機(jī)械制造基礎(chǔ)(二)課程設(shè)計(jì)

機(jī)械制造基礎(chǔ)（二）

課程設(shè)計(jì)2014.3丁海濤主要內(nèi)容課程設(shè)計(jì)的目的內(nèi)容和步驟案例分析提交的資料時(shí)間進(jìn)度課程設(shè)計(jì)的目的1、通過(guò)課程設(shè)計(jì)，加深學(xué)生對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的理解，培養(yǎng)學(xué)習(xí)全面綜合地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決機(jī)械制造中的問(wèn)題的能力。2、通過(guò)設(shè)計(jì)提高學(xué)生的自學(xué)能力，使學(xué)生熟悉機(jī)械制造中的有關(guān)手冊(cè)、圖表和技術(shù)資料，特別是熟悉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),夾具設(shè)計(jì)和焊接圖等方面的資料，并學(xué)會(huì)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際正確使用這些資料。3、通過(guò)設(shè)計(jì)使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)理念，懂得合理的設(shè)計(jì)應(yīng)該是技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理，并且在生產(chǎn)實(shí)踐中是可行的。4、通過(guò)編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，提高學(xué)生的技術(shù)文件整理、寫作及組織編排能力，為學(xué)生將來(lái)撰寫專業(yè)技術(shù)及科研論文打下基礎(chǔ)。內(nèi)容和步驟1、零件圖分析2、毛坯的確定3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)明確零件的作用（要求畫出加工零件的三維圖和二維圖）分析零件的工藝性，即掌握零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料等情況，形成總體構(gòu)思；分析零件上哪些表面需要加工，明確各主要加工表面確定零件的生產(chǎn)類型選擇和確定毛坯的種類、制造方法確定毛坯的尺寸公差、加工余量繪制毛坯簡(jiǎn)圖擬訂工藝路線，包括定位基準(zhǔn)選擇、選擇各加工面的加工方法和加工方案、加工階段劃分、熱處理和輔助工序的安排、工序順序安排、工藝方案比較。選擇機(jī)床及工藝裝備（夾具、刀具、量具）確定各工序間的加工余量、工序尺寸和公差計(jì)算切削用量工時(shí)的確定填寫工藝過(guò)程卡片和工序卡片內(nèi)容和步驟4、專用夾具設(shè)計(jì)5、焊接工藝設(shè)計(jì)明確夾具設(shè)計(jì)的任務(wù)（注意夾具是針對(duì)某一道工序設(shè)計(jì)，由指導(dǎo)老師指定工序）分析定位方案、夾緊方案擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案，確定定位、夾緊、對(duì)刀、導(dǎo)向等裝置，并繪制夾具草圖定位誤差計(jì)算、夾緊力計(jì)算繪制夾具裝配總圖，并標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求繪制夾具專用零件圖6、撰寫說(shuō)明書針對(duì)需要加工零件或者夾具體采用焊接的方法來(lái)加工，繪制焊接圖（教師自行指定）針對(duì)其中一條焊縫編寫焊接工藝卡（教師自行指定）時(shí)間進(jìn)度序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容參考進(jìn)度1熟悉題目、準(zhǔn)備各種資料、分析零件圖、確定生產(chǎn)類型和毛坯、繪制毛坯圖1天2工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，包括擬訂機(jī)械技工工藝路線、選擇機(jī)床和工裝、填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡等工作1.5天3工序設(shè)計(jì)，包括確定加工余量、工序尺寸及公差、切削用量，填寫工序卡片2天4機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，包括定位方案、夾緊方案、定位元件選擇、方案對(duì)比1.5天5夾具裝配圖草圖繪制，包括草圖繪制、其他零件設(shè)計(jì)校核等工作2.5天6夾具裝配圖加深、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求制定、標(biāo)題欄、明細(xì)欄的填寫等工作、夾具主要零件圖設(shè)計(jì)1.5天7根據(jù)要加工零件或者夾具體繪制焊接圖1.5天8選擇其中一道焊縫確定焊接過(guò)程、工藝參數(shù)、檢驗(yàn)要求，填寫焊接工藝卡1.5天時(shí)間進(jìn)度序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容參考進(jìn)度7整理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1天8答辯1天提交的資料1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

內(nèi)容包括五大部分：零件圖分析；確定毛坯；工藝規(guī)程設(shè)計(jì)；專用夾具設(shè)計(jì)；焊接工藝設(shè)計(jì)。要求字?jǐn)?shù)不少于8000字，大于30頁(yè)需手寫。2、機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片（1）該零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片（2）該零件機(jī)械加工工藝過(guò)程指定工序的工序卡（指導(dǎo)老師指定的1道工序）3、焊接工藝卡片（1）通用焊接工藝卡（指導(dǎo)老師指定的1道焊縫）提交的資料4、圖紙（1）繪制加工零件的三維圖（正等軸測(cè)圖，A4）（2）繪制該零件毛坯圖1張（A4）（3）指定工序的專用夾具裝配圖1張（A1）（4）專用夾具的主要零件圖1張（A3，指導(dǎo)教師指定）（5）焊接圖1張（A3）案例分析1（毛坯鍛造）目錄§1零件分析

1.1零件的作用

1.2零件的工藝分析

1.3確定零件的生產(chǎn)類型§2確定毛坯類型繪制毛坯簡(jiǎn)圖

2.1選擇毛坯

2.2確定毛坯的尺寸公差和加工余量

2.3繪制撥叉鍛造毛坯簡(jiǎn)圖§3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

3.1定位基準(zhǔn)的選擇

3.2擬訂工藝路線

3.3加工設(shè)備及工藝裝備的選用3.4加工余量、工序尺寸和公差的確定

3.5切削用量的計(jì)算3.6時(shí)間定額的計(jì)算§4專用鉆床夾具設(shè)計(jì)4.1夾具設(shè)計(jì)任務(wù)4.2擬訂鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖4.3繪制夾具裝配總圖4.4夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合和技術(shù)要求4.5夾具專用零件圖設(shè)計(jì)繪制案例分析零件圖撥叉是拖拉機(jī)變速箱變換機(jī)構(gòu)中的一個(gè)主要零件。撥叉頭以孔套在變速叉軸上，并用銷釘經(jīng)孔與變速叉軸連接，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(guò)撥叉頭部在操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動(dòng)雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)以改換檔位，從而改變拖拉機(jī)的行駛速度?！?

零件分析§

1.1零件的作用由零件圖可知，其材料為45號(hào)鋼。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。

§

1.2零件的工藝分析該撥叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于典型的叉桿類零件。為實(shí)現(xiàn)換擋、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)其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為48~58HRC；為保證撥叉換擋時(shí)叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對(duì)叉軸孔的垂直度要求為0.10mm，其自身的平面度要求為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，且鎖銷孔的中心線與叉軸孔中心線的垂直度要求為0.15mm?！?

零件分析§

1.2零件的工藝分析§1

零件分析§

1.2零件的工藝分析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，又提高了換擋時(shí)叉腳端面的接觸剛度；孔和孔的端面均為平面，可以防止加工過(guò)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、變速叉軸孔和鎖銷孔）外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)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(duì)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(lái)。由此可見(jiàn)，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、叉軸孔和鎖銷孔在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。依題目可知：產(chǎn)品的年產(chǎn)量為8000臺(tái)/年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件數(shù)量為1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率分別取3%和0.5%，該零件年產(chǎn)量為：§1

零件分析§

1.3確定零件的生產(chǎn)類型撥叉質(zhì)量為4.5kg，差本指導(dǎo)書表2.2（或查有關(guān)工藝手冊(cè)，以下是指本指導(dǎo)書中的表號(hào)）的“機(jī)械加工零件生產(chǎn)分類”知，撥叉屬于輕型零件。查表2.3知，該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于該撥叉在工作過(guò)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。該拔叉的輪廓尺寸不大，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。毛坯的材料為45號(hào)鋼，起模斜度為5°?！?

確定毛坯類型繪制毛坯簡(jiǎn)圖§

2.1選擇毛坯

1、鍛件的公差等級(jí)§

2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量

由撥叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為一般精度。

2、鍛件質(zhì)量由機(jī)械加工后撥叉件的質(zhì)量為4.5kg，可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的質(zhì)量為6kg?！?

確定毛坯類型繪制毛坯簡(jiǎn)圖§

2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量

3、鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)對(duì)撥叉零件圖進(jìn)行分析計(jì)算，可大致確定鍛件外廓包容體的長(zhǎng)度、寬度和高度，即l=158mm,b=120mm,h=86mm；該撥叉鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為：

4、鍛件材質(zhì)系數(shù)由于該撥叉是碳的質(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(jí)。（參見(jiàn)指導(dǎo)書P34）由于0.47介于0.32和0.63之間，故該該撥叉的形狀復(fù)雜系數(shù)屬S2級(jí)。（參見(jiàn)指導(dǎo)書P23）§2

確定毛坯類型繪制毛坯簡(jiǎn)圖§

2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量

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(duì)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1.6um?！?

確定毛坯類型繪制毛坯簡(jiǎn)圖§

2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量

根據(jù)上述諸因素，由表2.13確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，見(jiàn)表§

2.1

。由表§

2.1所得結(jié)果，繪制毛坯簡(jiǎn)圖，如圖§

2.1所示?！?

確定毛坯類型繪制毛坯簡(jiǎn)圖§

2.3繪制撥叉鍛造毛坯圖

圖§2.1撥叉毛坯簡(jiǎn)圖叉軸孔的軸線是撥叉腳端面和鎖銷孔的設(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，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，由于撥叉件剛度較差，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?！?

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)的選擇選擇變速叉軸孔的外圓面和撥叉頭右端面作粗基準(zhǔn)。采用外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭右端面作為粗基準(zhǔn)加工左端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.1定位基準(zhǔn)的選擇

2、粗基準(zhǔn)的選擇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，而且影響工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等?！?/p>

3.2擬訂工藝路線因此，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。根據(jù)零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表2.25平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度；查表2.24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?！?

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.2擬訂工藝路線

1、表面加工方法的確定該撥叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段分成粗加工、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

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.2擬訂工藝路線

2、加工階段的劃分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(wàn)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(duì)位置精度要求。

3、工序的集中與分散遵循“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；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；先銑操縱槽，再鉆銷軸孔。由此初擬撥叉機(jī)械加工工序安排，見(jiàn)表§

3.2?！?

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.2擬訂工藝路線

4、工序順序的安排（1）機(jī)械加工順序模鍛成形后切邊，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為241~285HBS，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多機(jī)械加工帶來(lái)的不利影響。叉腳兩端面在精加工之前進(jìn)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

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.2擬訂工藝路線

4、工序順序的安排（2）熱處理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。（3）輔助工序綜上所述，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。在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，擬訂撥叉的機(jī)械加工工藝路線，見(jiàn)表§

3.3。§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.2擬訂工藝路線

5、確定工藝路線機(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)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)化地工藝裝備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)裝備費(fèi)用?！?

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.3加工設(shè)備及工藝裝備的選用撥叉的生產(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見(jiàn)表§

3.4。表§3.4加工設(shè)備及工藝設(shè)備

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§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.4加工余量、工序尺寸和公差的確定工序10和工序20的加工過(guò)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L1；以左端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸L2；工序20：以右端面定位，半精銑左端面，保證工序尺寸L3，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(guò)程示意圖建立分別以Z2和Z3為封閉環(huán)的工藝尺寸鏈，如圖§

3.2所示。求解工序尺寸L2：查表2.64平面精加工余量，得半精銑余量Z3=1mm；由圖§

3.1知，

；從圖§

3.2b知，Z3=L2-L3，則L2=L3+Z3=(80+1)mm=81mm。由于工序尺寸L2是在粗銑加工中保證的，查表2.25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(jí)可達(dá)到右端面的最終加工要求IT12，因此確定該工序尺寸公差為IT12，其公差值為0.35mm，故求解工序尺寸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，Z2=L1-L2，則L1=L2+Z2=(81+2)mm=83mm。由表2.25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(jí)為IT13，其公差值為0.54mm，故

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§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.4加工余量、工序尺寸和公差的確定為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對(duì)加工余量進(jìn)行校核。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（見(jiàn)表§

3.5）計(jì)算可得：

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§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.4加工余量、工序尺寸和公差的確定余量校核結(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：，，。

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§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.4加工余量、工序尺寸和公差的確定余量Z2的校核：在圖§

3.2a所示尺寸鏈中，Z2是封閉環(huán)，由豎式法（見(jiàn)表§

3.6）計(jì)算可得：綜上所述，按入體原則確定工序各工步的工序尺寸及公差，精鉸：；粗鉸：；鉆孔：。

2、工序90—鉆、粗鉸、精鉸孔§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.4加工余量、工序尺寸和公差的確定

由表2.54基孔制7、8、9級(jí)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2.24孔加工方案的經(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(jí)，精鉸：IT7；粗鉸：IT10；鉆孔：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差值表可確定各工步的公差值，精鉸：0.015mm；粗鉸：0.058mm；鉆孔：0.15mm。工步1的背吃刀量ap1取為Z1，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ap2取為Z2，故ap2=Z2=2mm。

1、工序10—粗銑撥叉頭兩端面§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.5切削用量的計(jì)算該工序分兩個(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(tái)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vc

和經(jīng)給量f是一樣的，只有背吃刀量不同。（1）背吃刀量

X51型立式銑床功率為4.5kw，查表5.8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fz取為0.08mm/z。（2）進(jìn)給量由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、dw

=80mm、齒數(shù)z=10。查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度vc

=44.9m/min，則：

1、工序10—粗銑撥叉頭兩端面§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.5切削用量的計(jì)算（3）銑削速度由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉(zhuǎn)速nw

=160r/min，故實(shí)際銑削速度當(dāng)nw

=160r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為也可根據(jù)表3.7查得機(jī)床的進(jìn)給量為125mm/min。

ap3=Z3=1mm。

2、工序20—半精銑撥叉頭左端面§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.5切削用量的計(jì)算（1）背吃刀量由本工序表面粗糙度Ra2.5um，查表5.8高速鋼套式面銑刀精銑平面進(jìn)給量，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f取為0.4mm/r，故每齒進(jìn)給量fz

為0.04mm/z。（2）進(jìn)給量由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、dw

=80mm、齒數(shù)z=10、fz=0.04mm/z，查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度vc

=48.4m/min，則：（3）銑削速度

2、工序20—半精銑撥叉頭左端面§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.5切削用量的計(jì)算（3）銑削速度由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉(zhuǎn)速nw

=180r/min，故實(shí)際銑削速度當(dāng)nw

=180r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為由表3.7得，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm取為65mm/min。由工件材料為45鋼、孔、高速鋼鉆頭，查表5.19高速鋼麻花鉆鉆削碳鋼的切削用量得，切削速度vc

=20m/min，進(jìn)給量f=0.20mm/r，取ap

=7.8mm，則

3、工序90—鉆、粗鉸、精鉸孔§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.5切削用量的計(jì)算（1）鉆孔工步由本工序采用Z525型立式鉆床，查表3.17得，轉(zhuǎn)速nw

=680r/min，故實(shí)際銑削速度為取背吃刀量ap

=0.008mm，由工件材料為45鋼、孔、查表5.23高速鋼鉸刀鉸削切削用量得，切削速度vc

=14m/min，進(jìn)給量f=0.8mm/r，則

3、工序90—鉆、粗鉸、精鉸孔§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.5切削用量的計(jì)算（2）粗鉸孔工步由本工序采用Z525型立式鉆床，取轉(zhuǎn)速nw

=545r/min，故實(shí)際銑削速度為由背吃刀量ap

=0.002mm，由工件材料為45鋼、查表5.23高速鋼鉸刀鉸削切削用量得，切削速度vc

=2~3m/min，取vc=2~3m/min，進(jìn)給量f=0.3mm/r，則

3、工序90—鉆、粗鉸、精鉸孔§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§

3.5切削用量的計(jì)算（3）精鉸工步由本工序采用Z525型立式鉆床，由表3.17，取轉(zhuǎn)速nw

=97r/min，故實(shí)際銑削速度為§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果填入工藝文件。撥叉零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程如表§3.7所示；撥叉第10、20、90三道工序的工序卡如表§

3.8、表§3.9、表§3.10?！?

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)圖§3.7撥叉零件機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片（續(xù)表）§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)圖§3.8撥叉零件機(jī)械加工工序10的機(jī)械加工工序卡片§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)§3

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)根據(jù)表§3.10所示的工序90加工撥叉鎖銷孔工序卡，提出該工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書，其格式如表§4.1所示。任務(wù)書中按工藝規(guī)程要求，提出定位基準(zhǔn)、尺寸及公差、加工部位、工藝要求等作為夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)。§4

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(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)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，大批生產(chǎn)類型。

1、工序尺寸和技術(shù)要求加工撥叉鎖銷孔，孔的軸線對(duì)孔的軸線垂直度公差為0.15mm，B面的尺寸為，表面粗糙度Ra1.6um。

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

定位元件采用帶肩長(zhǎng)定位銷和削邊銷定位，如圖§4.1所示。長(zhǎng)定位銷與工件定位孔配合，限制四個(gè)自由度，其軸肩小環(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)工件完全定位。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(duì)于工序尺寸而言，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，定位誤差；對(duì)于加工孔的垂直度公差要求，基準(zhǔn)重合；加工孔徑尺寸由刀具直接保證，。由上述分析可知，該定位方案合理、可行?！?

專用鉆床夾具設(shè)計(jì)§

4.2擬訂鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖

1、確定工件定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置分析工序簡(jiǎn)圖可知，加工撥叉鎖銷孔，孔的軸線對(duì)孔的軸線垂直度公差為0.15mm，距離B面的尺寸為。從基準(zhǔn)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，并選擇孔軸線和工件叉口面為另外兩個(gè)定位基準(zhǔn)面?！?

專用鉆床夾具設(shè)計(jì)§

4.2擬訂鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖

1、確定工件定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置§4

專用鉆床夾具設(shè)計(jì)§

4.2擬訂鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖

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(tái)階面。針對(duì)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，參見(jiàn)表6.45、表6.47和表6.48確定偏心壓板夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸。§4

專用鉆床夾具設(shè)計(jì)§

4.2擬訂鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖

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(duì)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，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(jiǎn)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。參照表6.50可換鉆套、表6.51鉆套用襯套、表6.54鉆套螺釘確定導(dǎo)向元件的結(jié)構(gòu)尺寸。鉆套高度H=(2.5~3.5)d，排屑空間h=(0.7~1.5)d，取H=3d=3×8mm=24mm，排屑空間h=d=8mm。鉆模的裝配總圖上應(yīng)將定位心軸、鉆模板與夾具體得接連結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚。夾具裝配總圖如圖§4.4所示。其中定位心軸與夾具體采用過(guò)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?！?

專用鉆床夾具設(shè)計(jì)§

4.1夾具設(shè)計(jì)任務(wù)

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(duì)稱標(biāo)注，即標(biāo)注尺寸為（115.5±0.03）mm?！?

專用鉆床夾具設(shè)計(jì)§

4.4夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求

1、最大輪廓尺寸夾具體最大輪廓尺寸為170mm、205mm、203mm。

2、確定定位元件之間的尺寸與公差根據(jù)工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的被加工孔的加工要求，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±0.03）mm（其基本尺寸取為零件相應(yīng)尺寸的平均尺寸