某拨叉零件加工工艺及其夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 i 摘 要 本论文是结合目前实际生产中，常常发现仅用通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件生产效率低劳动强大，加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计两种夹具：铣床夹具和钻床夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。 本设计双孔钻模夹具有良好的加工精度，针对性强，主要用于拨叉零件钻孔工序的加工。其具有夹紧力装置，具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化的特点，可以有效的减少工件加工的基本时间和辅助时间，大大提高了劳动生产力，从而可以 有效地减轻工人的劳动强度和增加劳动效率。钻床夹具具有提高生产率、扩大机床工艺范围、减轻工人劳动强度以及保证生产安全等特点。因此，对夹具知识的认识和学习以及设计新式的适合实际生产的夹具在今天显得尤为重要起来。 关键词 ： 夹具；设计；高效；提高 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is at is or to is or it to to of of AB of is to of by It is so to as is it is to of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 第一章 绪论 1 夹具概念 1 夹具的主要功能 1 夹具的分类 1 按夹具的通用特性分类 1 按夹具的动力源分类 2 夹具的组成 2 常用定位元件及选用 3 工件以平面定位 3 工件以外圆柱定位 3 工件以内孔定位 3 机床夹具的现状及发展方向 4 机床夹具的现状 4 机床夹具的发展方向 4 第二章 夹具设计 6 加工零件的介绍 6 工艺规程设计 7 加工工艺过程 7 确定各表面加工方法 7 加工考虑因素 7 上端面的加工 7 孔的加工 8 确定定位基准 8 粗基准的选择 8 精基准的选择 8 拟定定位方案 9 选择定位元件 10 定位误差的计算 11 工艺路线的拟定 11 工序的合理组合 12 工序的集中与分散 12 加工阶段的划分 13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毛坯的结构工艺要求 14 加工工艺路线方案的确定 14 确定机械加 工余量、工序尺寸及公差 15 选择机床 16 选择刀具 17 确定夹具类型 17 夹紧方案的选择 17 确定夹紧方案 17 夹紧力的估算 18 拨叉的偏差计算 20 确定切削用量及基本工时 21 导向装置的选择 25 验算中心距 26 验算两孔平行度精度 27 夹具的结构设计 28 夹具的零件工作图的设计 29 底板的设计 29 支撑架的设计 30 左立板的设计 31 压板的设计 32 钻模板的设计 33 夹具的使用说明 33 绘装配图 34 第三章 设计小结 35 参考文献 36 致谢 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第一章 绪论 具概念 夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。在我们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 具的主要功能 在机床上加工工件的时候，必须用夹具装好夹牢所要加工工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工 件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。 具的分类 夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。 夹具的通用特性分类 目前中国常用夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类。 1通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具。其优点是适应性强、不需要调整或稍加调整即可装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这类夹具已商品化 。如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而减低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产力较低且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。 2专用夹具 专用夹具是针对某一工件的某一道工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。特点是针对性强。适用与产品相对稳定、批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。 3可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，已适应多中工件的夹具，称为可调夹具。它还分买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 通用可调夹具和成组夹 具两类。 4组合夹具 组合夹具是由可循环使用的标准夹具零部件（或专用零部件）组装成易于连接和拆卸的夹具。根据被加工零件的工艺要求可以很快地组装成专用夹具，夹具使用完毕，可以方便地拆开。夹具主要应用在单件，中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。 5自动线夹具 自动线夹具一般分为两种，一种为固定式夹具，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。 夹具的动力源分类 按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和 机动夹具两大类。为减轻劳动强度和确保安全生产，手动夹具应有扩力机构与自锁性能。常用的机动夹具有气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和离心力夹具等。 上述各分类中：最常用的分类方法是，按通用，专用和组合进行分类。 具的组成 虽然夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。 1定位支承元件 定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主 要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。 2夹紧装置 夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。 3连接定向元件 这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。 4对刀元件或导向元件 这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工正确位置的元件称为对刀元件，用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。 5其它装置或元件 根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工 件顶出机买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。 6夹具体 夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构，形状有回转体形和底座形等形状。 上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。 用定位元件及选用 工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。用定位元件选用时，应按工件定位基 准面和定位元件的结构特点进行选择。 件以平面定位 用平头支承钉，以基准面粗糙不平或毛坯面定位时，选用圆头支承钉，侧面定位时，可选用网状支承钉。 面度精度较高的基准平面定位时，选用支承板定位元件，用于面定位时用不带斜槽的支承板，通常尽可能选用带斜槽的支承板，以利清除切屑。 梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承作定位元件。但须注意，自位支承虽有两个或三个支承点，由于自位和浮动作用只能作为一个支承点 。 节时可按定位面质量和面积大小分别选用可调支承作定位元件。 定性和可靠性时，可选用辅助支承作辅助定位元件，但须注意，辅助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新调整支承点高度，支承位置应选在有利工件承受夹紧力和切削力的地方。 件以外圆柱定位 选用 V 形块定位。 V 形块工作面间的夹角常取60、 90、 120三种，其中应用最多的是 90 90 使用时可根据定位圆柱面的长度和直径进行选择。 V 形块结构有多种形式，有的 的 的 V 形块适用于尺寸较大的圆柱面定位，这种 V 形块底座采用铸件， V 形面采用淬火钢件， 般不低于 可选用定位套或半圆形定位座定位。大型轴类和曲轴等不宜以整个圆孔定位的工件，可选用半圆定位座。 件以内孔定位 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 选用定位销作定位元件。圆柱定位销的结构和尺寸标准化 ，不同直径的定位销有其相应的结构形式，可根据工件定位内孔的直径选用。当工件圆柱孔用孔端边缘定位时，需选用圆锥定位销。当工件圆孔端边缘形状精度较差时，选用圆锥定位销；当工件需平面和圆孔端边缘同时定位时，选用浮动锥销。 类零件的车削、磨削和齿轮加工中，大都选用心轴定位，为了便于夹紧和减小工件因间隙造成的倾斜，当工件定位内孔与基准端面垂直精度较高时，常以孔和端面联合定位。因此，这类心轴通常是带台阶定位面的心轴，当工件以内花键为定位基准时，可选用外花键轴，当内孔带有花键槽时，可在圆柱心轴上设置键槽配装 键块；当工件内孔精度很高，而加工时工件力矩很小时，可选用小锥度心轴定位。 综上：正确定位，必须选对定位基准。 床夹具的现状及发展方向 夹具最早出现在 18 世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 床夹具的现状 有关统计表明，目前的中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥 有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 3 4 年就要更新 50 80左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 10 20左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（ 新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2能装夹一组具有相似性特征的工件； 3能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减 轻劳动强度和提高劳动生产率； 代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 2148 91 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为 5 m。 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为 9000r/条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应 的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式以适应可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构 ，将是当前夹具发展的主要方向。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 第二章 夹具设计 附：产品零件如图 件图 拨叉零件是机床变速箱里用于拨动齿轮的零件，要求对齿轮拨位准确，因此有一定的加工精度要求。又由于拨叉零件的形状不是很规范，因此在机床上使用通用夹具难于加工，故需设计专用夹具。拨叉类零件主要加工面是平面和孔。 然而本夹具是用来加工 12 25工本道工序应注意该工艺孔应与短端面有一定的垂直度要求，为保证形位公差，需要在加工时用应用短端面为精基准；该买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 零 件的尺寸精度也有一定的要求，应保证该夹具与零件之间有良好的接触关系。在设计夹具时，主要应考虑如何定位才能加工出合格的零件，如何才能降低劳动强度和提高劳动生产率。 该拨叉零件材料 坯为精铸件，生产批量为 2000件年。 工工艺过程 由以上分析可知。该拨叉零件的主要加工表面是平面和孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，对于拨叉 2来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。 由上工艺分析知， 上端面与孔有位置度公差，所以，保证孔的高精度是本次设计的重点、难点。 定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于设计拨叉 2的加工工艺来说，应选择能够满足孔的加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。 工考虑 因素 （ 1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 （ 2）根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。 （ 3）考虑被加工材料的性质。 （ 4）考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。 （ 5）此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定 最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法。 端面的加工 查机械加工工艺手册可以确定，上端面的加工方案为：粗铣 精铣买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - （ 97 ），粗糙度为 般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。 的加工 查机械加工工艺手册，由于预制孔的精度为 以确定预制孔的加工方案为：一次钻孔，由于在拉削过程中才能保证预制孔表面精度，所以，在加工孔前预制孔的精度可适当降低。 定定位基准 基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 （ 2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均 匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 （ 3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 （ 4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （ 5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 要从保证孔 与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉 2在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉 择作为拨叉 2加工粗基准。 基准的选择 （ 1）基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 （ 2）基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准 。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 （ 3）互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较 大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉 2在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉 的 25 7H 孔，适于作精基准使用。 选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。 表 加工表面的基准 序号 加工部位 基准选择 1 10 252 125 103 上端面粗加工 下端面 4 上端面反面粗加工 上端面 5 下端面粗加工 上端面 6 上端面半精加工 下端面 7 上端面反面半精加工 上端面 8 下端面半精加工 上端面 9 10 2510 125 125 10定定位方案： 本次设计的夹具 在钻床上钻削 12 25钻床夹具。钻削 12 25 13 道工序，如产品零件图所示； 经分析可知，在本工序之前已加工好的表面为 : (1) 长端端面。 (2) 长端反端面。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - (3) 短端端面。 (4) 10 （ 1）以加工过的长端面为主要定位基准，以孔 25 12定位基准，用平面、 V 形块和挡料销定位，限制工件 6 个自由度。这种定位、工件安装稳定。能保证25壁均匀，但因定位基准与设计基准不重合， 25与已加工孔 12中心距很难保证。而且钻模版不在同一个平面，夹具结构复杂。工作装卸也不方便 （ 2）以右图所示坐标系为 例，为钻削 12 25图 2中，根据技术要求，本次设计的夹具应该限制工件五个方向的自由度，分别是： x、 可不限制。考虑到前四个工序已加工完成，并保证他们的精度要求和两孔应该同时钻，所以选择以短端端面为第一基准面，即可限制工件的三个自由度。在工件的侧面加一短的 底面再加一短圆柱销在 10支撑钉和 以实际限制了工件的六个自由度，即： X、 Y、 Z 三个方向的线性自由度和旋转 自由度。 综合分析后，决定采用第二种定位方案。 择定位元件： 以底面为第一定位基准面，在底面放置一个固定短圆柱销来限制工 面为大平面限制 面为第二定位基准面，由于要限制工件绕 且考虑到工件为圆柱型，选择一个 际限制六个自由度即 X、 Y、 ， Y， 位方案能够保证加工尺寸精度和两孔平行度要求。 定位方案如图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 图 紧图 确定 零件的材料为铸铁，要求有一定的强度要求，轮廓尺寸不大，且形状亦不太复杂，做毛坯可采用铸造成型。 毛坯尺寸、形状的确定： a 模具零件毛坯应考虑为模具加工提供方便应尽可能 根据所需的尺寸确定毛坯，以免浪费加工工时，提高模具成本。 b 确定毛坯尺寸还应考虑毛坯在制造过程生产的各种缺陷（如裂纹、脱碳层、氧化皮等），在加工时必须完全去除以免影响模具的质量。 减少机械加工的工作量。 位误差的计算： 本工序的定位误差主要以两支撑钉的定位误差为主， V 型块主要起辅助作用，具体分析过程如下： （ 1）基准不重合误差为 0； （ 2）定位引起的误差： 平面产生的位移误差，该误差由加工平面时的精度决定，一般很小，可以忽略不计，所以总误差也很小，定位误差显然在工件允许误差的31范围内，所以加工精度足以保证。 艺路线的拟订 对于小批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉 2的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体 安排是：先加工预制孔，再加工平面，最后以平面定位粗、精加工拨叉上的孔。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。 序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： （ 1）工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 （ 2）工序 集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含 硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 200 序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 （ 1）工序集中的特点 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产 管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 （ 2）工序分散的特点 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分 析决定采用那一种原则。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。 工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： （ 1）粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的 条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 糙度为 0100 m。 （ 2）半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 面粗糙度为 0m。 （ 3）精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保证零件的形状位置几精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面达到图纸要求 可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 面粗糙度为 m。 （ 4）光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般 为 m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工 阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 坯的结构工艺要求 （ 1）拨叉为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： 铸件的壁厚应合适、均匀，不得有突然变化。 铸造圆角要适当，的得有尖棱、尖角。 铸件的结构要尽量简化，并要有合理的起模斜度，以减少分型面、芯子。并便于起模。 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。 （ 2）设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 各加工面的几何形状应尽量简单。 工艺基准以设计基准相 一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类 形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 工工艺路线方案的确定 拨叉 2工艺过程为： （ 1） 铸造毛坯 （ 2） 时效处理 （ 3） 划线 （ 4）在钻床 上粗加工 10（ 5）在钻床上粗加工 12 25（ 6）粗铣长端面 （ 7）粗铣长端反端面 （ 8）粗铣短端面 （ 9）半精铣长端面 （ 10）半精铣长端反端面 （ 11）半精铣短端面 （ 12）在钻床上半精加工 10（ 13）在钻床上精加工 12 25定机械加工余量、工序尺寸及公差 加工余量可采用查表修正法确定。确定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（ 或工步）的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸用工艺尺寸链求算。中间工序尺寸按“单向、入体”原则标注，但毛坯和孔心距公差带一般取双向对称布置。中间工序尺寸的公差可从相应的加工经济精度表中查得。 零件第一道工序各工步无基准转换，其余各表面加工均用统一基准且基准重合，故只需查得加工余量，便可确定工序尺寸。 在确定加工顺序后，根据该工件的生产规模以及工件的结构特点与技术条件，为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 了尽可能地减少工件的安装次数，在一次安装中加工多个表面，以便于保证高的表面相互位置精度，考虑使用通用机床配以专用夹具，并采用工序集中的原 则来组合工序。 工序集中和分散各有特点，应根据零件的生产纲领，技术要求，现场的生产条件和产品的发展情况来综合考虑。一般情况下，单件小批生产适于采用工序集中的原则。而大批量生产则可以集中，也可以分散。由于数控机床，加工中心，柔性制造系统等的发展，今后发展趋向于采用工序集中且柔性较高的原则来组织生产。 合理选择加工余量对零件的加工质量和整个工艺过程的经济性都有很大影响。余量过大，则浪费材料及工时，增加机床和刀具的消耗；余量过小，则不能去掉加工前存在的误差和缺陷层，影响加工质量，造成废品。所以合理确定加工余量是一 项很重要的工作。故应在保证在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量。确定工序加工余量的方法有以下三种： 1）分析计算法； 2）查表修正法； 3）经验估算法。 工艺路线确定后，就要计算各个工序加工时所应能达到的工序尺寸及其公差的确定与工序余量的大小，工序尺寸的标注方法，基准选择中间工序安排等密切相关，是一项繁琐的工作，但就其性质和特点而言，一般可以归纳为以下两大类： 表面本身各次加工工序尺寸的计算。对于这类简单的工序尺寸，当决定了各工序间余量和工序所能达到的加工精度后，就可计算各工 序的尺寸和公差。计算顺序是从最后一道工序开绐，由后向前推。 零件的加工过程中，为了加工和检验方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用设计基准作定位基准，出现基准不重合的情况。形状较复杂的零件在加工过程中需要多次转换定位基准，这时工艺尺寸的计算就比较复杂，应利用尺寸链原理进行分析和计算，并对工序间余量进行必要的验算，以确定工序尺寸及其公差。 机械加工余量对工艺过程有一定的影响，余量不够，不能保证零件的加工质量，余量过大，增加机械加工劳动量，而且增加了材料。刀具 能源的消耗，从而增加了成本，所以必须合理安排加工余量。 根据上述资料和加工工艺，查各种表面的加工余量表分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如下表所示。 表 机械加工余量及工序尺寸 工序号 工序内容 单边余量（ 工序尺寸（ 表面粗糙度（ m） 4 粗加工 10 1 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - 5 粗加工 12 1 加工 25 2 125 粗铣长端 粗铣长端 0 24 粗铣长端反端面 2 粗铣短端 粗铣短端 0 20 半精铣长端 半精铣长端 0 24 0 半精铣长端反端面 2 1 半精铣短端 半精铣短端 0 20 2 半精加工 108 3 半精加工 12半精加工 25精加工 12 精加工 25 8 120 28 120 选择机床 零件的加工精度和生产率在很大程度上是由使用的机床所决定的。在设计工艺规程时，主要是选择机床的种类和型号。选择时参考有关手册，产品样本。选择工艺装备即选择夹