基于氣動(dòng)夾緊的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)

摘 要 本次設(shè)計(jì)是對(duì)換擋撥叉零件的加工工藝規(guī)程及部分工序的專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)。換擋撥叉零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并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加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以換擋撥叉大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，以換擋撥叉大外圓端面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn)。主要加工工序安排是先以換擋撥叉大外圓端面互為基準(zhǔn)加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。并對(duì)部分 工序?qū)崿F(xiàn)了氣動(dòng)夾緊。 關(guān)鍵詞 撥叉；加工工藝；專(zhuān)用夾具；氣動(dòng)夾具 Abstract The design is to decide process planning of shift fork parts and special clamp of part of a dedicated fixture. The main processing surface of the shift fork part is flat and the hole. Known by the principle of processing technology, we can easier ensure precision of the plane precision than the holes. Therefore, this design followed the principles, which machining the plane first. And a clear hole and surface processing is divided into roughing and finishing stages to ensure accuracy. The select of the rough base is a large cylindrical end, to shift fork end with two large cylindrical holes as a fine reference process. The first main processing operation to shift fork arrangement is a large cylindrical base machined end face each other, and then processed to face positioning technology holes. In addition to the follow-up processes are used outside of individual processes and process end processing of other holes location and plane. And designed a pneumatic fixture for one procession of the work-piece. Key words: Fork； processing； special fixtures； pneumatic clamp 目 錄 摘 要 ABSTRACT 目錄 1 緒論 III 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 7 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 7 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 2 2 零件的三維造型 3 3 換擋撥叉加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 3.1 零件的分析 7 3.1.1 零件的作用 7 3.1.2 零件的工藝分析 7 3.1.3 確定毛坯的制造形式 8 3.2 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 8 3.3 換擋撥叉加工定位基準(zhǔn)的選擇 8 3.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 8 3.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 9 3.4 工藝路線(xiàn)的制定 9 3.4.1 工藝方案一 9 3.4.2 工藝方案二 9 3.4.3 工藝方案的比較與分析 9 3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 3.6 確定切削用量及基本工時(shí) 11 3.7 零件加工工藝小結(jié) . .22 4 基于氣動(dòng)夾緊的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) .23 4.1 設(shè)計(jì)主旨 23 4.2 夾具設(shè)計(jì) 23 4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 23 4.2.2 定位誤差分析 23 4.2.3 銑 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 .23 4.3 氣缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .24 4.3.1 切削力及切削力矩的計(jì)算與分析 24 4.3.2 氣缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 26 5 加工 2- 8H8 工藝孔夾具設(shè)計(jì) 29 5.1 加工 30 工藝孔夾具設(shè)計(jì) 29 5.2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 29 5.3 配合種類(lèi)的選擇 30 5.4 定位誤差分析 30 5.5 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 31 5.6 鉆套 襯套 鉆模板設(shè)計(jì) 31 5.7 活動(dòng) V 形塊的設(shè)計(jì) 32 5.8 支撐板的設(shè)計(jì) 32 5.9 夾具體設(shè)計(jì) .33 5.9.1 夾具精度分析 33 5.9.2 夾具操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 34 5.10 本章小結(jié) 34 6 結(jié)論與展望 35 6.1 結(jié)論 35 6.2 不足之處及未來(lái)展望 35 致 謝 36 參 考 文 獻(xiàn) 37 1 緒論 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容 和 意義 機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，合理的機(jī)械加工企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加工藝過(guò)程是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。 合理的機(jī)械加工工藝文件不僅能提高一個(gè)企業(yè)的技術(shù)革新能力，而且可以較大程度地提高企業(yè)的利潤(rùn)，因而合理地編制零件的加工工藝文件就顯得時(shí)常重要。機(jī)械加工工藝文件的合理性也會(huì)受到企業(yè)各方面因素的制約，比如企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、工人的技術(shù)水平及夾具的設(shè)計(jì)水平等，其中較為重要的是夾具的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)。夾具 是機(jī)械加工 系統(tǒng)的重要組成部分 ， 不論是傳統(tǒng)制造 ， 還是現(xiàn)代制造系統(tǒng) ， 夾具 的設(shè)計(jì) 都是十分重要的。 好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。 當(dāng)今激烈 的 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求 ,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。 所以對(duì)機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。因而不僅要合理結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際來(lái)進(jìn)行零件加工工藝文件的編制，而且還要根據(jù)零件的加工要求和先進(jìn)的加工機(jī)床來(lái)設(shè)計(jì)先進(jìn)高效的夾具。 該課題主要是為了培養(yǎng) 學(xué)生開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品的能力，要求學(xué)生能夠結(jié)合常規(guī)機(jī)床與零件加工工藝，針對(duì)實(shí)際使用過(guò)程中存在的金屬加工中所需要的三維造型、機(jī)床的驅(qū)動(dòng)及工件夾緊問(wèn)題，綜合所學(xué)的機(jī)械三維造型、機(jī)械理論設(shè)計(jì)與方法、機(jī)械加工工藝及裝備、液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)等知識(shí)，對(duì)高效、快速夾緊裝置進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)金屬加工機(jī)床驅(qū)動(dòng)與夾緊的半自動(dòng)控制。 在設(shè)計(jì)氣動(dòng)系統(tǒng)裝置時(shí)，在滿(mǎn)足產(chǎn)品工作要求的情況下，應(yīng)盡可能多的采用標(biāo)準(zhǔn)件，提高其互換性要求，以減少產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本。 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階 段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過(guò)程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。 在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中 ， 對(duì)于被加工零件的定位、夾緊等主要問(wèn)題 ,設(shè)計(jì)人員一般都會(huì)考慮的比較周全 ， 但是 ， 夾具設(shè)計(jì)還經(jīng)常會(huì)遇到一些小問(wèn)題 ， 這些小問(wèn)題如果處理不好 ， 也會(huì)給夾具的使用造成許多不便 ， 甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸ぞ?。我們把多年?lái)在夾具設(shè)計(jì)中 遇到的一些小問(wèn)題歸納如下 ： 清根問(wèn)題在設(shè)計(jì)端面和內(nèi)孔定位的夾具時(shí) ， 會(huì)遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問(wèn)題。端面和定位外圓分為兩體時(shí)無(wú)此問(wèn)題 ,。夾具要不要清根 ， 應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)孔孔口倒角較小或無(wú)倒角 ， 則必須清根 ,如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位 ， 則不需要清根 ， 而且交界處可以倒為圓角 R。端面與外圓定位時(shí) ， 與上述相同。讓刀問(wèn)題在設(shè)計(jì)圓盤(pán)類(lèi)刀具 (如銑刀、砂輪等 )加工的夾具時(shí) ， 會(huì)存在讓刀問(wèn)題。設(shè)計(jì)這類(lèi)夾具 時(shí) ， 應(yīng)考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后 ， 銑刀或砂輪的退刀位置 ， 其位置大小應(yīng)根據(jù)所使用的銑刀或砂輪的直徑大小 ， 留出超過(guò)刀具半徑的尺寸位置即可。更換問(wèn)題在設(shè)計(jì)加工結(jié)構(gòu)相同或相似 ， 尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時(shí) ，為了降低生產(chǎn)成本 ,提高夾具的利用率 ， 往往會(huì)把夾具設(shè)計(jì)為只更換某一個(gè)或幾個(gè)零件的通用型夾具 。 隨著現(xiàn)代機(jī)械加工越來(lái)越多地使用數(shù)控機(jī)床及組合機(jī)床，如何提高產(chǎn)品的加工精度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，這是所有機(jī)械加工行業(yè)管理人員必須考慮的問(wèn)題，這就使得快速夾具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)應(yīng)運(yùn)而生。但 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展， 對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了 越 來(lái) 越 高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。 特別像換擋撥叉類(lèi)不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具 、 半組合夾具 、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機(jī)床技術(shù)向高速 、 高效 、 精密 、 復(fù)合 、 智能 、 環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 1.3 本課題應(yīng) 達(dá)到的要求 通過(guò)實(shí)際調(diào)研和采集相應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、閱讀相關(guān)資料相結(jié)合，在對(duì)金屬切削加工、金屬切削機(jī)床、機(jī)械設(shè)計(jì)與理 論及液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)等相關(guān)知識(shí)充分掌握后，分析金屬切削加工過(guò)程中的機(jī)床工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)、工件夾緊等方面的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)的相關(guān)理論知識(shí)，完成氣壓傳動(dòng)方案分析及氣壓原理圖的擬定，設(shè)計(jì)氣動(dòng)專(zhuān)用夾具的驅(qū)動(dòng)、夾緊裝置，并進(jìn)行主要?dú)鈩?dòng)元件的設(shè)計(jì)與選擇及傳動(dòng)系統(tǒng)的驗(yàn)算校核等，來(lái)達(dá)到產(chǎn)品的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。 針對(duì)實(shí)際使用過(guò)程中存在的金屬加工工藝文件編制、工件夾緊及工藝參數(shù)確定及計(jì)算問(wèn)題，綜合所學(xué)的機(jī)械理論設(shè)計(jì)與方法、機(jī)械加工工藝文件編制及實(shí)施等方面的知識(shí)，設(shè)計(jì)出一套適合于實(shí)際的零件加工工藝路線(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)適合于現(xiàn)代加工制造業(yè) 、夾緊裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 2 零件三維造型 撥叉零件主要是由圓柱和一些孔還有一段圓弧組成，這些外表面都是回轉(zhuǎn)類(lèi)的表面，用三維造型軟件通過(guò)拉伸，旋轉(zhuǎn)掃描等變換都可以得到，目前市場(chǎng)上的三維造型軟件主要有 Master-CAM、 UG、 Pro-e、 CAXA、 Solidworks、 CAD1等等。我個(gè)人比較喜歡 Solidworks，所以撥叉的造型采用 Solidworks2這款軟件，另外 Solidworks 還有很多優(yōu)點(diǎn)如全動(dòng)感的而用戶(hù)界面讓設(shè)計(jì)變的非常簡(jiǎn)單大大提高了設(shè) 計(jì)效率，草圖繪制狀態(tài)和定義特征狀態(tài)有明顯區(qū)別，使用起來(lái)很方便， Solidworks 用強(qiáng)大的基于特征的實(shí)體建模功能可以對(duì)特征草圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改，所以我用 Solidworks 這款軟件，下面是我用 Solidworks 這款軟件進(jìn)行撥叉零件造型的過(guò)程。 首先我對(duì)圖紙進(jìn)行了分析，第一步將零件的主截面的視圖草繪出來(lái)，草繪結(jié)果如圖 2.1所示。 接下來(lái)通過(guò)草繪可以把 40 的外圓和花鍵孔拉伸出來(lái)，拉伸過(guò)程及結(jié)果如圖 2.2 所示。 為了能把 40 的外圓拉出來(lái)后再畫(huà)它上面的圓弧，就要在畫(huà)圓弧前先要拉 伸一塊板，按主截面的草繪圖增加小頭實(shí)體，增加的實(shí)體及拉伸的結(jié)果如圖 2.3 所示。增加此塊實(shí)體的目的是通過(guò)這塊板再經(jīng)過(guò)拉伸切除把除圓弧以外的多余部分切除，最后圓弧就做出來(lái)，因此先要做拉伸切除的草繪，只有這樣才能做拉伸做出來(lái)的草繪效果，其效果圖如圖 2.4所示。圖中藍(lán)線(xiàn)圍成的截面輪廓是拉伸切除中要保留的部分，也是后面進(jìn)行的拉伸面。 構(gòu)建了拉伸截面后，對(duì)不需要的部分進(jìn)行了布爾計(jì)算、切除，再進(jìn)行拉伸，最后的結(jié)果如圖 2.5 所示。 因?yàn)閾懿媪慵D中圓弧中間有一部分是凸出來(lái)的，所以接下來(lái)開(kāi)始進(jìn)行中間那一部分的造型，開(kāi)始先畫(huà)輪 廓的草繪，先創(chuàng)建一個(gè)基準(zhǔn)面然后再畫(huà)需要掃描切除的輪廓草繪，如圖 2.6 所示。 圖 2.1 零件的主視截面 圖 2.2 截面拉伸的結(jié)果 草繪輪廓好了以后再以一個(gè)圓弧輪廓進(jìn)行掃描最后就能得到零件的主體結(jié)構(gòu)形狀。另一半同樣結(jié)構(gòu)形狀的造型原理和過(guò)程與前面的完全一樣這里不在重復(fù)。其最終效果圖如圖2.7 所示。 圖 2.3 封閉輪廓拉伸的結(jié)果 圖 2.4 構(gòu)建截面拉伸輪廓 圖 2.5 拉伸切除后效果圖 圖 2.6 創(chuàng)建掃描切除的截面 接下來(lái)就是要對(duì) 22 外圓進(jìn)行造型分析，可以采用旋轉(zhuǎn)求交集變換得到，開(kāi)始先進(jìn)行 22 外圓的草繪，草繪時(shí)直接把孔的草繪也作出來(lái)了，草繪結(jié)果如圖 2.8 所示。 接 著就進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換，變換結(jié)果得到的圖形如圖 2.9 所示。另一個(gè) 22 外圓的造型可以通過(guò)鏡像得到，鏡像時(shí)要有一個(gè)基準(zhǔn)，在前面構(gòu)建草圖時(shí)已經(jīng)確定了繪圖基準(zhǔn)，其造型結(jié)果如圖 2.10 所示。 最后就是要進(jìn)行 29 孔的造型，為了能夠順利地對(duì) 29 孔進(jìn)行造型，首先應(yīng)在撥叉的主截面圖中對(duì) 29 孔進(jìn)行草繪，其草繪的結(jié)果如圖 2.11 所示。草繪后再經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)求布爾差集，進(jìn)行切除就可以得到想要的，最后的結(jié)果如圖 2.12 所示。 圖 2.7 掃描切出結(jié)果 圖 2.8 22 外圓的草繪 圖 2.10 鏡像后的形狀 圖 2.9 旋轉(zhuǎn)拉伸結(jié)果 花鍵孔中階梯孔造型結(jié)束后，再對(duì)整個(gè)零件進(jìn)行倒角，倒角很 簡(jiǎn)單， Solidworks3直接有倒角的按鈕只要直接點(diǎn)擊就行了，只需要給出倒角的大小，倒角的結(jié)果如圖 2.13 所示。 3 換擋撥叉加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 零件的分析 3.1.1 零件的作用 圖 2.13 倒角后圖形效果 題目所給的零件是車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照操作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的兩個(gè) 8 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，而下方的 23 孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。 圖 3.1 撥叉零件圖 3.1.2 零件的工藝分析 零件的材料為 HT150，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，由零件圖得出以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1） 以 40 的兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 40 兩外圓端面的銑削，加工 23 的孔以及中間段 29 的孔和插花鍵槽。其中 60 兩外圓端面表面粗糙度要求為 Ra6.3um， 23 的孔表面粗糙度要求為 Ra6.3um， 29 孔表面粗糙度Ra12.5um，鍵 槽側(cè)面粗糙度為 Ra3.2um。 2）以 22 的圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 40 的兩圓端面銑削，端面粗糙度 Ra6.3um，鉆 2 8 孔，兩孔有 0.12mm 精度要求。 3）由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專(zhuān)用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 3.1.3 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT150, 考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所 受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，毛坯 大批量生產(chǎn)，故選擇鑄件。查 零件制造工藝與裝備 4同時(shí)考慮毛坯的鑄造精度及降低毛坯的生產(chǎn)成本，可選擇砂型鑄造，并采用機(jī)器造型較手工造型不但生產(chǎn)效率高，而其所得到的鑄件有較準(zhǔn)確的尺寸， 毛坯熱處理方式為自然時(shí)效處理以消除鑄造應(yīng)力。 3.2 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知。該零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，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)于該零件來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證平面的尺寸精度以及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。 該類(lèi)零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。換擋撥叉的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e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(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。 換擋撥叉零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開(kāi)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。 3.3 換擋撥叉加工定位基準(zhǔn)的選擇 3.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇： 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求： （ 1）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)。 （ 2）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，以增加其耐磨性。 （ 3） 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。 （ 4）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。 （ 5）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī) 則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 綜上要求，粗基準(zhǔn)選擇以撥叉大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先以撥叉大外圓端面互為基準(zhǔn)，兩個(gè) 22mm 孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。 3.3.2 精基準(zhǔn)的選擇： 精基準(zhǔn) 的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，滿(mǎn)足“基準(zhǔn)重合” 4原則，以 22mm 圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。 3.4 工藝路線(xiàn)的制定 制定工藝路線(xiàn)： 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具 ,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故采用組合機(jī)床及專(zhuān) 用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此之外，還適當(dāng)降低生產(chǎn)成本。 3.4.1 工藝路線(xiàn)方案一： 工序 1 鑄造毛坯 工序 2 時(shí)效處理 工序 3 粗銑 半精銑 40兩端面 工序 4 粗銑 半精銑 2 22 兩端面 工序 5 鉆 擴(kuò) 鉸孔 23 工序 6 鏜孔 29 工序 7 拉花鍵孔 26 工序 8 鉆 鉸 2 8孔 工序 9 倒角 工序 10 去毛刺 清洗 工序 11 終檢 入庫(kù) 3.4.2 工藝路線(xiàn)方案二： 工序 1 鑄造毛坯 工序 2 時(shí)效處理 工序 3 粗銑 半精 銑 22 圓的兩端面 工序 4 鉆 鉸 2 8孔 工序 5 粗銑 半精銑 40兩端面 工序 6 鉆 擴(kuò) 鉸 23孔 工序 7 鏜孔 29 工序 8 拉花鍵孔 26 工序 9 倒角 工序 10 去毛刺 清洗 工序 11 終檢 入庫(kù) 3.4.3 工藝方案的比較與分析： 上述兩方案 :方案一 是先加工大孔 23, 拉花鍵孔后 再以 23孔為基準(zhǔn)加工小孔 8,而方案二先加工小孔 8,以小孔為基準(zhǔn)加工各面及 23內(nèi)孔 .由方案一可見(jiàn) 23 孔為基準(zhǔn)加工8精度不易于保證 ,且工序不集中，不符合大批量生產(chǎn)方式。 方案二先加工 8不能保證精度 ,且工序也比較分散。 綜合以上分析比較，設(shè)計(jì)出工藝路線(xiàn)方案三較前兩種工藝方案工序集中，提高生產(chǎn)效率，拉花鍵孔放在后面工序，也能保證了加工孔的精度要求。最終確定的工藝方案如下： 最終工 藝路線(xiàn)方案 ： 工序 1 鑄造毛坯 工序 2 時(shí)效處理 工序 3 粗銑 半精銑 40端面 工序 4 粗銑 半精銑 2 8兩端面 工序 5 鉆 擴(kuò) 絞 23孔 工序 6 鉆 鉸 2 8孔 工序 7 鏜孔 29 內(nèi)孔倒角 C1 工序 8 拉花健孔 26 工序 9 倒角 工序 10 去毛刺 清洗 工序 11 終檢 入庫(kù) 3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 換擋撥叉零件材料為 HT150，采用砂型鑄造毛坯大批量生產(chǎn)。 選擇工序間加工余量的主要原則 15： 應(yīng)采用最小的加工余量，以求縮短加工時(shí)間，并降低零件的制作費(fèi)用； 加工余量應(yīng)能保證圖紙上所規(guī)定的表面粗糙度及精度； 決定加工余量時(shí)應(yīng)考慮零件熱處理時(shí)引起的變形，否則可能產(chǎn)生報(bào)廢； 決定加工余量時(shí)應(yīng)考慮所采用的加工方法和設(shè)備，以及加工過(guò)程中零件可能發(fā)生的變形； 考慮零件的大小，零件越大，則加工余量也越大； 綜上所述，選擇各工序加 工余量： 銑 40mm 外圓端面： 考慮其表面粗糙度要求為 Ra6.3mm,可先粗銑，再半精銑。查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 5P-1050 表 13-27 取 2Z=3mm； 銑 2 22mm 兩圓端面： 其表面粗糙度要求為 Ra6.3mm，可先粗銑，再半精銑。 根據(jù) 5P-1050 表 13-27 取 2Z=3mm即可滿(mǎn)足要求； 加工 23H8 孔； 其表面粗糙度要求較高為 Ra6.3mm，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，根據(jù) 5可得 P-1044 表 13-12，孔徑 30mm,直徑余量 4mm，確定工序尺寸 及余量為： 鉆孔： 20mm Z=20mm 擴(kuò)孔： 22.2mm Z=2.2mm 鉸孔： 23H8 Z=0.8 mm 加工 2 8H8 孔； 精度等級(jí)為 IT8,其加工方式可以分為鉆，鉸二步，根據(jù) 根據(jù) 5可得 孔徑 30mm,直徑余量 4mm，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 7.8mm 鉸孔： 8H8 Z=0.2 mm 鏜 29mm 孔； 表面粗糙度要求為 Ra12.5mm，分 兩