汽车拨叉架工艺分析及其夹具设计说明书.doc

宜宾职业技术学院宜宾职业技术学院 毕业设计 题目：汽车拨叉架工艺分析及其夹具设计题目：汽车拨叉架工艺分析及其夹具设计 系系 部部 现代制造工程系现代制造工程系 专专 业业 名名 称称 机械制造与自动化机械制造与自动化 班班 级级 机制机制 1150111501 姓姓 名名 陈陈 鑫鑫 指指 导导 教教 师师 杨杨 越越 摘 要 本课题主要是对汽车拨叉架工艺进行分析及其夹具设计。主要有对零件的作用、 主要技术要求、工艺进行分析。然后对零件工艺的规程设计，确定其毛坯的制造形式、 基面的选择，制定出工艺路线。确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。确定切削 用量及基本用时。最后根据夹具组成、分类、特点、技术要求，设计出专用夹具。 关键词：拨叉架；工艺设计；夹具设计 目目 录录 1 绪论绪论.1 2 拨叉的工艺分析及生产类型的确定拨叉的工艺分析及生产类型的确定.2 2.1 拨叉的用途.2 2.2 拨叉的技术要求.2 2.3 审查拨叉的工艺性.3 2.4 确定拨叉的生产类型.3 3 确定毛坯、绘制毛坯简图及零件图确定毛坯、绘制毛坯简图及零件图.4 3.1 选择毛坯.4 3.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量.4 3.2.1基本参数.4 3.2.2公差等级.5 3.2.3公差带的位置.5 4 拟定拨叉工艺路线拟定拨叉工艺路线.5 4.1 定位基准的选择.5 4.1.1精基准的选择.5 4.1.2粗基准的选择.6 4.2 表面加工方法的确定.6 4.3 加工阶段的划分.7 4.4 工序的集中与分散.7 4.5 工序顺序的安排.8 4.5.1机械加工工序.8 4.5.2热处理工序.8 4.5.3辅助工序.8 4.6 确定工艺路线.8 5 加工余量、工序尺寸和公差的确定加工余量、工序尺寸和公差的确定.10 6 切削用量、时间定额的计算切削用量、时间定额的计算.17 6.1 切削用量的计算.17 6.2 时间定额的计算.20 6.2.1基本时间的计算.20 m t 6.2.2辅助时间的计算.21 a t 6.2.3其他时间的计算.22 6.2.4单件时间的计算.22 dj t 7 夹具设计夹具设计.24 7.1 夹具的分类.24 7.2 夹具的分析.24 7.3 夹具的功能.25 7.4 机床夹具的基本组成.25 7.5 工件的定位.26 7.5.1 六点定位原理.26 7.5.2定位方式.26 7.5.3定位方案的选择.27 7.5.4定位误差.27 7.6 夹紧机构设计应满足的要求.27 7.7 夹紧力的确定.28 7.8 夹紧力方向的确定.28 7.9 夹紧机构.28 7.10 切削力及夹紧力的计算.28 7.11 夹具设计及操作说明.29 总总 结结.30 参考文献参考文献.31 绪论绪论 工艺课程是以研究机械加工工艺和夹具设计为主的技术学科，具有很强的实践性， 要求学习过程中应紧密联系生产与实践，同时它又具有很强的综合性，而工装夹具是 工艺装备中的一个重要环节，目前，也是机械制造业的一个瓶颈。在国内，95%以上 的工装夹具用的是专用夹具。只有技术标准化、生产专业化、供应市场化、设计电脑 化，组装模块化、管理数字化的先进夹具生产模式，才是彻底改变夹具落后现状的办 法。如采用专用夹具来完成生产工艺过程，可将夹具的生产准备时间缩短至 12 小时， 可大幅提高产品研发速度和节省夹具的生产准备周期。 夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。 它的主要作用是:可靠的保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发 挥和扩大机床的工艺性能。因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。 本设计在设计的过程当中，深入生产实际，制定出合理的设计方案，在进行具体 的专用夹具设计。 2 拨叉的工艺分析及生产类型的确定 2.1 拨叉的用途拨叉的用途 该拨叉应用某型号汽车变速箱的换档机构中。拨叉头以 25mm 孔套在变速叉轴 上，并用锥销和螺钉与操纵手柄连接，拨叉脚则夹在双联变速齿轮的槽中。当需要变 速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起 在变速箱 中滑移，拨叉脚拨动双联变速齿轮在花键轴上滑动以改换档位。 该拨叉在改换档位时要承受冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚 度，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚部槽的两端面、叉轴孔 25mm，在设计工艺规程时应重点予以保证。 2.2 拨叉的技术要求拨叉的技术要求 拨叉的全部技术要求列于表拨叉的全部技术要求列于表 1-1 中中 加工表面尺寸及偏差 mm 公差及精度等级表面粗糙度 Ra m 形位公差/mm 拨叉头下端面 80IT113.2 拨叉脚槽左端面 17IT83.2 拨叉脚槽右端面 17IT83.2 拨叉脚槽底面 18IT116.3 拨叉头顶台阶面 30IT83.2 拨叉左端面 20IT116.3 拨叉右端面 40IT116.3 25mm 孔 25IT71.6 R20mm 外圆 20IT11 该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能， 其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承 受冲击载荷，为增强其耐磨性，采用铸件，为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉 脚两端面对轴孔 25mm。 综上所述，该拨叉件的各项技术要求制订的较合理，符合该零件在变速箱中的功 用。 2.3 审查拨叉的工艺性审查拨叉的工艺性 分析零件图可知，拨叉头前后两端面和叉脚左右两端面均要求切削加工，且拨叉 头的前端由肋板连接，这样节省了材料，且提高了拨叉在换档时的刚度；25mm 端 面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主 要工作表面（拨叉脚部槽的两端面、叉轴孔 25mm 和拨叉头下台阶面外，其余表面 加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻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相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用 较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。 2.4 确定拨叉的生产类型确定拨叉的生产类型 依设计题目知：Q=5000 台/年，m=1 件/台；结合生产实际，备品率 a%和废品率 b%分 别取 3%和 0.5%。代入得： N=5000 台/年 1 件/台 （1+3%） （1+0.5%）=5175.75 拨叉重量为 0.84kg，由表 2-1 知，拨叉属轻型零件； 表表 2-1 不同机械产品的零件质量型别表不同机械产品的零件质量型别表 加工零件的质量/kg 机械产品类型 重型零件中型零件轻型零件 电子工业机械 30 430 50 1550 2000 1002000 100 3 确定毛坯、绘制毛坯简图及零件图 3.1 选择毛坯选择毛坯 由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和抗冲击强度，毛 坯选用铸件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和铸件 的精度，宜采用金属型浇铸。毛坯的起模斜度为 3。 3.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 3.2.1 基本参数基本参数 （1）铸件基本尺寸，机械加工前的毛坯铸件的尺寸，包括必要的机械加工余量。 （2）尺寸公差，允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代 数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差的绝对值。IT 为 9 级。 图 2-1 拨叉铸造毛坯的简图 （3）要求的机械加工余量（RMA）在毛坯铸件上为了随后可用机械加工方法去除 铸造对金属表面的影响，并使之达到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金 属余量。对圆柱形的铸件部分或在双侧机械加工的情况下，RMA 应加倍。外表面作机 械加工时，RMA 与铸件其他尺寸之间的关系可由公式表示；内腔作机械加工相对应的 表达式为。 R=F+2RMA+IT/2 （3-1） R=F-2RMA-IT/2 （3-2） R-铸件毛坯的基本尺寸； F-最终机械加工的尺寸； IT-铸件公差。 计算得到： 拨叉左右端面的机械加工余量为 RMA1=（83-80-0.55）/2=1.225mm。 拨叉脚槽面的机械加工双边余量为 RMA2=（18-16+0.45）/2= 1.225mm。 3.2.2 公差等级公差等级 铸件毛坯采用的是金属型铸造，且大批量生产，查表得取公差为 IT7-IT9。 3.2.3 公差带的位置公差带的位置 公差带应相对于基本尺寸对称分布。 4 拟定拨叉工艺路线 4.1 定位基准的选择定位基准的选择 4.1.1 精基准的选择精基准的选择 根据该拨叉零件的技术要求和装配要求，选择拨叉头后端面和叉轴孔 25mm 作 为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统 一”原则。叉轴孔 25mm 的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工拨叉脚两端 面和拨叉头下台阶面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直 度和平行度要求。选用拨叉头后端面作为设计基准；另外，由于拨叉件刚度较差，受 力容易产生碎裂，为了使得机械加工中不产生夹紧损坏，根据夹紧力应垂直于主要定 位基面，并应作用在刚度较大部位的原则，夹紧力作用点不能作用在叉杆上。选用拨 叉头后端面作精基准，夹紧可作用在拨叉头的前端面上，夹紧稳定可靠。 4.1.2 粗基准的选择粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。选择拨叉头前端面 和拨叉脚底面作为粗基准。采用拨叉头前端面作粗基准加工后端面，可以为后续工序 准备好精基准。 4.2 表面加工方法的确定表面加工方法的确定 根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加 工方法，如表 4-1 所示。 表表 4-1 拨叉零件各表面加工方法拨叉零件各表面加工方法 加工表面尺寸精度等级表面粗糙度 Ra/m加工方案 拨叉头下端面 IT116.3 粗铣-半精铣-磨 削 拨叉头左右端面 IT116.3 粗铣 拨叉脚内侧面 IT83.2 粗铣-精铣 25mm 孔 IT71.6 钻-扩-铰 表表 4-2 平面加工的经济精度与表面粗糙度平面加工的经济精度与表面粗糙度 序号加工方法经济精度 （IT） 表面粗糙度选用范围 1 粗车101112.56.3 2 粗车-半精车896.33.2 3 粗车-半精车-精车671.60.8 未淬硬钢、铸铁、有 色金属端面加工 4 粗车-半精车-磨削790.80.2钢、铸铁端面加工 5 粗刨（粗铣）121412.56.3 6 粗刨（粗铣）-半精刨（半精铣）11126.31.6 7 粗刨（粗铣）-半精刨（半精铣）796.31.6 8 粗刨（粗铣）-半精刨（半精铣） -精刨（精铣） 783.21.6 不淬硬的表面 9 粗铣-拉690.80.2大量生产未淬硬的小 平面 10 粗刨（粗铣）-精刨（精铣）-宽 刃精刨 670.80.2 11 粗刨（粗铣）-半精刨（半精铣） -精刨（精铣）-宽刃精刨 5 0.80.2 未淬硬的钢件、铸铁 件及有色金属件 表表 4-3 内圆表面加工的经济精度与表面粗糙度内圆表面加工的经济精度与表面粗糙度 序 号 加工方法 经济精度 （IT） 表面粗糙度 Ra（m） 适用范围 1 钻1213 12.5 2 钻-铰8103.21.6 3 钻-粗铰-精铰781.60.8 加工未淬硬钢及铸铁 的实心毛坯，孔径 （15- 20）mm 8 钻-（扩）-拉791.60.1 大批量生产，精度视 拉刀精度决定 9 粗镗（或扩孔）111312.56.3 10 粗镗（粗扩）-半精镗（精扩）9103.21.6 11 扩（镗）-铣9103.21.6 12 粗镗（扩）-半精镗（精扩）-精镗 （铰） 781.60.8 毛坯有铸孔或锻孔的 未淬火钢及铸件 4.3 加工阶段的划分加工阶段的划分 该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个 阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（拨叉头后端面和叉轴孔）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；然后粗铣拨叉头前端面、粗 铣拨叉脚槽内侧面和底面。在半精加工阶段，完成拨叉头下端面和拨叉脚槽内侧面和 底面的精铣加工和孔 25mm 的钻、扩加工。 4.4 工序的集中与分散工序的集中与分散 选用工序分散原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产，可以采 用普通型机床配以专用工、夹具，以降低其生产成本。 4.5 工序顺序的安排工序顺序的安排 4.5.1 机械加工工序机械加工工序 （1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准-拨叉的叉轴 25mm。 （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-拨叉头下端面和叉轴孔 25mm，后加工次要表面-拨叉脚槽内侧面、底面和拨叉头下台阶面。 （4）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，在加工叉轴孔 25mm 孔；先 铣拨叉头下台阶面。 4.5.2 热处理工序热处理工序 铸件为了消除残余应力，需在粗加工前、后各安排一次时效处理，在半精加工前、 后各安排一次时效处理。 4.5.3 辅助工序辅助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、终检工序。 综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工-主要表面粗加工及一些余量大 的表面粗加工-主要表面半精加工和次要表面加工-热处理-主要表面精加工。 4.6 确定工艺路线确定工艺路线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表 4-6 列出了拨叉的工艺路线。 表表 4-6 拨叉工艺路线及设备、工装的选用拨叉工艺路线及设备、工装的选用 工序号工序名称机床设备刀具量具 1 粗铣拨叉头下端面立式铣床 X5140mm 面铣刀游标卡尺 2 时效处理 3 粗铣拨叉头的左右端面 立式铣床 X51 50mm 面铣刀游标卡尺 4 钻、扩、铰 Z525 型立式钻 床 麻花钻、扩孔钻， 铰刀 卡尺、塞规 5 粗铣拨叉脚槽内侧面卧式铣床16mm 面铣刀游标卡尺 6 粗铣拨叉头台阶面卧式铣床30mm 面铣刀游标卡尺 7 时效处理 8 精铣拨叉脚槽内侧面卧式铣床 X5116mm 面铣刀游标卡尺 9 精铣拨叉头台阶面卧式铣床30mm 面铣刀游标卡尺 10 去毛刺钳工台平锉 11 中检 塞规、百分表、 卡尺 12 时效处理 13 清洗清洗机 14 终检 塞规、百分表、 卡尺 5 加工余量、工序尺寸和公差的确定 工序 1-加工拨叉头下端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。 第 1 道工序的加工过程为： （1）以前端面定位，粗铣下端面，保证工序尺寸 P1 ；达到零件图设计尺寸 D 的 要求，D=80mm。 如图 5-1 所示。求解各工序尺寸及公差的顺序如下： ( ( ( 图 5-1 第 1 道工序工艺尺寸链图 从图 5-1 知，P3=D=80mm； 从图 5-1 知，P2=P3+Z3,其中 Z3 为半精加工余量，查机械加工余量手册得： Z3=1.0mm，则 P2=（80+1）=81mm。由于工序尺寸 P2 是在粗铣加工中保证的，查附 表知，粗铣工序的经济精度等级可达到 B 面的最终加工要求-IT11，因此确定该工 序尺寸公差为 IT12，其公差值为 0.35mm，故 P2=81。 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 余量 Z3 的校核，在图 5-1 所示尺寸链中 Z3 是封闭环，故： Z3max= P2max-P3min=81+0.175-(80-0.46)mm= 1.635mm Z3min= P2min-P3max=81-0.175-(80+0)mm=0.825mm 余量 Z2 的校核： Z2max= P1max-P2min=81+0.27-(81-0.175)mm= 0.445mm Z2min= P1min-P2max=81-0.27-(81+0.175)mm= 0.445mm 余量校核表明，所确定的工序尺寸公差合理。 将工序尺寸按“入体原则”表示；P3=80，P2=81， 工序 2-加工拨叉头 A,B 两端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。 第 2 道工序的加工过程为： （1）以前端面 B 定位，粗铣后端面 A，保证工序尺寸 P1 ； （2）以后端面 A 定位，粗铣前端面 B，保证工序尺寸 P2； （3）以前端面 B 定位，精铣后端面 A，保证工序尺寸 P3 ，达到零件图设计尺寸 D 的要求，D=80mm 图 5-2 工序尺寸链 从图 5-2 知，P3=D=80mm，从 P2=P3+Z3,其中 Z3 为半精加工余量，查机械加 工余量手册得：Z3=1.0mm，则 P2=（80+1）=81mm。由于工序尺寸 P2 是在粗铣 加工中保证的，查附表知，粗铣工序的经济精度等级可达到 B 面的最终加工要求- -IT11，因此确定该工序尺寸公差为 IT12，其公差值为 0.35mm，故 P2=81mm； 从图 5-2 所示工序尺寸链知，P1=P2+Z2，其中 Z2 为粗铣余量，由于 B 面的加工 余量是经粗铣一次切除的，故 Z2 应等于 B 面的毛坯余量，即 Z2=1m，P1=（81+2） =83mm 该粗铣工序的经济精度等级为 IT13，其公差值为 0.54mm，故 P1=83 为验证确定 的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 余量 Z3 的校核： Z3max= P2max-P3min=81+0.175-(80-0.46)mm= 1.635mm Z3min= P2min-P3max=81-0.175-(80+0)mm=0.825mm 余量 Z2 的校核： Z2max= P1max-P2min=83.5+0.27-(81-0.175)mm= 2.945mm Z2min= P1min-P2max=83.5-0.27-(81+0.175)mm= 2.055mm 余量校核表明，所确定的工序尺寸公差合理。 将工序尺寸按“入体原则”表示；P3=80，P2=81，P1=83mm 工序 3-粗铣拨叉头架左右端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸的确定。 第 3 道工序的加工过程为： （1）以右端面定位，粗铣左端面。 （2）以左端面定位，粗铣右端面达到零件图设计尺寸 D 的要求，D=40mm。 图 5-3 第 3 道工序简图 工序 4-加工拨叉头孔内至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。 第 4 工序的加工过程为： （1）以端面定位，钻孔 22mm。 （2）扩孔至尺寸 23.5mm。 （3）铰孔保证工序尺寸,达到图设计尺寸 D 的要求，D=25mm。 图 5-4 第 4 道工序简图 查机械加工余量手册得，于工序尺寸 P2 是在粗铣加工中保证的，查附表知， 钻孔的经济精度等级可达到最终加工要求-IT7，因此确定该工序尺寸公差为 IT7，故 P2=22mm。 所示工序尺寸链知，P1=P2+Z2，其中 Z2 为粗铣余量，由于 B 面的加工余量是经 粗铣一次切除的，故 Z2 应等于 B 面的毛坯余量，即 Z2=1m，P1=（22+1.5）=23.5mm 该粗铣工序的经济精度等级为 IT7，故 P1=23.5mm。 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 余量的校核： Z2max= P1max-P2min=23.5+0.16-22-0.4=1.26mm Z2min=P1min-P2max=23.5-0.23-22+0.147= 1.1123mm 余量校核表明，所确定的工序尺寸公差合理。 将工序尺寸按“入体原则”表示；P3=25 P2=23.5 P1=22mm。 表表 5-1 各种加工方法的加工经济精度各种加工方法的加工经济精度 加工方法经济精度加工方法经济精度 粗车端面IT11IT13钻孔IT12IT13 精车端面IT7IT9钻头扩孔 IT11 细车端面IT6IT8粗扩IT12IT13 粗铣IT9IT13精扩IT10IT11 精铣IT7IT11一般铰孔IT10IT11 细铣IT6IT9精铰IT7IT9 拉IT6IT9粗拉毛孔IT10IT11 粗磨IT7IT10精拉IT7IT9 精磨IT6IT9粗镗IT11IT13 平 面 研磨 IT5 内 孔 表 面 精镗IT7IT9 工序 5-加工拨叉脚槽内侧面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。 第 5 工序的加工过程为： （1）以左端面 A 及心轴，铣拨叉脚槽内侧面，保证工序尺寸 P2； （2）以左端面 A 及心轴，铣拨叉脚槽内侧面，保证工序尺寸 P1，并保证零件设计 尺寸要求 L，L= P1=18mm。 图 5-5 第 5 工序加工方案示意图 图 5-6 第 5 工序工艺尺寸链图 从图 5-5 所示知，P2=P1-2Z2,其中 Z2 为精加工余量，查机械加工余量手册得： Z2=1.0mm，则 P2=（18-2）=16mm。由于工序尺寸 P2 是在粗车加工中保证的，查附 表知，粗车工序的经济精度等级可达到加工面的最终加工要求-IT11，因此确定该 工序尺寸公差为 IT11，其公差值为 0.13mm，故 P2=（160.065）mm； 从图 5-6 所示工序尺寸链知，P3=P2-2Z1，其中 Z1 为粗铣余量，查机械加工余 量手册得：Z1=1.5mm，则 P2=（16-3）=13mm。由于工序尺寸 P3 是毛坯的尺寸， 因此确定该工序尺寸公差为 IT13，其公差值为 0.27mm，故 P3=（130.145）mm； 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 （1）余量 Z2 的校核，在图 5-2 所示尺寸链中 Z2 是封闭环，故： Z2max=（P1max-P2min）/2=18+0.11-(16-0.065)/2mm= 1.0875mm Z2min= (P1min-P2max)/2=18-(16+0.065)/2mm= 0.9675mm （2）余量 Z1 的校核，在图 5-2 所示尺寸链中 Z1 是封闭环，故： Z1max= (P2max-P3min)/2=16+0.065-(13-0.145)/2mm= 1.605mm Z1min= (P2min-P3max)/2=16-0.065-(13+0.145)/2mm= 1.395mm 余量校核表明，所确定的工序尺寸公差合理。 将工序尺寸按“入体原则”表示；P1=18mm，P2=16mm，P3=13mm。 工序 6-加工拨叉脚台阶面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。 图 5-6 第 6 道工序简图 第 6 工序的加工过程为： （1）以端面定位，粗铣台阶面，保证工序尺寸 P1 ； （2）以端面定位，精铣台阶面，保证工序尺寸 P2； 图 5-7 第 6 工序工艺尺寸链图 从图 5-7 所示知，P2=P1-2Z2,其中 Z2 为精加工余量，查机械加工余量手册得： Z2=1.0mm，则 P2=24-2=23 ，在粗车加工中保证的，查附表（5）知，粗车工序的经济 精度等级可达到加工面的最终加工要求-IT11，因此确定该工序尺寸公差为 IT11，其 公差值为 0.13mm，故 P2=（230.065）mm； 所示工序尺寸链知，P3=P2-2Z1，其中 Z1 为粗铣余量，查机械加工余量手册 得：Z1=2，则 P2=（23-1）=22，P3=（220.145）mm。 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 （1）余量的校核，故 Z2max=（P1max-P2min）/2=24+0.11-0.065)/2mm= 12.022mm Z3min= (P1min-P2max)/2=23-22+0.065 mm= 1.065mm 余量校核表明，所确定的工序尺寸公差合理。 将工序尺寸按“入体原则”表示；P1=24，P2=23,p3=22 6 切削用量、时间定额的计算 6.1 切削用量的计算切削用量的计算 工序 1-粗铣拨叉头下端面： 该工序分一个工步，是以左右面定位，粗铣拨叉架下面； （1）背吃刀量的确定，工步 1 的背吃刀量取为 Z1（参见图 5-1） ，Z1 等于 A 面 1p a 的毛坯总余量减去工序的余量 Z3，即 Z1=2.5mm-1mm=1.5mm； （2）进给量的确定，由表 1.4切削用量简明手册 ，在粗铣铸铁、刀杆尺寸为 16mm 25mm、以及工件直径为 60100mm 时： mmap3 f=0.61.2mm/r 所以选择： f=1.0mm/r （3）铣削速度的计算，由表 1.11切削用量简明手册 ，当用 YG6 硬质合金铣刀 铣削166181Mpa 灰铸铁,f1.0mm/r,切削速度 1=80m/min。 b mmap3 切削速度的修正系数为（参见 1.28切削用 206 . 1 02 . 1 85 . 0 15 . 1 21 . 1 0 . 1 v k 量简明手册 ） ，故： min/ 5 . 96min/206. 180 1 mmkv c min/77.409min/ 75 5 . 9610001000 rr D n c 选择： min/410rnc 这时实际切削速度： min/ 5 . 96 1000 41075 1000 m Dnc c 工序 2-粗铣拨叉头左右端面： （1）背吃刀量的确定，取。 mmZap1 3 （2）进给量的确定，精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。查表 1.6切削 用量简明手册 ，当表面粗糙度为3.2m，=96.5m/min 时， a Rmmap1 f=0.30.35mm/r。 选择：f=0.3mm/r。 （3）铣削速度的计算： 根据表 1.11，当时， ,181166MPa b ,4 . 1 mmaprmmf/38 . 0 切削速度的修正系数为 1，故。 min,/156 1 mmin/156 m c 。 min/4 .662min/ 75rr D n c 工序 3-钻、扩 25 孔： （1）选择高速钢麻花钻头的切削用量： A、按加工要求决定进给量：当加工精度为 IT12IT13 精度，时， mmd20 0 。 rmmf/53 . 0 由于，故应乘孔深修正系数，则 6 . 3 22 80 d l 95 . 0 lf k rmmrmmf/50 . 0 /95 . 0 53 . 0 B、按钻头强度决定进给量；当，钻头强度允许的进给 MPa b 181mmd20 0 量。 rmmf/11 . 1 C、按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给机 mmdMPa b 5 . 20,200 0 构允许的轴向力为 8800N，进给量为 0.53。 rmm/ （2）选择高速钢麻花钻头的切削速度： 由表 2.15切削用量手册 ，HBS=161181MPa 的灰铸铁，。 min/15m c 切削速度的修正系数为：，故： 85 . 0 v k min/45.170min/ 20 1585 . 0 100085 . 0 1000 0 rr d n c （3）计算基本工时： min885 . 0 min 53 . 0 45.170 80 nf L tm 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 粗扩钻： min/45.170rn rmmf/53 . 0 min/15mvcmmd 8 . 21 0 修正系数， 故。 10 v Kmin/15mvc min/219 1000 0 r d v ns 计算工时： min66 . 1 53 . 0 45.170 150 nf L tm 精扩钻： min/45.170rn rmmf/40 . 0 min/15mvcmmd22 0 修正系数， 故。 10 v Kmin/15mvc min/219 1000 0 r d v ns 计算工时： min2 . 2 40 . 0 45.170 150 nf L tm 工序 4-铣拨叉脚槽： （1）背吃刀量的确定，工步 1 的背吃刀量取为，=1.5mm；工步 2 的背吃 1p a 1 Z 1 Z 刀量取为，=1.0mm。 2p a 2 Z 2 Z （2）进给量的确定，按机床功率为 510kW、工件夹具系统刚度为中等条件选 取，该工序的每齿进给量取为 0.2mm/z。 z f （3）铣削速度的计算： 按镶齿铣刀、d/z=18/3 的条件选取，铣销速度 可取为 19m/min。 ，参照表 4-15（机械制造技术基础教程 ）所列 X51 型立 min/336 1000 r d n 式铣床的主轴转速，取转速 n=380r/min。再将此转速代入公式，可求出该工 d n 1000 序的实际铣销速度 =21.477 m/min。 工序 5-铣拨叉头台阶面： （1）背吃刀量的确定，工步 1 的背吃刀量取为/2，=2.0mm；工步 2 的背吃 1p a ZZ 刀量取为/2，=1.0mm。 2p a Z 2p a （2）进给量的确定，按机床功率为 510kW、工件夹具系统刚度为中等条件选 取，该工序的每齿进给量取为 0.2mm/z。 z f （3）铣削速度的计算： 按镶齿三面刃铣刀、d/z=80/10 的条件选取，铣销速度 可取为 44.9m/min。 ，参照表 4-15（机械制造技术基础教程 ）所列 X61 型 min/65.178 1000 r d n 卧式万能铣床的主轴转速，取转速 n=160r/min。再将此转速代入公式，可求 d n 1000 出该工序的实际铣销速度 =40.2 m/min。 6.2 时间定额的计算时间定额的计算 6.2.1 基本时