1、機(jī)械制造專業(yè)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：設(shè)計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)計任務(wù)書題目：設(shè)計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I張（2）毛坯圖I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I班。指導(dǎo)教師系、部、室主任教學(xué)院長00年月日第1章零件分析1.1零件的作用撥叉是拖拉機(jī)變速箱的換檔機(jī)構(gòu)中的一個主要零件。撥叉頭以24mm孔套在變速叉軸上，并用螺釘經(jīng)M8_6H螺紋孔與變速叉軸聯(lián)

2、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，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1.1可知，其材料為45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。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，要求叉腳兩

3、端面對叉軸孔'2400.021mm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(zhǔn)確的位置，改換檔位準(zhǔn)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；'2400.021mm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*240°'021mm，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床、攻絲的粗加工就

4、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和叉軸孔'2400.021mm(H7)，在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點(diǎn)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(shí)際，備品率%和廢品率1%分別取3%和0.5%，零件年產(chǎn)量為N=8000臺/年X1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

5、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 鍛件重量由于無法得到加工后巴叉的質(zhì)量，所以先根據(jù)圖紙畫岀三維圖經(jīng)過分析(如下截圖)得岀質(zhì)量為（密度取7.8X10-6kg/mm3）m=0.32783841kg0.33kg可初步估計機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為0.44kg。3 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)對撥叉零件圖進(jìn)行分析

6、計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即l=95mm,b=65mm,h=45mm;該撥叉鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為S=mt/mN=0.44/（lbh）=0.44kg/（95mmX65mmX45mmX7.8X10-6kg/mm3）0.44/2.170.203由于0.203介于0.16和0.32之間，故該撥叉的形狀復(fù)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?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi)!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6.零件表面粗糙度由零件圖可知，該撥叉各加工

7、表面的粗糙度Ra均大于等于1.6卩m根據(jù)上述諸因素，可查機(jī)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(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1.52（取2）1.6（簽；）44（霊）撥叉角內(nèi)表面R251.52（取1.5）曲豐）41.0R23.5（4）撥叉角兩端面12°|厶_0.081.52（取2）-41.01.4（.4）16（i.4）撥叉頭孔2.01.4（弟）*20（14）2.3繪制撥叉鍛造毛坯簡圖圖2.3（毛坯簡圖）第3章工藝規(guī)程設(shè)計3.1定位基準(zhǔn)的選擇

8、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24o0021mm的軸線是撥叉腳兩端面設(shè)計基準(zhǔn)，撥叉頭左端面是撥叉軸向方向上尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)。選用叉軸孔*24o.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，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計基準(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24mm的外圓面和撥叉頭右端面作粗基準(zhǔn)。采用-24mm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

9、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，戈y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，查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.25平面加工法案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度；查機(jī)械

10、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(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1200.08mmIT10Ra3.2呵粗銑一半精銑一磨削撥叉頭孔<t24j0'021mmIT7Ra1.6呵鉆一擴(kuò)一粗一精鉸螺紋孔M8-6HIT6Ra3.2呵鉆一絲錐攻內(nèi)螺紋撥叉頭左端面40°qmmIT10Ra6.3呵粗銑一半精銑撥叉頭右端面40°qmmIT10Ra3.2呵粗銑一半精銑撥叉角內(nèi)表面R25mmIT12Ra6.3呵粗銃凸臺12mmIT13Ra12.5

11、呵粗銃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(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、凸臺。在半精加工階段，完成撥叉腳兩端面的半精銑加工和螺紋孔的鉆孔絲錐攻絲；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，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝

12、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)一一撥叉頭左端面和叉軸孔240O.021mm；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©240°O21mm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，_0021先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔240.mm孑L;先銑凸臺，加工螺紋孔M8。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

13、銃撥叉頭兩端面“先基準(zhǔn)后其他”20半精銑撥叉頭左端面（主要表面）“先基準(zhǔn)后其他”、“先面后孔”、“先主后次”30擴(kuò)、鉸©24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銑凸臺（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半精銑拔叉頭右端面“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(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

14、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）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)加工一一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粗銃撥叉頭兩端

15、面端面、©24孔外圓20半精銃撥叉頭左端面右端面、©24孔外圓30鉆、擴(kuò)、粗絞、精絞©24孔右端面、©24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、©24孔60銃叉爪口內(nèi)表面左端面、©24孑L、叉爪口外側(cè)面70半精銃撥叉腳兩端面左端面、©24孔80半精銑撥叉頭右端面左端面、©24孔外圓90粗銑凸臺左端面、©24孑L、叉爪口內(nèi)側(cè)面100鉆、攻絲M8螺紋孔左端面、©24孑L、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

16、面左端面、©24孔160清洗170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)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粗銃撥叉頭兩端面立式銃床X51高速鋼套式面銃刀、游標(biāo)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(biāo)卡尺3鉆、擴(kuò)、粗絞、精

17、絞©24孔立式鉆床525麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、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(biāo)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(biāo)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(biāo)卡尺8半精銑撥叉頭右端面臥式雙面銃床三面刃銃刀、游標(biāo)卡尺9粗銑凸臺臥式雙面銃床三面刃銃刀、游標(biāo)卡尺10鉆、攻絲M8螺紋孔立式鉆床525復(fù)合鉆頭、絲錐、卡尺、塞規(guī)11去毛刺鉗工臺平銼、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(jī)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(biāo)卡尺16清洗清洗機(jī)17終檢塞規(guī)、百分表、卡

18、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、工序20半精銑撥叉頭左端面和工序80半精銑撥叉頭右端面工序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。工序80:以左端面定位，半精銑右端面，保證工序尺寸L4，達(dá)到零件圖設(shè)計尺寸L的要求,L=40：.1。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(jī)械制造設(shè)計

19、基礎(chǔ)課程設(shè)計表Z4=1mm，由圖3.1知L=400.1mm，2.64平面精加工余量，得半精銑余量從圖3.2c知，Z4=L3-L4，則LL4Z4=401mm=41mm。由于工序尺寸L3是在半精銑加工中保證的，查機(jī)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，半精銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等即可達(dá)到左端面的最終加工要求IT10，因此確定該工序尺寸公差為ITI0，其公差值為0.1mm,故L3=41_0.05mm2）求解工序尺寸L2:查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.64平面精加工余量，得半精銑余量Z4=1mm，由圖3.2（b）知，L2=L3亠Z3=（41+1）mm=42mm。由于工序尺寸L2是

20、在半精銑加工中保證的，查機(jī)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，半精銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等即可達(dá)到左端面的最終加工要求IT10，因此確定該工序尺寸公差為ITIO，其公差值為0.1mm，故L2=42二0.05mm。3）求解工序尺寸Li:右端加工余量，即Z2=2-Z4=2-仁1，由圖3.2（a）知，Z2=LiL2，則L1=L2Z2=（42+1）mm=43mm。由機(jī)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(jì)度和表面粗糙度，確定該粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工等級為IT13，其公差為0.39，故L1=43：0.185mm0.15Z4-1_0.05mm為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理

21、，還需對加工余量進(jìn)行校核。1）余量Z4的校核在圖3.2c）所示尺寸鏈中J是封閉環(huán)，由豎式法（如表3.1）計算可得:2）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=1：；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+0.15-0.053）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彳祝235-1_0.235mm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)）-41+

22、0.05-0.05Z31+0.1-0.1表3.2余量Z2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：L4=40°0.1mm，L3=41：mm，L2=42二mm，L1-43°o.39mm。2、工序100鉆、攻絲M8螺紋孔2.67攻螺紋由于M8螺距為1mm,則先鉆孔余量為Z鉆=7mm。由機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表前鉆孔用麻花鉆直徑為7mm3.5切削用量的計算1、工序io粗銑撥叉頭兩端面該工

23、序分兩個工步，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V和進(jìn)給量f是一樣的。(1) 背吃刀量工步i的背吃刀量ap1取為Zi，乙等于左端面的毛坯總余量減去工序2的余量Z3，即Zi=2mm-1mm=1mm;而工步2的背吃刀量ap2取為Z2，故ap2=Z2=1mm5.8高速鋼套式面(2) 進(jìn)給量由立式銑床X51功率為4.5kW，查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取,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

24、取為0.08mm/z(3)銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、(3)銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、dw=80mm、齒數(shù)z=10。查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度V=44.9m/min。ns=1000V1000449=178.65(r/min)二80d由本工序采用X51-型立式銑床，查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.6,取轉(zhuǎn)速nw=160r/min，故實(shí)際銑削速度二dnw二dnw二80160v二100040.2(m/min)1000當(dāng)nw=160r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為當(dāng)nw=160r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為fm=fz

25、znw=0.0810160=128(mm/min)可查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.7得機(jī)床進(jìn)給量為125(mm/min)2、工序20半精銑撥叉頭左端面(1) 背吃刀量ap3=Z3=1mm。(2) 進(jìn)給量由本工序表面粗糙度Ra,6.3卩m查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表銑刀精銑平面進(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/z5.8高速鋼套式面(3)銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、dw=80mm、齒數(shù)Z=10、fz=0.04mm/z，查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度V=48.4m/minns=啤V=100048.4=192.5

26、8(r/min):d由本工序采用X51-型立式銑床，查機(jī)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(shí)際銑削速度一如沁2=45.2410001000(m/min)當(dāng)nw=210r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為(mm/min)(mm/min)m=fzznw二0.0410210=84可查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.7得機(jī)床進(jìn)給量為80(mm/min)3、工序80半精銑撥叉頭右端面5.8高速鋼套式面(1)背吃刀量ap4=Z4=1mm。(2)進(jìn)給量由本工序表面粗糙度Ra,3.2卩m查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表銑刀精銑平面進(jìn)給量，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f取為0.4mm/r，故每齒進(jìn)給

27、量fz為0.04mm/z(3)銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、dw=80mm、齒數(shù)z=10、fz=0.04mm/z，查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度V=48.4m/minnsns1000vd100048.4兀X80=192.58(r/min)表3.6，取轉(zhuǎn)速nw=180r/min，故由本工序采用X51-型立式銑床，查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計實(shí)際銑削速度-如2=45.24(m/min)10001000當(dāng)nw=210r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為fm=fzznw=0.0410210=84(mm/min)可查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.7得機(jī)

28、床進(jìn)給量為80(mm/min)4、工序100鉆、攻絲M8螺紋孔(1)鉆7孔工步5.19高速鋼麻花由工件材料為45鋼、孔7mm、高速鋼鉆頭，查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表nsns1000v_100020dw：>7=910(r/min)由本工序采用Z525型立式鉆床，取轉(zhuǎn)速nw=960r/min，故實(shí)際切削速度：-dw"wv=1000口°=21.1(m/min)1000(2)攻螺紋由于螺紋螺距為1mm則進(jìn)給量為f=1mm/r，查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計5.35組合機(jī)床上加工螺紋的切削速度v=3-8m/min，取v=5m/min所以該工位主軸轉(zhuǎn)速由本工序采用Z525型立式鉆床

29、，取轉(zhuǎn)速n=195r/min，故實(shí)際切削速則dnr：8195v4.89(m/min)100010003.6時間定額的計算1 基本時間tj的計算(1)工序10粗銑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，由面銑刀對稱銑平面、主偏角r=90。，查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.14銑削基本時間計算得：h=0.5d-d2-a：13mm，l2=13mm。則h=0.5d-.d2a；13=0.580802-36213=6.5l2=2mm1=236=72mm則該工序的基本時間tjtjIh丄fMZ726.52128:0.644min=38.6s(2)工序20半精銑撥叉頭左端面同理，h=0.5d-.

30、d2a；13=0.580-.802-36213=6.5l2=2mm該工序的基本時間該工序的基本時間l=36mm8080tr366.5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=0.15tj則各工序的輔助時間分別為：工序10的輔助時間：tf=0.15逸8.6s=5.79s;工序20的輔助時間：tf=0.15逸3.4s=5.01s；工序80的輔助時間：tf=0.15逸3.4s=5.01s；-0.556min=33.4sMZ（3）工序80半精銑撥叉頭右端面同理，l1同理，l1=0.5d-d2二a；12_36213=6.5l2=2mml=36mm該工序

31、的基本時間工序100鉆、工序100鉆、1）鉆孔工步tjIl1l2366.52MZ80-0.556min=33.4sM8螺紋孔機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.39可知該工步lDcorr12=cot45122lDcorr12=cot45122:?3.5mm；l2=1mm；I=9mm;則該工序的基本時間tjtjll1l293.51fn0.2*960:0.07min=4.2s2）攻絲查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.39可知該工步I=9mm，li=13P=2mm，I223P=3mm；則該工序的基本時間tj2tj2fn1195:0.07min=4.2s3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

32、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(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)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tx是作業(yè)時間的2%4%，均取為3%,則各工序的其他時間(£+tx)可按關(guān)系式(3%+3%)X(tb+tx)計算，它們分別為：工序10的其他時間：tb+tx工序20的其他時間：tb+tx工序80的其他時間：tb+tx工序100鉆孔工步的其他時間：攻絲工步的其他時間：4單件時間tdj的計算各工序的單件時間分別為：=6%>38.6s+5.79s)=2.66s;=6%&

33、gt;33.4s+5.01s)=2.30s;=6%>33.4s+5.01s)=2.30s;tb+tx=6%>(4.2s+0.63s)=0.29s;tb+tx=6%>(4.2s+0.63s)=0.29s;工序10的單件時間：工序10的單件時間：tdj=38.6s+5.79s+2.66s=47.05s;工序20的單件時間：tdj=33.4s+5.01s+2.30s=40.71s;工序80的單件時間：tdj=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，其中鉆孔工步：tdj鉆=4.2s+0.63s+0.29s=5.75;攻絲工步

34、：tdj攻絲=4.2s+0.63s+0.29s=5.75s；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(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、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(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)計專用夾具。為工序90鉆撥叉鎖銷孔設(shè)計鉆床夾具，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'815mm，孔的軸

35、線對孔'3Oo°"1mm的軸線垂直度公差為0.15mm，B面的尺寸為4Oo°'18mm，表面粗糙度Ra1.6卩m2 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(wù)書。附表5所示為工序90加工撥叉鎖銷孔*80O.O15mm工藝裝備設(shè)計任務(wù)書。任務(wù)書按工藝規(guī)程提岀定位基面、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'8oO.O15mm，孔的軸線對孔'Oo0.021mm的軸線垂直度公差為0

36、.15mm，距離B面的尺寸為40°O.18mm。從基準(zhǔn)的重合原則和定位的穩(wěn)定性、可靠性岀發(fā)，選擇B面為主要定位基準(zhǔn)面，并選擇3Oomm孔軸線和工件叉口面為另兩個定位基準(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(shí)現(xiàn)工件正確定位。定位孔與定位銷的配合尺寸取為30H7f6（在夾具上標(biāo)岀定位銷配合尺寸30f6）。對于工序尺寸4OoO.18mm而言，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，定位誤差:dw（40）=0;對于加工孔的垂直度公差要求，基準(zhǔn)重合dw（丄）=0;加工孔徑尺寸8m

37、m由刀具直接保證，.-：dw（'8）=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

38、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H=（2.53.5）d，排屑空間h=（0.71.5）d，取H=3d=38mm=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(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。

39、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16H7k6，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(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

40、（其基本尺寸取為零件相應(yīng)尺寸400°.18mm的平均尺寸；其公差值取為零件相應(yīng)尺寸40.18mm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，H7H7H78F7、30f6、57f7、15、22、8g6r6n6H7和16k6機(jī)械加工工乙過程卡片產(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

41、設(shè)備工藝裝備工時準(zhǔn)單10粗銑撥叉頭兩端面粗銑撥叉頭兩端面Ral2.5gm、控尺寸420mmr厶_0.1立式銑床X51端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具47.05s20半精銑撥叉頭左端面半精銑撥叉頭左端面Ra6.3gm、控尺寸4100imm,立式銑床X51端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具40.71s30鉆、擴(kuò)、粗絞、精絞©24鉆、擴(kuò)、粗絞、精絞©24丁021mm、Ral.6gm立式鉆床Z525擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)40粗銑撥叉腳兩端面粗銑撥叉腳兩端面Ral2.5gm、控尺寸141mm臥式雙面銑床三面刃銃刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具50校正撥叉腳鉗工臺手錘描圖60銑叉爪口內(nèi)表面銑叉爪口內(nèi)側(cè)面R6.3gm、控尺寸R25mm、立式銑床X51銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具70半精銃撥叉腳兩端面、*1半精銑撥叉腳兩端面Ra6.3gm、控尺寸12.5葉mm立式銑床X51端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具描校80半精銃撥叉頭右端面半精銑撥叉腳兩端面Ra3.2gm、控尺寸400mm立式銑床X51端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具40.71s底圖號90粗銃凸臺粗銑撥凸臺、控尺寸21mm立式銑床X51端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具設(shè)計（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