求：1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5m；精密心軸的同軸度公差可控制在1m內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.20.5m。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件上仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。計(jì)算機(jī)輔助機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD技術(shù)來完成夾具設(shè)計(jì)的先進(jìn)方法。由于夾具種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其設(shè)計(jì)過程涉及控制條件多，因此，用于夾具設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件甚少，目前還沒有一種軟件系統(tǒng)能夠?qū)A具設(shè)計(jì)完全數(shù)字化。目前，計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)一般是采用二維CAD軟件進(jìn)行。采用二維CAD軟件進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，可以提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，但是其缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)人員首先要閱讀工件二維零件圖，了解零件的加工要求，并將二維零件圖在頭腦中三維實(shí)體化；再選擇或設(shè)計(jì)合適的定位、夾緊等元件和裝置；接上來將上述結(jié)構(gòu)在頭腦中形成夾具三維實(shí)體，用二維圖表示，完成夾具的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，思維要在三維和二維模型中反復(fù)轉(zhuǎn)換，最終繪制二維的總裝圖。由于繪制三維實(shí)體效果的裝配圖難度大，效率低，一般不繪制三維裝配圖。這對(duì)夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，以及加工和裝配均有不利的影響。3D軟件是一個(gè)基于特征的參數(shù)化實(shí)體建模設(shè)計(jì)工具，該軟件完全采用Windows圖形用戶界面，易學(xué)易用。借助3D軟件平臺(tái)，可以創(chuàng)建三維實(shí)體模型；編輯零件裝配體并進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)仿真；利用它的動(dòng)畫功能不僅可以檢查夾具工作的可行性，還能得到夾具零部件裝配和運(yùn)動(dòng)過程的動(dòng)畫文件。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的功能在于能協(xié)助設(shè)計(jì)者完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)各階段的工作。本文針對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，借助3D軟件平臺(tái)，將設(shè)計(jì)時(shí)所用標(biāo)準(zhǔn)零件建立實(shí)體模型庫；對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)零件，采用交互方式建模方法直接在設(shè)計(jì)平臺(tái)建模并建立非標(biāo)準(zhǔn)模型庫。采用二維CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，它使我們甩掉了圖板，解決r使用繪圖板帶來的諸多弊端。現(xiàn)在，大量三維實(shí)體造型軟件崛起，如PR0E、UG、3D、SoIidedge等，推動(dòng)了設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新革命由于這些三維軟件不僅僅可創(chuàng)建三維實(shí)體模型，還可利用設(shè)計(jì)出三維模型進(jìn)行模擬裝配和靜態(tài)干涉檢查、機(jī)構(gòu)分析、動(dòng)態(tài)干涉檢查、動(dòng)力學(xué)分析、強(qiáng)度分析等，并且與其它軟件配合可進(jìn)行零件的數(shù)控加工演示和數(shù)控代碼的生成。這些功能是以往的二維CAD無法比擬的。結(jié)合夾具設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、高精度性等特點(diǎn)采用了易學(xué)易懂的3D三維實(shí)體造型軟件來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程。39第2章 撥叉的分析2.1撥叉的工藝分析其小頭孔與底平面有垂直度的公差要求，撥叉底面與大頭孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽邊有平行度公差和對(duì)稱度公差要求等。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。撥叉是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小頭孔端要求加工，對(duì)精度要求也很高。撥叉的底面、大頭孔上平面和小頭孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。2.2撥叉的工藝要求設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。圖2.1 撥叉零件圖該加工有七個(gè)加工表面：平面加工包括撥叉底面、大頭孔上平面；孔系加工包括大、小頭孔、小孔；小頭孔端的槽加工以及大頭孔的銑斷加工。 以平面為主有： 撥叉底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是； 大頭孔端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是。 孔系加工有： 的大頭孔粗、精鏜加工，其表面粗糙度為； 的小頭孔鉆、擴(kuò)和鉸加工，其表面粗糙度要求； 的小孔鉆加工，小孔表面粗糙度要求。 小頭孔端槽的加工，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊，而槽底的表面粗糙度要求是。 最后為大頭孔的銑斷加工，要求斷口粗糙度。撥叉毛坯的選擇模鍛，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是5000件，由3表2.13可知是中批量生產(chǎn)。上面主要是對(duì)撥叉零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為模鍛和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 加工工藝過程由以上分析可知，該撥叉零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。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(duì)于撥叉來說，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)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：撥叉的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對(duì)加工要求也就不是很高。3.2確定各表面加工方案一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)撥叉的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和槽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(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。3.2.1影響加工方法的因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，表面粗糙度為Ra0.63m，并要求淬硬時(shí)，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車半精車淬火粗磨。3.2.2加工方案的選擇 由參考文獻(xiàn)3表2.112可以確定，平面的加工方案為：粗銑精銑（），粗糙度為6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。 由參考文獻(xiàn)3表2.111確定，孔的表面粗糙度要求為6.3，則選擇孔的加方案序?yàn)椋捍昼M精鏜。 小頭孔加工方法：加零件毛坯不能直接鍛出孔，只能鍛出一個(gè)小坑，以便在以后加工時(shí)找正其中心，但其表面粗糙度的要求為，所以選擇加工的方法是鉆擴(kuò)鉸。 孔加工方法：因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓撸?，所以我們采用一次鉆孔的加工方法。 小頭端面槽的加工方法是：因槽兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高，為，所以我們采用粗銑精銑。3.3 確定定位基準(zhǔn)3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，主要是選擇加工撥叉底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。3.3.1精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，它的底平面與小頭孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面和一個(gè)孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌庸け砻?，所以也可以用的孔為加工基?zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。3.4工藝路線的擬訂對(duì)于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。撥叉的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工撥叉底面大頭孔上平面。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。3.4.1工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。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(jìn)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。3.4.2工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序分散的特點(diǎn)工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中的特點(diǎn)工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。3.4.3加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段： 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為IT11IT12。粗糙度為Ra80100m。 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為IT9IT10。表面粗糙度為Ra101.25m。 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為IT6IT7，表面粗糙度為Ra101.25m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。3.4.4加工工藝路線方案的比較在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。見下表： 表3.1加工工藝路線方案比較表工序號(hào)方案方案工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)010粗銑平面E、F平面和孔粗、精銑E平面平面和孔020精銑平面E、F平面和孔粗、精銑F平面平面和孔030鉆、擴(kuò)、鉸： 孔底面和側(cè)面鉆、擴(kuò)、鉸： 孔底面和側(cè)面040粗鏜孔底面和孔粗、精鏜孔底面和孔050精鏜孔底面、孔和孔粗、精銑槽底面、孔和孔060粗銑槽底面、孔和孔鉆 ：孔底面、孔和孔070精銑槽底面和孔銑斷底面和孔080鉆 ：孔檢驗(yàn)090銑斷底面和孔加工工藝路線方案的論證： 從前兩步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一個(gè)工序中，以便裝夾、安裝工件。 再看后面的鏜孔、銑槽工序，方案把粗、精加工分在兩個(gè)不同的工序中，而方案都在一個(gè)工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)也可以減少工件的安裝次數(shù)。方案2中其工序較為集中，如粗、精加工都安排在一個(gè)工序中，以便裝夾、安裝工件。由以上分析：方案為合理、經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表：表3.2加工工藝過程表工序號(hào)工 種工作內(nèi)容說 明010鍛造模鍛鑄件毛坯尺寸：長： 寬： 高：孔：020熱處理退火030銑粗、精銑E平面工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺(tái)銑床040銑粗、精銑F平面工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺(tái)銑床050鉆、擴(kuò)、鉸將孔鉆到直徑再將擴(kuò)孔到最后進(jìn)行鉸加工到要求尺寸工件采有專用夾具裝夾，機(jī)床選用搖臂鉆床（）060粗、精鏜粗、精鏜孔工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（）070粗、精銑粗、精銑槽工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺(tái)銑床080鉆鉆到要求尺寸工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床090銑斷將大頭孔銑斷100檢驗(yàn)110入庫清洗，涂防銹油3.5撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉的鍛造采用的是45鋼模鍛制造，其材料是45，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用模鍛毛坯。3.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求撥叉為鍛造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： 由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī)件配合的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直的對(duì)稱，盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)。 模鍛件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 模鍛件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。3.5.2撥叉的偏差計(jì)算 撥叉底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計(jì)算底平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻(xiàn)4表1119。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。查3可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為IT12，粗銑平面時(shí)厚度偏差取精銑：由參考文獻(xiàn)3表2.359，其余量值規(guī)定為。鍛造毛坯的基本尺寸為，又由參考文獻(xiàn)4表1119可得鑄件尺寸公差為。毛坯的名義尺寸為：毛坯最小尺寸為：毛坯最大尺寸為：粗銑后最大尺寸為：粗銑后最小尺寸為：精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個(gè)尺寸精度15d8。 大小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算參照參考文獻(xiàn)3表2.22，2.225,2.313和參考文獻(xiàn)15表18，可以查得：孔：鉆孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。擴(kuò)孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。鉸孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是?？状昼M孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。精鏜孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。根據(jù)工序要求，小頭孔加工分為鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工序，而大頭孔加工分為粗鏜、精鏜二個(gè)工序完成，各工序余量如下：鉆孔 參照參考文獻(xiàn)3表2.347，表2.348。確定工序尺寸及加工余量為：加工該孔的工藝是：鉆擴(kuò)鉸鉆孔： 擴(kuò)孔： （Z為單邊余量）鉸孔： （Z為單邊余量） 鏜孔加工該孔的工藝是：粗鏜精鏜粗鏜： 孔， ；精鏜： 孔， ；鍛件毛坯孔的基本尺寸分別為：粗、精銑槽參照參考文獻(xiàn)1表215，得其槽邊雙邊粗加工余量2Z=2.0mm，槽深加工余量為1.0mm，再由參照參考文獻(xiàn)1表215的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為，精加工為。槽兩邊毛坯名義尺寸為：槽兩邊毛坯最大尺寸為：槽兩邊毛坯最小尺寸為：粗銑兩邊工序尺寸為：粗銑槽底工序尺寸為：27精銑兩邊工序尺寸為：，已達(dá)到其加工要求：。3.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）工序1：粗、精銑E平面。機(jī)床：臥式銑床刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，取根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.174，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取切削工時(shí)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(jī)動(dòng)時(shí)間： 機(jī)動(dòng)時(shí)間：所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間工序2：粗、精銑F面。機(jī)床：臥式銑床刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，取根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知，刀具切入長度：精銑時(shí)刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：機(jī)動(dòng)時(shí)間：所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間工序3：鉆、擴(kuò)、鉸孔。機(jī)床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔鉆孔時(shí)先采取的是鉆孔，再擴(kuò)到，所以。切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.441，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取所以實(shí)際切削速度：切削工時(shí) 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(jī)動(dòng)時(shí)間： 擴(kuò)孔刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.331選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。片型號(hào)：E403因鉆孔時(shí)先采取的是先鉆到孔再擴(kuò)到，所以，切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.452，取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.453，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取所以實(shí)際切削速度：切削工時(shí)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(jī)動(dòng)時(shí)間： 鉸孔刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.354，選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。切削深度：，且。進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.458，取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.460，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.131取實(shí)際切削速度：切削工時(shí)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(jī)動(dòng)時(shí)間：該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：工序4 ：粗、精鏜孔。機(jī)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(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.466，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.445，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.141，取實(shí)際切削速度：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)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(jī)動(dòng)時(shí)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(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.466，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.445，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.1441，取實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)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(jī)動(dòng)時(shí)間：所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)工序5：粗、精銑槽。機(jī)床：雙立軸圓工作臺(tái)銑床刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀 粗銑18.5槽切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)1表查得切削速度。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.174，取實(shí)際切削速度：進(jìn)給量：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =63mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： 精銑20.5槽切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)1表查得切削速度，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.174，取。實(shí)際切削速度：進(jìn)給量：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間：工序6：鉆孔機(jī)床：臺(tái)式鉆床刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,切削速度。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取。實(shí)際切削速度：切削工時(shí)被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取。加工基本時(shí)間： 工序5：銑斷機(jī)床：雙立軸圓工作臺(tái)銑床刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)1表217，選細(xì)齒鋸片銑刀切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)1表查得切削速度。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)取。實(shí)際切削速度：進(jìn)給量：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =63mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： 3.7時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該撥叉的年產(chǎn)量為5000件。一年以240個(gè)工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于21件。設(shè)每天的產(chǎn)量為21件。再以每天8小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于22.8min。參照參考文獻(xiàn)3表2.52，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí)） 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： 其中： 單件時(shí)間定額 基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 輔助時(shí)間，用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值 粗、精銑E、F面粗加工機(jī)動(dòng)時(shí)間：精加工機(jī)動(dòng)時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表2.545，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，則 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.548，單間時(shí)間定額有：因此應(yīng)布置二臺(tái)粗、精機(jī)床即可以完成此二道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 鉆、擴(kuò)、鉸孔機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表2.541，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，則 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.543，單間時(shí)間定額：因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 粗、精鏜孔粗鏜孔：機(jī)動(dòng)時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表2.537，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，則 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.539，。單間時(shí)間定額有：因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。精鏜孔到要求尺：機(jī)動(dòng)時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表2.537，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，則 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.539，。單間時(shí)間定額：因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 粗、精銑槽加工機(jī)動(dòng)時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表2.545，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，則 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.548，。單間時(shí)間定額有：因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成此道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 鉆孔機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表2.541，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，則 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.543，。單間時(shí)間定額，由式（1.11）有：因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 銑斷加工機(jī)動(dòng)時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表2.545，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為則 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.548，。單間時(shí)間定額有：因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成此道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。第4章 銑槽夾具設(shè)計(jì)4.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來粗、精銑20.5槽，該槽對(duì)孔的中心線要滿足對(duì)稱度要求以及其槽兩邊的平行度要求。在銑此槽時(shí)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對(duì)槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工，進(jìn)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。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(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)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，孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會(huì)破壞定位。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。銑該槽時(shí)其對(duì)孔的中心線有對(duì)稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即為撥叉底平面；兩銷為的短圓柱銷和的棱形銷。4.3 切削力及夾緊分析計(jì)算刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)55表129 可得銑削切削力的計(jì)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(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。查參考文獻(xiàn)51226可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.1.由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為。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(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 其中：， 且：L=135mm ，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(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用4.5.1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)如下表：表5.1 定位銷dHD公稱尺寸允差141816150.01122514M124 表5.2 定位棱銷dHd公稱尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.54.5.2夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表5.3：表5.3 移動(dòng)壓板公稱直徑L645208196.67M654.5.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖5.1 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(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。由于本道工序是完成撥叉