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（論文） 摘 要 I 摘 要 此次設(shè)計任務(wù)是對撥叉 C 零件的加工工藝、夾具以及拉刀設(shè)計，該工件由 于上端面和底槽均與花鍵孔中心有位置關(guān)系，因此在工序安排上，先加工花鍵孔， 再通過花鍵孔定位加工底槽和上端面，最后攻螺紋孔，其中各種夾具均采用專用 夾具，由于該零件的尺寸小，所需的夾緊力不大，因此都采用手動夾緊，它的機 構(gòu)設(shè)計簡單、方便，且滿足夾緊要求。在設(shè)計拉刀時，根據(jù)零件材料、切削余量 等，選擇并計算拉刀的各種參數(shù)，如拉刀的容屑槽、拉刀齒升量、拉刀齒型及齒 數(shù)等并根據(jù)這些參數(shù)畫出拉刀工作圖。 關(guān)鍵詞 撥叉 C，加工工藝，定位，夾緊，拉刀 （論文） ABSTRACT II ABSTRACT This design is to analyze the processing of plectrum C,tongs designs,and pulling knife designs,Because during the machining process,the top end and bottom slot of the workpiece are related to the core position of the key bore.then passes to spend key bore fixed position process the bottom slot with top end,offend the chread bore finally.And every kind of tongs adopt the appropriation tongs.Because such workpiece is small in its size and calls for a little clip tight,therefore all tongs adopt moving to clip tight.Its arganization design is simple,convenience,and satifly to clip tight,when designing the broaching cutting tool,this design choses and computes every kind of parameters,such as,the material of the broaching cutting tool,the rising level of the broaching cutting tool,the type of the pulling knife gear,and the number of the gears and so on,through the material of spare parts and cutting remaining measures, Key words Plectrum C, the processing craft, position, clip tight, broaching cutting tool. （論文） 1 緒論 3 目錄 摘 要 ......................................................................................................................................................I ABSTRACT.............................................................................................................................................II 1 緒論 ........................................................................................................................................................5 2 撥叉 C的分析 ........................................................................................................................................6 2.1 撥叉 C的作用 ................................................................................................................................6 2.2 撥叉 C的工藝分析 ........................................................................................................................6 2.3 撥叉 C的工藝要求 ........................................................................................................................6 2.4毛坯的選擇 ....................................................................................................................................7 2.5 本章總結(jié) ........................................................................................................................................7 3 工藝規(guī)程設(shè)計 ...................................................................................................................................8 3.1加工工藝過程 ................................................................................................................................8 3.2確定各表面加工方案 ....................................................................................................................8 3.2.1選擇加工方法時，需考慮的因素 ........................................................................................8 3.2.2 面的加工 ...............................................................................................................................8 3.2.3 孔的加工 ...............................................................................................................................9 3.2.4 槽的加工 ...............................................................................................................................9 3.3 確定定位基準 ................................................................................................................................9 3.3.1 粗基準的選擇 .......................................................................................................................9 3.3.2 精基準選擇的原則 .............................................................................................................10 3.4 工藝路線的擬訂 ..........................................................................................................................10 3.4.1 工序的合理組合 .................................................................................................................10 3.4.2 工序的集中與分散 .............................................................................................................11 3.4.3 加工階段的劃分 .................................................................................................................12 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 .................................................................................................13 3.5 撥叉 C 的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ......................................................14 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 .........................................................................................................14 3.5.2 撥叉 C的偏差計算 .............................................................................................................15 3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） ..................................................................................16 3.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 ..........................................................................................................24 3.7.1 銑側(cè)面 .................................................................................................................................24 3.7.2 鉆預制孔 .............................................................................................................................25 3.7.3 拉 ?25H7內(nèi)花鍵 ................................................................................................................25 3.7.4 粗、精銑 18H11底槽 .........................................................................................................25 3.7.5 粗、精銑上端面 .................................................................................................................26 3.7.6 鉆、攻 2-M8螺紋孔 ...........................................................................................................27 3.8 本章總結(jié) ......................................................................................................................................28 4 花鍵孔 ?25H7拉刀設(shè)計 .....................................................................................................................29 4.1 拉刀的結(jié)構(gòu)參數(shù) ..........................................................................................................................29 （論文） 1 緒論 4 4.1.1拉削特點 ..............................................................................................................................29 4.1.2拉刀類型選擇 ......................................................................................................................29 4.1.3 拉刀材料選擇 .....................................................................................................................29 4.1.4 拉床類型選擇 .....................................................................................................................29 4.2 拉刀切削部分的設(shè)計 ..................................................................................................................29 4.2.1 拉削方式選擇 .....................................................................................................................29 4.2.2 齒型確定 .............................................................................................................................29 4.2.3 拉削余量的確定 .................................................................................................................30 4.2.4 刀齒幾何參數(shù)選擇 .............................................................................................................30 4.2.5 確定齒升量 zf.................................................................................................................30 4.2.6 確定齒距 p及同時工作齒數(shù) eZ....................................................................................31 4.2.7 確定容屑槽形狀和尺寸 .....................................................................................................31 4.2.8 設(shè)計分屑槽 .........................................................................................................................32 4.2.9 確定拉刀齒數(shù)和直徑 .........................................................................................................33 4.3拉刀其他部分設(shè)計 ......................................................................................................................34 4.3.1拉刀柄部設(shè)計 ......................................................................................................................34 4.3.2 頸部與過渡錐部設(shè)計 .........................................................................................................34 4.3.3 前導部、后導部設(shè)計 .........................................................................................................35 4.3.4 拉刀總長度 .........................................................................................................................35 4.4 拉刀強度及拉床拉力校驗 ..........................................................................................................36 4.4.1 拉削力 .................................................................................................................................36 4.4.2 拉刀強度校驗 .....................................................................................................................37 4.4.3 拉床拉力校驗 .....................................................................................................................37 4.5 本章總結(jié) ......................................................................................................................................38 5 結(jié) 論 ................................................................................................................................................39 參 考 文 獻 ............................................................................................................................................40 致 謝 ......................................................................................................................................................41 （論文） 1 緒論 5 1 緒論 夾具設(shè)計作為高等工科院校教學的基本訓練科目，在畢業(yè)設(shè)計中占極其重 要的位置。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計在加深對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際 問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。因此，選擇撥叉的夾具設(shè)計能很 好的綜合考查我們大學四年來所學知識。本次所選撥叉 C 的工藝分析及夾具設(shè) 計內(nèi)容主要包括：撥叉 C 工藝路線的確定，夾具方案的優(yōu)選，裝配圖、零件圖 的繪制以及拉刀設(shè)計，設(shè)計說明書的編寫等。 夾具是工藝裝備的主要組合部分，在機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，減輕勞動強度，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意 義。隨著先進制造技術(shù)的發(fā)展和市場競爭的加劇，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計方式已成為 企業(yè)中產(chǎn)品快速上市的瓶頸，各企業(yè)迫切需要提高夾具設(shè)計的效率。 刀具行業(yè)是一個比較特殊的行業(yè)，肩負著為制造業(yè)提供關(guān)鍵裝備、數(shù)控刀 具的重任，制造業(yè)的水平如何往往會受刀具行業(yè)整體水平的較大影響，而制造 業(yè)的發(fā)展也會促進刀具行業(yè)的發(fā)展，兩者可以說是相互影響相互制約。隨著制 造業(yè)的持續(xù)發(fā)展，為制造業(yè)提供關(guān)鍵裝備的刀具行業(yè)必將快速、穩(wěn)步發(fā)展，根 據(jù)制造業(yè)發(fā)展的需要，多功能復合刀具、智能刀具、高速高效刀具必將成為時 代的新寵，面對日益增多的難加工材料，刀具行業(yè)必須在改進原有的刀具材料、 研發(fā)新的刀具材料及尋找更合理的刀具結(jié)構(gòu)方面多下功夫，以解決制造業(yè)面臨 的越來越多的加工難題。 當前，切削技術(shù)快速發(fā)展，已經(jīng)進入了現(xiàn)代切削技術(shù)新階段，刀具材料、 刀具結(jié)構(gòu)均取得了全面的進步，加工效率也在成倍提高。同時，切削技術(shù)和刀 具也成為制造業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品和新工藝、應(yīng)用新材料的基礎(chǔ)工藝和建立創(chuàng)新體系 的關(guān)鍵技術(shù)。本次設(shè)計的拉刀常用于加工高精度零件，所以在設(shè)計拉刀時要確 保各個參數(shù)的正確性，為了保證在拉削過程中的高精度，拉刀材料的選擇也是 設(shè)計拉刀的重點，即要保證拉刀的壽命，也要保證拉刀的成本，加工難度小。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 撥叉 C 的分 析 6 2 撥叉 C的分析 2.1 撥叉 C的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起 換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。 2.2 撥叉 C的工藝分析 撥叉 C 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，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。 2.3 撥叉 C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。 其 余未 注 明 圓 角 半 徑 R3~5m5錐 孔 配 作2-M8通 孔 圖 1.1 撥叉 C 零件圖 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 撥叉 C 的分 析 7 其加工有五組加工：銑側(cè)面；拉 內(nèi)花鍵孔；粗精銑上端面；粗精銑257H? 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，其粗糙21H?257? 度要求是底邊 ，側(cè)邊 ， 內(nèi)孔粗糙度 。6.?Ra3.2Ra?1H.3Ra? （3） 另一組加工是粗精銑上端面，表面粗糙度要求為 。2 （4） 第三組為粗精銑 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 。.2a?.6 （5） 鉆并攻絲 2-M8，保證兩螺紋孔中心距為 25mm。 2.4毛坯的選擇 撥叉 C 毛坯選擇金屬行澆鑄，因為生產(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。 工件尺寸較小單邊余量一般在 ，結(jié)構(gòu)細密，能承受較大的壓力，占用生1~2m 產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是 5000 件，查參考文獻[5]表 2.1-3，生產(chǎn)類型為中 批量生產(chǎn)。 2.5 本章總結(jié) 通過對撥叉 C 的工藝分析，為以后工序的設(shè)計安排，夾具的設(shè)計打下理論 基礎(chǔ)，在對撥叉 C 進行工藝分析時，要充分考慮工件的材料、形狀尺寸，保證 工件加工時的良好工藝性，通過對撥叉 C 的分析，確定毛坯為鑄件，在后續(xù)設(shè) 計中以此分析為前提，優(yōu)化夾具方案。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 專用夾具設(shè) 計 8 3 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、內(nèi)花鍵和槽系。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 叉 C 來說，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。 由上工藝分析知，上端面與槽邊均與花鍵軸有位置度公差，所以，保證內(nèi) 花鍵高精度是本次設(shè)計的重點、難點。 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，同時是加工的勞 動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于設(shè)計撥叉 C 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選擇加工方法時，需考慮的因素 （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。 （5） 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)要求選定最終加工方法。 再選擇前面各工序的加工方法。 3.2.2 面的加工 側(cè)面的加工主要是為后續(xù)加工做準備，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 6.3。上端面的查參考文獻[5]表 2.1-12 可以確定， 上端面的加工方案為：粗銑——精銑（ ） ，粗糙度為 6.3~0.8，一7~9ITRa? 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 專用夾具設(shè) 計 9 般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。 3.2.3 孔的加工 （1） 加工內(nèi)花鍵前的預制孔 加工21H? 查參考文獻[5]表 2.3-47，由于預制孔的精度為 H12，所以確定預制孔的加 工方案為：一次鉆孔，由于在拉削過程中才能保證預制孔表面精度，所以，在 加工內(nèi)花鍵前預制孔的精度可適當降低。 （2） 內(nèi)花鍵的加工 通過拉刀實現(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， 同時也能保證預制孔表面精度。 （3） 2-M8 螺紋孔的加工 加工方案定為：鉆，攻絲。 3.2.4 槽的加工 查參考文獻[5]表 2.1-12 可以確定，槽的加工方案為：粗銑——精銑（ ） ，粗糙度為 6.3~0.8，設(shè)計要求為 6.3 和 3.2，粗銑時，精度可適7~9ITRa? 當降低。 3.3 確定定位基準 3.3.1 粗基準的選擇 選擇粗基準時，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。 粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： （1） 粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。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。以求壁厚均 勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌 面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工 床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少 的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。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，以保證定 位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時 需經(jīng)初加工。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 專用夾具設(shè) 計 10 （5） 粗基準應(yīng)避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(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。 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 C 在整 個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從撥叉 C 零件圖分析可知，選擇 作為撥叉 C 加工粗基準。 3.3.2 精基準選擇的原則 （1） 基準重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準作為定位基準。這樣可以避免 定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 （2） 基準統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保 證各表面間的位置精度，避免基準轉(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。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。 （3） 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準 反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內(nèi)孔，再以孔為基 準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準原則。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。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。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，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 C 在整 個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從撥叉 C 零件圖分析可知，它的 內(nèi)花鍵槽，適于作精基準使用。257H? 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 準。 3.4 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。撥叉 C 的加工 的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是：先加工預制孔，再加工花 鍵槽，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) 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 專用夾具設(shè) 計 11 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 的含 0.4%~1.1%80~9c? 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)部基本無雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留物。 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。 （1） 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 提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事， 生產(chǎn)準備工作量大。 （2） 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，多將工序適當集中。但 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 專用夾具設(shè) 計 12 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： （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，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 Ra=80~100μm。 （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好準備， 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 Ra=10~1.25μ m。 （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 。 （4） 光整加工階段 對某些要求特別高的需進行光整加工，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，其精度等級一般為 IT5~IT6, 表面粗糙度為 Ra1.25~0.32μm。 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 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 專用夾具設(shè) 計 13 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面，在粗加工階段就 要加工的很準確，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，見表 3.1。 表 3.1 加工工藝路線方案比較表 方案Ⅰ 方案Ⅱ工序號 工序內(nèi)容 定位基準 工序內(nèi)容 定位基準 010 銑左側(cè)面 右側(cè)面和上端 面 銑左側(cè)面 右側(cè)面和上端 面 020 鉆預制孔 底面和側(cè)面 鉆預制孔 底面和側(cè)面 030 粗、精銑上端 面 已加工預制孔 和側(cè)面 拉內(nèi)花鍵 25H7?已加工預制孔和側(cè)面 040 粗、精銑 18H11 底槽 已加工預制孔 和側(cè)面 粗、精銑 18H11 底槽 內(nèi)花鍵和側(cè)面 050 鉆 2-M8 通孔， 攻絲 已加工預制孔 和側(cè)面 粗、精銑上端 面 內(nèi)花鍵和側(cè)面 060 拉內(nèi)花鍵 25H7?已加工預制孔和側(cè)面 鉆 2-M8 通孔，攻絲 內(nèi)花鍵和側(cè)面 070 去毛刺，清洗 去毛刺，清洗 080 檢驗 檢驗 加工工藝路線方案的論證： 方案Ⅰ、Ⅱ主要區(qū)別在于在加工上端面及以下工序時，所選定位基準不同， 方案Ⅰ選用預制孔為主要定位基準，方案Ⅱ選用花鍵作主要定位基準，很顯然 選用內(nèi)花鍵做定位基準更符合設(shè)計要求，因為其表面精度更高，且和某些需加 工面有位置精度要求。 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 見表 3.2。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 專用夾具設(shè) 計 14 表 1.2 加工工藝過程表 工序號 工 種 工作內(nèi)容 說 明 010 鑄造 金屬型澆鑄 鑄件毛坯尺寸： 長： 寬： 高：80m475 預制孔、底槽不鑄出 020 熱處理 退火 030 銑 銑側(cè)面 專用銑夾具裝夾； 臥式銑床（X52K） 040 鉆 鉆預制孔 21H?專用夾具裝夾；輕型圓柱 立式鉆床 (503)ZQ 050 拉 拉內(nèi)花鍵 57專用夾具裝夾； 臥式拉床（L6120） 060 銑 銑底槽 18H11，深 35mm 專用夾具裝夾； 臥式銑床（ ）52XK 070 銑 粗、精銑上端面 專用夾具裝夾； 臥式銑床（ ） 080 鉆 攻絲 鉆通孔 6.7mm? 攻 M8 螺紋 專用夾具裝夾； 搖臂鉆床 (3025)Z 090 去毛刺 清洗 100 檢驗 入庫 3.5 撥叉 C的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 撥叉 C 其材料是 HT200，采用的是金屬型鑄造，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 （1） 撥叉 C 為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求： ① 鑄件的壁厚應(yīng)合適、均勻，不得有突然變化。 ② 鑄造圓角要適當，的得有尖棱、尖角。 ③ 鑄件的結(jié)構(gòu)要盡量簡化。 ④ 加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 專用夾具設(shè) 計 15 ⑤ 鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。 （2） 設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到： ① 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。 ② 工藝基準以設(shè)計基準相一致。 ③ 便于裝夾、加工和檢查。 ④ 結(jié)構(gòu)要統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標準刀具進行加工。 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 C的偏差計算 （1） 側(cè)面加工的偏差及加工余量計算 本次加工面用于以后加工中的定位面，一次性銑削到尺寸 80mm，查參考文 獻[12]表 1-25，得側(cè)面加工偏差為 。0.3m? （2） 預制孔及花鍵孔的偏差及加工余量計算 加工預制孔時，由于鑄造是沒鑄出，且為一次鉆出，通過拉削后保證花鍵 尺寸 ，預制孔尺寸 ，查參考文獻[5]表 2.3-54，得花鍵拉57Hm?21H? 削余量為 0.7-0.8mm，取 0.8mm，即預制孔加工到 ，一次拉削到設(shè)計要21.m? 求，查參考文獻[5]表 1.12-11，得花鍵偏差為 。0.45? （3） 撥叉上端面的偏差及加工余量計算 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：參照參考文獻[5]表 3.2-23。其余量值規(guī)定為 ，現(xiàn)取m4.3~72 。表 3.2-27 粗銑平面時厚度偏差取 。m0.3 028.? 精銑：參照參考文獻[5]表 2.3-59，其余量值規(guī)定為 。1 鑄造毛坯的基本尺寸為 根據(jù)參考文獻[5]表 2.3-11,鑄件尺723.016m??。 寸公差等級選用 IT7，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 .m。 毛坯的名義尺寸為： .。 毛坯最小尺寸為： 76054?? 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 專用夾具設(shè) 計 16 毛坯最大尺寸為： 760.5.m?? 粗銑后最大尺寸為： 213 粗銑后最小尺寸為： .87.2? 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即保證尺寸 72mm，表面與花鍵軸的平行 度公差為 0.1mm。 （4） 18H11（ ）槽偏差及加工余量：0.18? 鑄造時槽沒鑄出，參照參考文獻[8]表 21-5，得粗銑其槽邊雙邊機加工余量 2Z=2.0mm，槽深機加工余量為 2.0mm，再由參照參考文獻 [3]表 21-5 的刀具選 擇可得其極限偏差：粗加工為 ，精加工為 。0.1?0.13? 粗銑兩邊工序尺寸為： ；826m?? 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：33mm； 精銑兩邊工序尺寸為： ，已達到其加工要求： 。0.138? 0.18? （5） 2-M8 螺紋偏差及加工余量： 參照參考文獻[5]表 2.2-2，2.2-25,2.3-13 和參考文獻 [12]表 1-8，可以查得： 鉆孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是12?IT12.5Raum?0.15m 查參考文獻[5]表 2.3-47，表 2.3-48，表 2.3-71。確定工序尺寸及加工余量 為： 加工該組孔的工藝是：鉆——攻絲 鉆孔： 6.7m? 攻絲：攻 2-M8 螺紋孔。 3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 1：銑側(cè)面 機床：臥式銑床 刀具：根據(jù)參考文獻[4]表 10-231，選用高速鋼錯齒三面刃銑刀，規(guī)格為： 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 專用夾具設(shè) 計 17 ，齒數(shù)為 12 齒。160,4,32DmdLm?? 銑削深度 ：pa1 每齒進給量 ：查參考文獻[5]表 2.4-75， ，取f 0.2~3fmaz? 。0.3.6fazr? 銑削速度 ：查參考文獻[4]表 11-94，得 ，V150.25~.3inVs 取 .ms 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n 100.365.8/min14VrD???? 查參考文獻[5]表 3.1-74 取 7? 實際切削速度 ：v.103.1/06n