-62-第1章緒論1.1研究的目的及意義通過對零件結(jié)構(gòu)的仔細(xì)了解，對零件圖紙的仔細(xì)分析，培養(yǎng)我們對圖紙的認(rèn)知能力，使團(tuán)隊(duì)整體認(rèn)知了管理水平有一個(gè)較大的提升，親自進(jìn)行零件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，增強(qiáng)我們的繪圖能力。熟悉相關(guān)材質(zhì)并增強(qiáng)我們獲取材質(zhì)的能力是整個(gè)設(shè)計(jì)中非常重要的環(huán)節(jié)。通過這些設(shè)計(jì)，加深了我們使用數(shù)控機(jī)床加工車叉的整理流程、加工尺寸的確定有一個(gè)更全面的了解，學(xué)會如何確定工藝路線和加工余量，就工廠技術(shù)流程設(shè)計(jì)、技術(shù)解決方案的測試、加工余量的確定、技術(shù)文檔的匯編以及設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)格的初步可能性等全方位的培養(yǎng)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀最近幾年，現(xiàn)代加工設(shè)備(如數(shù)控機(jī)床和加工中心)的大規(guī)模使用，使傳統(tǒng)的機(jī)械制造方法發(fā)生了很大的變革，使夾具的舊功能也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，并且設(shè)備的數(shù)據(jù)信息處理方式也有了重大的革新，完全取代了夾具的引導(dǎo)刀具，從而導(dǎo)致今后對相應(yīng)設(shè)備的需求增加，以快速地定位裝夾?，F(xiàn)今，國際市場上已經(jīng)開展了夾具設(shè)計(jì)與現(xiàn)代數(shù)字處理技術(shù)相結(jié)合的方式，以研究和推廣新的夾具。1.3研究的目標(biāo)運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)及相關(guān)課程，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過程中所學(xué)到的知識，針對一般復(fù)雜零件，分析并解決技術(shù)問題根據(jù)零件加工的技術(shù)要求，使用夾具管理設(shè)計(jì)的基本原理和方法來開發(fā)和完成夾具管理設(shè)計(jì)，使得這一加工過程成本花費(fèi)低、耗費(fèi)的人力少。專用夾具的能力，以確保加工質(zhì)量。（3）熟悉正確的調(diào)查研究方法，收集國內(nèi)外相關(guān)信息，掌握正確的設(shè)計(jì)思路，方法和手段。等技術(shù)資料。。第2章零件的分析2.1零件的作用在零件上部施加壓力從而使其下方的齒輪轉(zhuǎn)數(shù)發(fā)生變化。2.2撥叉A的工藝分析撥叉A就是一種起調(diào)節(jié)機(jī)車齒輪箱齒輪轉(zhuǎn)數(shù)的零件，因?yàn)樗捏w積相對較小，但卻有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其孔和側(cè)面以及大小頭孔的制備工藝都需要很高的技術(shù)支持。對于大頭孔和側(cè)邊，有垂直公差要求，其中要處理的槽的兩側(cè)有平行和對稱公差要求，這是由于各零件的尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置的精度以及表面質(zhì)量都會對設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生不小的影響，嚴(yán)重的甚至?xí)寵C(jī)器死機(jī)縮短工作壽命，所以撥叉A的加工過程容不得半點(diǎn)馬虎。2.3撥叉A的工藝零件必須具有良好的加工技術(shù)，也就是說，它們必須具有加工的可能性，易于加工并且能夠在確保加工質(zhì)量的同時(shí)最大程度地減少加工工作量。但是，一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案和高超的制造技術(shù)是缺一不可的。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)人員要充分考慮如何完美的運(yùn)行工藝。技術(shù)人員則要將加工過程中的設(shè)計(jì)需求完好的展現(xiàn)。

撥叉A的加工設(shè)計(jì)思路需要嚴(yán)格按照孔槽加工精度去制作。除了程序的準(zhǔn)確性和效率以外，對于成本的需求則是本著低成本高質(zhì)量的原則。若是價(jià)格低廉的機(jī)器就可以滿足加工需求那就以此為加工設(shè)備。2.3.1加工要求例如，小孔加工柴油驅(qū)動桿是一種用于小批量生產(chǎn)的鉆頭和鉸鏈的方法。拉動是大規(guī)模生產(chǎn)的工具。加工材質(zhì)的特性需要優(yōu)先考慮。如某些有色金屬在切削過程中會造成機(jī)床車輪被塞住。還要對加工場地的大小進(jìn)行實(shí)際考察測量。在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)加工基礎(chǔ)上盡可能的減少加工所需場地的大小。除此之外，還必須考慮零件表面的光潔性、大小尺寸、質(zhì)量等都要統(tǒng)統(tǒng)考慮進(jìn)去。該部分所需的加工零件為：撥叉小端孔的端面和大端孔的兩側(cè)。大小頭孔以及小頭孔端的槽。2.3.2平面的加工從參考

[3]

表2.1-12得知，加工底面的方式為:

粗磨-精磨

()，粗糙度是，一般不硬化的平面，精磨的粗糙度可以更小。2.3.3大頭孔的加工按照參考文獻(xiàn)[3]以及表2.1-11，對孔的粗糙度進(jìn)行選取時(shí)按照粗鏜孔和精鏜孔依次進(jìn)行。圖1.1撥叉A零件圖圖1.1撥叉A零件圖2.4本章小結(jié)該章節(jié)分析了撥叉A的功能以及實(shí)現(xiàn)零件加工需要什么技術(shù)設(shè)備支持。通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)等渠道進(jìn)行了大量有關(guān)文獻(xiàn)的閱讀學(xué)習(xí)后，我們團(tuán)隊(duì)已經(jīng)對撥叉A的設(shè)計(jì)有了一個(gè)細(xì)致的規(guī)劃。第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式結(jié)合零件的尺寸以及年產(chǎn)量我們可以分析得出該零件適合批量生產(chǎn)，所以使用金屬鑄造提高生產(chǎn)效率和保障精度。3.2加工工藝過程從以上分析可知。貨叉零件的主要加工表面是平面，孔和凹槽。通常來說，平面比孔更容易控制精度。因此在制造撥叉A時(shí)，孔的尺寸精度和位置精度以及孔與平面關(guān)聯(lián)和凹槽的尺寸是必須考慮的對象。3.3基面的選擇一個(gè)正確的基準(zhǔn)面可以有效減少加工花費(fèi)的時(shí)間能大大提高生產(chǎn)效率。否則就會造成原材料資源的過度浪費(fèi)。3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗略的定位數(shù)據(jù)是為了能夠處理精細(xì)的數(shù)據(jù)，同時(shí)有必要弄清哪個(gè)方面是主要要求。選擇粗基準(zhǔn)的要求如下:該粗基準(zhǔn)面可以加工為精基準(zhǔn)；使用未進(jìn)行任何加工的面來確定零件的尺寸；粗基準(zhǔn)面可以作為整體零件重量平衡的參考；從對forkA的零件圖的分析可以看出，平面被選為forkA的粗略參考。3.3.2精基準(zhǔn)的選擇嚴(yán)格遵循基準(zhǔn)重合原則?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一性原則應(yīng)盡可能以統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)為基礎(chǔ)。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)?；榛鶞?zhǔn)的原則。兩個(gè)面依次循環(huán)往復(fù)的加工并作為彼此的參照。自為基準(zhǔn)原則。以精加工面作為自身的參考。從A叉的零件圖分析可以看出，該零件的底部平面和小頭孔適合精細(xì)參考。然而，僅僅依靠單個(gè)平面與孔的定位來對工件的自由度進(jìn)行限定是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。它只限制了五個(gè)自由度。在選擇精度基準(zhǔn)原理時(shí)，優(yōu)先考慮工件的加工精度便于夾緊。3.4工藝路線的擬訂在批量生產(chǎn)過程中，先按照一個(gè)相同的基準(zhǔn)來粗加工。應(yīng)用到實(shí)際加工操作中就是把小頭孔的左側(cè)作為粗基準(zhǔn)，對其右側(cè)進(jìn)行精加工，待右側(cè)加工完畢后反過來作為基準(zhǔn)加工左側(cè)。小頭孔的小孔可以作為定位參考。

后續(xù)工藝安排應(yīng)遵循厚度分離，表面先行和孔次先行的原則。3.4.1確定工序的原則確定工序數(shù)的基本原則：（1）工序分散原則工序相對并不復(fù)雜可以合理的計(jì)劃加工余量。而且對于機(jī)床的要求也并不高，操作人員也不需要太強(qiáng)的職業(yè)技巧。然而，其需要的人力物力卻是很大，并且生產(chǎn)過程工藝路線等也很繁雜。（2）工序集中原則工序數(shù)少其裝夾次數(shù)也少，工藝路線也被縮短，操作人員以及生產(chǎn)區(qū)域也隨之較小，生產(chǎn)管理變得簡易化。

相互位置精度但由于不使用專用設(shè)備，工藝集中化過程受到限制。機(jī)床-組織流水線生產(chǎn)的簡單專用通用結(jié)構(gòu)工具和專用裝置整個(gè)工序完成后需要對零件進(jìn)行打磨清潔，將其表面附著的殘?jiān)惹宄蓛簟?.4.2工序的特點(diǎn)

細(xì)致規(guī)劃好工序數(shù)量后在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)。使用過程集中或過程分散是兩個(gè)不同的原理。所謂流程集中，就是用較少的流程完成零件加工，反之亦然。（1）工序集中的特點(diǎn)工序、工件數(shù)、夾具數(shù)的減少，其加工路線也會變短，所需要的操作人員和生產(chǎn)場地也減少，易于管理，只進(jìn)行一次夾緊而同時(shí)對多個(gè)表面加工很容易但是，使用更少的設(shè)備確保這些表面的準(zhǔn)確性，可以使用特殊和高效的批量生產(chǎn)工具來提高生產(chǎn)效率，而使用復(fù)雜的專用設(shè)備可能會增加成本、調(diào)整和維護(hù)成本，并提高生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量。（2）工序分散的特點(diǎn)

設(shè)計(jì)的工序越簡單，切削用量也會變得更加合理。對機(jī)床以及操縱人員的需求也就沒有那么大，但若是沒有專門設(shè)備來加工零件，工藝實(shí)施過程就會存在缺陷，所以專門的生產(chǎn)設(shè)備是必不可少的。使用計(jì)算機(jī)來對操作流程進(jìn)行控制、工具和加工中心的出現(xiàn)加強(qiáng)了流程集中的好處。即使是個(gè)人生產(chǎn)和少量生產(chǎn)，濃縮也可以在不做太多生產(chǎn)準(zhǔn)備的情況下進(jìn)行。從而取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。3.4.3加工精度的劃分在進(jìn)行高質(zhì)量零件加工時(shí)可以分步進(jìn)行:（1）粗加工階段粗加工可以為之后的的精加工做一個(gè)鋪墊以及定位基準(zhǔn)。并且對毛胚做一個(gè)初步的檢測提高將有問題的毛坯剔除。粗加工無需過好的機(jī)床，只需能夠完成加工需求即可。（2）半精加工階段半精加工就是對零件的次表面采取加工操作，并給之后的主表面精加工打下基礎(chǔ)使得加工余量減少。其公差等級與表面粗糙度分別為。精加工階段精整階段，將加工余量去除，使零件的形狀和位置的精度、尺寸和表面粗糙度符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。此外，在制造過程的最后進(jìn)行精加工，以防止或減少制造零件的表面損壞。精密加工必須使用高精度的機(jī)器，切削量小，失真小，以提高加工精度，其表面粗糙度為。

此外，合理安排處理階段的熱處理工藝也很有必要。按照熱處理的不同特點(diǎn)，放置的階段也就不同。然而，應(yīng)當(dāng)指出的是，加工階段的劃分并不是絕對的。在實(shí)踐中，工作往往不是靜態(tài)的、低精度的或小體積的，也不是需要時(shí)間分階段運(yùn)輸和連接的重型備件，即使在滿足加工質(zhì)量要求的情況下，通常也是分兩個(gè)階段進(jìn)行的。這些部件必須明確劃分為指整個(gè)加工過程的各個(gè)階段，不能與表面處理或工藝性質(zhì)區(qū)分開來。3.4.4制定工藝路線確定這一工藝的起點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是對零件尺寸、形狀、以及位置準(zhǔn)確性的保證。在確定生產(chǎn)方案時(shí)，可以給機(jī)床分配給機(jī)專用的生產(chǎn)工具，同時(shí)盡可能集中生產(chǎn)和提高生產(chǎn)率。此外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)影響，以盡可能降低生產(chǎn)成本。表3.1工藝路線方案一工序號工序內(nèi)容工序一粗、精銑孔上端面。工序二鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸孔。工序三切斷工序四粗、精銑孔兩側(cè)面工序五粗、精鏜孔工序六銑下平面。工序七粗、精銑16槽。工序八粗銑斜平面工序九檢查。以上工序雖然質(zhì)量沒有保障但可以對一些精度不高的零件進(jìn)行加工。綜合考慮以上步驟，得到下面工藝路線。表3.2工藝路線方案二工序號工序內(nèi)容工序一粗、精銑孔上端面。工序二鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸孔。工序三粗、精銑孔兩側(cè)面工序四粗、精鏜孔。工序五銑下平面。工序六粗、精銑16槽。工序七粗銑斜平面。工序八切斷。工序九檢查。雖然工序增加了工時(shí)，但是質(zhì)量大大提高了。兩種方案對比得出，方案二更適合本次設(shè)計(jì)。具體的加工工藝過程如表3.3。表3.3最終加工工藝路線工序號工序內(nèi)容工序一鑄造。 工序二熱處理。工序三粗、精銑孔上端面。工序四鉆、擴(kuò)、鉸孔。工序五粗、精銑孔兩側(cè)面。工序六粗、精鏜孔。工序七銑下平面。工序八粗、精銑16槽。工序九粗銑斜平面。工序十切斷。工序十一檢查。3.5本章小結(jié)本章分析了零件加工過程中需要的工藝技巧以及何種方面容易出現(xiàn)差錯(cuò)。而且對于基準(zhǔn)面的選取與加工也做出了相應(yīng)的描述。最后按照撥叉A的大小和精確度要求的設(shè)計(jì)出了兩個(gè)技術(shù)路徑，并進(jìn)行了具體的比較分析。第4章工序參數(shù)選擇、計(jì)算車床撥叉A，由HT200材料加工而成，其硬度達(dá)到190～210HB，總質(zhì)量1.0kg，可以批量生產(chǎn)。4.1毛坯的確定4.1.1毛坯的工藝要求（1）考慮到模具零件的尺寸精度和曲面粗糙度較低，因此必須加工與其他零件相對應(yīng)的零件曲面。（2）鑄造件外形的簡易化能夠讓金屬材料更好的填充入模具中，從而減少避鑄件截面差距，又或是截面具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。（3）避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。（4）鑄件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。4.1.2毛坯形狀、尺寸要求（1）各加工面的加工圖形盡量簡單化。

（2）工藝基準(zhǔn)與圖紙相符。

（3）能夠簡易的夾裝甚至是檢查。

在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。既要考慮成本低也要要求零件質(zhì)量高。中粗型零件的尺寸形狀確定后，如果有其他需求，可以以空白代替。根據(jù)上述相關(guān)內(nèi)容，對各加工表面的機(jī)械加工余量及毛坯尺寸進(jìn)行預(yù)算圖4.1所表示：圖4.1撥叉A毛坯4.2撥叉A的偏差計(jì)算4.2.1撥叉平面的偏差及加工余量計(jì)算（1）側(cè)平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻(xiàn)[4]表6—28。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。查參考文獻(xiàn)[3]可知其粗銑為IT12。精銑：由參考文獻(xiàn)[3]表2.3—59，其余量值規(guī)定為。鑄造毛坯的基本尺寸為，又由參考文獻(xiàn)[6]表11-19可得鑄件尺寸公差為。毛坯的名義尺寸為：毛坯最小尺寸為：毛坯最大尺寸為：粗銑后最大尺寸為： 精銑后尺寸精度等必須與設(shè)計(jì)圖相符合。大頭孔兩側(cè)面的偏差及加工余量計(jì)算（2）兩側(cè)面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻(xiàn)[4]表6—28。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。查參考文獻(xiàn)[3]可知其粗銑為IT12。精銑：由參考文獻(xiàn)[3]表2.3—59，其余量值規(guī)定為。鑄造毛坯大?。?，又由參考文獻(xiàn)[6]表11-19可得鑄件尺寸公差為。毛坯的名義尺寸為：毛坯最小尺寸為：毛坯最大尺寸為：粗銑后最大尺寸為：精銑后尺寸精度等必須與設(shè)計(jì)圖相符合。4.2.2大小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算參照參考文獻(xiàn)[3]表2.2—2、2.2—25、2.3—13和參考文獻(xiàn)[5]表1—8，可以查得：孔：擴(kuò)孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是鉆孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是鉸孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是根據(jù)工序要求，小頭孔分為鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工序，各工序余量如下：鉆孔參照參考文獻(xiàn)[3]表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為：加工該組孔的工藝是：鉆——擴(kuò)——鉸鉆孔：擴(kuò)孔：（Z為單邊余量）鉸孔：（Z為單邊余量）鏜孔加工該組孔的工藝是：粗鏜——精鏜粗鏜：孔，參照參考文獻(xiàn)[3]表2.3-48,其余量值為；精鏜：孔，參照參考文獻(xiàn)[3]表2.3-48,其余量值為；鑄件毛坯的基本尺寸分別為：孔毛坯基本尺寸為：；孔毛坯名義尺寸為：；粗鏜工序尺寸為：精鏜工序尺寸為：從而達(dá)到要求。4.2.3粗、精銑槽參照參考文獻(xiàn)[5]表21—5，得到槽邊雙邊機(jī)加工余量，槽深機(jī)加工余量取值2.0mm，再由參照參考文獻(xiàn)[5]表21—5的刀具選擇可以得出：粗加工為，精加工為。槽的毛坯為一個(gè)整體：粗銑兩邊工序尺寸為：粗銑槽底工序尺寸為：6精銑兩邊工序尺寸為：，滿足加工需求：。4.3確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動時(shí)間）4.3.1工序1：粗、精銑孔上平面（1）粗銑孔上平面加工條件工件材質(zhì)；HT200，鑄造。機(jī)床：X52K。查參考文獻(xiàn)[5]表30—34刀具：面銑刀，材質(zhì)：，，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—75，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表30—34，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：(4-1)式中V—銑削速度；d—刀具直徑。代入式（4-1）得，按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1—74實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2—81,切削工時(shí)被切削層長度：由毛坯尺寸可知，刀具切入長度：(4-2)刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：（2）精銑孔上平面加工條件工件材質(zhì)；HT200，鑄造。機(jī)床：X52K。根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表30—31刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：，，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表30—31，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表30—31，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由（4-1）得，按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1—31實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：精銑時(shí)刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：4.3.2工序2：加工孔到要求尺寸工件材質(zhì)為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔——mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z535立式鉆床說明書，取。根據(jù)表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表28-9，允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率根據(jù)表28-15，由插入法得，，由于實(shí)際的加工條件與上表中給出的條件不完全相同，因此應(yīng)修改結(jié)論。由參考文獻(xiàn)[5]表28—3，，，故查Z535機(jī)床說明書，取。求出實(shí)際切削速度由表28-5，，故3）校驗(yàn)機(jī)床功率切削功率為機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，，，相應(yīng)地，，切削工時(shí)被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：（2）確定擴(kuò)孔切削用量1）確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表28—31，。根據(jù)Z535機(jī)床說明書，取=0.57mm/r。2）確定切削速度及根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表28—33，取。修正系數(shù)：，故查機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為切削工時(shí)被切削層長度：刀具切入長度，有：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：（3）確定鉸孔切削用量1）確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表28—36，，按該表注4，進(jìn)給量取小植。查Z535說明書，取。2）確定切削速度及由參考文獻(xiàn)[5]表28—39，取。由參考文獻(xiàn)[5]表28—3，得修正系數(shù)，故查Z535說明書，取，實(shí)際鉸孔速度切削工時(shí)被切削層長度：刀具切入長度，（4-3）由（4-3）得刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：該工序的加工機(jī)動時(shí)間的總和是：4）各工序?qū)嶋H切削用量根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下：鉆孔：，，，擴(kuò)孔：，，，鉸孔：，，，4.3.3工序3粗、精銑兩側(cè)面（1）粗銑兩側(cè)面機(jī)床：組合銑床刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材質(zhì)：，，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]》表2.4—81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由（4-1）得，按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1—74實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—81,切削工時(shí)被切削層長度：由毛坯尺寸可知，刀具切入長度：（4-4）刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：（2）精銑兩側(cè)面機(jī)床：組合銑床刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材質(zhì)：，，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4—81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由（4-1）得，按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1—31實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：精銑時(shí)刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：4.3.4工序4粗、精鏜孔機(jī)床：臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材質(zhì)：（1）粗鏜孔切削深度：，毛坯孔徑。進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]》表2.4—66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4—9取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由（4-1）得，按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1—41取實(shí)際切削速度：工作臺每分鐘進(jìn)給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：取行程次數(shù)：機(jī)動時(shí)間：（2）精鏜孔切削深度：，半精鏜后孔徑進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4—9，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度，：工作臺每分鐘進(jìn)給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：取行程次數(shù)：機(jī)動時(shí)間：所以該工序總機(jī)動工時(shí)4.3.5工序5：粗、精銑下平面（1）粗銑下平面工件材質(zhì):HT200，鑄造。加工要求：粗銑下平面。機(jī)床：立式銑床X52K。刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材質(zhì)：，，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4—81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1—74實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—81,切削工時(shí)被切削層長度：由毛坯尺寸可知。刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：（2）精銑下平面加工條件工件材質(zhì):HT200，鑄造。加工要求：粗銑下平面。機(jī)床：立式銑床X52K。刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材質(zhì)：，，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4—81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由（4-1）得，按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1—31實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：精銑時(shí)刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：4.3.6工序6：粗、精銑槽（1）粗銑16槽機(jī)床：雙立軸圓工作臺銑床刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀機(jī)床：X52K切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表30—33得：刀具：整體直齒銑刀Z=20D=100，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由（4-4）得，按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1—74取實(shí)際切削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：=52mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：（2）精銑16槽根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表30—33得刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—76查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]表30—32查得切削速度，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由（4-1）得，按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1—74取實(shí)際切削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：被切削層長度：由毛坯尺寸可知，刀具切入長度：=52mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：本工序機(jī)動時(shí)間4.3.7工序7粗銑斜平面加工條件工件材質(zhì)；HT200，鑄造。機(jī)床：X52K。查參考文獻(xiàn)[5]表30—34刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材質(zhì)：，，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—75，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表30—34，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由（4-1）得，按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1—74實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：：根據(jù)零件圖可知切削工時(shí)被切削層長度：由毛坯尺寸可知。刀具切入長度：（4-5）刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：4.3.8工序8銑斷機(jī)床：刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.4—12選細(xì)齒鋸片銑刀D=100L=4d=22Z=80切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4—76查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表30—23查得切削速度。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由（4-1）得查參考文獻(xiàn)[3]3.1—74取實(shí)際切削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：被切削層長度：由毛坯尺寸可知，刀具切入長度：（4-6）=52mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：4.4時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該撥叉A的年產(chǎn)量為5000件。一年以240個(gè)工作日計(jì)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(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)[3]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)）（4-7）因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為：（4-8）其中：—單件時(shí)間定額—基本時(shí)間（機(jī)動時(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4.4.1粗、精銑孔上平面粗加工機(jī)動時(shí)間：精加工機(jī)動時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，單間時(shí)間定額，由（4-8）有：因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。4.4.2鉆、擴(kuò)、鉸孔機(jī)動時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—43，單間時(shí)間定額：由（4-8）得因此，達(dá)到生產(chǎn)要求4.4.3粗、精銑兩側(cè)面粗加工機(jī)動時(shí)間：精加工機(jī)動時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，單間時(shí)間定額，由（4-8）有因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。4.4.4粗、精鏜孔（1）粗鏜孔機(jī)動時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—37，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—39，單間時(shí)間定額，由（4-8）有：因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。（2）精鏜孔到要求尺機(jī)動時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—37，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—39，單間時(shí)間定額，由（4-7）得因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。4.4.5粗、精銑下平面粗加工機(jī)動時(shí)間：精加工機(jī)動時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，單間時(shí)間定額，由（4-8）有：因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。4.4.6粗、精銑槽加工機(jī)動時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，單間時(shí)間定額，由（4-8）有：因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。4.4.7粗銑斜平面粗加工機(jī)動時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，單間時(shí)間定額，由（4-8）有：因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。4.4.8銑斷加工機(jī)動時(shí)間：輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，單間時(shí)間定額，由（4-8）有：因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。4.5本章小結(jié)本章主要介紹毛坯件尺寸的確定、計(jì)算處理的工作時(shí)數(shù)和計(jì)算的時(shí)間份額。主要目標(biāo)是確保重型和重型加工廠有足夠的剩余備件，以確保其準(zhǔn)確性。同時(shí)，選擇進(jìn)行操作所需的機(jī)器和工具。審查的工具確定計(jì)算部件供應(yīng)、旋轉(zhuǎn)動機(jī)等所需的工作時(shí)數(shù)，并將計(jì)算結(jié)果列入相關(guān)的名片，并與提交的任用書進(jìn)行比較，以確定是否能夠完成處理工作。第5章鏜孔夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，在加工零件時(shí)需要設(shè)計(jì)專用夾具裝置。可調(diào)節(jié)環(huán)支承釘可以防止夾具在工作過程出現(xiàn)造成零件損傷等一系列問題。5.1問題的提出此夾具主要用于在加工時(shí)除粗糙度要求外的鉆孔，必須滿足孔軸與孔底之間的定位公差，以保證技術(shù)要求，同時(shí)尋找定位標(biāo)志是最重要的，我們必須考慮如何提高生產(chǎn)效率。5.2定位基準(zhǔn)的選擇按照零件圖的設(shè)計(jì)：孔的軸線與底孔對位置有著很高的要求，在加工孔之前，可以先對小頭孔進(jìn)行粗精加工，因此精度基準(zhǔn)以底孔為標(biāo)準(zhǔn)，以滿足位置公差要求。孔的軸線間有位置公差，選擇小頭孔的左端面作為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鏜模，以滿足孔軸間位置度的公差要求。工件通過定位小頭孔、大頭孔端面和大頭孔側(cè)面來定位。如圖5.1：圖5.1鏜孔定位5.3夾具方案的確定特殊夾具設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)合理保證零件的幾何形狀、尺寸精度和位置精度等技術(shù)要求。在生產(chǎn)綱要確定為大量生產(chǎn)的條件下，設(shè)計(jì)的專用夾具要在加工過程中卡住，方便，生產(chǎn)力高。因此，設(shè)計(jì)為可以選擇以下兩種夾具方案:（1）夾具設(shè)計(jì)方案一加工該工藝前，工件大頭孔的兩端、小頭孔及其端面均已加工。因此，我將小頭孔放置在離心軸上，將大小頭孔的左端面作為定位面，在大頭孔下放置一個(gè)一級針，達(dá)到了一般的1面2針位置。大小頭孔之間用移動壓力板壓在連接板上，實(shí)現(xiàn)夾緊。使用固定鏜套作為工具的指南。（2）夾具設(shè)計(jì)方案二加工該工藝前，工件大頭孔的兩端、小頭孔及其端面均已加工。將長銷定位在小頭孔上，小頭孔的左端面作為定位面，大頭孔下的定位塊作為文件銷，實(shí)現(xiàn)1面2針定位。在小腦袋孔的中心軸右端，用肩螺母和打開的墊圈作為壓力，加工時(shí)用輔助支撐點(diǎn)抵消加工時(shí)產(chǎn)生的軸向力。（3）方案的比較分析上述兩種固位方案的特點(diǎn)是在一側(cè)有一個(gè)常見的雙引腳布局。不同之處在于，在第一種情況下，同時(shí)使用兩個(gè)平面作為定位表面，并將壓板移動到夾緊機(jī)構(gòu)。在第二種情況下，定位環(huán)被用作定位表面，夾具被添加到夾具的中心軸，螺釘被用作工作現(xiàn)場的輔助支撐。在比較情況下，如果同時(shí)使用兩個(gè)不同的平面作為定位面來加工兩個(gè)不同的平面時(shí)出現(xiàn)加工誤差，則使用兩側(cè)作為定位面來加工孔會導(dǎo)致力變得不均勻，并通過更大的外力使工件變形。所以我打算選擇方案2作為專門的固定器來處理這個(gè)過程。如圖5.2：圖5.2夾具方案5.4誤差分析與計(jì)算如圖5.3：夾具置于兩個(gè)平面上，可提高軸與孔端點(diǎn)之間的尺寸公差以及孔軸與下孔之間的放置公差，以滿足加工要求，并且加工中的總誤差必須等于或小于中的加工公差。這個(gè)過程的加工是以芯軸位置為基礎(chǔ)的，所以工件孔和芯軸之間的誤差可以分為兩種。一個(gè)是工件放置在圓柱芯軸上，以適應(yīng)圓柱干涉。圓形孔，位置對之間沒有誤差。工件軸的軸向位置誤差可由夾緊力控制?？梢钥闯?，過盈配合圓柱芯軸的位置精度很高。第二個(gè)問題是，圓孔被放置在圓柱形芯軸上作為間隙配合，根據(jù)芯軸的位置，情況會有所不同。設(shè)計(jì)中位置對之間的徑向間隙會導(dǎo)致基于半徑的位移錯(cuò)誤。對于重力，定位正好有一個(gè)單側(cè)間隔。也就是說，工件總是通過孔壁與主軸總線接觸。因此，在這種情況下，半徑基準(zhǔn)位移誤差僅在z軸方向以下。圖5.3定位分析由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》可得：定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：（5-1）式中——定位副間的最小配合間隙；——工件圓孔直徑公差；——心軸外圓直徑公差，由（5-1）可知，（1）夾緊誤差：（5-2）其中接觸變形位移值：（5-3）（2）磨損造成的加工誤差：通常不超過（3）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。5.5切削力及夾緊力的計(jì)算鏜刀材質(zhì)：（硬質(zhì)合金鏜刀）刀具的幾何參數(shù)：由參考文獻(xiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》查表可得：圓周切削分力公式：（5-4）式中——圓周切削分力；——背吃刀量；——修正系數(shù)；f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。式中（5-5）式中——考慮工件材質(zhì)機(jī)械性能的系數(shù)；——考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。查參考文獻(xiàn)[10]表得：取由參考文獻(xiàn)[10]表可得參數(shù)：即：同理：徑向切削分力公式：（5-6）式中——徑向切削分力；——背吃刀量；——修正系數(shù)；f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。式中參數(shù)：即：軸向切削分力公式：（5-7）式中——軸向切削分力；——背吃刀量；——修正系數(shù)；f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。式中參數(shù)：即：考慮到工件的切削力和夾緊力的影響，發(fā)現(xiàn)加工過程中最不利的夾緊瞬間狀態(tài)，理論夾緊力根據(jù)靜態(tài)平衡原理計(jì)算。最后，用實(shí)際需要的夾緊力乘以安全系數(shù)，以確?？煽康膴A緊。即：（5-8）式中——實(shí)際所需夾緊力；——特定情況下根據(jù)靜力平衡而得出的理論上的夾緊力；——安全系數(shù)。安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，（5-9）式中——加工性質(zhì)；——刀具鈍化程度；——切削特點(diǎn)；——夾緊力的穩(wěn)定性；——手動夾緊時(shí)的手柄位置；——僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面接觸的情況。式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[10]表可得：粗鏜：代入（5-9）得所以，由（5-8）有：精鏜：代入（5-9）得所以，有：鏜削產(chǎn)生的圓周切削分力由定位塊和夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力平衡。查表可得：所以，（5-10）所以，夾緊力應(yīng)為4668N，而且螺母產(chǎn)生的夾緊力，所以，，且還有定位塊可以作為支承，所以達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求所需。鏜削產(chǎn)生的徑向切削分力為因?yàn)槎ㄎ粔K、心軸和夾緊力三者造成的摩擦力遠(yuǎn)超過F。鏜削產(chǎn)生的軸向切削分力為由于有輔助支承和定位環(huán)作為軸向分力的支承，它所產(chǎn)生的支承力。由上面的計(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，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，滿足設(shè)計(jì)要求。5.6鏜床夾具的分析鏜孔模具鏜孔時(shí)，工件的加工精度不受鏜床精度的影響，可以通過鏜孔模具的精度得到保證。機(jī)床主軸連接到鏜桿浮動連接，機(jī)床只提供鏜桿的旋轉(zhuǎn)動力。鏜孔的結(jié)構(gòu)類型主要取決于軌道設(shè)置。軌道設(shè)置不僅考慮加工孔的位置精度，還考慮加工時(shí)鏜桿的剛度。因此，對