变速叉零件的加工工艺及铣76.4的两侧面夹具设计[含CAD高清图工序卡说明书]
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重庆工业职业技术学院毕业设计（论文）课 题：变速叉加工工艺及铣尺寸76.4夹具设计系 部： 机械工程学院 专 业 班 级： 13数控301 学 生 姓 名： 胡 杨 学 生 学 号： 201310330143 二O一五 年 十一 月摘 要本设计是基于变速叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。变速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孔系的加工精度容易。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孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用通用。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁，因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。关键词：变速叉类零件；工艺；夹具；ABSTRACTThis design is the special fixture for machining technology for the chemical pipeline parts and process design based on. The main processing surface chemical pipeline parts is the plane and a series of hole. In general, ensure the machining accuracy of plane than to ensure the accuracy of the processing easily. Therefore, the design follows the surface after the first hole principle. And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages to ensure machining precision. The main process of machining technology is first to support hole positioning processing the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes are individual processes with the top plane positioning technology and other processing Kong and plane. Processing support holes using the coordinate boring. The whole process selection of general. The special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, agencies can not self-locking, therefore the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Keywords: chemical pipe parts; technology; fixture;目 录摘 要1ABSTRACT2第1章 序言21.1 机械加工工艺概述21.2机械加工工艺流程21.3夹具概述31.4机床夹具的功能31.5机床夹具的发展趋势41.5.1机床夹具的现状41.5.2现代机床夹具的发展方向4第2章 机械加工工艺规程设计62.1 零件的分析62.1.1 零件的作用62.1.2 零件的工艺分析62.2 变速叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施72.2.1 孔和平面的加工顺序72.2.2 孔系加工方案选择72.3 变速叉加工定位基准的选择82.3.1 粗基准的选择82.3.2 精基准的选择82.4 变速叉加工主要工序安排82.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定112.6 毛坯种类的选择122.7 选择加工设备和工艺装备132.7.1 机床选用132.7.2 选择刀具132.7.3 选择量具142.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定142.9确定切削用量及基本工时（机动时间）152.10 时间定额计算及生产安排29第3章 铣叉口夹具设计323.1研究原始质料323.2定位基准的选择323.3 切削力及夹紧分析计算323.4 误差分析与计算333.5 零、部件的设计与选用343.5.1定位销选用343.5.2 定向键与对刀装置设计342.6 夹具设计及操作的简要说明36总 结37参考文献38致 谢39江阴职业技术学院毕业设计36第1章 序言1.1 机械加工工艺概述加工过程涉及一种用于改变粗加工的形状，大小，位置和相对字符使得整个过程的很大一部分，它是基于用于处理一个工人。工件加工是在生产过程中的一个步骤，或组件，操作的方式直接改变形状，尺寸和表面质量毛坯等，由此该加工处理的过程的一部分。例如，对于处理过程的正常部分 - 精加工 - 结合 - 测试 - 包装和加工是一般的方法。编辑处理是过程中，形状，大小，对象和生产性质的相对位置，从而使成品或半成品，每一步都是每个过程的详细描述，例如，在上述粗糙处理可以清空生产的基础，磨削等，可分为整理车，钳工，铣床等，每个步骤应包括的详细信息，如实现粗糙度尚未实现多公差。根据产品，质量和工人的条件等的数量，所使用的过程和写入的处理的文件的内容，这是所述提供规划过程的技术。这是更侧重于。任何植物不能是相同的真实情况是不一样的。在一般情况下，该方案是一个过程，对于每个步骤的过程参数是一个详细处理程序都写在植物的特定过程的实际情况的基础上。1.2机械加工工艺流程加工工艺规划的零件加工程序和做法等程序文件，具体生产条件的一项规定，按照批准的生产后处理的书面文件中规定的形式更合理的流程和方法。操作规划过程一般包括以下内容：工件加工路线，每个过程的具体内容和使用的设备和设备，测试设备和工件的试验方法，减少的时间和其它固体的量。步骤来制定程序1）生产程序的计算，决定生产的类型。2）部分的图纸和工艺分析零件的装配图的分析。3）选择毛坯。4）制定工艺路线。5）计算各工序尺寸和公差的薪酬的决心。6）确定设备和工具，夹具，量具每个进程所使用的工具和设备。7）确定切削的量和固定的工作时间。8）确定每个重要一步的技术要求和试验方法。9）填充工艺文件。的顺序的过程的发展，经常在前面是暂时适于被提高经济效率确定的内容。在顺序可以发生在执行过程之前没有预料的情况下，如引进的生产条件，新技术，新工艺，新材料，采用先进设备的变化，及时要求修订和完善工艺规划。1.3夹具概述工件夹具是一个技术和设备，它被广泛应用于机械加工，热处理，装配，焊接和测试过程中机械制造工艺。夹具的使用统称为工装夹具金属切削机床。在现代制造业，机床夹具是不可缺少的技术和设备，这直接影响了精密加工，劳动生产率和生产的产品，如产品设计制造和生产的机床夹具设计的戏剧，以帮助企业在技术准备一个很重要的地方。灯具设计是一个重要的技术工作。随着科学技术，新材料，新工艺和新技术的发展不断涌现，以高品质，高效率，低成本方向的方向工程技术。的各种新的技术出现，通过机械能的传统的依赖破碎，通过切割区域切割力，处理大量难加工材料，一些复杂的轮廓部分的特殊要求。数控机床加工的问世，以提高小批量零件和复杂形状的加工生产率和高精度的组成部分的更新频率。特别是，自动计算和计算机技术的迅速发展极大地促进了操作的进度，该方法是一个新的阶段工具是人类文明进步的标志。自20世纪后期，现代化的生产技术和机械制造自动化技术，我们已经取得了很大进展。但在功能工具（包括程序，刀具，量具和设备等），在不断的创新依然是非常重要的。工装夹具的零件加工质量，生产效率和生产成本有直接的影响。因此，无论是在传统制造业和现代生产系统，程序和设备是很重要的过程。1.4机床夹具的功能在机器时，工件装夹夹具，主要功能是使横向滑板和夹具。1.机床夹具的主要功能机器的主要功能是工件，定位和在夹具的工件夹紧的确认。（1）确定所述工件的位置占据夹紧过程中的正确位置。定位是通过与工件或定位元件表面的模具定位表面的接触来实现的。以确保良好的定位精度要求，大小，和工件的位置。（2）夹紧定位到工件，定位在加工过程中的操作，以保持相同的位置。由于加工过程中的工件，经受各种力的作用，如果工件是固定的，释放工件。因此，工件装夹一个安全可靠的加工条件。2.工装夹具的详细信息在对刀和导向放在首位工装夹具的特殊功能。（1）刃切割相对于工件或灯具的正确位置的边缘设置。如在刀片块的铣削附件可以快速确定相对于所述切割装置的正确位置。（2）钻孔导向定位钻钻模板集能快速引导钻钻自己的行为。在模板的形式取得的引导元件，通常称为钻模板的模具。坐标镗床（镗模）也具有领先地位。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状国际协会的产量统计的研究显示，目前，多品种小批量的生产工作的品种占了工件的种类总数的85左右。由公司生产的产品的现代化生产要求，经常进行升级，以适应品种的市场竞争。但是，总的来说，许多企业都习惯用传统的专用夹具。另一方面，公司在生产多种，约4年将特殊设备迄今80，而磨损夹具的实际量只有约15。特别是近年来，新技术的数控机床应用（NC）加工中心（MC），成组技术（GT），柔性制造系统（FMS）等夹具提出了下列新的要求：1）轻松快捷地减少烹饪周期，新产品投入生产，制造，以降低生产成本。2）夹紧工件具有类似的特性。3）适用于精密机床夹具精密加工。4）适用于所有类型的新模具现代制造技术。5）有效利用液压或气动夹紧装置的夹紧提高劳动生产率。6）在机床夹具的标准化程度增加。1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具主要用于精度，效率，灵活性，标准化四个方面的发展方向。精确随着越来越精密机械产品，它被绑定到在夹具的精度也相应增加。许多类型的精密夹具结构，例如多精密分度齿盘分度精度可达0.1，高精度三爪卡盘精密车削，5微米定心精度;精度心轴同心度公差可以在1瓮和作为电磁无心磨削夹具轴承套圈，工件的圆度公差至0.20.5微米来控制。有效高效的工件夹具主要用于缩短时基的材料，以提高劳动生产率，劳动强度。通常有效的片段：自动化，高速合模动力单元配件的固定值。例如，使用电研磨工件夹持虎钳的，效率可提高约5倍，采用高速车床颚的，以确保自定心夹持器（测试）速度2600r /分钟下条件不断牢固地夹紧工件，由此在切割速度大大提高。灵活性的柔性和挠性类似机器确认设定用夹具和夹具，装配，组成等，适应性可变因素。最重要的变量是：处理特性，生产量，形状和工件的尺寸。新种具有灵活的设备功能包括：组合夹具，通用可调夹具，夹具组，装配夹具，数控机床和夹具。在很长一段时间，该柔性装置将是模具的发展的主要方向。标准化标准化和通用夹具是两个相互关联的问题。在典型的制剂中，基于所述设备，第一夹紧元件与通用的部件的结构，尺寸系列或焦点变化的类型，以减少使用的灯具零件类似的功能的类型，拒绝一些结构差的性质。一般方法是模具，零部件，元器件，糟糕的发型和万能材料。标准化相电枢是深入普及，特别是确定部分或组件夹具系列的大小，并用于图审查的附接创造有利条件。目前，中国拥有固定部分和国家标准GB / T2148T2259-91单位和各种通用夹具，组合夹具标准。工装夹具利于夹具商业化生产的标准化，有助于缩短生产准备周期，降低整体生产成本。第2章 机械加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是变速叉。变速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。因此变速叉零件的加工质量，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2.1 零件图2.1.2 零件的工艺分析由变速叉零件图可知。变速叉零件，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；12的孔。（3）以凸台面为主要加工平面的加工面。2.2 变速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。该变速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孔系的加工精度容易。因此，对于变速叉来说，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。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序变速叉类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工变速叉上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。变速叉的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。变速叉零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，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孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案选择变速叉孔系加工方案，应选择能够满足孔系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，应选择价格最底的机床。根据变速叉零件图所示的变速叉的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用镗模法镗孔在大批量生产中，变速叉孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将变速叉孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。2.3 变速叉加工定位基准的选择2.3.1 粗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）保证装入变速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。即以变速叉的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。2.3.2 精基准的选择从保证变速叉孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证变速叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从变速叉零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是变速叉的装配基准，但因为它与变速叉的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。2.4 变速叉加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。变速叉加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到变速叉加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于变速叉，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚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，现将变速叉加工工艺路线确定如下：工艺路线一：1、铸造2、时效处理3、铣圆柱24一侧端面4、铣圆柱24另外一侧端面5、钻、扩、铰： 孔6、铣叉口端面一侧端面工7、 铣叉口端面另外一侧端面8、铣叉口相距为76.4的内侧端面9、 铣削凸台上端面10、铣削凸台左右侧面11、铣削凸台上13.5的槽口面12、 钻8斜孔13、钻3侧面孔14、终检15、.清洗入库工艺路线二：1、铸造2、时效处理3、铣圆柱24一侧端面4、铣圆柱24另外一侧端面5、铣叉口端面一侧端面工6、 铣叉口端面另外一侧端面7、铣叉口相距为76.4的内侧端面8、 铣削凸台上端面9、铣削凸台左右侧面10、铣削凸台上13.5的槽口面11、钻、扩、铰： 孔12、 钻8斜孔13、钻3侧面孔14、终检15、.清洗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，方案二把端面的加工改为车床加工，而方案一端面的加工采取铣削的方法。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。综合选择方案二：1、铸造2、时效处理3、铣圆柱24一侧端面4、铣圆柱24另外一侧端面5、钻、扩、铰： 孔6、铣叉口端面一侧端面工7、 铣叉口端面另外一侧端面8、铣叉口相距为76.4的内侧端面9、 铣削凸台上端面10、铣削凸台左右侧面11、铣削凸台上13.5的槽口面12、 钻8斜孔13、钻3侧面孔14、终检15、.清洗入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“变速叉”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200，硬度HB为170241，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3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。（2）端面孔毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3.71，现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3.2.23，其加工余量规定为，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2.3.11，铸件尺寸公差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。（4）两侧面孔加工余量毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3.71,现确定孔加工余量为：钻孔： 2.6 毛坯种类的选择零件材料为ZG45，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为ZG35、生产类型为批量生产、结构形状不是很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择铸造成型。工件右端面机加工余量3mm；工件左端面机加工余量3mm；绘制毛坯图 详见附图：毛坯图2.7 选择加工设备和工艺装备2.7.1 机床选用.工序端面加工是铣加工。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序钻孔，选用Z525摇臂钻床。2.7.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，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。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。2.7.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。2.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“连接座” 零件材料为HT200，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度HB为143269，表2.2-23 灰铸铁的物理性能，HT200密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表1-1 机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2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21202506.04.0顶、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。2.9确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1：无切削加工，无需计算工序2：无切削加工，无需计算工序3：铣圆柱24一侧端面。机床：铣床X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.174，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.481,取切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序4：铣圆柱24另外一侧端面。机床：铣床X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数8，此为细齿铣刀。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序5：钻、扩、铰孔。机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39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，所以。切削深度：进给量：根据参考文献3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 扩孔刀具：根据参照参考文献3表4.331选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：E403切削深度：进给量：根据参考文献3表2.452，取。切削速度：参照参考文献3表2.453，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度有：刀具切出长度： ，取走刀次数为1机动时间： 铰孔刀具：根据参照参考文献3表4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。进给量：根据参考文献3表2.458，取。切削速度：参照参考文献3表2.460，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131取实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：该工序的加工机动时间的总和是：工序6：铣叉口端面另外一侧端面。机床：铣床X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.174，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.481,取切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序7：铣叉口相距为76.4的内侧端面机床：铣床X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数8，此为细齿铣刀。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序9：铣削凸台上端面机床：铣床X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数8，此为细齿铣刀。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序10：铣削凸台左右侧面机床：铣床X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数8，此为细齿铣刀。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序11：铣削凸台上13.5的槽口面机床：双立轴圆工作台铣床刀具：错齿三面刃铣刀 粗铣13.5槽切削深度：根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献1表查得切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.174，取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： =63mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 精铣13.5槽切削深度：根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献1表查得切削速度，机床主轴转速：，按照参考文献3表3.174，取。实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： =81mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间：工序12：钻8斜孔机床：钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39，选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度：根据参考文献3表查得：进给量,切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取。实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取。加工基本时间： 工序13 钻3孔钻孔3，本工序采用计算法。表3-5高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（mm）用途GB1436-85直柄麻花钻2.020.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1437-85直柄长麻花钻1.031.5在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1438-85锥柄麻花钻3.0100.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1439-85锥柄长麻花钻5.050.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用Z525摇臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表2.4-37钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为4500，表10.2-5标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角=30，锋交2=118，后角a=10,横刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。表3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB6137-85） mm直径范围直柄麻花钻ll111.8013.20151101表3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB6137-85） （）d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（1）后刀面最大磨损限度mm刀具材料加工材料钻头直径d0（mm）20高速钢铸铁0.50.8（2）单刃加工刀具耐用度T min刀具类型加工材料刀具材料刀具直径d0（mm）1120钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢60钻头后刀面最大磨损限度为0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.确定进给量查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表10.4高速钢钻头钻孔的进给量为f=0.250.65,根据表4.13中可知，进给量取f=0.60。.确定切削速度 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表10.4-17高速钢钻头在灰铸铁（190HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=12，参考机械加工工艺手册 孟少农 主编，表10.4-10钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17）则 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150则实际切削速度 = = =11.8.确定切削时间查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公式： T= （3-19）其中 l= l=5 l=23则： t= =9.132.10 时间定额计算及生产安排假设该变速叉年产量为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1.14min。参照机械加工工艺手册表2.5.2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为： （大量生产时）因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： 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 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：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.43，取工步辅助时间为。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：根据机械加工工艺手册表2.5.48，单间时间定额： 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， 即能满足生产要求工序2：钻孔机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.41，取工步辅助时间为。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：根据机械加工工艺手册表2.5.43，单间时间定额： 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序3：铣凸台机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.45，取工步辅助时间为。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：根据机械加工工艺手册表2.5.48，单间时间定额： 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序4：钻孔机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.41，取工步辅助时间为。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：根据机械加工工艺手册表2.5.43，单间时间定额： 因此布置一台机床即能满足生产要求。第3章 铣叉口夹具设计3.1研究原始质料利用本夹具主要用来铣叉口，要满足对称度要求以及其两边的平行度要求。在铣此叉口时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.2定位基准的选择根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。16的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的16孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以两销和两已加工好的16孔的端面作为定位夹具。 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。3.3 切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如2.1.由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。3.4 误差分析与计算（1）定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为一平面和一定位销，孔与销间隙配合。 （2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的设计与选用3.5.1定位销选用本夹具选用一可换定位销来定位，其参数如下表：表3.1 定位销dHD公称尺寸允差1616150.01122514M1643.5.2 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣
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