機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)“CA6140車床”撥叉（831003）零件的機(jī)械加工藝規(guī)程制定及粗銑底槽專用夾具設(shè)計(jì)（全套圖紙）

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：“ca6140車床”撥叉（831003）零件的機(jī)械加工藝規(guī)程制定及粗銑底槽專用夾具設(shè)計(jì) （大批量生產(chǎn)）全套cad圖紙等，加153893706設(shè)計(jì)者： 班 級(jí)：機(jī)制085 學(xué) 號(hào)：08108140 指導(dǎo)教師 ： 西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院2011年3月20日目 錄概述(1)1拔叉的分析(1)1.1拔叉的功用(1)1.2拔叉的機(jī)械加工工藝分析(1)2工藝規(guī)程制訂(2)2.1主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵(2)2.2毛坯的選擇(3)2.3確定各表面加工案(3)2.4確定定位基準(zhǔn)(5)2.5機(jī)械加工工藝路線方案的確定(5)2.6拔叉的偏差，加工余量，工序尺的確定(8)2.

2、7 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）(9)2.8生產(chǎn)安排及時(shí)間定額計(jì)(10)3銑槽專用夾具設(shè)計(jì)(11)3.1定位基準(zhǔn)的選擇(11)3.2定位誤差分析(15)3.3夾具設(shè)計(jì)方案確定(12)3.4切削力及夾緊分析計(jì)算(12)3.5 誤差分析與計(jì)算 (14)3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 (14)4總結(jié)(16)5參考資料(17)車床ca6140撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說明書概述我們已經(jīng)學(xué)過了與本次課程設(shè)計(jì)有關(guān)的許多專業(yè)課，包括機(jī)械精度與檢測技術(shù)、機(jī)械工程材料、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等，這使我們對機(jī)械設(shè)計(jì)和制造有關(guān)的原理有了一定的感性和理性認(rèn)識(shí)，但是我們并不是很了解這些原理與實(shí)際加工工

3、藝過程之間的聯(lián)系。課程設(shè)計(jì)作為理論和實(shí)踐相結(jié)合的有效手段。通過這次車床ca6140撥叉加工工藝規(guī)程及夾具的設(shè)計(jì)讓我們對所學(xué)的專業(yè)課的一些知識(shí)得以復(fù)習(xí)、鞏固和應(yīng)用，并對零件的制造過程有了一定的了解。除此之外，本次課程設(shè)計(jì)也不僅為我們了解大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)做了一定的準(zhǔn)備，而且為以后的工作打下一定的基礎(chǔ)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在加深對課程基本理論的理解和加強(qiáng)對解決工程實(shí)際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。夾具是工藝裝備的主要組合部分，在機(jī)械制造中占有重要地位，夾具對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。此次課程設(shè)計(jì)任務(wù)是對拔叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和所選的某道工序所

4、用夾具的設(shè)計(jì)。本次所選拔叉的工藝分析及夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：撥叉毛坯的選擇，機(jī)械加工工藝路線的確定，夾具方案的確定，夾具的裝配圖、零件圖的繪制，設(shè)計(jì)說明書的編寫等。1 撥叉的分析1.1 撥叉的作用題目給定的零件是ca 6140撥叉（831003）。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要其換擋作用。通過撥叉的撥動(dòng)使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，從而使主軸獲得所需的速度和扭矩。寬度為30+0.0120mm的面的尺寸精度要求很高，在撥叉工作工程中，和如果撥叉和槽的配合尺寸精度不高或者它們之間的空隙很大時(shí)。滑移齒輪就達(dá)不到很高的定位精度，這樣滑移齒輪就不能很好的與其他齒輪進(jìn)行正

5、確有效的嚙合。從而影響整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作。所以撥叉寬度為30+0.0120mm的面和槽之間要達(dá)到很高的配合精度。1.2 撥叉的機(jī)械加工工藝分析一個(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。撥叉是一個(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，其加工內(nèi)花鍵的精度要求較高，此外還有上端面要求加工，所以對精度要求也很高。其底槽側(cè)面與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求，上端面與花鍵孔軸線有平行度要求。因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷ノ恢镁?，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性

6、能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。撥叉零件圖如下圖1.1圖1.1 撥叉零件圖大致的加工順序和過程：銑側(cè)面；拉內(nèi)花鍵孔；銑上端面；銑18h11底槽；鉆、鉸2-m8通孔，并攻絲。（1） 側(cè)面的加工主要是為了后續(xù)工序中能有更好的定位面，確保后續(xù)加工所要求的精度，粗糙度在6.3即可。（2） 以為主要加工面，拉內(nèi)花鍵槽，槽數(shù)為6個(gè)，其粗糙度要求是底邊，側(cè)邊，內(nèi)孔粗糙度。（3）加工是銑上端面，表面粗糙度要求為。（4）銑18h11底槽，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊，槽底的表面粗糙度要求是。（5） 鉆并攻絲2-m8，保證兩螺紋孔中心距為25mm。1.3毛坯的選擇本次課程設(shè)計(jì)的撥叉材料為ht200

7、，根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造。該零件能夠承受較大載荷和沖擊載荷，并且撥叉不經(jīng)常受交變載荷作用，受力也不是太大，所以能夠滿足使用要求。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。因?yàn)榱慵螤詈唵喂拭餍螤钚枧c零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，不可以鑄出，18h11的底槽也不能鑄出。2工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵主要加工面的技術(shù)要求:后側(cè)面: ;內(nèi)花鍵槽，內(nèi)花鍵槽底邊，側(cè)邊;上端面：；底槽：18h11槽底邊，兩槽側(cè)邊；2-m8的孔，保證兩螺紋孔中心距為25mm。由加工工藝分析和技術(shù)要求可知，該撥叉零件的主要加工表面是平面、內(nèi)花鍵槽。一般來說，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，對于撥

8、叉來說，上端面與槽邊均與花鍵軸有位置度公差，加工過程中的主要問題是保證內(nèi)花鍵的尺寸精度及位置精度，處理好內(nèi)花鍵和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度是撥叉夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。2.2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。對于設(shè)計(jì)撥叉的加工工藝來說，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)格較底的機(jī)床。2.2.1加工方法的確定

9、（1） 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)中可專用的高效率的設(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。2.2.2 面的加工銑床：參考文獻(xiàn)資料1p130表5-8可以確定:粗銑6.33.2

10、 半精銑6.30.4精銑1.60.2根據(jù)以上原則并結(jié)合題目可得主要加工面的加工方案如下：后側(cè)面的加工主要是為后續(xù)加工做準(zhǔn)備，因此，在選擇加工方法上可以選用一次性銑面，表面粗糙度為3.2。上端面的加工方案為：粗銑半精銑（），粗糙度達(dá)到3.2。2.2.3 孔的加工（1） 加工內(nèi)花鍵前的的孔加工查參考文獻(xiàn)2p129表5.8，鉆孔250.8，并由于的孔的精度為h12，所以確定的孔的加工方案為：一次鉆孔，由于在拉削過程中才能保證的孔表面精度，所以，在加工內(nèi)花鍵前的孔的精度可適當(dāng)降低。（2） 內(nèi)花鍵的加工通過拉刀實(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)也能保證的孔表面精度,內(nèi)花鍵的進(jìn)

11、度要求25h7。（3） 2-m8螺紋孔的加工設(shè)計(jì)要求：兩孔中心距50mm。加工方案定為：鉆通孔，攻絲，鉸錐孔。2.2.4 槽的加工底槽設(shè)計(jì)要求：18h11槽底邊，兩槽側(cè)邊。查參考文獻(xiàn)1p138表5.8，粗銑6.33.2；半精銑6.30.4；精銑1.60.2可以確定，槽的加工方案為：粗銑半精銑（），粗糙度為6.30.8。2.3 確定定位基準(zhǔn)2.3.1 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，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）選擇加工余量小而均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠余量。（2）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表

12、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較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(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） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?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間的位置精度。結(jié)合整個(gè)工藝路線全面考慮，要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，

13、能保證拔叉在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從拔叉零件圖分析可知，選擇后側(cè)面作為拔叉加工粗基準(zhǔn)。2.3.2 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)不變原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。（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。（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)。（5）應(yīng)使工件裝夾穩(wěn)定可靠，夾具簡單等。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)。綜合分析要從保證孔與孔、

14、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證拔叉在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從拔叉零件圖分析可知，它的內(nèi)花鍵槽，適于作精基準(zhǔn)使用。2.4 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求（1） 拔叉為鑄造件，對毛坯的結(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)要盡量簡化。 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)，

15、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題但要保證零件的使用性能。撥叉材料為ht200，年常量為600件，根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。經(jīng)過查資料：為減小鑄造困難，22的孔，2m8的通孔，5的錐孔，18h11的底槽均不鑄出。2.5 工藝路線的擬訂對于大批量生產(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：先加工后側(cè)面，再加工的孔，再加工花鍵

16、槽，最后以花鍵槽定位粗、精加工撥叉上端面和底槽及m8螺紋孔。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。2.5.1 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） 工序分散原則工序分散的特點(diǎn)工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(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，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，也簡化了生產(chǎn)管

17、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。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。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)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的

18、經(jīng)濟(jì)效果。2.5.2工序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fri=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

19、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fri=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

20、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的。在實(shí)際生活中，對于剛性好，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。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，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。工藝加工階段的劃分也能做到更好的安排的熱處理等工序。2.5.3

21、 機(jī)械加工工藝路線方案的確定依據(jù)工序集中分散原則，工序加工階段劃分原則，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，大批量生產(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，見表2.1，表2.2。方案一：表2.1工序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)10銑后側(cè)面前側(cè)面和上端面20鉆22的孔，倒角底面和側(cè)面30粗、精銑上端面已鉆的孔和側(cè)面40粗、精銑18h11底槽已鉆的孔和側(cè)面50鉆2-m8通孔，攻絲已鉆的孔和側(cè)面60拉內(nèi)花鍵 25h7已鉆的孔和側(cè)面70去毛刺，清洗鉗工臺(tái)80檢驗(yàn)，入庫方案二： 表2.2工序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)10銑后側(cè)面前側(cè)面和上端面

22、20鉆22的孔,倒角底面和后側(cè)面30拉內(nèi)花鍵槽 25h7已鉆的22孔和后側(cè)面40粗銑18h11底槽內(nèi)花鍵槽和側(cè)面50粗銑上端面內(nèi)花鍵槽和側(cè)面60精銑上端面內(nèi)花鍵槽和側(cè)面70精銑18h11底槽內(nèi)花鍵槽和側(cè)面80鉆2-m8通孔，5的錐孔，攻絲鉸錐孔內(nèi)花鍵槽和側(cè)面90去毛刺，清洗，鉗工臺(tái)100檢驗(yàn)，入庫加工工藝路線方案的對比論證：方案一、二主要區(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，粗精基準(zhǔn)是否分開等。方案一選用的孔為主要定位基準(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?；方案一沒有將粗精加工分開，放在一道工

23、序進(jìn)行，這樣雖然減少了裝夾工件的次數(shù)，縮短了加工路線，但是由于是大批量生產(chǎn)，并沒有合理利用工時(shí)，根據(jù)工序分散原則，粗精加工分開進(jìn)行，更有利于提高生產(chǎn)率，降低成本。由以上分析，方案二為合理經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過程見表2.3。表2.3 加工工藝過程表工序號(hào)工 種工序內(nèi)容備注10鑄造金屬型鑄造鑄件毛坯尺寸：長： 寬： 高：，孔和底槽不鑄出20熱處理退火熱處理車間30銑銑后側(cè)面專用銑夾具裝夾；立式銑床40擴(kuò)锪鉆孔，倒角專用夾具裝夾；輕型圓柱立式鉆床50拉拉內(nèi)花鍵專用夾具裝夾；拉床60銑粗銑底槽18h11，深35mm專用夾具裝夾；立式銑床（x52k）70銑粗銑上端面專用夾具裝夾；立式銑床8

24、0銑半精銑上端面專用夾具裝夾；立式銑床90銑半精銑底槽18h11，深35mm專用夾具裝夾；立式銑床100鉆，攻絲鉸鉆通孔6.7，攻絲m8鉸錐孔專用夾具裝夾；搖臂鉆床110去毛刺清洗鉗工臺(tái)120檢驗(yàn)入庫26 拔叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定x52k銑床技術(shù)參數(shù)：主要技術(shù)參數(shù)：x5032主軸端面至工作臺(tái)距離(mm)：45415主軸中心線到床身垂直導(dǎo)軌的距離(mm) ：350工作臺(tái)工作面(寬度長度)(mm) ：3201325工作臺(tái)行程縱向/橫向/垂向（手動(dòng)/機(jī)動(dòng))：(mm) 700/880、255/240、370/350工作臺(tái)進(jìn)給范圍縱向/橫向/垂向(mm/min)： 23.51180

25、/15786/8394工作臺(tái)快速移動(dòng)速度縱向/橫向/垂向：(mm/min) 2300/1540/770t型槽槽數(shù)/槽寬/槽距(mm/：)3/18/70主軸轉(zhuǎn)速(r.p.m)18級(jí)：301500主電機(jī)功率(mm) ：7.5外形尺寸(mm)： 253018902380選定計(jì)算18h11（）槽偏差及加工余量：鑄造時(shí)槽沒鑄出，參照參考文獻(xiàn)8表21-5，得粗銑其槽邊雙邊機(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)3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：

26、33mm；半精銑兩邊工序尺寸為：，已達(dá)到其加工要求：。2.7 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）工序60：粗銑18h11底槽機(jī)床：立式升降臺(tái)銑床（）刀具：根據(jù)參考文獻(xiàn)4表21-5選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。外徑160mm，內(nèi)徑40mm，刀寬粗銑16mm，精銑18mm，齒數(shù)為24齒。（1） 粗銑16槽銑削深度：每齒進(jìn)給量：查參考文獻(xiàn)5表2.4-75，得，取。銑削速度：查參考文獻(xiàn)8表30-33，得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查參考文獻(xiàn)5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： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： =81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)1次機(jī)動(dòng)時(shí)間： 2.8 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)

27、安排根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該拔叉的年產(chǎn)量為6000件。一年以260個(gè)工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于24件。設(shè)每天的產(chǎn)量為24件。再以每天8小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于22.8min。參照參考文獻(xiàn)5表2.5-2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí)） 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： 其中： 單件時(shí)間定額 基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值2.9 粗、精銑18h11底槽（1） 粗銑18槽機(jī)動(dòng)時(shí)間：

28、輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)5表2.5-45，取工步輔助時(shí)間為。查參考文獻(xiàn)5表2.5-46取裝卸工件時(shí)間為，單件加工時(shí)已包括布置、休息時(shí)間，由于此次工序中裝夾了兩個(gè)加工件，應(yīng)乘以多件裝夾系數(shù)，查該表注釋得兩件裝夾系數(shù)為0.6，因此裝卸工件時(shí)間min，則。：根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-48，單間時(shí)間定額有：22.8min因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 3銑槽專用夾具設(shè)計(jì)為了在考慮零件的技術(shù)要求的前提下降低勞動(dòng)強(qiáng)度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)專用夾具來銑18h11底槽，該槽相對于花鍵孔中心有一定的技術(shù)要求。加工底槽的夾具將用于臥式鏜床，刀具采用三面刃銑刀。3.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：槽兩側(cè)

29、面面對花鍵孔的中心線有尺寸要求及垂直度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選擇以花鍵孔中心線為主要定位基準(zhǔn)，則由定位其準(zhǔn)不重合引起的誤差較小，這種定位在結(jié)構(gòu)上也簡單易操作。采用花鍵軸定心定位的方式，保證底槽加工的技術(shù)要求。同時(shí)，應(yīng)加一圓柱銷固定好花鍵軸，防止花鍵軸帶動(dòng)工件在x方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。其中花鍵軸限制五個(gè)自由度，包括3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和兩個(gè)移動(dòng)自由度;平面限制軸向方向的移動(dòng)自由度。3.2定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，

30、只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。33夾具設(shè)計(jì)方案確定根據(jù)任務(wù)書要求，銑槽時(shí)要保證槽寬18h11，槽兩側(cè)面粗糙度3.2，底面粗糙度6.3，且要保證底面與花鍵中心尺寸15mm，以及槽兩側(cè)面與花鍵孔中心的垂直度誤差不大于0.08mm，現(xiàn)設(shè)計(jì)夾具方案有：方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時(shí)間短，工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，但是成本高。方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動(dòng)夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。本次設(shè)計(jì)零件為大批量生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案二，利用螺栓、螺母手動(dòng)夾緊。如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提

31、高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一個(gè)正確的安裝位置，以便有利于銑削加工。安裝工件時(shí)，先將工件花鍵孔裝入定位心軸，安裝開口墊圈，用夾緊螺母擰緊，夾緊工件。 銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖1,附圖2,附圖3。34 切削力及夾緊分析計(jì)算刀具材料：高速鋼鑲齒三面刃銑刀（）刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)13表1-2-9 可

32、得銑削切削力的計(jì)算公式： 查參考文獻(xiàn)13表得：對于灰鑄鐵： 取 ， 即所以 由參考文獻(xiàn)3表1-2可得：垂直切削力 ：（對稱銑削） 背向力：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)k可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)13表可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： 式中參數(shù)由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可查得： 其中： 螺旋夾緊力：易得：經(jīng)過

33、比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.5 誤差分析與計(jì)算該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側(cè)面規(guī)定的垂直度偏差0.08mm，槽的公差為mm。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)13可得： 平面定位心軸定心的定位誤差 ： 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)