倒檔拔叉說明書

1、一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定- 1 -1.1 零件的作用- 1-1.2 零件的工藝分析- 1 -1.3 零件的生產(chǎn)類型-2 -二、毛坯的選擇與設(shè)計(jì)- 2 -2.1 選擇毛坯- 2-2.2 確定機(jī)械加工余量- 2 -2.3 設(shè)計(jì)毛坯圖- 3-三、加工方法和工藝路線的設(shè)計(jì)- 4 -3.1 定位基準(zhǔn)的選擇- 4 -（1）粗基準(zhǔn)的選擇- 4 -（2）精基準(zhǔn)的選擇- 4 -3.2 零件表面加工方法的選擇- 4 -3.3 制訂工藝路線- 5 -四、工序設(shè)計(jì)- 7 -4.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備- 7 -（1）選擇機(jī)床- 7 -（2）選擇量具-8 -4.2 確定工序尺寸- 9-（1）24端面加工余量

2、- 9 -（2）鉆13、擴(kuò)14h9孔- 9 -（3）面加工余量- 9 -（3）鉆孔- 10-五、確定切削用量及基本時(shí)間- 11 -5.1工序3- 11 -5.2 工序4- 11 -5.2.1確定鉆13mm孔的切削用量。- 11-5.2.2確定擴(kuò)14h9孔的切削用量。- 11 -5.3工序6- 12 -5.3.1確定銑開擋底面圓柱面r15的切削用量- 12 -5.3.2 確定銑開擋底面圓柱面r19的切削用量- 12 -5.3.3確定開擋腳面的切削用量- 13 -5.4工序7- 13 -5.5 工序8- 14 -5.6時(shí)間的確定- 14 -六、夾具設(shè)計(jì)- 17 -七、設(shè)計(jì)小結(jié)- 18 -參考資料-

3、 19 -摘要：工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來，與機(jī)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(jī)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(fù)雜，幾乎每道工序都離不開夾具。關(guān)鍵詞：夾具 工藝裝配 撥叉 工序abstract: the tool is a sign of the progress of human civilization. since the late 20th century, and mechanical m

4、anufacturing process automation has a considerable development. tools (including fixtures, tools, measuring tools and aids, etc.) in the continuous innovation, its function is still very significant. jigs and fixtures for machining quality, productivity and cost of production has a direct impact. th

5、erefore, whether traditional the manufacture or modern manufacturing systems, are important fixture in the technology and equipment. the fork parts more complex shape, almost each process is inseparable from the fixture.keywords:：fixture craft assembly fork process一、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

6、倒擋撥叉，是與操縱機(jī)構(gòu)零件結(jié)合用與撥動滑動齒輪實(shí)現(xiàn)輸出軸的倒轉(zhuǎn)。故對配合面、14h13槽以及下?lián)懿嬗芯纫蟆?.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(shù)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(gòu)比較復(fù)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；

7、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0.2；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的倒角；孔8.7還需锪平直徑為12；孔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(gòu)復(fù)雜，但加工要求比較容易保證，我們通過

8、專用夾具可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。1.3 零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際可知該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)零件是大批量生產(chǎn)的鑄件。二、毛坯的選擇與設(shè)計(jì)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(gòu)復(fù)雜，采用鑄件成型。2.2 確定機(jī)械加工余量 鑄件的尺寸公差按gb/t6414-1999確定，機(jī)械加工余量按gb/t11351-89確定，材料為zg310-570。由于是大批量且形狀復(fù)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

9、。查表（gb/t6414）查出各表面的公差數(shù)值。零件尺寸公差ct端面462腳面圓柱面151.6腳面圓柱面191.7兩腳面尺寸61.514h13槽面尺寸141.6槽底面141.6叉腳開擋尺寸231.72.3 設(shè)計(jì)毛坯圖撥叉毛坯圖尺寸（單位：mm）零件表面總余量毛坯尺寸公差ct端面462502腳面圓柱面152131.6腳面圓柱面192171.7兩腳面尺寸62101.514h13槽面尺寸142101.6槽底面142121.6叉腳開擋尺寸232191.7具體尺寸請看毛坯圖三、加工方法和工藝路線的設(shè)計(jì)3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 （1）粗基準(zhǔn)的選擇工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí)，一般選毛坯上未加工的表面作為

10、定位基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件選用肋板6的左端面作為粗基準(zhǔn)來加工14h9孔。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，以及當(dāng)零件有不加工表面應(yīng)該以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)的原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，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(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)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(zhǔn)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(guān)資料，其加工方法選擇如下。

11、（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，可以先鉆后擴(kuò)孔來滿足要求。（3）開擋15內(nèi)圓柱面：表面粗糙度為ra25um，未標(biāo)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(dá)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(dá)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(dá)到要求。（6）槽14h13底面：表面粗糙度為ra

12、25um，加工方法可采用粗銑即可達(dá)到要求。（7）孔：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，采用鉆孔即可達(dá)到要求。3.3 制訂工藝路線 工藝路線的擬定為保證達(dá)到零件的幾何形狀，尺寸精度、位置精度及各項(xiàng)技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn)所采用的通用機(jī)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(jī)床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。現(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(kuò)孔銑端面倒角擴(kuò)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

13、的原則，但是對于后面工序的基準(zhǔn)選定卻不夠方便，所以不合理，根據(jù)根據(jù)經(jīng)濟(jì)性級工序內(nèi)容的簡便性可選擇方案一，并制定出詳細(xì)的工序內(nèi)容。毛坯為精鑄件，拿到毛坯后應(yīng)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(yīng)力及誤差。并在毛坯車間調(diào)整好毛坯的機(jī)械性能以達(dá)到技術(shù)要求，然后送到機(jī)械加工車間加工，具體工序如下：鑄造熱處理銑端面鉆13孔、擴(kuò)14h9孔倒角銑腳面、開擋銑槽鉆8.7去毛刺檢驗(yàn)根據(jù)工序安排編出機(jī)械加工工序卡。四、工序設(shè)計(jì)4.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備（1）選擇機(jī)床1-1工序4鉆13孔、擴(kuò)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

14、鉆床。1-2工序3、6、7是粗銑和精銑，各工序的工步數(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孔。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(kuò)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?？讖綖?.

15、7mm無通用刀具，故可制造專用刀具，方便制造及經(jīng)濟(jì)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(guān)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(biāo)卡尺、粗糙塊4鉆13孔擴(kuò)、14h9孔游標(biāo)卡尺、塞規(guī)5倒角游標(biāo)卡尺6銑腳面、開擋游標(biāo)卡尺、粗糙塊7銑槽游標(biāo)卡尺、粗糙塊8鉆8.7游標(biāo)卡尺、塞規(guī)2 確定工序尺寸（1）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50446ra25（2）鉆13、擴(kuò)14h9孔加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度鉆擴(kuò)孔鉆孔擴(kuò)孔鉆孔擴(kuò)孔鉆孔擴(kuò)孔131ra6.3（

16、3）面加工余量加工表面工序余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗銑精銑粗銑精銑粗銑精銑r15圓柱面2 15ra25r19圓柱面2ra12.5腳面1.60.4ra12.5ra6.314h13槽底面210ra2514h13槽1.60.414.4ra25ra12.5（3）鉆孔 加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度孔8.7ra25五、確定切削用量及基本時(shí)間5.1工序3切削用量：本工序?yàn)榇周嚩嗣?，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。=2mm,查表得進(jìn)給量f =0.2mm/z，又x62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精

17、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。校核機(jī)床功率： 參考公式其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，故可用。5.2 工序4切削用量：本工序?yàn)殂@13mm、擴(kuò)14h9。 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=13/2=6.5mm，查表得進(jìn)給量f =0.28mm/r，切削速度v =21m/min。則主軸轉(zhuǎn)速n=514.19r/min,故取n=545r/min，此時(shí)v=22.26m/min。 5

18、.2.2確定擴(kuò)14h9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108mm，莫氏錐度為1號，總長189mm。 確定切削用量=1/2=0.5mm，查表得進(jìn)給量f =0.45mm/r，切削速度v =60m/min。則主軸轉(zhuǎn)速n=1364.19r/min,故取n=960r/min，此時(shí)v=42.2m/min。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。=2mm,查表得進(jìn)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=2

19、5um），選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為。校核機(jī)床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，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。=2mm,查表得進(jìn)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(jī)床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=200/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，

20、故可用。 5.3.3確定開擋腳面的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。=4mm,查表得進(jìn)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。校核機(jī)床功率： 參考公式其中 d=100mm z=12 n=250/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，故可用。5.4工序7本工序?yàn)殂姴?，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=2mm,查表得進(jìn)給量f =0.2mm/z，又x62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，

21、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。校核機(jī)床功率： 參考公式其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，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=4mm,查表得進(jìn)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(jī)床功率： 參考公式其中 d=100mm z=12 n=220/60r/s kpm=1，解得kw7.

22、5kw ，故可用。5.5 工序8 本工序?yàn)殂@8.7，并锪平12。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=8.7/2=4.35mm，查表得進(jìn)給量f =0.49mm/r，切削速度v =27m/min。則主軸轉(zhuǎn)速n=987.8r/min,故取n=960r/min，此時(shí)v=26.24m/min。5.6 時(shí)間確定5.6.1基本時(shí)間確定 工序鉆14h9至13.5mm孔，由文獻(xiàn)【1】表5-4，得鉆孔基本時(shí)間可由公式tj=l/fn=(l+l1+l2)/fn。l1=d/2cotkr+(12)=13.5/2cot54+2=6.9mm，l

23、2=14mm，取l2=2mm，l=50mm。 tj=（6.9+2+50）/（5450.25）=0.4360s=25.8s工序銑左端面，根據(jù)文獻(xiàn)【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=fn=fzzn=0.0810160=128mm/min 所以：tj=l/fmz=（24+3.84+2）/128=0.23360s=14s， 因?yàn)榧庸び叶嗣娴募庸l件和左端面的一樣，所以加工時(shí)間t右= tj=14s 工序倒角（左邊），由參考文獻(xiàn)【1】得表5-41得tj=l/fn

24、=(l+l1)/fn，其中l(wèi)1=12取l1=1mm，l=1.5mm，已知f=0.05mm/r，n=1225r/min。所以： tj=（1+1.5）/(12250.05) 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(shí)間t右=tj=2.4s 工序鉆孔14h9孔，根據(jù)文獻(xiàn)【1】表5-41得tj=l/fn,其中l(wèi)=（l+l2+l3），l1=(d-d1)/2=cotkr+(12)=0.5/2cot54+2=2.2mm,l2=24取l2=2mm，l=46mm。所以： tj=（2.2+2+46）/(0.497)=1.2960s=77.6s工序銑曲面r15，根據(jù)文獻(xiàn)【1】表

25、5-43得tj=（l+l1+l2）/ fmz，式中l(wèi)1=0.5d-(c0（d-c0）)1/2)+(13), l2=13，c0=（0.030.05）d=0.12所以l1=15mm，l2=2mm，l=15+8=23mm。fmz =fzzn=0.0810300=240mm/min,所以： tj=（23+15+2）/240=0.16660s=10s,因?yàn)橛凶笥覂刹婺_所以此工序總時(shí)間t總=2tj=20s。工序粗銑腳左右端面，根據(jù)文獻(xiàn)【1】表5-43得tj=（l+l1+l2）/ fmz，式中l(wèi)1=0.5d-(c0（d-c0）)1/2)+(13), l2=13，c0=（0.030.05）d=0.152所以l

26、1=18.6mm，l2=2mm，l=19+8=27mm。fmz =fzzn=0.110150=150mm/min,所以tj=（27+18.6+2）/150=0.3260s=19s，因?yàn)橛凶笥覂刹婺_所以此工序總時(shí)間t總=2tj=38s。 工序銑槽，根據(jù)文獻(xiàn)【1】表5-43得tj=（l+l1+l2）/fmz，式中l(wèi)1=0.5(d-(d2-ae2)1/2)+(13)=0.5（80-（802-17.932）0.5+2=4mm, l2=25取l2=3 ，l=18。fmz=fn=fzzn=0.0810190=152mm/min。 所以：tj=（18+4+3）/152=0.16460s=9.9s，因?yàn)橐庸?/p>

27、兩面所以此工序所用時(shí)間t總=2tj=19.8s，在加工兩面的時(shí)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(xiàn)【1】表5-4，得鉆孔基本時(shí)間可由公式tj=l/fn=(l+l1+l2)/fn。l1=d/2cotkr+(12)=8.7/2cot54+2=5.2mm，l2=14mm，取l2=2mm，l=47mm。 tj=（5.2+2+47）/（6800.15）=0.53360s=32s 工序锪12孔，由文獻(xiàn)【1】表5-41得tj=l/fn=(l+l1)/fn，其中l(wèi)1=12取l1=2mm，l=2mm，已知f=0.05mm/r，n=1360r/min。所以：tj=（2+2）/(13600

28、.05) 60s=3.5s。工序精銑腳端面，根據(jù)文獻(xiàn)【1】表5-43得tj=（l+l1+l2）/ fmz，式中l(wèi)1=0.5d-(c0（d-c0）)1/2)+(13), l2=13，c0=（0.030.05）d=0.152所以l1=18.6mm，l2=2mm，l=19+8=27mm。fmz =fzzn=0.0810300=240mm/min,所以tj=（27+18.6+2）/240=0.19860s=12s，因?yàn)橛凶笥覂刹婺_所以此工序總時(shí)間t總=2tj=24s 5.6.2 輔助時(shí)間確定 根據(jù)文獻(xiàn)【1】第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間tf與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為tf=（0.150.2）tj，此取tf=0.2tj，則各工序的輔助時(shí)間分別為： 鉆14孔的輔助時(shí)間：tf=0.225.8s=5.16s； 銑端面的輔助時(shí)間：tf