機(jī)械制造專業(yè)課程設(shè)計(jì)示例

1、·機(jī)械制造專業(yè)課程設(shè)計(jì)示例機(jī)械制造專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)變速箱撥叉零件的機(jī)械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè) 計(jì) 者 指導(dǎo)教師 大學(xué)200 年 月 日機(jī)械制造專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)變速箱撥叉零件的機(jī)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(jī)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(jì)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 200 年 月 日第1章 零件分析1.1 零件的作用撥叉是拖拉機(jī)變速箱的

2、換檔機(jī)構(gòu)中的一個(gè)主要零件。撥叉頭以mm孔套在變速叉軸上，并用銷釘經(jīng)mm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(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變速操縱機(jī)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(jī)的行駛速度。1.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為ZG310570。該材料具有足夠的強(qiáng)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(shí)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(qiáng)其耐磨

3、性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為4858HRC；為保證撥叉換檔時(shí)叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對叉軸孔mm的垂直度要求為0.10mm，其自身的平面度為0.08mm。為保證撥叉在叉軸上有準(zhǔn)確的位置，改換檔位準(zhǔn)確，撥叉采用鎖銷定位。鎖銷孔的尺寸為mm，且鎖銷孔的中心線與叉軸孔中心線的垂直度要求為0.15mm。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(shí)叉腳端面的接觸剛度；mm孔和mm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mm和鎖銷孔mm)外，其余表面加工精度

4、均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)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(jì)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、叉軸孔mm(H7)和鎖銷孔 mm(H7)，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。1.3 確定零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)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(shí)際，備品率%和廢品率%分別取3%和0.5%，零件年產(chǎn)量為N=8000臺年×1件臺×(1+3%)×(1+0.5%)=8281.2件年撥叉重量為4.5kg

5、，由查工藝手冊，表？機(jī)械加工零件生產(chǎn)類型劃分知，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 選擇毛坯由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)撥叉的強(qiáng)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(jī)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 由機(jī)械加工后撥叉件的重量為4.5kg，可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為6kg。3鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對撥叉零件圖進(jìn)行分析計(jì)

6、算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即=158mm， =120mm，=86mm；該撥叉鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為=6kg(158mm×l20mm×86mm×7.8×10-6kgmm3)612.70.47由于0.47介于0.32和0.63之間，故該撥叉的形狀復(fù)雜系數(shù)屬S2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?jǐn)?shù)小于0.65的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi)1級。5鍛件分模線形狀 根據(jù)該撥叉件的形位特點(diǎn)，選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，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1.6m。根

7、據(jù)上述諸因素，可查工藝手冊表？鍛件內(nèi)外表面加工余量，表？鍛件厚度公差，表？鍛件內(nèi)孔直徑的單面機(jī)械加工余量，確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表2.1中。表2.1 撥叉機(jī)械加工余量及鍛造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸/mm機(jī)械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm撥叉頭左右端面22.5 （兩端面分別取2和2.5）3.2 ()84.5 ()撥叉角內(nèi)表面R4822.5 （取2）2.5 ()R46 ()撥叉角兩端面20±0.02622.5 （取2.5）2.2 ()25 ()撥叉頭孔2.62.2 ()24.8±1.12.3 繪制撥叉鍛造毛坯簡圖 由表2.1所得結(jié)果，繪

8、制毛坯簡圖如附圖2所示。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。1精基準(zhǔn)的選擇叉軸孔mm的軸線是撥叉腳兩端面和鎖銷孔mm設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，撥叉頭左端面是撥叉軸向方向上尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用叉軸孔mm的軸線和撥叉頭左端面作精基準(zhǔn)定位加工撥叉腳兩端面和鎖銷孔mm，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)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(zhǔn)，夾緊力作用在撥叉頭的右端面上，可避免在機(jī)械加工中產(chǎn)生夾緊變形，夾緊穩(wěn)定可靠。2粗基準(zhǔn)的選擇選擇變速叉軸孔mm的外圓面和撥叉頭右端面作粗基準(zhǔn)。采用mm

9、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(zhǔn)加工左端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。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(yàn)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(qiáng)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(gè)最經(jīng)濟(jì)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，查工藝手冊表？平面加工方案

10、的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，表？孔加工方案的經(jīng)濟(jì)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20±0.026 mmIT9Ra3.2 m粗銑精銑磨削撥叉頭孔 mmIT7Ra1.6 m粗?jǐn)U精擴(kuò)鉸鎖銷孔 mmIT7Ra1.6 m鉆粗鉸精鉸撥叉頭左端面 mmIT12Ra3.2 m粗銑半精銑撥叉頭右端面 mmIT12Ra12.5 m粗銑撥叉角內(nèi)表面R48 mmIT13Ra12.5 m粗銑操縱槽內(nèi)側(cè)面12 mmIT12Ra6.3 m粗銑操縱槽底面5 mmIT13Ra12.5 m粗銑2加

11、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(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)(撥叉頭左端面和叉軸孔)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑撥叉頭右端面、撥叉腳內(nèi)表面、撥叉腳兩端面的粗銑、操縱槽內(nèi)側(cè)面和底面。在半精加工階段，完成撥叉腳兩端面的精銑加工和銷軸孔mm的鉆、鉸加工；在精加工階段，進(jìn)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(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)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(shí)間，而且由于在一次

12、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(jī)械加工工序遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)撥叉頭左端面和叉軸孔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，先加工主要表面撥叉頭左端面和叉軸孔mm和撥叉腳兩端面，后加工次要表面操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面；遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔mm孔；先銑操縱槽，再鉆銷軸孔mm。由此初擬撥叉機(jī)械加工工序安排如表3.2所示。表3.2 撥叉機(jī)械加工工序安排（初擬）工序號工 序 內(nèi) 容簡 要 說 明10粗銑撥叉頭兩端面“先基準(zhǔn)后其他” 20半精銑撥叉頭左端面

13、（主要表面）“先基準(zhǔn)后其他”、“先面后孔”、“先主后次”30擴(kuò)、鉸30孔（主要表面）“先面后孔” 、“先主后次”40粗銑撥叉腳兩端面（主要表面）“先粗后精”50粗銑操縱槽（次要表面）“先面后孔”、“先主后次”60銑叉爪口內(nèi)表面（次要表面）“先主后次”、（粗加工結(jié)束）70鉆、鉸8mm孔（次要表面） “先面后孔” （精加工開始）80精銑撥叉腳兩端面“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(jìn)行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度為241285HBS，并進(jìn)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(jī)械加工帶來的不利影響。叉腳兩端面在精加工之前進(jìn)行局部高頻

14、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(yàn)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?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工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所示。表3.3 撥叉機(jī)械加工工藝路線（修改后）工序號工 序 內(nèi) 容定 位 基 準(zhǔn)10粗銑撥叉頭兩端面端面、30孔外圓、叉

15、爪口內(nèi)側(cè)面20半精銑撥叉頭左端面右端面、30孔外圓、叉爪口內(nèi)側(cè)面30粗?jǐn)U、精擴(kuò)、倒角、鉸30孔右端面、30孔外圓、叉爪口內(nèi)側(cè)面40粗銑撥叉腳兩端面50校正撥叉腳左端面、30孔60銑叉爪口內(nèi)表面左端面、30孔、叉爪口外側(cè)面70粗銑操縱槽左端面、30孔、叉爪口內(nèi)側(cè)面80精銑撥叉腳兩端面左端面、30孔90鉆、倒角、粗鉸、精鉸8mm孔左端面、30孔、叉爪口內(nèi)側(cè)面100去毛刺110中檢120熱處理撥叉腳兩端面局部淬火130校正撥叉腳140磨削撥叉腳兩端面左端面、30孔150清洗160終檢3.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用機(jī)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)

16、批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)優(yōu)先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)化的工藝裝備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)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(jī)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)備工藝裝備1粗銑撥叉頭兩端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺2半精銑撥叉頭左端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺3粗?jǐn)U、精擴(kuò)、倒角、鉸30孔立式鉆床525麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)4校正撥叉腳鉗工臺手錘、5粗銑撥叉腳兩端面臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺6銑叉爪口內(nèi)側(cè)面立式銑床X

17、51銑刀、游標(biāo)卡尺7粗銑操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面立式銑床X51鍵槽銑刀、卡規(guī)深度游標(biāo)卡尺8精銑撥叉腳兩端面臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺9鉆、倒角、粗鉸、精鉸8mm孔立式鉆床525復(fù)合鉆頭、鉸刀、卡尺、塞規(guī)10去毛刺鉗工臺平銼、11中檢塞規(guī)、百分表、卡尺等12熱處理撥叉腳兩端面局部淬火淬火機(jī)等13校正撥叉腳鉗工臺手錘14磨削撥叉腳兩端面平面磨床M7120A砂輪、游標(biāo)卡尺15清洗清洗機(jī)16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 粗銑撥叉頭兩端面和工序20半精銑撥叉頭左端面工序10和工序20的加工過程如圖3.1所示。工序10：以右端面定位，粗銑左端面，保證工序尺寸L

18、；以左端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸L；工序20： 以右端面定位，半精銑左端面，保證工序尺寸L，達(dá)到零件圖設(shè)計(jì)尺寸L的要求，。由圖3.1所示加工過程示意圖，建立分別以Z2和Z3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L2：查手冊？表？平面精加工余量，得半精銑余量Z3=1mm，由圖3.1知mm，從圖3.2b知，則mm = 81 mm。由于工序尺寸L2是在粗銑加工中保證的，查表？平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級可達(dá)到右面的最終加工要求ITl2，因此確定該工序尺寸公差為ITl2，其公差值為0.35mm，故

19、mm2)求解工序尺寸L1：由于右端面的加工余量是經(jīng)粗銑一次切除的，故Z2應(yīng)等于右端面的毛坯余量，即Z2=2mm，由圖3.2b）知， 則= (81+2)mm=83mm。由表？平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，確定該粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級為ITl3，其公差值為0.54mm，故mm。為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進(jìn)行校核。1)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(jì)算可得：mm=（0.8251.475）mm。表3.1 余量Z3的校核計(jì)算表環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差L2(增環(huán))81+0.175-0.175L3(減環(huán))-80+0.300

20、Z31+0.475-0.1752)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(jì)算可得：mm=（1.5552.445）mm。表3.2 余量Z2的校核計(jì)算表環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差L1(增環(huán))83+0.27-0.27L2(減環(huán))-81+0.175-0.175Z22+0.445-0.445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： mm，mm， mm。2、工序90 鉆一粗鉸一精鉸mm孔由表？基孔制7、8、9級孔的加工余量，可得，精鉸余量Z精鉸=0.04mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.16mm；鉆孔余量Z鉆=7.8mm。查表？孔加工

21、方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，精鉸：IT7；粗鉸：ITl0；鉆：ITl2。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm；粗鉸：0.058mm；鉆：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸： mm；粗鉸：mm；鉆孔： mm。3.5 切削用量的計(jì)算1、工序10 粗銑撥叉頭兩端面該工序分兩個(gè)工步，工步1是以右端面定位，粗銑左端面；工步2是以左端面定位，粗銑右端面。由于這兩個(gè)工步是在一臺機(jī)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和進(jìn)給量是一樣的，只有背吃刀量不同。(1) 背吃刀量 工步1的背吃刀量

22、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=2.5mm - 1mm = 1.5mm；而工步2的背吃刀量取為Z2，故= Z2=2mm。(2) 進(jìn)給量 由立式銑床X51功率為4.5kW，查切削用量手冊表？高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.08mm/z(3) 銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 mm、齒數(shù)。查切削用量手冊表？高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 m/min。則 （r/min）由本工序采用X51-型立式銑床，取轉(zhuǎn)速=160rmin，故實(shí)際銑削速度（mmin）當(dāng)=160rmin時(shí)，工作臺的每分鐘

23、進(jìn)給量應(yīng)為（mmmin）2、工序20 半精銑撥叉頭左端面(1) 背吃刀量 =1 mm。(2) 進(jìn)給量 由本工序表面粗糙度Ra2.5m，查切削用量手冊表？高速鋼套式面銑刀精銑平面進(jìn)給量，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量取為0.4mm/r，故每齒進(jìn)給量為0.04mm/z(3)銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 mm、齒數(shù)、 =0.04mm/z，查切削用量手冊表？高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 m/min。則 （r/min）由本工序采用X51-型立式銑床，取轉(zhuǎn)速=210rmin，故實(shí)際銑削速度（mmin）當(dāng)=210rmin時(shí)，工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為（mmmin）3、工序90 鉆、粗鉸、精鉸mm孔(1) 鉆孔

24、工步由工件材料為45鋼、孔mm、高速鋼鉆頭，查切削用量手冊表？高速鋼麻花鉆鉆削碳鋼及合金鋼的切削用量得：切削速度m/min，進(jìn)給量=0.100.20 mmr。因此，取切削速度mmin、進(jìn)給量=0.2mmr，取=7.8mm。則 （r/min）由本工序采用Z525型立式鉆床，取轉(zhuǎn)速=960rmin，故實(shí)際切削速度（mmin）(2)粗鉸孔工步取背吃刀量=0.016mm，由工件材料為45鋼、孔、查切削用量手冊表？高速鋼鉸刀鉸削切削用量得： 切削速度 m/min，進(jìn)給量=0.30.5 mmr。取切削速度mmin，進(jìn)給量=0.4mmr， 則 （r/min）由本工序采用Z525型立式鉆床，取轉(zhuǎn)速=97rmi

25、n，故實(shí)際切削速度（mmin）(3)精鉸工步由背吃刀量=0.004mm、工件材料為45鋼查切削用量手冊表？高速鋼鉸刀鉸削切削用量得：切削速度mmin，進(jìn)給量=0.3mmr。則 （r/min）由本工序采用Z525型立式鉆床，取轉(zhuǎn)速=195rmin，故實(shí)際切削速度（mmin）3.6 時(shí)間定額的計(jì)算1基本時(shí)間的計(jì)算(1)工序10粗銑撥叉頭兩端面由于該工序包括兩個(gè)工步，即兩個(gè)工件同時(shí)加工，由面銑刀對稱銑平面、主偏角=90°，查表？銑削基本時(shí)間計(jì)算得：mm，=13mm。確定mm，1mm, mm；則該工序的基本時(shí)間min=57.6s。 (2)工序20半精銑撥叉頭左端面A同理，該工序的基本時(shí)間mi

26、n = 48.6s(3)工序9鉆、粗鉸、精鉸mm孔1)鉆孔工步 已知該工步 mm；mm；=20mm；則該工序的基本時(shí)間min=15.6s2)粗鉸工步 由、= (7.96mm - 7.8mm)2=0.08mm，查表？鉸孔切入切出行程得：=0.37mm；=15mm； =20mm；則該工序的基本時(shí)間min=54.7s3)精鉸工步 由、= (8mm - 7.96mm)2=0.02mm，查表？鉸孔切入切出行程得：=0.19mm；=13mm；=20mm，則該工序的基本時(shí)間min=33.6s。2輔助時(shí)間的計(jì)算輔助時(shí)間 與基本時(shí)間之間的關(guān)系為 =(0.150.2) ，取 =0.15 則各工序的輔助時(shí)間分別為：

27、工序10 的輔助時(shí)間：=0.15×57.6s=8.64s；工序20的輔助時(shí)間：=0.15×48.6s=7.29s；工序90 鉆孔工步的輔助時(shí)間：=0.15×15.6s=2.34s； 粗鉸工步的輔助時(shí)間：=0.15×54s=8.1s ；精鉸工步的輔助時(shí)間：=0.15×33.6s=5.04s； 3其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間(基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和)以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的27，休息與生理

28、需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的24，均取為3，則各工序的其他時(shí)間(+)可按關(guān)系式(3+3) ×(+) 計(jì)算，它們分別為：工序10 的其他時(shí)間：+ =6×(57.6s+8.64s)=3.97s；工序20 的其他時(shí)間：+ =6×(48.6s+7.29s)=3.35s；工序90 鉆孔工步的其他時(shí)間：+ =6×(15.6s+2.34s)：1.08s；粗鉸工步的其他時(shí)間：+ =6×(54s+8.1s)=3.73s；精鉸工步的其他時(shí)間：+ =6×(33.6s+5.04s)=2.32s；4單件時(shí)間的計(jì)算各工序的單件時(shí)間分別為：工序10 的單件時(shí)間：=57.6

29、s+8.64s+3.97s=70.21s；工序20 的單件時(shí)間：=48.6s+7.29s+3.35s=59.24s；工序90 的單件時(shí)間為三個(gè)工步單件時(shí)間的和，其中鉆孔工步：=15.6s+2.34S+1.08s=19.02s；粗鉸工步：=54s+8.1s+3.75s=65.83s；精鉸工步：= 33.6s+5.04s+2.32s=40.96s；因此，工序90的單件時(shí)間=+=19.02s+65.83s+40.96s=125.81s。將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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(jī)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

30、、90三道工序的工序卡。第4章 專用鉆床夾具設(shè)計(jì)4.1 夾具設(shè)計(jì)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(qiáng)度，需設(shè)計(jì)專用夾具。為工序90鉆撥叉鎖銷孔設(shè)計(jì)鉆床夾具，所用機(jī)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mm，孔的軸線對孔mm的軸線垂直度公差為0.15mm，B面的尺寸為mm，表面粗糙度Ra1.6m。2生產(chǎn)類型及時(shí)間定額生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，時(shí)間定額25min。3設(shè)計(jì)任務(wù)書。附表5所示為工序90加工撥叉鎖銷孔mm工藝裝備設(shè)計(jì)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(jì)要求，以作為夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)。4.2 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪

31、制夾具草圖 1、確定工件定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置分析工序簡圖可知，加工撥叉鎖銷孔mm，孔的軸線對孔mm的軸線垂直度公差為0.15mm，距離B面的尺寸為mm。從基準(zhǔn)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(zhǔn)面，并選擇mm孔軸線和工件叉口面為另兩個(gè)定位基準(zhǔn)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(gè)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(gè)自由度，削邊銷與工件叉口接觸限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)工件正確定位。定位孔與定位銷的配合尺寸取為(在夾具上標(biāo)出定位銷配合尺寸)。對于工序尺寸mm而言，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，定位誤差 (40) = 0；對于加工孔

32、的垂直度公差要求，基準(zhǔn)重合 ()=0；加工孔徑尺寸mm由刀具直接保證， ()=0。由上述分析可知，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(jī)構(gòu)2、確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)，如圖4.2所示。偏心螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)中的各零件均采用標(biāo)準(zhǔn)夾具元件(參照夾具設(shè)計(jì)手冊中表？常用典型夾緊機(jī)構(gòu)中偏心壓板夾緊機(jī)構(gòu)部分并查表確定)。3、確定導(dǎo)向方案，設(shè)計(jì)導(dǎo)向裝置為能迅速、準(zhǔn)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)刀具的元件鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上

33、，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(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸等3個(gè)工步的加工，最終達(dá)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(jì)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，排屑空間，取mm=24mm，排屑空間=8mm。 4、確定夾具體結(jié)構(gòu)型式及夾具在機(jī)床上的安裝方式考慮夾具的剛度、強(qiáng)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(dá)清楚。夾具裝配總圖如附

34、圖3所示。其中定位心軸與夾具體采用過渡配合，用鎖緊螺母固定。鉆模板與夾具體用兩個(gè)銷釘、兩個(gè)螺釘連接。夾具裝配時(shí)，待鉆模板的位置調(diào)整準(zhǔn)確后再擰緊螺釘，然后配鉆、鉸銷釘孔，打入銷釘。4.4 夾具裝配圖上標(biāo)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(yīng)尺寸公差的1/3，偏差對稱標(biāo)注，即標(biāo)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)mm(其基本尺寸取為零件

35、相應(yīng)尺寸mm的平均尺寸；其公差值取為零件相應(yīng)尺寸mm的公差值的1/3，偏差對稱標(biāo)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0.03mm。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(biāo)注關(guān)鍵件的配合尺寸如附圖所示，、和。附表1 撥 叉 零 件 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片機(jī) 械 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1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(shí)準(zhǔn)單10粗銑

36、撥叉頭兩端面粗銑撥叉頭兩端面Ral2.5m、控尺寸mm立式銑床X51端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具70.21s20半精銑撥叉頭左端面半精銑撥叉頭左端面Ra3.2m、控尺寸mm,立式銑床X51端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具59.24s30擴(kuò)、鉸30mm孔粗、精擴(kuò)、鉸孔mm、Ral.6m立式鉆床Z525擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)40校正撥叉腳鉗工臺手錘50粗銑撥叉腳兩端面粗銑撥叉腳兩端面Ral2.5m、控尺寸mm, 臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具描 圖60銑叉爪口內(nèi)側(cè)面銑叉爪口內(nèi)側(cè)面Ral2.5m、控尺寸R48mm、立式銑床X51銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具70粗銑操縱槽粗銑操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面Ra6

37、.3m、控槽寬12mm立式銑床X51槽銑刀、卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺、專用夾具描 校80精銑撥叉腳兩端面精銑撥叉腳兩端面Ra6.3m 、控尺寸mm臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具90鉆、鉸8mm孔鉆、倒角、粗鉸、精鉸孔、Ral.6m立式鉆床Z525復(fù)合麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺157.25s底圖號設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會簽(日期)裝訂號標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期 撥 叉 零 件 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 （續(xù)） 機(jī) 械 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(shí)準(zhǔn)單100去毛刺鉗工臺平銼110中檢塞規(guī)、百分表、卡尺等120熱處理淬火機(jī)等130校正撥叉腳鉗工臺手錘140磨削撥叉腳兩端面精銑撥叉腳兩端面Ra3.2m 、控尺寸mm、磨床M7120A砂輪、游標(biāo)卡尺描 圖150清洗清洗機(jī)160終檢終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等描 校底圖號設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會簽(日期)裝訂號標(biāo)記處數(shù)更改文