撥叉零件加工工藝規(guī)程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 35 頁(yè) 共 35 頁(yè)1 緒論1.1 加工工藝的發(fā)展隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段【1】。 “工欲善其事，必先利其器。”工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制

2、造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)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【2】。因此，無(wú)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。撥叉是我們通用機(jī)械重要分支，撥叉類零件是汽車、拖拉機(jī)、機(jī)器人等機(jī)械變速箱中不可或缺的重要零件之一，其作用是用于換檔變速【3】。而隨著時(shí)代的發(fā)展，撥叉的類型也發(fā)展的越來(lái)越全面，制造撥叉的技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)。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(lái)加工其

3、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，選一銷面兩的定位方式，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【4】。在生產(chǎn)過(guò)程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過(guò)程叫工藝工程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過(guò)程。在制造工藝過(guò)程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間【5】。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工

4、藝過(guò)程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)【6】。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。通過(guò)對(duì)撥叉零件的初步分析

5、，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出撥叉加工工藝規(guī)程；對(duì)于專用夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產(chǎn)情況來(lái)選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專用夾具。1.2 CAPP簡(jiǎn)要介紹CAPP是計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（ Computer AidedProcess Planning）的簡(jiǎn)稱，是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助工藝人員進(jìn)行零件從毛坯到成品制造方法的設(shè)計(jì)，是將企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)的一種技術(shù)7。由此可見(jiàn)，CAPP 是CAD、CAM 集成系統(tǒng)中信息交叉和匯集的中心環(huán)節(jié)，是CAD和CAM 的“紐帶”。沒(méi)有CAPP 的橋梁作用，C

6、AD 和CAM 就成了相互隔離的“孤島”，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義的集成。傳統(tǒng)的CAPP 系統(tǒng)按其原理可分為派生式和創(chuàng)成式2 大類。國(guó)內(nèi)自20 世紀(jì)80 年代初開(kāi)始CAPP 的應(yīng)用研究，經(jīng)過(guò)了20 年的發(fā)展歷程，盡管CAPP 已取得卓越的成果，但與CAD和CAM 的發(fā)展速度相比，CAPP 仍顯得相對(duì)滯后，至今仍是計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)和企業(yè)實(shí)施推廣CIMS 的瓶頸所在8。究其原因，傳統(tǒng)CAPP 過(guò)分強(qiáng)調(diào)對(duì)零件信息的自動(dòng)獲取，過(guò)份強(qiáng)調(diào)工藝決策的自動(dòng)化。近年來(lái)，CAPP 的研究開(kāi)始注重工藝基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及基本設(shè)計(jì)功能，開(kāi)發(fā)重點(diǎn)從注重工藝過(guò)程的自動(dòng)生成，轉(zhuǎn)向整個(gè)產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)，為工藝設(shè)計(jì)人員提供輔助

7、工具，同時(shí)為企業(yè)的信息化建設(shè)服務(wù)9。這直接導(dǎo)致了CAPP 軟件產(chǎn)品的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了人機(jī)交互為主的新一代CAPP 工具系統(tǒng)，并在企業(yè)實(shí)際應(yīng)用中取得良好成效10。在當(dāng)前CAD/ CAPP/ CAM 向集成化、智能化方向發(fā)展的情況下，CAPP 已不再是簡(jiǎn)單的完成工藝設(shè)計(jì)，輸出工藝規(guī)程，而是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)與CAD 和CAM 的聯(lián)系，以滿足機(jī)械制造業(yè)向CAD/ CAPP/ CAM 集成化方向發(fā)展需要。因此，利用計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)構(gòu)件零件的CAPP系統(tǒng)可以較清晰地反映出工藝方案的特點(diǎn)和工藝過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)11，既有利于工藝方案的快速識(shí)別和處理，也有助于工藝的優(yōu)化和管理，對(duì)于增強(qiáng)和拓展CAPP的

8、功能，促進(jìn)CAPP的發(fā)展具有實(shí)際意義。1.3夾具的發(fā)展?fàn)顩r夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床工件工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分【12】。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動(dòng)化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動(dòng)

9、化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平【13】。這是夾具發(fā)展的第三個(gè)階段，這一階段，夾具的主要特點(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性?？梢灶A(yù)見(jiàn)，夾具在下一個(gè)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)將是逐步提高智能化水平。 一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的拔叉類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開(kāi)專門設(shè)計(jì)的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計(jì)，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%80%【14】。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，對(duì)夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度，

10、絲毫也不壓于對(duì)機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。2 零件的分析2.1 零件的工作狀態(tài)及工作條件工作狀態(tài)：工作頻繁。工作條件：工作表面有沖擊，受力較大。已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2.2 零件的作用題目所給的零件是汽車變速箱的撥叉。它位于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)器人等變速機(jī)構(gòu)中，主要作用是變速換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。當(dāng)撥動(dòng)變速桿時(shí)，可通過(guò)撥叉使滑動(dòng)齒輪移動(dòng)，達(dá)

11、到滑動(dòng)齒輪時(shí)省力的效果。零件上方的22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的55半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)。2.3 零件的工藝分析撥叉類零件是一個(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要精加工。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

12、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。拔叉這個(gè)零件從零件圖上可以看出，它一共有兩組加工表面，而這二組加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)將這二組加工表面分述如下：1）.以25mm花鍵孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：25H7mm的花鍵孔及倒角，尺寸為83mm與花鍵孔垂直的兩端面，尺寸為18H11與花鍵孔垂直的通槽。2）.與25mm花鍵孔平行的表面。這一組加工表面包括：與花鍵孔中心軸線相距22mm的上端面，與上表面垂直的M8通孔和一個(gè)3錐孔。圖1撥叉零件圖這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：1.上表面與25mm花鍵孔中心線平行度為0.10mm;2.18

13、H11通槽兩側(cè)面與25mm花鍵孔中心線的垂直度為0.1mm。由以上分析可知，對(duì)于這二組加工表面而言，我們可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具進(jìn)行另一組表面的加工，并且保證它們之間的位置精度要求。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小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔2大頭半圓孔3撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.1mm。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

14、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。2.4 零件的工藝要求 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。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔想成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問(wèn)題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 加工工藝過(guò)程 由以上分析可知。該撥叉零件的主要加工表面是平面、內(nèi)花鍵和槽系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證內(nèi)花鍵的加工精度容易。因此，對(duì)于撥叉來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證內(nèi)花鍵的尺寸精度及位置精度，處理好內(nèi)花鍵和

15、平面之間的相互關(guān)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(nèi)花鍵高精度是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。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)是加工的勞動(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)于設(shè)計(jì)撥叉的加工工藝來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇能夠滿足內(nèi)花鍵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)格較低的機(jī)床。3.2.1 在選擇各表面的加工方法時(shí)，要綜合考慮以下因素（1

16、）.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。（2）.根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中用專用的高效率的設(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。（3）.考慮被加工材料的性質(zhì)。（4）.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。（5）.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)要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法。3.2.2 上端面的加工查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-12可以確定，上端面的加工方案為：

17、粗銑精銑（IT7-IT9），粗糙度為Ra=6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。3.2.3 孔的加工 （1）加工內(nèi)花鍵前的預(yù)制孔20H12加工查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-47，由于預(yù)定孔的精度為H12，所以確定預(yù)制孔的加工方案為：一次鉆孔，由于拉削的精度高，所以能滿足花鍵表面精度，同時(shí)也能保證預(yù)制孔表面精度。（2）內(nèi)花鍵的加工通過(guò)拉刀實(shí)現(xiàn)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(shí)也能保證預(yù)制孔表面精度。（3）2-M8螺紋孔的加工加工方案定為：鉆，攻絲，去孔內(nèi)毛刺。3.3 選擇定位基準(zhǔn)3.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量

18、，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（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作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)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(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。（3）.應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以

19、保證該面有足夠的加工余量。（4）應(yīng)盡肯能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定為準(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。（5）.粗精準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇志珳?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的位置精度。要從保證孔與孔、孔與平面之間的位置，能保證撥叉在整個(gè)加工過(guò)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，選擇作為撥叉加工粗基準(zhǔn)。3.3.2 精基準(zhǔn)選擇的原則（1）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。（2）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

20、準(zhǔn)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(lái)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數(shù)表面，而且能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(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。（4）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(wú)

21、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C在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉C零件圖分析可知，它的內(nèi)花鍵槽，適于作精基準(zhǔn)使用。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)【15】。3.4 工藝路線的擬訂對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。撥叉C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：先加工預(yù)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

22、孔。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)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(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：（1）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(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。（2）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

23、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

24、的加工，反之為工序分散。 （1）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。（2）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)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(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型

25、。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(guò)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【16】。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(guò)程劃分為幾個(gè)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(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的

26、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Ra=80100m。（2）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Ra=101.25m。（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(dá)到圖紙要求.另外精加工工

27、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。（4）光整加工階段對(duì)某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對(duì)尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級(jí)一般為IT5IT6,表面粗糙度為Ra1.250.32m。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

28、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(kāi)。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過(guò)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(jiàn)1.1表：表1.1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鉆預(yù)制孔底面和側(cè)面鉆

29、預(yù)制孔底面和側(cè)面020粗、精銑上端面已加工預(yù)制孔和側(cè)面拉內(nèi)花鍵 25H7已加工預(yù)制孔和側(cè)面030粗、精銑18H11底槽已加工預(yù)制孔和側(cè)面粗、精銑18H11底槽內(nèi)花鍵和側(cè)面040鉆2-M8通孔，攻絲已加工預(yù)制孔和側(cè)面粗、精銑上端面內(nèi)花鍵和側(cè)面050拉內(nèi)花鍵 25H7已加工預(yù)制孔和側(cè)面鉆2-M8通孔，攻絲內(nèi)花鍵和側(cè)面060去毛刺，清洗去毛刺，清洗070檢驗(yàn)檢驗(yàn)加工工藝路線方案的論證：方案、主要區(qū)別在于在加工上端面及以下工序時(shí)，所選定位基準(zhǔn)不同，方案選用預(yù)制孔為主要定位基準(zhǔn)，方案選用花鍵作主要定位基準(zhǔn)，很顯然選用內(nèi)花鍵做定位基準(zhǔn)更符合設(shè)計(jì)要求，因?yàn)槠浔砻婢雀撸液湍承┬杓庸っ嬗形恢镁纫?。由?/p>

30、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(guò)程如1.2表：表1.2加工工藝過(guò)程表工序號(hào)工 種工作內(nèi)容說(shuō) 明010鑄失臘鑄造預(yù)制孔、底槽不鑄出020熱處理正火030銑銑澆口面粗糙度為80m040車車端面050鉆鉆預(yù)制孔專用夾具裝夾；輕型圓柱立式鉆床060鉗校正叉腳鉗臺(tái)070銑銑各平面，銑槽及撥叉口專用夾具裝夾；臥式銑床（）080鉆鉆鎖銷孔，去毛刺鉆通氣孔，去毛刺專用夾具裝夾；090鉗校正叉腳高低010磨磨叉腳兩端面，開(kāi)檔011檢驗(yàn)入庫(kù)3.4.5 工藝規(guī)程表根據(jù)以上加工工藝規(guī)程分析得撥叉加工工藝過(guò)程表，具體內(nèi)容見(jiàn)1.3表：表1.3工藝過(guò)程卡3.5 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求撥叉的制造采用的是失

31、臘鑄造，其材料是ZG45，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。（1）撥叉為鑄造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：、鑄件的壁厚應(yīng)合適、均勻，不得有突然變化。、鑄造圓角要適當(dāng)，的得有尖棱、尖角。、鑄件的結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)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(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時(shí)鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。、鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。（2）設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(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

32、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(wèn)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)可繪出毛坯圖。3.6 撥叉的偏差計(jì)算（1）預(yù)制孔及花鍵孔的偏差及加工余量計(jì)算 加工預(yù)制孔時(shí)，由于鑄造是沒(méi)鑄出，且為一次鉆出，通過(guò)拉削后保證花鍵尺寸，預(yù)制孔尺寸，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-54，得花鍵拉削余量為0.70.8mm，取0.8mm，即預(yù)制孔加工到，一次拉削到設(shè)計(jì)要求，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1.12-11，得花鍵偏差為（2）撥叉上端面的偏差及加工余量計(jì)算根據(jù)工

33、序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。精銑：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-59，其余量值規(guī)定為。鑄造毛坯的基本尺寸為根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-11,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，再查表2.3-9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，即保證尺寸72mm，表面與花鍵軸的平行度公差為0.1mm。（3）18H11（）槽偏差及加工余量：鑄造時(shí)槽沒(méi)鑄出，參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表21-5，得粗銑其

34、槽邊雙邊機(jī)加工余量2Z=2.0mm，槽深機(jī)加工余量為2.0mm，再由參照參考文獻(xiàn)1表21-5的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為，精加工為。粗銑兩邊工序尺寸為：；粗銑后毛坯最大尺寸為：；粗銑后毛坯最小尺寸為：16+0=16mm；粗銑槽底工序尺寸為：33mm；精銑兩邊工序尺寸為：，已達(dá)到其加工要求：。（4）、2-M8螺紋偏差及加工余量：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.2-2，2.2-25,2.3-13和互換性與技術(shù)測(cè)量表1-8，可以查得：鉆孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是查機(jī)械加工工藝手冊(cè)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：鉆攻絲鉆孔、攻絲

35、：攻2-M8螺紋孔。3.7 確定切削用量 為了能更好的反映各主要工序的加工要求，現(xiàn)做如下說(shuō)明：工序名：鉆預(yù)制孔機(jī)床：輕型圓柱立式鉆床刀具：查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-175，選高速鋼直柄麻花鉆，鉆預(yù)制孔到21.2mm，所以。進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-38，取切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-41，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，有：， （1）按照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.1-36，取所以實(shí)際切削速度：切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度： （2）刀具切出長(zhǎng)度： 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： （3）工序名：粗、精銑上端面機(jī)床：立式升降臺(tái)銑床刀具：根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-231，選用高速鋼錯(cuò)齒

36、三面刃銑刀，規(guī)格為：，齒數(shù)為12齒。（1）、粗銑上端面銑削深度：每齒進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-75，取。銑削速度：查實(shí)用機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表11-94，得，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.1-74取實(shí)際切削速度： 進(jìn)給量： （4）工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： =82mm刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： （5）（2）精銑上端面 切削深度：根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝師冊(cè)表11-91查得：每齒進(jìn)給量,取，根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝師冊(cè)表11-94查得切削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.1-74取實(shí)際切削速度：進(jìn)給量：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：

37、被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度： =81mm刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： （6）本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 （7）工序名：攻2-M8螺紋通孔刀具：釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐 進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1.8-1得所加工螺紋孔螺距,因此進(jìn)給量切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-105，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：，加工數(shù)為2機(jī)動(dòng)時(shí)間： （8）本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間：。 （9）4 夾具設(shè)計(jì)4.1 問(wèn)題的提出為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。本夾具主要用來(lái)鉆22孔上的8孔,與螺紋孔M8有35°的位

38、置要求，加工本道工序時(shí)螺紋孔M8的底孔已經(jīng)加工好，而且22孔上的8孔只需進(jìn)行鉆孔，其精度要求由裝配時(shí)的鉆鉸來(lái)保證。因此，在加工本道工序時(shí)主要考慮如何保證35°的位置要求，在此基礎(chǔ)上再考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而精度則不是主要問(wèn)題.4.2 專用夾具概述夾具設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的重要組成部件,直接影響加工工件的精度和生產(chǎn)率。專用夾具是針對(duì)某一工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。其特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)，沒(méi)有通用性。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)，隨著現(xiàn)代多品種及中、小批生產(chǎn)的發(fā)展，專用夾具在適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)

39、性等方面已產(chǎn)生許多問(wèn)題。4.3 專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求一個(gè)優(yōu)良的機(jī)床夾具必須滿足下列基本要求：（1）保證工件的加工精度。 保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確地選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還需進(jìn)行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對(duì)加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。（2）提高生產(chǎn)效率。 專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。（3）工藝性能好。 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維修等。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整和

40、修配結(jié)構(gòu)。（4）使用性能好。 專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟(jì)適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。專用夾具還應(yīng)排屑方便。必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來(lái)大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。（5）經(jīng)濟(jì)性好。 專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。4.4 專用夾具的總體設(shè)計(jì)4.4.1 專用夾具的設(shè)計(jì)步驟(1) 認(rèn)真研究分析所要設(shè)計(jì)的夾具的原始數(shù)據(jù)和要求,被加

41、工零件的特點(diǎn),工藝安排和加工方法,機(jī)床特點(diǎn)等。此外,還要考慮裝卸方式夾壓方法、有無(wú)冷卻液以及切屑排除等具體要求。 (2) 擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案和進(jìn)行必要的計(jì)算 根據(jù)夾具設(shè)計(jì)中確定的工件定位基面、夾壓位置、加工方法等,制定夾具的總體方案。首先繪制工件的外形,然后在工件四周的相應(yīng)位置上表示出夾具的結(jié)構(gòu)。最后進(jìn)行夾壓力計(jì)算和必要的強(qiáng)度計(jì)算。為了提高質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)制造周期,在擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案時(shí),盡量采用了通用的部件和零件(3)鉆床夾具的總圖和零件設(shè)計(jì) 在已確定的夾具結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)夾具總圖和零件圖。按本專用夾具設(shè)計(jì)的主要功能,其結(jié)構(gòu)分為兩大部分,即定位支撐結(jié)構(gòu)和夾緊結(jié)構(gòu)。4.4.2 夾具結(jié)構(gòu)方案的制定

42、一、定位方案 要保證定位銷孔尺寸精度，還要保證小孔的位置精度。要保證裝夾的穩(wěn)定與精度，務(wù)必保證所有的定位基面是加工過(guò)的，即保證大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)位置精度和尺寸保持一致。由零件圖可知，8孔應(yīng)相對(duì)于M8螺紋有35°的位置要求，而且應(yīng)垂直于孔的軸線。為了使定位誤差盡可能小，應(yīng)選擇22孔的軸線及M8螺紋孔的軸線來(lái)定位。零件的橫向定位是通過(guò)定位塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，定位塊可以提高零件的加工精度，繞橫向轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度由定位銷來(lái)限制，它可以限制零件的四個(gè)自由度。繞軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)是由底塊來(lái)限制的，這樣零件就固定了。既保證了定位的可靠，又保證了大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)位置精度和尺寸保持一致。所有的定位面都要進(jìn)行熱處理，以達(dá)到足夠的硬度

43、和強(qiáng)度。圖2定位元件二、 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì)（1）、進(jìn)行夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循如下的諸要求：1） 必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位2） 工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)3） 夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠4） 夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速，符合工人操作習(xí)慣。（2）、夾緊動(dòng)力夾緊動(dòng)力可以來(lái)自于手動(dòng)、機(jī)械機(jī)構(gòu)、或者液壓缸或者氣壓缸等。機(jī)械機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是夾緊可靠；但其需要人工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不利于提高生產(chǎn)效率，因此不能用于大批大量的生產(chǎn)。氣壓夾緊的優(yōu)點(diǎn)是夾緊動(dòng)作迅速，但是其體積龐大，不便于減小夾具的體積。液壓夾緊的優(yōu)點(diǎn)是夾緊動(dòng)作迅速，夾緊力大，夾緊可靠，有利于提高生產(chǎn)效率。而且液壓缸體積小，易于減小

44、夾具的體積。綜合以上因素，為了減少設(shè)計(jì)成本，設(shè)計(jì)中采用了手動(dòng)夾緊，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄使得工件得以?shī)A緊。（3）、攻絲時(shí)工件所受力分析 攻絲時(shí),工件在絲錐的軸向方向上所受的軸向力很小,一般的情況下可以忽略不計(jì)。在絲錐圓周的切線方向上受扭轉(zhuǎn)力矩,使得工件有發(fā)生傾倒的趨勢(shì)，夾具的夾緊力主要是平衡工件所受的傾覆力矩。（4）、必要的夾緊力計(jì)算。a.計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮的計(jì)算系數(shù)1）摩擦系數(shù) 各種不同接觸表面間的摩擦系數(shù)是不同的。對(duì)于工件接觸表面為加工過(guò)的表面的情況，查手冊(cè)得推薦值：f=0.150.25，取f=0.20。2）安全系數(shù) K= （10）：基本安全系數(shù)。一般取1.5。：加工狀態(tài)系數(shù)。粗加工取=1.0。： 刀具鈍

45、化系數(shù)。一般取1.01.9。取=1.9。：切削特點(diǎn)系數(shù)。斷續(xù)切削取=1.0：夾緊力穩(wěn)定系數(shù)。手動(dòng)夾緊取=1.3，機(jī)動(dòng)夾緊取=1.2。：僅在有力矩企圖使工件回轉(zhuǎn)時(shí)才應(yīng)考慮支承面接觸情況。若工件安裝在支承板上，取=1.5。 K=1.5×1.0×1.9×1.0×1.3X1.5=5.65 b. 必要的夾緊力計(jì)算 =K×f×W （11） W：工件的重力。工件質(zhì)量約是0.58。W=5.8N。 =5.65×0.2×5.8=6.55N。（5）夾緊力方向及夾緊力作用點(diǎn)的確定1)夾緊力方向的確定。夾緊力方向確定時(shí)應(yīng)盡量遵循下列的各原則

46、：a 夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的定位而不能破壞定位，一般要求夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。b 夾緊力的方向應(yīng)與工件剛性高方向相一致c 夾緊力的方向應(yīng)盡量使工件定位準(zhǔn)確。 綜合考慮到以上各原則，確定夾緊力方向?yàn)榇怪庇诠ぜ姆较颉?)夾緊力作用點(diǎn)的選擇：1)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支撐點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，或在支撐點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)作用在工件剛度高的部位。3)夾緊力的作用點(diǎn)和支撐點(diǎn)盡可能靠近切削部位。4)夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。（6）夾緊裝置的設(shè)計(jì) 通過(guò)手搖長(zhǎng)柄推動(dòng)夾緊塊使得工件得以?shī)A緊，這樣可以提高加工過(guò)程中工件的穩(wěn)定性，易于保證

47、工件加工的精度要求。三、夾具本體的設(shè)計(jì)夾具本體的設(shè)計(jì)一般要求有:1) 足夠的剛度和強(qiáng)度 2) 較輕的重量3) 安裝要穩(wěn)定4) 保證工件裝卸方便5) 工藝性要好6) 便于清理切屑和贓物7) 保證使用安全夾具本體最常用的制造方式為鑄造。 它的工藝性好,可以鑄出較復(fù)雜的形狀.一般能保證較好的剛度,而且重量輕,機(jī)械加工量小,對(duì)于表面位置精度要求較高的本體,用刮削來(lái)保證其精度時(shí),采用鑄件更為合適,另外,鑄件工作時(shí)吸收振動(dòng)的性能好,故應(yīng)用廣泛。鑄鐵為最常用的材料,它價(jià)格便宜,抗振性能好,塑性很小,再使用過(guò)程中,可以保持較高的精度?？紤]到以上的因素,決定夾具本體采用鑄鐵件。 材料為HT200。夾具體壁厚30

48、mm 。夾具的制造多為單件生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)工藝性的好壞，對(duì)夾具制造的精度、生產(chǎn)周期等有著很大的影響。尤其是夾具體，因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，變化較多，又是夾具中最大的零件，定位件和其他的一些元件都要安裝在夾具本體上，各個(gè)表面間的相互位置精度和表面本身的精度要求都很高，因此，夾具本體的構(gòu)造工藝性比其他的零件更為突出。在設(shè)計(jì)夾具本體的過(guò)程中,考慮到的鑄造工藝性問(wèn)題有:1) 注意拔模斜度一般為23度 2) 合理布置加強(qiáng)筋,增加夾具本體的剛度 3) 夾具本體的幾何形狀的選擇應(yīng)便于加工 4) 本體的構(gòu)形應(yīng)考慮裝配的可能性和方便性 夾具本體零件的構(gòu)造，對(duì)裝配工作的影響很大，合理選擇夾具本體的結(jié)構(gòu)形狀，會(huì)給夾具的裝配工作帶

49、來(lái)很大的方便。5) 本體零件圖上的尺寸標(biāo)注應(yīng)便于測(cè)量 夾具本體的構(gòu)造以及尺寸和角度的標(biāo)注都比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)除了考慮加工和裝配的工藝性之外，還應(yīng)考慮到測(cè)量的方便性。 考慮到鑄造工藝性，夾具機(jī)構(gòu)的兩個(gè)支承架與夾具體分開(kāi)鑄造，然后用螺釘和圓錐銷裝配起來(lái)。螺釘?shù)囊?guī)格和數(shù)量是:6-M1045。4.4.3 對(duì)刀引刀方案 機(jī)床夾具裝在機(jī)床上后，應(yīng)使刀具切削刃相對(duì)于工件或夾具定位元件能處于正確位置，這里我們可以采用鉆床夾具的鉆套導(dǎo)向元件，鉆套是引導(dǎo)加工刀具的元件，其作用是確定刀具相對(duì)夾具定位元件的位置，引導(dǎo)鉆頭等孔加工刀具，提高其剛性，防止在加工中發(fā)生偏斜。4.4.4 尺寸確定與工藝要求的標(biāo)注 1、有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

50、的零件均采用標(biāo)準(zhǔn)件; 2、夾具的輪廓尺寸：300X300X211mm34.5 夾具總圖的繪制 當(dāng)選定結(jié)構(gòu)后，即可繪制夾具總圖。圖3夾具裝配圖4.5.1 夾具總圖上應(yīng)表示的內(nèi)容（1） 工件的輪廓圖，特別是定位基準(zhǔn)部分和加工面。（用假想的線畫出）（2） 夾具結(jié)構(gòu)的投影圖和必要的剖面圖。（3） 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的主要尺寸及技術(shù)條件。（4） 有關(guān)制造、使用、調(diào)整等方面的特殊條件和說(shuō)明，以及聯(lián)用的圖號(hào)。（5） 夾具零件號(hào)。4.5.2 繪制總圖的程序和要求（1）、未開(kāi)始動(dòng)手之前，先初步考慮一下結(jié)構(gòu)的布置，按照預(yù)想的結(jié)構(gòu)大小選取幅面，以能畫下全部的總圖為原則。（2）、選擇投影面，通常按工件在加工時(shí)操作者正對(duì)

51、的面為投影面。（3）、按照所處的加工位置，畫出零件的輪廓圖。首先畫出定位基準(zhǔn)，再畫零件外輪廓以及加工部位。有了工件的輪廓，就可以直觀地看出是否會(huì)發(fā)生干涉問(wèn)題。（4）、 按照工序卡上的定位圖，畫出有關(guān)的定位元件。（5）、 按照所考慮的夾緊方案，畫出夾緊裝置。（6）、 畫出夾具本體以及其他的零件。（7）、 查看圖面是否已經(jīng)把結(jié)構(gòu)全部表明，即夾具上的每種零件都能在總圖上看得清楚，與其他零件的裝配情況也能表示明白。（8）、注上夾具的零件號(hào)。（9）、注出總圖上的主要尺寸和技術(shù)條件。（10）、填寫標(biāo)題欄。 4.5.3 夾具總圖上的主要尺寸和技術(shù)條件確定夾具總圖上的主要尺寸和技術(shù)條件是夾具設(shè)計(jì)中的重要工作之

52、一。它關(guān)系到夾具的使用、制造、維修、裝配、檢驗(yàn)等，對(duì)夾具的質(zhì)量有著直接的影響。一、 總圖上需要標(biāo)注技術(shù)要求的表面類別1)對(duì)于保證零件的加工精度起主導(dǎo)作用的各種表面，即所謂的定位面、找正面等，都應(yīng)標(biāo)注技術(shù)要求。 2)夾具的某些表面，如果對(duì)夾具的制造、檢驗(yàn)和裝配的質(zhì)量發(fā)生主要影響時(shí)，也必須對(duì)這些表面的精度和配合特性以及它們之間的相對(duì)位置精度標(biāo)注必要的技術(shù)要求。 二、夾具總圖上主要尺寸公差的確定 對(duì)于平面定位表面，通?？梢圆捎冒凑湛倛D組合后進(jìn)行磨平的加工方法。按照它與夾具安裝面之間的位置關(guān)系，可以標(biāo)注平行度、垂直度等要求，其公差可以由夾具裝配后的精度所確定。三、夾具上標(biāo)注主要尺寸和技術(shù)要求時(shí)的注意事項(xiàng)1)在確定有關(guān)表面的技術(shù)條件的公差數(shù)值時(shí)，應(yīng)考慮到夾具上基準(zhǔn)面的大小和被測(cè)量面的大小。當(dāng)基準(zhǔn)面較大而被測(cè)量面較小時(shí)，公差可以定得小些。 2)夾具總圖上的技術(shù)要求應(yīng)盡量采用綜合注法，即總圖上標(biāo)注的技術(shù)要求能控制此處各零件之間的多重配合表面的制造精度。3)標(biāo)注主要尺寸和技術(shù)條件時(shí)應(yīng)注意基準(zhǔn)面的選擇。一般應(yīng)盡量采用夾具上較大的使用表面作為基準(zhǔn)面來(lái)標(biāo)注技術(shù)要求。4.5.4 總體裝配圖根據(jù)夾具各零件圖，以及總的裝配圖，繪制三維裝配圖。圖4三維裝配圖結(jié) 論通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我對(duì)撥叉的結(jié)構(gòu)、功能，對(duì)變速器的重要性能有了更進(jìn)一步的了解，以及它的加工工藝規(guī)程而且還學(xué)會(huì)了如何去設(shè)計(jì)專用夾具。由于個(gè)人經(jīng)