撥叉零件加工工藝

1、撥叉零件加工工藝機械制造專業(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)計者指導教師大學200年 月 日機械制造專業(yè)課程設(shè)計任務書題目：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)(2)(3)(4)(5)零件圖毛坯圖機械加工工藝規(guī)程卡片鉆鎖銷孔鉆床夾具裝配圖及零件圖課程設(shè)計說明書原始資料: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1班。指導教師系、部、室主任教學院長第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。撥叉頭以巾24mm孔套在變速叉軸上，并用螺釘經(jīng) M 8 -6H螺紋孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)，撥叉腳則夾在

2、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 ;為保證撥叉換 檔時叉腳受力均勻，

3、要求叉腳兩端面對叉軸孔 3o+021 mm的垂直度要求為 0.05mm,其自身的平面度 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 M8 -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；心4產(chǎn)mm孔和M8-6H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、變速叉軸孔儂產(chǎn)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、攻絲的粗加工就可以達到加工要求；而 主要工作

4、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 0產(chǎn)1 mm(H7),在設(shè)計工藝規(guī)程時應重點予以保證。圖1.1 (零件圖)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a%和廢品率p%分別取3%和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2.1 選擇

5、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 o2.2 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）積面度量 仔勝空成快速即i=95mm)b=65mm)h=45mm;該撥叉鍛件的形狀 復雜系數(shù)為s = m"mN =0.44/(ibhP)=0.44kg/ (95mm X 6

6、5mm X 45mm x 7.8 x 10-6kg/mm3)- 0.44/2.17- 0.203由于0.203介于0.16和0.32之間，故該撥叉的形 狀復雜系數(shù)屬S3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Mi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“ 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

7、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40°-0.i1.52 (取 2)-41.11.6 ( q5 )44 (梨)撥叉角內(nèi)表面R251.5 2 (取 1.5)/ n 書.01.4( _0.4 )書.0R23.5 ( 3.4)撥叉角兩端面12 012 -0.081.52 (取 2)書.01.4 ( q.4 )書.016 ( q4 )撥叉頭孔蚓4產(chǎn)12.0-41.01.4 ( q.4 )*20 (藍)2.3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

8、.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3產(chǎn)mm的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。 選用叉軸孔舊產(chǎn)mm的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，夾緊穩(wěn)定可靠。2 .粗基準的選擇選擇變速叉軸孔*24mm的外圓面和撥叉頭右端面 作粗基準。采用加4mm外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔

9、 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

10、 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 所示。 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120mm1 乙 ,0.08IT10Ra3.2 g粗銃一半精銃一磨削撥叉頭孔帆4”°21 mmIT7Ra1.6 g鉆一擴一粗一精較螺紋孔M8-6HIT6Ra3.2 g鉆一絲錐攻內(nèi)螺紋撥叉頭左端面40°必 mmIT10Ra6.3 g粗銃一半精銃撥叉頭右端面40% mmIT10Ra3.2 g粗銃一半精銃撥叉角內(nèi)表面R

11、25 mmIT12Ra6.3 g粗銃凸臺12 mmIT13Ra12.5 g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、

12、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巾24ymm;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 面和叉軸孔口產(chǎn)mm和撥叉腳兩端面，后加工次要表 面一一螺紋孔；遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉 頭端面，再加工叉軸孔 心4ymm孔；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

13、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“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

14、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：基準加工主要表面粗加工及一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 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

15、所示。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、凝4孔外圓30鉆、擴、粗絞、精絞帽4孔右端面、凝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、凝4孔60銃叉爪口內(nèi)表面左端面、 凝4孔、叉爪口外側(cè)面70半精銃撥叉腳兩端面左端面、凝4孔80半精銃撥叉頭右端面左端面、凝4孔外圓90粗銃凸臺左端面、凝4孔、叉爪口內(nèi)側(cè)面100鉆、攻絲M8螺紋孔左端面、凝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、凝4孔160清洗170

16、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，并應優(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所不。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

17、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

18、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L1；以左端面定位，粗銃右端面，保證工序尺寸 L 2 ;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 = 40k。由圖3.1所示加工過程示意圖，建立分別以 Z2、 Z3和Z4為封閉環(huán)工藝尺寸鏈如圖3.2所示。圖3.1加工過程示意圖圖3.2工藝尺寸鏈圖1）求解工序尺寸L3：查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程 設(shè)

19、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 = 40kmm）從圖 3.2c 知） Z4 =L3 -L4）則 L3 =L4 +Z4 =（4o+i）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IT10 ,其公 差值為 0.1mm）故 L3=4i_o.05mm2）求解工序尺寸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 （

20、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 mm。3）求解工序尺寸 Li：右端加工余量，即 Z2=2- Z4=2-1=1 ,由圖 3.2 （a）知，Z2-2, 則 LiU+z?= （42+1）mm=43mm。由機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(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

21、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Z4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 = i梵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=illmm。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L2（增環(huán)）42+0.05-0.05L3（減環(huán)）-

22、41+0.05-0.05Z31+0.1-0.13）余量Z2的校核 在圖3.2c所示尺寸鏈中Z2是封閉環(huán)，由豎式法（如表3.1）計算可得：Z2=1黑5mm表3.2 余量運的校核計算表環(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：l_4（Ai mm, L3=4iimm, L2 =42%imm,11=4329mm。2、工序100鉆、攻絲M8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.

23、67攻 螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑為7mm。3.5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a。,取為Zl, 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a。2取為 Z2,故 ap2= Z2=1mm。(2)進給量 由立式銃床X51功率為4.5kW,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

24、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=i0。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。ns 二映 J000 44.9 = 178.65二 80(r/min)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 際銃削速度表3.6)取轉(zhuǎn)速6=160r/min)故實1000二 80 160 _4021000 一.(m/min)當r=160r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應fm = fzznw =0.08X

25、10X160=128 (mm/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 125 (mm/min)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,6.3m,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=i0、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.映二10004?9 (

26、r/min)二 d二 80、/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 際銃削速度二dnwv 二1000表3.6,取轉(zhuǎn)速nw =180r/min,故實二 80 1801000=45.24(m/min)當nw =210r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應fm = fzz% =0.04xi0X2i0=84 (mm/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 (mm/min)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,3.2m,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

27、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=i0、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 = 1000v= 1000 484= 192.58 (r/min)二 d二 80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 際銃削速度二dnwv 二1000二 80 1801000= 45.24(m/min)當nw =210r/min時，工作臺的每分

28、鐘進給量fm應fm = fzz% =0.04*10x210=84 (mm/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 (mm/min)4、工序100鉆、攻絲M8螺紋孔(1)鉆折孔工步由工件材料為45鋼、孔物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 a0=7mm。則嚕=" = 910 (/min)r:dw二 7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,二 d wn w v =1000二 7 9601000=

29、21.1(m/min)(2)攻螺紋由于螺紋螺距為1mm則進給量為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1000V二 d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1000 5 =199(r/min)二 8二 8 195 = 4.891000(m/min)由本工序采用Z525型立式鉆床，取轉(zhuǎn)速n=195r /min,故實際切削速則二 d n v 二二3.6時間定額的計算10001 .基本時間tj(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、主偏角巧=90 ,查機械制造 設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計

30、表 5.14銃削基本時間計算得： L =。5口 -&2 - a23)mm,卜=1 3mm。貝| 11 =0.5d - .d2-a； 1 3 =0.580- 802 -362 13=6.5i2 = 2mml = 2 36 = 72 mm則該工序的基本時間tj = mm; 1 =9mm;則該工序的基本時間 =72 XI 2 , 0.644min=38.6s。Tmz128(2)工序20半精銃撥叉頭左端面同理，l,=0.5d- d2-a；1 3 )=0.5 80 802 - 362 J.1 3)尸 6.5b = 2mmi 36 mm該工序的基本時間tjl ll 12fMz36 6.5 2800

31、.556 min = 33.4s(3)工序80半精銃撥叉頭右端面同理)11 =0.5d - .d2 -a；1 3 =0.5 80-. 802 -36213=6.512 = 2mmi 36 mm該工序的基本時間tji 11%fM Z36 6.5 2800.556 min = 33.4s（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 11 =Dcot。+（1 2）= 7Mcot45 ,+ 1 =3.5 mm ； 12 = 22tjfn9 3.5 10.2* 9600.07 min=4.2s2)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i

32、 =9mm)ii =(i3P =2mm)叱3p = 3mm;貝U 該工序的基本時間tjl 11 l2fn1 1950.07 min=4.2s2 .輔助時間tf的計算輔助時間tf與基本時間tj之間的關(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 =0.15涔8.6s=5.79s工序20的輔助時間：tf =0.15 33.4s=5.01s工序80的輔助時間：tf =0.15 33.4s=5.01s工序 90鉆孔工步的輔助時間：tf =0.15 4.2s=0.63s攻絲工步的輔助時間：tf =0.15 4.2s=0.63s ;3

33、.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)，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tb是作業(yè)時間的2%7%,休息與生理需要時間t*是作業(yè)時間的2% 4%,均取為3%,則各工序的其他時間(tb +1*)可按關(guān) 系式(3%+3%)居+1*)計算，它們分別為：工序 10的其他時間：tb + t*=6 %X(38.6s+5.79s)=2.66§工序 20的其他時間：tb + t*=6 %>(33.4s+5.01s)=2.30s工序 8

34、0 的其他時間：tb + t*=6 %>(33.4s+5.01s)=2.30s工序100鉆孔工步的其他時間：tb +1* =6% >(4.2s+0.63s)=0.29s攻絲工步的其他時間：tb + tx =6 %>(4.2s+0.63s)=0.29s4,單件時間%的計算各工序的單件時間分別為：工 序 10 的 單件 時 間 ：td =38.6s+5.79s+2.66s=47.05s工序20的單件時間：td=33.4s+5.01s+2.30s=40.71s工序80的單 件時間：td=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

35、，其中鉆孑工步：tdj 鉆=4.2s+0.63s+0.29s=5.75攻絲工步:tdj 攻絲=4.2s+0.63s+0.29s=5.75 s因此）工序 100 的單件時間tdj = tdj 鉆+tdj 攻絲=5.75s+5.75s=11.5s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

36、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巾瞰15mm,孔的軸線對孔心。產(chǎn)mm的 軸線垂直度公差為0.15mm, B面的尺寸為40/mm,表 面粗糙度Ra1.6以m。2 .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)計任務書。附表5所示為工序90加工撥叉鎖銷孔©800015mm工藝 裝備設(shè)計任務書。任務書按工藝規(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，加工撥叉鎖銷孔帕產(chǎn)mm,孔的 軸線對孔30

37、產(chǎn)1mm的軸線垂直度公差為0.15mm,距離B 面的尺寸為400018mm。從基準的重合原則和定位的穩(wěn)定 性、可靠性出發(fā)，選擇B面為主要定位基準面，并選擇心0產(chǎn)mm孔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頻H 7/f 6 （在夾具上標出定位銷配合 尺寸930f6）。對于工序尺寸400fr18mm而言，定位基準與工 序基準重合，定位誤差（40） = 0;對于加工孔的垂直 度公差要求，

38、基準重合0（工）=0；加工孔徑尺寸蚓mm由 刀具直接保證，。（帕尸0。由上述分析可知，該定位方 案合理、可行。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、確定導向方案，設(shè)計導向裝置為能迅速、準確地確定刀具與夾具的相對位置，鉆 夾具上都應設(shè)置引導刀具的元件一鉆套。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。

39、本工序要求對被加工孔依次進行鉆、擴、 較等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）% 取 h = 3d = 3,8mm=24mm）排屑空間h=d=8mm。4、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將定位心軸、鉆模

40、板與夾具體 的連接結(jié)構(gòu)表達清楚。夾具裝配總圖如附圖3所示。其中定位心軸與夾具體采用過渡配合加6H小6,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、較銷釘孔，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、203mm。2、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（

41、軸肩）之間的尺寸取為（40.09 土 0.03）mm（其基本尺寸取為零件相應尺寸400018mm的平 均尺寸；其公差值取為零件相應尺寸40ymm的公差值的 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位置度公差值的1/3,即取為0.03mm。4、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0.02mm。5、標注關(guān)鍵件的配合尺寸如附圖所示，e8F7、©30f6、 (l«57f7、M5H7、1«222、MH7 不口 416”。g6r6n6 1 k6附表1工藝過程卡片撥叉零件機械加工機械加工工藝產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱

42、零件名稱撥叉共2頁第1頁材料牌號XL45鋼住毛坯種類卜片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10粗銃撥叉頭兩端面粗銃撥叉頭兩端面 Ral2.5 R m、控尺寸420 mmr右 _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 Ra6.3w m、控尺寸4111mm,立式銃床X51端銃刀、游標卡尺、專用夾具40.71s30鉆、擴、粗絞、精絞624鉆、擴、粗絞、精絞 忱4丁°21 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

43、撥叉腳兩端面 Ral2.5 m m、控尺寸140 mm1 r 0 .1臥式雙面銃床三面刃銃刀、游標卡尺、專用夾具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r一小、，一，+1半精銃撥叉腳兩端面 Ra6.3wm、控尺寸12 5 mm0J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 Ra3.2w m、控尺寸40kmm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

44、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加T工藝討產(chǎn)品型號零件圖號不n（產(chǎn)品名稱零件名稱撥叉共2頁第2頁材料牌號45鋼性T毛坯種類片鍛件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序丁宜夕:琉丁良力車間丁翦設(shè)工備工時號準單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)11.5110去毛刺鉗工臺平鋰s120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Ramm、控尺寸12 .6mm、磨床M7120A砂輪、游標卡尺160清洗清洗機描校終檢170終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等底圖號設(shè)計審核標準化會簽裝訂號（日期）（日期）（日期）（日期）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附表2工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱撥叉共16頁第1頁車間工序號工序名10粗銃撥叉頭兩面毛坯種類毛坯外形尺寸每坯可制件數(shù)鍛件1設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號立式銃床X51材料牌號45鋼每臺件數(shù)1同時加工件數(shù)2夾具編號夾具名稱專用夾具工位器具編號工位器具名稱切削液工序工時準終單件47.02底圖號主軸切削轉(zhuǎn)速速度r