CA6140車床831006撥叉的銑16槽專用夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標(biāo)9張CAD圖-版本1
CA6140車床831006撥叉的銑16槽專用夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標(biāo)9張CAD圖-版本1,ca6140,車床,16,專用,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad,版本
實(shí)習(xí)總結(jié)
畢業(yè)實(shí)習(xí)期間，我來到了黑龍江科技學(xué)院的實(shí)訓(xùn)中心，在這里我見到了CA6140車床，在大二時我們機(jī)械學(xué)院舉辦工程實(shí)訓(xùn)時也操作過CA6140的車床，這更加使我受益非淺，并對我的畢業(yè)設(shè)計有很大的幫助。
在我大二時對CA6140車床的了解，以及我在互聯(lián)網(wǎng)上對該車床信息的查詢，我不但了解了CA6140車床的結(jié)構(gòu)及工作原理，而且對車床中“撥叉”這個零件有了一定的認(rèn)識，也對CA6140車床工作原理、機(jī)構(gòu)及用途有了一些了解。
近年來，隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心等現(xiàn)代化加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使傳統(tǒng)的機(jī)械加工制造方法發(fā)生了重大變革，人們對夾具的功能已經(jīng)從過去的裝夾、定位、引導(dǎo)刀具定位，變?yōu)檠b夾、定位，而數(shù)字化的設(shè)備加工功能擴(kuò)大化，已經(jīng)將夾具的引導(dǎo)刀具功能完全代替，給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求。目前國內(nèi)外已經(jīng)開始將夾具設(shè)計和數(shù)字化、現(xiàn)代化加工技術(shù)相結(jié)合，研究和推廣新型夾具。
一、工作原理
車床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床，主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、成型回轉(zhuǎn)表面等），回轉(zhuǎn)體的端面、螺紋等，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、螺桿，車削定型表面，并可用鉆頭、鉸刀等進(jìn)行加工。
車床的類型很多，主要有臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床和仿形車床等。
臥式車床主要由床身、主軸變速箱、掛輪箱、進(jìn)給箱、溜板箱、溜板與刀架、尾架、光杠和絲杠等部分組成。
二、結(jié)構(gòu)及用途
車床的主運(yùn)動為工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，它是由主軸通過卡盤或頂尖帶動工件旋轉(zhuǎn)，其承受車削加工時的主要切削功率。車削加工時，應(yīng)根據(jù)被加工工件材料、刀具種類、工件尺寸、工藝要求等來選擇不同的切削速度。這要要求主軸能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)調(diào)速，對于臥式車床，調(diào)速范圍一般大于70。車削加工時，一般不要求反轉(zhuǎn)，但在加工螺紋時，為避免乞亂扣，要反轉(zhuǎn)退刀，再縱向進(jìn)刀繼續(xù)加工，這就要求主軸具有正、反轉(zhuǎn)。
車床的進(jìn)給運(yùn)動是溜板帶動刀架的縱向或橫向直線運(yùn)動。其運(yùn)動方式有手動或機(jī)動兩種。加工螺紋時，工件的旋轉(zhuǎn)速度與刀具的進(jìn)給速度應(yīng)有嚴(yán)格的比例關(guān)系。為此，車床溜板箱與主軸箱之間通過齒輪傳動來連接，而主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動由一臺電動機(jī)拖動。
車床的輔助運(yùn)動有刀架的快速移動，尾架的移動以及工件的夾緊與放松等。
車床通常由一臺主電動機(jī)拖動，經(jīng)由機(jī)械傳動鏈，實(shí)現(xiàn)切削主運(yùn)動和刀具進(jìn)給運(yùn)動的輸出，其運(yùn)動速度由變速齒輪箱通過手柄操作進(jìn)行切換。刀具的快速移動、冷卻泵和液壓泵等，常采用單獨(dú)電動機(jī)驅(qū)動。不同型號的車床，其主電動機(jī)的工作要求不同，因而由不同的控制電路構(gòu)成，但是由于臥式車床運(yùn)動變速是由機(jī)械系統(tǒng)完成的，且機(jī)床運(yùn)動形式比較簡單，因此相應(yīng)的控制電路也比較簡單。
普通車床的運(yùn)動形式主要有兩種：一種是主運(yùn)動，是指安裝在主軸箱中的主軸帶動工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；另一種是進(jìn)給運(yùn)動，是指溜板箱帶動溜板和刀架帶動刀具的直線運(yùn)動。刀具安裝在刀架上，與溜板一起隨溜板箱沿主軸軸線方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給移動，主軸的傳動和溜板箱的移動均由主電動機(jī)驅(qū)動。由于加工的工件比較大，加工時其轉(zhuǎn)動慣量也比較大，使得需停車時不易立即停止轉(zhuǎn)動，因而必須有停車制動的功能。較好的停車制動是采用電氣制動。在加工的過程中，還需提供切削液，并且為減輕工人的勞動強(qiáng)度和節(jié)省輔助工作時間，要求帶動刀架移動的溜板箱能夠快速移動。
CA6140為我國自行設(shè)計制造的新型號普通車床，它與C610－１型車床相比，具有性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、操作方便和外形美觀等優(yōu)點(diǎn)。
CA6140型普通車床主要由床身、主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、絲杠、光杠、尾架等部分組成。
車床的進(jìn)給運(yùn)動是刀架帶動刀具的直線運(yùn)動。溜板箱把絲杠或光杠的轉(zhuǎn)動傳遞給刀架部分，變換溜板箱外的手柄位置，經(jīng)刀架部分使車刀做縱向或橫向進(jìn)給。
車床的輔助運(yùn)動為機(jī)床上除切削運(yùn)動以外的其他一切必需的運(yùn)動，如尾架的縱向移動，工件的夾緊與放松等。
三、撥叉零件介紹
機(jī)械中的撥叉，一般分為撥叉爪子，撥叉軸和撥叉手柄座。主要是撥動滑移齒輪，改變其在齒輪軸上的位置，可以上下移動或左右移動，從而實(shí)現(xiàn)不同的速度?；騽t是機(jī)械產(chǎn)品中離合器的控制，比如端面結(jié)合齒的結(jié)構(gòu)，內(nèi)外齒的結(jié)構(gòu)，都需要用撥叉控制其一部分來實(shí)現(xiàn)結(jié)合與分離。還有一種是機(jī)械產(chǎn)品中電器的控制也是需要撥叉來實(shí)現(xiàn)開關(guān)的閉合與斷開，一般是電器盒中兩邊各一個碰卡開關(guān)，撥叉左右或上下?lián)軇?，從而?shí)現(xiàn)機(jī)床不同方向的運(yùn)轉(zhuǎn)。
CA6140車床的撥叉位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。撥叉零件主要用在操縱機(jī)構(gòu)中，比如改變車床滑移齒輪的位置，實(shí)現(xiàn)變速；或者應(yīng)用于控制離合器的嚙合、斷開的機(jī)構(gòu)中，從而控制橫向或縱向進(jìn)給。
四、夾具的深入了解
零件在工藝規(guī)程制定之后就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機(jī)床夾具。他們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機(jī)床或刀具獲得正確的位置，機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機(jī)床夾具設(shè)計是裝備設(shè)計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一。
因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率，降低成本。在當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化要求下，滿足企業(yè)對夾具的設(shè)計制造的更高要求。
CA6140車床撥叉銑、鉆等工序使用的專用夾具設(shè)計應(yīng)針對加工零件，應(yīng)達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。所以對CA6140車床撥叉加工工藝及夾具設(shè)計，不但是我們對大學(xué)所學(xué)的知識的一個整合，而且是對結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝設(shè)計方面的一次訓(xùn)練。
夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工，熱處理裝配，焊接和檢測等工藝過程中。
在金屬切削機(jī)床工件是使用的夾具稱為機(jī)床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)床夾具不可缺少。它直接影響著加工的精度，勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機(jī)床夾具的設(shè)計在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工件
夾具設(shè)計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。首先得了解影響定位精度的因素，然后采取措施解決具體的問題。如定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間
夾具的使用一般包括兩個過程，其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整，其二是被加工工件在夾具中的安裝。加工過程中，工件與刀具的相對位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響，因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。
1． 所保證加工精度
用夾具裝夾工件時工件相對刀具及機(jī)床的位置由夾具保證不受工人技術(shù)的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。
2． 提高勞動生產(chǎn)率
使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正，可顯著的減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產(chǎn)率，可使用多工位夾具，并可采用高小夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。
3． 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍
4． 能降低成本
在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞動生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了成本夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ希瑳]個工件制造的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本，元件批量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就越大。
5． 改善工人的勞動條件
用夾具裝夾工件方便、省力、安全
五、實(shí)習(xí)感受
通過這次畢業(yè)實(shí)習(xí)，我對整個畢業(yè)設(shè)計的大體設(shè)計方案有了初步的了解，對以后將要遇到的問題有了準(zhǔn)備，這是我實(shí)習(xí)的最大收獲。
雖然我們即將走向社會，但作為一個剛踏入社會的年輕人，幾乎沒有任何社會經(jīng)驗。可在實(shí)習(xí)期間的每一件小事中，我們能夠體會到人際關(guān)系、機(jī)會、評價、競爭、成功、失敗等各種我們在今后經(jīng)常會遇到的事件，相信這些寶貴的經(jīng)驗會成為我今后成功的重要基石。而在這剩下的半年中，我們能再學(xué)些什么，再做些什么，這短短的15天能給我很好的啟示。
實(shí)習(xí)結(jié)束了，但是我相信這不是終點(diǎn)，而是另一個新的起點(diǎn)。在實(shí)習(xí)中獲得的經(jīng)歷和體會，對于我們今后走上工作崗位，都有很大的幫助。經(jīng)過這次實(shí)習(xí)，也提高了我的專業(yè)水平，教學(xué)水平。在以后的工作上我會有爭取更大的進(jìn)步。相信今后無論什么時候回想起這段經(jīng)歷，都會覺得是快樂的，而且永遠(yuǎn)銘記于心。
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畢業(yè)設(shè)計開題報告
題 目
CA6140車床撥叉831006
加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
來源
工程實(shí)際
1、研究目的和意義
本課題的研究目的是學(xué)習(xí)制定CA6140車床撥叉831006的工藝規(guī)程編寫和專用夾具的設(shè)計，制定機(jī)械加工工藝規(guī)程作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件。通過仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu)認(rèn)真分析零件圖，培養(yǎng)我們的識圖能力，增強(qiáng)我們隊零件圖的認(rèn)識和了解，通過零件圖的繪制增強(qiáng)我們的繪圖能力。熟悉有關(guān)資料，加強(qiáng)我們查閱資料的能力，這些在整個設(shè)計中都是非常重要的環(huán)節(jié)。通過這些設(shè)計，讓我們更加全面的了解CA6140車床撥叉加工的全過程、加工尺寸的確定，并且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定，使我們在機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計，工藝方案論證，機(jī)械加工余量計算，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻(xiàn)等各個方面受到一次綜合性的訓(xùn)練。初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。這是我們對所學(xué)過知識的復(fù)習(xí)，也是對以后工作的一次實(shí)踐，最終學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。
2、國內(nèi)外發(fā)展情況(文獻(xiàn)綜述)
近年來，隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心等現(xiàn)代化加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使傳統(tǒng)的機(jī)械加工制造方法發(fā)生了重大變革，人們對夾具的功能已經(jīng)從過去的裝夾、定位、引導(dǎo)刀具定位，變?yōu)檠b夾、定位，而數(shù)字化的設(shè)備加工功能擴(kuò)大化，已經(jīng)將夾具的引導(dǎo)刀具功能完全代替，給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求。目前國內(nèi)外已經(jīng)開始將夾具設(shè)計和數(shù)字化、現(xiàn)代化加工技術(shù)相結(jié)合，研究和推廣新型夾具。
3、研究/設(shè)計的目標(biāo)：
（1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程（工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計、互換性與測量技術(shù)、金屬切削原理與刀具等）的知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的知識，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。
（2）能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計出高效率、省力、經(jīng)濟(jì)合理并能夠保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。
（3）熟悉正確的調(diào)查研究的方法，收集國內(nèi)外有關(guān)資料，掌握正確的設(shè)計思想，方法和手段。熟悉并能夠熟練的運(yùn)用相關(guān)工藝手冊、設(shè)計手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖標(biāo)等技術(shù)資料的能力。
（4）進(jìn)一步熟練在識圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能
4、設(shè)計方案（研究/設(shè)計方法、理論分析、計算、實(shí)驗方法和步驟等）：
（1）CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程設(shè)計
零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
選擇毛坯，繪制毛坯圖
根據(jù)撥叉零件圖，選擇加工方法，制定工藝路線。
(2) CA6140車床撥叉831006專用夾具的設(shè)計
確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
設(shè)計夾具體
夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求
設(shè)計時需要注意的問題：
1.采用理論與實(shí)際相結(jié)合的方式利用現(xiàn)有的條件來進(jìn)行設(shè)計
2.根據(jù)張志平老師的指導(dǎo)來重新完善和提高自己新的認(rèn)識和設(shè)計
3.大量查閱有關(guān)書籍和資料擴(kuò)充自己的視野與認(rèn)識，提高理論成果的技術(shù)含量
4.充分利用互聯(lián)網(wǎng)來查找新的技術(shù)成果，提高自身的創(chuàng)新意識
5、方案的可行性分析：
本文首先介紹了CA6140車床撥叉83100的作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進(jìn)行了工藝規(guī)程設(shè)計，最后進(jìn)行夾具設(shè)計。由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，其機(jī)構(gòu)設(shè)計簡單，方便且能滿足要求。系統(tǒng)的設(shè)計比較完善，在與計算機(jī)配合上，能進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制。
通過綜合分析以上設(shè)計方法和設(shè)計制造難度，方案可行。
6、該設(shè)計的創(chuàng)新之處
此次設(shè)計是對CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計，其零件為鑄件，具有體積小，零件結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，降低了使用的局限性局限，人工操作步驟少，且工藝步驟相對簡潔。
7、設(shè)計產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域：
機(jī)械中的撥叉，一般分為撥叉爪子，撥叉軸和撥叉手柄座。主要是撥動滑移齒輪，改變其在齒輪軸上的位置，可以上下移動或左右移動，從而實(shí)現(xiàn)不同的速度?；騽t是機(jī)械產(chǎn)品中離合器的控制，比如端面結(jié)合齒的結(jié)構(gòu)，內(nèi)外齒的結(jié)構(gòu)，都需要用撥叉控制其一部分來實(shí)現(xiàn)結(jié)合與分離。還有一種是機(jī)械產(chǎn)品中電器的控制也是需要撥叉來實(shí)現(xiàn)開關(guān)的閉合與斷開，一般是電器盒中兩邊各一個碰卡開關(guān)，撥叉左右或上下?lián)軇樱瑥亩鴮?shí)現(xiàn)機(jī)床不同方向的運(yùn)轉(zhuǎn)。
CA6140車床的撥叉位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。撥叉零件主要用在操縱機(jī)構(gòu)中，比如改變車床滑移齒輪的位置，實(shí)現(xiàn)變速；或者應(yīng)用于控制離合器的嚙合、斷開的機(jī)構(gòu)中，從而控制橫向或縱向進(jìn)給。
8、時間進(jìn)程
3月28號-4月6號 整理實(shí)習(xí)日記、撰寫實(shí)習(xí)總結(jié)和開題報告
4月7號-5月4號 設(shè)計計算、總體結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計
5月5號-5月25號 總體圖和部件圖設(shè)計
5月26號-5月31號 零件圖設(shè)計
6月1號-6月5號 整理、撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書和設(shè)計圖紙
6月6號-6月10號 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計，翻譯2500字以上的外文資料
6月10號-6月20號 答辯
9、參考文獻(xiàn)：
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指導(dǎo)教師意見
教師簽字：
年 月 日
開題答辯小組意見：
組長簽字： 成員簽字：
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)小組意見:
組長簽字：
年 月 日
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摘 要
本設(shè)計是車床撥叉零件的加工工藝及專用夾具設(shè)計。從零件的結(jié)構(gòu)外型分析，它的外型復(fù)雜，且不易加工，因此該零件選用是鑄造件。它的主要加工面是孔、撥叉叉口兩端面和槽，在加工中由于面的加工精度要比孔的加工精度容易保證。因此，在設(shè)計中采用先面后孔的原則，并將孔與平面的加工劃分為粗加工和精加工階段，以保證加工精度。在本設(shè)計中，先以一個面加工出一個基準(zhǔn)面，然后，再以該基準(zhǔn)面加工相應(yīng)的孔。在后面的工序中，均以該孔為定位基準(zhǔn)，加工撥叉叉口兩端面、孔、底平面、槽和斜平面，在整個加工過程中，分別采用了銑床、鉆床和鏜床。并設(shè)計了銑側(cè)面、鏜孔和銑槽等的專用夾具，并對它們的定位都采用了一面兩銷定位。由于該零件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。因此，夾緊方式都采用手動夾緊，它的夾緊簡單，機(jī)構(gòu)的設(shè)計更為方便，滿足夾緊要求。
關(guān)鍵詞 撥叉零件，加工工藝，專用夾具，定位， 夾緊
II
ABSTRACT
This design is a lather plectrum parts processing and special fixture designs. Parts from the appearance of the structure, its appearance complex and difficult process, so the selection of parts is casting.The parts are cast parts. In the processing, it is easier to ensure the processing accuracy of plane than the hole. So the parts’ main planes are hole, two blades of the Plectrum and groove. Therefore, in the design, it adopts the principle of plane first and hole second and divides the hole and plane’s working into extensive and intensive processing stages so as to ensure the accuracy. In this design, firstly, it uses the plane to work a datum; secondly, it uses the datum to work according hole. And in the latter process of working, it also takes hole as the poisoning base and works the two bales of Plectrum, hole, bottom plane, groove and inclined plane. In the entire machining process, it uses separately the milling machine, driller and boring machine. And the design aspect of milling, boring and milling ducts special fixture. They also have adopted the positioning of a two marketing positioning. According to the requirement, it designs the special fixture. For the size of parts is not very big, it doesn’t require strong clamping force. Therefore, methods of clamping are manual clamping; that is because it is simple and the design is more convenient to meet the requirements of clamping.
Keywords Plectrum Parts, Processing, Special Fixture, Positioning, Clamping
文獻(xiàn)綜述：
撥叉A的加工工藝及夾具設(shè)計
1、前言
機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計是我們在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對專業(yè)知識、技能有了進(jìn)一步的提高，為從事專業(yè)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。
2、 發(fā)展歷史
夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這一階段的夾具主要是以人為主，夾具作為單純的輔助工具，使加工過程趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認(rèn)識到，夾具的改進(jìn)可以提高勞動生產(chǎn)率、提高加工精度、改善操作者的工作條件和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。
3、發(fā)展現(xiàn)狀
制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別是像撥叉類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了重大問題，在現(xiàn)階段撥叉類零件的加工還沒有達(dá)到現(xiàn)代自動化的加工水平。在批量的生產(chǎn)中，它的加工工藝還需要人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工的方法進(jìn)行的。因此，我國對撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、加工成本高的階段。
4、發(fā)展趨勢
隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機(jī)床夾具提出更高的要求。特別是像撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。然而，在今后的發(fā)展過程中，為加速撥叉類零件的生產(chǎn)，簡化設(shè)計工作，加速工藝裝備的準(zhǔn)備工作，以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，必須重視機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化工作。同時，在對該類零件的設(shè)計時還應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具和可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。隨著數(shù)控機(jī)床，組合機(jī)床及其它高效自動化機(jī)床的出現(xiàn)，夾具的自動化程度也得到相應(yīng)的提高，它將向著柔性化、集成化方向發(fā)展，才能更好的發(fā)揮機(jī)床的作用和提高生產(chǎn)效率。
5、設(shè)計面臨的問題
在設(shè)計中，我們需要對零件加工工藝方案和夾具進(jìn)行設(shè)計，在確定加工工藝方案時，可能會出現(xiàn)工藝路線的不合理，以至出現(xiàn)不能保證精度和費(fèi)時。在進(jìn)行夾具設(shè)計時，可能會因定位面的選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位使工件不能保證加工精度。在選擇夾緊機(jī)構(gòu)和確定夾緊作用點(diǎn)時，由于機(jī)構(gòu)的選擇不合理而不能達(dá)到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點(diǎn)的選擇不正確而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。因此，在設(shè)計過程中應(yīng)制定多套工藝路線和夾具方案，以供比較選擇其優(yōu)，并多查閱相關(guān)的工具書以盡可能好的完成設(shè)計。
6、總結(jié)
在機(jī)械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機(jī)械制造中的一項重要的工藝裝備。設(shè)計出一個好的機(jī)床夾具，最重要的就是要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，所設(shè)計的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項要求：第一，在未受外力作用時，加工件對刀具和機(jī)床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)有正確的定位。第二，在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位，即對加工件應(yīng)有正確的夾緊。
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3
摘 要
本設(shè)計是車床撥叉零件的加工工藝及專用夾具設(shè)計。從零件的結(jié)構(gòu)外型分析，它的外型復(fù)雜，且不易加工，因此該零件選用是鑄造件。它的主要加工面是孔、撥叉叉口兩端面和槽，在加工中由于面的加工精度要比孔的加工精度容易保證。因此，在設(shè)計中采用先面后孔的原則，并將孔與平面的加工劃分為粗加工和精加工階段，以保證加工精度。在本設(shè)計中，先以一個面加工出一個基準(zhǔn)面，然后，再以該基準(zhǔn)面加工相應(yīng)的孔。在后面的工序中，均以該孔為定位基準(zhǔn)，加工撥叉叉口兩端面、孔、底平面、槽和斜平面，在整個加工過程中，分別采用了銑床、鉆床和鏜床。并設(shè)計了銑槽的專用夾具，并對它們的定位都采用了一面兩銷定位。由于該零件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。因此，夾緊方式都采用手動夾緊，它的夾緊簡單，機(jī)構(gòu)的設(shè)計更為方便，滿足夾緊要求。
關(guān)鍵詞 撥叉零件，加工工藝，專用夾具，定位， 夾緊
IV
ABSTRACT
This design is the processing technology and special fixture design of lathe fork parts. According to the analysis of the structural shape of the part, its shape is complex, and it is not easy to process, so the part is cast. Its main machining surface is the two end faces and grooves of the hole and the fork. In the machining process, the machining accuracy of the surface is easier to guarantee than that of the hole. Therefore, the principle of "face before hole" is adopted in the design, and the machining of hole and plane is divided into rough machining and finish machining to ensure the machining accuracy. In this design, a datum plane is machined first, and then the corresponding holes are machined with the datum plane. In the later process, the hole is used as the positioning reference to process the two end faces, holes, bottom planes, grooves and inclined planes of the fork. In the whole process, milling machine, drilling machine and boring machine are used respectively. And designed a special fixture for milling groove, and used one side and two pins for their positioning. Due to the small size of the part, the required clamping force is not large. Therefore, manual clamping is adopted in the clamping mode, which is simple in clamping, more convenient in mechanism design and meets the clamping requirements.
Key words：shift fork parts, processing technology, special fixture, positioning, clamping
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
1 緒論 1
2 零件的分析 2
2.1 零件的作用 2
2.2 撥叉831006的工藝分析 2
2.3 撥叉831006的工藝 2
2.3.1 加工要求 2
2.3.2 平面的加工 3
2.3.3 大頭孔的加工 3
2.3.4 小頭孔的加工 3
2.4 本章小結(jié) 3
3 工藝規(guī)程設(shè)計 5
3.1確定毛坯的制造形式 5
3.2 加工工藝過程 5
3.3 基面的選擇 5
3.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 5
3.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 6
3.4工藝路線的擬訂 6
3.4.1 確定工序的原則 6
3.4.2 工序的特點(diǎn) 7
3.4.3 加工精度的劃分 8
3.4.4 制定工藝路線 8
3.5 本章小結(jié) 10
4 工序參數(shù)選擇、計算 11
4.1 毛坯的確定 11
4.1.1 毛坯的工藝要求 11
4.1.2 毛坯形狀、尺寸要求 11
4.2 撥叉831006的偏差計算 12
4.2.1 撥叉平面的偏差及加工余量計算 12
4.2.2 大小頭孔的偏差及加工余量計算 13
4.2.3 粗、精銑槽 14
4.3 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 14
4.3.1 工序1：粗、精銑孔上平面 14
4.3.2 工序2：加工孔到要求尺寸 16
4.3.4 工序4 粗、精鏜孔 21
4.3.5 工序5：粗、精銑下平面 22
4.3.6 工序6：粗、精銑槽 24
4.3.7 工序7 粗銑斜平面 25
4.3.8 工序8 銑斷 26
4.4 時間定額計算及生產(chǎn)安排 27
4.4.1 粗、精銑孔上平面 27
4.4.2 鉆、擴(kuò)、鉸孔 27
4.4.3 粗、精銑兩側(cè)面 28
4.4.4 粗、精鏜孔 28
4.4.5 粗、精銑下平面 29
4.4.6 粗、精銑槽 29
4.4.7 粗銑斜平面 29
4.4.8 銑斷 29
4.5 本章小結(jié) 30
5 銑槽夾具設(shè)計 31
5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 31
5.2 制定夾具方案 31
5.3 定位元件的選擇及計算 33
5.4 定位誤差分析 34
5.5 銑削力與夾緊力計算 35
5.6 定向鍵與對刀裝置選擇 36
5.7 本章小結(jié) 38
結(jié)論 39
參 考 文 獻(xiàn) 40
致 謝 41
1 緒論
機(jī)械制造加工工藝與機(jī)床夾具設(shè)計是在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及全部專業(yè)課之后進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，進(jìn)而使對機(jī)械有了進(jìn)一步的認(rèn)識，為以后的工作打下基礎(chǔ)。它是主要是對零件的加工工藝和對零件的某幾個工序加工進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，從零件的工藝來說，它主要是分析零件在進(jìn)行加工時應(yīng)注意什么問題，采用什么方法和工藝路線加工才能更好的保證精度，提高勞動生產(chǎn)率。就專用夾具而言，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)率、精度、降低成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。在本設(shè)計中，就針對撥叉831006的加工工藝進(jìn)行分析，制定和比較加工工藝路線，選擇較好的加工工藝路線進(jìn)行加工。并對撥叉銑槽進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，在這過程中，制定多套夾具方案分別對各夾具的定位誤差和精度進(jìn)行分析計算，選擇其一進(jìn)行下一步的設(shè)計，以完成本次設(shè)計。通過這次設(shè)計，培養(yǎng)了編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計的能力，這也是在進(jìn)行畢業(yè)之前對所學(xué)課程進(jìn)行的最后一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有十分重要的地位。
就個人而言，希望通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。
41
2 零件的分析
2.1 零件的作用
車床的撥叉位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照操作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件下方的孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，而上方的半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。
2.2 撥叉831006的工藝分析
撥叉831006是機(jī)車變速箱中一個重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和側(cè)面有精度要求，此外還有小頭孔上的槽要求加工，對精度有一定的要求。撥叉的底面、大頭孔上兩側(cè)面和大小頭孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其大頭孔與側(cè)面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽兩側(cè)面有平行度公差和對稱度公差要求等。因為零件的尺寸精度、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(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工必須保證精度要求。
2.3 撥叉831006的工藝
零件要有好的機(jī)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)計者的要求。
從設(shè)計撥叉831006的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足孔和槽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(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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(jī)床。
2.3.1 加工要求
在選擇各表面、孔及槽的加工方法時，要考慮加工表面的精度和表面粗糙度要求，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；要根據(jù)生產(chǎn)類型選擇設(shè)備，在大批量生產(chǎn)中可采用高效率的設(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。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工；要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等；要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平；此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。
該零件所需的加工部位為：撥叉小頭孔端面、大頭孔上兩側(cè)面；大小頭孔以及小頭孔端的槽。
2.3.2 平面的加工
由參考文獻(xiàn)[3]表2.1-12可以確定，底面的加工方案為底平面：粗銑——精銑（），粗糙度為，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。
2.3.3 大頭孔的加工
由參考文獻(xiàn)[3]表2.1-11確定，孔的表面粗糙度要求為3.2，則選擇孔的加工順序為：粗、精鏜。
2.3.4 小頭孔的加工
的孔選擇的加工方法是鉆，但其表面粗糙度的要求為，所以選擇加工的方法是鉆——擴(kuò)——鉸。
圖1.1 撥叉831006零件圖
2.4 本章小結(jié)
本章主要是對撥叉831006的分析，主要從撥叉的作用、工藝和加工要求等方面進(jìn)行了分析，對各個所須加工的表面進(jìn)行了粗略的分析，并進(jìn)行加工方法的確定。
經(jīng)過查閱大量的參考資料，和上面的分析使對撥叉831006有了進(jìn)一步的認(rèn)識，為后面的設(shè)計打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
3 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200，考慮到車床在加工中的變速雖然不像其它機(jī)器那么頻繁。但是，零件在工作過程中，也經(jīng)常要承受變載荷及沖擊性載荷，且它的外型復(fù)雜，不易加工。因此，應(yīng)該選用鑄件以提高勞動生產(chǎn)率，保證精度，由于零件的年生產(chǎn)量為5000件已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用金屬型鑄造，這樣可以提高生產(chǎn)率，保證精度。
3.2 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、孔和槽等面。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于撥叉831006來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。
由上面的一些技術(shù)條件分析得知：撥叉831006的尺寸精度，形位公差精度要求都很高，就給加工帶來了困難，必須重視。
3.3 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更嚴(yán)重的還會造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
3.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點(diǎn)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、位置符合圖紙要求。
選擇定位粗基準(zhǔn)是要能加工出精基準(zhǔn)，同時要明確哪一方面的要求是主要的。粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以下面的幾點(diǎn)為原則：a應(yīng)選能加工出精基準(zhǔn)的毛坯表面作粗基準(zhǔn)。b當(dāng)必須保證加工表面與不加工表面的位置和尺寸時，應(yīng)選不加工的表面作為粗基準(zhǔn)。c要保證工件上某重要表面的余量均勻時，則應(yīng)選擇該表面為定位粗基準(zhǔn)。d當(dāng)全部表面都需要加工時，應(yīng)選余量最小的表面作為基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠的加工余量。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置出發(fā)，進(jìn)而保證撥叉831006在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉831006零件圖分析可知，選擇平面作為撥叉831006加工粗基準(zhǔn)。
3.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。
基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)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(zhǔn)。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。
互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時，有時兩個被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。
自為基準(zhǔn)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(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)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(zhǔn)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(zhǔn)，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出發(fā)，進(jìn)而保證撥叉831006在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉831006零件圖分析可知，該零件的底平面與小頭孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件的自由度是不夠的，它只限制了五個自由度，如果采用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。
選擇精基準(zhǔn)的原則時，重點(diǎn)考慮的是有利于保證工件的加工精度并使裝夾更為方便。
3.4工藝路線的擬訂
對于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。撥叉831006的加工的第一個工序也是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體工序是先以小頭孔左端面為粗基準(zhǔn)，粗、精加工小頭孔右端面，再以右端面為基準(zhǔn)加工小頭孔，在后續(xù)的工序安排中都是以小頭孔為基準(zhǔn)定位。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。
3.4.1 確定工序的原則
確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)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(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)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(fù)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(jī)床，以提高生產(chǎn)率。而且采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)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(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。一般采用結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和專用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。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量較小。
3.4.2 工序的特點(diǎn)
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(diǎn)
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(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。
（2）工序分散的特點(diǎn)
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(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)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(fù)雜。
工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)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(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。一般采用結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和專用夾具組織流水線生產(chǎn)。
由于近代計算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)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(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。
3.4.3 加工精度的劃分
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雨的金屬，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(zhǔn)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時。
粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切削用量，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，加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為。粗糙度為。
（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(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為。表面粗糙度為。
（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(dá)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(jī)床切削用量小，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，表面粗糙度為。
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(shí)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(yùn)輸裝夾費(fèi)時的重型零件往往不嚴(yán)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(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。
3.4.4 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
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。
上面工序不能保證其質(zhì)量，但可以進(jìn)行精度要求不高的生產(chǎn)。
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，但是質(zhì)量大大提高了。方案一和方案二相比，方案一工藝路線在工序三就將孔鋸開，在后面的工序銑孔的兩側(cè)面的時候，對于工件的加工面減少不的工設(shè)計，但是在后面的工序中進(jìn)行的加工，特別是定位和孔的加工就有相當(dāng)大的難度，如才用方案一進(jìn)行孔的加工時，在上面的工序中已經(jīng)鋸斷，只有進(jìn)行半圓的加工。這樣的加工在一般的機(jī)床上是不保證精度的，若想要保證精度只有在數(shù)控機(jī)床上，那樣的話生產(chǎn)成本將提高了很多。方案二就解決了上述產(chǎn)生的問題，將的孔到了最后的時候才將其鋸開，這樣不僅保證了孔的精度，而且在后面工序中的加工也可以用的孔來作為定位基準(zhǔn)。這樣的加工可以在一般的機(jī)床上就可以進(jìn)行加工了，不僅保證了精度，還降低了生產(chǎn)成本。
由以上分析：方案二為合理、經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。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)
通過對資料書的查閱，在這章中，主要對零件的加工工藝和在加工中經(jīng)常會出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，并對基準(zhǔn)面的選擇原則有了深刻的認(rèn)識。然后，針對撥叉831006零件的尺寸要求和精度要求，編寫了兩個工藝路線方案。最后，對它們進(jìn)行具體的分析比較選擇其優(yōu)。
4 工序參數(shù)選擇、計算
CA6140車床撥叉831006，零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.0kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。
4.1 毛坯的確定
4.1.1 毛坯的工藝要求
（1）由于鑄造件尺寸精度和表面粗糙度值低，因此零件上有與其它機(jī)件配合的表面需要進(jìn)行機(jī)械加工。
（2）為了使金屬容易充滿膛摸和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡單、平直，盡量避免鑄件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。
（3）鑄件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)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）各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。
（2）工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致。
（3）便于裝夾、加工和檢查。
（4）結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。
在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟(jì)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(dǎo)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。
據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量及毛坯尺寸如圖4.1。
圖4.1 撥叉831006毛坯
4.2 撥叉831006的偏差計算
4.2.1 撥叉平面的偏差及加工余量計算
（1）側(cè)平面加工余量的計算。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：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：
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度。
大頭孔兩側(cè)面的偏差及加工余量計算
（2）兩側(cè)面加工余量的計算。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：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：
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度。
4.2.2 大小頭孔的偏差及加工余量計算
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：
鉆孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是
擴(kuò)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：；
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.2-2可得鍛件加工該孔經(jīng)濟(jì)精度為IT9。
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，得其槽邊雙邊機(jī)加工余量2Z=2.0mm，槽深機(jī)加工余量為2.0mm，再由參照參考文獻(xiàn)[5]表21—5的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為，精加工為。
槽的毛坯為一個整體：
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：，已達(dá)到其加工要求：。
4.3 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間）
4.3.1 工序1：粗、精銑孔上平面
（1）粗銑孔上平面
加工條件
工件材料； 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），材料：， ，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： 式（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
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
式（4.2）
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
（2）精銑孔上平面
加工條件
工件材料； 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：由式（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
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
4.3.2 工序2：加工孔到要求尺寸
工件材料為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，加工工序為鉆、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)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。
由參考文獻(xiàn)[5]表28—3，，，故
查Z535機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為
由表28-5，，故
3）校驗機(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
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
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
被切削層長度：
刀具切入長度，
式（4.3）
由式（4.3）得
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
該工序的加工機(jī)動時間的總和是：
4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算，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），材料：， ，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2.4—81,
切削工時
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
式（4.4）
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
（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），材料：， ，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：由式（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
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
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，鏜刀材料：
（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：由式（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)動時間：
所以該工序總機(jī)動工時
4.3.5 工序5：粗、精銑下平面
（1）粗銑下平面
工件材料: 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），材料：， ，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
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)動時間：
（2）精銑下平面
加工條件
工件材料: 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），材料：， ，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：由式（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
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
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=20 D=100
查參考文獻(xiàn)[3]表2.4-76得：
進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表30—32查得切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由式（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：由式（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)動時間：
本工序機(jī)動時間
4.3.7 工序7 粗銑斜平面
加工條件
工件材料； 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），材料：， ，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)零件圖可知
切削工時
被切削層長度：由毛坯尺寸可知。
刀具切入長度：
式（4.5）
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
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=100 L=4 d=22 Z=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：由式（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：
由式（4.6）
=52mm
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
4.4 時間定額計算及生產(chǎn)安排
根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，該撥叉831006的年產(chǎn)量為5000件。一年以240個工作日計算，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小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(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）時間定額的計算公式為：
（大量生產(chǎn)時） 式（4.7）
因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為：
式（4.8）
其中： —單件時間定額
—基本時間（機(jī)動時間）
—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間
—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值
4.4.1 粗、精銑孔上平面
粗加工機(jī)動時間：
精加工機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，
單間時間定額，由式（4.8）有：
因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。
4.4.2 鉆、擴(kuò)、鉸孔
機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—43，
單間時間定額：由式（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)動時間：
精加工機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，
單間時間定額，由式（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)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—39，
單間時間定額，由式（4.8）有：
因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。
（2）精鏜孔到要求尺
機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—39，
單間時間定額，由式（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)動時間：
精加工機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，
單間時間定額，由式（4.8）有：
因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。
4.4.6 粗、精銑槽
加工機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，
單間時間定額，由式（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)動時間：
輔助時間：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)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，
單間時間定額，由式（4.8）有：
因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。
4.4.8 銑斷
加工機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5—45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5—48，
單間時間定額，由式（4.8）有：
因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。
4.5 本章小結(jié)
本章主要講述的是毛坯零件尺寸的確定、加工工時計算和時間定額計算。它主要是保證零件在加工時能夠有足夠的余量進(jìn)行粗、精加工保證精度，同時，對在加工中所需的機(jī)床、刀具等都進(jìn)行選擇。再查閱工具書確定切削進(jìn)給量、機(jī)床轉(zhuǎn)速等進(jìn)行計算工時，將所計算的各結(jié)果填寫到相應(yīng)的工序卡片中，并與所給的任務(wù)書進(jìn)行用量比較，看能否完成加工。經(jīng)過上文的計算分析所選的刀具、機(jī)床等都能達(dá)到生產(chǎn)要求，將進(jìn)行下一步的設(shè)計。
5 銑槽夾具設(shè)計
本夾具主要用來粗、精銑車床撥叉底面槽。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗、精銑槽時，槽寬有尺寸要求，其深度的要求精度不是高，槽的左右兩側(cè)面粗糙度要求Rz3.2。本道工序僅是對槽進(jìn)行粗、精加工。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。
5.1 定位基準(zhǔn)的選擇
在進(jìn)行銑槽加工工序時，、孔均已經(jīng)加工出。因此工件選用頂面與兩孔作為定位基準(zhǔn)。選擇頂面作為定位基面限制了工件的三個自由度，而兩工孔作為定位基面，分別限制了工件的一個和兩個自由度。即兩個孔作為定位基面共限制了工件的三個自由度。即一面兩孔定位。工件以一面兩孔定位時，夾具上的定位元件是：一面兩銷。其中一面為支承板，兩銷為一長圓柱銷和一削邊銷。 如圖7.1：
圖7.1 銑槽的定位
5.2 制定夾具方案
本夾具的設(shè)計主要是用來對槽的加工，要求保證槽兩側(cè)的粗糙度達(dá)到任務(wù)書的要求。由于前面已經(jīng)提到撥叉831006零件的加工批量大，因此在本道工序在加工時，主要考慮的是產(chǎn)品的勞動生產(chǎn)率，同時還要保證零件的加工精度。所以在設(shè)計專用夾具時就要在保證零件的加工精度的前提下，盡量使零件的裝夾方便，以提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。為此，我設(shè)計了兩套專用夾具的方案以供在設(shè)計時比較選用，其方案如下：
（1）夾具設(shè)計方案一
從前面的加工工藝路線可以看出，本道工序的加工已經(jīng)是最后幾道了。因此，許多孔、面都已經(jīng)加工過了，在選擇定位的時候我采用了一面兩銷定位，一面是以大頭孔的側(cè)面，兩銷分別是在小頭孔采用一長銷限制了四個自由度，在大頭孔采用一削邊銷限制了一個自由度，大頭孔的側(cè)面用一的定位環(huán)定位限制了一個自由度，實(shí)現(xiàn)了六個自由度的完全定位。夾緊在大頭孔處用一個帶鉤的長壓板作為夾緊機(jī)構(gòu)，將加工面放在上方并水平，用一銑刀進(jìn)行立銑。
（2）夾具設(shè)計方案二
由于在前面的工序中孔和平面都已經(jīng)加工，并都達(dá)到了一定的精度要求，在加工槽時我選擇以小頭孔、大頭孔及小頭孔端面來定位。在小頭孔用一長銷定位限制了工件的四個自由度，在小頭孔的端面用一定位環(huán)定位限制了工件的一個自由度，在大頭孔用一削邊銷定位限制了工件的一個自由度，在夾具上的一個長銷、一削邊銷和一定位環(huán)作為定位機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了典型的一面兩銷定位，零件被完全定位。夾緊機(jī)構(gòu)我選擇用一個移動壓板，在小頭孔和大頭孔之間的連接板上實(shí)現(xiàn)壓緊。在夾具的頂端用一連接板來支撐對刀塊，以保證刀具的位置，來保證零件的加工精度。
（3）設(shè)計方案的比較
根據(jù)上述兩種方案可以看出，兩種方案的定位都采用了典型的一面兩銷定位，夾緊方式都采用手動夾緊。其它們的不同在于，方案一是以大頭孔來夾緊，定位面是大頭孔，小頭孔端面沒有和夾具體接觸，且大頭孔的夾緊采用一長壓板壓在工件的大頭孔的端面上。在夾緊的時候如果對壓板兩邊的螺母旋緊的位置不一，則會出現(xiàn)工件的受力不均，使工件有產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)的趨勢，不能保證槽的加工精度。經(jīng)過上面的分析，方案二就解決了上述的問題，在工件的大小頭之間進(jìn)行夾緊。因此，我選擇采用方案二進(jìn)行設(shè)計。
如圖5.2：
圖5.2 銑槽夾具
5.3 定位元件的選擇及計算
本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計主要是對長圓柱銷和短削邊銷進(jìn)行設(shè)計。
由加工孔工序簡圖可計算出兩孔中心距。
由于兩孔有位置度公差，所以其尺寸公差為
所以兩加工孔的中心距為 ，而兩孔尺寸為、。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[10]削邊銷與圓柱銷的設(shè)計計算過程如下：
圖7.3 定位銷
（1）確定兩定位銷中心距尺寸及其偏差
==
（2）確定圓柱銷直徑及其公差
（—基準(zhǔn)孔最小直徑）
取f7
所以圓柱銷尺寸為
（3）削邊銷的寬度b和B （由參考文獻(xiàn)[10]）
（4）削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙
（式7.1）
其中： —基準(zhǔn)孔最小直徑
—圓柱銷與基準(zhǔn)孔的配合間隙
（5）削邊銷直徑及其公差
按定位銷一般經(jīng)濟(jì)制造精度，其直徑公差帶為，則削邊銷的定位圓柱部分定位直
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