撥叉零件加工工藝

1、機械制造專業(yè) 課程設(shè)計說明書 設(shè)計 題目：撥叉零件的機械加工 設(shè)計者指導(dǎo)教師一大學(xué)200年 月 日機械制造專業(yè)課程設(shè)計任務(wù)書題目：設(shè)計變速箱撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及鉆鎖銷孔鉆床夾具內(nèi)容：(1)零件圖l張(2)毛坯圖l張(3)機械加工工藝規(guī)程卡片1 套(4)鉆鎖銷孔鉆床夾具裝配圖及零件圖1套(5)課程設(shè)計說明書1份原始資料：撥叉零件圖1張(見附圖1);生產(chǎn)綱領(lǐng)為8000臺/年(每臺一件)；每日l班。指導(dǎo)教師系、部、室主任教學(xué)院長00 年 月 日第 1 章 零件分析1.1 零件的作用撥叉是拖拉機變速箱的換檔機構(gòu)中的一個主要零件。撥叉頭以24 mm孔套在變速叉軸上， 并用螺釘經(jīng) M 8 6H 螺

2、紋孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)， 撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位，從而改變拖拉機的行駛速度。1.2 零件的工藝分析由零件圖 1.1 可知， 其材料為 45鋼。 該材料具有足夠的強度、 剛度和韌性，適用于承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷作用的工作條件。該撥叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡單，屬典型的叉桿類零件。為實現(xiàn)換檔、變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中需承受沖擊載荷， 為增強其耐磨性， 該表面要求高頻淬火處理，硬度為4858HRC為保證

3、撥叉換檔時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對叉 軸孔24o0.021mm勺垂直度要求為0.05mm具自身的平面度為0.08mm為保證 撥叉在叉軸上有準確的位置，改換檔位準確，撥叉采用緊固螺釘定位。螺紋孔的尺寸為 M 8 6H 。撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換檔時叉腳端面的接觸剛度；2400.021 mm孔和M 8 6H孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度； 另外， 該零件除主要工作表面( 撥叉腳兩端面、 變速叉軸孔2400.021 mm其余表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銃削、鉆床、攻

4、絲的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精 度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地 加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面和叉軸孔24/021 mm(H7)在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點予以保證。1.3 確定零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計題目知：產(chǎn)品的年產(chǎn)量為8000臺/年，每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量為1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率嗨口廢品率 陽別取3騎口0.5%,零件年產(chǎn)量為N=8000臺/年 X 1 件/臺 x (1+3%)X(1+0.5%)=8281.2 件/年撥叉屬輕型零件，該撥叉的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。第2章確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.

5、1 選擇毛坯由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強撥叉的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鍛件。該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為 5 °。2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量1 公差等級 由撥叉的功用和技術(shù)要求， 確定該零件的公差等級為普通 級。2鍛件重量由于無法得到加工后巴叉的質(zhì)量，所以先根據(jù)圖紙畫出三維圖經(jīng)過分析（如下截圖）得出質(zhì)量為（密度取7.8 Xl0-6kg/mr3）弋 0.33kg可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為 0.44kg 。3 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)對撥叉零件圖進行分析計算， 可

6、大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即l=95mm b=65mm h=45mm該撥叉鍛件 的形狀復(fù)雜系數(shù)為S mt / mN 0.44/（ibh）=0.44kg / （95mmX 65mm< 45mm< 7.8 x 10-6kg/mr3） 弋 0.44/2.17 弋 0.203由于0.203介于0.16和0.32之間，故該撥叉的形狀復(fù)雜系數(shù)屬&級。4鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該撥叉材料為 45鋼， 是碳的質(zhì)量分數(shù)小于 0.65 的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M1 級。5 鍛件分模線形狀根據(jù)該撥叉件的形位特點， 選擇零件高度方向通過螺紋孔軸心的平面為分模面，屬平直分模線6 .零

7、件表面粗糙度由零件圖可知，該撥叉各加工表面的粗糙度 Ra均大于等于1.6 w m根據(jù)上述諸因素，可查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.13確定該鍛 件的尺寸公差和機械加工余量，所得結(jié)果列于表 2.1中。表2.1撥叉機械加工余量及鍛造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸/mm機械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm撥叉頭左右端面1.5 2 （取 2）1.6（15）1 144（0.5）撥叉角內(nèi)表面R251.5 2 （取 1.5 ）1.4（0:0）R23.5 （ 11.4）撥叉角兩端面12012 0.081.5 2 （取 2）1.4（0.04）16（0：0）撥叉頭孔2.01.4（0.4）20（ 0.4）2

8、.3繪制撥叉鍛造毛坯簡圖由表2.1所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖2.3所示圖2.3 （毛坯簡圖）第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計3.1 定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。1 精基準的選擇叉軸孔2400.021 mm勺軸線是撥叉腳兩端面設(shè)計基準，撥叉頭左端面是撥叉軸向方向上尺寸的設(shè)計基準。選用叉軸孔24o0.021 mm勺軸線和撥叉頭左端面作精基準定位加工撥叉腳兩端面，實現(xiàn)了設(shè)計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。另外，由于撥叉件剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，選用撥叉頭左端面作精基準，夾緊力作用在撥叉頭的右端面上，可避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，夾緊

9、穩(wěn)定可靠。2粗基準的選擇選擇變速叉軸孔24 mm的外圓面和撥叉頭右端面作粗基準。采用 24mm外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭右端面作粗基準加工左端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。3.2 擬訂工藝路線工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的總體布局，包括：確定加工方法，劃分加工階段，決定工序的集中與分散，加工順序的安排，以及安排熱處理、檢驗及其他輔助工序 （ 去毛刺、倒角等） 。它不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響到工人的勞動強度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等。因此，擬訂工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵性一步，必須在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出工藝方案，并加以分析比較，最終確定一個最經(jīng)濟合理

10、的方案。1.表面加工方法的確定根據(jù)零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查機械制造設(shè)計 基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.25平面加工法案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度；查機械制 造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.24孔加工法案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度，確定撥 叉零件各表面的加工方法，如表 3.1所不。表3.1撥叉零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差尺寸精度等級表面粗糙度加工方案備注撥叉角兩端面120mm0.08IT10Ra3.2 ii m粗銃一半精銃一磨削撥叉頭孔c o 0.02124ommIT7Ra1.6 ii m鉆一擴一粗一精較螺紋孔M8-6HIT6Ra3.2 ii m鉆一絲錐攻內(nèi)螺紋撥叉頭左端面4000.1 mmIT

11、10Ra6.3 ii m粗銃一半精銃撥叉頭右端面400mmW 0.1IT10Ra3.2 ii m粗銃一半精銃撥叉角內(nèi)表面R25 mmIT12Ra6.3 ii m粗銃凸臺12 mmIT13Ra12.5 ii m粗銃2.加工階段的劃分該撥叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先將精基準 （撥叉頭左端面和叉軸孔）準備 好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求； 然后粗銃撥叉頭右端面、撥叉腳內(nèi)表面、撥叉腳兩端面的粗銃、凸臺。在半 精加工階段，完成撥叉腳兩端面的半精銃加工和螺紋孔的鉆孔絲錐攻絲；在 精加工階段，進行撥叉腳兩端面的磨

12、削加工。3 .工序的集中與分散選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加 工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。4 .工序順序的安排（1）機械加工工序遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準一一撥叉頭左端面和叉軸孔2400.021 mm遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工 序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面一一撥叉頭左端面和叉軸孔2400.021 mm撥叉腳兩端面，后加工次要表面一一螺紋孔；遵循“先

13、面后孔” 原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔24o0.021mnfL;先銃凸臺，加工螺紋孔M8由此初擬撥叉機械加工工序安排如表3.2所示。表3.2 撥叉機械加工工序安排（初擬）工序號工 序 內(nèi) 容簡要說明10粗銃撥叉頭兩端面“先基準后其他”20半精銃撥叉頭左端面（主要表面）“先基準后其他”、“先面后孔”、“先主后次”30擴、較陀4孔（主要表面）“先面后孔”、“先主后次”40粗銃撥叉腳兩端面（主要表面）"先粗后精”50銃凸臺（次要表面）“先面后孔”、“先主后次”60鉆、攻絲M8孔（次要表面）“先面后孔”（精加工開始）70半精銃拔叉頭右端面"先粗后精”80半精銃撥叉腳兩端面&

14、quot;先粗后精”90磨削撥叉腳兩端面"先粗后精”（2）熱處理工序模鍛成型后切邊，進行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度為241285HBs并進行酸洗、噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對 機械加工帶來的不利影響。叉腳兩端面在精加工之前進行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受沖擊載荷的能力。在表3.2中工序80和工序90 之間增加熱處理工序，即：撥叉腳兩端面局部淬火。(3)輔助工序粗加工撥叉腳兩端面和熱處理后，應(yīng)安排校直工序；在半精加工后，安 排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該撥叉工序的安排順序為：基準加工一一主要表面粗加工及

15、些余量大的表面粗加工一一主要表面半精加工和次要表面加工一一熱處理 主要表面精加工。5.確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，擬定撥叉的工藝路線如表 3.3所不。表3.3 撥叉機械加工工藝路線(修改后)工序號工 序 內(nèi) 容定位基準10粗銃撥叉頭兩端面端面、帽4孔外圓20半精銃撥叉頭左端面右端面、花4孔外圓30鉆、擴、粗絞、精絞帽4孔右端面、花4孔外圓、叉爪口內(nèi)側(cè)面40粗銃撥叉腳兩端面50校正撥叉腳左端面、花4孔60銃叉爪口內(nèi)表面左端面、花4孔、叉爪口外側(cè)面70半精銃撥叉腳兩端面左端面、花4孔80半精銃撥叉頭右端面左端面、花4孔外圓90粗銃凸臺左端面、花4孔、叉爪口內(nèi)側(cè)面100鉆、攻

16、絲M8螺紋孔左端面、花4孔、叉爪口內(nèi)側(cè)面110去毛刺120中檢130熱處理一一撥叉腳兩端面局部淬火140校正撥叉腳150磨削撥叉腳兩端面左端面、花4孔160清洗170終檢3.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用機床和工藝裝備的選擇應(yīng)在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件 加工質(zhì)量的前提下，與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)優(yōu)先考慮采用標準 化的工藝裝備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準備費用。撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以選用高效的專用設(shè)備和組合機床，也 可選用通用設(shè)備，所選用的夾具均為專用夾具。各工序加工設(shè)備及工藝裝備 的選用如表3.4所示。表3.4加工設(shè)備及工藝裝備工序號工 序 內(nèi) 容加工設(shè)備工藝裝

17、備1粗銃撥叉頭兩端面立式銃床X51高速鋼套式面銃刀、游標卡尺2半精銃撥叉頭左端面立式銃床X51高速鋼套式面銃刀、游標卡尺3鉆、擴、粗絞、精絞 花4孔立式鉆床525麻花鉆、擴孔鉆、較刀、卡尺、塞規(guī)4粗銃撥叉腳兩端面臥式雙面銃床三面刃銃刀、游標卡尺5校正撥叉腳鉗工臺手錘、6銃叉爪口內(nèi)側(cè)面立式銃床X51銃刀、游標卡尺7半精銃撥叉腳兩端面臥式雙面銃床三面刃銃刀、游標卡尺8半精銃撥叉頭右端面臥式雙面銃床三面刃銃刀、游標卡尺9粗銃凸臺臥式雙面銃床三面刃銃刀、游標卡尺10鉆、攻絲M8螺紋孔立式鉆床525復(fù)合鉆頭、絲錐、卡尺、塞規(guī)11去毛刺鉗工臺平錘、12中檢塞規(guī)、百分表、卡尺等13熱處理一一撥叉腳兩端面局部

18、淬火淬火機等14校正撥叉腳鉗工臺手錘15磨削撥叉腳兩端面平面磨床M7120A砂輪、游標卡尺16清洗清洗機17終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定1、工序10粗銃撥叉頭兩端面、工序 20半精銃撥叉頭左端面和工序 80半精銃撥叉頭右端面工序10、工序20和工序80的加工過程如圖3.1所示。工序10:以右端面定位，粗銃左端面，保證工序尺寸Li；以左端面定位,粗銃右端面，保證工序尺寸 L2；工序20:以右端面定位，半精銃左端面，保證工序尺寸L3。工序80:以左端面定位，半精銃右端面，保證工序尺寸L4,達到零件圖設(shè)計尺寸L的要求，L 4000.1。由圖3.1所示加工過程示意圖，

19、建立分別以 乙、乙和乙為封閉環(huán)工藝尺 寸鏈如圖3.2所示。圖3.2 工藝尺寸鏈圖圖3.1加工過程示意圖1）求解工序尺寸L3：查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.64平面精加 工余量，得半精銃余量 Z4=1mm由圖3.1知L4 L 4000.1mm從圖3.2c知， Z4 L3 L4,則L3 L4 Z4 40 1 mm = 41 mm由于工序尺寸L3是在半精銃 加工中保證的，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.25平面加工法案和表 面粗糙度知，半精銃工序的經(jīng)濟加工精度等即可達到左端面的最終加工要求 IT10,因此確定該工序尺寸公差為ITI0 ,其公差值為0.1mm，故L3 41 0.05 mm2）求解工序

20、尺寸L2：查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.64平面精加工余量，得半精銃余量Z4=1mm由圖3.2 （b）知，L2 L3 Z3= （41+1）mm=42mm 由于工序尺寸L2是在半精銃加工中保證的，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.25平面加工法案和表面粗糙度知，半精銃工序的經(jīng)濟加工精度等即可達 到左端面的最終加工要求IT10,因此確定該工序尺寸公差為IT10 ,其公差值 為 0.1mm）故 L2 42 0.05 mm3）求解工序尺寸Li：右端加工余量，即 乙=2-Z4=2-1 = 1 ,由圖3.2 （a） 知，Z2 Li L2,則Li L2 Z2= （42+1）mm=43mm由機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課

21、 程設(shè)計表2.25平面加工方案的經(jīng)濟度和表面粗糙度， 確定該粗銃工序的經(jīng) 濟加工等級為IT13,其公差為0.39,故Li 43 0.185 mm為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進行校核。1）余量乙的校核 在圖3.2c）所示尺寸鏈中Z4是封閉環(huán)，由豎式法（如表3.1）計算可得：Z4 1黑mm表3.1 余量乙的校核計算表環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差L3（增環(huán)）41+0.05-0.05L4（減環(huán)）-40+0.10Z41+0.15-0.052）余量Z3的校核 在圖3.2b）所示尺寸鏈中Z3是封閉環(huán)，由豎式法（如表3.1）計算可得：Z3 10.1mm表3.1 余量乙的校核計算表環(huán)的名稱

22、基本尺寸上偏差下偏差L2（增環(huán)）42+0.05-0.05L 3（減環(huán)）-41+0.05-0.05Z31+0.1-0.13）余量乙的校核 在圖3.2c）所示尺寸鏈中Z是封閉環(huán)，由豎式法（如表3.1）計算可得：Z2 1 0.235 mm表3.2 余量乙的校核計算表環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差L1(增環(huán))43+0.185-0.185L2(減環(huán))-42+0.05-0.05Z21+0.235-0.235余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。將工序尺寸按“入體原則”表示：L4 4000.1 mnrj L3 4i00mm L2 4200mm Li 43 0 0.39 mm2、工序100鉆、攻絲M8

23、螺紋孔由于M8螺距為1mm則先鉆孔余量為Z鉆=7mm由機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.67攻螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑為 7mm3.5 切削用量的計算1、工序10粗銃撥叉頭兩端面該工序分兩個工步，工步1是以右端面定位，粗銃左端面；工步 2是以 左端面定位，粗銃右端面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工 完成的，因此它們所選用的切削速度v和進給量f是一樣的。(1)背吃刀量 工步1的背吃刀量ap1取為Zi, Z1等于左端面的毛坯總余 量減去工序2的余量Z3,即Z1=2mm - 1mm = 1mm而工步2的背吃刀量ap2取 為乙，故 ap2= Z2=1mm(2)進給量由立式銃床X51功率為4.5k

24、W,查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課 程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銃刀粗銃平面進給量，按機床、工件、夾具系 統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為0.08mm/z(3)銃削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銃刀、dw 80 mm齒數(shù)z 10。查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表 5.8高速鋼套式面銃刀銃削速度，確定銃削速度v 44.9 m/min。1000v 1000 44.9則ns 178.65 (r/min )d80由本工序采用X51-型立式銃床，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.6,取轉(zhuǎn)速nw=160r/min,故實際銃削速度v 羲 4000 40.2 (m7min)當nw=160r/min時，工作臺的每分

25、鐘進給量fm應(yīng)為fmfzznw 0.08 10 160 128 (mmfmin)可查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表 3.7得機床進給量為125 (mnZmin)2、工序20半精銃撥叉頭左端面(1)背吃刀量ap3 Z3=1 mm(2)進給量 由本工序表面粗糙度 Ra,6.3 w日 查機械制造設(shè)計基礎(chǔ) 課程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銃刀精銃平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量f取為0.4mm/r,故每齒進給量fz為0.04mm/z(3)銃削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銃刀、dw 80 mm齒數(shù)z 10、 fz =0.04mm/z,查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表 5.8高速鋼套式面銃刀 銃削速度，確定銃削速度v 48.4

26、 m/min。則ns叁史照3192.58 (r/min )d80由本工序采用X51-型立式銃床，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.6, 取轉(zhuǎn)速nw=180r/min,故實際銃削速度dnwv 100080 180100045.24 (m/min)當nw=210r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應(yīng)為fm fzznw 0.04 10 210 84 (mmfmin)可查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表 3.7得機床進給量為80 (mmZmin)3、工序80半精銃撥叉頭右端面(1)背吃刀量 ap4 Z4=1 mm)(2)進給量由本工序表面粗糙度 Ra,3.2 w日 查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.8高速鋼套

27、式面銃刀精銃平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量f取為0.4mm/r,故每齒進給量fz為0.04mm/z(3)銃削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銃刀、dw 80 mm齒數(shù)z 10、 fz =0.04mm/z,查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表 5.8高速鋼套式面銃刀 銃削速度，確定銃削速度V 48.4 m/min。則ns 3 1000 48.4 192.58 (r/min )d80由本工序采用X51-型立式銃床，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.6, 取轉(zhuǎn)速nw=180r/min,故實際銃削速度dnwv 100080 180100045.24 (m/min)當nw=210r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應(yīng)為fm

28、 fzznw 0.04 10 210 84 (mmf min)可查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表 3.7得機床進給量為80 (mmZmin)4、工序100鉆、攻絲M8螺紋孔鉆7孔工步由工件材料為45鋼、孔7 mm高速鋼鉆頭，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.19高速鋼麻花鉆鉆銷碳鋼的切削用量得，切削速度Vc=20m/min,進給量 f =0.20 mm/r。取 ap=7mm p則ns 詠皿a 910 (r/min )dw7由本工序采用Z525型立式鉆床，取轉(zhuǎn)速nw=960r/min,故實際切削速度d w nw7 9601000100021.1 (m/ min)(2)攻螺紋由于螺紋螺距為Immffl進

29、給量為f=1mm/r,查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程 設(shè)計5.35組合機床上加工螺紋的切削速度 v=3-8m/min ,取v=5 m/min所 以該工位主軸轉(zhuǎn)速由本工序采用Z525型立式鉆床，取轉(zhuǎn)速n=195r/min,故實際切削速則d n 8 195v 4.89 (m/ min)100010003.6 時間定額的計算1.基本時間tj的計算(1)工序10粗銃撥叉頭兩端面由于該工序包括兩個工步，即兩個工件同時加工，由面銃刀對稱銃平面、 主偏角r=90 ,查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表 5.14銃削基本時間計 算得：:0.5d d2 a 1 3 mm k = 13mm則 l1 0.5 d .d2a；1 3

30、0.580802 3621 3 6.5l2 = 2mml 2 36 72 mm則該工序的基本時間,l 11 l272 6.5 2tj 12 0.644min=38.6s。jfMz128(2)工序20半精銃撥叉頭左端面同理，11 0.5 dd2 a21 3 0.5 80802 3621 3 6.5l2 = 2mmI 36 mm該工序的基本時間1 11 1236 6.5 2tj12 0.556 min = 33.4sj fMZ80(3)工序80半精銃撥叉頭右端面同理，110.5 d d2 ae1 30.5 80802 3621 36.5該工序的基本時間+11112tj f12 = 2mm1 36

31、mm36 6.5 2 0.556 min = 33.4s80(4)工序100鉆、攻絲 M8螺紋孔1)鉆孔工步查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.39可知該工步11Dcot r 21 27 cot 45123.5mm 12= 1 mm 1 =9mm則該工序的基本時+11112tj9 3.5 1 0.07min=4.2s0.2* 9602)攻絲查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表 5.39可知該工步1 =9mmii = 1 3 P=2mm 12 2 3 P 3mm則該工序的基本時間11i 129 2 3tj 12 0.07 min=4.2sj fn 1 1952.輔助時間tf的計算輔助時間tf與基本時間tj之

32、間的關(guān)系為ta =(0.150.2) tj ,取ta=0.15 tj則各工序的輔助時間分別為：工序 10 的輔助時間：tf=0.15X38.6s=5.79s ;工序 20 的輔助時間：tf =0.15X33.4s=5.01s ;工序 80 的輔助時間：tf =0.15X33.4s=5.01s ;工序90鉆孔工步的輔助時間：tf =0.15X4.2s=0.63s ;攻絲工步的輔助時間：tf =0.15X4.2s=0.63s ;3其他時間的計算除了作業(yè)時間 ( 基本時間與輔助時間之和 ) 以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間、休息與生理需要時間和準備與終結(jié)時間。由于撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)

33、，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間h是作業(yè)時間的2%7%,休息與生理需要時間tx是作 業(yè)時間的2%4%,均取為3%,則各工序的其他時間(tb+tx)可按關(guān)系式(3% +3%) X( tb+tx)計算，它們分別為：工序 10 的其他時間：tb+tx =6 % X ( 38.6s+5.79s)=2.66s ;工序 20 的其他時間：tb +tx =6 %x( 33.4s+5.01s)=2.30s ;工序 80 的其他時間：tb +tx =6 %x( 33.4s+5.01s)=2.30s ;工序100鉆孔工步的其他時間：tb+tx =6 % X (4.2s+0.63s

34、)=0.29s ;攻絲工步的其他時間：tb +tx =6 % x (4.2s+0.63s)=0.29s ;4單件時間tdj 的計算各工序的單件時間分別為：工序10的單件時間：tdj =38.6s+5.79s+2.66s=47.05s；工序20的單件時間：tdj =33.4s+5.01s+2.30s=40.71s；工序80的單件時間：tdj =33.4s+5.01s+2.30s=40.71s；工序 100 的單件時間tdj 為兩個工步單件時間的和，其中鉆孔工步：tdj 鉆=4.2s+0.63s+0.29s=5.75 ;攻絲工步：tdj攻絲=4.2s+0.63s+0.29s=5.75s ;=5.7

35、5s+5.75s=11.5s因此，工序100的單件時間tdj =tdj鉆+tdj攻絲將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件。 如附表 1、附表 2、附表 3 和附表 4 所示， 附表 1 為撥叉零件的機械加工工藝過程； 附表 2、 附表 3和附表 4 分別為撥叉加工第 10、 20、 80、 100 三道工序的工序卡。第 4 章 專用鉆床夾具設(shè)計4.1 夾具設(shè)計任務(wù)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需設(shè)計專用夾具。為工序90鉆撥叉鎖銷孔設(shè)計鉆床夾具，所用機床為Z525型立式鉆床，成批生產(chǎn)規(guī)模。1 工序尺寸和技術(shù)要求加工撥叉鎖銷孔800.015 mm孔的軸線對孔3000.021

36、 mm的軸線垂直度公差為0.15mnr）B面的尺寸為4000.18mm表面粗糙度 Ra1.6wmi2生產(chǎn)類型及時間定額生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，時間定額25min。3設(shè)計任務(wù)書。附表5所示為工序90加工撥叉鎖銷孔800.015 mmT藝裝備設(shè)計任務(wù)書。任務(wù) 書按工藝規(guī)程提出定位基面、工藝公差、加工部位，工藝要求等設(shè)計要求，以 作為夾具設(shè)計的依據(jù)。4.2 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖1 、確定工件定位方案，設(shè)計定位裝置分析工序簡圖可知，加工撥叉鎖銷孔800.015 mm孔的軸線對孔3000.021 mm的軸線垂直度公差為0.15mm距離B面的尺寸為4000.18mm從基準的重合原則和定 位的穩(wěn)定

37、性、可靠性出發(fā)，選擇B面為主要定位基準面，并選擇3000.021 mna軸線和工件叉口面為另兩個定位基準面。定位裝置選用一面兩銷 （ 圖 4.1） ， 長定位銷與工件定位孔配合，限制四個自由度，定位銷軸肩小環(huán)面與工件定位端面接觸，限制一個自由度，削邊銷與工件叉口接觸限制一個自由度，實現(xiàn)工件正確定位。定位孔與定位銷的配合尺寸取為30H7/f6（在夾具上標出定位銷配合尺寸 30f6）。對于工序尺寸40 00.18mm 而言，定位基準與工序基準重合，定位誤差 dw （40） = 0 ；對于加工孔的垂直 度公差要求，基準重合dw （工尸0 ;加工孔徑尺寸8 mm由刀具直接保證，dw（8）=0。由上述分

38、析可知，該定位方案合理、可行。圖4.1 一面兩銷定位方案圖4.3偏心螺旋壓板夾緊機構(gòu)2、確定工件的夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置鋼套的軸向剛度比徑向剛度好，因此夾緊力應(yīng)指向限位臺階面。針對大批 生產(chǎn)的工藝特征，此夾具選用偏心螺旋壓板夾緊機構(gòu)，如圖 4.2所示。偏心螺 旋壓板夾緊機構(gòu)中的各零件均采用標準夾具元件 （參照夾具設(shè)計手冊中表？ 常用典型夾緊機構(gòu)中偏心壓板夾緊機構(gòu)部分并查表確定）。3、確定導(dǎo)向方案，設(shè)計導(dǎo)向裝置為能迅速、準確地確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀 具的元件一鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工 件之間留有排屑空間。本工序要求對被加工孔依次進行鉆、

39、擴、錢等 3個工步 的加工，最終達到工序簡圖上規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo) 向元件，如圖4.3所示（參照夾具設(shè)計手冊中表？快換鉆套，表？鉆套用 襯套，表？鉆套螺釘 查表確定）。圖4.3 導(dǎo)向裝置簡圖查表？鉆套高度和排屑間隙知，鉆套高度H （2.53.5）d ,排屑空間h （0.71.5） d, 取 H 3d 3 8mm=24m mF 屑空間 h d =8mm4、確定夾具體結(jié)構(gòu)型式及夾具在機床上的安裝方式考慮夾具的剛度、強度和工藝性要求，采用鑄造夾具體結(jié)構(gòu)。5、繪制夾具草圖。（略）4.3 繪制夾具裝配總圖鉆模的裝配總圖上應(yīng)將定位心軸、鉆模板與夾具體的連接結(jié)構(gòu)表達清楚。夾具裝配總圖如

40、附圖3所示。其中定位心軸與夾具體采用過渡配合16H7/k6,用鎖緊螺母固定。鉆模板與夾具體用兩個銷釘、兩個螺釘連接。夾具裝配時， 待鉆模板的位置調(diào)整準確后再擰緊螺釘，然后配鉆、錢銷釘孔，打入銷釘。4.4 夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術(shù)要求。1、最大輪廓尺寸 170mm、205mm 203mm2、確定定位元件之間的尺寸與公差定位銷與削邊銷中心距尺寸公差取工件相應(yīng)尺寸公差的1/3,偏差對稱標注，即標注尺寸為115.5 土 0.03。3、確定導(dǎo)向元件與定位元件之間的尺寸與公差根據(jù)工序簡圖上規(guī)定的被加工孔的加工要求，確定鉆套中心線與定位銷定位環(huán)面 （軸肩）之間的尺寸取 為（40.09 土 0.03）

41、mm（其基本尺寸取為零件相應(yīng)尺寸40008mm勺平均尺寸；其公 差值取為零件相應(yīng)尺寸4000.18mmW公差值的1/3 ,偏差對稱標注）。鉆套中心線 對定位銷中心線的位置度公差取工件相應(yīng)位置度公差值的 1/3，即取為0.03mm4、確定定位元件與夾具體的尺寸與公差定位銷中心線與夾具底面的平行度公差取為0.02mm5、標注關(guān)鍵件的配合尺寸如附圖所示，8F7、 30f 6、 57 f 7、 15電、g6“H7 力7 H7r6n6k622、8和16。附表1撥叉零件機械加工工藝過程卡片機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱撥叉共2頁第1頁材料牌號45鋼h毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸每件毛坯可制

42、件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工時準單10粗銃撥叉頭兩端面粗銃撥叉頭兩端面Ral2.5 Rm控尺寸420 mm 0.1立式銃床X51端銃刀、游標卡尺、專用夾具47.05s20半精銃撥叉頭左端面半精銃撥叉頭左端面 Ra6.3 R m控尺寸41001 mm,立式銃床X51端銃刀、游標卡尺、專用夾具40.71s30鉆、擴、粗絞、精絞（j）24鉆、擴、粗絞、精絞 24o0.021 mm Ral.6 gm立式鉆床Z525擴孔鉆、較刀、卡尺、塞規(guī)40粗銃撥叉腳兩端面粗銃撥叉腳兩端面 Ral2.5 rG控尺寸1400 1mm臥式雙面銃床三面刃銃刀、游標卡尺、專用夾

43、具50校正撥叉腳鉗工臺手錘描圖60銃叉爪口內(nèi)表面銃叉爪口內(nèi)側(cè)面 R6.3|im控尺寸R25mm立式銃床X51銃刀、游標卡尺、專用夾具70半精銃撥叉腳兩端面0.1半精銃撥叉腳兩端面 Ra6.3 1 m控尺寸12.5 nmm立式銃床X51端銃刀、游標卡尺、專用夾具描校80半精銃撥叉頭右端面半精銃撥叉腳兩端面 Ra3.2 j. m控尺寸400 mm 0.1立式銃床X51端銃刀、游標卡尺、專用夾具40.71s底圖號90粗銃凸臺粗銃撥凸臺、控尺寸21mm立式銃床X51端銃刀、游標卡尺、專用夾具設(shè)計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期機械

44、加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱撥叉共2頁第2頁材料牌號45鋼毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工時準單100鉆、攻絲M8螺紋孔鉆、攻螺紋，控制尺寸 M8-H6立式鉆床Z525鉆頭、絲錐、卡尺、塞規(guī)、螺紋尺規(guī)11.5s110去毛刺鉗工臺平鋰120中檢塞規(guī)、百分表、卡尺等130熱處理淬火機等140校正撥叉腳鉗工臺手錘描圖150磨削撥叉腳兩端面0精銃撥叉腳兩端面 Ra3.2 r m、控尺寸12 mm14 0.08磨床M7120A砂輪、游標卡尺160清洗清洗機描校w怛170終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等底圖號設(shè)計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期撥叉零件機械加工工藝過程卡片（續(xù)）附表 2工序 10機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號機械加工工序卡片-一藐一撥叉共16頁車間工序號工序名材料牌號10粗銃撥叉頭兩面45鋼