倒檔拔叉說明書匯總

1、一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 -3 - 1.1零件的作用-3 - 1.2零件的工藝分析-3 - 1.3零件的生產(chǎn)類型-4 - 二、毛坯的選擇與設計 -4 - 2.1選擇毛坯-4 - 2.2確定機械加工余量 -4 - 2.3設計毛坯圖-5 - 三、加工方法和工藝路線的設計 -6 - 3.1定位基準的選擇-6 - （1）粗基準的選擇-6 - （2）精基準的選擇-6 - 3.2零件表面加工方法的選擇 -6 - 3.3制訂工藝路線-7 - 四、工序設計-9 - 4.1選擇加工設備與工藝裝備 -9 - （1）選擇機床-9 - （2）選擇量具-10 - 4.2確定工序尺寸 -11 - （1） 24端

2、面加工余量 -11 - （2）鉆 13、擴 14H9 孔-11 - （3）面加工余量-11 - （3）鉆 8.7。0.09 孑L- 12 - 五、 確定切削用量及基本時間 -13 - 5.1 工序 3- 13 - 5.2 工序 4- 13 - 5.2.1確定鉆 13mm孔的切削用量。 -13 - 5.2.2確定擴 14h90）孔的切削用量。 -13 - 5.3 工序 6- 14 - 5.3.1確定銑開擋底面圓柱面 R15的切削用量 -14 - 5.3.2確定銑開擋底面圓柱面 R19的切削用量 -14 - 5.3.3確定開擋腳面的切削用量 -15 - 5.4 工序 7-15 - 5.5 工序 8

3、-16 - 5.6時間的確定 -16- 六、夾具設計-19 - 七、設計小結(jié)-19 - 參考資料-21 - 摘要：工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，與機械制造工藝自動化都有了長 足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具和輔具等)在不斷革新中，其功能仍十分顯著。機 床夾具對零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本都有著直接的影響。因此，無論傳統(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。撥叉類零件外形比較復雜，幾乎每道工序都離 不開夾具。 關鍵詞：夾具工藝裝配撥叉工序 Abstract： The tool is a sign of the progress of human civiliz

4、ation. Since the late 20th century, and mechanical manufacturing process automation has a considerable development. Tools (in clud ing fixtures, tools, measuri ng tools and aids, etc.) in the con ti nu ous inno vati on, its function is still very sig nifica nt. Jigs and fixtures for machi ning quali

5、ty, productivity and cost of product ion has a direct impact. Therefore, whether traditi onal the manu facture or moder n manu facturi ng systems, are importa nt fixture in the tech no logy and equipme nt. The fork parts more complex shape, almost each process is in separable from the fixture. Keywo

6、rds: fixture craft assembly fork process 、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1零件的作用 題目所給的零件為倒擋撥叉，是與操縱機構零件結(jié)合用與撥動滑動齒輪實 現(xiàn)輸出軸的倒轉(zhuǎn)。故對配合面14H9、14H13槽以及下?lián)懿嬗芯纫蟆?1.2零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的試圖正確、完整，尺寸、公差及 技術要求齊全。 從零件圖上看，該零件是典型的叉架類零件，結(jié)構比較復雜，形位精度要 求不算高。為大批量生產(chǎn)的鑄件。其主要加工的有14H9表面粗糙度為Ra6.3um, 其軸軸要保證直線度 M級0.03；斜腳面尺寸要求公差尺寸為-0.48到0;開

7、擋 公差尺寸為0.1到0.2,表面粗糙度為Ra6.3um并保證與14H9軸線的垂直度為 0.25; R19面粗糙度為Ra12.5um,表面要求淬火處理，硬度要求為 4853HRC ； 下爪總長公差尺寸為-1到0;后腳面公差尺寸為0到0.52,前面到軸線尺寸18 的公差尺寸為士 0.2;孑孔 8.7公差尺寸為0到0.09,其軸線到開擋前腳面的尺寸 41.5的公差尺寸為士 0.15,孔深32公差尺寸為-1到0;撥叉尺寸要求較高，兩 內(nèi)表面歸于孔 8.7的對稱度為0.4,內(nèi)表面表面粗糙度為Ra12.5,內(nèi)表面滿足配 合14H13公差尺寸為0到0.27,其槽底部分允許呈R3max圓角或2最大長為3 的

8、倒角；孑L 8.7還需锪平直徑為 12;孑24端面、開擋內(nèi)R15面、孔8.7內(nèi) 表面以及槽14H13底面表面粗糙度為Ra25一般的加工都可獲得。通過分析該零 件，其布局合理，雖結(jié)構復雜，但加工要求比較容易保證，我們通過專用夾具 可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀 和大小，符合要求。 1.3零件的生產(chǎn)類型 依設計題目，結(jié)合生產(chǎn)實際可知該零件的生產(chǎn)綱領零件是大批量生產(chǎn)的鑄 件。 二、毛坯的選擇與設計 2.1選擇毛坯 該零件材料為ZG310-570,屬于批量生產(chǎn)，而且零件的結(jié)構復雜，采用 鑄件成型。 2.2確定機械加工余量 鑄件的尺寸公差按 GB/T6414-199

9、9確定，機械加工余量按 GB/T11351-89 確定，材料為ZG310-57Q由于是大批量且形狀復雜的零件，所以毛坯選擇砂型 鑄造。 根據(jù)GB/T6414-1999查表得尺寸公差CT為8-12級。加工余量等級為FH。 所以，可取CT=9級。查表（GB/T6414查出各表面的公差數(shù)值。 零件尺寸 公差CT *24端面46 2 腳面圓柱面15 1.6 腳面圓柱面19 1.7 兩腳面尺寸6 1.5 14H13槽面尺寸14 1.6 槽底面14 1.6 叉腳開擋尺寸23 1.7 2.3設計毛坯圖 撥叉毛坯圖尺寸（單位：mr） 零件表面 總余量 毛坯 尺寸 公 差CT *24端面46 2 50 2 腳面

10、圓柱面15 2 13 1.6 腳面圓柱面19 2 17 1.7 兩腳面尺寸6 2 10 1.5 14H13槽面尺寸14 2 10 1.6 槽底面14 2 12 1.6 叉腳開擋尺寸23 2 19 1.7 具體尺寸請看毛坯圖 三、加工方法和工藝路線的設計 3.1定位基準的選擇 (1)粗基準的選擇 工件在加工第一道或最初幾道工序時，一般選毛坯上未加工的表面作為定 位基準，這個是粗基準，該零件選用肋板 6的左端面作為粗基準來加工 14H9 孔。以上選擇符合粗基準的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，以及 當零件有不加工表面應該以這些不加工表面做粗基準的原則，在以后的工序中， 則使用經(jīng)過加工的表面

11、作為定位基準，加工 14H9孔，保證其軸線的直線度， 并作為以后工序的定位基準，這個基準就是精基準。 (2)精基準的選擇 在選精基準時采用有基準重合，基準統(tǒng)一。這樣定位比較簡單可靠，為以 后加工重要表面做好準備。 3.2零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有內(nèi)孔、倒角、槽、下底面、圓環(huán)面等，材料為ZG310-570。 以公差等級和表面粗糙度要求，參考有關資料，其加工方法選擇如下。 (1) 24端面:表面粗糙度為Ra25um,可選粗銑即可滿足要求。 (2) 14H9孔：公差等級為9級，表面粗糙度為Ra6.3um公差尺寸0到 0.043,根據(jù)GB/T1800.3-1998規(guī)定其公差等級按IT9

12、,可以先鉆后擴孔來滿足要 求。 (3) 開擋 15內(nèi)圓柱面：表面粗糙度為 Ra25um未標注公差等級，故粗 銑即可滿足要求。 (4) 腳面：表面粗糙度Ra6.3um加工方法可采用粗銑即可達到要求。 (4) 開擋：表面粗糙度為 Ra12.5um加工方法可采用粗銑即可達到要求。 (5) 槽14H13:表面粗糙度為Ra12.5um公差等級13,加工方法可采用粗 銑即可達到要求。 (6) 槽14H13底面：表面粗糙度為Ra25um加工方法可采用粗銑即可達到 要求。 (7) 孔 8.7oo.1 :表面粗糙度Ra25um公差尺寸為0到0.1 ,根據(jù)GB1800-79 規(guī)定其公差等級按IT11,采用鉆孔即可

13、達到要求。 3.3制訂工藝路線 工藝路線的擬定為保證達到零件的幾何形狀，尺寸精度、位置精度及 各項技術要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)綱領為成批生產(chǎn)所采用的 通用機床配以專用加工夾具，并考慮工序集中以提高生產(chǎn)率和減少機床數(shù)量， 使生產(chǎn)成本下降?，F(xiàn)有工藝路線如下： 工藝路線一 工藝路線二 精鑄退火 精鑄退火 工序 工序 銑端面 鉆孔 鉆孔 粗銑腳面 擴孔 銑端面 倒角 擴孔 粗銑腳面 倒角 銑開擋 銑開擋 銑槽 銑槽 鉆孔 鉆孔 精銑腳面 方案的比較選擇： 方案2先銑腳面雖然滿足了先面后孔的原則，但是對于后面工序 的基準選定卻不夠方便，所以不合理，根據(jù)根據(jù)經(jīng)濟性級工序內(nèi)容的 簡便性可選擇方

14、案一，并制定出詳細的工序內(nèi)容。 毛坯為精鑄件，拿到毛坯后應該先退火處理下，消除掉鑄件在鑄 造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力及誤差。并在毛坯車間調(diào)整好毛坯的機械性能 以達到技術要求，然后送到機械加工車間加工，具體工序如下： 鑄造 熱處理 銑端面 鉆13孑L、擴14H9孑L 倒角 銑腳面、開擋 銑槽 鉆8.7 去毛刺 檢驗 根據(jù)工序安排編出機械加工工序卡。 四、工序設計 4.1選擇加工設備與工藝裝備 （1 ）選擇機床 1-1工序4鉆13孔、擴14H9孔、工序5倒角及工序8鉆8.7, 工步不多，選用立式鉆床就能滿足要求，本零件外廓尺寸不大，選用 Z525立式鉆床。 1-2工序3、6、7是粗銑和精銑，各工序的工步

15、數(shù)不多，成批生 產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式銑床就能滿足要求，選用X62 臥式銑床即可。 1-1工序3銑端面 1-2工序4鉆13孑L。選擇莫氏錐柄麻花鉆13 GB/T1438.1-1996。 其直徑為13mm，工作長度101mm,莫氏錐度為1號，總長182mm。 1-3工序4擴14H9孔。選擇14 GB/T 1141-1984。其直徑為14mm, 工作長度108mm,莫氏錐度為1號，總長189mm。 1-4工序5倒角。 1-5工序3、6、7都是銑。銑刀按表5-105選鑲齒三面刃銑刀， 直徑為100,孔徑d=27,齒數(shù)z=12。 1-6工序8鉆8.7孔。孔徑為8.7mm無通用刀具，故可制造專

16、用 刀具，方便制造及經(jīng)濟效益，可做成直柄麻花鉆。 （3 ）選擇量具 本零件為中批量生產(chǎn)，一般盡可能采用通用量具，根據(jù)表面精度、 尺寸和形狀等要求，參考有關手冊資料，選擇量具如下表： 工 序 工序名稱 量具 3 銑端面 游標卡尺、粗糙塊 4 鉆 13孔擴、帖4H9孔 游標卡尺、塞規(guī) 5 倒角 游標卡尺 6 銑腳面、開擋 游標卡尺、粗糙塊 7 銑槽 游標卡尺、粗糙塊 8 鉆 8.7 游標卡尺、塞規(guī) 2確定工序尺寸 (1 )0 24端面加工余量 加工 表面 工序雙邊 余量 工序尺寸及公 差 表面粗糙度 粗銑 粗銑 粗銑 端面 50 4 46 Ra25 (2)鉆 13、擴 14H9 孔 加工表 面 工

17、序雙邊 余量 工序尺寸及 公差 表面粗糙 度 鉆擴孔 鉆 孔 擴 孔 鉆 孔 擴 孔 鉆 孔 擴 孔 13 1 *13 *140-043 Ra6.3 (3)面加工余量 加工表面 工序余 工序尺寸及 表面粗糙度 量 公差 粗 銑 精 銑 粗 銑 精 銑 粗 銑 精 銑 R15圓柱面 2 15 Ra25 R19圓柱面 2 19存 Ra12.5 腳面 1.6 0.4 23.4；.3 書.2 23d0.1 Ra12.5 Ra6.3 14H13槽底面 2 10 Ra25 14H13槽 1.6 0.4 14.4 彳 x +0.27 14o Ra25 Ra12.5 (3)鉆 87。0.09 孔 加工 表面

18、工序雙邊 余量 工序尺寸及 公差 表面粗糙度 帕曽09 8.7 阪7晉 Ra25 孔 五、確定切削用量及基本時間 5.1工序3 切削用量：本工序為粗車端面，已知加工材料為ZG310-570,表 面淬火處理后HRC40-50。 確定粗銑端面的切削用量。所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。 ap=2mm,查表得進給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求不高，選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為 100mm,則切削速度為 V 二-3.14 100 150 =47.12m/min 。 1000 1000 校核機床功率：參考公式 Pm =300 10，d013

19、ae088 af075 apznkpm 其 中 ap =2mm d=100mm ae =24mmaf = 0.2mm/z z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得 pm =1.61kw7.5kw，故可用。 5.2工序4 切削用量：本工序為鉆 13mm、擴 14H9（00043）。 5.2.1確定鉆 13mm孔的切削用量 所選刀具為莫氏錐柄麻花鉆，其直徑為13mm,工作長度101mm, 莫氏錐度為1號，總長182mm。 確定切削用量ap = 13/2=6.5mm，查表得進給量f =0.28mm/r，切肖U 速度 v =21m/min。則主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v =514.19r/min

20、,故取 n=545r/min, 此時 v= RQ =22.26m/min。 1000 .0.043 5.2.2 確定擴 14H9（0）孔的切削用量。 所選刀具為 14 GB/T 1141-1984,其直徑為 14mm，工作長度 其 中 ap =2mm d=100mm ae =7mmaf=0.2mm/z z=12 108mm,莫氏錐度為1號，總長189mm。 確定切削用量ap=1/2=0.5mm,查表得進給量f =0.45mm/r，切 削速度 v =60m/min。則主軸轉(zhuǎn)速 n= 100Ov =1364.19r/min,故取 nd n=960r/min，此時 v= nd =42.2m/min。

21、 1000 5.3工序6 切削用量：本工序是銑腳面、開擋，先粗銑，后半精銑 5.3.1 確定銑開擋底面圓柱面 R15的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。 ap=2mm,查表得進給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求不高(Ra=25um)，選擇n=150r/min。由前面可知刀 具直徑為 100mm,則切削速度為 V 二-3.14 100 150 =47.1m/min。 1000 1000 校核機床功率：參考公式 pm =300 10* d0.13 ae0.88 af0.75 apznkpm 其中 ap =2mm d=100mm ae =31mm a

22、f = 0.2mm/z z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得 pm =2.01kw7.5kw，故可用。 5.3.2 確定銑開擋底面圓柱面 R19的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。 ap=2mm,查表得進給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求不高(Ra=12.5um)，選擇n=200r/min。由前面可知 刀具直徑為100mm，則切削速度為 校核機床功率： 參考公式 pm =300 10 daeafapznkpm dn 1000 3.14 100 200 1000 =62.83m/ min o n=200/60r/s kpm=1，解得

23、 pm =0.72 kw7.5kw，故可用。 533確定開擋腳面的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。 ap=4mm,查表得進給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求較高（Ra=6.3um及有垂直度要求），選擇n=250r/min。 由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為 、， n：dn 3.14漢100漢250 ” l , V78.5m/min。 1000 1000 校核機床功率：參考公式 Pm =300 10, d0.13 ae0.88 af0.75 apznkpm 其中 ap = 0.35mm d=100mm ae=4mm af = 0.2

24、mm/z z=12n=250/60r/s kpm=1，解得 Pm =0.1kw7.5kw，故可用。 5.4工序7 本工序為銑槽，先粗銑槽底，再銑槽。 5.4.1 確定槽底面的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀 ap=2mm,查表得進給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求不高（Ra=25um）,選擇n=150r/min。由前面可知刀 具直徑為 100mm,則切削速度為 V 二3.14 100 150 = 47.1m/min。 1000 1000 校核機床功率：參考公式 Pm =300 105 d0.13 ae0.88 af0.75 apznkpm 其中

25、 ap =2mm d=100mm ae =10mm af = 0.2mm/z z=12n=150/60r/s kpm=1，解得 pm =0.74kw7.5kw，故可用。 5.4.2確定槽的切削用量所選刀具為鑲齒三面刃銑刀 ap=4mm,查表得進給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求較高（Ra=12.5um且對稱度為0.4），選擇n=220r/min。 由前面可知刀具直徑為100mm ,則切削速度為 校核機床功率： 參考公式 pm =300 10，daeafapznkpm 二 dn 1000 3.14 100 220 1000 =69.1m/ min

26、o 其中 ap =4mm d=100mm ae =18mm af = 0.2mm/z z=12n=220/60r/s kpm=1，解得 pm =3.66 kw7.5kw，故可用。 5.5 工序8 本工序為鉆8.7,并锪平T2。 確定鉆8.7孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆，其直徑為 8.7mm，工作長度80mm,總長122mm。 確定切削用量ap =8.7/2=4.35mm，查表得進給量f =0.49mm/r，切削 速度 v =27m/min。則主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v =987.8r/min,故取 n=960r/min， nd 此時 v=陀=26.24m/min。 1000 5.6時間確定

27、 5.6.1基本時間確定 工序鉆14H9至13.5mm孔，由文獻【1】表5-4，得鉆孔基本時間可由公式 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn 。l1=D/2cotkr+(12)=13.5/2x cot54 +2=6.9mm, I2=14mm 取 l2=2mm l=50mm tj= (6.9+2+50) (545x 0.25) =0.43 x 60s=25.8s 工序銑左端面，根據(jù)文獻【1】表5-43，得tj=L/fMZ，L=l+l1+l2，l=24mm l1=0.5 (d- (d2-ae2) 0.5+(13)=3.84mm，l2=13mm取 l2=2mm fMZ=f x n=fz x Zx

28、 n=0.08 x 10 x 160=128mm/min 所以：tj=L/fMZ= (24+3.84+2) /128=0.233 x 60s=14s, 因為加工右端面的加工條件和左端面的一樣，所以加工時間t右=tj=14s 工序倒角(左邊)，由參考文獻【1】得表5-41得tj=L/fn=(l+l1)/fn ，其 中 I仁 12 取 l1=1mm, l=1.5mm,已知 f=0.05mm/r , n=1225r/min。所以： tj= (1+1.5)心225 X 0.05) X 60s=2.4s。倒角(右邊)的加工的條件和工序 (4)的一樣，所以此工序加工時間t右=tj=2.4s 工序鉆孔14H

29、9孔,根據(jù)文獻【1】表5-41得tj=L/fn,其中L= (I+I2+I3 ), l1=(D-d1)/2=cotkr+(12)=0.5/2 X cot54 +2=2.2mm,L2=24 取 l2=2mm, l=46mm 所以：Tj= (2.2+2+46) /(0.4 X 97)=1.29 X 60s=77.6s 工序銑曲面R15,根據(jù)文獻【1】表5-43得tj= (1+11+12 ) / fMz，式中 I1=0.5d-(C0 (d-C0)1/2)+(13),I2=13 ,C0(0.030.05 )d=0.12 所以 l1= 15mm l2=2mm, l=15+8=23mm fMz =fz X

30、Z X n=0.08 X 10 X 300=240mm/min所以： tj= ( 23+15+2) /240=0.166 X 60s=10s,因為有左右兩叉腳所以此工序總時間t 總=2tj=20s。 工序粗銑腳左右端面，根據(jù)文獻【1】表5-43得tj= (I+I1+I2 ) / fMz,式 中 I1=0.5d-(C0 (d-C0) )1/2)+(13),I2=13 , C0= (0.030.05 ) d=0.152 所以 I1=18.6mm, I2=2mn, l=19+8=27mm fMz =fz X ZX n=0.1 X 10X 150=150mm/min, 所以tj= (27+18.6+2

31、) /150=0.32 X 60s=19s，因為有左右兩叉腳所以此工序總 時間 t 總=2tj=38s 。 工序銑槽，根據(jù)文獻【1】表5-43得tj= ( I+I1+I2 ) /fMz ,式中 I1=0.5(d-(d2-ae2)1/2)+(13)=0.5 X (80- (802-17.932 ) 0.5+2=4mm, I2=25 取 I2=3 , l=18。fMZ=f X n=fz X ZX n=0.08 X 10X 190=152mm/min 所以：tj= (18+4+3) /152=0.164 X 60s=9.9s，因為要加工兩面所以此工序所用時間t總 =2tj=19.8s，在加工兩面的時

32、候也加工了底面所以只走刀兩次就行了。 工序鉆孔8.7,由文獻【1】表5-4 ,得鉆孔基本時間可由公式 tj=L/fn=(I+I1+I2)/fn 。I1=D/2cotkr+(12)=8.7/2X cot54 +2=5.2mm, I2=14mm 取 I2=2mm l=47mm tj= (5.2+2+47)/ (680X 0.15 ) =0.533 X 60s=32s 工序锪12孔，由文獻【1】表5-41得tj=L/fn=(I+I1)/fn ，其中I1=12 取 I1=2mm l=2mm 已知 f=0.05mm/r , n=1360r/min。所以：tj= (2+2) /(1360 X 0.05)

33、X 60s=3.5s。 工序精銑腳端面，根據(jù)文獻【1】表5-43得tj= (I+I1+I2 ) / fMz ,式中 I1=0.5d-(C0(d-C0) )1/2)+(13), I2=13, C0= (0.030.05 ) d=0.152 所以 I1=18.6mm, I2=2mn, l=19+8=27mm fMz =fz x ZX n=0.08 x 10X 300=240mm/min, 所以tj= (27+18.6+2) /240=0.198 X 60s=12s，因為有左右兩叉腳所以此工序總 時間t總=2tj=24s 5.6.2輔助時間確定 根據(jù)文獻【1】第五章第二節(jié)所述，輔助時間tf與基本時間tj之間的關 系為tf= ( 0.150.2)tj ,此取tf=0.2tj ，則各工序的輔助時間分別為：