柳州工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）目錄摘要 IABSTRACT II第1章緒論 31.1課題目的及意義 31.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài) 31.3主要研究?jī)?nèi)容和設(shè)計(jì)思路 5第2章零件分析 82.1零件的功用分析 82.2零件的工藝分析 9第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程制定 103.1確定生產(chǎn)類(lèi)型 103.2確定毛坯制造形式 103.3選擇定位基準(zhǔn) 103.4選擇加工方法 113.5制定工藝路線(xiàn) 123.6確定加工余量及毛坯尺寸 143.6.1確定加工余量 143.6.2確定毛坯基本尺寸 153.6.3確定毛坯尺寸公差 153.6.4繪制毛坯簡(jiǎn)圖 163.7工序設(shè)計(jì) 163.7.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備 163.7.2確定工序尺寸 183.8確定切削用量和基本時(shí)間 19第4章專(zhuān)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 314.1接受設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工要求 314.2確定定位方案、選擇定位元件 314.3確定夾緊方案、設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 324.4確定定位元件 344.5確定導(dǎo)向方案和選擇導(dǎo)向元件 354.6鉆模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 364.7夾具體的設(shè)計(jì) 374.8夾具精度分析 384.9繪制夾具裝配圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求 40結(jié)論 41參考文獻(xiàn) 421065致謝 43第1章緒論1.1課題目的及意義1、目的本課題來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)，主要解決的問(wèn)題是撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制定及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。隨著機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展和滿(mǎn)足生產(chǎn)進(jìn)度的需要，生產(chǎn)中工裝、夾具、輔具的應(yīng)用越來(lái)越廣。針對(duì)不同的產(chǎn)品、不同的尺寸及精度要求，合理地設(shè)計(jì)工裝、夾具、輔具來(lái)解決生產(chǎn)問(wèn)題，是一個(gè)合格的工程師的基本要求。2、意義機(jī)械制造工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)課和自己今后所要從事的工作方向進(jìn)行的一次綜合性訓(xùn)練，也是對(duì)自己四年所學(xué)的一次檢測(cè)。（1）學(xué)會(huì)正確的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)構(gòu)思，掌握工藝設(shè)計(jì)的一般程序和方法；（2）學(xué)會(huì)使用技術(shù)資料，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理的能力；（3）培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、理論聯(lián)系實(shí)際的能力；（4）能熟練運(yùn)用CAD等制圖軟件來(lái)設(shè)計(jì)零件和繪圖；（5）能夠運(yùn)用所學(xué)的工藝及夾具的基本理論知識(shí)，制定合理的工藝規(guī)程，解決工藝尺寸、工件的加緊、定位等問(wèn)題。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)訓(xùn)練，從中鍛煉自己獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及團(tuán)隊(duì)合作精神的能力，為今后的技術(shù)工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)自己的力量。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)撥叉件是普通機(jī)床加工中最常見(jiàn)的零件，也是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的零件，其作用主要是限位、導(dǎo)正、止轉(zhuǎn)及定位。普通機(jī)床加工的軸類(lèi)零件一般由圓柱面、圓錐面、圓弧面、臺(tái)階、端面、內(nèi)孔、螺紋和溝槽構(gòu)成，材料一般為45鋼。由于應(yīng)用廣泛，一般采用批零生產(chǎn)，傳統(tǒng)加工效率低，廢品多，因此設(shè)計(jì)合理的數(shù)控加工工藝及編程可以大大提高效率，同時(shí)提高精度。國(guó)際現(xiàn)狀：機(jī)床在國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀是令人矚目的。作為制造業(yè)的重要組成部分，機(jī)床產(chǎn)業(yè)在許多發(fā)達(dá)國(guó)家都得到了快速發(fā)展。首先，德國(guó)是機(jī)床制造業(yè)的重要領(lǐng)軍國(guó)家之一。德國(guó)的機(jī)床制造商以其高質(zhì)量、高精度和高可靠性而聞名于世。德國(guó)的機(jī)床企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新方面領(lǐng)先，并且在智能制造和數(shù)字化領(lǐng)域取得了重大突破。德國(guó)的機(jī)床產(chǎn)品出口量居世界首位，其機(jī)床產(chǎn)品在全球市場(chǎng)上享有很高的聲譽(yù)。日本也是機(jī)床制造業(yè)的重要國(guó)家之一。日本的機(jī)床企業(yè)在自動(dòng)化、高速度和高剛性方面具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。此外，日本的機(jī)床制造商也在開(kāi)展智能制造和工業(yè)4.0方面進(jìn)行積極探索和實(shí)踐。日本的機(jī)床產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)銷(xiāo)售量也相當(dāng)可觀(guān)。除了德國(guó)和日本，中國(guó)也成為了世界機(jī)床產(chǎn)業(yè)的重要參與者。近年來(lái)，中國(guó)的機(jī)床制造業(yè)以其低成本和較高性?xún)r(jià)比迅速崛起。中國(guó)的機(jī)床企業(yè)通過(guò)技術(shù)研發(fā)和品牌建設(shè)不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平，并且逐漸在國(guó)際市場(chǎng)上贏得了一席之地。中國(guó)的機(jī)床出口量逐年增加，已經(jīng)成為全球最大的機(jī)床出口國(guó)之一。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：1.行業(yè)規(guī)模與增長(zhǎng)。近年來(lái)，中國(guó)機(jī)床行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)值和銷(xiāo)售額均保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。隨著技術(shù)進(jìn)步和消費(fèi)升級(jí)，高端機(jī)床市場(chǎng)的需求逐漸增加，推動(dòng)了行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大。2.技術(shù)水平與研發(fā)能力。中國(guó)在機(jī)床技術(shù)研發(fā)方面取得了顯著進(jìn)展，部分領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。然而，整體而言，中國(guó)機(jī)床行業(yè)在高端技術(shù)、核心零部件等方面仍存在一定差距。3.市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。中國(guó)機(jī)床市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，國(guó)內(nèi)外企業(yè)紛紛加大投入，提高技術(shù)水平，拓展市場(chǎng)份額。同時(shí)，行業(yè)整合加速，優(yōu)勢(shì)企業(yè)逐漸凸顯。國(guó)內(nèi)機(jī)床未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)：1.技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。未來(lái)，中國(guó)機(jī)床行業(yè)將更加注重技術(shù)創(chuàng)新，加大研發(fā)投入，提高自主創(chuàng)新能力。在高端技術(shù)、核心零部件等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，提升行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力。2.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。隨著市場(chǎng)需求的變化和技術(shù)進(jìn)步，中國(guó)機(jī)床行業(yè)將加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。通過(guò)淘汰落后產(chǎn)能、發(fā)展高端產(chǎn)能，提高行業(yè)整體盈利水平。3.國(guó)際化發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)機(jī)床行業(yè)將積極拓展國(guó)際市場(chǎng)，加強(qiáng)與國(guó)際同行的交流與合作，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，隨著“一帶一路”等國(guó)家戰(zhàn)略的深入實(shí)施，中國(guó)機(jī)床品牌將在國(guó)際市場(chǎng)上發(fā)揮更大的作用。圖1-1車(chē)床夾具圖1-2銑床夾具1.3主要研究?jī)?nèi)容和設(shè)計(jì)思路1、研究?jī)?nèi)容如圖1-1所示是撥叉零件圖，大批量生產(chǎn)，完成該零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)及夾具的設(shè)計(jì)。圖1-1撥叉零件2、設(shè)計(jì)思路調(diào)研和查閱資料調(diào)研和查閱資料確定撥叉零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)方案確定撥叉零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝性分析確定夾具設(shè)計(jì)的要求規(guī)范撥叉零件的工藝過(guò)程卡片編寫(xiě)定位方案的確定和夾緊方案的確定設(shè)計(jì)夾具圖的草圖完成設(shè)計(jì)圖紙，說(shuō)明書(shū)夾具零件圖繪制第2章零件分析2.1零件的功用分析題目所給零件是機(jī)床變速器撥叉零件。它位于機(jī)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩。機(jī)床變速器撥叉三維模型如圖2-1所示。圖2-1撥叉三維模型2.2零件的工藝分析從零件圖1-1上可以看出，標(biāo)有表面粗糙度符號(hào)的表面有外圓柱面、內(nèi)圓柱面、端面和內(nèi)孔等。其中，表面粗糙度要求最高的是內(nèi)孔，公差等級(jí)達(dá)到級(jí)，表面粗糙度為，該孔是撥叉零件主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。從表面間的位置精度要求來(lái)看，左右端面應(yīng)與內(nèi)孔軸線(xiàn)垂直。18mm寬槽的側(cè)面與基準(zhǔn)A（內(nèi)孔軸線(xiàn)）有垂直度要求0.1mm，鍵槽寬度；鍵槽尺寸為。對(duì)撥叉零件圖進(jìn)行工藝審核后可進(jìn)行機(jī)械加工工藝規(guī)程制定。第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程制定3.1確定生產(chǎn)類(lèi)型零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算：（2-1）式中——產(chǎn)品的年產(chǎn)量，臺(tái)/年；——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺(tái)；——備件的百分率，%；——廢品的百分率，%；依設(shè)計(jì)題目知：=12000臺(tái)/年，=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率分別取為3%和2.5%。帶入公式（2-1）得到該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）生產(chǎn)節(jié)拍：在大量生產(chǎn)中，生產(chǎn)連續(xù)兩個(gè)產(chǎn)品之間的時(shí)間間隔稱(chēng)為節(jié)拍。即（2-2）式中——節(jié)拍時(shí)間；——年時(shí)基數(shù)，一班生產(chǎn)，二班生產(chǎn)；——時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品數(shù)量。生產(chǎn)類(lèi)型是指企業(yè)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)。主要根據(jù)產(chǎn)品的大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及生產(chǎn)綱領(lǐng)確定。零件是圓盤(pán)軸，質(zhì)量為9.7Kg，查表2-1可知其屬輕型零件，生產(chǎn)類(lèi)型為大量生產(chǎn)。表3-1生產(chǎn)類(lèi)型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系生產(chǎn)類(lèi)型同類(lèi)零件的年產(chǎn)量/件重型（＞2000kg）中型（100～2000kg）輕型（＜100kg）單件生產(chǎn)＜5＜20＜100成批生產(chǎn)小批生產(chǎn)5～10020～200100～500中批生產(chǎn)100～300200～500500～5000大批生產(chǎn)300～1000500～50005000～50000大量生產(chǎn)＞1000＞5000＞50000代表產(chǎn)品軋鋼機(jī)柴油機(jī)縫紉機(jī)按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，撥叉零件為大批量生產(chǎn)，其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，毛坯的制造方法及加工余量，部分鑄件用金屬型；部分鍛件用模鍛。毛坯精度中等、加工余量中等；機(jī)床設(shè)備及其布置形式，部分采用通用機(jī)床，部分采用專(zhuān)用機(jī)床，按零件分類(lèi)，部分布置成流水線(xiàn)，部分布置成機(jī)群式。廣泛采用專(zhuān)用夾具，可調(diào)夾具。刀具和量具，按零件的產(chǎn)量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用專(zhuān)用刀具和量具。工件的裝夾方法，部分采用劃線(xiàn)找正，廣泛采用通用或?qū)Ｓ脢A具裝夾。要求操作工人平均技術(shù)水平一般；生產(chǎn)率及成本一般。3.2確定毛坯制造形式由該零件的功用及撥叉的使用場(chǎng)合，要求該撥叉具有較高的耐磨性和較高的強(qiáng)度。所以選擇既能滿(mǎn)足使用要求，價(jià)格又相對(duì)低廉的灰鑄鐵HT200，確定毛坯的制造形式為鑄造。由于該撥叉為成批量生產(chǎn)，查表3-2可知，選擇砂型鑄造機(jī)器造型，鑄鐵件的公差等級(jí)為級(jí)。表3-2成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)方法公差等級(jí)CT鑄件材料鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金鋅合金輕金屬合金鎳基合金鈷基合金砂型鑄造手工造型11-1411-1411-1411-1410-1310-139-1211-1411-14砂型鑄造機(jī)器造型和殼形8-128-128-128-128-108-107-98-128-12金屬型鑄造8-108-108-108-107-97-9壓力鑄造6-84-64-7該零件的形狀不是十分復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近。3.3選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的重要工作，它是工藝路線(xiàn)是否正確合理的前提。正確與合理的選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過(guò)程、簡(jiǎn)化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類(lèi)、提高生產(chǎn)率。1.精基準(zhǔn)的選擇撥叉零件為回轉(zhuǎn)體零件，工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是內(nèi)孔軸線(xiàn)，若是按照“基準(zhǔn)重合”原則應(yīng)當(dāng)選擇內(nèi)孔軸線(xiàn)為精基準(zhǔn)，另外根據(jù)撥叉零件圖18mm寬槽與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)內(nèi)孔軸線(xiàn)有垂直度要求，所以18mm寬槽同樣可以作為精基準(zhǔn)來(lái)使用，這時(shí)存在由于基準(zhǔn)不重合而帶來(lái)的誤差，具體工序具體分析。在撥叉的后續(xù)加工中，該組合精基準(zhǔn)可以進(jìn)行大部分的表面加工，體現(xiàn)了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。2.粗基準(zhǔn)的選擇根據(jù)撥叉零件圖，內(nèi)孔軸線(xiàn)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，根據(jù)“基準(zhǔn)先行”原則，應(yīng)優(yōu)先加工該內(nèi)孔，另外撥叉的毛坯為回轉(zhuǎn)體零件，故可以選擇毛坯上的毛坯面為粗基準(zhǔn)，待內(nèi)孔精加工完成后，可以反過(guò)來(lái)選擇其為精基準(zhǔn)加工其他表面。3.4選擇加工方法1.端面的加工端面的加工方法有很多，可以采用銑削、車(chē)削、刨削、磨削、拉削等。撥叉左右端面之間尺寸為，表面粗糙度，相當(dāng)于級(jí)，可以考慮銑加工和車(chē)加工，考慮到撥叉零件為異形零件，采用車(chē)削加工端面需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用的車(chē)床夾具，相比于在車(chē)床上加工銑床操作更簡(jiǎn)單、方便，所以決定采用銑削方式來(lái)加工撥叉的左右端面。2.內(nèi)孔及槽的加工孔的加工方法有很多，包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、拉、磨及銑等。撥叉零件中的內(nèi)孔在毛坯中鑄造成實(shí)心，可以采取在鉆床上加工的形式。內(nèi)孔可以采用鉆→擴(kuò)→鉸的方式加工出來(lái)。內(nèi)孔同樣可以采用鉆→擴(kuò)→鉸的方式加工出來(lái)；18mm寬的槽可以采用在拉床上拉削加工，操作簡(jiǎn)單、方便。3.鍵槽的加工撥叉內(nèi)孔有6mm寬的鍵槽主要加工，鍵槽加工可以采用拉床，配合專(zhuān)用夾具來(lái)完成加工。3.5制定工藝路線(xiàn)制定工藝路線(xiàn)是工藝人員制訂工藝規(guī)程時(shí)最重要的工作，也是體現(xiàn)工藝師工藝水平的重要方面。其原則是，在合理保證零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度、表面質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。制訂工藝路線(xiàn)應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：（1）工藝路線(xiàn)的制訂是實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，在具體制訂時(shí)，一定要充分考慮本企業(yè)的實(shí)際加工條件與能力。（2）工藝師應(yīng)具備較豐富的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程過(guò)程也是不斷積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程。對(duì)于一個(gè)零件的加工，雖然可以安排不同的加工路線(xiàn)，但其中只有一條在一定的生產(chǎn)條件下是最佳的，工藝師的任務(wù)就是要把這條最佳的線(xiàn)路找出來(lái)。（3）制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的發(fā)展方向是計(jì)算機(jī)輔助工藝編制，即CAPP。工藝路線(xiàn)的制訂可以利用成組技術(shù)、人工智能技術(shù)自動(dòng)進(jìn)行。撥叉零件的生產(chǎn)類(lèi)型是中批量生產(chǎn)，其工藝特點(diǎn)是盡量選用通用機(jī)床并配以專(zhuān)用夾具。在安排撥叉零件工藝路線(xiàn)的過(guò)程中應(yīng)主要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）撥叉表面加工中內(nèi)孔的精度最高，并且其軸線(xiàn)為零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，所有工序安排的目的為保證該孔的加工精度。該孔的加工應(yīng)該安排在前面，符合“基準(zhǔn)先行”原則。（2）18mm寬槽內(nèi)側(cè)面相對(duì)于內(nèi)孔軸線(xiàn)有垂直度要求，所以在加工18mm寬槽時(shí)應(yīng)以?xún)?nèi)孔為定位基準(zhǔn)，這樣就可以避免由于“基準(zhǔn)不重合”而帶來(lái)的加工誤差。（3）按照“粗精分離”原則，將表面加工的粗加工和精加工安排在不同的工序中，而不是安排在同一工序的不同工步當(dāng)中。在制訂整體工藝路線(xiàn)時(shí)往往要提出兩個(gè)或多個(gè)可行性方案，經(jīng)過(guò)充分的比較、論證，選擇其中最佳的一種方案。同時(shí)對(duì)于選擇加工方式及局部工藝路線(xiàn)時(shí)，也要拿出不同的方案進(jìn)行分析。撥叉左右端面的加工，方案一，在車(chē)床上三爪夾外圓柱面定位，對(duì)端面進(jìn)行車(chē)削加工，優(yōu)點(diǎn)是容易保證端面與軸線(xiàn)的垂直度，該精度由機(jī)床的精度保證；缺點(diǎn)是只能進(jìn)行單件加工，加工效率不高。撥叉左右端面還可以在銑床上加工，采用銑削的方式進(jìn)行，缺點(diǎn)是只能保證左右端面之間的平行度，但是無(wú)法保證端面與軸線(xiàn)的垂直度；優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行多件加工，即設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具一次可以加工多個(gè)零件，效率高。分析撥叉零件圖左右端面與內(nèi)孔軸線(xiàn)之間為未注幾何公差，且撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，根據(jù)以上分析，制定了以下工藝路線(xiàn)：表3-3撥叉零件機(jī)械加工工藝路線(xiàn)1工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容10鍛造鍛造毛坯，鍛出壓刀槽，鍛件尺寸202×202×13220熱處理正火30銑粗銑左側(cè)面40銑粗銑右側(cè)面50銑精銑左側(cè)面60銑精銑右側(cè)面70鉆鉆孔?18擴(kuò)孔?19.8鉸孔?20+0.027/080鉆鉆孔?6擴(kuò)孔?8.8鉸孔?9+0.022/090銑銑槽18+0.11/0100拉拉鍵槽110鉆鉆鉸?3錐孔（配作）120檢驗(yàn)檢驗(yàn)關(guān)鍵尺寸130入庫(kù)入庫(kù)表3-4撥叉零件機(jī)械加工工藝路線(xiàn)2工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容10鍛造鍛造毛坯，鍛出壓刀槽，鍛件尺寸202×202×13220熱處理正火30銑粗、精銑左側(cè)面40銑粗、精銑右側(cè)面70鉆鉆孔?18擴(kuò)孔?19.8鉸孔?20+0.027/080鉆鉆孔?6擴(kuò)孔?8.8鉸孔?9+0.022/090銑銑槽18+0.11/0100拉拉鍵槽110鉆鉆鉸?3錐孔（配作）120檢驗(yàn)檢驗(yàn)關(guān)鍵尺寸130入庫(kù)入庫(kù)表3-5撥叉零件機(jī)械加工工藝路線(xiàn)3工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容10鍛造鍛造毛坯，鍛出壓刀槽，鍛件尺寸202×202×13220熱處理正火30銑粗車(chē)左側(cè)面40銑粗車(chē)右側(cè)面50銑精車(chē)左側(cè)面60銑精車(chē)右側(cè)面70鉆鉆孔?18擴(kuò)孔?19.8鉸孔?20+0.027/080鉆鉆孔?6擴(kuò)孔?8.8鉸孔?9+0.022/090銑銑槽18+0.11/0100拉拉鍵槽110鉆鉆鉸?3錐孔（配作）120檢驗(yàn)檢驗(yàn)關(guān)鍵尺寸130入庫(kù)入庫(kù)分析以上三條撥叉機(jī)械加工工藝路線(xiàn)，3條工藝路線(xiàn)均優(yōu)先安排平面的加工，后安排內(nèi)孔的加工，符合“先面后孔”的原則；工藝路線(xiàn)1、2的不同之處在于工藝路線(xiàn)1相對(duì)比較分散，粗精加工工序分開(kāi)，符合“粗精分離”原則，工藝路線(xiàn)2將精加工直接安排在粗加工同一道工序中，導(dǎo)致精加工過(guò)程中工件由于粗加工大量的熱量而產(chǎn)生變形；工藝路線(xiàn)1、3的區(qū)別在于路線(xiàn)1采用銑床加工端面，工藝路線(xiàn)3采用車(chē)床加工端面，由于撥叉為異形件，車(chē)加工需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用車(chē)夾具，并且一次只能加工一個(gè)零件，效率不高，銑削加工相對(duì)比較簡(jiǎn)單。綜上所述先擇工藝路線(xiàn)1比較合適。3.6確定加工余量及毛坯尺寸3.6.1確定加工余量該撥叉材料為灰鑄鐵HT200，抗拉強(qiáng)度，采用砂型鑄造機(jī)器造型，且為成批生產(chǎn)。查表3-1可知，鑄鐵件采用砂型鑄造機(jī)器造型時(shí)，鑄件尺寸公差為級(jí)，此處選為級(jí)。按照表3-3選擇加工余量為G級(jí)，根據(jù)機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸，按照表3-4可查得各加工表面的加工余量，見(jiàn)表3-5。表3-3成批和大量生產(chǎn)的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)方法要求的機(jī)械加工余量等級(jí)鑄件材料鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金鋅合金輕金屬合金鎳基合金鈷基合金砂型鑄造手工造型G-KF-HF-HF-HF-HF-HF-HG-KG-K砂型鑄造機(jī)器造型和殼型F-HE-GE-GE-GE-GE-GE-GF-HF-H金屬型D-FD-FD-FD-FD-FD-F壓力鑄造B-DB-DB-D熔模鑄造EEE-E-EEE表3-4零件尺寸及加工余量等級(jí)與鑄件機(jī)械加工余量關(guān)系最大尺寸要求的機(jī)械加工余量等級(jí)大于至ABCDEFGHJK-400.10.10.20.30.40.50.50.711.440630.10.20.30.30.40.50.711.42631000.20.30.40.50.711.422.841001600.30.40.50.81.11.52.23461602500.30.50.711.422.845.582504000.40.70.91.31.42.53.557104006300.50.91.11.52.234691263010000.60.91.21.82.53.5571014100016000.711.422.845.581116160025000.81.11.62.23.24.5691418250040000.91.31.82.53.5571014204000630011.422.845.581116226300100001.11.52.234.569121724表3-5撥叉各加工表面加工余量加工表面單邊余量雙邊余量?jī)?nèi)孔//18mm寬槽//左端面36右端面3零件質(zhì)量約為1.24kg，加上加工余量，經(jīng)過(guò)估算，毛坯質(zhì)量約為1.5kg。3.6.2確定毛坯基本尺寸加工表面的毛坯尺寸只需將零件尺寸加上查取的相應(yīng)加工余量即可，所得撥叉的毛坯尺寸見(jiàn)表3-4。表3-4撥叉毛坯尺寸零件尺寸單邊加工余量毛坯尺寸內(nèi)孔//18mm寬槽//左端面351右端面33.6.3確定毛坯尺寸公差查表（鑄件尺寸公差數(shù)值），查得各鑄件加工尺寸公差見(jiàn)表3-5。表3-5撥叉鑄件加工尺寸公差毛坯尺寸公差按“對(duì)稱(chēng)”標(biāo)注結(jié)果內(nèi)孔///18mm寬槽///左端面2±1.051±1.0右端面3.6.4繪制毛坯簡(jiǎn)圖根據(jù)以上內(nèi)容及砂型鑄造的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，繪出毛坯簡(jiǎn)圖，如圖3-1所示。圖3-1撥叉毛坯簡(jiǎn)圖3.7工序設(shè)計(jì)3.7.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備1.選擇加工設(shè)備選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類(lèi)型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，選擇了加工方法，因此機(jī)床的類(lèi)型也隨之確定。至于機(jī)床的型號(hào)，主要取決于現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備情況。若零件的加工余量較大，加工材料又較硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。選擇加工設(shè)備要考慮加工經(jīng)濟(jì)精度。所謂加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能保證的加工精度。需要指出的是：每一種機(jī)床，都有相應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度，也就是說(shuō)任何機(jī)床在最經(jīng)濟(jì)的情況下的加工精度和表面粗糙度都有一定的范圍。若精心操作、細(xì)心調(diào)整、選擇小的切削用量，其加工精度也可以提高，但肯定是耗時(shí)費(fèi)工。如車(chē)外圓時(shí)經(jīng)“粗車(chē)→半精車(chē)→精車(chē)”加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度為IT7～I(xiàn)T8，，也就是說(shuō)，在正常的生產(chǎn)條件下很容易滿(mǎn)足此要求。若要一名高技術(shù)工人精心操作，也能車(chē)出IT6甚至是IT5級(jí)的外圓來(lái)，但經(jīng)濟(jì)上太不劃算了。總而言之，最終選擇的機(jī)床，其經(jīng)濟(jì)精度應(yīng)與零件表面的設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)，初步選定各工序機(jī)床如下：1）工序30、40、50、60銑削端面由于撥叉零件為異形零件，所以適合在銑床上銑削加工端面，選擇X51立式銑床；2）工序70、80、110鉆、擴(kuò)、鉸工序選擇Z525立式鉆床，主要技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)；3）工序80、90鍵槽和18mm寬槽的加工18mm寬槽選擇X51立式銑床進(jìn)行銑削加工。鍵槽加工選擇L6140拉床進(jìn)行拉削加工，主要技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)L6140拉床說(shuō)明書(shū)；2.選擇夾具對(duì)于成品生產(chǎn)的零件，大多采用專(zhuān)用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿(mǎn)足高效的前提下，也可部分采用通用夾具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中所有工序采用專(zhuān)用機(jī)床夾具、需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造。3.選擇刀具在撥叉的加工中，采用了拉、鉆、銑等多種加工方式，與之相對(duì)應(yīng)，初選刀具情況如下：（1）銑刀工序30、40、50、60銑削端面中的端面選擇銑刀來(lái)加工，要求的銑削深度為3mm，選擇端面銑刀。（2）鉆頭從零件要求和加工經(jīng)濟(jì)性考慮，采用錐柄麻花鉆頭完成加工工序。工序70中，選擇的高速鋼麻花鉆鉆孔、的高速鋼擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔、的高速鋼鉸刀鉸孔。4.選擇量具選擇量具的原則是根據(jù)被測(cè)量對(duì)象的要求，在滿(mǎn)足測(cè)量精度的前提下，盡量選用操作方便、測(cè)量效率高的量具。量具有通用量具（如游標(biāo)卡尺、千分尺、比較儀、量塊等）和各種專(zhuān)用高效量具，其種類(lèi)的選擇主要應(yīng)考慮被測(cè)尺寸的性質(zhì)，如內(nèi)徑、外徑、深度、角度、幾何形狀等以及被測(cè)工件的特點(diǎn)，如工件的形狀、大小、精度、生產(chǎn)類(lèi)型等。本零件屬于成批生產(chǎn)，一般均采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇。一般根據(jù)被測(cè)對(duì)象的公差帶寬度先查得相應(yīng)的安全裕度A和計(jì)量器具的不確定度允許值，然后在量具手冊(cè)中選擇一種不確定度等于或小于的量具。二是按照計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇。下面以精車(chē)內(nèi)孔工序?yàn)槔齺?lái)說(shuō)明量具的選擇。工序精車(chē)內(nèi)孔，尺寸公差（公差等級(jí)IT7級(jí)），現(xiàn)按計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇量具。1）根據(jù)工件公差等級(jí)確定精度系數(shù)K。查表3-6可知，K=27.5%。表3-6撥叉鑄件加工尺寸公差公差等級(jí)IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11-16K（%）32.53027.5252015102）求計(jì)量器具測(cè)量方法的極限誤差。。3）選擇合適的量具。查表（常用測(cè)量工具和測(cè)量方法的極限誤差）可選擇刻度值為0.001毫米的千分尺。在人為需要及條件允許的情況下，可以設(shè)計(jì)專(zhuān)用量規(guī)，以量規(guī)的通端和止端測(cè)量零件加工的極限偏差，這時(shí)可以顯著地提高測(cè)量的效率。3.7.2確定工序尺寸確定工序尺寸時(shí)，對(duì)于加工精度要求較低的表面，只需粗加工工序就能保證設(shè)計(jì)要求，將設(shè)計(jì)尺寸作為工序尺寸即可，上下偏差的標(biāo)準(zhǔn)也按照設(shè)計(jì)規(guī)定。當(dāng)加工表面精度要求較高時(shí)，往往要經(jīng)過(guò)數(shù)道工序才能達(dá)到要求。下面以?xún)?nèi)孔加工為例計(jì)算工序尺寸、余量及確定公差?？椎募庸ば枰?jīng)過(guò)三道工序，并且定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合。由上述可知其總加工余量（雙邊余量）為20mm，其公差等級(jí)為IT7級(jí)。鉸孔時(shí)直徑上切削深度為，表面粗糙度為，孔徑公差等級(jí)H6-H8；擴(kuò)孔時(shí)、，孔徑公差等級(jí)H8-H9，鉆孔時(shí)按照實(shí)際的鉆孔直徑計(jì)算、，孔徑公差等級(jí)H10-H12。按照上述方法，確定孔的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度，見(jiàn)表3-7。表3-7孔加工工序尺寸及公差加工表面：孔鉸擴(kuò)鉆毛坯工序雙邊余量/mm0.10.99工序尺寸及公差/mm/表面粗糙度/μm1.612.5253.8確定切削用量和基本時(shí)間切削用量包含切削速度、進(jìn)給量及背吃刀量三項(xiàng)，確定方法是先確定背吃刀量、進(jìn)給量，而后確定切削速度。不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的要求是不一樣的。因此，在選擇切削用量時(shí)，考慮的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別。粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度要求和余下的機(jī)床功率，確定合適的切削速度。精加工時(shí)，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求，故一般選用較小的進(jìn)給量和背吃刀量，而盡可能選用較高的切削速度。1.工序30切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：粗銑左側(cè)面本工序?yàn)榇帚姸嗣妫x刀具為高速鋼端銑刀，銑刀直徑，齒數(shù)。選擇銑刀的基本形狀，由于加工HT200材料的，故選前角，后角，已知銑削寬度，銑削深度，機(jī)床選擇X51立式銑床。ⅰ.確定每齒進(jìn)給量。查表（高速鋼端銑刀、圓柱銑刀和盤(pán)銑刀加工時(shí)的進(jìn)給量）X51立式銑床的功率為大于7.5KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒端銑刀加工灰鑄鐵料的進(jìn)給量為，現(xiàn)取。ⅱ.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表（銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)），用高速鋼端銑刀加工HT200灰鑄鐵料銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為1.5mm。銑刀直徑，查表（銑刀平均壽命）得到耐用度T=240min。ⅲ.確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。計(jì)算公式如下：式中：根據(jù)X51立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，選擇則實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為④校驗(yàn)機(jī)床功率。查表得到銑削時(shí)的功率計(jì)算公式如下式中，X51立式銑床主電機(jī)的功率為7.5KW，故所選的切削用量可以采用，所確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間當(dāng)主偏角時(shí)當(dāng)主偏角時(shí)則2.工序40切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：粗銑右側(cè)面本道工序切削參數(shù)參照工序1執(zhí)行，此處不再贅述。3.工序50切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：精銑左側(cè)面（1）選擇切削參數(shù)本工序?yàn)殂娤鞴ば?，所選刀具為高速鋼端銑刀，銑刀直徑，齒數(shù)。選擇銑刀的基本形狀，選前角，后角，已知銑削寬度，銑削深度，機(jī)床選擇X51立式銑床。ⅰ.確定每齒進(jìn)給量。查表（高速鋼端銑刀、圓柱銑刀和盤(pán)銑刀加工時(shí)的進(jìn)給量）X51立式銑床的功率為7.5KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒端銑刀加工灰鑄鐵的進(jìn)給量為，現(xiàn)取。ⅱ.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表（銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)），用高速鋼端銑刀加工灰鑄鐵料銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為1mm。銑刀直徑，查表（銑刀平均壽命）得到耐用度T=110min。ⅲ.確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。計(jì)算公式如下：式中：選擇則實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為所確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間，此處取4.工序60切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：精銑右側(cè)面本道工序切削參數(shù)參照工序3執(zhí)行，此處不再贅述。5.工序70切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：鉆孔φ18①選擇鉆頭。選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑。鉆頭的幾何形狀為：雙錐修磨橫刃，②選擇切削用量ⅰ.決定進(jìn)給量1）按加工要求決定進(jìn)給量：查表（高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的進(jìn)給量），鉆頭直徑，灰鑄鐵的強(qiáng)度時(shí)，。由于，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)，則2）按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：查表（鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量），當(dāng)，，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量3）按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：查表（機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量），當(dāng)，，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8830N時(shí)，進(jìn)給量為。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為。根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，選擇。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力再進(jìn)行比較來(lái)驗(yàn)證。查表（高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的軸向力），當(dāng)，，時(shí)軸向力。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故。根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為，由于，故可用。2.決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。查表（鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命），當(dāng)時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.5mm，壽命T=45min。3.確定切削速度。查表的HT200灰鑄鐵加工性屬5類(lèi)。查表（高速鋼鉆頭鉆碳鋼及合金鋼時(shí)的切削速度），當(dāng)加工性為第5類(lèi)，，雙橫刃磨的鉆頭，時(shí)，。切削速度的修正系數(shù)為：，故選擇4.檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率。查表（高速鋼鉆頭鉆鋼時(shí)的扭矩），當(dāng)，時(shí)，。扭矩的修正系數(shù)均為1.0，故。根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，當(dāng)時(shí)，。查表（高速鋼鉆頭鉆鋼時(shí)消耗的功率），當(dāng)當(dāng)，，，，時(shí)，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，。由于,故選擇的切削用量可用，即，，計(jì)算基本時(shí)間：，取工步2：擴(kuò)孔φ19.8選擇刀具。選擇高速鋼麻擴(kuò)孔鉆頭，其直徑。切削參數(shù)參照鉆孔φ19.8選擇，即，計(jì)算切削速度如下計(jì)算基本時(shí)間：，取工步3：鉸孔φ20選擇高速鋼鉸刀，刀具幾何參數(shù)前角，后角，齒背傾斜角選擇鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)0.5mm和壽命T=40min，查表（高速鋼鉸刀鉸孔時(shí)的切削用量），當(dāng)加工材料為鋼、硬度中等、鉸刀直徑、切削深度、進(jìn)給量，切削速度，取，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速參照Z(yǔ)525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，選擇主軸轉(zhuǎn)速為，計(jì)算實(shí)際切削速度所選取的切削參數(shù)為、、計(jì)算基本時(shí)間，取6.工序80切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：鉆孔φ6①選擇鉆頭。選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑。鉆頭的幾何形狀為：雙錐修磨橫刃，②選擇切削用量ⅰ.決定進(jìn)給量1）按加工要求決定進(jìn)給量：查表（高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的進(jìn)給量），鉆頭直徑，灰鑄鐵的強(qiáng)度時(shí)，。由于，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)，則2）按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：查表（鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量），當(dāng)，，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量3）按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：查表（機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量），當(dāng)，，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8830N時(shí)，進(jìn)給量為。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為。根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，選擇。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力再進(jìn)行比較來(lái)驗(yàn)證。查表（高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的軸向力），當(dāng)，，時(shí)軸向力。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故。根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為，由于，故可用。2.決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。查表（鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命），當(dāng)時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.5mm，壽命T=45min。3.確定切削速度。查表的HT200灰鑄鐵加工性屬5類(lèi)。查表（高速鋼鉆頭鉆碳鋼及合金鋼時(shí)的切削速度），當(dāng)加工性為第5類(lèi)，，雙橫刃磨的鉆頭，時(shí)，。切削速度的修正系數(shù)為：，故選擇4.檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率。查表（高速鋼鉆頭鉆鋼時(shí)的扭矩），當(dāng)，時(shí)，。扭矩的修正系數(shù)均為1.0，故。根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，當(dāng)時(shí)，。查表（高速鋼鉆頭鉆鋼時(shí)消耗的功率），當(dāng)當(dāng)，，，，時(shí)，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，。由于,故選擇的切削用量可用，即，，計(jì)算基本時(shí)間：，取工步2：擴(kuò)孔φ8.8選擇刀具。選擇高速鋼麻擴(kuò)孔鉆頭，其直徑。切削參數(shù)參照鉆孔φ8.8選擇，即，計(jì)算切削速度如下計(jì)算基本時(shí)間：，取工步3：鉸孔φ9選擇高速鋼鉸刀，刀具幾何參數(shù)前角，后角，齒背傾斜角選擇鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)0.5mm和壽命T=40min，查表（高速鋼鉸刀鉸孔時(shí)的切削用量），當(dāng)加工材料為鋼、硬度中等、鉸刀直徑、切削深度、進(jìn)給量，切削速度，取，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速參照Z(yǔ)525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，選擇主軸轉(zhuǎn)速為，計(jì)算實(shí)際切削速度所選取的切削參數(shù)為、、計(jì)算基本時(shí)間，取7.工序90切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：銑槽18+0.11/0（1）選擇切削參數(shù)本工序?yàn)殂娤鞴ば?，所選刀具為高速鋼立銑刀，銑刀直徑，齒數(shù)。選擇銑刀的基本形狀，選前角，后角，已知銑削寬度，銑削深度，機(jī)床選擇X51立式銑床。ⅰ.確定每齒進(jìn)給量。查表（高速鋼端銑刀、圓柱銑刀和盤(pán)銑刀加工時(shí)的進(jìn)給量）X51立式銑床的功率為7.5KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒端銑刀加工灰鑄鐵的進(jìn)給量為，現(xiàn)取。ⅱ.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表（銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)），用高速鋼端銑刀加工灰鑄鐵料銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為1mm。銑刀直徑，查表（銑刀平均壽命）得到耐用度T=110min。ⅲ.確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。計(jì)算公式如下：式中：選擇則實(shí)際切削速度 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為所確定的切削用量為、、、（2）計(jì)算基本時(shí)間，此處取8.工序100切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：拉鍵槽零件材料：灰鑄鐵HT200拉削工件長(zhǎng)度L：45mm拉削工件深度：2.8mm拉削寬度：6mm機(jī)床選用:因撥叉零件尺寸一般,故選用L6140拉床刀具選用:選用鍵槽拉刀，前角、后角、刃帶寬0.15mm、拉刀齒距5mm、同時(shí)工作齒數(shù)2、拉刀齒升量取0.02mm。設(shè)計(jì)齒距p，要求同時(shí)工作的齒數(shù)為4，則齒距p可按下式計(jì)算P=拉削長(zhǎng)度/同時(shí)工作齒數(shù)=45/4=11.25，取齒距為10mm，此時(shí)同時(shí)工作齒數(shù)為4.5，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。切削用量的選擇：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-357可知,取相應(yīng)的切削用量如下:拉削速度根據(jù)拉削深度為2.8mm、齒距為10mm、齒升量為0.02mm，計(jì)算刀長(zhǎng)度L1L1=2.8×10/0.02=1400mm計(jì)算切削時(shí)間9.工序110切削用量及基本時(shí)間的確定工步1：鉆孔φ2.8①選擇鉆頭。選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑。鉆頭的幾何形狀為：雙錐修磨橫刃，②選擇切削用量ⅰ.決定進(jìn)給量1）按加工要求決定進(jìn)給量：查表（高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的進(jìn)給量），鉆頭直徑，灰鑄鐵的強(qiáng)度時(shí)，。由于，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)，則2）按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：查表（鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量），當(dāng)，，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量3）按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：查表（機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量），當(dāng)，，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8830N時(shí)，進(jìn)給量為。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為。根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，選擇。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力再進(jìn)行比較來(lái)驗(yàn)證。查表（高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的軸向力），當(dāng)，，時(shí)軸向力。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故。根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為，由于，故可用。2.決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。查表（鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命），當(dāng)時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.5mm，壽命T=45min。3.確定切削速度。查表的HT200灰鑄鐵加工性屬5類(lèi)。查表（高速鋼鉆頭鉆碳鋼及合金鋼時(shí)的切削速度），當(dāng)加工性為第5類(lèi)，，雙橫刃磨的鉆頭，時(shí)，。切削速度的修正系數(shù)為：，故選擇4.檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率。查表（高速鋼鉆頭鉆鋼時(shí)的扭矩），當(dāng)，時(shí)，。扭矩的修正系數(shù)均為1.0，故。根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，當(dāng)時(shí)，。查表（高速鋼鉆頭鉆鋼時(shí)消耗的功率），當(dāng)，，，，時(shí)，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，。由于,故選擇的切削用量可用，即，，計(jì)算基本時(shí)間：，取工步2：鉸孔φ3選擇高速鋼鉸刀，刀具幾何參數(shù)前角，后角，齒背傾斜角選擇鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)0.5mm和壽命T=40min，查表（高速鋼鉸刀鉸孔時(shí)的切削用量），當(dāng)加工材料為鋼、硬度中等、鉸刀直徑、切削深度、進(jìn)給量，切削速度，取，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速參照Z(yǔ)525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，選擇主軸轉(zhuǎn)速為，計(jì)算實(shí)際切削速度所選取的切削參數(shù)為、、計(jì)算基本時(shí)間，取第4章專(zhuān)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)4.1接受設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工要求本次夾具設(shè)計(jì)是針對(duì)撥叉Φ20內(nèi)孔的鉆削加工。應(yīng)該考慮到該內(nèi)孔相對(duì)于端面的垂直度要求，以及內(nèi)孔壁厚的均勻性，加工將達(dá)到7級(jí)精度，進(jìn)行加工的時(shí)候也需要為后面的精加工作鋪墊，由于該零件是大批量生產(chǎn)還應(yīng)考慮到如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量。由零件圖樣得到本工序的加工要求如下：1.鉆、擴(kuò)、鉸內(nèi)孔Φ20mm；2.待加工內(nèi)孔的尺寸公差為。3.內(nèi)孔表面粗糙度為Ra1.6。4.2確定定位方案、選擇定位元件涉及工序：鉆、擴(kuò)、鉸內(nèi)孔Φ20mm詳細(xì)的工序圖見(jiàn)圖4-1圖4-1工序簡(jiǎn)圖定位基準(zhǔn)的選擇：鉆、擴(kuò)、鉸內(nèi)孔Φ20mm的這道工序中，對(duì)于定位方式的設(shè)計(jì)應(yīng)注意工件在夾具中的定位方式應(yīng)有較高的定位精度，不發(fā)生過(guò)定位干涉，便于安裝工件，為保證工件定位正確，應(yīng)使工件在空間的自由度都受到限制滿(mǎn)足工件的加工要求。分析撥叉零件圖選擇撥叉φ40外圓柱面、端面以及18mm寬槽的端面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位。4.3確定夾緊方案、設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)當(dāng)工件的定位方案確定以后，還必須進(jìn)行夾緊方案和夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以保證在切削加工過(guò)程中工件的正確位置不會(huì)在切削力、重力、慣性力等的作用下發(fā)生變化。夾具夾緊裝置需要滿(mǎn)足以下要求：1）由于夾緊是在定位之后，工件的定位是加工過(guò)程中直接保證加工精度的過(guò)程，所以?shī)A緊之后工件還需要保證正確的定位位置。2）夾緊力要足夠大，要可以抵抗加工過(guò)過(guò)程中的切削力，工件在加工過(guò)程中不可以移動(dòng)。常見(jiàn)的幾種夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)圖4-3螺旋夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)圖4-4偏心夾緊機(jī)構(gòu)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)圖4-5斜楔夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)圖4-6定心夾緊機(jī)構(gòu)圖4-7螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中活動(dòng)V形塊的簡(jiǎn)圖本夾具采用的夾緊機(jī)構(gòu)為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)直接由活動(dòng)V形塊作用在撥叉外圓柱面上，夾緊力為手動(dòng)提供。工件定位之后，工件夾緊時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺桿，使得工件的外圓柱面與活動(dòng)V形塊接觸夾緊。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺母，工件拆卸；需要加工另外工件，重復(fù)以上操作。4.4確定定位元件夾具的定位方法是確定出定位基準(zhǔn)面后根據(jù)零件表面特征分析來(lái)選擇定位元件，該工序的定位基準(zhǔn)是撥叉毛坯外圓柱面、端面和肋板側(cè)面，故可在該基礎(chǔ)上進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)。本夾具為鉆削專(zhuān)用夾具，采用“六點(diǎn)定位”原理進(jìn)行定位，其中固定V形塊、墊板和限位圓柱銷(xiāo)結(jié)構(gòu)如下圖所示圖4-8固定V形塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖4-9墊板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖4-10限位圓柱銷(xiāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖4.5確定導(dǎo)向方案和選擇導(dǎo)向元件本夾具為內(nèi)孔鉆削加工，采用鉆床進(jìn)行，其中麻花鉆需要選擇對(duì)刀元件，常用的麻花鉆對(duì)刀元件為鉆套，這里選擇可換鉆套，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4-10所示。圖4-11可換鉆套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖4.6鉆模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本夾具為鉆床專(zhuān)用夾具，在鉆床上安裝使用，為了保證工件相對(duì)于機(jī)床又一個(gè)確定的加工位置，必須保證鉆套相對(duì)于夾具體有一個(gè)固定的位置，因此需要設(shè)計(jì)鉆套使用的鉆模板，鉆套安裝在鉆模板上，鉆套襯套外圓柱面與鉆模板內(nèi)孔采用過(guò)盈配合，另外鉆模板與夾具體之間的銷(xiāo)孔采用配作加工，鉆模板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和二維工程圖如圖4-12、4-13所示。圖4-12鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖4-13鉆模板結(jié)二維工程圖4.7夾具體的設(shè)計(jì)由于鑄造夾具體工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，且具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，故選用鑄造夾具體，材料選用HT200。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，需要進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。為了便于夾具體的制造、裝配和檢驗(yàn)，鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄造出凸臺(tái)，以減少加工面。另外對(duì)于拼裝式夾具，在平板上安裝各種組成元件，也可以選用精度較高的成型鋼板，切割成一定的尺寸作為夾具底板來(lái)使用，本次設(shè)計(jì)的底板如圖4-14所示。圖4-14夾具體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖4.8夾具精度分析工件定位誤差的來(lái)源主要有兩個(gè)方面：（1）由于工件的定位表面或夾具上的定位元件制作不準(zhǔn)確引起的定位誤差，稱(chēng)為基準(zhǔn)位置誤差，常用表示。（2）由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差，稱(chēng)為基準(zhǔn)不重合誤差，常用表示。在采用調(diào)整法加工時(shí)，工件的定位誤差實(shí)質(zhì)上就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。因此，計(jì)算定位誤差首先要找出工序尺寸的工序基準(zhǔn)，然后求其在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量即可。撥叉定位簡(jiǎn)圖如圖4-15所示。圖4-15誤差分析簡(jiǎn)圖分析該道工序簡(jiǎn)圖，工件以底部平面、側(cè)面以及外圓弧面為基準(zhǔn)定位，主要定位基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，引起定位誤差較大的因素是外圓弧定位基準(zhǔn)面，其定位元件為V形塊，計(jì)算分析過(guò)程如上圖所示，基準(zhǔn)位移誤差為基準(zhǔn)在制造過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，分析圖4-15得到定位誤差。該誤差對(duì)本道工序沒(méi)有影響。4.9切削力及夾緊力計(jì)算軸向力計(jì)算公式：其中——系數(shù)——指數(shù)——指數(shù)——指數(shù)——修正系數(shù)乘積取壓板與工件之間的摩擦系數(shù)為0.4，則所需夾緊力為計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力即：取k=2這樣才能保證這個(gè)夾具能夠安全的工作。4.10繪制夾具裝配圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求圖4-16-1鉆床夾具裝配圖圖4-16-2鉆床夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程可以說(shuō)對(duì)我的影響是非常大的，從開(kāi)始拿到設(shè)計(jì)題目時(shí)的一籌莫展，到畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束后的運(yùn)籌帷幄，一路走過(guò)來(lái)的艱辛真是很難忘記。在這里，我要感謝設(shè)計(jì)過(guò)程中我的指導(dǎo)教師，從最開(kāi)始的課題下發(fā)，到過(guò)程中的修改、指導(dǎo)、學(xué)習(xí)，再到最后的答辯指導(dǎo)，我的指導(dǎo)老師給了我很大的幫助。再次感謝我的指導(dǎo)老師，要是沒(méi)有你的悉心指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)我的問(wèn)題并指導(dǎo)我改正，也不會(huì)有后來(lái)我的順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。我的這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)于零件加工工藝及夾具的設(shè)計(jì)，通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)，我比較全面完整地綜合運(yùn)用了機(jī)械加工工藝及加工夾具的設(shè)計(jì)方面相關(guān)的知識(shí)，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)這次設(shè)計(jì)我能夠通過(guò)零件的加工要求來(lái)設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和加工過(guò)程中的夾具設(shè)計(jì)，同時(shí)我還學(xué)會(huì)了相關(guān)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍和工具書(shū)的查找，這個(gè)過(guò)程也對(duì)我的機(jī)械相關(guān)知識(shí)做了一個(gè)鞏固，提高了我的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。通過(guò)本次機(jī)械加工工工藝及夾具的設(shè)計(jì)我可