撥叉工藝分析

1、1.1撥叉C的作用題目所給的零件是 CA6140車床的撥叉。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。1.2撥叉C的工藝分析撥叉C是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀較復雜，其加工內花鍵的精度要求 較高，此外還有上端面要求加工，對精度要求也很高。其底槽側邊與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求，上 端面與花鍵孔軸線有平行度要求。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質 量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。1.3撥叉C的工藝要求一個好的結構不但要應該達到設計

2、要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性， 要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相 成的。設計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計的要求。其余材1 1lLf1JJH. rJE一未注明圓角半徑R35mm圖1.1撥叉C零件圖其加工有四組加工：25H 7內花鍵孔；粗精銃上端面；粗精銃 18H11底槽；鉆、鉸2-M8通孔，并攻絲。(1) .以22H12為主要加工面，拉內花鍵槽 25H 7，槽數為6個，其粗糙度要求是底邊 Ra = 1.6， 側邊Ra=3.2，22H12內孔粗糙度Ra=6.3。(2) .另一組加工是粗

3、精銃上端面，表面粗糙度要求為Ra = 3.2。(3) .第三組為粗精銃18H11底槽，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊Ra二3.2，槽底的表面粗糙度要 求是 Ra = 6.3 (4) 鉆并攻絲2-M8 1.4毛坯的選擇撥叉c毛坯選擇金屬行澆鑄，因為生產率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在1 3mm,結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面積較小。因其年產量是5000件，查機械加工工藝手冊表2.1-3,生產類型為中批量生產。1. 工藝規(guī)程設計2.1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、內花鍵和槽系。一般來說，保證平面的加工精 度要比保證內花鍵的加工精度容易。因此，對于撥

4、叉C來說，加工過程中的主要問題是保證內花鍵的尺寸精度及位置精度，處理好內花鍵和平面之間的相互關系以及槽的各尺寸精度。由上工藝分析知，上端面與槽邊均與花鍵軸有位置度公差，所以，保證內花鍵高精度是本次設計的重 點、難點。2.2確定各表面加工方案一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要 便于加工，要能保證加工的質量，同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。 對于設計撥叉C的加工工藝來說，應選擇能夠滿足內花鍵加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精 度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下

5、，應選擇價格 較底的機床。2.2.1在選擇各表面、內花鍵及槽的加工方法時，要綜合考慮以下因素(1) .要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次 加工。(2) .根據生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中則常用通用 設備和一般的加工方法。(3) .考慮被加工材料的性質。(4) .考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現有加工方法和設備，推廣新技術，提高 工藝水平。(5) .此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求選定最終加工方法。

6、再選擇前面各工序的加工方法。2.2.2 上端面的加工查機械加工工藝手冊表 2.1-12可以確定，上端面的加工方案為：粗銃一一精銃( IT7 - IT9)， 粗糙度為Ra=6.30.8, 般不淬硬的平面，精銃的粗糙度可以較小。2.2.3 孔的加工(1) 加工內花鍵前的預制孔22H12加工查機械加工工藝手冊表2.3-47，由于預制孔的精度為 H12，所以確定預制孔的加工方案為：一次鉆孔，由于在拉削過程中才能保證預制孔表面精度，所以，在加工內花鍵前預制孔的精度可適當降低。(2) 內花鍵的加工通過拉刀實現花鍵的加工，由于拉削的精度高，所以能滿足花鍵表面精度，同時也能保證預制孔表面 精度。(3) 2-M

7、8螺紋孔的加工加工方案定為：鉆，攻絲。2.3確定定位基準 2.3.1粗基準的選擇選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準選擇應當滿足以下要求：(1) .粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。 如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。(2) .選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要 表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面

8、，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。(3) .應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。(4) .應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、 冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。(5) .粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。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C在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從撥叉 C零件圖分析可知，選擇作為撥叉 C加工粗基準。2

9、.3.2精基準選擇的原則(1) .基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合 而引起的基準不重合誤差。(2) .基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避 免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如： 軸類零件常用頂針孔作為定位基準。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。(3) .互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后 的齒輪磨齒，是以齒面

10、為基準磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準原則。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。例如：磨 削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和 加工方便、夾具設計簡單等。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C在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從撥叉 C零件圖分析可知，它的25H7內花鍵槽，適于作精基準使用。選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。2

11、.4工藝路線的擬訂對于大批量生產的零件，一般總是首先加工岀統(tǒng)一的基準。撥叉C的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是：先加工預制孔，再加工花鍵槽，最后以花鍵槽定位粗、精加工撥叉上端面和底槽 及M8螺紋孔。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。2.4.1工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝 過程的工序數。確定工序數的基本原則：(1) .工序分散原則工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工 作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多，生產面

12、積大，工藝路線 長，生產管理復雜。(2) .工序集中原則工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生 產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可 采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事， 生產準備工作量大。一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序 集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在80-90 c的含0.4%1.1%蘇打及0.25% 0

13、.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 200mg。2.4.2工序的集中與分散制訂工藝路線時，應考慮工序的數目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。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。(1) .工序集中的特點 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管 理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用 高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生 產準備工作量

14、大。(2) .工序分散的特點工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工 作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線 長，生產管理復雜。工序集中與工序分散各有特點，必須根據生產類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采 用那一種原則。一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序 集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。由于近代計算機控制機床及加工中心的岀現，使得工序集中的優(yōu)點更為突岀，即使在單件小批生產中 仍可將工序集中而不致花費過

15、多的生產準備工作量，從而可取的良好的經濟效果。2.4.3加工階段的劃分零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：(1) .粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，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，粗加工時能及早發(fā)現毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產率、粗加工時，切削 力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生的內應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一 般粗加工的公差等級為 IT11IT12。粗糙度為Ra=80100卩m。(2) .半精加工階段半精加工階段

16、是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精 加工的公差等級為IT9IT10。表面粗糙度為 Ra=101.25卩m。(3) .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。精加工應采用高精度的機床小的切前用量，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Ra101.25g m。(4) .光整加工階段對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質量，對尺度精度改善很少。一般不能糾正 各

17、表面相互位置誤差，其精度等級一般為IT5IT6,表面粗糙度為Ra1.250.32卩m。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。但須指岀加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加 工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加 工或某一工序的性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段 可以安排鉆小空之類的

18、粗加工。2.4.4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條件下，成批量生產可以考慮采用專用機床，以 便提高生產率。但同時考慮到經濟效果，降低生產成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表：表1.1加工工藝路線方案比較表工序號方案I方案U工序內容定位基準工序內容定位基準010鉆預制孔底面和側面鉆預制孔底面和側面020粗、精銃上端面已加工預制孔和側 面拉內花鍵 25H7已加工預制孔和側 面030粗、精銃18H11底槽已加工預制孔和側 面粗、精銃18H11底槽內花鍵和側面040鉆2-M8通孔，攻絲已加工預制孔和側 面粗、精銃上端面內花鍵和側面050拉內花鍵 25H7已加工預

19、制孔和側 面鉆2-M8通孔，攻絲內花鍵和側面060去毛刺，清洗去毛刺，清洗070檢驗檢驗加工工藝路線方案的論證：方案I、H主要區(qū)別在于在加工上端面及以下工序時，所選定位基準不同，方案I選用預制孔為主要定位基準，方案H選用花鍵作主要定位基準，很顯然選用內花鍵做定位基準更符合設計要求，因為其表面 精度更高，且和某些需加工面有位置精度要求。由以上分析：方案H為合理、經濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表：表1.2加工工藝過程表工序號工種工作內容010鑄造金屬型澆鑄鑄件毛坯尺寸：長：80mm 寬：40mm 高：75mm預制孔、底槽不鑄岀020熱處理退火030鉆鉆預制孔22H12專用夾具裝夾；輕型

20、圓柱立式鉆床(ZQ5035)040拉拉內花鍵25H 7專用夾具裝夾； 臥式拉床(L6120 )050銑銑底槽18H11,深35mm專用夾具裝夾；臥式銃床(X52K )060銑粗、精銃上端面專用夾具裝夾；臥式銃床(X52K )070鉆、鉸、攻絲鉆通孔 6.7mm攻M8螺紋專用夾具裝夾；搖臂鉆床(Z3025)組合攻絲機080去毛刺清洗090檢驗 入庫2.5撥叉C的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉C的制造采用的是金屬型澆鑄，其材料是HT200，生產類型為中批量生產，采用鑄造毛坯。2.5.1毛坯的結構工藝要求(1) .撥叉C為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求： 、鑄件的壁厚應合適、均勻，

21、不得有突然變化。 、鑄造圓角要適當，的得有尖棱、尖角。 、鑄件的結構要盡量簡化，并要有合理的起模斜度，以減少分型面、芯子。并便于起模。 、加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產生裂紋。 、鑄件的選材要合理，應有較好的可鑄性。(2) .設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到： 、各加工面的幾何形狀應盡量簡單。 、工藝基準以設計基準相一致。 、便于裝夾、加工和檢查。 、結構要統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。在確定毛坯時，要考慮經濟性。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，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成

22、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，必要時可據此繪出毛坯圖。2.5.2撥叉C的偏差計算(1).預制孔及花鍵孔的偏差及加工余量計算加工預制孔時，由于鑄造是沒鑄出，且為一次鉆出，通過拉削后保證花鍵尺寸25H7mm，預制孔尺寸 22H 12mm，查機械加工工藝手冊表 2.3-54,得花鍵拉削余量為 0.70.8mm，取0.8mm，即預 制孔加工到 21.2mm，一次拉削到設計要求，查機械加工工藝手冊表1.12-11,得花鍵偏差為00.045mm(2).撥叉上端面的偏差及加工余量計算根據工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工

23、步余量如下：粗銃：參照機械加工工藝手冊第1卷表3.2-23。其余量值規(guī)定為2.73.4mm，現取3.0mm。表3.2-27粗銃平面時厚度偏差取 0.28mm。精銃：參照機械加工工藝手冊表2.3-59，其余量值規(guī)定為1mm。鑄造毛坯的基本尺寸為 723.0 76mm根據機械加工工藝手冊表 2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為1.1mm/,毛坯的名義尺寸為：72+3.0+1 =76mn。毛坯最小尺寸為：760.55 = 75.45mm毛坯最大尺寸為：76 0.55二76.55mm粗銃后最大尺寸為：72 1 = 73mm粗銃后最小尺寸為：73 - 0.28二7

24、2.72mm精銃后尺寸與零件圖尺寸相同，即保證尺寸72mm，表面與花鍵軸的平行度公差為 0.1mm。(3) . 18H11( 1800.018 )槽偏差及加工余量:鑄造時槽沒鑄出，參照機械加工工藝師手冊表21-5，得粗銃其槽邊雙邊機加工余量 2Z=2.0mm，槽深機加工余量為2.0mm，再由參照參考文獻1表21-5的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為00.110，精加工為00.013。粗銃兩邊工序尺寸為：18 - 2 =16mm ；粗銃后毛坯最大尺寸為：16 0.11 = 16.11mm；粗銃后毛坯最小尺寸為：16+0=16mm ;粗銃槽底工序尺寸為：33mm;精銑兩邊工序尺寸為： 18。0.0

25、13， 已達到其加工要求： 18。.018。(4) 、2-M8螺紋偏差及加工余量：參照機械加工工藝手冊表 2.2-2，2.2-25,2.3-13和互換性與技術測量表 1-8，可以查得：鉆孔的精度等級：IT 12，表面粗糙度Ra=12.5um，尺寸偏差是0.15mm查機械加工工藝手冊表 2.3-47，表 2.3-48，表2.3-71。確定工序尺寸及加工余量為： 加工該組孔的工藝是：鉆一一攻絲鉆孔： 6. 7nm 攻絲：攻2-M8螺紋孔。2.6確定切削用量及基本工時(機動時間)工序1 :鉆預制孔機床：輕型圓柱立式鉆床(ZQ5035)刀具：查實用機械加工工藝手冊表10-175，選高速鋼直柄麻花鉆，鉆

26、預制孔到- 21.2mm，所以d = 21.2mm。進給量f :根據機械加工工藝手冊表 2.4-38，取f = 0.5mm/r 切削速度V :參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取V = 0.45m/s機床主軸轉速n，有：1000v1000 0.45 60-n405.6r/min ，江 d3.14漢21.2按照機械加工工藝手冊表 3.1-36，取n = 475r /min兀 dn 3 14匯21 2475所以實際切削速度v : v0.52m/s10001000 漢 60切削工時被切削層長度I ： I = 80mm刀具切入長度l1:d21.2l1ctgkr (1 2) ctg120 1 = 5.

27、9mm 6mm刀具切出長度l2: l2 =14mm 取l2 =3mm走刀次數為1機動時間 tj2: tj2 = = 80-_3 ： 0.37 minj fn 0.5x475工序2 拉內花鍵 25H 7機床：臥式拉床 L6120。刀具：查復雜刀具設計手冊表 1.3-1,選擇拉刀類型為矩形花鍵拉刀第三型號，該刀具特點：拉削 長度大于30mm，同時加工齒數不小于 5。材料：W18Cr4V做拉刀材料，柄部采用 40Cr材料（具體刀具設 計見拉刀設計）。拉削過程中，刀具進給方向和拉削方向一致，拉刀各齒齒升量詳見拉刀設計，拉削的進給量即為單面的齒升量。查機械加工工藝手冊表2.4-118和2.4-119，確

28、定拉削速度v =0.1160.08 口嘆，取山0.10口。拉削工件長度I ： I =80mm ；拉刀長度|1 ： h =753mm （見拉刀設計）；拉刀切出長度I2=510mm，取|2 = 10mm。走刀次數一次。根據以上數據代入公式（計算公式由機械加工工藝手冊表2.5-20獲得），得機動時間tjI l1 l280 753 10tj -s = 8.43s = 0.14min1000v1000x0.1工序3 粗、精銃18H11底槽機床：立式升降臺銃床（ X52K ）刀具：根據實用機械加工工藝師手冊 表21-5選用高速鋼鑲齒三面刃銃刀。 外徑160mm,內徑40mm， 刀寬粗銃16mm，精銃18m

29、m，齒數為24齒。（1）、粗銃16槽銃削深度ap: ap =33mm每齒進給量af ：查機械加工工藝手冊表 2.4-75，得af =0.20.3mm/z，取af =0.2mm/z。銃削速度V :查機械加工工藝師手冊表30-33，得V = 14 m機床主軸轉速n :1000Vn =/min1000 1427.9r / min3.14 心603.1-74 取 n =30r / min3.14 160 30 小小，0.25m/s 1000 60查機械加工工藝手冊表兀Dn實際切削速度v : v =1000進給量 Vf ： Vf =afZn =0.2 24 30/60 =2.4mm/s工作臺每分進給量

30、fm : fm 二Vf = 2.4mm/s = 144mm/min 被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I = 40mm刀具切入長度I1 :I1 =0.5D（12）=81mm刀具切出長度I2 :取J = 2mm走刀次數1次機動時間tj1 :tj1I I1 I21440.85min2 .精銃18槽切削深度a p:ap =35mm根據機械加工工藝手冊表 2.4-76查得：進給量af =0.05mm/z，查機械加工工藝手冊表2.4-82得切削速度V = 23m/ min , 機床主軸轉速n :1000V1000 23.n45.8r / min，nd 3.14x160查機械加工工藝手冊表 3.1-74取門

31、=47.5r/min實際切削速度v :二 Dnv 二10003.14 160 47.51000 60:0.40m/s進給量 Vf ： Vf =afZn =0.05 24 47.5/60 =0.95mm/s工作臺每分進給量 fm :fm =Vf = 0.18mm/s = 57mm/min被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I =40mm,刀具切入長度l1 :l1 =0.5D(1 2)=81mm刀具切出長度l2 :取l2 = 2mm走刀次數為157機動時間 tj1 :切“ l2 =408121.52 min1 m本工序機動時間 tj =tj1 tj2 =0.85 1.52 =2.37min工序4:粗、

32、精銑上端面機床：立式升降臺銃床 X5012刀具：根據實用機械加工工藝手冊表10-231，選用高速鋼錯齒三面刃銃刀，規(guī)格為:D =160mm, d = 40mm, L = 32mm，齒數為 12 齒。(1)、粗銃上端面銃削深度ap: ap =3mm每齒進給量af :查機械加工工藝手冊表2.4-75，af =0.15 0.25m，取af =0.20取V =0.3嘆機床主軸轉速n :1000V n 二銃削速度V :查實用機械加工工藝師手冊 表11-94,得V二&01000 0.3 6035.83r/mi n3.14 060查機械加工工藝手冊表 3.1-74取n = 37.5r / min一 ,、nD

33、n 3.14 漢 160 匯 37.5實際切削速度v : v =壬0 31m/ s1000 100060進給量 Vf ： Vf =afZn =0.2 12 37.5/60 =1.5mm/s工作臺每分進給量 fm : fm =Vf = 1.5mm/s = 90mm/min被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I = 80mm刀具切入長度l1 :h =0.5D(12)=82mm刀具切出長度l2 :取l2 =2mm走刀次數為1機動時間tj1 :80 82 21.82 min902精銃上端面切削深度a p:根據實用機械加工工藝師冊表ap =1mm11-91查得：每齒進給量af = 0.01 0.02mm/

34、z,取af = 0.02mm/z，根據實用機械加工工藝師冊表11-94查得切削速度V = 18m/min機床主軸轉速n :1000V1000 18n33.1r/min ，nd3.14x160按照機械加工工藝手冊表 3.1-74取n = 37.5r / minnDn 3.14x160x37.5實際切削速度v : v0.31m/s10001000 漢 60進給量 Vf ： Vf =afZn =0.02 12 37.5/60 = 1.5mm/s工作臺每分進給量被切削層長度| :刀具切入長度l1l1 =0.5D=81mm刀具切出長度12 :取12 = 2mm走刀次數為1fm : fm =Vf =1.3

35、9mm/s =83.6mm/min由毛坯尺寸可知I = 20mm,(12)機動時間tj1 :tj丄上二遼壬，1.23min83.6| m本工序機動時間tj =tj1 tj2工序5 :鉆M 8孔并攻絲機床：搖臂鉆床 Z3025刀具：根據參照機械加工工藝手冊表4.3-9硬質合金錐柄麻花鉆頭。1 鉆孔6.7鉆孔前鑄件為實心，根據上文所的加工余量先鉆孔到6.7mm再攻絲，所以D = 6.7mm。= 1.82 1.23 =3.05min鉆削深度ap: ap = 9.5mm2.4-38，取 f = 0.33mm/r2.4-41,取 V =0.41m/s進給量f ：根據機械加工工藝手冊表切削速度V :參照機

36、械加工工藝手冊表機床主軸轉速n，有：1000v1000 0.41 60n1169.31r /min ，兀 d3.14匯6.7一兀 dn所以實際切削速度v : v -1000按照機械加工工藝手冊表 3.1-31取n = 1600r/ min3.14匯6.7匯1600 c c , 0.56m/s 1000 60切削工時被切削層長度I ： I二42mm刀具切入長度l1:D6 7hDctgkr (1 2) = 67Ctg120 1= 2.89mm 3mm刀具切出長度l2: l2 = 1 4mm 取l2 =2mm走刀次數為1，鉆孔數為2個L42+3+2機動時間 tji: tj2 2 0.5minfn0.

37、33x16002 .攻2-M8螺紋通孔刀具：釩鋼機動絲錐進給量f ：查機械加工工藝手冊表1.8-1得所加工螺紋孔螺距 p =1.25mm,因此進給量f =1.25mm/r切削速度V :參照機械加工工藝手冊表2.4-105，取V二0.133m/s二7.98m/min1000V1000 7.98機床王軸轉速 n : n =& 317.68r / min，取 n = 350r / minnd。3.14x8絲錐回轉轉速n回：取門回=350r / mind0n 3.14 8 350實際切削速度V : V -0.15m/s10001000漢 60被切削層長度I ： I = 9.5mm刀具切入長度 h ：

38、h =(13)f =3 1.25 = 3.75mm刀具切出長度丨2: I2( (2 3) f =3 1.25=3.75mm，加工數為2機動時間tj2 :/l+h+l2l+h+l2、/ 9.5+3.75+3.759.5+3.75 + 3.75、ti2 (1212)2 ()2 ： 0.13minfnfn回1.5 3501.5 350本工序機動時間 tj : tj 二切 tj2 =0.5 0.13 =0.63min。2.7時間定額計算及生產安排根據設計任務要求，該撥叉 C的年產量為5000件。一年以240個工作日計算，每天的產量應不低于21件。設每天的產量為 21件。再以每天8小時工作時間計算，則每

39、個工件的生產時間應不大于22.8min。參照機械加工工藝手冊表 2.5-2，機械加工單件(生產類型：中批以上)時間定額的計算公式為：td = (tj tf )(1 k%) tzz/ N(大量生產時 tzz/N : 0)因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為：td =(tj tf )(1k%)其中：td 單件時間定額tj 基本時間(機動時間)tf 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工步輔助時間k布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值2.7.1鉆預制孔加工機動時間tj: tj = 0.37min輔助時間t f ：參照機械加工工

40、藝手冊表2.5-41，取工步輔助時間為1.55min。由于在生產線上裝卸工件時間很短，并查機械加工工藝手冊表2.5-42，取裝卸工件時間為1min。則tf -1.55 1 =2.55mink :根據機械加工工藝手冊表2.5-43，k =12.14單件時間定額td有：td =(tj tf )(1k%) =(0.372.55)(1 12.14%) ： 3.27min 22.8min因此應布置一機床即可以完成此此工序的加工，達到生產要求。2.7.2 拉 25H7內花鍵機動時間 tj: tj =0.14 min輔助時間tf ：參照參考文獻3表2.5-66,取工步輔助時間為1.4min。查機械加工工藝手

41、冊表2.5-67取裝卸工件時間為0.5min。則tf =1.4 0.5 =1.9 mink :根據機械加工工藝手冊表2.5-68得k = 11.6單間時間定額td有：td =(tj tf)(1k%) =(0.141.9)(111.6%) : 2.28min v22.8min因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產要求2.7.3粗、精銃18H11底槽(1 )、粗銃16槽機動時間tj粗：tj粗=0.85min輔助時間t f ：參照機械加工工藝手冊表2.5-45，取工步輔助時間為 0.41min。查機械加工工藝手冊表2.5-46取裝卸工件時間為1min，單件加工時已包括布置、休息時間，由于此

42、次工序中裝夾了 兩個加工件，應乘以多件裝夾系數，查該表注釋得兩件裝夾系數為0.6，因此裝卸工件時間1 |10.6 =1.6 min，則tf = 0.85 1.6 = 2.45min。k :根據機械加工工藝手冊表2.5-48，k =13單間時間定額td有：td = (tj粗 tf )(1 k%)二(0.85 2.45)(1 13%) ： 3.73min v 22.8min因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產要求。(2)、精銃18H11槽機動時間tj精：tj精=1.52min輔助時間t f ：參照機械加工工藝手冊表2.5-45，取工步輔助時間為 0.41min。查機械加工工藝手冊表2

43、.5-46取裝卸工件時間為1min，單件加工時已包括布置、休息時間，由于此次工序中裝夾了 兩個加工件，應乘以多件裝夾系數，查該表注釋得兩件裝夾系數為0.6，因此裝卸工件時間1(10.6 =1.6 min，則tf =1.52 1.6 =3.12min。k :根據機械加工工藝手冊表2.5-48，k =13單間時間定額td有：td =(tj精 tf )(1 k%(1.52 3.12)(113%) - 5.24 min v 22.8min因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產要求。2.7.4粗、精銃上端面加工機動時間tj: tj =3.05min輔助時間t f ：參照機械加工工藝手冊表2.

44、5-45，取工步輔助時間為 0.41min。查機械加工工藝手冊表2.5-46取裝卸工件時間為1min。則：t f = 0.411 = 1.41 mink :根據機械加工工藝手冊表2.5-48，k =13單間時間定額td有：td 二 tf )(1k%) =(3.05 1.41)(1 13%) : 5.04min v 22.8min因此應布置一臺機床即可以完成此道工序的加工，達到生產要求。5.鉆、攻2-M8螺紋孔(1)、鉆 416.7mm 孑L機動時間tj: tj = 0.5 min輔助時間t f ：參照機械加工工藝手冊表2.5-41，取工步輔助時間為1.55min。查機械加工工藝手冊表2.5-4

45、2取裝卸工件時間為1 min。則：tf =1.55 1 =2.55mink :根據機械加工工藝手冊表 2.5-43, k =12.14單間時間定額td有：td =(tj tf)(1k%) =(0.52.55)(1 12.14%) : 3.42min 22.8min因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產要求(2)、攻2-M8螺紋孔機動時間 tj ： tj =0.13min輔助時間t f ：參照機械加工工藝手冊表2.5-41，取工步輔助時間為1.55min。查機械加工工藝手冊表2.5-42取裝卸工件時間為1 min。則：tf =1.55 1 =2.55mink ：根據機械加工工藝手冊表2

46、.5-43, k =12.14單間時間定額td有：td =(tj tf )(1k%) =(0.132.55)(1 12.14%) ： 3.01min 式（2.11）其中接觸變形位移值：kn=（kRazRaz坦 S）（ Z ） 0.004mm式（2.12）HB19.621:j j = y cos ：二 0.0036mm、磨損造成的加工誤差：打利通常不超過0.005mm、夾具相對刀具位置誤差：AD祇取0.01mm誤差總和：= 0.0522 mm ： 0.11mm從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.1.6夾具設計及操作的簡要說明如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設計采用了

47、手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費 時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經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）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應 用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程岀現磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為 防止此現象，心軸采用可換的。以便隨時根據情況進行調整。3.2鉆、攻2 M8螺紋孔夾具設計321研究原始質料利用本夾具主要用來鉆兩個-6.7mm孔并攻M8螺紋。加工時應保證螺紋孔與側面的位置距離及螺紋孔中心線與錐孔中心線距離。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如

48、何提高勞動 生產率和降低勞動強度。3.2.2定位基準的選擇由零件圖可知：兩螺紋孔與側面有位置要求，在對螺紋孔進行加工前，花鍵孔已進行了拉削加工。 因此，選底側面定位，花鍵內圓孔定心限制了除在X軸的旋轉自由度以外的所有自由度，從而來滿足螺紋孔與端面的位置要求。3.2.3切削力及夾緊力的計算鏜刀材料：YT5 （硬質合金鏜刀）QOQ 00刀具的幾何參數：K粗=60 K精=90=10-s=0= 80由參考文獻16機床夾具設計手冊查表 1 - 2 - 3可得：圓周切削分力公式：F c =902ap f 0.75KP式（2.13）式中 ap = 1.8mm f = 0.4mm/r式（2.14）K p _ K mp K k p K op K -sp K rp查表1 _2 -4得:K mp取 HB =175 n =0.4由表1-2-6可得參數：Kkp = 0.94K op= 1.0K sp :-1.0 Krp =1.0即：Fc =766.15(N)同理：徑向切削分力公式:FP = 530a p0.9 f 0.75Kp式(2.15 )式中參數：Kkp =0.77Kop .0Ksp= 1.0Krp= 1.0即：FP =347.71(N)軸向切削分力公式：Ff= 451apf 0.4KP式(2