倒檔拔叉說明書

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1、 一、零件的工藝分析及生產類型的確定 - 1 - 1.1 零件的作用 - 1- 1.2 零件的工藝分析 - 1 - 1.3 零件的生產類型 -2 - 二、毛坯的選擇與設計 - 2 - 2.1 選擇毛坯 - 2- 2.2 確定機械加工余量 - 2 - 2.3 設計毛坯圖 - 3- 三、加工方法和工藝路線的設計 - 4 - 3.1 定位基準的選擇 - 4 - （1）粗基準的選擇 - 4 - （2）精基準的選擇 - 4 - 3.2 零件表面加工方法的選擇 - 4 - 3.3 制訂工藝路線 - 5 - 四、工序設計 - 7 - 4.1 選擇加工設備與工藝裝備 - 7 -

2、 （1）選擇機床 - 7 - （2）選擇量具 -8 - 4.2 確定工序尺寸 - 9- （1）φ24端面加工余量 - 9 - （2）鉆13、擴14H9孔 - 9 - （3）面加工余量 - 9 - （3）鉆孔 - 10- 五、確定切削用量及基本時間 - 11 - 5.1工序3 - 11 - 5.2 工序4 - 11 - 5.2.1確定鉆φ13mm孔的切削用量。 - 11- 5.2.2確定擴φ14H9孔的切削用量。 - 11 - 5.3工序6 - 12 - 5.3.1確定銑開擋底面圓柱面R15的切削用量 - 12 - 5.3.2 確定銑開擋底面圓柱面R19的切削用量

3、- 12 - 5.3.3確定開擋腳面的切削用量 - 13 - 5.4工序7 - 13 - 5.5 工序8 - 14 - 5.6時間的確定……………………………………………………………………………- 14 - 六、夾具設計 - 17 - 七、設計小結 - 18 - 參考資料 - 19 - 摘要：工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具和輔具等）在不斷革新中，其功能仍十分顯著。機床夾具對零件的加工質量、生產率和生產成本都有著直接的影響。因此，無論傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。撥叉

4、類零件外形比較復雜，幾乎每道工序都離不開夾具。 關鍵詞：夾具 工藝裝配 撥叉 工序 Abstract: The tool is a sign of the progress of human civilization. Since the late 20th century, and mechanical manufacturing process automation has a considerable development. Tools (including fixtures, tools, measuring tools and aids, etc.) in the cont

5、inuous innovation, its function is still very significant. Jigs and fixtures for machining quality, productivity and cost of production has a direct impact. Therefore, whether traditional the manufacture or modern manufacturing systems, are important fixture in the technology and equipment. The fork

6、 parts more complex shape, almost each process is inseparable from the fixture. Keywords:：fixture craft assembly fork process 一、零件的工藝分析及生產類型的確定 1.1 零件的作用 題目所給的零件為倒擋撥叉，是與操縱機構零件結合用與撥動滑動齒輪實現(xiàn)輸出軸的倒轉。故對配合面、14H13槽以及下?lián)懿嬗芯纫蟆? 1.2 零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的試圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。 從零件圖上看，該零

7、件是典型的叉架類零件，結構比較復雜，形位精度要求不算高。為大批量生產的鑄件。其主要加工的有14H9表面粗糙度為Ra6.3um，其軸軸要保證直線度M級0.03；斜腳面尺寸要求公差尺寸為-0.48到0；開擋公差尺寸為0.1到0.2，表面粗糙度為Ra6.3um并保證與14H9軸線的垂直度為0.25；R19面粗糙度為Ra12.5um，表面要求淬火處理，硬度要求為48~53HRC；下爪總長公差尺寸為-1到0；后腳面公差尺寸為0到0.52，前面到軸線尺寸18的公差尺寸為0.2；孔8.7公差尺寸為0到0.09，其軸線到開擋前腳面的尺寸41.5的公差尺寸為0.15，孔深32公差尺寸為-1到0；撥叉尺寸要求較高

8、，兩內表面歸于孔8.7的對稱度為0.4，內表面表面粗糙度為Ra12.5，內表面滿足配合14H13公差尺寸為0到0.27，其槽底部分允許呈R3max圓角或2最大長為3的倒角；孔8.7還需锪平直徑為12；孔24端面、開擋內R15面、孔8.7內表面以及槽14H13底面表面粗糙度為Ra25一般的加工都可獲得。通過分析該零件，其布局合理，雖結構復雜，但加工要求比較容易保證，我們通過專用夾具可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。 1.3 零件的生產類型 依設計題目，結合生產實際可知該零件的生產綱領零件是大批量生產的鑄件。 二、毛坯的選擇與設計 2.1

9、 選擇毛坯 該零件材料為ZG310-570，屬于批量生產，而且零件的結構復雜，采用鑄件成型。 2.2 確定機械加工余量 鑄件的尺寸公差按GB/T6414-1999確定，機械加工余量按GB/T11351-89確定，材料為ZG310-570。由于是大批量且形狀復雜的零件，所以毛坯選擇砂型鑄造。 根據GB/T6414-1999查表得尺寸公差CT為8-12級。加工余量等級為F~H。所以，可取CT=9級。查表（GB/T6414）查出各表面的公差數值。 零件尺寸 公差CT 端面46 2 腳面圓柱面15 1.6 腳面圓柱面19 1.7 兩腳面尺寸6

10、 1.5 14H13槽面尺寸14 1.6 槽底面14 1.6 叉腳開擋尺寸23 1.7 2.3 設計毛坯圖 撥叉毛坯圖尺寸（單位：mm） 零件表面 總余量 毛坯尺寸 公差CT 端面46 2 50 2 腳面圓柱面15 2 13 1.6 腳面圓柱面19 2 17 1.7 兩腳面尺寸6 2 10 1.5 14H13槽面尺寸14 2 10 1.6 槽底面14 2 12 1.6 叉腳開擋尺寸23 2 19 1.7 具體尺寸請看毛坯圖 三、加工方法和工藝路線的設計 3.1 定位基準的選擇 （1）粗基準的選擇

11、 工件在加工第一道或最初幾道工序時，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準，這個是粗基準，該零件選用肋板6的左端面作為粗基準來加工φ14H9孔。以上選擇符合粗基準的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，以及當零件有不加工表面應該以這些不加工表面做粗基準的原則，在以后的工序中，則使用經過加工的表面作為定位基準，加工φ14H9孔，保證其軸線的直線度，并作為以后工序的定位基準，這個基準就是精基準。 （2）精基準的選擇 在選精基準時采用有基準重合，基準統(tǒng)一。這樣定位比較簡單可靠，為以后加工重要表面做好準備。 3.2 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有內孔、倒角、槽、下底面、圓環(huán)面等，材

12、料為ZG310-570。以公差等級和表面粗糙度要求，參考有關資料，其加工方法選擇如下。 （1）φ24端面:表面粗糙度為Ra25um，可選粗銑即可滿足要求。 （2）φ14H9孔：公差等級為9級，表面粗糙度為Ra6.3um，公差尺寸0到0.043，根據GB/T1800.3-1998規(guī)定其公差等級按IT9，可以先鉆后擴孔來滿足要求。 （3）開擋φ15內圓柱面：表面粗糙度為Ra25um，未標注公差等級，故粗銑即可滿足要求。 （4）腳面：表面粗糙度Ra6.3um，加工方法可采用粗銑即可達到要求。 （4）開擋：表面粗糙度為Ra12.5um，加工方法可采用粗銑即可達到要求。 （5）槽14H13：

13、表面粗糙度為Ra12.5um，公差等級13，加工方法可采用粗銑即可達到要求。 （6）槽14H13底面：表面粗糙度為Ra25um，加工方法可采用粗銑即可達到要求。 （7）孔φ：表面粗糙度Ra25um，公差尺寸為0到0.1，根據GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT11，采用鉆孔即可達到要求。 3.3 制訂工藝路線 工藝路線的擬定為保證達到零件的幾何形狀，尺寸精度、位置精度及各項技術要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產綱領為成批生產所采用的通用機床配以專用加工夾具，并考慮工序集中以提高生產率和減少機床數量，使生產成本下降?，F(xiàn)有工藝路線如下： 工藝路線一

14、 工藝路線二 精鑄退火 精鑄退火 工序 工序 銑端面 鉆孔 鉆孔 粗銑腳面 擴孔 銑端面 倒角 擴孔 粗銑腳面 倒角 銑開擋 銑開擋 銑槽 銑槽 鉆孔 鉆孔 精銑腳面 方案的比較選擇： 方案2先銑腳面雖然滿足了先面后孔的原則，但是對于后面工序的基準選定卻不夠方便，所以不合理，根據根據經濟性級工序內容的簡便性可選擇方案一，并制定出詳細的工序內容。 毛坯為精鑄件，拿到毛坯后應該先退火處理下，消除掉鑄件在鑄造過程中產生的內應力及誤差。并在毛坯車間調整好毛坯的機械性能以達到技術要求，然后送到機械加工車間加工，具體工序如下： 鑄造 熱處理

15、 銑端面 鉆13孔、擴14H9孔 倒角 銑腳面、開擋 銑槽 鉆8.7 去毛刺 檢驗 根據工序安排編出機械加工工序卡。 四、工序設計 4.1 選擇加工設備與工藝裝備 （1）選擇機床 1-1工序4鉆13孔、擴14H9孔、工序5倒角及工序8鉆8.7，工步不多，選用立式鉆床就能滿足要求，本零件外廓尺寸不大，選用Z525立式鉆床。 1-2工序3、6、7是粗銑和精銑，各工序的工步數不多，成批生產不要求很高的生產率，故選用臥式銑床就能滿足要求，選用X62臥式銑床即可。 1-1工序3銑端面 1-2工序4鉆13孔。選擇莫氏錐柄麻花鉆13 GB/T1438.1-1996。其直徑為1

16、3mm，工作長度101mm，莫氏錐度為1號，總長182mm。 1-3工序4擴14H9孔。選擇14 GB/T 1141-1984。其直徑為14mm，工作長度108mm，莫氏錐度為1號，總長189mm。 1-4工序5倒角。 1-5工序3、6、7都是銑。銑刀按表5-105選鑲齒三面刃銑刀，直徑為100，孔徑d=27，齒數z=12。 1-6工序8鉆8.7孔?？讖綖?.7mm無通用刀具，故可制造專用刀具，方便制造及經濟效益，可做成直柄麻花鉆。 （3）選擇量具 本零件為中批量生產，一般盡可能采用通用量具，根據表面精度、尺寸和形狀等要求，參考有關手冊資料，選擇量具如下表： 工序 工序名稱

17、量具 3 銑端面 游標卡尺、粗糙塊 4 鉆13孔擴、14H9孔 游標卡尺、塞規(guī) 5 倒角 游標卡尺 6 銑腳面、開擋 游標卡尺、粗糙塊 7 銑槽 游標卡尺、粗糙塊 8 鉆8.7 游標卡尺、塞規(guī) 2 確定工序尺寸 （1）φ24端面加工余量 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗銑 粗銑 粗銑 端面50 4 46 Ra25 （2）鉆13、擴14H9孔 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 鉆擴孔 鉆孔 擴孔 鉆孔 擴孔 鉆孔 擴孔 13 1 —— Ra6.3

18、 （3）面加工余量 加工表面 工序余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗銑 精銑 粗銑 精銑 粗銑 精銑 R15圓柱面 2 —— 15 —— Ra25 —— R19圓柱面 2 —— —— Ra12.5 —— 腳面 1.6 0.4 Ra12.5 Ra6.3 14H13槽底面 2 —— 10 —— Ra25 —— 14H13槽 1.6 0.4 14.4 Ra25 Ra12.5 （3）鉆孔 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 孔 8.7 Ra25

19、五、確定切削用量及基本時間 5.1工序3 切削用量：本工序為粗車端面，已知加工材料為ZG310-570，表面淬火處理后HRC40-50。 確定粗銑端面的切削用量。所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。 =2mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉速30-1500 r/min，精度要求不高，選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為。 校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得kw<7.5kw ，故可用。 5.2 工序4 切削用量：本工序為鉆φ13mm、擴φ14H9。 5.2.1確

20、定鉆φ13mm孔的切削用量 所選刀具為莫氏錐柄麻花鉆，其直徑為13mm，工作長度101mm，莫氏錐度為1號，總長182mm。 確定切削用量=13/2=6.5mm，查表得進給量f =0.28mm/r，切削速度v =21m/min。則主軸轉速n==514.19r/min,故取n=545r/min，此時v==22.26m/min。 5.2.2確定擴φ14H9孔的切削用量。 所選刀具為14 GB/T 1141-1984，其直徑為14mm，工作長度108mm，莫氏錐度為1號，總長189mm。 確定切削用量=1/2=0.5mm，查表得進給量f =0.45mm/r，切削速度v

21、 =60m/min。則主軸轉速n==1364.19r/min,故取n=960r/min，此時v==42.2m/min。 5.3工序6 切削用量：本工序是銑腳面、開擋，先粗銑，后半精銑。 5.3.1確定銑開擋底面圓柱面R15的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。 =2mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉速30-1500 r/min，精度要求不高（Ra=25um），選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為。 校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得kw<7.

22、5kw ，故可用。 5.3.2 確定銑開擋底面圓柱面R19的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。 =2mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉速30-1500 r/min，精度要求不高（Ra=12.5um），選擇n=200r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為 。 校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=200/60r/s kpm=1，解得kw<7.5kw ，故可用。 5.3.3確定開擋腳面的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。 =4mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉速

23、30-1500 r/min，精度要求較高（Ra=6.3um及有垂直度要求），選擇n=250r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為。 校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=250/60r/s kpm=1，解得kw<7.5kw ，故可用。 5.4工序7 本工序為銑槽，先粗銑槽底，再銑槽。 5.4.1確定槽底面的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀 =2mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉速30-1500 r/min，精度要求不高（Ra=25um），選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度

24、為。 校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得kw<7.5kw ，故可用。 5.4.2確定槽的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀 =4mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉速30-1500 r/min，精度要求較高（Ra=12.5um且對稱度為0.4），選擇n=220r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為。 校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=220/60r/s kpm=1，解得kw<7.5kw ，故可用。 5.5 工序8 本工序為

25、鉆8.7，并锪平12。 確定鉆8.7孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆，其直徑為8.7mm，工作長度80mm，，總長122mm。 確定切削用量=8.7/2=4.35mm，查表得進給量f =0.49mm/r，切削速度v =27m/min。則主軸轉速n==987.8r/min,故取n=960r/min，此時v==26.24m/min。 5.6 時間確定 5.6.1基本時間確定 工序鉆Φ14H9至13.5mm孔，由文獻【1】表5-4，得鉆孔基本時間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn。l1=D/2cotkr+(1~2)=13.5/2cot54゜+2=6.9mm，l2=

26、1~4mm，取l2=2mm，l=50mm。 tj=（6.9+2+50）/（5450.25）=0.4360s=25.8s 工序銑左端面，根據文獻【1】表5-43，得tj=L/fMZ，L=l+l1+l2 ，l=24mm， l1=0.5（d-（d2-ae2）0.5+(1~3)=3.84mm，l2=1~3mm取l2=2mm， fMZ=fn=fzZn=0.0810160=128mm/min 所以：tj=L/fMZ=（24+3.84+2）/128=0.23360s=14s， 因為加工右端面的加工條件和左端面的一樣，所以加工時間t右= tj=14s 工序倒角（左邊），由參考文獻【1

27、】得表5-41得tj=L/fn=(l+l1)/fn，其中l(wèi)1=1~2取l1=1mm，l=1.5mm，已知f=0.05mm/r，n=1225r/min。所以： tj=（1+1.5）/(12250.05) 60s=2.4s。 倒角（右邊）的加工的條件和工序（4）的一樣，所以此工序加工時間t右=tj=2.4s 工序鉆孔Φ14H9孔，根據文獻【1】表5-41得tj=L/fn,其中L=（l+l2+l3），l1=(D-d1)/2=cotkr+(1~2)=0.5/2cot54゜+2=2.2mm,L2=2~4取l2=2mm，l=46mm。所以： Tj=（2.2+2+46）/(0.497)

28、=1.2960s=77.6s 工序銑曲面R15，根據文獻【1】表5-43得tj=（l+l1+l2）/ fMz，式中l(wèi)1=0.5d-(C0（d-C0）)1/2)+(1~3), l2=1~3，C0=（0.03~0.05）d=0.12所以l1=15mm，l2=2mm，l=15+8=23mm。fMz =fzZn=0.0810300=240mm/min,所以： tj=（23+15+2）/240=0.16660s=10s,因為有左右兩叉腳所以此工序總時間t總=2tj=20s。 工序粗銑腳左右端面，根據文獻【1】表5-43得tj=（l+l1+l2）/ fMz，式中l(wèi)1=0.5d-(C0（d

29、-C0）)1/2)+(1~3), l2=1~3，C0=（0.03~0.05）d=0.152所以l1=18.6mm，l2=2mm，l=19+8=27mm。fMz =fzZn=0.110150=150mm/min,所以tj=（27+18.6+2）/150=0.3260s=19s，因為有左右兩叉腳所以此工序總時間t總=2tj=38s。 工序銑槽，根據文獻【1】表5-43得tj=（l+l1+l2）/fMz，式中l(wèi)1=0.5(d-(d2-ae2)1/2)+(1~3)=0.5（80-（802-17.932）0.5+2=4mm, l2=2~5取l2=3 ，l=18。fMZ=fn=fzZn=0.0810

30、190=152mm/min。 所以：tj=（18+4+3）/152=0.16460s=9.9s，因為要加工兩面所以此工序所用時間t總=2tj=19.8s，在加工兩面的時候也加工了底面所以只走刀兩次就行了。 工序鉆孔8.7, ，由文獻【1】表5-4，得鉆孔基本時間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn。l1=D/2cotkr+(1~2)=8.7/2cot54゜+2=5.2mm，l2=1~4mm，取l2=2mm，l=47mm。 tj=（5.2+2+47）/（6800.15）=0.53360s=32s 工序锪Φ12孔，由文獻【1】表5-41得tj=L/fn=(l+l1)/fn，其中l(wèi)

31、1=1~2取l1=2mm，l=2mm，已知f=0.05mm/r，n=1360r/min。所以：tj=（2+2）/(13600.05) 60s=3.5s。 工序精銑腳端面，根據文獻【1】表5-43得tj=（l+l1+l2）/ fMz，式中l(wèi)1=0.5d-(C0（d-C0）)1/2)+(1~3), l2=1~3，C0=（0.03~0.05）d=0.152所以l1=18.6mm，l2=2mm，l=19+8=27mm。fMz =fzZn=0.0810300=240mm/min,所以tj=（27+18.6+2）/240=0.19860s=12s，因為有左右兩叉腳所以此工序總時間t總=2tj=24s

32、 5.6.2 輔助時間確定 根據文獻【1】第五章第二節(jié)所述，輔助時間tf與基本時間tj之間的關系為tf=（0.15~0.2）tj，此取tf=0.2tj，則各工序的輔助時間分別為： 鉆14孔的輔助時間：tf=0.225.8s=5.16s； 銑端面的輔助時間：tf=2（0.214s）=5.6s； 倒角的輔助時間：tf=2（0.22.4s）=0.96s； 鉸孔的輔助時間：tf =0.277.6s=15.52s； 銑曲面R15的輔助時間：tf=0.220s=4s； 粗銑腳內端面的輔助時間：tf=0.238s=7.6s； 銑槽的輔助時間：tf=0.219.8s=3.96s；

33、 鉆孔8.7的輔助時間：tf=0.232s=6.4s； 锪平Φ12孔的輔助時間：tf=0.23.5s=0.7s； 精銑腳內端面的輔助時間：tf=0.224s=4.8s； 六、夾具設計 本夾具是銑φ8.7槽的專用夾具。 定位方案 工件以肋板右端面、φ14H9孔及撥叉為定位基準。φ14H9孔用2個V型塊限制5個移動自由度。撥叉處用菱形銷限制1個自由度，2部分共限制6個自由度，故全定位。 夾緊機構 為了方便裝載，采用基準中心夾緊即可以保證加工要求。 對刀裝置 采用直角對刀塊及平塞尺對刀。 加緊力計算 參考公式 式中，為螺紋升角，為螺紋摩擦角，f為

34、摩擦系數，螺桿中徑。 定位精度分析 定位孔用V型塊定位，以中心線定位，其中工件定位孔尺寸為。工序要保證的精度有孔與軸線距離32mm以及槽兩側粗糙度為25。工序尺寸為8.7mm定位基準與工序基準重合，所以基準不重合誤差為0，故槽深上偏差為0mm，下偏差為-1mm，故其定位誤差為1；對于槽兩側的對稱度，定位基準與工序基準重合。定位符合。 七、設計小結 機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課以及專業(yè)課后進行的。這是進行了生產實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，也是在進行畢業(yè)設計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，和一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此

35、，它在我們的大學四年生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎. 由于能力有限、時間有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導 參考資料 [1]《機械制造技術基礎課程設計指南》 秦凱主編 化學工業(yè)出版社 [2]《機床夾具設計手冊》 王光斗 王春福主編 上?？茖W技術出版社 [3]《機械制造技術基礎》 吉衛(wèi)喜 高等教育出版社 [4]《機床夾具設計手冊》 上?？茖W技術出版社