分离叉零件机械加工工艺及铣圆弧面夹具设计（全套含CAD图纸）
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外文翻译 译文题目 一种自动化夹具设计方法 原稿题目 A 稿出处 2001)18:784 789 一种自动化夹具设计方法 塞西尔 美国，拉斯克鲁塞斯，新墨西哥州立大学，工业工程系，虚拟企业工程实验室（ 在这片论文里， 描述了一种新的计算机辅助夹具设计方法。对 于一个给定的工件，这种夹具设计方法包含了识别加紧表面和夹紧位置点。通过使用一种定位设计方法去夹紧和支撑工件，并且当机器正在运行的时候，可以根据刀具来正确定位工件。 该论文还给出了自动化夹具设计的详细步骤。 几何推理技术被用来确定可行的夹紧面和位置。要识别所完成工件和定位点就 还 需要一些输入量包括型的技术要求、特征。 关键词：夹紧；夹具设计 1. 动机和目标 夹具设计是连接设计与制造间的一项重要任务。自动化夹具设计和计算机辅助夹具设计开发（夹具 下一代制造系统成功实现目标的关键。在这片论文里， 讨论了一种夹 具设计的方法，这种方法有利于在目前环境下夹具设计的自动化。 夹具设计方法的研究已成为国内多家科研工作的重点。 作者：周在 1中对工件的稳定和总需求约束了双重标准，突出重点的工作。在夹具设计中广泛的运用了人工智能（ 及专家系统。部分 型几何信息也被用于夹具设计。4描述了一个基于规则的专家系统，以确定回转体零件的定位和夹紧。夹紧机制同时用于执行定位和夹紧功能。 其他研究者（如 ， 5,6）分析了切削力钻井机械和建筑模型及其他金属切削加工。 康有为等在 2中定义了装配约束 建模的模块化与夹具元件之间的空间关系。一些研究人员采用模块化夹具设计原则，用以生成 2,7 另一些夹具设计工作者已经报告了 1,3,9,12可以在 21,24中找到夹具设计相关的大量的审查工作。 在第二节中，对夹具设计任务中各种步骤进行了概述。在 第 3 节和第四节中描述了工件的加工过程，要夹紧工件表面，否则将面临工件的全面自动测定。 第5 节讨论了对工件的夹紧点的测定。 2. 夹具设计的整体方法 在本节中，描述了整体夹紧的设计方法。 通常对较理想的位置的那一部分进行夹紧，并减低切削力的影响。 夹紧的位置和 夹具设计中定位的位置是高度相关的。 通常，夹紧和定位可以通过同样的方法来完成。 但是，不明白这两个是夹具设计中不同的方面，可能导致夹具设计的失败。多数人的在规划过程中首先解决定位问题， 这样可以使开发的定位与设计的定位相契合。 不过，整体定位及设计方法不在本文讨论范文内。 除了零件的设计（ 为此夹具设计有待开发 ），公差规格，过程序列，定位点和设计等因素外，还应投入 型到夹具设计方法中。这样的夹具可以夹紧并支撑定位器。指导使用的主要内容应尽量不抵制切割或加工过程和中所涉及的操作。相反，应定位夹具，使切削力在正确的 方向，这将有助于保持在一个特定的部分加工操作安全。通过引导对定位器的切割力量，部分（或工件）被固定，固定定位点，因此不能移动的定位器。 在这里讨论的夹具的设计方法必须在整体夹具设计方法的范围内。在此之前进行定位器 /支撑和夹具设计的初步阶段，涉及到的分析和识别的功能、相关的公差和其他规范是必要的。 根据初步的评估和测定，定位 /支撑设计与夹具设计结果的在此基础上可以同时进行。 本文对所描述夹具设计的方法讨论基于定位器/支撑设计与先前已经确定的假设（包括适当的定位和支持测定一个工件的定位，以及识别和夹具，如 V 元素的支 持面块，基础板，定位销等）。 （ 1） 夹具设计的输入 输入包括对特定产品的设计翼边模型，公差信息，提取的特征，过程顺序和部分在给定的每一个设计的相关特性的加工方向，面向的位置和定位装置，以及加工过程中的各种工序，须出示每个相应的功能。 （ 2）夹具设计的方法 图一是自动化夹具设计主要步骤总结图。 对这些步骤概述如下： 第 1 步：设置配置清单以及相关的 进程 _功能 条目。 第 2 步： 确定方向和夹紧力。 输入必要的加工方向向量 面对 支持力，并确定法向量。 如果加工方向向下（对应的方向向量 0， 0， ，和面的支持向量平行于加工方向，那么， 夹紧力方向平行向下加工方向 0， 0， 如果必需要侧面夹紧并没有可夹紧的地方，那么在其中放置一个夹具夹紧下调，然后边钳方向计算如下。让 助常规的向量代替次要的和三级定位孔。然后，使用夹紧机构夹紧一个方向，例如， 平行于这两个法向量，即，正常向量应分别与每块表面的 量平行。侧面夹紧面应该是一对分别平行于面 平面孔。 第三步：从列表中选出最大有效加工力 。这样能够有效的平衡各加工力。 第四步：利用计算出的最高有效加工力，才能确定用来支撑工件加工的面积的夹具尺寸（例如，一个带夹子可以作为一个夹紧机构使用）。 第五步：确定给定工件的夹紧面。这一步在第 4 步中所述过。 第六步： 该夹具的夹紧面的实际位置自动在第 5 节中确定。考虑接下来的步骤并返回第一步。 3. 判断夹具尺寸 在这项工作中所用到的夹具都来自一个系列。夹具的原理与图二相同。在这一节里，描述了一个自动化夹具。 锁模力所需的有关螺杆的螺纹装置大小或保存到位钳。 夹紧力平衡加工工件使工件保持恰当的位置。 让锁模力为 W 和 螺杆直径为 D。 各种螺丝夹紧力大小，可以按以下方式确定：最初，极限拉伸强度（抗拉强度）和该夹具的材料（供应情况而定）可以从数据检索库检索。各种材料有不同的拉伸强度。该夹具材料的选择，也可直接采用启发式规则进行。例如，如果部分材料是低碳钢，那么钳材料可低碳钢或机器钢。为了确定设计应力，抗拉强度值应除以安全系数（如 4 或 5）。 根区的螺丝格 一个螺丝钳）可以被确定： 锁模力 /设计应力 。随后，螺栓截面全面积可以计算为等于 格 （ 65）， （因为螺丝的地方可能会发生根切面积约为 65螺栓的总面积） 。螺钉 的直径 D 可以被确定等同于（ 4）。另一项涉及可用于方程有关的宽度 B，高度 H 和跨度的钳 L 的螺丝直径为 D（ B， H 和 L 可以为不同的值计算 D）： 4/3 . 4. 判断夹紧表面 确定夹具经常出现的相关参数包括了产品的 型，提取的特征信息，特征尺寸，定位面和定位器的选择。考虑所有潜在的加紧面，如图 3。 最关键的是夹紧表面不应重叠或与该面相交，如图 4 所示。夹紧面积是与工件表面（或触的是一个二维轮廓线段组成的（见图 6）。 利用线段相交测试，可以测定在给定的光子晶体光纤的任何范围内是否可能有接触面夹紧面重叠。 夹紧面的确定可以如下所示： 第 1 步：鉴别平行于二级和三级定位面（ 分别到 远的距离的面。如下所示：（一）鉴别面 面 行 行（二）在 列出面对 面。 （三）通过检查所有 面对 面，确定的面对 面是到 别最远的面，并舍弃所有其他 第 2 步： 鉴别平行面的位置， 除了不相邻的附加面。 最好是选择一个不与其他定位面垂直相邻的面。这一步如下所示： (a) 考虑 表中的 ，获得与每个 垂直或相邻的面然后，在表中插入每个 。 (b) 检查每个 ，并执行以下测试：如果 相邻、垂直于 后从列表中舍弃它并插入 表中。 第 3 步 :确定加紧面都在有效的加紧面上，如下所述夹紧面： 例 1:如果没有条目在列表 ，就使用 的面并继续执行步骤 4。如果任何面发现，垂直于第二，第三位置的面孔 将要面临的是 下次选择可行的夹具。在这种情况下，唯一剩下的选择是重新审视在列表 面。 例 2：如果列表中 目数为 1 时，可行夹紧面为 法向量垂直相邻的相应轴是夹紧轴。 例 3： 如果在列表 数大于 1，确定最大的 紧面再进行步骤 4。 例 4： :夹紧力的方向可以是 1， 0， 0或 0， 1， 0，可以夹紧 的中心位置。 在其他几何位置可确定使用零件几何形状和拓扑信息，这在下一节中描述。 5. 判断夹紧表面上的夹紧点 确定夹紧面后，必须确定实际夹紧位置。输入夹具侧面积，沿着 x， Y， Z和 潜在的夹紧面 向。 容下使用 何获得夹具侧面积： 第一步是确定一个箱体的大小，这是用来测试它是否包含在它里面的任何部分。 相交测试也可以在前面介绍的方法使用。 如果相交测试返回一个负的结果，那么有部分箱体与夹具相交，如图 4 所示。 如果相交测试返回一个正的结果，可以执行下列步骤： 1 划分成更小的矩形大小条（ 1 W）夹框轮廓 (图 5 和图 6)。 2 执行指定与功能配置文件出现在 的零件设计的相交测试。 3 没有功能相交的条形区域，都是可行夹紧区域。如果有一个以上的长方形候选 面， 矩形配置文件，向中沿轴夹紧 点的是夹紧配置文件（夹点）。 如果没有发现配置文件，夹具宽度可减少一半，夹具数可以增加两个。使用这些修改过的夹具尺寸，执行前面描述的特征相交测试。如果此测试也失败了，那么可以用相邻的面作为夹紧面用于执行端夹紧。这面可以重复进行 功能相交测试。 : 输入需要的二维轮廓 用下列方法可以自动确定该配置文件的交集。每一个输入的资料组成一个封闭环。此配置文件测试的步骤如下： (考虑 段中的 L（ i， 1）和 段中的 L（ 2， j）。 (采用 L（ i， 1）线段和 L（ 2， j）线段的相交段。如果边缘相交测试返回一个正值，那么特征面和潜在面相交。如果它返回一个负值，继续执行步骤 3。 （ 复与步骤（ 同的部分或者缓慢走过其余 的 ()段直到的 (j 1) j n1段。 (其余部分边和 的 重复（ （ 骤。 如果特征面与夹紧面重复，线相交测试将决定该事件。相交的边可以进行自动检测两个面是否相互交叉。输入所需的边 接 (和 (和接 (和 (。 方程的可表示为： F(x,y) =0 (1) H(x,y) =0 (2) . 第一步：使用等式（ 1）计算 (用 取代 3;计算(用 取代 4。 第二步：如果 4都与 0不相等，但 4结果相同（ 2在相同的一边），则边 34不相交。如果这样不满足条件，那么进行第三步。 第三步：使用等式（ 2）计算 (接着，计算 (进行第四步。 第四步：如果 2都不等于 0，且 2的结果相同，那么把 2放在相同的一边并输入不相交。如果，这个也不满足条件，那么进行第五步。 第五步：给定相交线段。 这样就完成了测试。考虑如图 7 所示的 一部分样品。将要生产一个盲孔。起初，完成定位设计。 定位器的（或主要定位器）是一个基盘（放在 ）和二级和三级定位器面临 应到定位面 第 4 节中讨论）。 一个辅助定位器也被使用，这是一个 V 型块（对 辅助定位），如图 8 所示。 在前面讨论的夹具设计方法中所述的步骤的基础上，候选面孔（这是平行的，并在从 遥远的距离）是面对 。 没有面孔，这是平行到定位面，但他们不相邻。在这种情况下使用的优先权规则（如步骤 3 第 4 步讨论），剩余的候选面面对的是 。夹具方向向下的 V 型块径向定位器和其他与对工件夹紧底面提供所需位置。 根据第五步选择夹具的位置。如果没有功能发生在面 ，那么也没有必要进行相交测试确定夹具优美加紧。 夹具位置应远离 V 型定位器（这是辅助定位位置）的夹紧面毗邻辅助定位面（这确保了更好的快速夹紧）。最终位置和夹具的设计如图 8 所示。 本文讨论的方法，毫不逊色于其他夹具设计文献中讨论的方法。本文所讨论的方法的独特性是零件的夹紧面的几何形状，拓扑和功能发生了被加工为基础的系统鉴定。 其他方法都没有利用了定位器的位置，该方法使用定位器在对持有一级，二级和三级定位器加 工的工件。这种方法的另一个好处是在可行的候选面上确定在面上用夹具面交点测试（如前所述），并迅速和有效地确定潜在的下游过程中可能出现问题，夹紧和加工的功能检测。 6. 总结 在这篇论文中，对在一个夹具设计方法的总体框架内进行了夹具设计方面的讨论。 设计定位器，规范零件设计，和其他相关被用来确定夹紧面和夹紧方向。并讨论了各种自动化步骤。 2001) 18:784789 2001 an in of on a be in a to to AD is an is an of to of In a in of of 1 on of of as in 2,3. a to a to is to . 8003, et 5,6) et 2to to 2,711. 1,3,9,1223. An of be 21,24, in of to a , of or on a of on a is to to of in be to of in a is of of to be to is to is to to a be in in a By 85or is so be of a of is on of in is on of on as as of of of in to in of 1. An of . Ui in 20841 . of .,of 0, 0, 1), of is to of is to 0, 0, 1. If is no at to a a is sv tv be of by a as a be to of of in be to sv be a of to sv . i = 1,.,n). E be . of E, of to be to 1. be a as a . on a be as . of on is in an as U(i + 1) to of to of to as A is on as of 2). In of a is is to of in to be d. of be in of of on a of if is be . 2. or To TS be by a ). 1 of a be S. A be as 65%)(of 5% of of d be by A ). be , of to d (B, H, be of d): 4/3 of to AD of on a CF as 3. be is on as is in is a 2D of 6). By it be of on of be as 3. 4. . to at is as a) is to is to b) in c) By . is to to It is a to a be a) in CF to in b) f is to it CF it in . on as a). If no in in CF to . If to to be is to in b). If of in , is of is c). If of in is ,to . on of is + )1, 0, 0 (+ ) 0, 1, 0, of of be is 875. of of a on be x,y, z, F. as in g) F as is to a is it be If a no as 4. If a be . 1 w) ( )on F 6. of no If is of F is If no i be be by of to on If to CF be as be D 1 2. of be i of a of in as a (i,1) 1 (2, j)(i,1) (2, j), of be If a If it a to .(or ) (j+1) j = n1 2.(12, . .,in of be to 12 34 12 be (x,y) = 0 (1)34 (x,y) = 0 (2). q. (1) F(by y3 x y F(by x4 y4 x . If r3 is , r4 is , of r3 r4 (r1 on 12 34 do is 3) is . q. (2), H( G(to . If r1 is to r2 is to of r1 r2 , r2 . 7. to do if is to . do 7. be a or is f6 to An is is a f3 8. on in 8. at no to to in as in ), is is of is on . As no is no of be is as is in in of is of on of to be of to of of on of of in a in to Y. C. V. . “A of 111(4), 299306, Y. Y. . “fixtureassem 常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 产品型号及规格 图 号 名 称 工艺文件编号 1/5 分离叉 材料牌号及名称 毛坯外型尺寸 离叉 零件毛重 零件净重 硬 度 备 型 号 设 备 名 称 床 专 用 工 艺 装 备 名 称 代 号 专用夹具 机动时间 单件工时定额 每合件数 1 技 术 等 级 冷 却 液 中 工序号 工步号 工 序 及 工 步 内 容 刃 具 量 检 具 切 削 用 量 代 号 名 称 代 号 名称 切削速度（米 /分） 切削深度（毫米） 进给量（毫 米 /转） 转速（转 /分） 30 1 铣 25 一侧端面 铣刀 标卡尺 80 编 制 校 对 会 签 复 制 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 常州机电职业技术学院 机械加 工工序卡 产品型号及规格 图 号 名 称 工艺文件编号 2/5 分离叉 材料牌号及名称 毛坯外型尺寸 离叉 零件毛重 零件净重 硬 度 备 型 号 设 备 名 称 床 专 用 工 艺 装 备 名 称 代 号 专用夹具 机动时间 单件工时定额 每合件数 51 技 术 等 级 冷 却 液 中 乳化液 工序号 工步号 工 序 及 工 步 内 容 刃 具 量 检 具 切 削 用 量 代 号 名 称 代 号 名称 切削速度（米 /分） 切削深度（毫米） 进给量（毫 米 /转） 转速（转 /分） 40 1 铣 25 另外一侧端面 铣刀 标卡尺 80 编 制 校 对 会 签 复 制 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 产品型号及规格 图 号 名 称 工艺文件编号 3/5 分离叉 材料牌号及名称 毛坯外型尺寸 离叉 零件毛重 零件净重 硬 度 备 型 号 设 备 名 称 床 专 用 工 艺 装 备 名 称 代 号 专用夹具 机动时间 单件工时定额 每合件数 51 技 术 等 级 冷 却 液 中 乳化液 工序号 工步号 工 序 及 工 步 内 容 刃 具 量 检 具 切 削 用 量 代 号 名 称 代 号 名称 切削速度（米 /分） 切削深度（毫米） 进给量（毫 米 /转） 转速（转 /分） 50 1 钻扩铰 25，达到尺寸公差，及倒角 花钻，铰刀 标卡尺 98 80 编 制 校 对 会 签 复 制 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 产品型号及规格 图 号 名 称 工艺文件编号 4/5 分离叉 材料牌号及名称 毛坯外型尺寸 离叉 零件毛重 零件净重 硬 度 备 型 号 设 备 名 称 床 专 用 工 艺 装 备 名 称 代 号 专用夹具 机动时间 单件工时定额 每合件数 51 技 术 等 级 冷 却 液 中 乳化液 工序号 工步号 工 序 及 工 步 内 容 刃 具 量 检 具 切 削 用 量 代 号 名 称 代 号 名称 切削速度（米 /分） 切削深度（毫米） 进给量（毫 米 /转） 转速（转 /分） 60 1 铣 分离叉 （距离为 73内侧面 铣刀 标卡尺 80 编 制 校 对 会 签 复 制 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 产品型号及规格 图 号 名 称 工艺文件编号 5/5 分离叉 材料牌号及名称 毛坯外型尺寸 离叉 零件毛重 零件净重 硬 度 设 备 型 号 设 备 名 称 床 专 用 工 艺 装 备 名 称 代 号 专用夹具 机动时间 单件工时定额 每合件数 51 技 术 等 级 冷 却 液 中 乳化液 工序号 工步号 工 序 及 工 步 内 容 刃 具 量 检 具 切 削 用 量 代 号 名 称 代 号 名称 切削速度（米 /分） 切削深度（毫米） 进给量（毫 米 /转） 转速（转 /分） 70 1 铣 弧面 铣刀 标卡尺 120 00 编 制 校 对 会 签 复 制 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 分离叉 零件名称 分离叉 共 1 页 第 1 页 材 料 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制 件 数 1 每 台 件 数 1 备注 序 号 工序 名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 10 铸 铸造 毛坯 铸造 车间 一 20 退火 退火（消除内应力） 铸造 车间 一 30 铣 铣 25 一侧端面 机加工 二 床 铣床 夹具， 铣刀 ，量具 40 铣 铣 25 另外一侧端面 机加工 二 床 铣床 夹具， 铣刀 ，量具 50 钻扩铰 钻扩铰 25，达到尺寸公差，及倒角 机加工 二 床 钻夹具，钻头 ， 铰刀 量具 60 铣 铣 分离叉 （距离为 73内侧面 机加工 二 床 铣床 夹具， 铣刀 ，量具 70 铣 铣 弧面 机加工 二 床 铣床 夹具， 铣刀 ，量具 80 钳工 去毛刺 90 检验 检验 100 入库 入库 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 毕业设计说明书 分离叉零件机械加工工艺 及铣圆弧面夹具设计 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间： 年 月 日 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 I 摘 要 本设计是基于分离叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。分离叉零件的主要加工表面是平面和孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段，以保证加工精度。主要加工工序是第一个支持孔定位加工出顶平面，然后顶平面和孔的位置的孔加工工艺配套系列。在后续工序中除与顶平面定位技术和加工其他孔与平面的个体的过程。一般整个工艺的选择。专用夹具的夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构不能自锁，因此生产效率高，适合于大批 量、流水线上加工，能够满足设计要求。 关键词： 分离叉类零件；工艺；夹具； 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 is of of In is to of to is of in to of is in in By In of is 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 V 目 录 摘 要 1 章 机械加工工艺规程设计 1 件的分析 8 件的作用 8 件的工艺分析 8 离叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 8 和平面的加工顺序 9 系加工方案选择 9 离叉加工定位基准的选择 9 基准的选择 9 基准的选择 9 离叉加工主要工序安排 10 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 11 坯种类的选择 12 择加工设备和工艺装备 12 床选用 12 择刀具 13 择量具 13 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 13 定切削用量及基本工时（机动时间） 14 间定额计算及生产安排 21 第 2 章分离叉铣 弧面夹具设计 23 究原始质料 23 位基准的选择 23 削力及夹紧分析计算 23 差分析与计算 25 、部件的设计 与选用 26 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 位销选用 26 向键装置设计 26 具设计及操作的简要说明 27 总结 28 参 考 文 献 29 致谢 30 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 3 4 5 6 7 第 1 章 机械加工工艺规程设计 8 件的分析 件的作用 题目给出的零件是分离叉。分离叉的主要作用是保证各安装孔之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此分离叉零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。 图 零件图 件的工艺分析 由分离叉零件图可知。分离叉零件，它的外表面上有 4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表 面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （ 1）以左端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：左端面的加工；孔加工其中左端面有表面粗糙度要求为 （ 2）以 右端面 为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 右 端面的加工； 25的孔。 （ 3）以 内侧面 为主要加工平面的加工面。 离叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 由以上分析可知。该分离叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加 工精度要比保证加工精度容易。因此，对气缸，在这个过程中的主要问题是确保尺寸和孔的位置精度，应对孔与平面间的关系。 由于生产量大。如何满足的主要考虑因素是生产过程中。 9 和平面的加工顺序 分离叉类零件的加工应遵循先面后孔的原则： 第一处理基准平面，圆柱，基准面定位加工其他 表面 。然后，整个系统的过程。 分离叉类零件 的加工应遵循这一原则。这是因为平面面积大，平面定位可以确保可靠的定位夹持牢固，从而保证加工精度的孔很容易。其次，第一平面加工可以先切铸件表面是不均匀的。为提高精密孔加工创造条件，方便的工具，设 置和调整，也有利于保护的工具。 分离叉类零件 的加工工艺应遵循的粗加工和精加工分离的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段，以保证加工精度 。 系加工方案选择 分离叉孔系加工方案，应选择满足加工孔的加工方法和设备的精度要求。除了从加工精度和效率两方面考虑，它是适当的考虑经济因素。为了满足精度和生产率的要求，应选择在机床的最终价格。 离叉加工定位基准的选择 基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）保证各重要支承孔的加工余量均匀； （ 2）保证装入分离叉的零件 与箱壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以分离叉的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。它是前后端面距顶层近孔限制四个自由度的主要参考，然后到另一个主轴承孔定位限制第五个自由度。就像孔作为粗基准加工精度基准。因此，精细定位加工主轴承孔后，孔的加工余量必须统一。由于位置和箱体孔壁的位置是相同的核心铸出的孔等，即使津贴也间接保证孔的相对位置和箱壁。 基准的选择 从保证汽车连杆孔与孔之间的切换，孔与平面，平面与平面的位置。精基准的选择应能保证分离叉在整个过程中基本上可 以用基准定位的统一。从汽车换档杆零件图分析，顶面和主轴承孔平行和占地面积较大，适合用作精基准。但与平面定位只能限制三个自由度，如果典型的一面两孔定位方法的使用，能够满足整个过程基本上采用基准定位统一要求。在前端，它虽然是装配基准自动拨杆，但是因为它和主轴承孔分离叉垂直。如果作为精基准定位加工孔，有一些困难，夹具和夹具设计，所以不能用。 10 离叉加工主要工序安排 用于零件的批量生产，总是首先产生均匀的基准。加工的第一步是加工统一的基准。具体安排第一孔定位粗后，加工顶平面。第二步是定位两个工艺孔。由于顶 面处理后直到钢瓶处理已经完成，除了个人的过程，作为定位基准。因此，孔底面也应在两个工艺孔加工工艺处理。 随后的安排应遵循的粗、细、表面分离的原则的第一孔后。第一次粗加工平面，然后粗加工孔。螺纹孔多轴组合钻床的钻头，切削力大，也应在粗加工阶段完成。对于气缸体，需要精加工是支持前孔与平面结束后。根据以上原则应该先完成加工平面加工孔，但在本装置实际生产不易保证孔和端面互相垂直的。因此，工艺方案实际上是用于精加工轴承孔，从而支持扩孔芯棒定位端处理，所以容易保证的端部的图纸上的全跳动公差。 加工工序完成以后，将工件清 洗干净。清洗是在 c9080 的含 打及 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 根据以上分析过程，现将分离叉加工工艺路线确定如下： 工艺路线一： 10 铸 铸造毛坯 20 退火 退火（消除内应力） 30 车 车 25一侧端面 40 车 车 25另外一侧端面 50 钻扩铰 钻扩铰 25，达到尺寸公差，及倒角 60 铣 铣 分离叉（距离为 73侧面 70 铣 铣 80 钳工 去毛刺 90 检验 检验 100 入库 入库 工艺路线二： 10 铸 铸造毛坯 20 退火 退火（消除内应力） 30 铣 铣 25一侧端面 11 40 铣 铣 25另外一侧端面 50 钻扩铰 钻扩铰 25，达到尺寸公差，及倒角 60 铣 铣分离叉（距离为 73侧面 70 铣 铣 80 钳工 去毛刺 90 检验 检验 100 入库 入库 以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工 手段之后，就会发现仍有问题， 方案一钻扩铰是分开的，方案二是钻扩铰是合并在一起，这样有利于加工效率。由于该零件是圆形的外形，如果采用铣端面的方式加工而需要专门设计对于的夹具，如果采用车床加工，可直接用三爪卡盘进行装夹，这样就减少了夹具的设计成本。 以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案二： 10 铸 铸造毛坯 20 退火 退火（消除内应力） 30 铣 铣 25一侧端面 40 铣 铣 25另外一侧端面 50 钻扩铰 钻扩铰 25，达到尺寸公差，及倒角 60 铣 铣分离叉（距离 为 73侧面 70 铣 铣 80 钳工 去毛刺 90 检验 检验 100 入库 入库 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “分离叉”零件材料采用灰铸铁制造。材料为 度 170 241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。 （ 1）凸台面的加工余量。 根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 余量值规定为 现取 表 铣平面时厚度偏差取 。 精铣：参照机械加工工艺手册表 余量值规定为 12 （ 2）端面孔 毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表 确定其工序尺寸及加工余量为： （ 3）左右端面加工余量。 根据工艺要求，前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 现 取 半精铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷，其加工余量值取为 精铣：参照机械加工工艺手册，其加工余量取为 铸件毛坯的基本尺寸为 ，根据机械加工工艺手册表 件尺寸公差等级选用 查表 得铸件尺寸公差为 坯种类的选择 零件材料为 造 是液态成形的特点，适应性强等优点，适用于不同重量，不同厚度的铸件，也适用于不同的金属，特别是能制造形状复杂的铸件。考虑到在使用过程中的作用的连接部件，其工作负荷中的分析，铸件的最终选择，使金属纤维不被切断，以保证零件的可靠性。年产量已达到一定数量的生产水平，及零件的轮廓尺寸，可用于砂型铸造，提高了生产效率，保证加工精度，降低生产成本的考虑，它应该是。 进程的数量，加工材料的消耗，在很大程度上劳动量和毛坯的选择毛坯，因此，正确的选择具有重要的技术和经济意义。根据零件的材料是 量生产的生产类型，结构形 状也不是很复杂，中等大小的尺寸，技术要求不高，然后选择铸造毛坯。 绘制毛坯图 详见附图：毛坯图 择加工设备和工艺装备 床选用 工序的工步数不多，成批量生产，故选用立式铣床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常 13 用的 考根据机械制造设计工工艺简明手册表 。 用 择刀具 一般选用硬质合金铣刀。加工刀具选用 硬质合金铣刀，它 的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 表 择量具 这一部分属于大批量生产，一般采用常规。量具的选择方法有两种：一是测量仪器选择的不确定性；二是根据测量极限误差测量装置的选择。使用一种即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 零件材料为 机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 种铸铁的性能比较，灰 铸铁的硬度 43 269，表 铸铁的物理性能， 3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 1械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 10：无切削加工，无 需计算 工序 20：无切削加工，无需计算 工序 30： 铣 25 机床：铣床 具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 15 因其单边余量： Z=以铣削深度 精铣该平面的单边余量： Z=削深度 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 74，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：根据参考文献 3表 81,取 0 切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， 68l 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 16 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 40： 铣 25机床：铣床 具： 硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数8，此为细齿铣刀。 因其单边余量： Z=以铣削深度 精铣该平面的单边余量： Z=削深度 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 8 6 0 5 3 5 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 31， 取 600 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 6 0 0 3 . 1 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 5 8 6 0 0 / 6 0 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 1 2 / 7 2 0 / m i m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， 68l 刀具切入长度 1l ：精铣时 1 100l D m m 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 2 1221 4 1 1 0 0 2 0 . 3 4 m i ml l lt f 机动时间 2 1226 8 1 0 0 2 0 . 2 4 m i ml l lt f 17 所以该工序总机动时间 22 0 . 5 8 m i nj j jt t t 工序 50：钻、扩、铰孔 。 机床：立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9 选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔 钻孔 时先采取的是钻 孔，再扩到 。 切削深度 19f ：根据参考文献 3表 38，取 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 41，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 7 ， 按照参考文献 3表 31，取 630 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1 4 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0j Lt 扩孔 刀具：根据参照参考文献 3表 31 选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。 片型号： 削深度 进给量 f ：根据参考文献 3表 52，取 f mm r 。 18 切削速度 V ：参照参考文献 3表 53，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7 按照参考文献 3表 31，取 500 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 ，取 2 走刀次数为 1 机动时间 2 2 4 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0j Lt 铰孔 刀具：根据参照参考文献 3表 54，选择硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度 。 进给量 f ：根据参考文献 3表 58， 取 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 60，取 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i 1 4 2 0 按照参考文献 3表 31 取 315 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ， 01 2 0 1 9 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m 19 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间 3 3 4 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i 1 5j Lt 该工序的加工机动时间的总和是 0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i 工序 60： 铣分离叉（距离为 73内侧面 机床：铣床 具：硬质合金可转位端铣刀，材料： 15 D=32 ，齿数 8，此为细齿铣 刀。 因其单边余量： Z=以铣削深度 精铣该平面的单边余量： Z=削深度 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给 量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 8 6 0 5 3 5 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 31，取 600 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 6 0 0 3 . 1 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 5 8 6 0 0 / 6 0 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 1 2 / 7 2 0 / m i m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， 68l 刀具切入长度 1l ：精铣时 1 100l D m m 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 20 机动时间 2 1221 4 1 1 0 0 2 0 . 3 4 m i ml l lt f 机动时间 2 1226 8 1 0 0 2 0 . 2 4 m i ml l lt f 所以该工序总机动时间 22 0 . 5 8 m i nj j jt t t 工序 70： 铣 弧面 。 机床：铣床 具：硬质合金可转位球头铣刀， 因其单边余量： Z=以铣削深度 精铣该平面的单边余量： Z=削深度 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 74，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：根据参考文献 3表 81,取 0 切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， 68l 刀 具切入长度 1l ： 21 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 间定额计算及生产安排 假设该分离叉年产量为 10 万件。一年以 240 个工作日计算，每天的产量应不低于 417 件。设每天的产量为 420 件。再以每天 8 小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于 参照机械加工工艺手册表 械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为： %)1)( （大量生产时 0/ 因 此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： %)1)( 其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间） 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 k 布置工作地、休息和生理需要时间占 操作时间的百分比值 工序 1：车外端面 机动时间照机械加工工艺手册表 工步辅助时间为 由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为 则m k ：根据机械加工工艺手册表 13k 22 单间时间定额 m i i 131)()1)( 因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时，m dd 即能满足生产要求 工序 2：钻孔 机动时间照机械加工工艺手册表 工步辅助 时间为 由于在生产线上装卸工件时间很短，所
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