本设计是车床拨叉零件的加工工艺及专用夹具设计。从零件的结构外型分析，它的外型复杂，且不易加工，因此该零件选用是铸造件。它的主要加工面是孔、拨叉叉口两端面和槽，在加工中由于面的加工精度要比孔的加工精度容易保证。因此，在设计中采用先面后孔的原则，并将孔与平面的加工划分为粗加工和精加工阶段，以保证加工精度。在本设计中，先以一个面加工出一个基准面，然后，再以该基准面加工相应的孔。在后面的工序中，均以该孔为定位基准，加工拨叉叉口两端面、孔、底平面、槽和斜平面，在整个加工过程中，分别采用了铣床、钻床和镗床。并设计了铣侧面、镗孔和铣槽等的专用夹具，并对它们的定位都采用了一面两销定位。由于该零件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。因此，夹紧方式都采用手动夹紧，它的夹紧简单，机构的设计更为方便，满足夹紧要求。

关键词拨叉零件，加工工艺，专用夹具，定位，夹紧

ABSTRACT

This design is a lather plectrum parts processing and special fixture designs. Parts from the appearance of the structure, its appearance complex and difficult process, so the selection of parts is casting.The parts are cast parts. In the processing, it is easier to ensure the processing accuracy of plane than the hole. So the parts’ main planes are hole, two blades of the Plectrum and groove. Therefore, in the design, it adopts the principle of plane first and hole second and divides the hole and plane’s working into extensive and intensive processing stages so as to ensure the accuracy. In this design, firstly, it uses the plane to work a datum; secondly, it uses the datum to work according hole. And in the latter process of working, it also takes hole as the poisoning base and works the two bales of Plectrum, hole, bottom plane, groove and inclined plane. In the entire machining process, it uses separately the milling machine, driller and boring machine. And the design aspect of milling, boring and milling ducts special fixture. They also have adopted the positioning of a two marketing positioning. According to the requirement, it designs the special fixture. For the size of parts is not very big, it doesn’t require strong clamping force. Therefore, methods of clamping are manual clamping; that is because it is simple and the design is more convenient to meet the requirements of clamping.

Keywords Plectrum Parts, Processing, Special Fixture, Positioning, Clamping

摘要Ⅰ

ABSTRACTⅡ

1 绪论1

2 拨叉A的分析2

2.1零件的作用2

2.2拨叉A的工艺分析2

2.3拨叉A的工艺要求2

2.3.1加工要求2

2.3.2平面的加工3

2.3.3大头孔的加工3

2.3.4 小头孔的加工3

2.4本章小结3

3 工艺规程设计5

3.1确定毛坯的尺寸形式5

3.2加工工艺过程5

3.3定位基准的选5

3.3.1粗基准的选择5

3.3.2 精基准的选择6

3.4工艺路线的拟订6

3.4.1确定工序的原则6

3.4.2工序的特点7

3.4.3加工精度的划分8

3.4.4制定工艺路线8

3.5本章小结10

4 工序参数选择、计算11

4.1毛坯的确定11

4.1.1毛坯的工艺要求11

4.1.2 毛坯形状、尺寸要求11

4.2 拨叉A偏差的计算12

4.2.1 拨叉平面的偏差及加工余量计算12

4.2.2 大小头孔的偏差及加工余量计算13

4.2.3铣槽的偏差及加工余量计算14

4.3确定切削用量及基本工时14

4.3.1粗、精加工小头孔端面14

4.3.2加工孔到要求尺寸16

4.3.3粗、精铣叉口两侧面20

4.3.4粗、精镗孔22

4.3.5粗、精铣下平面23

4.3.6 粗、精铣槽25

4.3.7粗铣斜平面26

4.3.8铣断26

4.4时间定额计算及生产要求26

4.4.1粗、精加工小头孔端面27

4.4.2加工孔到要求尺寸27

4.4.3粗、精铣叉口两侧面27

4.4.4粗、精镗孔28

4.4.5粗、精铣下平面28

4.4.6粗、精铣槽29

4.4.7粗铣斜平面30

4.4.8铣断30

4.5本章小结30

5 镗孔夹具设计31

5.1镗孔夹具设计31

5.1问题的提出31

5.2定位基准的选择31

5.3夹具方案的确定32

5.4误差分析与计算33

5.5 切削力及夹紧力的计算35

5.6 镗床夹具分析37

5.7 本章小结38

6铣侧面夹具设计39

6.1定位基准的选择39

6.2 夹具方案的确定40

6.3 定位误差的分析及计算40

6.4切削力及夹紧力的计算41

6.5定向键与对刀装置的选择42

6.6 本章小结44

7铣槽夹具设计45

7.1定位基准的选择45

7.2制定夹具设计方案45

7.3定位元件的选择47

7.4定位误差分析48

7.5铣削力与夹紧力计算49

7.6定向键与对刀装置的选择50

7.7本章小结52

8 结论 53

参考文献54

致谢55

1 绪论

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。它是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A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，从中锻炼自己的分析问题、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。

由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

2 零件的分析

2.1 零件的作用

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。

2.2 拨叉A的工艺分析

拨叉A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，但其加工孔和侧面有精度要求，此外还有小头孔上的槽要求加工，对精度有一定的要求。拨叉的底面、大头孔上两侧面和大小头孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其大头孔与侧面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽两侧面有平行度公差和对称度公差要求等。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。

2.3 拨叉A的工艺

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。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计者的要求。

从设计拨叉A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。

2.3.1 加工要求

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。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工；要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等；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：拨叉小头孔端面、大头孔上两侧面；大小头孔以及小头孔端的槽。

2.3.2 平面的加工

由参考文献[3]表2.1-12可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣——精铣（），粗糙度为，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。

2.3.3 大头孔的加工

由参考文献[3]表2.1-11确定，孔的表面粗糙度要求为3.2，则选择孔的加工顺序为：粗、精镗。

5.1问题的提出

利用本夹具主要用来镗加工孔。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底孔有位置度公差要求。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。

本夹具主要用来粗、精铣拨叉叉口左右侧面。由加工本道工序的工序简图可知。粗精、铣左右侧面时，左右侧面有尺寸要求，左右侧面与孔轴线分别有垂直度的要求。以及左右侧面均有表面粗糙度要求。本道工序仅是对左右侧面进行粗、精加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。

7 铣槽夹具设计

本夹具主要用来粗、精铣车床拨叉底面槽。由加工本道工序的工序简图可知。粗、精铣槽时，槽宽有尺寸要求，其深度的要求精度不是高，槽的左右两侧面粗糙度要求Rz3.2。本道工序仅是对槽进行粗、精加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。

参考文献

[1]陈宏钧．实用金属切削手册［Ｍ］．北京：机械工业出版社，2005．1．

[2]强毅．设计制图实用标准手册［Ｍ］．北京：科学出版社，2000．1．

[3]李洪．机械加工工艺手册［Ｍ］．北京出版社，1996．1．

[4]陈宏钧．实用机械加工工艺手册［Ｍ］．北京：机械工业出版社，2003．1．

[5]杨叔子．机械加工工艺师手册［Ｍ］．北京：机械工业出版社，2001．8．

[6]马贤智．机械加工余量与公差手册［Ｍ］．中国标准出版社，1994．12．

[7]王先逵．机械制造工艺学［Ｍ］．北京：机械工业出版社，1995．11．

[8]莫雨松．互换性与技术测量［Ｍ］．中国计量出版社，2000．1．

[9]何玉林，贺元成．机械制图［Ｍ］．重庆大学出版社，2000．8．

[10]王光斗，王春福．机床夹具设计手册［Ｍ］．上海：上海科学技术出版社，2000．11．

[11]唐云支．机床夹具［Ｍ］．中国劳动社会保障，2001．1．

[12]李家宝．夹具工程师手册［Ｍ］．黑龙江科学技术出版社，1987．

[13]李庆余，张佳．机械制造装配设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，2003．8．

[14]纪名刚，濮良贵．机械设计［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2001．8．

[15]李旦，邵东向．机床专用夹具图册［Ｍ］．哈尔滨工业大学出版社，2005．2．

[16]Ball and Roller Screw.Engineering Material and Design.19(12),1975

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镗孔夹具体.gif

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内容简介：: 黑龙江科技学院毕业设计任务书学生姓名：任务下达日期：年 12 月 19 日设计开题日期：年 4 月 13 日设计开始日期：年 4 月 16 日中期检查日期：年 5 月 18 日设计完成日期：年 6 月 4 日一、设计题目：CA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计二、设计的主要内容：说明书：总计1.5万字以上，包括CA6140车床拨叉831006加工工艺规程的制定及夹具设计等。图纸：包括相关工序专用夹具的装配图以及主要零件图等，其中1张图必须徒手画。图纸合计2张零号图纸以上。三、设计目标：很据CA6140车床拨叉831006的加工要求，通过方案确定、设计计算，完成CA6140车床拨叉831006加工工艺规程编制及夹具设计，并通过该设计培养学生独立设计能力。指导教师：院（系）主管领导： 2011 年 12 月19日毕业设计开题报告题目CA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计来源工程实际1、研究目的和意义本课题的研究目的是学习制定CA6140车床拨叉831006的工艺规程编写和专用夹具的设计，制定机械加工工艺规程作为生产的指导性技术文件。通过仔细了解零件结构认真分析零件图，培养我们的识图能力，增强我们队零件图的认识和了解，通过零件图的绘制增强我们的绘图能力。熟悉有关资料，加强我们查阅资料的能力，这些在整个设计中都是非常重要的环节。通过这些设计，让我们更加全面的了解CA6140车床拨叉加工的全过程、加工尺寸的确定，并且让我们知道工艺路线和加工余量的确定，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。这是我们对所学过知识的复习，也是对以后工作的一次实践，最终学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。2、国内外发展情况(文献综述)近年来，随着数控机床、加工中心等现代化加工设备的广泛应用，使传统的机械加工制造方法发生了重大变革，人们对夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具定位，变为装夹、定位，而数字化的设备加工功能扩大化，已经将夹具的引导刀具功能完全代替，给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。目前国内外已经开始将夹具设计和数字化、现代化加工技术相结合，研究和推广新型夹具。 3、研究/设计的目标：（1）运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（2）能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效率、省力、经济合理并能够保证加工质量的专用夹具的能力。（3）熟悉正确的调查研究的方法，收集国内外有关资料，掌握正确的设计思想，方法和手段。熟悉并能够熟练的运用相关工艺手册、设计手册、标准、图标等技术资料的能力。（4）进一步熟练在识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：（1）CA6140车床拨叉831006加工工艺规程设计零件的工艺分析及生产类型的确定选择毛坯，绘制毛坯图根据拨叉零件图，选择加工方法，制定工艺路线。(2) CA6140车床拨叉831006专用夹具的设计确定夹具的结构方案设计夹具体夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求设计时需要注意的问题：1.采用理论与实际相结合的方式利用现有的条件来进行设计2.根据张志平老师的指导来重新完善和提高自己新的认识和设计3.大量查阅有关书籍和资料扩充自己的视野与认识，提高理论成果的技术含量4.充分利用互联网来查找新的技术成果，提高自身的创新意识5、方案的可行性分析：本文首先介绍了CA6140车床拨叉83100的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后进行夹具设计。由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，其机构设计简单，方便且能满足要求。系统的设计比较完善，在与计算机配合上，能进行精确的数据采集和控制。通过综合分析以上设计方法和设计制造难度，方案可行。6、该设计的创新之处此次设计是对CA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计，其零件为铸件，具有体积小，零件结构简单的特点，降低了使用的局限性局限，人工操作步骤少，且工艺步骤相对简洁。 7、设计产品的主要用途和应用领域：机械中的拨叉，一般分为拨叉爪子，拨叉轴和拨叉手柄座。主要是拨动滑移齿轮，改变其在齿轮轴上的位置，可以上下移动或左右移动，从而实现不同的速度。或则是机械产品中离合器的控制，比如端面结合齿的结构，内外齿的结构，都需要用拨叉控制其一部分来实现结合与分离。还有一种是机械产品中电器的控制也是需要拨叉来实现开关的闭合与断开，一般是电器盒中两边各一个碰卡开关，拨叉左右或上下拨动，从而实现机床不同方向的运转。CA6140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工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。8、时间进程3月28号-4月6号整理实习日记、撰写实习总结和开题报告4月7号-5月4号设计计算、总体结构草图设计5月5号-5月25号总体图和部件图设计5月26号-5月31号零件图设计6月1号-6月5号整理、撰写毕业设计说明书和设计图纸6月6号-6月10号结合毕业设计，翻译2500字以上的外文资料6月10号-6月20号答辩9、参考文献：1.濮良贵,纪明刚.机械设计M. 北京：高等教育出版社，20012.王先逵主编.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，20063.崇凯主编.机械制造技术基础课程设计指南M.北京：化学工业出版社，20064.邹青主编.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京：机械工业出版社，20045.孙丽媛主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京：冶金工业出版社，20076.郭克希主编.机械制图.机械类、近机类M.北京：机械工业出版社，20047.徐学林主编.互换性与测量技术基础M.长沙：湖南大学出版社，20078.吴宗泽罗圣国主编.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社，20069.余光国马俊主编.机床夹具设计M.重庆：重庆大学出版社，199510.程绪琦主编.AutoCAD2008中文标准教程M.北京：电子工业出版社，2008.411.李益民主编.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社，1994.712 Fabrizo Matelli.Twin Screw Extyuders-A Basic UnderstandingM.New York:Van Nontrand Reinhold Company.1983,3513 Chris Rauwendaal.Mixing in Polymer ProcessingP.New York:Marcel T.Sakai(JSW).Wear and Corrosion Behavior and Their CounterMeasures for Twin Compounding Extruder.Japan:1998,1438指导教师意见教师签字：年月日开题答辩小组意见：组长签字：成员签字：年月日毕业设计领导小组意见: 组长签字：年月日实习总结专业：机械设计制造及其自动化性质：毕业实习学年： 2011-2012 班级：机制08-4 姓名：李映学号： 080514020514 机械工程学院毕业实习总结毕业实习期间，我来到了黑龙江科技学院的实训中心，在这里我见到了CA6140车床，在大二时我们机械学院举办工程实训时也操作过CA6140的车床，这更加使我受益非浅，并对我的毕业设计有很大的帮助。在我大二时对CA6140车床的了解，以及我在互联网上对该车床信息的查询，我不但了解了CA6140车床的结构及工作原理，而且对车床中“拨叉”这个零件有了一定的认识，也对CA6140车床工作原理、机构及用途有了一些了解。近年来，随着数控机床、加工中心等现代化加工设备的广泛应用，使传统的机械加工制造方法发生了重大变革，人们对夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具定位，变为装夹、定位，而数字化的设备加工功能扩大化，已经将夹具的引导刀具功能完全代替，给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。目前国内外已经开始将夹具设计和数字化、现代化加工技术相结合，研究和推广新型夹具。一、工作原理车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，主要用于加工各种回转表面（内外圆柱面、圆锥表面、成型回转表面等），回转体的端面、螺纹等，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、螺杆，车削定型表面，并可用钻头、铰刀等进行加工。车床的类型很多，主要有卧式车床、立式车床、转塔车床和仿形车床等。卧式车床主要由床身、主轴变速箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、溜板与刀架、尾架、光杠和丝杠等部分组成。二、结构及用途车床的主运动为工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转，其承受车削加工时的主要切削功率。车削加工时，应根据被加工工件材料、刀具种类、工件尺寸、工艺要求等来选择不同的切削速度。这要要求主轴能在相当大的范围内调速，对于卧式车床，调速范围一般大于70。车削加工时，一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乞乱扣，要反转退刀，再纵向进刀继续加工，这就要求主轴具有正、反转。车床的进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线运动。其运动方式有手动或机动两种。加工螺纹时，工件的旋转速度与刀具的进给速度应有严格的比例关系。为此，车床溜板箱与主轴箱之间通过齿轮传动来连接，而主运动与进给运动由一台电动机拖动。车床的辅助运动有刀架的快速移动，尾架的移动以及工件的夹紧与放松等。车床通常由一台主电动机拖动，经由机械传动链，实现切削主运动和刀具进给运动的输出，其运动速度由变速齿轮箱通过手柄操作进行切换。刀具的快速移动、冷却泵和液压泵等，常采用单独电动机驱动。不同型号的车床，其主电动机的工作要求不同，因而由不同的控制电路构成，但是由于卧式车床运动变速是由机械系统完成的，且机床运动形式比较简单，因此相应的控制电路也比较简单。普通车床的运动形式主要有两种：一种是主运动，是指安装在主轴箱中的主轴带动工件的旋转运动；另一种是进给运动，是指溜板箱带动溜板和刀架带动刀具的直线运动。刀具安装在刀架上，与溜板一起随溜板箱沿主轴轴线方向实现进给移动，主轴的传动和溜板箱的移动均由主电动机驱动。由于加工的工件比较大，加工时其转动惯量也比较大，使得需停车时不易立即停止转动，因而必须有停车制动的功能。较好的停车制动是采用电气制动。在加工的过程中，还需提供切削液，并且为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，要求带动刀架移动的溜板箱能够快速移动。CA6140为我国自行设计制造的新型号普通车床，它与C610型车床相比，具有性能优越、结构先进、操作方便和外形美观等优点。CA6140型普通车床主要由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、丝杠、光杠、尾架等部分组成。车床的进给运动是刀架带动刀具的直线运动。溜板箱把丝杠或光杠的转动传递给刀架部分，变换溜板箱外的手柄位置，经刀架部分使车刀做纵向或横向进给。车床的辅助运动为机床上除切削运动以外的其他一切必需的运动，如尾架的纵向移动，工件的夹紧与放松等。三、拨叉零件介绍机械中的拨叉，一般分为拨叉爪子，拨叉轴和拨叉手柄座。主要是拨动滑移齿轮，改变其在齿轮轴上的位置，可以上下移动或左右移动，从而实现不同的速度。或则是机械产品中离合器的控制，比如端面结合齿的结构，内外齿的结构，都需要用拨叉控制其一部分来实现结合与分离。还有一种是机械产品中电器的控制也是需要拨叉来实现开关的闭合与断开，一般是电器盒中两边各一个碰卡开关，拨叉左右或上下拨动，从而实现机床不同方向的运转。CA6140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工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。四、夹具的深入了解零件在工艺规程制定之后就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。他们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置，机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率，降低成本。在当今激烈的市场竞争和企业信息化要求下，满足企业对夹具的设计制造的更高要求。CA6140车床拨叉铣、钻等工序使用的专用夹具设计应针对加工零件，应达到结构紧凑、操作简便、生产率高。所以对CA6140车床拨叉加工工艺及夹具设计，不但是我们对大学所学的知识的一个整合，而且是对结构设计和工艺设计方面的一次训练。夹具是一种装夹工件的一种工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工，热处理装配，焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床工件是使用的夹具称为机床夹具，在现代生产过程中，机床夹具不可缺少。它直接影响着加工的精度，劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具的设计在企业产品设计和制造以及生产技术装备中占有极其主要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工件夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。首先得了解影响定位精度的因素，然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间夹具的使用一般包括两个过程，其一是夹具本身在机床上的安装和调整，其二是被加工工件在夹具中的安装。加工过程中，工件与刀具的相对位置容易得到保证，并且不受各种主观因素的影响，因而工件的加工精度稳定可靠。1 所保证加工精度用夹具装夹工件时工件相对刀具及机床的位置由夹具保证不受工人技术的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。2 提高劳动生产率使用夹具装夹工件方便、快速工件不需划线找正，可显著的减少辅助工时，提高劳动生产率，工件在夹具装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率，可使用多工位夹具，并可采用高小夹紧机构，进一步提高劳动生产率。3 能扩大机床的使用范围4 能降低成本在批量生产后使用夹具后，由于劳动生产率的提高，使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，明显的降低了成本夹具制造成本分摊在一批工件上，没个工件制造的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本，元件批量越大使用夹具所取得的经济效应就越大。5 改善工人的劳动条件用夹具装夹工件方便、省力、安全五、实习感受通过这次毕业实习，我对整个毕业设计的大体设计方案有了初步的了解，对以后将要遇到的问题有了准备，这是我实习的最大收获。虽然我们即将走向社会，但作为一个刚踏入社会的年轻人，几乎没有任何社会经验。可在实习期间的每一件小事中，我们能够体会到人际关系、机会、评价、竞争、成功、失败等各种我们在今后经常会遇到的事件，相信这些宝贵的经验会成为我今后成功的重要基石。而在这剩下的半年中，我们能再学些什么，再做些什么，这短短的15天能给我很好的启示。实习结束了，但是我相信这不是终点，而是另一个新的起点。在实习中获得的经历和体会，对于我们今后走上工作岗位，都有很大的帮助。经过这次实习，也提高了我的专业水平，教学水平。在以后的工作上我会有争取更大的进步。相信今后无论什么时候回想起这段经历，都会觉得是快乐的，而且永远铭记于心。机械加工工序卡片产品型号零件图号831006产品名称零件名称拨叉共 7页第1 页车间工序号工序名称材料牌号金工2车55mm孔HT200毛坏种类毛坏外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件315758011设备名称设备型号设备编号同时工件数卧式车床C620-11夹具编号夹具名称切削液专用车夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时（min）r/minm/minmm/齿mm机动辅助1粗车55mm孔硬质合金铣刀30543.091.59310.172半精车55mm孔硬质合金铣刀48076.870.422.810.133精车55mm孔硬质合金铣刀48081.090.0661.210.10设计（日期）校对（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机械加工工序卡片产品型号零件图号831006产品名称零件名称拨叉共 7页第2 页车间工序号工序名称材料牌号金工3钻、扩、粗铰、精铰25mm孔HT200毛坏种类毛坏外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件315758011设备名称设备型号设备编号同时工件数立式铣床Z5501夹具编号夹具名称切削液专用钻床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时（min）r/minm/minmm/齿mm机动辅助1钻23mm孔高速钢锥柄麻花钻250180.81310.422扩23mm孔24.8mm高速钢锥柄扩孔钻2509.7341.1960.910.593粗铰24.8mm孔至24.94mm高速钢直齿三面刃圆盘铣刀18514.490.360.1411.44精铰24.94mm孔至25mm硬质合金锥柄机用铰刀18514.520.90.00610.57设计（日期）校对（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机械加工工序卡片产品型号零件图号831006产品名称零件名称拨叉共 7页第3页车间工序号工序名称材料牌号金工4铣断HT200毛坏种类毛坏外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件315758011设备名称设备型号设备编号同时工件数立式铣床X52k1夹具编号夹具名称切削液专用铣床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时（min）r/minm/minmm/rmm机动辅助1将两件铣断高速钢立铣刀15023.340.020.910.63234设计（日期）校对（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机械加工工序卡片产品型号拨叉零件图号831006产品名称CA1340自动车床零件名称拨叉共 7页第4页车间工序号工序名称材料牌号金工5铣C、D两面HT200毛坏种类毛坏外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件315758011设备名称设备型号设备编号同时工件数立式铣床X52k1夹具编号夹具名称切削液专用铣床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时（min）r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣C、D两面硬质合金端铣刀38029.640.22.051 2.762半精铣C、D两面硬质合金端铣刀15037.680.2112.76设计（日期）校对（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机械加工工序卡片产品型号零件图号831006产品名称零件名称拨叉共 7页第5页车间工序号工序名称材料牌号金工6铣端面HT200毛坏种类毛坏外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件315758011设备名称设备型号设备编号同时工件数立式铣床X52k1夹具编号夹具名称切削液专用铣床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时（min）r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣B面硬质合金端铣刀11810.26设计（日期）校对（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机械加工工序卡片产品型号零件图号831006产品名称零件名称拨叉共7页第6页车间工序号工序名称材料牌号金工7粗铣、精铣16mm槽HT200毛坏种类毛坏外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件315758011设备名称设备型号设备编号同时工件数立式铣床Z52K1夹具编号夹具名称切削液专用钻夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时（min）r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣12mm槽直柄立铣刀280140.261 1.592精铣16mm槽直柄立铣刀1909.550.67810.41设计（日期）校对（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机械加工工序卡片产品型号零件图号831006产品名称零件名称拨叉共 7页第7页车间工序号工序名称材料牌号金工8粗铣、半精铣40mm平台HT200毛坏种类毛坏外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件315758011设备名称设备型号设备编号同时工件数立式铣床X52k专用钻夹具1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度次数速度工步工时（min）r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣40mm平台硬质合金端铣刀15018.84 0.23 1 0.612精铣40mm平台硬质合金端铣刀 190 23.84 0.81 0.081 0.273设计（日期）校对（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攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要摘要本设计是车床拨叉零件的加工工艺及专用夹具设计。从零件的结构外型分析，它的外型复杂，且不易加工，因此该零件选用是铸造件。它的主要加工面是孔、拨叉叉口两端面和槽，在加工中由于面的加工精度要比孔的加工精度容易保证。因此，在设计中采用先面后孔的原则，并将孔与平面的加工划分为粗加工和精加工阶段，以保证加工精度。在本设计中，先以一个面加工出一个基准面，然后，再以该基准面加工相应的孔。在后面的工序中，均以该孔为定位基准，加工拨叉叉口两端面、孔、底平面、槽和斜平面，在整个加工过程中，分别采用了铣床、钻床和镗床。并设计了铣侧面、镗孔和铣槽等的专用夹具，并对它们的定位都采用了一面两销定位。由于该零件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。因此，夹紧方式都采用手动夹紧，它的夹紧简单，机构的设计更为方便，满足夹紧要求。关键词拨叉零件，加工工艺，专用夹具，定位，夹紧II攀枝花学院本科毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACT This design is a lather plectrum parts processing and special fixture designs. Parts from the appearance of the structure, its appearance complex and difficult process, so the selection of parts is casting.The parts are cast parts. In the processing, it is easier to ensure the processing accuracy of plane than the hole. So the parts main planes are hole, two blades of the Plectrum and groove. Therefore, in the design, it adopts the principle of plane first and hole second and divides the hole and planes working into extensive and intensive processing stages so as to ensure the accuracy. In this design, firstly, it uses the plane to work a datum; secondly, it uses the datum to work according hole. And in the latter process of working, it also takes hole as the poisoning base and works the two bales of Plectrum, hole, bottom plane, groove and inclined plane. In the entire machining process, it uses separately the milling machine, driller and boring machine. And the design aspect of milling, boring and milling ducts special fixture. They also have adopted the positioning of a two marketing positioning. According to the requirement, it designs the special fixture. For the size of parts is not very big, it doesnt require strong clamping force. Therefore, methods of clamping are manual clamping; that is because it is simple and the design is more convenient to meet the requirements of clamping. Keywords Plectrum Parts, Processing, Special Fixture, Positioning, Clamping攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要摘要本设计是车床拨叉零件的加工工艺及专用夹具设计。从零件的结构外型分析，它的外型复杂，且不易加工，因此该零件选用是铸造件。它的主要加工面是孔、拨叉叉口两端面和槽，在加工中由于面的加工精度要比孔的加工精度容易保证。因此，在设计中采用先面后孔的原则，并将孔与平面的加工划分为粗加工和精加工阶段，以保证加工精度。在本设计中，先以一个面加工出一个基准面，然后，再以该基准面加工相应的孔。在后面的工序中，均以该孔为定位基准，加工拨叉叉口两端面、孔、底平面、槽和斜平面，在整个加工过程中，分别采用了铣床、钻床和镗床。并设计了铣侧面、镗孔和铣槽等的专用夹具，并对它们的定位都采用了一面两销定位。由于该零件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。因此，夹紧方式都采用手动夹紧，它的夹紧简单，机构的设计更为方便，满足夹紧要求。关键词拨叉零件，加工工艺，专用夹具，定位，夹紧60ABSTRACT This design is a lather plectrum parts processing and special fixture designs. Parts from the appearance of the structure, its appearance complex and difficult process, so the selection of parts is casting.The parts are cast parts. In the processing, it is easier to ensure the processing accuracy of plane than the hole. So the parts main planes are hole, two blades of the Plectrum and groove. Therefore, in the design, it adopts the principle of plane first and hole second and divides the hole and planes working into extensive and intensive processing stages so as to ensure the accuracy. In this design, firstly, it uses the plane to work a datum; secondly, it uses the datum to work according hole. And in the latter process of working, it also takes hole as the poisoning base and works the two bales of Plectrum, hole, bottom plane, groove and inclined plane. In the entire machining process, it uses separately the milling machine, driller and boring machine. And the design aspect of milling, boring and milling ducts special fixture. They also have adopted the positioning of a two marketing positioning. According to the requirement, it designs the special fixture. For the size of parts is not very big, it doesnt require strong clamping force. Therefore, methods of clamping are manual clamping; that is because it is simple and the design is more convenient to meet the requirements of clamping. Keywords Plectrum Parts, Processing, Special Fixture, Positioning, Clamping目录摘要ABSTRACT1 绪论12 拨叉A的分析2 2.1零件的作用2 2.2拨叉A的工艺分析2 2.3拨叉A的工艺要求2 2.3.1加工要求2 2.3.2平面的加工3 2.3.3大头孔的加工3 2.3.4 小头孔的加工3 2.4本章小结33 工艺规程设计5 3.1确定毛坯的尺寸形式5 3.2加工工艺过程5 3.3定位基准的选5 3.3.1粗基准的选择5 3.3.2 精基准的选择6 3.4工艺路线的拟订6 3.4.1确定工序的原则6 3.4.2工序的特点7 3.4.3加工精度的划分8 3.4.4制定工艺路线8 3.5本章小结104 工序参数选择、计算11 4.1毛坯的确定11 4.1.1毛坯的工艺要求114.1.2 毛坯形状、尺寸要求114.2 拨叉A偏差的计算124.2.1 拨叉平面的偏差及加工余量计算124.2.2 大小头孔的偏差及加工余量计算13 4.2.3铣槽的偏差及加工余量计算14 4.3确定切削用量及基本工时14 4.3.1粗、精加工小头孔端面14 4.3.2加工孔到要求尺寸16 4.3.3粗、精铣叉口两侧面20 4.3.4粗、精镗孔22 4.3.5粗、精铣下平面23 4.3.6 粗、精铣槽25 4.3.7粗铣斜平面26 4.3.8铣断26 4.4时间定额计算及生产要求26 4.4.1粗、精加工小头孔端面27 4.4.2加工孔到要求尺寸27 4.4.3粗、精铣叉口两侧面27 4.4.4粗、精镗孔28 4.4.5粗、精铣下平面28 4.4.6粗、精铣槽29 4.4.7粗铣斜平面30 4.4.8铣断30 4.5本章小结305 镗孔夹具设计31 5.1镗孔夹具设计31 5.1问题的提出31 5.2定位基准的选择31 5.3夹具方案的确定32 5.4误差分析与计算33 5.5 切削力及夹紧力的计算35 5.6 镗床夹具分析375.7 本章小结386铣侧面夹具设计39 6.1定位基准的选择39 6.2 夹具方案的确定40 6.3 定位误差的分析及计算40 6.4切削力及夹紧力的计算41 6.5定向键与对刀装置的选择426.6 本章小结447铣槽夹具设计45 7.1定位基准的选择45 7.2制定夹具设计方案45 7.3定位元件的选择47 7.4定位误差分析48 7.5铣削力与夹紧力计算49 7.6定向键与对刀装置的选择50 7.7本章小结528 结论 53参考文献54致谢551 绪论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。它是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A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，从中锻炼自己的分析问题、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。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。攀枝花学院本科毕业设计（论文） 2 零件的分析2 零件的分析2.1 零件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。2.2 拨叉A的工艺分析拨叉A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，但其加工孔和侧面有精度要求，此外还有小头孔上的槽要求加工，对精度有一定的要求。拨叉的底面、大头孔上两侧面和大小头孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其大头孔与侧面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽两侧面有平行度公差和对称度公差要求等。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。2.3 拨叉A的工艺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。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计者的要求。从设计拨叉A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。2.3.1 加工要求在选择各表面、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。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工；要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等；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：拨叉小头孔端面、大头孔上两侧面；大小头孔以及小头孔端的槽。2.3.2 平面的加工由参考文献3表2.1-12可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣精铣（），粗糙度为，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。2.3.3 大头孔的加工由参考文献3表2.1-11确定，孔的表面粗糙度要求为3.2，则选择孔的加工顺序为：粗、精镗。2.3.4 小头孔的加工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铰。图1.1 拨叉A零件图2.4 本章小结本章主要是对拨叉A的分析，主要从拨叉的作用、工艺和加工要求等方面进行了分析，对各个所须加工的表面进行了粗略的分析，并进行加工方法的确定。经过查阅大量的参考资料，和上面的分析使对拨叉A有了进一步的认识，为后面的设计打下了坚实的基础。攀枝花学院本科毕业设计（论文） 3 工艺规程设计3 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为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5000件已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。3.2 加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、孔和槽等面。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，对于拨叉A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以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：拨叉A的尺寸精度，形位公差精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。3.3 基面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。3.3.1 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A在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉A零件图分析可知，选择平面作为拨叉A加工粗基准。3.3.2 精基准的选择基准重合原则。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。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出发，进而保证拨叉A在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉A零件图分析可知，该零件的底平面与小头孔，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件的自由度是不够的，它只限制了五个自由度，如果采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。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。3.4工艺路线的拟订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A的加工的第一个工序也是加工统一的基准。具体工序是先以小头孔左端面为粗基准，粗、精加工小头孔右端面，再以右端面为基准加工小头孔，在后续的工序安排中都是以小头孔为基准定位。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。3.4.1 确定工序的原则确定加工方法以后，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。而且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。一般采用结构简单的专用机床和专用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、砂粒等的残留量较小。3.4.2 工序的特点制订工艺路线时，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。一般采用结构简单的专用机床和专用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。3.4.3 加工精度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雨的金属，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。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切削用量，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，加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为。粗糙度为。（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。表面粗糙度为。（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.另外精加工工序安排在最后,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切削用量小，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，表面粗糙度为。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，以及运输装夹费时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。3.4.4 制定工艺路线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3.1 工艺路线方案一工序号工序内容工序一粗、精铣孔上端面。工序二钻、扩、铰、精铰孔。工序三切断。工序四粗、精铣孔两侧面工序五粗、精镗孔。工序六铣下平面。工序七粗、精铣16槽。工序八粗铣斜平面。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3.2 工艺路线方案二工序号工序内容工序一粗、精铣孔上端面。工序二钻、扩、铰、精铰孔。工序三粗、精铣孔两侧面工序四粗、精镗孔。工序五铣下平面。工序六粗、精铣16槽。工序七粗铣斜平面。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孔锯开，在后面的工序铣孔的两侧面的时候，对于工件的加工面减少不的工设计，但是在后面的工序中进行的加工，特别是定位和孔的加工就有相当大的难度，如才用方案一进行孔的加工时，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，将的孔到了最后的时候才将其锯开，这样不仅保证了孔的精度，而且在后面工序中的加工也可以用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。具体的加工工艺过程如表3.3。表3.3 最终加工工艺路线工序号工序内容工序一铸造。工序二热处理。工序三粗、精铣孔上端面。工序四钻、扩、铰孔。工序五粗、精铣孔两侧面。工序六粗、精镗孔。工序七铣下平面。工序八粗、精铣16槽。工序九粗铣斜平面。工序十切断。工序十一检查。3.5 本章小结通过对资料书的查阅，在这章中，主要对零件的加工工艺和在加工中经常会出现的问题进行了分析，并对基准面的选择原则有了深刻的认识。然后，针对拨叉A零件的尺寸要求和精度要求，编写了两个工艺路线方案。最后，对它们进行具体的分析比较选择其优。攀枝花学院本科毕业设计（论文） 4 工序参数选择、计算4 工序参数选择、计算CA6140车床拨叉A，零件材料为HT200，硬度190210HB，毛皮重量1.0kg，生产类型大批量，铸造毛坯。4.1 毛坯的确定4.1.1 毛坯的工艺要求（1）由于铸造件尺寸精度和表面粗糙度值低，因此零件上有与其它机件配合的表面需要进行机械加工。（2）为了使金属容易充满膛摸和减少工序，铸造件外形应力求简单、平直，尽量避免铸件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。（3）铸件的结构中应避免深孔或多孔结构。（4）铸件的整体结构应力求简单。4.1.2 毛坯形状、尺寸要求（1）各加工面的几何形状应尽量简单。（2）工艺基准以设计基准相一致。（3）便于装夹、加工和检查。（4）结构要素统一，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。据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量及毛坯尺寸如图4.1。图4.1 拨叉A毛坯4.2 拨叉A的偏差计算4.2.1 拨叉平面的偏差及加工余量计算（1）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：由参考文献4表628。其余量值规定为，现取。查参考文献3可知其粗铣为IT12。精铣：由参考文献3表2.359，其余量值规定为。铸造毛坯的基本尺寸为，又由参考文献6表11-19可得铸件尺寸公差为。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。大头孔两侧面的偏差及加工余量计算（2）两侧面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：由参考文献4表628。其余量值规定为，现取。查参考文献3可知其粗铣为IT12。精铣：由参考文献3表2.359，其余量值规定为。铸造毛坯的基本尺寸为，又由参考文献6表11-19可得铸件尺寸公差为。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。4.2.2 大小头孔的偏差及加工余量计算参照参考文献3表2.22、2.225、2.313和参考文献5表18，可以查得：孔：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，小头孔分为钻、扩、铰三个工序，各工序余量如下：钻孔参照参考文献3表2.3-47，表2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为：加工该组孔的工艺是：钻扩铰钻孔：扩孔：（Z为单边余量）铰孔：（Z为单边余量）镗孔加工该组孔的工艺是：粗镗精镗粗镗：孔，参照参考文献3表2.3-48,其余量值为；精镗：孔，参照参考文献3表2.3-48,其余量值为；铸件毛坯的基本尺寸分别为：孔毛坯基本尺寸为：；根据参考文献3表2.2-2可得锻件加工该孔经济精度为IT9。孔毛坯名义尺寸为：；粗镗工序尺寸为：精镗工序尺寸为：从而达到要求。4.2.3 粗、精铣槽参照参考文献5表215，得其槽边双边机加工余量2Z=2.0mm，槽深机加工余量为2.0mm，再由参照参考文献5表215的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：粗铣槽底工序尺寸为：6精铣两边工序尺寸为：，已达到其加工要求：。4.3 确定切削用量及基本工时（机动时间）4.3.1 工序1：粗、精铣孔上平面（1）粗铣孔上平面加工条件工件材料； HT200，铸造。机床：X52K。查参考文献5表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：，，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.475，取铣削速度：参照参考文献5表3034，取机床主轴转速：式（4.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。代入式（4.1）得，按照参考文献3表3.174 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281,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：式（4.2）刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：（2）精铣孔上平面加工条件工件材料； HT200，铸造。机床： X52K。根据参考文献5表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：，，齿数12，此为细齿铣刀。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5表3031，取铣削速度：参照参考文献5表3031，取机床主轴转速：由式（4.1）得，按照参考文献3表3.131 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：4.3.2 工序2：加工孔到要求尺寸工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为25mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔mm标准高速钢扩孔钻；铰孔mm标准高速铰刀。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量根据参考文献5表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式钻床说明书，取。根据表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献5表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献5表283，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由表28-5，故 3）校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，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：（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量根据参考文献5表2831，。根据Z535机床说明书，取=0.57mm/r。2）确定切削速度及根据参考文献5表2833，取。修正系数：，故查机床说明书，取。实际切削速度为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：（3）确定铰孔切削用量1）确定进给量根据参考文献5表2836，按该表注4，进给量取小植。查Z535说明书，取。2）确定切削速度及由参考文献5表2839，取。由参考文献5表283，得修正系数，故查Z535说明书，取，实际铰孔速度切削工时被切削层长度：刀具切入长度，式（4.3）由式（4.3）得刀具切出长度：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： 4）各工序实际切削用量根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：，扩孔：，铰孔：，4.3.3 工序3 粗、精铣两侧面（1）粗铣两侧面机床：组合铣床刀具：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=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取铣削速度：参照参考文献3表2.481，取机床主轴转速：由式（4.1）得，按照参考文献3表3.174 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,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：式（4.4）刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：（2）精铣两侧面机床：组合铣床刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：，，齿数8，此为细齿铣刀。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，取铣削速度：参照参考文献3表2.481，取机床主轴转速：由式（4.1）得，按照参考文献3表3.131 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：4.3.4 工序4 粗、精镗孔机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：（1）粗镗孔切削深度：，毛坯孔径。进给量：根据参考文献3表2.466，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量。切削速度：参照参考文献3表2.49取机床主轴转速：由式（4.1）得，按照参考文献3表3.141取实际切削速度：工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取行程次数：机动时间：（2）精镗孔切削深度：，半精镗后孔径进给量：根据参考文献3表2.466，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照参考文献3表2.49，取机床主轴转速：，取实际切削速度，：工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取行程次数：机动时间：所以该工序总机动工时4.3.5 工序5：粗、精铣下平面（1）粗铣下平面工件材料: HT200，铸造。加工要求：粗铣下平面。机床：立式铣床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=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取铣削速度：参照参考文献3表2.481，取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.174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,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：（2）精铣下平面加工条件工件材料: HT200，铸造。加工要求：粗铣下平面。机床：立式铣床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。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，取铣削速度：参照参考文献3表2.481，取机床主轴转速：由式（4.1）得，按照参考文献3表3.131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：4.3.6 工序6：粗、精铣槽（1）粗铣16槽机床：双立轴圆工作台铣床刀具：错齿三面刃铣刀机床：X52K 切削深度：根据参考文献5表3033得：刀具：整体直齿铣刀 Z=20 D=100 查参考文献3表2.4-76得：进给量,根据参考文献5表3032查得切削速度，机床主轴转速：由式（4.4）得，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：=52mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：（2）精铣16槽根据参考文献5表3033得刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀切削深度：根据参考文献3表2.476查得：进给量,根据参考文献4表3032查得切削速度，机床主轴转速：由式（4.1）得，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：=52mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：本工序机动时间4.3.7 工序7 粗铣斜平面加工条件工件材料； HT200，铸造。机床：X52K。查参考文献5表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：，，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.475，取铣削速度：参照参考文献5表3034，取机床主轴转速：由式（4.1）得，按照参考文献3表3.174 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据零件图可知切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知。刀具切入长度：式（4.5）刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：4.3.8 工序8 铣断机床：刀具：根据参照参考文献3表4.412选细齿锯片铣刀D=100 L=4 d=22 Z=80 切削深度：根据参考文献3表2.476查得：进给量,根据参考文献5表3023查得切削速度。机床主轴转速：由式（4.1）得查参考文献33.174 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：由式（4.6）=52mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：4.4 时间定额计算及生产安排根据设计任务要求，该拨叉A的年产量为5000件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于21件。设每天的产量为21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22.8min。参照参考文献3表2.52，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）式（4.7）因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为：式（4.8）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4.4.1 粗、精铣孔上平面粗加工机动时间：精加工机动时间：辅助时间：参照参考文献3表2.545，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：根据参考文献3表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有：因此，达到生产要求。4.4.2 钻、扩、铰孔机动时间：辅助时间：参照参考文献3表2.541，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：根据参考文献3表2.543，单间时间定额：由式（4.8）得因此，达到生产要求4.4.3 粗、精铣两侧面粗加工机动时间：精加工机动时间：辅助时间：参照参考文献3表2.545，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：根据参考文献3表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有因此，达到生产要求。4.4.4 粗、精镗孔（1）粗镗孔机动时间：辅助时间：参照参考文献3表2.537，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：根据参考文献3表2.539，单间时间定额，由式（4.8）有：因此，达到生产要求。（2）精镗孔到要求尺机动时间：辅助时间：参照参考文献3表2.537，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：根据参考文献3表2.539，单间时间定额，由式（4.7）得因此，达到生产要求。4.4.5 粗、精铣下平面粗加工机动时间：精加工机动时间：辅助时间：参照参考文献3表2.545，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：根据参考文献3表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有：因此，达到生产要求。4.4.6 粗、精铣槽加工机动时间：辅助时间：参照参考文献3表2.545，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：根据参考文献3表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有：因此，达到生产要求。4.4.7 粗铣斜平面粗加工机动时间：辅助时间：参照参考文献3表2.545，取工步辅助间为。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：根据参考文献3表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有：因此，达到生产要求。4.4.8 铣断加工机动时间：辅助时间：参照参考文献3表2.545，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：根据参考文献3表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有：因此，达到生产要求。4.5 本章小结本章主要讲述的是毛坯零件尺寸的确定、加工工时计算和时间定额计算。它主要是保证零件在加工时能够有足够的余量进行粗、精加工保证精度，同时，对在加工中所需的机床、刀具等都进行选择。再查阅工具书确定切削进给量、机床转速等进行计算工时，将所计算的各结果填写到相应的工序卡片中，并与所给的任务书进行用量比较，看能否完成加工。经过上文的计算分析所选的刀具、机床等都能达到生产要求，将进行下一步的设计。攀枝花学院本科毕业设计（论文） 5 镗孔夹具设计5 镗孔夹具设计为了达到提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度的目的。在加工车床拨叉零件时，需要设计专用夹具。如前所述，应该注意提高生产率，虽然该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。但是由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，支承钉采用可调节环节。以便随时根据情况进行调整。5.1问题的提出利用本夹具主要用来镗加工孔。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底孔有位置度公差要求。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。5.2 定位基准的选择由零件图可知：孔的轴线与底孔有位置度要求，在对孔进行加工前，小头孔进行了粗、精加工。因此，选底孔为定位精基准（设计基准）来满足位置度公差要求。孔的轴线间有位置公差，选择小头孔左端面为定位基准来设计镗模，从而满足孔轴线间的位置度公差要求。工件定位用小头孔、大头孔端面和大头孔的侧面定位来定位。如图5.1：图5.1 镗孔定位5. 3 夹具方案的确定设计专用夹具的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等的技术要求能够得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，应该使所设计的专用夹具在加工过程中装夹方便，有较高的生产效率。因此，我设计了两个夹具方案以供选择，其方案如下：（1）夹具设计方案一在加工本工序之前，工件的大头孔两端面、小头孔及它的端面都均已经加工过。因此，我选择小头孔用长心轴定位，以大小头孔的左端面为定位面，并在大头孔的下方用一档销定位，以实现典型的一面两销定位。在大小头孔之间用一个移动压板压在连接板上，实现夹紧。并选用固定镗套作为刀具的导向装置。（2）夹具设计方案二在加工本工序之前，工件的大头孔两端面、小头孔及它的端面都均已经加工过。在小头孔用一长销定位，以小头孔的左端面作为定位面，在大头孔下方用一定位块作为档销以实现一面两销定位。在小头孔的心轴右端用一个带肩的螺母和开口垫圈作为压紧，在加工处用一辅助支撑以抵消加工时所产生的轴向力。（3）方案的比较分析上述两个夹具方案的特点在于：它们都采用了典型的一面两销定位，它们的不同之处在于，方案一是以两个平面同时作为一个定位面，采用移动压板作为夹紧机构。方案二是以定位环作为定位面，在心轴上加一个螺母进行了夹紧，在加工处用一螺钉作为辅助支撑。通过对它们的比较方案一以两个不同的平面同时作为定位面，如果那两个平面在加工的时候，出现了加工误差，则在以这两个面作为定位面进行孔的加工会出现受力不均的情况，使工件受较大的外力而变形。而方案二用一个定位环作为定位面就解决了这个问题，因此，我选择方案二作为加工本工序的专用夹具。如图5.2：图5.2 夹具方案5. 4 误差分析与计算该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与端面间的尺寸公差以及孔轴线与底孔的位置度公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。由于本工序的加工是以心轴定位,工件孔和心轴的误差可分为以下两种:一是工件以圆孔在过盈配合圆柱心轴上定位,所以定位副之间无径向间隙,也即这时不存在径向基准位移误差(,)。工件在轴线方向上的轴向定位误差，则可利用夹紧力加以控制。由此可见，过盈配合圆柱心轴的定位精度是相当的高。二是以圆孔在间隙配合圆柱心轴上定位，根据心轴放置位置的不同，有不同情况。在设计中，是将心轴水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此，有径向基准位移误差。在重力作用下，定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴母线接触。故此时的径向基准位移误差仅在Z轴方向，且向下。如图5.3：图5.3 定位分析由机床夹具设计手册可得：定位误差（两个垂直平面定位）：（式5.1）式中定位副间的最小配合间隙；工件圆孔直径公差；心轴外圆直径公差，由（式5.1）可知，（1）夹紧误差：（式5.2）其中接触变形位移值：（式5.3）（2）磨损造成的加工误差：通常不超过（3）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。5. 5 切削力及夹紧力的计算镗刀材料：（硬质合金镗刀）刀具的几何参数：由参考文献机床夹具设计手册查表可得：圆周切削分力公式：（式5.4）式中圆周切削分力；背吃刀量；修正系数； f每转进给量。式中（式5.5）式中考虑工件材料机械性能的系数；考虑刀具几何参数的系数。查参考文献10表得：取由参考文献10表可得参数：即：同理：径向切削分力公式：（式5.6）式中径向切削分力；背吃刀量；修正系数； f每转进给量。式中参数：即：轴向切削分力公式：（式5.7）式中轴向切削分力；背吃刀量；修正系数； f每转进给量。式中参数：即：根据工件受切削力、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：（式5.8）式中实际所需夹紧力；在一定条件下，由静力平衡计算出的理论夹紧力；安全系数。安全系数K可按下式计算，（式5.9）式中加工性质；刀具钝化程度；切削特点；夹紧力的稳定性；手动夹紧时的手柄位置；仅有力矩使工件回转时工件与支承面接触的情况。式中：为各种因素的安全系数，见参考文献10表可得：粗镗：代入（式5.9）得所以，由（式5.8）有：精镗：代入（式5.9）得所以，有：镗削产生的圆周切削分力由定位块和夹紧力所产生的摩擦力平衡。查表可得：所以，（式5.10）因此，所需的夹紧力为4668N，由于螺母产生的夹紧力，所以，且还有定位块可以作为支承，因此，满足要求。镗削产生的径向切削分力为由于有定位块、心轴和由夹紧力所产生的摩擦力远远大于F。镗削产生的轴向切削分力为由于有辅助支承和定位环作为轴向分力的支承，它所产生的支承力。由上面的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，满足设计要求。5.6 镗床夹具的分析用镗模镗孔时,工件的加工精度可以不受镗床精度的影响,而由镗模的精度来保证。机床的主轴和镗杆采用浮动联接,机床只是提供镗杆的转动动力。镗模的结构类型主要取决于导向的设置，导向的设置不仅是考虑加工孔的位置精度，更重要的是考虑加工时镗杆的刚度。因此以加工情况设置导向使镗杆获得高的支承刚度。镗杆在镗模中只有一个位于刀具前面或后面的镗套导向。这时镗杆与机床主轴采用刚性联接，镗杆的一端直接插入机床主轴的莫式锥孔中，并使镗套的轴线与主轴轴线重合。这项调整比较困难，机床主轴的回转精度会影响镗孔精度。因此，只适用于小孔和短孔。采用双支承导向的镗模。镗杆与机床主轴采用浮动联接。所镗的孔的位置精度主要取决于镗模架上镗套的位置精度，因此两镗套的同轴度要求很高。在本设计中，由于镗的空的直径比较的大为的，因此，在设计镗模时，采用双支承导向的镗模。固定镗套的支架称为镗模架，一般用铸铁铸造。镗模应设计成单独体不要设计与夹具底座设计成一体，更不要与夹紧装置用支架相联接。这样便于制造，更重要的是有利于位置精度的获得及避免其他因素对镗模架精度的影响。结构设计时，要特别注意刚度设计。镗模架用螺钉和销钉固定在夹具底座上，并保证有足够的接触刚度，螺钉的直径、数量、分布要合理。镗模架不宜用焊接结构，以避免内应力引起蠕变而失去精度。还要注意，不允许镗模架承受夹紧反力。其镗模架如下图5.4：图5.4 镗模架5.7 本章小结通过本工序专用夹具的设计，使我对镗夹具有了较大的认识，对镗床夹具的特点及主要类型有了深刻的了解。在这个设计中所主要保证的精度是的内孔精度和它的位置度要求，通过对孔的精度进行分析，设计了两套定位方案进行了误差的分析，选择比较的好进行了下一步的夹具设计。本套夹具的定位主要是一面两销定位，用心轴限制了四个自由度，一个档销限制了一个自由度，定位环限制了一轴向移动。通过用一面两销定位，既保证了零件的加工精度，零件的装夹也相当的方便。而且专用夹具的结构，夹紧又相当的简单，对设计带来了最大的方便，又降低了工件生产成本。攀枝花学院本科毕业设计（论文） 6 铣侧面夹具设计6 铣侧面夹具设计根据零件的加工要求得，需要设计加工铣两侧面夹具。铣两侧面夹具将用于组合机床，刀具为两把硬质合金端铣刀YG8对拨叉叉的左右两个端面同时进行加工。本夹具主要用来粗、精铣拨叉叉口左右侧面。由加工本道工序的工序简图可知。粗精、铣左右侧面时，左右侧面有尺寸要求，左右侧面与孔轴线分别有垂直度的要求。以及左右侧面均有表面粗糙度要求。本道工序仅是对左右侧面进行粗、精加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。6.1 定位基准的选择在进行左右侧面粗铣加工工序时，孔已经加工出。因此工件选用顶面与孔作为定位基面。选择孔和孔左端面作为定位基面限制了工件的五个自由度，再以大头孔的一侧面作为定位基面，限制了工件的一个自由度,即两个销和孔侧面作为定位基面。夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为定位环，两销为一短圆柱销和一档销。如图6.1：图6.1 铣两侧面定位为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对拨叉叉的左右端面同时进行粗铣加工。6.2 夹具方案的确定本夹具主要用来加工拨叉叉口的两侧面，由于零件的加工批量属于大批量生产，就要求所设计的专用夹具不仅要保证加工精度，而且要保证要有较高劳动生产率，能顺利的完成加工要求。从上述的定位分析可知，采用的是一面两销的定位，在小头孔用一长销定位，可以限制工件的四个自由度，用小头的左侧面和夹具体上的定位环进行定位限制了工件的一个左右移动，在大头孔的下部用一定位块来限制工件的转动，这样就限制了工件的六个自由度，实现了完全定位。其设计如图6.2：图6.2 铣两侧面的定位及夹紧6.3 定位误差的分析和计算由上述的分析可知，本工序的加工是以加工过的孔定位，并对其采用长心轴定位，这样就形成了平面和长孔的组合基准的定位设计。在设计时，就是采用了圆柱销作为第一定位基准，定位设计采用长销限制了工件的四个自由度，端面用一点接触限制一个自由度。欲使在受力的情况下，保证长销正确定位，同时端面又能很好接触，常采用平面支承球面浮动和小平面，为使机构设计结构简单，本设计采用小平面就可以很好的保证它的轴向移动。在本工序中，设计的夹具主要用于加工拨叉叉口的两侧面，为了能保证侧面的与轴向的水平位置，两侧面与孔轴线的垂直度要求。从工件的定位方案来考虑，在设计专用夹具时就只须保证心轴与孔的配合和孔左端面与定位环的接触良好即可。从资料书可以查得，孔与轴的间隙配合公差可以达到，由于工件的垂直度误差为0.1。从上面的误差可知，因此，它要求夹具的误差为有上面的结果可知，因此，它可以达到设计要求。从夹具的轴向来看，夹具上的定位环与工件的小头孔左端面定位，属于基准重合，对到块的中心线是以定位环来调整，采用调整法来加工。如不考虑其他因素的影响，则不存在因定位而引起的误差。6.4 铣削力与夹紧力计算根据参考文献3表2.497可查得：铣削力计算公式为圆周分力（式6.1）查表可得：代入（式6.1）得 =查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为：（式6.2）当用两把铣刀同时加工时铣削水平分力铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力和心轴平衡。即：（）计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力即：取k=2 而心轴产生的夹紧力。垂直分力由支承板来相互平衡，支承板为固定的实体，它所受的只是挤压力，它所产生的支撑力。轴向分力是夹紧螺母所产生的夹紧力来平衡，由表可知，螺母产生的夹紧力所以，由上面的分析可知，螺母夹紧满足设计要求。6.5 定向键与对刀装置的选择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。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图6.3：图6.3 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=16mm 定向键的结构尺寸如表6.1：表6.1 定向键尺寸 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D16-0.012-0.03525104124.516+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成车床拨叉左右侧的粗、精铣加工，所以选用直角对刀块。根据GB224380直角对刀块的结构和尺寸如图6.4：图6.4 双面直角对刀块塞尺选用平塞尺，其结构如图6.5：图6.5 塞尺表6.2 塞尺尺寸公称尺寸H允差dC3-0.0060.256.6 本章小结本章主要是对铣拨叉叉口两侧面的专用夹具的设计，在设计中，首先对零件加工的定位基准进行了分析，并选择合理的定位基准进行误差分析比较，看是否满足工件的精度要求。再对具体的夹具方案进行确定，本专用夹具的具体方案是以长销作为定位基准，主要限制工件的四个自由度。用一个定位块来代替档销，限制了工件的转动，用定位环限制工件的轴向移动。本工序主要采用定位环与工件的接触面和对刀块的位置来保证工件的位置精度，用心轴与工件的配合来保证两侧面与小头孔轴线的垂直度。最后，在工具书上选择在设计中所需的定向键、对刀块等进行选择，以对其夹具体进行更好设计，使本专用夹具更为完善。满足零件的加工精度和提高生产率。攀枝花学院本科毕业设计（论文） 7 铣槽夹具设计7 铣槽夹具设计本夹具主要用来粗、精铣车床拨叉底面槽。由加工本道工序的工序简图可知。粗、精铣槽时，槽宽有尺寸要求，其深度的要求精度不是高，槽的左右两侧面粗糙度要求Rz3.2。本道工序仅是对槽进行粗、精加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。7.1 定位基准的选择在进行铣槽加工工序时，、孔均已经加工出。因此工件选用顶面与两孔作为定位基准。选择顶面作为定位基面限制了工件的三个自由度，而两工孔作为定位基面，分别限制了工件的一个和两个自由度。即两个孔作为定位基面共限制了工件的三个自由度。即一面两孔定位。工件以一面两孔定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为支承板，两销为一长圆柱销和一削边销。如图7.1：图7.1 铣槽的定位7.2 制定夹具方案本夹具的设计主要是用来对槽的加工，要求保证槽两侧的粗糙度达到任务书的要求。由于前面已经提到拨叉A零件的加工批量大，因此在本道工序在加工时，主要考虑的是产品的劳动生产率，同时还要保证零件的加工精度。所以在设计专用夹具时就要在保证零件的加工精度的前提下，尽量使零件的装夹方便，以提高劳动生产率，降低生产成本。为此，我设计了两套专用夹具的方案以供在设计时比较选用，其方案如下：（1）夹具设计方案一从前面的加工工艺路线可以看出，本道工序的加工已经是最后几道了。因此，许多孔、面都已经加工过了，在选择定位的时候我采用了一面两销定位，一面是以大头孔的侧面，两销分别是在小头孔采用一长销限制了四个自由度，在大头孔采用一削边销限制了一个自由度，大头孔的侧面用一的定位环定位限制了一个自由度，实现了六个自由度的完全定位。夹紧在大头孔处用一个带钩的长压板作为夹紧机构，将加工面放在上

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