撥叉加工工藝及夾具設(shè)計

攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 目 錄目 錄摘 要 ·························錯誤！未找到引用源。ABSTRACT ···································Ⅱ緒論·····································1撥叉的分析···································22.1撥叉的工藝分析 ············································22.2撥叉的工藝要求 ············································23工藝規(guī)程設(shè)計 ··································53.1加工工藝過程···············································53.2確定各表面加工方案·······································53.2.1影響加工方法的因素·····································53.2.2加工方案的選擇·······································63.3確定定位基準(zhǔn)···············································63.2.1粗基準(zhǔn)的選擇·········································63.2.1精基準(zhǔn)選擇的原則······································73.4工藝路線的擬訂············································73.4.1工序的合理組合·······································83.4.2工序的集中與分散······································83.4.3加工階段的劃分·······································93.4.4加工工藝路線方案的比較·································103.5撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定·····················123.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求·····································123.5.2撥叉的偏差計算·······································123.6確定切削用量及基本工時（機動時間）······························143.7時間定額計算及生產(chǎn)安排·····································224鏜孔夾具設(shè)計 ·································254.1 研究原始質(zhì)料 ··············································254.2 定位、夾緊方案的選擇 ·······································254.3切削力及夾緊力的計算 ······································254.4 誤差分析與計算 ···········································271攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 目 錄4.5 零、部件的設(shè)計與選用 ·······································284.5.1 定位銷選用 ···········································284.5.2 夾緊裝置的選用 ·······································294.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ····································295銑槽夾具設(shè)計 ·································305.1研究原始質(zhì)料 ··············································305.2定位基準(zhǔn)的選擇 ···········································305.3 切削力及夾緊分析計算 ·······································305.4 誤差分析與計算 ···········································325.5 零、部件的設(shè)計與選用 ·······································335.5.1 定位銷選用 ···········································335.5.2 夾緊裝置的選用 ·······································335.5.3 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 ····································335.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ····································366鉆孔夾具設(shè)計 ·································376.1研究原始質(zhì)料 ··············································376.2定位基準(zhǔn)的選擇 ···········································376.3切削力及夾緊力的計算 ······································376.4誤差分析與計算 ···········································386.5 零、部件的設(shè)計與選用 ·······································396.5.1 定位銷選用 ···········································396.5.2 夾緊裝置的選用 ·······································406.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 ······························406.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ·····································41 參考文獻·····································43 2攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1緒論緒論機械設(shè)計制造及其夾具設(shè)計是我們?nèi)跁炌ㄋ哪晁鶎W(xué)的知識，將理論與實踐相結(jié)合，對專業(yè)知識的綜合運用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強度、降低生產(chǎn)成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。而本次對于撥叉加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(wù)是：錯誤！未找到引用源。 完成撥叉零件加工工藝規(guī)程的制定；錯誤！未找到引用源。 完成鏜孔、銑槽、鉆孔三個專用夾具的設(shè)計。通過對撥叉零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出撥叉加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設(shè)計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式，從而設(shè)計專用夾具。1攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計撥叉的分析2.1撥叉的工藝分析撥叉是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小頭孔端要求加工，對精度要求也很高。撥叉的底面、大頭孔上平面和小頭孔粗糙度要求都是Ra1.6，所以都要求精加工。其小頭孔與底平面有垂直度的公差要求，撥叉底面與大頭孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽邊有平行度公差和對稱度公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。2.2撥叉的工藝要求一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，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，同時使加工的勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求。5攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計圖2.1 撥叉零件圖該加工有七個加工表面：平面加工包括撥叉底面、大頭孔上平面；孔系加工包括大、小頭孔、 6小孔；小頭孔端20.500.3的槽加工以及大頭孔的銑斷加工。錯誤！未找到引用源。 以平面為主有：錯誤！未找到引用源。 撥叉底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 Ra 1.6；錯誤！未找到引用源。 大頭孔端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是Ra 1.6。錯誤！未找到引用源。 孔系加工有： 錯誤！未找到引用源。 44的大頭孔粗、精鏜加工，其表面粗糙度為 Ra 6.3；錯誤！未找到引用源。 20H9的小頭孔鉆、擴和鉸加工，其表面粗糙度要求Ra 1.6；錯誤！未找到引用源。 6的小孔鉆加工， 6小孔表面粗糙度要求Ra 12.5。錯誤！未找到引用源。 小頭孔端20.500.3槽的加工，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊Ra 1.6，而槽底的表面粗糙度要求是 Ra 6.3。錯誤！未找到引用源。最后為大頭孔的銑斷加工，要求斷口粗糙度Ra 6.3。6攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計撥叉毛坯的選擇模鍛，因為生產(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在1~3mm，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是5000件，由[3]表2.1～3可知是中批量生產(chǎn)。上面主要是對撥叉零件的結(jié)構(gòu)、 加工精度和主要加工表面進行了分析， 選擇了其毛坯的的制造方法為模鍛和中批的批量生產(chǎn)方式， 從而為工藝規(guī)程設(shè)計提供了必要的準(zhǔn)備。工藝規(guī)程設(shè)計3.1 加工工藝過程由以上分析可知，該撥叉零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于撥叉來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：撥叉的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。3.2確定各表面加工方案一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，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，同時使加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計撥叉的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和槽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)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格較底的機床。3.2.1影響加工方法的因素錯誤！未找到引用源。 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。錯誤！未找到引用源。 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。 如、柴油機連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。錯誤！未找到引用源。 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪， 一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。7攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計錯誤！未找到引用源。 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。錯誤！未找到引用源。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT6，表面粗糙度為Ra0.63μm，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車——半精車——淬火——粗磨。3.2.2加工方案的選擇錯誤！未找到引用源。 由參考文獻[3]表2.1～12可以確定，平面的加工方案為：粗銑——精銑（ IT7 IT9），粗糙度為Ra6.3～0.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。錯誤！未找到引用源。 由參考文獻[3]表2.1～11確定， 44孔的表面粗糙度要求為6.3，則選擇孔的加方案序為：粗鏜——精鏜。錯誤！未找到引用源。 小頭孔 20H9加工方法：加零件毛坯不能直接鍛出孔，只能鍛出一個小坑，以便在以后加工時找正其中心，但其表面粗糙度的要求為Ra1.6，所以選擇加工的方法是鉆——擴——鉸。錯誤！未找到引用源。 6孔加工方法：因為孔的表面粗糙度的要求都不高，是Ra12.5，所以我們采用一次鉆孔的加工方法。錯誤！未找到引用源。 小頭端面槽20.500.3的加工方法是：因槽兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高，為 Ra 1.6，所以我們采用粗銑——精銑。3.3 確定定位基準(zhǔn)3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點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：錯誤！未找到引用源。粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(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。8攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計錯誤！未找到引用源。選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。錯誤！未找到引用源。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。錯誤！未找到引用源。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)，必要時需經(jīng)初加工。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，主要是選擇加工撥叉底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。3.2.1精基準(zhǔn)選擇的原則錯誤！未找到引用源?；鶞?zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。錯誤！未找到引用源?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。錯誤！未找到引用源。互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時，有時兩個被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。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)。例如：磨削機床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，它的底平面與20H9小頭孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因為是非加工表面，所以也可以用的孔為加工基準(zhǔn)。9200mg。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。3.4工藝路線的擬訂對于中批量生產(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工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工撥叉底面大頭孔上平面。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。3.4.1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、技術(shù)要求和機床設(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：錯誤！未找到引用源。 工序分散原則工序內(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。錯誤！未找到引用源。 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)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個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)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。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)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在8090c的含0.4%～1.1%蘇打及0.25%～0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于3.4.2工序的集中與分散制訂工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。錯誤！未找到引用源。 工序集中的特點工序數(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)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個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床，以提高10攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計生產(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)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。錯誤！未找到引用源。 工序分散的特點工序內(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)水平要求不高。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。工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進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)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。3.4.3加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：錯誤！未找到引用源。 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，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)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，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為IT11～IT12。粗糙度為Ra80～100μm。錯誤！未找到引用源。 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好準(zhǔn)備， 保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9～IT10。表面粗糙度為Ra10～1.25μm。錯誤！未找到引用源。 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IT6～IT7，表面粗糙度為Ra10～1.25μm。11攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計此外，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，以及運輸裝夾費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、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，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。3.4.4加工工藝路線方案的比較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，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表：表3.1加工工藝路線方案比較表工序號方案Ⅰ方案Ⅱ工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)010粗銑平面E、F平面和粗、精銑E平平面和20H9孔面20H9孔020精銑平面E、F平面和粗、精銑F平平面和20H9孔面20H9孔030鉆、擴、鉸：底面和側(cè)面鉆、擴、鉸：底面和側(cè)面20H9孔20H9孔040粗鏜44孔底面和20孔粗、精鏜44底面和20孔孔050精鏜44孔底面、20孔粗、精銑底面、20孔和44孔20.500.3槽和44孔060粗銑20.500.3槽底面、20孔鉆：6孔底面、20孔和44孔和44孔070精銑20.500.3槽底面和20孔銑斷底面和20孔080鉆：6孔檢驗090銑斷底面和20孔加工工藝路線方案的論證：錯誤！未找到引用源。 從前兩步工序可以看出：方案Ⅱ把粗、精加工都安排在一個工序中，以便裝夾、安裝工件。12攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計錯誤！未找到引用源。再看后面的鏜孔、銑槽工序，方案Ⅰ把粗、精加工分在兩個不同的工序中，而方案Ⅱ都在一個工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設(shè)計專用夾具時也可以減少工件的安裝次數(shù)。方案2中其工序較為集中，如粗、精加工都安排在一個工序中，以便裝夾、安裝工件。由以上分析：方案Ⅱ為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表：表3.2加工工藝過程表工序號工種工作內(nèi)容說明010鍛模鍛鑄件毛坯尺寸：造長：195.6mm寬：68mm高：45.2mm孔：41020熱處理退火030銑粗、精銑E平面工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺銑床(X52K)040銑粗、精銑F平面工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺銑床(X52K)050鉆、擴、將孔20H9鉆到直徑工件采有專用夾具鉸d17mm再將17擴孔到19.7裝夾，機床選用搖臂鉆床最后進行鉸加工到要求尺寸（Z3025）20H9060粗、精鏜粗、精鏜孔44工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（T68）070粗、精銑粗、精銑20.500.3槽工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺銑床(X52K)080鉆鉆6到要求尺寸工件用專用夾具裝13攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計夾；搖臂鉆床(Z3025)090 銑斷 將大頭孔 44銑斷檢驗110 入庫 清洗，涂防銹油3.5撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉的鍛造采用的是45鋼模鍛制造，其材料是45，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用模鍛毛坯。3.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求撥叉為鍛造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求：錯誤！未找到引用源。由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計為非加工表面。錯誤！未找到引用源。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應(yīng)力求簡單、平直的對稱，盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。錯誤！未找到引用源。 模鍛件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。錯誤！未找到引用源。 模鍛件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。錯誤！未找到引用源。 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致。錯誤！未找到引用源。 便于裝夾、加工和檢查。錯誤！未找到引用源。結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進行加工。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。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。 在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。3.5.2撥叉的偏差計算錯誤！未找到引用源。 撥叉底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計算底平面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余14攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計量如下：粗銑：由參考文獻[4]表11～19。其余量值規(guī)定為2.0~2.5mm，現(xiàn)取2.2mm。查[3]可知其粗銑時精度等級為IT12，粗銑平面時厚度偏差取0.21mm精銑：由參考文獻[3]表2.3～59，其余量值規(guī)定為1.0mm。鍛造毛坯的基本尺寸為422.21.045.2mm，又由參考文獻[4]表11～19可得鑄件尺寸公差為 10..46。毛坯的名義尺寸為： 42 2.2 1.0 45.2mm毛坯最小尺寸為：45.2 0.6 44.6mm毛坯最大尺寸為：45.2 1.4 46.6mm粗銑后最大尺寸為： 42 1.0 43mm粗銑后最小尺寸為： 42 0.21 41.79mm精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度 15d8。錯誤！未找到引用源。 大小頭孔的偏差及加工余量計算參照參考文獻[3]表2.2～2，2.2～25,2.3～13和參考文獻[15]表1～8，可以查得：孔20H9：鉆孔的精度等級：IT12，表面粗糙度Ra12.5um，尺寸偏差是0.21mm。擴孔的精度等級：IT10，表面粗糙度Ra3.2um，尺寸偏差是0.084mm。鉸孔的精度等級：IT8，表面粗糙度Ra1.6um，尺寸偏差是0.043mm?？?4粗鏜孔的精度等級：IT13，表面粗糙度Ra12.5um，尺寸偏差是0.39mm。精鏜孔的精度等級：IT8，表面粗糙度Ra1.6um，尺寸偏差是0.039mm。根據(jù)工序要求，小頭孔加工分為鉆、擴、鉸三個工序，而大頭孔加工分為粗鏜、精鏜二個工序完成，各工序余量如下：鉆20H9孔參照參考文獻[3]表2.3～47，表2.3～48。確定工序尺寸及加工余量為：加工該孔的工藝是：鉆——擴——鉸鉆孔：17擴孔：19.72Z2.7mm（Z為單邊余量）鉸孔：202Z0.3mm（Z為單邊余量）鏜孔44加工該孔的工藝是：粗鏜——精鏜粗鏜：43.2孔，2Z2.2mm；精鏜：44孔，2Z0.8mm；15攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計鍛件毛坯孔的基本尺寸分別為：442.20.841mm錯誤！未找到引用源。．粗、精銑20.500.3槽參照參考文獻[1]表21～5，得其槽邊雙邊粗加工余量2Z=2.0mm，槽深加工余量為1.0mm，再由參照參考文獻[1]表21～5的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為00.110，精加工為00.013。槽兩邊毛坯名義尺寸為：20.5218.5mm槽兩邊毛坯最大尺寸為：18.50.11018.5.110mm槽兩邊毛坯最小尺寸為：18.5018.50mm粗銑兩邊工序尺寸為： 18.500.110粗銑槽底工序尺寸為：27精銑兩邊工序尺寸為： 20.500.013，已達到其加工要求： 20.500.3。3.6確定切削用量及基本工時（機動時間）工序1：粗、精銑E平面。機床：臥式銑床X6012刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料：YT15，D 100mm，齒數(shù)Z5，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度ap：ap2.2mm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度ap：ap1.0mm每齒進給量af：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，取af0.15mm/Z：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度V2.8m/s每齒進給量af：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，取af0.18mm/Z根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度V2.47m/s機床主軸轉(zhuǎn)速n：1000V10002.4760471.97r/minn3.14100d按照參考文獻[3]表3.1～74，取n475r/min實際銑削速度v：vdn3.141004751000602.49m/s1000進給量Vf：VfafZn0.185475/607.12mm/s16攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計工作臺每分進給量 fm：fm Vf 7.12mm/s 427.5mm/mina：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81,取a 60mm切削工時被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l 141mm，l' 68mm刀具切入長度l1：l1 0.5(D D2 a2) (1~3)0.5(100 1002 602) (1~3) 12mm刀具切出長度l2：取l2 2mm走刀次數(shù)為1機動時間t機動時間t

j1'j1

tt

j1'j1

ll1l2141122fm427.50.36minll1l268122fm427.50.19min所以該工序總機動時間tjtj1tj1'0.55min工序2：粗、精銑F面。機床：臥式銑床X6012刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料：YT15，D 100mm，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度ap：ap2.2mm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度ap：ap1.0mm每齒進給量af：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，取af0.18mm/Z根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度V2.47m/s每齒進給量af：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，取af0.15mm/Z：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度V2.8m/s機床主軸轉(zhuǎn)速n：1000V10002.860n3.14535r/mind100按照參考文獻[3]表3.1～31，取n600r/min17攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計實際銑削速度vdn3.14100600：v10003.14m/s100060進給量Vf：VfafZn0.158600/6012mm/s工作臺每分進給量fm：fmVf12mm/s720mm/min被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l141mm，l'68mm刀具切入長度l1：精銑時l1D100mm刀具切出長度l2：取l22mm走刀次數(shù)為1機動時間t機動時間t

2j2

tt

j2'j2

ll1l21411002fm7200.34minll1l2681002fm7200.24min所以該工序總機動時間tjtj2tj2'0.58min工序3：鉆、擴、鉸20H9孔。機床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。錯誤！未找到引用源。鉆孔20H9鉆孔20H9時先采取的是鉆17孔，再擴到19.7，所以D17mm。切削深度ap：ap8.5mm進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～38，取f0.33mm/r。切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4～41，取V0.48m/s。機床主軸轉(zhuǎn)速n：n1000v10000.4860539.53r/min，d3.1417按照參考文獻[3]表3.1～31，取n630r/min所以實際切削速度v：vdn3.14176300.56m/s1000601000切削工時被切削層長度l：l42mm刀具切入長度l1：l1D(1~2)1715.9mm6mmctgkrctg1202218攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計刀具切出長度l2：l21~4mm取l23mm走刀次數(shù)為1L4263機動時間tj1：tj10.330.25minfn630錯誤！未找到引用源。 擴孔 20H9刀具：根據(jù)參照參考文獻 [3]表4.3～31選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號：E403因鉆孔20H9時先采取的是先鉆到17孔再擴到19.7，所以D19.7mm，d117切削深度ap：ap1.35mm進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～52，取f0.6mm/r。切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4～53，取V0.44m/s。機床主軸轉(zhuǎn)速n：1000v10000.4460426.78r/minn3.1419.7D按照參考文獻[3]表3.1～31，取n500r/min所以實際切削速度v：vdn3.1419.75000.52m/s1000601000切削工時被切削層長度l：l42mm刀具切入長度l1有：l1Dd1ctgkr(1~2)19.717ctg12022.86mm3mm22刀具切出長度l2：l21~4mm，取l23mm走刀次數(shù)為1機動時間tj2：tj2L42330.16minfn0.6500錯誤！未找到引用源。鉸孔20H9刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。切削深度ap：ap0.15mm，且D20mm。進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～58，f1.0~2.0mm/r取f2.0mm/r。切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4～60，取V0.32m/s。19攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計機床主軸轉(zhuǎn)速n：n1000V10000.3260305.73r/minD3.1420按照參考文獻[3]表3.1～31取n315r/min實際切削速度v：vDn3.14206001000600.63m/s1000切削工時被切削層長度l：l42mm刀具切入長度l1，l1Dd0ctgkr(1~2)2019.7ctg12022.09mm22刀具切出長度l2：l21~4mm取l23mm走刀次數(shù)為1機動時間tj3：tj3L422.0930.07minnf2315該工序的加工機動時間的總和是tj：tj0.250.160.070.48min工序4：粗、精鏜44孔。機床：臥式金剛鏜床T740K刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：YT5錯誤！未找到引用源。粗鏜44孔單邊余量Z=1.1mm,一次鏜去全部余量apmm，毛坯孔徑d041mm。1.1進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～，刀桿伸出長度取200mm，切削深66度為1.1mm。因此確定進給量f0.2mm/r。，取。切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4～V2.0m/s120m/min45機床主軸轉(zhuǎn)速n：n1000V1000120912.11r/min，d3.1443.2按照參考文獻[3]表3.1～41，取n1000r/min實際切削速度v：vdn3.1443.210002.24m/s1000601000工作臺每分鐘進給量fm：fmfn0.21000200mm/min被切削層長度l：l15mm20攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計刀具切入長度l1：l1ap2.223.27mmtgkr(2~3)tg30刀具切出長度l2：l23~5mm取l24mm行程次數(shù)i：i1機動時間tj1：tj1ll1l2153.27410.11minfm200錯誤！未找到引用源。 精鏜 44孔粗加工后單邊余量 Z=0.4mm，一次鏜去全部余量， ap 0.4mm，精鏜后孔徑d44mm進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～66，刀桿伸出長度取 200mm，切削深度為0.4mm。因此確定進給量f0.15mm/r切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4～45，取V2.1m/s126m/min機床主軸轉(zhuǎn)速n：1000V1000126n3.14948.17r/min，d44按照參考文獻[3]表3.14—41，取n1000r/min實際切削速度v：vdn3.144410001000602.64m/s1000工作臺每分鐘進給量fm：fmfn0.151000150mm/min被切削層長度l：l15mm刀具切入長度l1：l1ap(2~3)0.83.5mmtgkr2tg30刀具切出長度l2：l23~5mm取l24mm行程次數(shù)i：i1機動時間tj2：tj2ll1l2153.5410.104minfm217.5所以該工序總機動工時tj0.110.150.26min工序5：粗、精銑20.500.3槽。機床：雙立軸圓工作臺銑床X52K刀具：錯齒三面刃銑刀錯誤！未找到引用源。粗銑18.5槽21攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計3工藝規(guī)程設(shè)計切削深度ap：ap9.5mm根據(jù)參考文獻[3]表2.476查得：進給量af0.06mm/z,根據(jù)參考文獻[1]表3032查得切削速度V24m/min。機床主軸轉(zhuǎn)速n：1000V10002462.1r/min，nd3.14125按照參考文獻[3]表3.1～74，取n75r/min實際切削速度v：vdn3.14125750.50m/s1000100060進給量Vf：VfafZn0.061875/601.35mm/s工作臺每分進給量fm：fmVf1.35mm/s81mm/min被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l20mm，刀具切入長度l1：l10.5D(1~2)=63mm刀具切出長度l2：取l22mm走刀次數(shù)為1機動時間tj1：tj1ll1l220632fm811.05min錯誤！未找到引用源。精銑20.5槽切削深度ap：ap2.0mm根據(jù)參考文獻[3]表2.476查得：進給量af0.08mm/z,根據(jù)參考文獻[1]表3032查得切削速度V23m/min，機床主軸轉(zhuǎn)速n：1000V10002345.8r/min，nd3.14160按照參考文獻[3]表3.1～74，取n47.5r/min。實際切削速度v：vdn3.1416047.50.40m/s1000100060進給量Vf：VfafZn0.082247.5/601.39mm/s工作臺每分進給量fm：fmVf1.39mm/s83.6mm/min22攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l20mm，刀具切入長度l1：l10.5D(1~2)=81mm刀具切出長度l2：取l22mm走刀次數(shù)為1機動時間tj2：tj2ll1l2208121.23minfm83.6本工序機動時間：tjtj1tj21.051.232.28min工序6：鉆6孔機床：臺式鉆床Z4006A刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度ap：ap3mm根據(jù)參考文獻[3]表2.439查得：進給量f0.22mm/r,切削速度V0.36m/s。機床主軸轉(zhuǎn)速n：n1000V10000.36601147r/min，d3.146按照參考文獻[3]表3.1～31，取n1600r/min。實際切削速度v：vDn3.146160010001000600.50m/s切削工時被切削層長度l：l30mm刀具切入長度l1：l1D(1~2)6ctg12024mmctgkr22刀具切出長度l2：l21~4mm取l23mm。加工基本時間tjLl1l23043：tjfn0.220.11min1600工序5：銑斷機床：雙立軸圓工作臺銑床X52K刀具：根據(jù)參照參考文獻[1]表21～7，選細(xì)齒鋸片銑刀切削深度ap：ap4mm根據(jù)參考文獻[3]表2.476查得：進給量af0.03mm/z,根據(jù)參考文獻[1]23攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計表3023查得切削速度V55m/min。機床主軸轉(zhuǎn)速n：1000V100055n3.14140.12r/min，d125按照參考文獻取n150r/min。實際切削速度v：vdn3.14125150100010000.98m/s60進給量Vf：VfafZn0.0348150/603.6mm/s工作臺每分進給量fm：fmVf3.6mm/s216mm/min被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l 68mm，刀具切入長度l1：l1 0.5D (1~2)=63mm刀具切出長度l2：取l22mm走刀次數(shù)為1ll1l268632機動時間tj：tj2160.616minfm3.7時間定額計算及生產(chǎn)安排根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，該撥叉的年產(chǎn)量為 5000件。一年以240個工作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于 21件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 21件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于 22.8min。參照參考文獻[3]表2.5～2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為：td (tj tf)(1 k%) tzz/N （大量生產(chǎn)時tzz/N 0）因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為：td (tj tf)(1 k%)其中： td—單件時間定額 tj—基本時間（機動時間）tf—輔助時間，用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值24攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計3工藝規(guī)程設(shè)計錯誤！未找到引用源。粗、精銑E、F面粗加工機動時間tj：tj粗0.55min精加工機動時間tj：tj精0.58min輔助時間tf：參照參考文獻[3]表2.5～45，取工步輔助時間為0.41min。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為1min，則tf0.4111.41mink：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～48，k13單間時間定額td有：td粗(tj粗tf)(1k%)(0.551.41)(113%)2.21min22.8mintd精(tj精tf)(1k%)(0.581.41)(113%)2.25min22.8min因此應(yīng)布置二臺粗、精機床即可以完成此二道工序的加工，達到生產(chǎn)要求。錯誤！未找到引用源。 鉆、擴、鉸 20H9孔機動時間tj：tj0.250.160.070.48min輔助時間tf：參照參考文獻[3]表2.5～41，取工步輔助時間為1.775min。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為1min，則tf1.77511.775mink：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～43，k12.14單間時間定額td：td(tjtf)(1k%)(0.481.775)(112.14%)2.04min22.8min因此應(yīng)布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求錯誤！未找到引用源。粗、精鏜44孔粗鏜43.7孔：機動時間tj：tj粗0.11min輔助時間tf：參照參考文獻[3]表2.5～37，取工步輔助時間為0.81min。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為3min，則tf0.8133.81mink：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～39，k14.83。單間時間定額td有：td(tj粗tf)(1k%)(0.113.81)(114.83%)4.50min22.8min因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。精鏜 43.9孔到要求尺：機動時間 tj：tj精 0.104min25攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計輔助時間tf：參照參考文獻[3]表2.5～37，取工步輔助時間為0.81min。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為3min，則tf0.8133.81mink：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～39，k14.83。單間時間定額：td(tj精tf)(1k%)(0.1043.81)(114.83%)4.49min22.8min因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。錯誤！未找到引用源。 粗、精銑20.500.3槽加工機動時間tj：tj 2.28min輔助時間tf：參照參考文獻[3]表2.5～45，取工步輔助時間為0.41min。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為1min，則 tf 0.41 1 1.41mink：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～48，k 13。單間時間定額td有：td (tj tf)(1 k%) (2.28 1.41)(1 13%) 4.17min 22.8min因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成此道工序的加工，達到生產(chǎn)要求。錯誤！未找到引用源。 鉆 6孔機動時間tj：tj0.11min輔助時間tf：參照參考文獻[3]表2.5～41，取工步輔助時間為1.775min。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為1min，則tf1.77511.775mink：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～43，k12.14。單間時間定額td，由式（1.11）有：td(tjtf)(1k%)(0.111.775)(112.14%)2.11min22.8min因此應(yīng)布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求錯誤！未找到引用源。銑斷加工機動時間tj：tj0.616min輔助時間tf：參照參考文獻[3]表2.5～45，取工步輔助時間為0.41min。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為1min則 tf 0.41 1 1.41min26攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3工藝規(guī)程設(shè)計k：根據(jù)參考文獻[3]表2.5～48，k 13。單間時間定額td有：td (tj tf)(1 k%) (0.616 1.41)(113%) 2.29min 22.8min因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成此道工序的加工，達到生產(chǎn)要求。27攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4鏜孔夾具設(shè)計鏜孔夾具設(shè)計4.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工44孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。4.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對孔進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔20H9進行了鉆、擴、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：方案Ⅰ：選底平面、20H9工藝孔和大頭孔外圓端來定位，即一面、一短圓柱銷和V型塊定位，夾緊方式可設(shè)計圓環(huán)套在大頭孔圓周邊進行夾緊。方案Ⅱ：應(yīng)用一面即撥叉底面，一銷即定位于大頭孔外端的擋銷和20H9工藝孔的心軸來定位，夾緊方式就用螺母在心軸上夾緊。方案Ⅲ：選一面兩銷定位方式，20H9工藝孔用短圓柱銷，還有一擋銷定位于大頭孔外端，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面三種方案：方案Ⅰ中的V型塊定位造成過定位，而夾緊方式加大了設(shè)計量，裝、取工件也不易。方案Ⅱ中的心軸夾緊、定位是不正確的，20H9也端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會破壞定位。通過比較分析只有方案Ⅲ滿足要求，孔44其加工與孔20H9的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔為定位基準(zhǔn)來設(shè)計鏜模，從而保證其尺寸公差要求。4.3切削力及夾緊力的計算鏜刀材料：YT5（硬質(zhì)合金鏜刀）刀具的幾何參數(shù)：K粗60K精9010s080由參考文獻[5]查表123可得：圓周切削分力公式：FC2943apf0.75vc0.15KP式中ap0.4mmf0.15mm/rKpKmpKkpKopKspKrp查[5]表124得：Kmp(b)n查[5]表125取b0.6n0.75736攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4鏜孔夾具設(shè)計由表126可得參數(shù)：Kkp0.94Kop1.0Ksp1.0Krp1.0即：FC764.8(N)同理：徑向切削分力公式：FP2383ap0.9f0.75vc0.3KP式中參數(shù)：Kkp0.77Kop1.0Ksp1.0Krp1.0即：FP327.74(N)軸向切削分力公式：Ff3326apf0.5vc0.4KP式中參數(shù)：Kkp1.11Kop1.0Ksp1.0Krp1.0即：Ff605.48(N)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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：WK K F安全系數(shù)K可按下式計算有：：KK0K1K2K3K4K5K6式中：K0~K6為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表121可得：KC1.21.01.01.01.31.01.01.56KP1.21.21.051.21.31.01.02.36Kf1.21.21.01.21.31.01.02.25所以有：WKKCFC1193.08(N)WKKPFP766.37(N)WKKfFf1359.90(N)螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：W0QLtg1ztg(2)式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：29攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4鏜孔夾具設(shè)計6.22rz2.761902950229'其中：L33(mm)Q80(N)螺旋夾緊力：W04748.2(N)該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下：1633圖4.1移動壓板受力簡圖由表1226得：原動力計算公式W0WKL1l0即：WKW0L04748.2330.989032.75(N)l17由上述計算易得： WK WK由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。4.4 誤差分析與計算該夾具以一個平面和和個定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。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)定的尺寸公差。由[5]和[6]可得：定位誤差：當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時DW D d min當(dāng)短圓柱銷以固定邊接觸時D dDW2式中 min為定位孔與定位銷間的最小間隙通過分析可得：30攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4鏜孔夾具設(shè)計0.052mm0.011mmmin 0mm因此：當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時DW 0.063mm⑵夾緊誤差：jj(ymaxymin)cos其中接觸變形位移值：ny[(kRaZRaZKHBHB)c1]NZ0.014mm9.81Smjjycos0.013mm⑶磨損造成的加工誤差：jM通常不超過0.005mm⑷夾具相對刀具位置誤差：DA取0.01mm誤差總和： j w 0.096mm 0.5mm從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.5 零、部件的設(shè)計與選用4.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和擋銷來定位，其參數(shù)如下：表4.1 定位銷參數(shù)Dd H D1 h h1 b d1 C C1公稱尺寸 允差14～ ～16 15 22 5 1 4 M12 4 118 0.01131攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4鏜孔夾具設(shè)計表4.2 擋銷參數(shù)Dd H D1 h h1 b b1 C C1公稱尺寸 允差+0.0233～6 8 6 12 7 1 2 1 2 0.4+0.0154.5.2夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動壓板，其參數(shù)如下表：表4.3 移動壓板參數(shù)公稱直徑 L B H l b b1 d K6 45 20 8 19 6.6 7 M6 54.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，該工件不但可以采用心軸夾緊、定位，還可設(shè)計圓環(huán)套來夾緊，但由于心軸的夾緊有可能破壞其定位， 不選用該方式，而設(shè)計圓環(huán)套不易裝、取工件，也不選用，為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。32攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5銑槽夾具設(shè)計銑槽夾具設(shè)計5.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來粗、精銑20.5槽，該槽對孔20H9的中心線要滿足對稱度要求以及其槽兩邊的平行度要求。在銑此槽時，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。5.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對槽進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔20H9進行了鉆、擴、鉸加工，44進行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有：方案Ⅰ：選底平面、20H9工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，20H9工藝孔用短圓柱銷，44用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的，20H9孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會破壞定位。通過比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔44其加工與孔20H9的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來定位，從而保證其尺寸公差要求。銑該槽時其對孔 20H9的中心線有對稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)， 采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即為撥叉底平面；兩銷為 20H9的短圓柱銷和 44的棱形銷。5.3 切削力及夾緊分析計算刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金）刀具有關(guān)幾何參數(shù)：01500頂刃100n側(cè)刃60100~150Kr'30'D40mmd160mmL20.5mmZ22af0.08mm/zap2.0mm由參考文獻[5]5表1～2～9可得銑削切削力的計算公式：2335a0p.9fz0.80D1.1B1.1zn0.1有：F 2335 2.00.90 0.080.80 281.1 20.51.1 22 2.40.1 836.24(N)攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5銑槽夾具設(shè)計根據(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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即：WK K F安全系數(shù)K可按下式計算：K K0K1K2K3K4K5K6式中：K0~K6為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數(shù)：K11.0,K21.0,,K31.0,K41.3,K51.0,K61.0.由此可得：K1.21.01.01.01.31.01.01.56所以WKKF836.241.561304.53(N)由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。查參考文獻[5]1～2～26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：W0QLtg1ztg(2)式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：6.22rz2.761902950229'其中：L33(mm)Q80(N)螺旋夾緊力：W04748.2(N)該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如2.1.由表1226得：原動力計算公式W0L1WKl0即：WKW0L04748.2330.989032.75(N)l17由上述計算易得：WKWK由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。34攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5銑槽夾具設(shè)計5.4 誤差分析與計算該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為13500.5。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)定的尺寸公差。j w g與機床夾具有關(guān)的加工誤差 j，一般可用下式表示：j WZ D A DW j j j M由參考文獻[5]可得：錯誤！未找到引用源。 兩定位銷的定位誤差 ：DW D1 d1 1minD1d11minD2d22minJ.Warctg2L其中：D10.052mm，D20mmd10.011mm，d20.023mm1min0mm，2min0.034mm且：L=135mm，得DW0.063mmJ.W0.0032mm⑵夾緊誤差：jj(ymaxymin)cos其中接觸變形位移值：y(kRaZRaZkHBc1)(NZ)nHB19.62l查[5]表1～2～15有KRaz0.004,KHB0.0016,C10.412,n0.7。jjycos0.0028mm⑶磨損造成的加工誤差：jM通常不超過0.005mm⑷夾具相對刀具位置誤差：DA取0.01mm誤差總和：jw0.085mm0.3mm35攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5銑槽夾具設(shè)計從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。5.5 零、部件的設(shè)計與選用5.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如下表：表5.1定位銷dHDD1hh1bd1CC1公稱尺寸允差14～1615～22514M1241180.011表5.2定位棱銷dHdLhh1bb1CC1公稱尺寸允差40～+0.0342022～65538161.5500.0235.5.2夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動壓板，其參數(shù)如表 5.3：表5.3 移動壓板公稱直徑 L B H l b b1 d K6 45 20 8 19 6.6 7 M6 55.5.3 定向鍵與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中， 一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺 T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。 定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩， 可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：36攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5銑槽夾具設(shè)計o圖5.1夾具體槽形與螺釘根據(jù)T形槽的寬度a=18mm定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4：表5.4定向鍵夾具體槽形尺寸BLHhDh1B2h2公稱允差d4允差d尺寸公稱尺寸允差D～～0.03525124124.518+0.0195180.012對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用側(cè)裝對刀塊。根據(jù) GB2243—80側(cè)裝對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 5.2所示：37攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5銑槽夾具設(shè)計20112380743112 65470818圖5.2側(cè)裝對刀塊38攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5銑槽夾具設(shè)計塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 5.3所示：× 四周倒圓標(biāo)記圖5.3平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表5.5：表5.5塞尺公稱尺寸H允差dC3～0.0060.255.6 夾具設(shè)計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)計采用了手動夾緊方式， 在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析