撥叉工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計課程設(shè)計報告1

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1、 課 程 設(shè) 計 報 告 （理工類） 題 目 撥叉工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計 課 程 名 稱 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 目 錄 第二節(jié)撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 3 一、 撥叉的用途 3 二、 撥叉的用途 3 三、 審查撥叉的工藝性

2、 5 四、 確定撥叉的生產(chǎn)類型 6 第二節(jié) 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 6 一、 選擇毛坯 6 二、 繪制撥叉鍛造毛坯簡圖 6 三、 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 6 第三節(jié) 擬定撥叉工藝路線

3、 8 一、 定位基準的選擇 9 二、 各表面加工方案的確定 9 三、 加工階段的劃分 10 四、 工序的集中與分散 10 五、 確定工藝路線 10 六、 機床設(shè)備及工藝裝備的選用 11 七

4、確定工藝路線 11 第四節(jié) 確定加工余量和工序尺寸12 一 工序1和工序2——加工撥叉頭兩端面至設(shè)計尺寸 12 二、工序5和工序8——加工撥叉腳兩端面至設(shè)計尺寸 15 第五節(jié) 確定切削用量及時間額定 17 一、 確定切削用量 17 二、 時間定額的計算

5、 20 工序卡片23 課程設(shè)計示例及相關(guān)內(nèi)容講解 圖2-1、圖2-2分別為某拖拉機用撥叉零件的零件圖和三維圖樣。已知：零件材料為35鋼，重量為4.5kg，年產(chǎn)量Q=3000臺/年，m=1件/臺。試為該撥叉零件編制工藝規(guī)程。 第一節(jié) 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 一、 零件的作用

6、 該撥叉應(yīng)用在某拖拉機變速箱的換檔機構(gòu)中。撥叉頭以 孔套在變速叉軸上，并用銷釘經(jīng) 孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機構(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動，撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位，從而改變拖拉機的行駛速度。 該撥叉在改換檔位時要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強度、剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔Ф30+0.021 0mm(H7)和鎖銷孔Ф8+0.015 0mm(H7)，在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點予以保證。 二、 撥叉的技術(shù)要求

7、該撥叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡單，屬典型的叉桿類零件。為實現(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；為保證撥叉換檔時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對叉軸孔 Ф30+0.021 0mm的垂直度要求為0.1mm，其自身的平面度為0.08mm。為保證撥叉在叉軸上有準確的位置，改換檔位準確，撥叉采用鎖銷定位。鎖銷孔的尺寸為 Ф8+0.015 0mm，且鎖銷孔的中心線與叉軸孔中心線的垂直度要求為0.15mm。 綜上所述，該撥叉件的各項技術(shù)要求制定較合理，符合該零

8、件在變速箱中的功用。 三、 審查零件的工藝性 由零件圖可知，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； 孔和 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（叉腳兩端面、變速叉軸孔 Ф30+0.021 0mm和鎖銷孔Ф8+0.015 0mm外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常生產(chǎn)條件下，采用經(jīng)濟加工方法加工出合格產(chǎn)品。由此可見，該零件的工藝性較

9、好。 四、 確定零件的生產(chǎn)類型 零件的年產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計算 ----------（2-1） 式中 N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺、輛/年） M——每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛） a%——備品率，一般取2%~4% b%——廢品率，一般取0.3%~0.7% 表2-2 不同機械產(chǎn)品的零件質(zhì)量型別表 表2-3機械加工零件生產(chǎn)類型的劃分 結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和

10、0.5%，則年產(chǎn)綱領(lǐng) 撥叉重量為4.5kg，查表2-2知，撥叉屬輕型零件；由表2-3知，該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 第二節(jié) 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯簡圖 一、選擇毛坯 由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強撥叉的強度和沖擊韌度，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)類型為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，宜采用模鍛法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為5度。 二、確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 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 已知機械加工后撥叉重量為4.5kg，可初步估算出機械加工前鍛件毛坯重量

11、為6 kg 3）鍛件形狀復雜系數(shù)S 對撥叉零件圖進行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度（每個待加工面留大致3mm余量），即l=158mm,b=120mm,h=86mm;由公式2-4和2-2可計算出該撥叉鍛件的形狀復雜系數(shù) 由于0.47介于0.32和0.63之間，所以該撥叉的形狀復雜系數(shù)屬 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)量分數(shù)小于0．65％的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù) 級。 5）鍛件分模線形狀 根據(jù)該撥叉件的形位特點，本例選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，屬平直分模線，如圖6－3撥叉鍛造毛坯簡圖所示。 6）零件表面粗糙度 由零件圖可知

12、，該撥叉各加工表面的粗糙度 均大于等于1．6 。 根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結(jié)果列于表6-2中 鍛件質(zhì)量/kg 包容體質(zhì)量/kg 形狀復雜系數(shù)S 材質(zhì)系數(shù) 公差等級 6 12.7 普通級 毛坯尺寸/mm 機械加工總余量/mm 尺寸公差/mm 毛坯尺寸/mm 備注 寬度48 表2-6 2~2.5（取2） 表2-9 厚度80 表2-7 2~2.5（兩端面分別取2和2.5） 表2-9 厚度20 25 表2-7 2~2.5（兩端面各取2.5） 表2-9 30

13、 24.8 表2-6 2.6（單邊） 表2-10 中心距115.5 表2-8 繪制撥叉鍛造毛坯件圖 由表6-2所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖如圖2-16。 圖2-16 撥叉鍛造毛坯簡圖 第三節(jié) 擬定工藝路線 一、表面加工方法的選擇 先確定精基準，再確定粗基準。 1.精基準的選擇 根據(jù)該撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇撥叉頭左端面和叉軸孔 Ф30+0.021 0mm作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”原則。撥叉軸

14、孔Ф30+0.021 0mm的軸線是設(shè)計基準，選用其作精基準定位加工撥叉腳兩端面和鎖銷孔Ф8+0.015 0mm，實現(xiàn)了設(shè)計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。選用撥叉頭左端面作為精基準同樣是遵循了“基準重合”的原則，因為該撥叉在軸向方向上的尺寸多以該端面作設(shè)計基準；另外，由于撥叉件剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面，并應(yīng)作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用點不能作用在叉桿上。選用撥叉頭左端面作精基準，夾緊可作用在撥叉頭的右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。 2.粗基準的選擇 作為粗基準的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺

15、欠。本例選擇撥叉頭右端面作粗基準。采用撥叉頭右端面作粗基準加工左端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準；再采用加工過的撥叉頭左端面作為精基準加工 插軸孔，這樣遵循了粗基準不重復使用的原則，同時能保證撥叉頭左端面與 插軸孔的垂直度。 二、表面加工方法的選擇 根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表6－3所示。 加工表面 經(jīng)濟精度 表面粗糙度Ra/ 加工方案 備注 撥叉頭左端面 IT11 3.2 粗銑—半精銑 表1-11 撥叉頭右端面 IT13 12.5 粗銑 表1-11 撥叉腳內(nèi)表面

16、 IT13 125 粗銑 表1-11 撥叉腳兩端面（淬硬） IT9 3.2 粗銑—精銑—磨削 表1-11 Ф30mm孔 IT7 1.6 粗擴—精擴—絞 表1-10 Ф8mm孔 IT7 1.6 鉆—粗銑—精絞 表1-10 操縱槽內(nèi)縱面 IT12 6.3 粗銑 表1-11 操縱槽底面 IT13 12.5 粗銑 表1-11 三、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

17、幾個階段。 在粗加工階段，首先將精基準（撥叉頭左端面和叉軸孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，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，進行撥叉腳兩端面的磨削加工。 四、工序的集中與分散 本例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)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運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

18、要求。 五、工序順序的安排 1.機械加工工序 （1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準—撥叉頭左端面和叉軸孔 。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）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 以及撥叉腳兩端面，后加工次要表面——操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔 孔；先銑操縱槽，再鉆銷軸孔 。 2．熱處理工序 叉腳兩端面在精加工之前進行局部高頻淬火，淬火硬度大于47HBS，有利于提高其耐磨性和在工作中承受沖擊載荷的能力。 3．輔助工序 粗加工撥叉腳兩端面和熱處理后

19、，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；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為：基準加工——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，期間穿插一些輔助工序。 六、機床設(shè)備及工藝裝備的選用 1.機床設(shè)備的選擇 在中批生產(chǎn)條件下，可以選用通用萬能設(shè)備和數(shù)控設(shè)備。本例各工序所選機床設(shè)備詳見表6-4. 2.工藝裝備的選用 工藝裝備主要包括刀具，夾具，量檢具和輔具。本題所選刀具，量具詳見表6-4。夾具均采用專業(yè)機床夾具。 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表6－4列出了撥叉的

20、工藝路線。 七、確定工藝路線 表6-4撥叉工藝路線及設(shè)備、工裝的選用 工序號 工序名稱 機床設(shè)備 刀具 量具 1 初檢 2 粗銑撥叉頭兩端面 立式銑床X50 端銑刀 游標卡尺 3 半精銑撥叉頭左端面 立式銑床X50 端銑刀 游標卡尺 4 粗擴、精擴、倒角、鉸孔 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 卡尺、賽規(guī) 5 粗銑撥叉腳兩端面 臥式雙面銑床 三面刃銑刀 游標卡尺 6 銑叉爪口內(nèi)側(cè)面 立式銑床X50 銑刀 游標卡尺 7 粗銑操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面 立式銑床X50 鍵槽銑刀 卡規(guī)深度游標卡尺

21、8 精銑撥叉腳兩端面 臥式雙面銑床 三面刃銑刀 游標卡尺 9 鉆、倒角、粗鉸、精鉸孔 四面組合鉆床 復合鉆頭、鉸刀 卡尺、賽規(guī) 10 去毛刺 鉗工臺 平挫 11 熱處理——撥叉腳兩端面局部淬火 淬火機等 12 中檢 賽規(guī)、百分表、卡尺等 13 校正撥叉腳 鉗工臺 手挫 14 磨削撥叉腳兩端面 平面磨床M7120A 砂輪 游標卡尺 15 清洗 清洗機 16 終檢 賽規(guī)、百分表、卡尺等 第四節(jié) 加工余量、工序尺寸和公差的確定 作為示例，此處只介紹第1、2、5、8、9三道工序的加工

22、余量和工序尺寸公差的確定方法。 一、工序1和工序2——加工撥叉頭兩端面至設(shè)計尺寸 第1、2兩道工序的加工過程為： 1）以右端面B定位，粗銑左端面A，保證工序尺寸 ； 2）以左端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸 ； 3）以右端面定位，半精銑左端面，保證工序尺寸 ，達到零件圖設(shè)計尺寸D的要求。 第1、2道工序加工過程示意圖 圖6-5第1、2道工序工藝尺寸鏈圖 1）從圖6-5a知，p3=D=800 -0.3 ； 2）從圖6-5b所示知，p2=p3+z3 ，其中z3 為半精銑余量，查表2-25確定 ，則p2=81 。由于工序尺寸p2 是在粗銑加工中

23、保證的，查表1-8知，粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等級可達IT9~IT13，因此確定該工序尺寸公差為IT12，其公差值為0.35mm，故P2=810 -0.35mm； 3）從圖6-5c所示工序尺寸鏈知P1=P2+P3， ，其中 Z2為粗銑余量，由于B面的加工余量是經(jīng)粗銑一次切除的，故Z2 應(yīng)等于B面的毛坯余量，即Z2=2mm ， 。由表1-8確定該粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等級為IT13，其公差值為0．54mm，故P1=830 -0.45mm。 4）加工余量的校核 為驗證工序工序尺寸及公差確定的是否合理，還需對加工余量進行校核。 1.余量Z3的校核。在圖6-5b所示尺寸鏈中Z3是封閉環(huán)。故

24、 Z3max=P2max-P3min=[81+0-(80-0.3)]mm=1.3mm Z3min=P2min-P3max=[81+0.35-(80+0)]mm=1.65mm 校核結(jié)果表明，余量Z3大小是合適的。 2. 余量Z2的校核。在圖6-5c所示尺寸鏈中Z2是封閉環(huán)。故 Z2max=P1max-P2min=[83+0-(81-0.30)]mm=2.30mm Z2min=P1min-P2max=[83-0.54-(81+0)]mm=1.46mm 校核結(jié)果表明，余量Z2大小是合適的。

25、 經(jīng)上述分析計算，可確定各工序尺寸分別為P1=830 -0.54mm，P2=810 -0.3mm， P3=800 -0.3mm 二、工序5和工序8——粗、精銑撥叉腳兩端面至設(shè)計尺寸 （一）工序加工工程 1）以右端面B定位，粗銑左端面A，保證工序尺寸p1 ； 2）以左端面A定位，粗銑右端面B，保證工序尺寸p2 ； 3）以右端面B定位，精銑左端面A，保證工序尺寸p3； 4）以左端面A定位，精銑右端面B，保證工序尺寸P4， 達到零件圖設(shè)計尺寸D的要求。 (二)求解各工序尺寸及公差 確定工序尺寸P4 =D=20+0.025 -0.02mm 確定工

26、序尺寸P3 = P4 + Z3 ；P2 = P3 + Z2 ；P1 = P2 + Z1 。查表2-25確定其中粗銑余量Z2 = Z1 =1.5mm，精銑余量Z3 = Z4 =1mm 粗銑公差范圍等級為IT9-IT13，精銑公差等級范圍IT7-IT11。其中精銑工序的經(jīng)濟加工精度為IT10，其公差值為0.084，粗銑工序的經(jīng)濟加工精度為11，其公差為0.13mm。因此初步定工序尺寸P4 =20+0.025 -0.025mm、P3=210 -0.084mm、P2 =200 -0.13mm、P1 =23.50 -0.013mm （三）校核加工余量 1.余量Z4的校核。

27、 Z4max=P3max-P4min=[21+0-(20-0.025)]mm=1.025mm Z4min=P3min-P4max=[21-0.085-(20+0.025)]mm=0.90mm 校核結(jié)果表明，余量Z4大小是合適的。 2.余量Z4的校核。 Z3max=P2max-P3min=[22+0-(21-0.08)]mm=1.08mm Z3min=P2min-P3max=[22-0.13-21]mm=0.87mm 校核結(jié)果表明，余量Z3大小是合適的。 3.余量Z2的校核。

28、 Z2max=P1max-P2min=[23.5+0-(22.3-0.13]mm=1.60mm Z2min=P1min-P2max=[23.5-0.13-22.2)]mm=1.35mm 校核結(jié)果表明，余量Z2大小是合適的。 余量校核結(jié)果表明所確定的工序尺寸公差是合理的。 經(jīng)上述分析計算，可確定各工序尺寸分別為P4 =20+0.025 -0.025mm、P3=210 -0.084mm、P2 =200 -0.13mm、P1 =23.50 -0.013mm 三、工序9——鉆一粗鉸一精鉸孔 由表2－20可查得，精鉸余量 ；粗鉸余量

29、 ；鉆孔余量 。查表1-10可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，精鉸：IT7；粗鉸：IT 10；鉆：IT 12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm；粗鉸：0．058mm；鉆：0.15mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸： ；粗鉸： ；鉆孔： ，它們的相互關(guān)系如圖2-19所示。 第六節(jié) 切削用量、時間定額的計算 作為示例，此處只介紹第1、2、5、8、9三道工序的切削用量和時間定額的確定方法。 一、切削用量的計算 1.工序1——粗銑撥叉頭兩端面 該

30、工序分兩個工步，工步1是以B面定位，粗銑A面；工步2是以A面定位，粗銑B面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度v和進給量f是一樣的，只有背吃刀量不同。 （1）背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量取為（參見圖6－5），等于A面的毛坯總余量減去工序2的余量，即＝2．5mm－ 1mm＝1.5mm（因為A面要經(jīng)過兩道工序——粗銑、半精銑——才能將其全部毛坯余量加工完）；而工步2的背吃刀量取為，則＝2mm，故＝2mm。 （2）進給量的確定 由表5－7，按機床功率為5～10kW、工件——夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.13mm／z。 （3）銑

31、削速度的計算 由表5－12，按鑲齒銑刀、d／z＝100／5，f=0.13mm/z的條件選取，銑削速度v可取為135m／min。由公式可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000135／min／（π100r=429.9r／min，參照表4-16所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n＝380r／min，再將此轉(zhuǎn)速代人公式，可求出該工序的實際銑削速度v=nπd/1000=3803.14100/100m/min=119m/mm。 2．工序2——半精銑撥叉頭左端面A （1）取。 （2）確定進給量，查表5—7，半精銑取小值，取fz取為0.09mm／r。 （3）由表5－12，按鑲齒銑刀、d／Z＝100／

32、5、＝f／Z=0．09mm／z的條件選取，銑削速度v取為150m／min。由公式可求得銑刀轉(zhuǎn)速n＝1000150m／（π100）r／min＝477r／min，參照表4-16所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n＝490r／min。再將此轉(zhuǎn)速代人公式，可求出該工序的實際銑削速度v＝nπd／1000＝3.14490100／1000m/min＝153.86m／min。 3.工序5—粗銑撥叉腳兩端面 該工序分兩個工步，工步1是以B面定位，粗銑A面；工步2是以A面定位，粗銑B面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度v和進給量f還有背吃刀量一樣的。 （1）確定

33、背吃刀量 取ap =Z2 = Z1 =1.5mm。 （2）確定進給量 查表5-7，粗銑=0.13mm/z （3）銑削速度的計算 由表5－12，按鑲齒銑刀、d／z＝100／5，f=0.13mm/z的條件選取，銑削速度v可取為135m／min。由公式可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000135／min／π100r=429.9r／min，參照表4-19所列X62型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n＝375r／min，再將此轉(zhuǎn)速代人公式，可求出該工序的實際銑削速度v=nπd/1000=3753.14100/1000m/min=117.75m/mm。 3.工序8—精銑撥叉腳兩端面 （1）確定背吃刀量 取a

34、p =Z3 = Z4 =1.0mm。 （2）確定進給量 查表5-7，粗銑=0.09mm/z （3）銑削速度的計算 由表5－12，按鑲齒銑刀、d／z＝100／5，f=0.09mm/z的條件選取，銑削速度v可取為150m／min。由公式可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000135／min／π100r=429.9r／min，參照表4-19所列X62型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n＝475r／min，再將此轉(zhuǎn)速代人公式，可求出該工序的實際銑削速度v=nπd/1000=4753.14100/1000m/min=149.15m/mm。 4.工序9——鉆、粗鉸、精鉸孔 （1）鉆孔工步 1

35、）確定背吃刀量：ap=z鉆/2=3.9mm。 2）由表5－22和表4—10，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0．17mm／r。 3）由表5－22，按工件材料為45的條件選取，切削速度v可取為22m／min。由公式可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為n=898.26r／min，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960r／min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際鉆削速度v＝nπd／1000＝960t／minπ7．8mm／1000＝23.52m／min。 （2）粗鉸工步 1）取ap=z鉆/2=0.08mm。 2）由表5－32和表4—10，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f＝0．22mm／r。

36、 3）由表5－32，切削速度v可取為10m／min。由公式可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速刀n=400.1r／min，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速為n=392r／min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際切削速度v= nπd／1000＝392π7.96/1000 m／min＝2.4m／min。 （3）精鉸工步 1）取ap=z鉆/2=0.02mm。 2）由表5－32和表4—10，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.17mm／r。 3）由表5－32，切削速度v可取為7m／min。由公式可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n＝278.6r／min，參照表4—9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取

37、轉(zhuǎn)速n=272r／min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際切削速度v= nπd／1000＝272π8／1000 m/mm＝6.83m／min。 二、時間定額的計算 1.基本時間的計算 1）工序1——粗銑撥叉頭兩端面 根據(jù)表5－47中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角＝90）的基本時間計算公式可求出該工序的基本時間。由于該工序包括兩個工步，即兩個工件同時加工（詳見表2-13中工序簡圖），故式中l(wèi)＝255mm＝110mm；l2=1mm；l1 =0.5[d-√(d2-a2 e)]+(1~3)=0.5[100-√(1002-552)]+1mm=9.25mm；＝fn＝zn＝0.135380mm

38、／min＝247rnrn／min 將上述結(jié)果代入公式t=(l+l1+l2)/fmz，則該工序的基本時間＝（110mm＋9.25mm＋1mm）／247rnrn／min≈0．49min＝29.5s。 （2）工序2——精銑撥叉頭左端面A 同理，根據(jù)表5－47中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角＝90）的基本時間計算公式可求出該工序的基本時間。式中l(wèi)＝55mm；=9.25mm；＝1～3mm，?。?mm；＝fn＝0.095490mm／min＝220.5mm／min。將上述結(jié)果代人公式，則該工序的基本時間＝ （55mm＋9.25mm＋1mm）／220.5mm／min≈0．30min＝18s （3）工序

39、5——粗銑撥叉腳兩端面 根據(jù)表5－47中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角＝90）的基本時間計算公式可求出該工序的基本時間。該工序分兩個工步，工步1是以B面定位，粗銑A面；工步2是以A面定位，粗銑B面。故式中l(wèi)＝260mm＝120mm l2=1mm l1 =0.5[d-√(d2-a2 e)]+(1~3)=0.5[100-√(1002-602)]+1mm=11mm；＝fn＝zn＝0.135375mm／min＝243.75rnrn／min 將上述結(jié)果代入公式t=(l+l1+l2)/fmz，則該工序的基本時間＝（120mm＋11mm＋1mm）／243.75rnrn／min≈0．54min＝32s。

40、 （4）工序8——粗銑撥叉腳兩端面 同理，根據(jù)表5－47中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角＝90）的基本時間計算公式可求出該工序的基本時間。式中l(wèi)＝120mm；=11mm；＝1～3mm，?。?mm；＝fn＝0.095475mm／min＝213.75mm／min。將上述結(jié)果代人公式，則該工序的基本時間＝ （60mm＋11mm＋1mm）／213.75mm／min≈0．34min＝20s （5）工序9——鉆、粗鉸、精鉸mm孔 1）鉆孔工步 根據(jù)表5－45，鉆孔的基本時間可由公式求得。式中l(wèi)＝20mm；＝1mm；；f＝0．17mm／r；n＝960r／min。將上述結(jié)果代人公式，則該工序的基

41、本時間＝（20＋3.8＋1）／（0．17960）min ≈0．16min＝9.6s。 2）粗鉸工步 根據(jù)表5－45，鉸圓柱孔的基本時間可由公式求得。式中、由表3－42按＝15、＝（D－ d）/2＝（7.96mm-7.8mm）／2＝0.08mm的條件查得＝0．37mm；＝15mm；而l＝20mm；f=0.22mm／r；n＝392r／min。將上述結(jié)果代人公式，則該工序的基本時間＝（20mm＋0.37mm＋15mm）／（0．22mm／r392r／min） ≈0.41min＝24.6s。 3）精鉸工步 同上，根據(jù)表5－45可由公式求得該工步的基本時間。、由表5－46按＝15、＝（D－ d）/2＝

42、（8mm-7.96mm）／2=0.02mm的條件查得＝0.19mm；＝13mm；而l＝20mm；f＝0.17mm／r；n＝275r／min。將上述結(jié)果代人公式，則該工序基本時間=（20mm＋0.19mm＋13mm）／（0.17mm／r272r／min）≈0.71min＝42.6s。 2.輔助時間ta的計算 輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=(0.15~0.2) ，本例取=0.15，則各工序的輔助時間分別為： 工序1的輔助時間：=0.1529.6s＝4.5s； 工序2的輔助時間：=0.1518s＝2.70s； 工序5的輔助時間：=0.1532s＝4.8s； 工序8的輔助時間：=0.15

43、20s＝3.0s； 工序9鉆孔工步的輔助時間：=0.159.6s＝1.45s； 工序9粗鉸工步的輔助時間：＝0.1524.6s＝3.70s； 工序9精鉸工步的輔助時間：＝0.1542.6s=6.5s； 3.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備與終結(jié)時間。由于本例中撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間是作業(yè)時間的2％～7％，休息與生理需要時間，是作業(yè)時間的2％～4％，本例均取為3％，則各工序的其他時間（＋＋(tz/m)）可按關(guān)系式（3％＋3％＋3

44、％）（＋）計算，它們分別為： 工序1的其他時間：＋＋(tz/m) =9％（29.4s＋4.41s）=3.05s； 工序2的其他時間：＋＋(tz/m)＝9％（18s＋2.70s）＝1.85s； 工序5的其他時間：＋＋(tz/m) =9％（32s＋4.8s）=3.31s； 工序8的其他時間：＋＋(tz/m)＝9％（20s＋3.0s）＝2.05s； 工序9鉆孔工步的其他時間：＋＋(tz/m)＝9％（9.6s＋1.44s）＝0.95s； 工序9粗鉸工步的其他時間：＋＋(tz/m)＝9％（24.6s＋3.69s）＝2.50s； 工序9精鉸工步的其他時間：＋＋(tz/m)＝9％（42.6s＋

45、6.38s）＝4.38s； 4.單件時間td j的計算 單件時間的計算 本例中各工序的單件時間分別為： 工序1的單件時間：＝29.4s＋4.41s＋3.04s＝36.85s； 工序2的單件時間：=18s＋2.7s＋1.86s=22.55s； 工序5的單件時間：＝32s＋4.8s＋3.312s＝40.11s； 工序8的單件時間：=20s＋3.0s＋2.07s=25.05s； 工序9的單件時間為三個工步單 件時間的和，其中 鉆孔工步＝9.6s＋1.44s＋0.99s＝12.05s； 粗鉸工步=24.6s＋3.69s＋2.55s＝30.85s； 精鉸工步＝42.6s＋6.39

46、s＋4.41s=53.40s； 因此，工序9的單件時間=++=12.03s十30.84s＋53.40s＝96.20s。 將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件。作為示例的表6－5列出了撥叉零件的機械加工工藝過程；表2-13、表2-14、表2-15、表2-16、表2-17、表2-18分別列出了撥叉加工總工藝過程、第1、2、5、8、9三道工序的工序卡。 表2-13 （廠 名） 機 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1頁 材料牌號 35鋼 毛坯種類 鍛件 毛坯

47、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 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 粗銑撥叉頭兩端面 粗銑兩端面至81.170-80.825mm、Ral2.5μm X51 面銑刀、游標卡尺 0 36.85s 2 半精銑撥叉頭左端面 半精銑撥叉頭左端面至80-79.5mm、Ra6.3μm X51 面銑刀、游標卡尺 0 22.55s 3 擴、鉸φ30孔 Z535 擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)

48、4 校正撥叉腳 鉗工臺 手錘 5 粗銑撥叉腳兩端面 粗銑兩端面至22.175-21.875mm、 Ra12.5μm X62 三面刃銑刀、游標卡尺 0 41.05s 描 圖 6 銑叉爪口內(nèi)表面 X51 銑刀、游標卡尺 7 銑槽 X51 槽銑刀、卡規(guī)、深度游標卡尺 描 校 8 精銑撥叉腳兩端面 精銑B面至20.026-19.975mm、 Ra3.2μm X62 三面刃銑刀、游標卡尺 0 41.75s 9 鉆、鉸φ8mm孔 鉆、粗鉸、精鉸φ8mm孔至φ8-φ

49、8。015mm、Ral.6μm Z525 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 底圖號 10 去毛刺 鉗工臺 平銼 設(shè)計 (日期) 審核 (日期) 標準化 (日期) 會簽 (日期) 裝訂號 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 （廠 名） 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零

50、件名稱 撥叉 共2頁 第2頁 材料牌號 35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 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 11 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 12 熱處理 撥叉腳兩端面局部淬火、低溫回火 淬火機等 13 校正撥叉腳 鉗工臺 手錘 14 磨削撥叉腳兩端面 M7120A 砂輪、游標卡尺 15

51、清洗 清洗機 描 圖 16 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 描 校 底圖號 設(shè)計 (日期) 審核 (日期) 標準化 (日期) 會簽 (日期) 裝訂號 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 表2-14 （廠 名） 機 械 加

52、工 工 序 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 撥叉 共16頁 第1頁 車間 工序號 工序名 材料牌號 1 粗銑撥叉頭兩面 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 2 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 0 36.85s 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 r/min

53、 切削 速度 m/min 進給量 mm/r 背吃 刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 描 圖 機動 輔助 1 粗銑A面至83.27-82.73mm、Ral2.5μm YT15硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺 380 119.3 0.13 1．5 1 29.4s 4.41s 描 校 2 粗銑B面至81.175-80.825mm、 Ral2.5μm YT15硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺 380 119.3 0.13 1．5 1 29.4s 4.41s 底圖號 設(shè)計 (日期) 審

54、核 (日期) 標準化 (日期) 會簽 (日期) 裝訂號 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 表2-15 （廠 名） 機 械 加 工 工 序 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 撥叉 共16頁 第2頁 車間 工序號 工序名 材料牌號 2 半精銑撥叉頭左面 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱

55、設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 0 22.56s 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 r/min 切削 速度 m/min 進給量 mm/r 背吃 刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 描 圖 機動 輔助 1 半精銑撥叉頭左端面A至80-79.7mm、 Ra3.2μm YT15硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺 490 153.86 0.09 1 1 1

56、8s 2.70s 描 校 底圖號 設(shè)計 (日期) 審核 (日期) 標準化 (日期) 會簽 (日期) 裝訂號 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 （廠 名） 機 械 加 工 工 序 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 撥叉 共16頁 第5頁 車間 工序號 工序名 材料牌號 5 粗銑撥叉

57、腳兩端面 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X62 2 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 41.04s 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 r/min 切削 速度 m/min 進給量 mm/r 背吃 刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 描 圖 基本 輔助 1 粗銑A面至23.77-23.23mm、Ra1

58、2.5μm YT15硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺 375 117.75 0.13 1.5 1 32s 4.8s 描 校 2 粗銑B面至22.175-21.875mm、Ra12.5μm YT15硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺 375 117.75 0.13 1.5 1 32s 4.8s 底圖號 設(shè)計 (日期) 審核 (日期) 標準化 (日期) 會簽 (日期) 裝訂號 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字

59、 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 表2-17 （廠 名） 機 械 加 工 工 序 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 撥叉 共16頁 第8頁 車間 工序號 工序名 材料牌號 8 粗銑撥叉頭兩面 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X62 2 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終

60、 單件 41.75 s 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 r/min 切削 速度 m/min 進給量 mm/r 背吃 刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 描 圖 機動 輔助 1 精銑A面至21.026-20.974mm、Ra3.2μm YT15硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺 475 149.15 0.1 1 1 20s 3.0s 描 校 2 精銑B面至20.026-19.974mm、 Ra3.2μm YT15硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺 475 149.15 0.

61、1 1 1 20s 3.0s 底圖號 設(shè)計 (日期) 審核 (日期) 標準化 (日期) 會簽 (日期) 裝訂號 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 表2-18 機 械 加 工 工 序 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 撥叉 共

62、16頁 第9頁 車間 工序號 工序名 材料牌號 9 鉆、鉸φ8mm孔 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 96.27 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 r/min 切削 速度 m/min 進給量 mm/r 背吃 刀量 mm 進給 次數(shù) 工

63、步工時 描 圖 機動 輔助 1 鉆孔至Ф7.8~Ф7.95mm、Ra12.5um、至A面距離為40mm 莫氏錐柄麻花鉆、游標卡尺 960 23.52 0.17 3.9 1 9.6s 1.44s 描 校 2 粗絞至Ф7.96~Ф8.018mm、Ra3.2um 硬質(zhì)合金鉸刀、內(nèi)徑千分尺 392 9.8 0.22 0.08 1 24.6s 3.69s 底圖號 3 精絞至Ф8~Ф8.015mm、Ra1.6um 硬質(zhì)合金鉸刀、內(nèi)徑千分尺 275 6.92 0.17 0.02 1 42.6 6.39

64、 設(shè)計 (日期) 審核 (日期) 標準化 (日期) 會簽 (日期) 裝訂號 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 七、專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具由指導老師的分配，決定設(shè)計工序5、8：銑撥叉腳兩端面； 一、機床夾具的工作原理 (1)使工件在夾具中占有正確的加工位置。這是通過工件各定位面與夾具的相應(yīng)定位元件的定位工作面（定位元件上起定位作用的表面）接觸、配合或?qū)?/p>

65、準來實現(xiàn)的。 (2)夾具對于基礎(chǔ)應(yīng)先保證有準確的相對位置，而夾具結(jié)構(gòu)又保證定位元件的定位工作面對夾具與機床相連接的表面之間的相對準確位置，這就保證了夾具定位工作面對于機床切削運動形成表面的準確幾何位置，也就達到了工件加工面對定位基準的相互位置精度要求。 (3)使刀具相對有關(guān)的定位元件的定位工作面調(diào)整到準確位置，這就保證了刀具在工件上加工出的表面對工件定位基準的位置尺寸。 二、問題的提出 基準定位，選擇圓柱銷定位孔Ф30，夾具面定位撥叉頭端面，和菱形銷定位半徑46定位（一面兩空定位），在加兩個支撐釘。該定位為不完全定位，雖然只有5個自由度被限制，但是已經(jīng)滿足銑平面要求。 三、夾具設(shè)計及操作簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意到提高勞動生產(chǎn)率避免干涉，應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘方式。本工序因為銑削用量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大。故使用手動夾緊即可。