机械制造技术课程设计-拨叉的加工工艺及钻Φ14孔夹具设计（全套图纸）.doc

太原理工大学课程设计目 录1 序言 32拨叉的工艺分析及生产类型的确定 42.1拨叉的作用 42.2拨叉的工艺分析 42.3拨叉的生产类型 73选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 83.1选择毛坯 83.2确定铸件机械加工余量 83.3拨叉的偏差计算 93.4确定毛坯尺寸 113.5设计毛坯图 124 加工方法的选择及工艺规程设计 154.1定位基准的选择 154.2零件表面加工方法的选择 174.3加工阶段的划分174.4工序的集中与分散184.5工序顺序的安排184.6制定工艺路线195 工序设计 235.1 选择加工设备与工艺装备 235.2 确定工序尺寸236切削用量及基本时间的确定266.1切削用量的计算266.2时间定额的计算317夹具设计 417.1 定位方案427.2 夹紧机构437.3 对刀装置447.4 夹具体457.5 使用说明497.6 结构特点 49设计总结 50致谢 51参考文献52全套图纸，加1538937061 序 言机械制造加工工艺与机床夹具设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的一次理论联系实际的综合运用，进而使对机械有了进一步的认识，为以后的工作打下基础。它主要是对零件的加工工艺和对零件的某几个工序加工进行专用夹具的设计。从零件的工艺来说，它主要是分析零件在进行加工时应注意什么问题，采用什么方法和工艺路线加工才能更好的保证精度，提高劳动生产率。就专用夹具而言，好的夹具设计可以提高产品生产率、精度、降低成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。在本设计中，就针对拨叉的加工工艺进行分析，制定和比较加工工艺路线，选择较好的加工工艺路线进行加工。并对拨叉叉口两侧面、孔和槽进行专用夹具的设计，在这过程中，制定多套夹具方案分别对各夹具的定位误差和精度进行分析计算，选择其一进行下一步的设计，以完成本次设计。通过这次设计，培养了编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，这也是在进行毕业之前对所学课程进行的最后一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学生活中占有十分重要的地位。就个人而言，希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。2 拨叉的工艺分析及生产类型的确定2.1 拨叉的作用车床的拨叉位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件下方的孔与操纵机构相连，而上方的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。拨叉是一种辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换档的目的。分析这种动力联接方式可知，车换档时要减速，这样可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命。2.2 拨叉的工艺分析拨叉是机车变速箱中一个重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和叉口两侧面有精度要求，此外还有14孔上的槽要求加工，对精度有一定的要求。拨叉的底面粗糙度要求是Ra12.5、叉口两侧面是Ra0.8和两个孔粗糙度要求是Ra1.6。所以都要求精加工。其14孔与侧面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽两侧面与14孔有垂直度公差要求等。因为零件的尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工必须保证精度要求。零件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，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。从设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足孔和槽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。在选择各表面、孔及槽的加工方法时，要考虑加工表面的精度和表面粗糙度要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工，要根据生产类型选择设备，在大中批量生产中可采用高效率的设备，在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法，要考虑被加工材料的性质，要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；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。该零件所需的加工部位为：拨叉小孔端面、小孔，半孔上下两侧面；半孔以及小孔端14的槽。底平面：粗铣IT14，粗糙度为Ra12.5；60半孔的表面粗糙度要求为1.6，则选择孔的加工顺序为：粗镗、半精镗、精镗；14的孔选择的加工方法是钻，但其表面粗糙度的要求为，所以选择加工的方法是钻、扩、粗铰、精校。这些加工表面之间有着一定的位置要求：（1）14孔轴线与叉口端面的垂直度误差为0.05/100。（2）14孔轴线与槽两侧面的垂直度误差为0.015/100。（3）叉口上下两端面有着平行度误差为0.01/100。由以上分析可知14孔为设计基准，要加工14孔先加工孔的两个端面再加工孔，然后以孔为基准加工其他待加工面，并保证它们之间的位置精度要求。图1.1 拨叉零件图图1.2拨叉零件三维图2.3拨叉的生产类型拨叉位于机器变速箱的换挡机构中，该机器产品年产量为Q=2000台/年，n=1件/台，结合生产实际，备用率=10，废品率=1。代入公式得该零件的生产量为：N=Qn（1+10+1）=20001（1+10+1）=2222件/年零件是机床上的拨叉，属于轻型机械，该零件为中批生产。3 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图3.1选择毛坯零件材料为HT200，考虑到车床在加工中的变速虽然不像其它机器那么频繁。但是，零件在工作过程中，也经常要承受变载荷及冲击性载荷，且它的外型复杂，不易加工。因此，应该选用铸件以提高劳动生产率，保证精度，由于零件的年生产量为2000件已达到中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用砂型机器造型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。3.2 确定铸件机械加工余量由于孔均有精度要求，槽为14，不铸出，还有一个半孔，可以用一个毛坯生产两个零件，故只需确定四个面和叉口的相关尺寸。查表确定加工余量，铸件尺寸公差分为16级，代号“CT”，加工余量分为ABCDEFGH和J9个等级，代号“MA”。由拨叉的功用和技术要求，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-3确定该零件的公差等级为普通级，取CT9级。零件材料为灰铸铁，基本尺寸小于100，取MA为G。根据该零件的的行位特点，选择零件拨叉口上的中心线分面，属平直分模线。零件表面粗糙度，由零件图可知，除叉口两端面的表面粗糙度为Ra0.8um，该拨叉其余加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6um。 3.3 拨叉的偏差计算3.3.1拨叉侧平面加工余量的计算根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：其余量值规定为，现取。其粗铣等级为IT12。精铣：其余量值规定为。铸造毛坯的基本尺寸为，铸件尺寸公差为。毛坯的名义尺寸为：毛坯最小尺寸为：毛坯最大尺寸为：粗铣后最大尺寸为：精铣后尺寸与零件图尺寸相同，且保证各个尺寸精度。3.3.2 60孔两端面的偏差及加工余量计算根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：其余量值规定为，现取。粗铣等级为IT12。精铣：其余量值规定为。铸造毛坯的基本尺寸为24+2.0+1.0=27mm，铸件尺寸公差为。毛坯的名义尺寸为：24+2.0+1.0=27mm 毛坯最小尺寸为：27-0.6=26.4mm 毛坯最大尺寸为：27+1.4=28.4mm 粗铣后最大尺寸为：24+1.0=25.0mm 精铣后尺寸与零件图尺寸相同，且保证各个尺寸精度。3.3.3钻14孔的偏差及加工余量计算：钻孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是扩孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是铰孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是根据工序要求，14孔分为钻、扩、粗铰、精铰三个工序，各工序余量如下：钻14孔确定工序尺寸及加工余量为：加工该组孔的工艺是：钻扩粗铰精铰钻孔： 13扩孔： 13.85 2Z=0.85 （Z为单边余量）粗铰孔： 13.95 2Z=0.1 （Z为单边余量）精铰孔：14 2Z=0.05 （Z为单边余量）3.3.4镗60孔的偏差及加工余量计算加工该组孔的工艺是：粗镗精镗粗镗：60孔，其余量值为；精镗：60孔，其余量值为；铸件毛坯的基本尺寸分别为：60孔毛坯基本尺寸为：60-2.2-0.8=57；铸件加工该孔经济精度为IT9。 60孔毛坯名义尺寸为：60-2.2-0.8=57；粗镗工序尺寸为：59.2 精镗工序尺寸为：60 从而达到要求。3.3.5粗、精铣14槽槽边双边机加工余量2Z=2.0mm，槽深机加工余量为2.0mm，刀具选择可得其极限偏差：粗加工为，精加工为。槽的毛坯为一个整体：粗铣两边工序尺寸为：12 粗铣槽底工序尺寸为：6精铣两边工序尺寸为：14，已达到其加工要求：14。3.4确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra1.6m。Ra1.6m的表面，余量要适当增大。由零件图可知，叉口两端面的表面粗糙度为Ra0.8m，该拨叉其余加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m。表3-1 拨叉毛坯(铸件)尺寸零件尺寸单面加工余量铸件尺寸60叉口大孔256253282632971374303333.5设计毛坯图 毛坯图设计的实质：保持不加工表面不变，加工表面的毛坯尺寸等于零件尺寸加上加工余量，并确定毛坯尺寸公差。 3.5.1铸件机械加工余量（MA）与尺寸公差（CT）确定 （1）、计算零件的年生产纲领 NQn（1+a%）(1b%）； （2)、根据年生产纲领和零件重量确定零件生产类型（中批生产）； (3)、根据生产类型确定毛坯制造方法：（金属模机械砂型）； （4）、根据毛坯制造方法和工件材料确定铸件公差等级（810级）； （5）、根据铸件公差等级确定机械加工余量等级（MA）（G级）； （6）、根据铸件公差等级、基本尺寸、加工余量等级确定铸件机械加工总余量（注意：上边为单边余量；下边为双边余量，实际余量为2倍双边余量）铸件基本尺寸=工件基本尺寸+加工总余量； （7）、根据铸件公差等级确定铸件尺寸公差数值注意事项： 铸件尺寸公差的公差带对称于铸件基本尺寸；基本尺寸30mm的孔可以直接铸出，否则不留铸造孔；工件尺寸两侧都需要加工时按双边余量计算，此时铸件基本尺寸工件基本尺寸2双边余量。3.5.2毛坯图绘制(1)毛坯轮廓用粗实线绘制，零件的实际轮廓用双点划线，毛坯余量用网状线表示。(2)零件的实际轮廓只表示总体外形和主要加工面。次要表面和结果要素（退刀槽、倒角、实体上加工的孔等）可以不画。（直径大于30mm的要浇注出）。(3)毛坯图标注毛坯尺寸及其公差、余量尺寸。(4)毛坯图要注有必要的技术条件。图3-1 拨叉毛坯图图3-2 拨叉毛坯三维图4 加工方法的选择及工艺规程设计4.1定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更严重的还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，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、位置符合图纸要求。选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要的。粗基准的选择应以下面的几点为原则：a应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准。b当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时，应选不加工的表面作为粗基准。c要保证工件上某重要表面的余量均匀时，则应选择该表面为定位粗基准。d当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为基准，以保证该表面有足够的加工余量。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉零件图分析可知，选择底面作为拨叉加工粗基准。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。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。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。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。选择精基准的原则时，重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便。本零件带孔，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选14孔及一端面为精基准。由于本零件的加工面有内圆，内孔，端面，凹槽，材料为HT200，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。4.2零件表面加工方法的选择本零件的加工面有内圆，内孔，端面，凹槽及小孔等，材料为HT200。以公差等级和表面粗糙度要求，查阅工艺手册中零件表面加工方法、加工经济精度与表面粗糙度相关内容，其加工方法选择如下：表4-1拨叉零件各表面加工方案加工表面经济精度表面粗糙度加工方案28端面IT12-1412.5粗铣14孔IT71.6钻-扩-粗铰-精铰叉口上端面IT70.8粗铣-半精铣-精铣叉口下端面IT70.8粗铣-半精铣-精铣60孔IT71.6粗镗-半精镗-精镗槽IT71.6粗铣-半精铣-精铣4孔IT116.3钻-铰4.3加工阶段的划分该拨叉的加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工、精加工三个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拨叉头14孔上端面，拨叉60孔上下端面，粗镗60孔，粗铣槽外端面，粗铣槽内侧和底面，完成14孔的钻、扩和粗铰，钻4孔。在半精加工阶段，完成60孔的半精镗，槽内侧和底面的半精铣，60孔左右端面的半精铣。在精加工阶段，进行拨叉60孔左右端面的精铣，槽内侧和底面的精铣和14孔的精铰。4.4工序的集中与分散选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为中批生产，可以采用万能型机床配以专用工具、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的夹装次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次夹装中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。4.5工序顺序的安排（1）遵循“先基准后其他”的原则，首先加工精基准拨叉头14的左端面和轴孔14孔。 （2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面拨叉头14左端面和轴孔14孔和拨叉60孔左右端面，后加工次要表面操纵槽内侧面和底面。 （4）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头14孔左端面，再加工轴孔14孔。辅助工序，精加工后，安排去毛刺、终检工序。4.6制定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，列出拨叉工艺路线。对于批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也是加工统一的基准。具体工序是先以14孔上端面为粗基准，粗、精加工孔下端面，再以下端面为基准加工14孔，在后续的工序安排中都是以14孔为基准定位。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、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。表4-2 工艺路线方案一工序号工序内容工序一粗、精铣14孔上端面。工序二钻、扩、粗铰、精铰14孔。工序三切断。工序四粗、精铣60半孔两端面工序五粗、精镗60半孔。 工序六铣14槽平面。工序七粗、精铣14槽。工序八配钻8-4铆钉孔。工序九检查。上面工序不能保证其质量，但可以进行精度要求不高的生产。综合考虑以上步骤，得到下面工艺路线。表4-3 工艺路线方案二工序号工序内容工序一粗、精铣14孔上端面。工序二钻、扩、粗铰、精铰14孔。工序三粗、精铣60孔两端面工序四粗、精镗60孔。工序五铣14槽平面。工序六粗、精铣14槽。工序七配钻8-4铆钉孔。工序八切断。工序九检查。虽然工序增加了工时，但是质量大大提高了。方案一和方案二相比，方案一工艺路线在工序三就将60孔锯开，在后面的工序铣60孔的两侧面的时候，对于工件的加工面减少加工设计，但是在后面的工序中进行的加工，特别是定位和孔60的加工就有相当大的难度，如采用方案一进行60孔的加工时，在上面的工序中已经锯断，只有进行半圆的加工。这样的加工在一般的机床上是不保证精度的，若想要保证精度只有在数控机床上，那样的话生产成本将提高了很多。方案二就解决了上述产生的问题，将60的孔到了最后的时候才将其锯开，这样不仅保证了60孔的精度，而且在后面工序中的加工也可以用60的孔来作为定位基准。这样的加工可以在一般的机床上就可以进行加工了，不仅保证了精度，还降低了生产成本。由以上分析：方案二为合理、经济的加工工艺路线方案，但是需要遵循加工时先粗后精的基本原则，故进行调整后列出具体的加工工艺过程如表4-4。表4-4 最终加工工艺路线工序号工序内容工序一粗铣14孔上端面 工序二钻、扩、粗铰14孔 工序三粗铣60孔两端面工序四粗镗60孔 工序五粗铣14槽平面，14槽工序六精铰14孔工序七半精铣60孔两端面工序八半精镗60孔工序九半精铣14槽平面，14槽工序十精铣60孔两端面工序十一精镗60孔工序十二精铣14槽工序十三铣断工序十四配钻8-4铆钉孔。工序十五检查5 工序设计5.1选择加工设备与工艺装备（1）、选择机床 在中批生产条件下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备。根据不同的工序选择机床。 本拨叉机械加工所选用的通用设备应提出机床型号，如立式铣床X51K；所选用的组合机床应提出机床特征。 （2）、工艺装备的选用 工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。在工艺卡片中简要写出它们的名称，如“钻头”、“百分表”和“机床夹具”等。本拨叉的生产类型为中批生产，所选用的夹具均为专用夹具。5.2确定工序尺寸（1）、28外圆表面 考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。 (2)、14下端面 查机械制造工艺设计简明手册得，14下端面的加工余量为3mm，毛坯尺寸81mm，公差等级为IT12，CT10,3.2mm。 (3)、内孔14孔 查机械制造工艺设计简明手册得，表5-1 钻14孔加工工序工步加工余量工序尺寸公差钻孔1mm13.85-0.425*2=13mm IT120.21mm扩孔0.425mm13.95-0.05*2=13.85mm IT110.13mm粗铰0.05mm14-0.025*2=13.95mm IT90.052m精铰0.025mm14mm IT70.021mm（4）、60孔的左右端面毛坯尺寸为21mm，CT10,2.2。查机械制造工艺设计简明手册的，表5-2 60孔的左右端面加工工序工步加工余量工序尺寸公差粗铣2mm21.6+1.4=23mmIT130.27mm半精铣1.4mm21+0.6=21.6mmIT110.11mm精铣0.6mm21mmIT80.027mm（5）、内孔60孔 孔60经过粗镗、半粗镗得到，查机械制造工艺设计简明手册取公差等级为IT10，加工余量等级为F级，砂型铸造孔的加工余量等级需要降低一级选用，其加工余量等级为CT10、MA-G级，再由表2-4查的加工余量为2.8mm，直径总加工余量为5.6mm，毛坯尺寸为54.4mm，CT10,2.8mm。表5-3 内孔60孔加工工序工步加工余量工序尺寸公差粗镗1.4mm58.8-2*0.8=57.2mmIT120.3mm半精镗0.8mm60-2*0.6=58.8IT110.074mm精镗0.660mm IT80.035（6）、铣槽表面 毛坯尺寸30mm，加工余量等级为CT10，2.8mm。表5-4 铣槽表面加工工序工步加工余量工序尺寸公差粗铣2mm12.6+1.4=14mmIT130.27mm半精铣1.4mm12+0.6=12.6mmIT110.11mm（7）、铣14槽 毛坯尺寸为30，CT10，2.2mm。粗铣加工余量为3mm，公差等级为IT8，公差为0.035mm6切削用量及基本时间的确定6.1切削用量的计算6.1.1、粗铣28孔上端面（1）背吃刀量的确定，取ap=3mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.3mm/z（3）切削速度的计算，d/z=80/10的条件选取V=40m/min，159.15r/min,取n=150r/min,实际铣削速度37.7m/min6.1.2、钻、扩、粗铰、精铰14孔钻孔14孔（1）背吃刀量的确定，取ap=6.5mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.62mm/r（3）切削速度的计算，工件材料为灰铸铁，取V=20m/min，275r/min,取n=275r/min,实际钻削速度15.1m/min扩孔14孔（1）背吃刀量的确定，取ap=0.425mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=1.0mm/r (3)切削速度的计算，取V=79.1m/min，1007.1r/min,取n=1100r/min,实际切削速度25.6m/min粗铰孔14孔（1）背吃刀量的确定，取ap=0.05mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.9mm/r (3)切削速度的计算，取V=4m/min，50.93r/min，取n=68r/min,实际铣削速度=10.4m/min精铰孔14孔 （1）背吃刀量的确定，取ap=0.025mm （2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.8mm/r(3)切削速度的计算，取V=5m/min，63.66r/min,取n=68r/min,实际切削速度11.2m/min6.1.3、粗铣、半精铣、精铣60孔左右端面粗铣60孔左右端面（1）背吃刀量的确定，取ap=2mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.3mm/z（3）切削速度的计算，由d/z=80/10,取V=40m/min，159.15r/min,取n=150r/min,实际铣削速度=37.7m/min半精铣60孔左右端面（1）背吃刀量的确定，取ap=1.4mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.2mm/z（3）切削速度的计算，由d/z=125/14,取V=41m/min，104.4r/min,取n=95r/min,实际铣削速度=37.31m/min精铣60孔左右端面（1）背吃刀量的确定，取ap=0.6mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.9mm/r（3）切削速度的计算，由d/z=80/10,取V=57.6m/min，229.18r/min,取n=235r/min,实际铣削速度=59.06m/min6.1.4、粗镗、半精镗60孔粗镗60孔（1）背吃刀量的确定，取ap=2mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.5mm/r（3）切削速度的计算，取V=22m/min，由机械制造工艺设计简明手册取d=60，116.71r/min,查机械制造工艺设计简明手册，取n=125r/min,实际铣削速度=23.56m/min半精镗60孔（1）背吃刀量的确定，取ap=3mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.4mm/r（3）切削速度的计算，取V=30m/min，d=60，159.15r/min,参照机械制造工艺设计简明手册，取n=160r/min,实际铣削速度30.16m/min6.1.5、粗铣、精铣14槽表面粗铣14槽表面（1）背吃刀量的确定，取ap=13mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.3mm/r（3）切削速度的计算，由d/z=125/14,取V=34.6m/min，88.11r/min,取n=95r/min,实际铣削速度37.31m/min精铣14槽表面（1）背吃刀量的确定，取ap=0.3mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.2mm/r（3）切削速度的计算，由d/z=80/10,取V=40m/min，159.15r/min,取n=150r/min,实际铣削速度37.70m/min6.1.6、粗铣槽端面（1）背吃刀量的确定，取ap=2mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.03mm/r（3）切削速度的计算，由d/z=160/16,取V=35.1m/min，69.83r/min,取n=75r/min,实际铣削速度37.7m/min6.1.7、粗铣、半精铣、精铣14槽内侧粗铣14槽内侧（1）背吃刀量的确定，取ap=16mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.03mm/r（3）切削速度的计算，由d/z=10/5,取V=26m/min，827.61r/min,取n=725r/min,实际铣削速度22.78m/min半精铣14槽内侧（1）背吃刀量的确定，取ap=1.5mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.02mm/r（3）切削速度的计算，由d/z=10/5,取V=28m/min，891.27r/min,取n=945r/min,实际铣削速度29.69m/min精铣14槽内侧（1）背吃刀量的确定，取ap=0.5mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.02mm/r（3）切削速度的计算，由d/z=8/5,取V=26m/min，1034.5r/min,取n=945r/min,实际铣削速度23.75m/min 6.1.8、两件铣断（1）背吃刀量的确定，取ap=2mm（2）进给量的确定，查切削用量简明手册得f=0.02mm/r（3）切削速度的计算，由d/z=110/50,取V=31m/min，89.71r/min,取n=95r/min,实际铣削速度32.83m/min6.2 时间定额计算及生产安排根据设计任务要求，该拨叉的年产量为2000件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于 件。设每天的产量为9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53.3min。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： 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6.2.1、粗铣28上端面（1）基本时间根据面铣刀铣平面（不对称铣削）的基本时间公式,L=25mm,L1=35,取L2=4mm,C0=(0.03-0.05)d=2.44,取C0=3mm，则L1=26.80mm，f*n=450mm/min,=7.44s(2)辅助时间，取 （3）其他时间 置工作地时间是作业时间的，休息与生理需要时间是作业时间的，本设计中把它们均取值为3%，则工序一的其他时间（）可按关系式（3+3%）*（）计算，粗铣端面工序的其他时间：0.54s（4）单件时间扩=9.468s 6.2.2、钻14孔（1）基本时间基本时间公式,L=80mm,L2=0mm,，Kr=30，则L1=41.84mm，f*n=165mm/min,=44.34s(2)辅助时间=（0.150.2），取=0.2，=8.86s （3）其他时间3.192s （4）单件时间扩=56.392s 6.2.3、扩14孔（1）基本时间,L=80mm,L2=3mm,，Kr=30，则L1=3.56mm，f*n=1100mm/min,=4.72s(2)辅助时间=（0.150.2），取=0.2，=0.944s （3）其他时间0.34s （4）单件时间扩6s 6.2.4、粗铰14孔（1）基本时间基本时间公式,去L=80mm,L2=22mm,L1=0.15mm，f*n=61.2mm/min,=10.15s(2)辅助时间，取=0.2，=2.03s （3）其他时间7.21s （4）单件时间扩19.39s 6.2.5、精铰14孔 （1）基本时间公式,去L=80mm,L2=13mm,L1=0.05mm，f*n=54.4mm/min,=10.63s (2)辅助时间，取=0.2=2.53s （3）其他时间7.39s （4）单件时间扩19.55s 6.2.6、粗铣60孔左右端面（1）基本时间根据表面铣刀铣平面（对称铣削）的基本时间公式,L2=13,取L2=2mm,Kr=90，ae=11mm，L1=2.38，L=111.53mm，f*n=450mm/min,=15.45s(2)辅助时间，取=0.2，=3.09s （3）其他时间1.11s （4）单件时间扩19.65s 6.2.7、半精铣60孔左右端面（1）基本时间根据面铣刀铣平面（对称铣削）的基本时间公式,L2=13,取L2=2mm,Kr=90，ae=11mm，L1=2.38，L=111.53mm，f*n=266mm/min,=26.11s (2)辅助时间，取=0.2，=5.22s （3）其他时间1.88s （4）单件时间扩33.21s 6.2.8、精铣60孔左右端面（1）基本时间根据面铣刀铣平面（对称铣削）的基本时间公式,L2=13,取L2=2mm,Kr=90，ae=11mm，L1=2.38，L=111.53mm，f*n=211.5mm/min,=32.88s (2)辅助时间，取=0.2，=6.58s （3）其他时间2.37s （4）单件时间扩41.83s 6.2.9、粗镗60孔（1）基本时间基本时间公式,L2=35,取L2=4mm,得取L3=4，kr=30，ap=2mm，则L1=6.46mm，f*n=62.5mm/min,L=94.25mm，则=104.34s (2)辅助时间，取=0.2，=20.89s （3）其他时间7.51s （4）单件时间扩132.74 6.2.10、半精镗60孔（1）基本时间基本时间公式,L2=35,取L2=4mm,得取L3=4，kr=30，ap=0.8mm，则L1=4.39mm，f*n=64mm/min,L=94.25mm，则=99.89s (2)辅助时间，取=0.2，=20.00s （3）其他时间7.19s （4）单件时间扩127.086.2.11、粗铣14槽表面（1）基本时间基本时间公式,L2=13,取L2=2mm,kr=90，ae=32mm，d=125mm，则L1=4.08mm，f*n=399mm/min,L=32mm，则=5.73s (2)辅助时间，取=0.2=1.15s （3）其他时间0.41s （4）单件时间扩7.29s6.2.12、半精铣14槽（1）基本时间基本时间公式,L2=13,取L2=2mm,kr=90，ae=32mm，d=80mm，则L1=5.34mm，f*n=300mm/min,L=32mm，则=7.87s (2)辅助时间，取=0.2，=1.57s （3）其他时间0.57s （4）单件时间扩10.01s6.2.13、粗铣槽端面（1）基本时间基本时间公式,L2=2mm,d=160mm，ae=16mm，则L1=2.4mm，f*n=36mm/min,L=90mm，则=15.73s(2)辅助时间，取=0.2=3.47s （3）其他时间1.33s （4）单件时间扩20.13s 6.2.14、粗铣槽底面（1）基本时间根据表5-43，基本时间公式,L2=3mm，d=10mm，则L1=4mm，f*n=108.75mm/min,L=90mm，则=53.52s (2)辅助时间，取=0.2=10.70s （3）其他时间3.85s （4）单件时间扩68.67s 6.2.15、粗铣槽内侧面（1）基本时间基本时间公式,L2=2mm,h=4mm，ap=2mm，则i=h/ap=amm, d=1则L1=7mm，f*n=108.75mm/min,L=90mm，则=54.62s(2)辅助时间，取=0.2=10.93s （3）其他时间 3.91s （4）单件时间扩69.46s 6.2.16、半精铣槽内侧面（1）基本时间基本时间公式,L2=2mm,d=10mm，则L1=7mm，f*n=94.5mm/min,L=90mm，则=62.86s(2)辅助时间，取=0.2=12.57s （3）其他时间4.53s （4）单件时间扩80s6.2.17、精铣槽内侧面 （1）基本时间 基本时间公式,L2=2mm，d=8mm，则L1=5mm，f*n=94.5mm/min,L=90mm，则=61.59s(2)辅助时间，取=0.2=12.32s （3）其他时间4.43s （4）单件时间扩78.34s7夹具设计本夹具设计工序是钻扩铰14孔，用立式钻床Z525高速钢钻头钻孔，高速钢扩孔钻扩孔，高速钢铰刀铰孔。孔径d=14mm，孔深71mm，通孔，精度为IT7，最小抗拉强度b=170Mpa。图7.1 加工工序图7.1定位方案（1）提出问题本夹具用于钻14孔，对14孔内表面的要求：孔直径为14H7,精度等级为IT7，内表面粗糙度为1.6um。在加工时应保证精度，此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。 （2）基准选择定位基准的选择，根据零件图所示的技术要求以及前面确定的加工工艺过程路线，Z钻14孔选择28圆柱外表面作为基准，以及14孔端面作为基准。 （3）确定定位元件 根据机床夹具设计手册,采用一圆柱面一面平定位，定位元件为：平面支套限制工件的三个自由度，固定V形块限制工件的两个自由度，为了使加工出来的孔更加均匀，采用一活动V形块辅助定位限制一个自由度。 （4）、定位误差的分析 定位尺寸公差的确定，工件的14mm孔对平行度和垂直度要求较高，且工序的定位基准和工艺基准一致，因此，只要固定V形块和平面支套的精度符合要求则可满足工件的加工要求。 （5）、定位误差计算 查机床夹具设计手册表1-1-5得 V形块的工作角度a=90标准高度T=L+0.707D-0.5N=55+19.796-15.54=59.256mm开口尺寸N=1.41D-2a=1.41X28-2X4.2=31.08mm参数a=（0.140.16）D=（0.140.16）X28=4.2mm查机械制造工艺设计简明手册表2.2-1铸件尺寸公差数值得，外圆定位面的直径公差为Td=0.9e定= e不+e基=O1Q+QO2=O1O2=（Td2）（1（sin2）=0.64mm7.2夹紧机构确定夹紧装置。该零件属中批生产，因此选用快速夹紧装置，采用固定手柄压紧螺钉。图7.2 夹紧力、重力及切削力的关系切削力及夹紧力的计算（1）切削力的计算工件毛坯材料为：HT200刀具为：高速钢钻头则根据切削用量简明手册表2.32切削力公式计算： Ff=CFd0fKF=420X13X0.6822X0.968=3605.63N（2）夹紧力的计算夹紧力应在切削力的基础上考虑安全系数