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叉杆零件的加工工艺规程及钻孔Φ10的专用夹具设计【4张CAD图纸、工艺卡片和说明书】,4张CAD图纸、工艺卡片和说明书,零件,加工,工艺,规程,钻孔,10,专用,夹具,设计,cad,图纸,卡片,以及,说明书,仿单

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叉杆零件加工工序10的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第1页车间工序号工序名材料牌号10粗铣叉杆头上端面QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62W1夹具编号夹具名称切削液专用夹具描图工位器编号工位器具名称工序工时准终单件49s描校工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/min）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣叉杆头上端面，控制尺寸440.08镶齿铣刀，游标卡尺，专用夹具19047.81522138s8s底图号设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期叉杆零件加工工序20的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第2页车间工序号工序名材料牌号20粗、半精铣叉杆头下端面QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X62W1夹具编号夹具名称切削液专用夹具描图工位器编号工位器具名称工序工时准终单件103.8s描校工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/min）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣叉杆头下端面镶齿铣刀，游标卡尺，专用夹具19047.81502118s4s底图号2半精铣叉杆头下端面，控制尺寸410.0195镶齿铣刀，游标卡尺，专用夹具23559.137.51171s14.2s设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期叉杆零件加工工序30的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第3页车间工序号工序名材料牌号30半精铣叉杆头上端面QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62W1夹具编号夹具名称切削液专用夹具描图工位器编号工位器具名称工序工时准终单件192.2s描校工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/min）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助1半精铣叉杆头上端面，控制尺寸400.0195镶齿铣刀，游标卡尺，专用夹具23559.137.511151s30.2s底图号设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期叉杆零件加工工序40的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第7页车间工序号工序名材料牌号40粗铣叉杆脚下端面QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62W1夹具编号夹具名称切削液专用夹具描图工位器编号工位器具名称工序工时准终单件7.6s描校工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/min）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣叉杆脚下端面，控制尺寸160.055整体铣刀，游标卡尺，专用夹具37547.10.08216s1.2s底图号设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期叉杆零件加工工序50的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第8页车间工序号工序名材料牌号50粗、半精铣叉杆脚上端面QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62W1夹具编号夹具名称切削液专用夹具描图工位器编号工位器具名称工序工时准终单件 20.4s描校工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/min）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣叉杆脚上端面整体铣刀，游标卡尺，专用夹具37547.10.08216s1.2s底图号2半精铣叉杆脚上端面，控制尺寸130.0135整体铣刀，游标卡尺，专用夹具60075.40.031110s2s设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期叉杆零件加工工序60的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第9页车间工序号工序名材料牌号60半精铣铣叉杆脚下端面QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62W1夹具编号夹具名称切削液专用夹具描图工位器编号工位器具名称工序工时准终单件12.8s描校工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/min）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助1半精铣叉杆脚下端面，控制尺寸12整体铣刀，游标卡尺，专用夹具60075.40.031110s2s底图号设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期叉杆零件加工工序70的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第10页车间工序号工序名材料牌号70粗、精铣R23圆弧QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62W1夹具编号夹具名称切削液专用夹具描图工位器编号工位器具名称工序工时准终单件 122.2s描校工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/min）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣R23圆弧镶齿铣刀，游标卡尺，专用夹具19047.81522124s4.8s底图号2精铣R23圆弧，控制尺寸镶齿铣刀，游标卡尺，专用夹具23559.137.51196s19.2s设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期16叉杆零件加工工序80的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第4页车间工序号工序名材料牌号80钻、扩、铰20孔QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器编号工位器具名称工序工时准终单件描图105.4s工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/r）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助描校1钻孔钻头、游标卡尺，专用夹具27215.40.2618145s9s2扩孔扩孔钻、游标卡尺，专用夹具68041.60.61.511s0.2s底图号3铰孔铰刀、游标卡尺，专用夹具976.11.40.5136s7.2s设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期叉杆零件加工工序90的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第5页车间工序号工序名材料牌号90铣20沉头孔QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具描图工位器编号工位器具名称工序工时准终单件10.2s描校工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/min）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助1铣20沉头孔，控制尺寸20立铣刀，游标卡尺，专用夹具39224.60.08218s1.6s底图号设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期叉杆零件加工工序100的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第6页车间工序号工序名材料牌号100钻、扩、铰10孔QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器编号工位器具名称工序工时准终单件描图66.8s工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/r）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助描校1钻孔钻头、游标卡尺，专用夹具680190.29.2119s3.8s2粗铰孔铰刀、游标卡尺，专用夹具1955.81.40.5117s3.4s底图号3精铰孔铰刀、游标卡尺，专用夹具2728.50.80.3117s3.4s设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期叉杆零件加工工序110的机械加工工序卡片机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称叉杆第11页车间工序号工序名材料牌号110加工M8螺纹QT45-5毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具描图工位器编号工位器具名称工序工时准终单件 10.3s描校工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/min）背吃刀量/mm进给次数工步工时机动辅助1钻M6底孔钻头，游标卡尺，专用夹具9606.80.2815s1s底图号2攻M8螺纹丝锥，游标卡尺，专用夹具272180.2113s0.6s设计日期审核日期标准化会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号1产品名称零件名称叉杆共1页第1页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号工 序 名 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件粗铣20孔的两个端面X5012立式铣床专用夹具，游标卡尺精铣20孔的上端面X5012立式铣床专用夹具，游标卡尺钻20孔Z525钻床麻花钻、卡尺扩20孔Z525钻床扩孔钻，卡尺粗铰20孔Z525钻床铰刀，卡尺精铰20孔Z525钻床铰刀，卡尺铣46的叉口及上、下端面X5012立式铣床专用夹具，游标卡尺，面铣刀粗铣46的叉口的内圆面X5012立式铣床专用夹具，游标卡尺，面铣刀精铣46的叉口的内圆面X5012立式铣床专用夹具，游标卡尺，面铣刀钻10孔Z525钻床麻花钻，卡尺粗铰、精铰10孔Z525钻床麻花钻，铰刀热处理淬火机终检磨床M7120A砂轮、游标卡尺 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）2009年6月23日标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期 机械加工工序卡片产品代号零（部）件代号零（部）件名称叉杆工序号 设备材料名称立式钻床名称HT200型号Z525硬度170220HBS夹具名称、编号专用夹具刀具量具辅具名称规格名称规格名称规格麻花钻18塞规扩刀铰刀19.8,20粗糙度测量仪技术等级工时定额班产量准备及终结时间工作地点服务时间基本时间辅助时间单件时间工步号工步名称及内容加工表面尺寸切削用量直径或宽度mm长度mm加工计算长度mm切深mm进给量mm/r切速m/min转速或双 行程数r/min走刀次数次01钻孔至1818400.50.2622.16392102扩孔19.8 mm 19.8401.81.084.121360103粗铰孔至19.94mm19.94400.140.812.25195104精铰孔至20mm20400.60.18.791401编 制设 计季 峰审 核批 准描 图校 对第2章 钻10孔夹具设计2.1研究原始质料利用本夹具主要用来10孔，加工时要满足粗糙度要求。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。2.2定位基准的选择由零件图可知：在对10孔进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔进行了钻、扩、铰加工，进行了粗、精镗加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选底平面、工艺孔和大头孔定位，即一面、心轴和棱形销定位，夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。该心轴需要在上面钻孔，以便刀具能加工工件上的小孔。方案：选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，用棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。分析比较上面二种方案：方案中的心轴夹紧、定位是不正确的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。心轴上的开孔也不利于排销。通过比较分析只有方案满足要求，孔其加工与孔的轴线间有尺寸公差，选择小头孔和大头孔来定位，从而保证其尺寸公差要求。图中对孔的的加工没有位置公差要求，所以我们选择底平面和两孔为定位基准来设计钻模，从而满足孔的加工要求。工件定位用底面和两孔定位限制6个自由度。2.3切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用：钻床Z525，刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：实际所需夹紧力：由参考文献5表得： 有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 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。取，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：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。2.4误差分析与计算该夹具以底面、两孔为定位基准，要求保证被加工和孔粗糙度为12.5。该孔次性加工即可满足要求。由参考文献5可得： 两定位销的定位误差 ： 其中：， 且：L=103mm ，得 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：2.5 零、部件的设计与选用2.5.1定位销选用本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位，其参数如表2.1和2.2：表2.1可换定位销dHD公称尺寸允差141816150.01122514M124表2.2 固定棱形销dHd公称尺寸允差272022+0.0340.0236553816 1.52.5.2 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 图2.1 可换钻套铰工艺孔钻套结构参数如下表2.4：表2.4 钻套dHD公称尺寸允差51212+0.018+0.007221810490.518衬套选用固定衬套其结构如图所示：图2.2 固定衬套其结构参数如下表2.5：表2.5 固定衬套dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52钻模板选用固定式钻模板，用4个沉头螺钉和2个锥销定位于夹具体上。2.6夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在钻床上加工孔。工件以底平面、两孔为定位基准，在定位环上实现完全定位。采用手动螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。描图机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称叉杆零件名称叉杆共（1）页第（1）页车间工序号工序名称材料牌号金工8钻毛坏种类毛坏外型尺寸每毛坏可制作数每台件数铸件109*60*501设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z525B1夹具编号夹具名称切削液04专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻10的孔Z525B10002512054 10032扩孔 450 1256 03 09 1013铰孔 630 1978 03 01 1007底图号装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 工 艺 过 程 卡产品型号中批零（部）件图号共1 页产品名称叉杆零（部）件名称第1 页材料牌号QT45-5毛坯种类球墨铸铁毛坯外形尺寸109*60*50每毛坯件数每台件数备注工序号工序名称工 序 内 容车间设 备工 艺 装 备工 时名称、型号编号夹 具辅具刀、量具准终单件1铸造金属摸机械化造型2去浇冒口3时效 4车车C面，倒角金工CA6140专用车夹具硬质合金焊接车刀，游标卡尺5钻钻20的孔，扩孔，锪另一面倒另一面角，铰孔金工Z525B专用钻夹具锥柄麻花钻，游标卡尺6铣粗精铣36mm的上表面，倒角金工X53K专用铣夹具直柄立铣刀，游标卡尺7车粗精车R23的圆弧，粗车A、D面金工C5112角铁式车夹具硬质合金焊接车刀，游标卡尺8钻钻10的孔，扩孔，铰孔，锪20的平面金工Z525B专用钻夹具锥柄麻花钻，游标卡尺9钻钻M8的螺纹孔，攻螺纹孔金工Z525B专用钻夹具直柄长麻花钻，游标卡尺10车精车A、D面金工C5112角铁式车夹具硬质合金焊接车刀，外径千分尺 11去毛刺12检验13入库标记处数更改文件号签 字日 期标 记处数更改文件号签 字日 期 课 程 设 计题 目： 叉杆零件的加工工艺规程及加工孔10的专用夹具设计班级： 姓名： 指导教师： 完成日期： 一、设计题目设计“叉杆”零件的加工工艺规程及加工孔10的专用夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:中批或大批大量生产三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(4) 夹具装配图 1张(5) 夹具体零件图 1张(6) 课程设计说明书(50008000字) 1份四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图 2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书 3天(5) 准备及答辩 2天五、指导教师评语成 绩： 指导教师日期摘要工艺规程是工装设计、制造和确定零件加工方法与加工路线的主要依据，它对组织生产、保证产品质量、提高劳动生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有着直接的影响，因此是生产中的关键工作。夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响着机械加工的质量，生产效率和成本，因此，夹具设计是机械工艺准备和施工中的一项重要工作。本文对叉杆的结构和工艺进行了分析，确定了机械加工工艺路线，制订出了零件的铸造工艺方案和机械加工工艺规程，并为加工零件上直径mm的孔设计了一套专用钻床夹具。关键词：夹具；叉杆；工艺；工时；毛坯AbstractThe process is the base of frock design、manufacturing、the method of machining and machining route. Its function is flowing: organizing produce, controlling quality, enhancing productivity, reducing cost, reducing produce periods, improving work conditions, etc. So, the process planning is the core part of produce. Fixture is very important equipment in process of machine manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. fixture designing is also a basilica portion in machine process preparative and manufacture. This thesis is about the analysis with the craftwork and the structure of the Fork stick ，make sure the process route, establish the foundry process project and the process planning of the parts, and design a set of appropriative fixture for the bore with diameter 10mm。Key words ：Fixture; fork rod; technology; hours; rough目 录序言11零件工艺性分析11.1零件的技术要求11.2零件的作用21.3审查叉杆的工艺性31.4确定生产类型32拟定叉杆工艺路线及确定毛坯32.1选择定位基准32.2工序顺序的安排原则42.3制定工艺路线42.4工序尺寸及毛坯的确定43 切削用量及时间定额的计算63.1切削用量的计算63.2时间定额的计算94 机床夹具的设计124.1提出问题124.2设计思想124.3导向元件的设计134.4夹具设计135参考文献166体会与展望1720 摘要工艺规程是工装设计、制造和确定零件加工方法与加工路线的主要依据，它对组织生产、保证产品质量、提高劳动生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有着直接的影响，因此是生产中的关键工作。夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响着机械加工的质量，生产效率和成本，因此，夹具设计是机械工艺准备和施工中的一项重要工作。本文对叉杆的结构和工艺进行了分析，确定了机械加工工艺路线，制订出了零件的铸造工艺方案和机械加工工艺规程，并为加工零件上直径mm的孔设计了一套专用钻床夹具。关键词：夹具；叉杆；工艺；工时；毛坯AbstractThe process is the base of frock design、manufacturing、the method of machining and machining route. Its function is flowing: organizing produce, controlling quality, enhancing productivity, reducing cost, reducing produce periods, improving work conditions, etc. So, the process planning is the core part of produce. Fixture is very important equipment in process of machine manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. fixture designing is also a basilica portion in machine process preparative and manufacture. This thesis is about the analysis with the craftwork and the structure of the Fork stick ，make sure the process route, establish the foundry process project and the process planning of the parts, and design a set of appropriative fixture for the bore with diameter 20mm。Key words ：Fixture; fork rod; technology; hours; rough目 录序言11零件工艺性分析11.1零件的技术要求11.2零件的作用21.3审查叉杆的工艺性31.4确定生产类型32拟定叉杆工艺路线及确定毛坯32.1选择定位基准32.2工序顺序的安排原则42.3制定工艺路线42.4工序尺寸及毛坯的确定43 切削用量及时间定额的计算63.1切削用量的计算63.2时间定额的计算94 机床夹具的设计124.1提出问题124.2设计思想124.3导向元件的设计134.4夹具设计135参考文献166体会与展望17序言随着科技技术的不断进步，生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。这就要求企业的生产在体现人性化的基础上降低工人的生产强度和提高工人的生产效率，降低企业的生产成本。现代的生产和应用设备多数都采用机电一体化、数字控制技术和自动化的控制模式。在这种要求下叉杆越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。特别是近年来与微电子、计算机技术相结合后，使叉杆进入了一个新的发展阶段。又因需求的增加，所以生产也步入大批量化和自动化。为适应机械设备的要求，对叉杆的设计要求和技术领域的拓展还需要不断的更新。1零件工艺性分析1.1零件的技术要求该叉杆的全部技术要求列如下表:技术要求加工面尺寸及偏差公差表面粗糙度形位公差20mm孔mm0.043，1.2m叉口上下表面mm0.156.3m 0.15 A叉口内圆面8mm12.5m10mm孔10mm0.0311.2m 0.05 A20孔上端面40mm12.5m 0.05 A1.2零件的作用题目所给的零件是叉杆，它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔与操纵机构相连，下方的46半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。1.3审查叉杆的工艺性零件如图：审查叉杆的工艺性分析零件图可知，该叉杆形状、结构比较简单，通过铸造毛坯可以得到基本形状，减少了加工工序，又节约了材料。除了孔以外外，其余表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床等车床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度较高，但也可以在正常的生产条件下，采用经济的方法保质保量的加工出来。由此可以见，该零件的工艺性较好。1.4确定生产类型零件的生产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特征。零件生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。已知此叉杆零件的生产纲领为5000件/年，叉杆属于轻型零件，查机械制造技术基础课程设计指导书，可确定该零件生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。2拟定叉杆工艺路线及确定毛坯2.1选择定位基准2.1.1粗基准的选择对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证不加工面与加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为定位基准。若工件上有多个不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求高的表面为粗基准。如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽可能选择光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次，应该尽量避免重复使用。因此，选择孔的外圆柱面作为粗基准。2.1.2精基准的选择应满足基准重合，基准统一，自为基准，互为基准等原则。所选的精基准应能保证定位准确，夹紧可靠，夹具简单，操作方便等。2.2工序顺序的安排原则1）遵循“先基准后其他”原则。2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排加工工序。3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面。4）遵循“先面后孔”原则 2.3制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造技术基础课程设计指导书，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序：粗铣20孔的两个端面，选用X5012立式铣床和专用夹具。工序：精铣20孔的上端面，选用X5012立式铣床和专用夹具。工序：钻、扩、粗铰、精铰20孔。以36外圆和其端面为基准，选用Z525立式钻床加专用夹具。工序：铣46的叉口及上、下端面。利用20的孔定位，以两个面作为基准，选用X5012立式铣床和专用夹具。工序：粗铣46的叉口的内圆面。利用20的孔定位，以两个面作为基准，选用X5012立式铣床和专用夹具。工序：精铣46的叉口的内圆面。利用20的孔定位，以两个面作为基准，选用X5012立式铣床和专用夹具。工序：钻、粗铰、精铰10孔。以36外圆和其端面为基准，选用Z525立式钻床加专用夹具。工序：热处理。工序：终检。2.4工序尺寸及毛坯的确定2.4.1圆柱表面工序尺寸前面已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的加工工序的加工余量：技术要求加工面加工内容加工余量工序尺寸10孔钻9.89.8铰0.1610.020孔钻1818.0扩1.819.8粗铰0.1419.94精铰0.0620.02.4.2平面工序尺寸技术要求工序号工序内容加工余量基本尺寸铸件1.501粗铣46叉口上下表面1.036.003粗铣46的叉口内圆面1.08.005精铣46的叉口内圆面1.08.02.4.3确定毛坯机械加工中毛坯的种类很多，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等，同一种毛坯又有可能有不同的制造方法。最常用的毛坯是铸件和锻件。选择零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择砂型铸件毛坯。查机械制造技术基础课程设计指导书第23页表2-1,选用铸件尺寸公差等级为CT-10。根据加工余量表格可以确定毛坯的尺寸具体数据见毛坯图：3 切削用量及时间定额的计算3.1切削用量的计算3.1.1钻、扩、粗铰、精铰20孔1钻孔工步：钻床：Z525立式钻床钻头：选用直柄麻花钻，钻头直径18.00mm，l=123mm，l1=62mm。( 1 )背吃刀量的确定 取 ap=0.25mm.(2)进给量的确定 查机械制造基础课程设计指导书表5-21 f=0.26mm/r。(3)切削速度的计算 由表5-21 切削速度选取为20m/min，由公式，求得该工序钻头转速，参照Z252型立式钻床的主轴转速，取转速n=392r/min, 再将此转速代入公式,可求出该工序的实际钻削速度为2.扩孔工步：钻床：Z525立式钻床扩孔钻：直柄扩孔钻，钻头直径d=19.8，L=205mm，l=140mm.（1）背吃刀量确定 取ap=0.9mm.(2)进给量的确定 查机械制造基础课程设计指导书表5-23 f=1.0mm/r.(3)切削速度的计算 由表5-24 切削速度选取为v=83.7m/min. 由公式，求得该工序转速，参照Z252型立式钻床的主轴转速，取转速n=1360r/min. 再将此转速代入公式,可求出该工序的实际钻削速度为。3.粗铰孔工步：钻床：Z525立式钻床铰刀：直柄机用铰刀 d=19.94，L=195mm l=60mm背吃刀量确定 取ap=0.07mm.进给量的确定 查机械制造基础课程设计指导书f=0.8mm/r.(3)切削速度的计算 由表5-27切削速度选取为v=13.1m/min, 由公式，求得该工序转速,参照Z252型立式钻床的主轴转速，取转速n=195r/min. 再将此转速代入公式,可求出该工序的实际钻削速度为。4.精铰孔工步：钻床：Z525立式钻床铰刀：直柄机用铰刀 d=20，L=195mm l=60mm（1）背吃刀量确定 取ap=0.03mm.（2）进给量的确定 查机械制造基础课程设计指导书表f=0.3mm/r.（3）切削速度的计算 由表5-26切削速度选取为v=8m/min, 由公式，求得该工序转速,参照Z252型立式钻床的主轴转速，取转速n=140r/min. 再将此转速代入公式,可求出该工序的实际钻削速度为。3.1.2钻、粗铰、精铰10孔1钻孔工步：钻床：Z525立式钻床钻头：选用直柄麻花钻，钻头直径9.8mm，l=89mm，l1=40mm。( 1 )背吃刀量的确定 取 ap=4.9mm.(2)进给量的确定 查机械制造基础课程设计指导书表5-21 f=0.20mm/r。(3)切削速度的计算 由表5-21 切削速度选取为20m/min，由公式，求得该工序钻头转速，参照Z252型立式钻床的主轴转速，取转速n=680r/min, 再将此转速代入公式,可求出该工序的实际钻削速度为2.粗铰孔工步：钻床：Z525立式钻床铰刀：直柄机用铰刀 d=9.96，L=133mm l=38mm（1）背吃刀量确定 取ap=0.08mm.（2）进给量的确定 查机械制造基础课程设计指导书表f=0.8mm/r.（3）切削速度的计算 由表5-27切削速度选取为v=14.1m/min, 由公式，求得该工序转速,参照Z252型立式钻床的主轴转速，取转速n=545r/min. 再将此转速代入公式,可求出该工序的实际钻削速度为。3.精铰孔工步：钻床：Z525立式钻床铰刀：直柄机用铰刀 d=10，L=133mm l=38mm（1）背吃刀量确定 取ap=0.02mm.（2）进给量的确定 查机械制造基础课程设计指导书表f=0.3mm/r.（3）切削速度的计算 由表5-26切削速度选取为v=8m/min, 由公式，求得该工序转速,参照Z252型立式钻床的主轴转速，取转速n=272r/min. 再将此转速代入公式,可求出该工序的实际钻削速度为。3.2时间定额的计算3.2.1钻、扩、粗铰、精铰20孔1钻孔工步：根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：l=40mm; l2=0mm; l1=D/2*cotkr+(12)=1.09mm; f=0.26mm/r;n=392mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(40mm+1.09mm) /(0.26mm/min* 392r/min)= 0.4min=24s。2扩孔工步：根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：l=40mm; l2=2mm; l1=D/2*cotkr+(12)=1.654mm; f=1.0mm/r;n=1360mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(40mm+1.654mm+2mm)/(1.0mm/min*1360r/min) =0.03min=0.18s。3粗铰工步：根据表5-41，铰圆柱孔的基本时间可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得： l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（19.94-19.8）/2=0.07查得l1=0.19mm; l2=13mm;而l=40mm; f=0.8mm/r; n=195r/min.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(40mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/min*195r/min)=0.34min=20.4s4.精铰工步同上，根据表5-41可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（20-19.94）/2=0.03查得l1=1.1mm; l2=45mm; 而l=40mm; f=0.3 mm/r; n=140 r/min.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=(40mm+1.1mm+45mm)/(1.3mm/min *140r/min)=2.05min=123s。5.辅助时间ta的计算辅助时间ta与基本时间tj之间的关系为ta=(0.150.2) tj ,这里取ta=0.15 tj ,则各工序的辅助时间分别为：钻孔工步的辅助时间为：ta=0.15*24s=3.6s;扩孔工步的辅助时间为：ta=0.15*0.18s=0.027s;粗铰工步的辅助时间为：ta=0.15*20.4s=3.06s;精铰工步的辅助时间为：ta=0.15*123s=18.45s;6.其他时间的计算除了作业时间（基本时间和辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要的时间和准备与终结时间。由于端盖的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间tb是作业时间的2%7%，休息与生理需要时间tx是作业时间的2%4%，这里均取3%，则各工序的其他时间可按关系式（3%+3%）（tj+ta）计算，它们分别为：钻孔工步的其他时间为：tb+tx =6%* (24s+3.6s)=1.656s;扩孔工步的其他时间为：tb+tx =6%* (0.18s+0.027s)=0.012s粗铰工步的其他时间为：tb+tx =6%* (20.4s+3.06s)=1.408s;精铰工步的其他时间为：tb+tx =6%* (123s+18.45s)=8.487s;单件时间tdj的计算7.这里的各工序的单件时间分别为：钻孔工步tdj钻=24s+3.6s+1.626s=29.226s;扩孔工步tdj扩=0.18s+0.027s+0.012s=0.219s粗铰工步tdj粗铰=20.4s+3.06s+1.408s=24.868s;精铰工步tdj精铰=123s+18.45s+8.487s=39.937s;因此，此工序的单件时间：tdj=tdj钻+tdj扩tdj粗铰+tdj精铰=29.226s+0.219s+24.868s+39.937=94.25s。3.2.2钻、粗铰、精铰10孔1钻孔工步：根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得： l=36mm; l2=0mm; l1=D/2*cotkr+(12)=3.904mm; f=0.20mm/r;n=680mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(36mm+3.904mm) /(0.20mm/min * 680r/min)= 0.29min=17.4s。2粗铰工步根据表5-41，铰圆柱孔的基本时间可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（9.96-9.8）/2=0.08查得l1=0.19mm; l2=13mm; 而l=36mm; f=0.8mm/r; n=545r/min.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(36mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/min*545r/min)=0.34min=0.11min=6.6s。3.精铰工步同上，根据表5-41可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（10-9.96）/2=0.02查得l1=0.37mm; l2=13mm; 而l=36mm; f=0.3 mm/r; n=272 r/min.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(36mm+0.37mm+13mm)/(0.3mm/min*272r/min)=0.605min=36.3s。4辅助时间ta的计算同上辅助时间ta与基本时间tj之间的关系为ta=(0.150.2) tj ,这里取ta=0.15 tj ,则各工序的辅助时间分别为：钻孔工步的辅助时间为：ta=0.15*17.4s=2.61s;粗铰工步的辅助时间为：ta=0.15*6.6s=0.99s;精铰工步的辅助时间为：ta=0.15*36.3s=5.45s;5. 其他时间的计算除了作业时间（基本时间和辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要的时间和准备与终结时间。由于端盖的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间tb是作业时间的2%7%，休息与生理需要时间tx是作业时间的2%4%，这里均取3%，则各工序的其他时间可按关系式（3%+3%）（tj+ta）计算，它们分别为：钻孔工步的其他时间为：tb+tx =6%* (17.4s+2.61s)=1.2s;粗铰工步的其他时间为：tb+tx =6%* (6.6s+0.99s)=0.46s;精铰工步的其他时间为：tb+tx =6%* (36.3s+5.45s)=2.51s;6单件时间tdj的计算这里的各工序的单件时间分别为：钻孔工步tdj钻=17.4s+2.61s+1.2s=21.21s;粗铰工步tdj粗铰=6.6s+0.99s+0.46s=8.05s;精铰工步tdj精铰=36.3s+5.45s+2.51s=44.26s;因此，此工序的单件时间：tdj=tdj钻+tdj粗铰+tdj精铰=21.21s+8.05s+44.26s =73.52s。4 机床夹具的设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。夹具装配图4.1提出问题（1）怎样限制零件的自由度：V形块限制四个方向的自由度（即X,Y的平动和转动），两个圆柱销的加入可以限制Z方向的转动，Z方向的平动不需要限制。所以设计的夹具只要限制5个自由度。（2）设计夹紧装置：夹具由固定手柄紧夹紧配合V形块夹紧工件，定位块起支撑工件的作用。如图所示：（3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻、扩孔钻头和铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。（4）怎样使夹具使用