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东华理 工大学 05 级毕业设计论文 东华理工大学长江学院 毕业设计 ( 论文 ) 题 目： 变速拨叉加工工艺及工装 设计 英文题目： Fork speed processing technology and equipment 学生姓名 学 号 指导教师 职称 专 业 机械工程及自动化 二 零 零 九 年 五 月 二十七 日 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 摘 要 本论文设计的是变速拨叉的加工工序、设计方案、计算过程以及钻孔的夹具设计。拨叉表面加工方法的选择、加工顺序的安排、工序集中与分散的处理、加工阶段的划分、机床和工艺装备的选择、加工余量与工序尺寸及公差的确定等都是编制工艺规程的主要问题。而夹具设计所面临的是设计方案的确定、定位元件的选择、定位误差的分析与计算、夹紧力的计算、夹具体毛坯结构及夹具元 件配合的确定。还有拨叉毛坯图、零件图和夹具装配图的绘制，如何保证用拨叉的技术条件是加工过程最为重要的问题，而夹具也起着至关重要的作用。 拨叉的合理结构设计、加工工艺性设计，保证拨叉的加工质量，对提高生产效率有着重要意义，它是保证产品质量的关键所在。 通过对拨叉加工过程的设计，可以发现一个产品的设计需要各个加工过程很好的配合才能成功。 关键词： 拨叉； 工艺； 夹具； 夹紧； 定位 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 Abstract In this paper, the design of the fork processing speed, design, calculation and design of drilling jig. Fork the surface of the choice of processing methods, processing sequence of the arrangement, process centralization and decentralization of treatment, the division stage of processing, machine tools and process equipment selection, allowance and processes determine the size and tolerance of the preparation process are the main point of order problem. Fixture Design and facing the program is designed to identify, locate component selection, positioning errors of analysis and calculation, the calculation of clamping force, the specific folder structure and the rough with the determination of fixture elements. There are fork blank map, fixture assembly parts diagram and mapping how to ensure the technical conditions fork is the most important process, and fixture also plays a vital role. Fork reasonable structural design, design process to ensure quality processing fork, to improve the productivity of great significance, it is to ensure that the key to product quality. Fork through the design process can be found in a product design process requires a good co-ordination to succeed. Keywords: fork; technology; fixture; clamping; positioning nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 目录 第一章 拨叉零件的分析 1 1.1 零件的作用 .1 1.2 零件的技术要求 . 1.3 工艺分析 第二章 工艺规程的设计 . 2.1 确定毛坯的制造形式 .3 2.2 基面的选择 .3 2.3 表面加工方法的确定制定工艺路 .3 2.4 工序顺序安排的确定 .3 2.5 确定工艺路线 .4 2.6 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .5 2.7 确立切削用量及基本工时 .5 第三章 夹具设计 . .9 3.1 问题的提出 9 3.2 夹具设计 .9 参考文献 .17 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 序言 机械制造工业是为现代化建设提供各种机械装备的部门，在国民经济的发展中具有十分重要的地位。机械制造工业的发展规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志，因此，我国一贯都把发展机械制造工业作为发展国民经济的战略重点之一。 我国机械制造工业虽然取得了很大的进步，但与工业发达的国家相比，在生产能力、技术水平、管理水平和劳动生产率等方面，还有很大的差距。因此，我国的机械制造工业今 后的发展，除了不断提高常规机械生产的工艺装备和工艺水平外，还必须研究开发优质高效精密工艺，为高新技术产品的生产提供新工艺、新装备，加强基础技术研究，强化和掌握引进技术，提高自主开发能力，形成常规制造技术与先进制造技术并进的机械制造工业结构。 制造自动化及其发展是机械制造行业中的最新技术进步的又一个标志，但随着数控加工的应用的推广， CAD 和 CAM 逐步进入实用阶段，特别是柔性制造系统（ FMS）的出现，提高生产效率，降低成本，同时也保证了产品的质量和改善了劳动条件。目前，计算机集成制造系统（ CIMS）正在研究和开发 ，也即将投入使用，它的出现将会更大程度的改变现代世界的机械行业。 我研究的课题是拨叉。拨叉应用在变速箱的换档机构中，拨叉头孔套早变速叉轴上。拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变换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，拨插脚拨动双联变换齿轮在花键上滑动一改变档位，从而改变速度。该拨叉在改换档位是要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性，以适应拨叉的工作条件。该拨叉形状特殊，结构简单。为实现换档变速的功能，其叉轴空与变速叉轴有 配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需要承受冲击载荷，为增强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为 48 58HRC。拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工。并在轴方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工表面又提高了换档是叉脚端面的接触刚度。该零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求 毕业设计是本专业培养我们的最后一个综合性的实践教学环节，通过完成一定的生成设计或科研试制任务，获得运用基本理论的工程技术训练达到综合素质和能力 的提高。其目的的培养我们独立分析和处理专业问题的能力。 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 第一章 拨叉零件的分析 1.1 零件的作用 拨叉应用在变速箱的换档机构中，拨叉头孔套早变速叉轴上。拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变换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，拨插脚拨动双联变换齿轮在花键上滑动一改变档位，从而改变速度。该拨叉在改换档位是要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性，以适应拨叉的工作条件。该拨叉形状特殊，结构简单。为实现换档变速的 功能，其叉轴空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要承受冲击载荷，为增强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为 48 58HRC。拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工。并在轴方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工表面又提高了换档是叉脚端面的接触刚度。该零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求 1.2 零件的技术要求 零件的技术要求表 加工表面 尺寸及偏差 mm 表面粗糙度 Ra 公差精及度等级 形位公差 /mm 拨叉头左端面 83.5 3.2 IT12 拨叉头右端面 83.5 3.2 IT12 拨叉脚内表面 R40 12.5 IT13 拨叉脚两端面 0.20.37 2.5 IT9 12 孔 0 1050 04512 5 IT7 0.1 A 8 孔 +0.108 20 IT7 操纵槽内侧面 13.5 5 IT12 操纵槽底面 11 10 13 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。叉脚两端面杂工作中需承受冲击载荷，为增加强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为 4858HRC。 1.3 拨叉的工艺分析 分析零件图可知，拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度。 0 1050 04512mm 孔的的端面为平面，可以防止钻头偏钻，可以保证加工精度；另 外，该零件除了主要工作表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣床钻床的粗加工就可以达到加工要求 ;而主要的饿表面虽然加工精度要求较高 ,但也可以在正常的生产条件下 ,采用较经济的方法保证质量的加工出来 .由此可见 ,该零件的工艺性能较好 . 第二章 工艺规程的设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 ZG45。考虑零件在机床运行过程中要承受的载荷较大 ,为增强拨叉的强度和冲击韧度，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。该零件的轮廓尺寸不大 ,且生产类型为大批量的生产 ,为提高生产率和锻件的精 度 ,宜采用模锻方法制造毛坯。 2.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准有粗基准和精基准之分。通常先确定精基准然后确定粗基准。基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （ 1）精基准的选择。 根据零件的技术要求和装配要求选择拨叉的端面和叉轴孔 12mm 作为精基准。零件上的很多表面都是可以采用它们作为精基准进行加工，即遵循“基准统一”的原则。叉轴孔 12mm的轴线是设 计基准。选择基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔 8mm。实现设计基准和工艺基准的重合，保证被加工表面的垂直度要求。选择拨叉头左端面作为精基准同样遵循了基准重合的原则。因为该拨叉在轴向方向上的尺寸多以该端面作为设计基准。另外由于拨叉件的刚性较差受力容易产生弯曲变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形。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。选择拨叉头左端面作进进精基准。夹紧可作用在拨叉头的右端面上夹紧稳定可靠。 （ 2）精基准的选择。 作为粗基准的表面平整 ，没有飞边毛刺或其他表面缺欠。拨叉轴孔 12mm 的外圆和右nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 端面作为粗基准。采用 12mm 外圆面定位加工内孔可保证孔的内壁厚度均匀。采用拨叉右端面做粗基准加工左端面可以为后续工序准备精基准。 2.3 表面加工方法的确定 根据拨叉零件图上各个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件表面的加工方法如下表 加工表面 尺 寸 精 度 等级 表面粗糙度 Ra 加工方案 备注 拨叉头左端面 IT12 3.2 粗铣 拨叉头右端面 IT12 3.2 粗铣 拨叉脚内表面 IT13 12.5 粗铣 磨 拨叉脚两 端面 IT9 2.5 粗铣 粗磨 精磨 12 孔 IT7 5 钻 铰 拉 8 孔 IT7 20 钻 操纵槽内侧面 IT12 5 粗铣 操纵槽底面 13 10 粗铣 2.4 工序顺序的安排 1 机械加工工序 （ 1）遵循“先基准后其他”的原则，首先加工精基准 拨叉头左端面和 12mm （ 2）遵循“先粗后精”的原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 3）遵循“先主后次”的原则，先加工主要表面 拨叉头左端面和叉轴孔 12mm 和拨叉脚的两端面，后加工次要表面 操纵槽底面和内 侧面 （ 4）遵循“先面后孔”的原则，先加工拨叉头的端面，在加工叉轴孔 12mm 孔；先铣操纵槽，在钻 8mm 孔 2 热处理工序 锻成型后切边，进性调质，调质的硬度为 241 285HBS，叉脚精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受的冲击载荷的能力。 3 辅助工序 粗加工拨叉两端面和热处理后，安排校正工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺清洗和钟检工序。 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 2.5 确定工艺路线 工序一 铸钢 工序二 清砂 工序三 热处理 正火 工序四 校正 整形 工序五 检验毛坯 工序六 铣拨叉两端面 工序七 1 钻 12mm 孔 2 铰孔 工序八 第一拉孔 第二次拉孔 工序九 检验 工序十 1 锪端面 2 孔口倒角 工序十一 1 锪另端面取总长 2 孔口倒角 工序十二 校正叉脚高低 工序十三 校正叉脚开挡 工序十四 1 铣叉口面 2 铣 5.5mm 平面 3 铣 0.200.307 mm平面至尺寸 0.200.307.20 mm4 铣 0.12013.5 mm槽 工序十五 倒角去毛刺 工序十六 钻锁销孔，去内孔毛刺 1 钻 8mm 孔 2 去内孔毛刺 工序十七 1 钻通气孔 3mm 2 去内孔毛刺 工序十八 叉槽两侧面处高频淬火 工序十九 校正叉脚高低 工序二十 1 磨叉脚上端 面至锁销孔中心尺寸为 0.050.137.15 mmnts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 2 磨叉脚下端面至上端面尺寸为 0.200.306.8 mm工序二十一 镀铬 工序二十二 校正叉脚高低 工序二十三 磨叉交两端面 1 磨上端面至尺寸 00.807.25 mm2 磨下端面至尺寸 0200.807 mm工序二十四 磨叉脚开挡面 工序二十五 按检验卡要求检验 工序二十六 清 洗，涂防锈油，入库 2.6 加工余量，工序尺寸的确定 2.6.1 叉头两端面：粗铣 锪平面 查 课程设计 表 2-35，粗铣端面的余量为 3mm,锪端面的余量为 0.5mm；查 课程设计 表 1-20 可知，粗铣的精度为 IT12，锪端面为 IT11； 由此可知单边余量为 2.5mm; 工序尺寸偏差按“入体原则”标注为：粗铣 86.5 0.30，锪端面 84.5 0.190。 2.6.2 叉脚两端面：铣 粗磨 精 磨 查 课程设计 表 2-35 可知，粗铣余量为 3mm，查 课程设计 表 2-36 可知，粗磨余量为 0.3mm,精磨余量为 0.2mm； 查 课程设计 表 1-20 可知，粗铣的精度为 IT12，粗磨为 IT10，精磨为 IT9； 由此可知端面单边余量为 3.5mm； 查 课程设计 表 2-40 可得各公差为： T 铣 =0.09mm,T 粗磨 =0.058mm， T 精磨=0.036mm; 工序尺寸偏差按“入体原则”标注为：铣 14 0.090，粗磨 8 0.0580，精磨 7.4 0.0360。 2.6.3 叉脚内表面：铣 磨 查 课程设计 表 2-35 可知，铣削余量为 3mm，查 课程设计 表 2-36 可知磨削余量为 0.3mm； nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 查 课程设计 表 1-20 可知，粗铣的精度为 IT12，粗磨为 IT10； 由此可知单边余量为 3.3mm； 查 课程设计 表 2-40 可得， T 铣 =0.3mm， T 磨 =0.12mm； 工序尺寸偏差按“入体原则”标注：铣削 69.8 0.30；磨削 75.8 0.120。 2.6.4 叉口两侧面：铣 查 课程设计 表 2-35 可知，铣削余量为 3mm； 查 课程设计 表 1-20 可知，铣的精度为 IT12； 由此可知，单边余量为 3mm； 查 课程设计 表 2-40 得， T 铣 =0.18mm； 工序尺寸偏差按“入体原则 ”标注：铣 7.500.18， 39.6500.18； 2.6.5 铣 5.5mm 平面 查 课程设计 表 2-35 可得铣削余量为 1mm； 查 课程 设计 表 1-20 可得，铣的精度为 IT12； 由此可知单边余量为 1mm； 查 课程设计 表 2-40 得 T=0.12mm； 工序尺寸偏差按“入体原则 ”标注：铣 7.500.122.7 切削用量的计算 工序六 粗铣拨叉头两端面 该工序分两工步，分别粗铣拨叉头两个端面。由于这两个 工步在同一台机床上经过一次走刀加工完成，因此它们所选用的切削速度 v 和进给量 f 是一样的。 （ 1）背吃刀量的确定 1pa=2mm p2a=2mm。 (2) 进给量的确定 课程设计表 5-7，按机床的功率 5-10KW，工件 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量zf取为 0.08mm/z。 （ 3）铣削速度的计算 查课程设计表 5-9，按镶齿铣刀 d/Z=80/10，的条件选取，铣削速度 v 可取 44.9m/min。由公式 n=1000v/ d 可得该工序铣刀转速， n=1000*44.9m/min/ *80mm=178.65r/min,参照课程设计表 4-15 所列 X-51 型立式铣床的主轴转速，取 n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度v=40.2m/min。 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 工序七 钻 12mm 孔 铰孔 （ 1） 钻 12mm 孔工步 1）背吃刀量的确定 pa=11.5mm。 2）进给量的确定 参照课程设计表 5-22，选取该工步的每转进给量 f=0.1mm/r。 3）切削 速度的计算 参照课程设计表 5-22，按工件材料为 ZG45 的条件选取，切削速度 v 可取为 22m/min。由公式 n=1000v/ d 可求得钻头的钻速 n=897.6r/min, 参课程设计表 4-9 所列 Z525 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=960r/min。在将此转速代入公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v=23.5m/min。 (2) 粗铰孔 1）背吃刀量的确定 pa=0.1mm。 2）进给量的确定 参照课程设计表 5-31，选取该工步的每转进给量 f=0.4mm/r。 3）切削速度的计算 参照课程设计表 5-31，切削速度 v 可取为 22m/min。由公式n=1000v/ d 可求得钻头的钻速 n=80r/min, 参照课程设计表 4-9 所列 Z525 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=97r/min。在将此转速代入公式 n=1000v/ d 中可求 的实际的切削速度 v=2.4m/min。 工序八 拉孔 （ 1） 第一次拉孔工步 1） 背吃刀量的确定pa=0.2mm。 2）进给量的确定 参照课程设计表 5-33 选取该工步的每转进给量 f=0.01mm/r（单齿面升量）。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5-34，选取该工步的拉刀的速度为 5m/min。 (2)第二次拉孔工步 1）背吃刀量的确定 pa=0.2mm。 2）进给量的确定 参照课程设计表 5-33 选取该工步的每转进给量 f=0.01mm/r（单齿面升量）。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5-34，选取该工步的拉刀的速度为 5m/min。 工序十 锪端面 1） 背吃刀量的确定 pa=0.5mm。 2） 进给量的确定 参照课程设计表 5-31，选取该工步的每转进给量 f=0.10mm/r。 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 3） 切削速度的确定参照课程设计表 5-32，切削速度 v 可取为 10m/min。由公式n=1000v/ d 可求得铰刀 转速 n=159.2r/min, 参照课程设计表 4-9 所列 Z525 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=195r/min。在将此转速代如公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v=12.4/min。 工序十一 锪另一端面取总长 1） 背吃刀量的确定 pa=0.5mm。 2） 进给量的确定 参照课程设计表 5-31，选取该工步的每转进给量 f=0.10mm/r。 3）切削速度的确定参照课程设计表 5-32，切削速 度 v 可取为 10m/min。由公式n=1000v/ d 可求得铰刀转速 n=159.2r/min, 参照课程设计表 4-9 所列 Z525 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=195r/min。在将此转速代如公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v=12.4/min。 工序十四 铣各部平面，槽及叉口 （ 1）铣叉口面工步 1）背吃刀量的确定 pa=3mm。 2) 进给量的确定 课程设计表 5-7，按机床的功率 5-10KW，工件 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量zf取为 0.08mm/z。 3）铣削速度的计算 查课程设计表 5-9，按镶齿铣刀 d/Z=80/10 的条件选取，铣削速度 v 可取 44.9m/min。由公式 n=1000v/ d 可得该工序铣刀转速， n=1000*44.9m/min/ *80mm=178.65r/min,参照课程设计表 4-15 所列 X-51 型立式铣床的主轴转速，取 n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度v=40.2m/min。 （ 2） 铣 5.5mm 平面工步 1）背吃刀量的确定 pa=1.5mm。 2) 进给量的确定 课程设计表 5-7，按机床的功率 5-10KW，工件 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量zf取为 0.08mm/z。 3）铣削速度的计算 查课程设计表 5-9，按镶齿铣刀 d/Z=80/10 的条件选取，铣削速度 v 可取 44.9m/min 。 由 公 式 n=1000v/ d 可 得 该 工 序 铣 刀 转 速 ，n=1000*44.9m/min/ *80mm=178.65r/min,参照课程设计表 4-15 所列 X-51 型立式铣床的主轴转速，取 n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度 v=40.2m/min。 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 （ 3）铣 0.200.307 mm平面至尺寸 0.200.307.20 mm工步 1）背吃刀量的确定 pa=1.5mm。 2) 进给量的确定 课程设计表 5-7，按机床的功率 5-10KW，工件 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量zf取为 0.08mm/z。 3）铣削速度的计算 查课程设计表 5-9，按镶齿铣刀 d/Z=80/10 的条件选取，铣削速度 v 可取 44.9m/min 。 由 公 式 n=1000v/ d 可 得 该 工 序 铣 刀 转 速 ，n=1000*44.9m/min/ *80mm=178.65r/min,参照课程设计表 4-15 所列 X-51 型立式铣床的主轴转速，取 n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度 v=40.2m/min。 （ 4） 铣 0.12013.5 mm槽工步 1）背吃刀量的确定 pa=1.0mm。 2) 进给量的确定 课程设计表 5-7，按机床的功率 5-10KW，工件 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量zf取为 0.08mm/z。 3）铣削速度的计算 查课程设计表 5-9，按镶齿铣刀 d/Z=80/10 的条件选取，铣削速度 v 可取 44.9m/min 。 由 公 式 n=1000v/ d 可 得 该 工 序 铣 刀 转 速 ，n=1000*44.9m/min/ *80mm=178.65r/min,参照课程设计表 4-15 所列 X-51 型立式铣床的主轴转速，取 n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度 v=40.2m/min。 工序十六 钻 8mm 孔 1）背吃刀量的确定 pa=8mm。 2）进给量的确定 参照课程设计表 5-22，选取该工步的每转进给量 f=0.1mm/r。 3）切削速度的计算 参照课程设计表 5-22，按工件材料为 ZG45 的条件选取，切削速度 v 可取为 22m/min。由公式 n=1000v/ d 可求得钻头的钻速 n=897.6r/min, 参照课程设计表 4-9 所列 Z525 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=960r/min。在将此转速代入公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v=23.5m/min。 工序十七 钻通气孔 3mm 1)背吃刀量的确定 pa=3mm。 2)进给量的确定 参照课程设计表 5-22，选取该工步的每 转进给量 f=0.1mm/r。 3)切削速度的计算 参照课程设计表 5-22，切削速度 v 可取为 20m/min。由公式nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 n=1000v/ d 可求得钻头的钻速 n=2123.4r/min, 参照课程设计表 4-9 所列 Z4006 型台式钻床的主轴转速，取转速 n=2900r/min。在将此转速代入公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v=27.3m/min。 工序二十 粗磨脚叉两端面 （ 1）粗 磨叉脚上 端面至锁销孔中心尺寸为 0.050.137.15 mm工步 1）背吃刀量的确定pa=0.4mm。 2）进给量的确定 参照课程设计表 5-35，选取该工步的进给量 f=0.0068mm/r。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5-35，选取工件的运动速度为 v=25m/min。由公式 n=1000v/ d 可求的该工序的砂轮转速为 99.5r/min。再将此转速代入 公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为 v=25m/min 。 （ 2）粗 磨叉脚下端面至上端面尺寸为 0.200.306.8 mm1）背吃刀量的确定pa=0.3mm。 2）进给量的确定 参照课程设计表 5-35，选取该工步的进给量 f=0.0068mm/r。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5-35，选取工件的运动速度为 v=25m/min由公式 n=1000v/ d 可求的该工序的砂轮转速为 99.5r/min。再将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为 v=25m/min 。 工序二十三 磨叉交两端面 （ 1）精磨上端面至尺寸 00.807.25 mm工步 1）背吃刀量的确定pa=0.2mm。 2）进给量的确定 参照课程设计表 5-36，选取该工步的进给量 f=0.0040mm/r。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5-36，选取工件的运动速度为 v=30m/min由公式 n=1000v/ d 可求的该工序的砂轮转速为 119.4r/min。再将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为 v=29.9m/min 。 （ 2） 精磨下端面至尺寸 0200.807 mm工步 1）背吃刀量的确定pa=0.2mm。 2）进给量的确定 参照课程设计表 5-36，选取该工步的进给量 f=0.0040mm/r。 3）切削速度的确定 参照课 程设计表 5-36，选取工件的运动速度为 v=30m/min 由公式 n=1000v/ d 可求的该工序的砂轮转速为 119.4r/min。再将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为 v=29.9m/min 。 工序二十三 磨叉脚的开挡面 1）背吃刀量的确定pa=0.3mm。 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 2）进给量的确定 参照课程设计表 5-36，选取该工步的进给量 f=0.0016mm/r。 3）切削速度的确定 参照课程 设计表 5-36，选取工件的运动速度为 v=15m/min 公式 n=1000v/ d 可求的该工序的砂轮转速为 238.8r/min。再将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为 v=14.9m/min。 第三章 夹具的设计 决定设计第十七道工序 钻 M3 孔的钻床卡具。本卡具将用于 Z4006 立式钻床。刀具为 3 的高速钢麻花钻。 3.1 问题的提出 在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本步的重点应在卡紧 的方便与快速性上。 3.2 夹具的设计 3.2.1 基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择 12 孔为基准，即以一面 上 一长销（自由度限制数： 5）配合以一挡销（自由度限制数： 1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。 3.2.2 切削力和卡紧力计算 本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 轴向力 NkfdCFFyMMfFi 52.20.10.1006.0420 8.00.10 扭矩 MNkfdCMMyMzMMc 68.00.20 104 1 6.70.10.10 0 6.02 0 6.0由于扭矩很小，计算时可忽略。 卡 紧力为 NFF f 04.52 取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。 3.2.3 误差的分析 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卡具体底版的水平力，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。 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 3.2.4 卡具 操作的简要说明 卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。 钻模套上设置有钻套，用于确定的钻头位置。 参考文献 （ 1） 机械加工工艺手册。 李洪主编。北京：北京出版社。 1990 （ 2） 机械加工工艺手册第一卷。孟少农主编。北京：机械工业出版色 1991 （ 3） 机械夹具设计手册（第二册）。东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学编。上海：上海科学技术出版， 1990 nts东华理 工大学 05 级毕业设计论文 （ 4） 金属机械加工工艺人员手册。赵如福主编。上海：上海科学技术出版社， 1990 （ 5） 简明机械加工工艺手册。徐圣群主编。上海：上海科学技术出版， 1991 （ 6） 机床夹具图册。大连理工大学。王小华主编。北京：机械工业出版社 1990 （ 7） 机床夹具图册。上海机械专科学校。孟宪栋。哈尔滨机电专科学校 刘彤安主编。北京：机械工业出版社 1992 （ 8） 机械制造工艺学。 江南大学 郑修本，上海机械专科学校 冯冠大主编。北京：机械工业出版社，1992 （ 9） 机床夹具设计。湘潭机电科学校 刘友才，江南大学 肖继德 主编。北京：机械工业出版社， 1992 （ 10） 机械零件设计手册 互换性与技术测量教材和金属切削原理与刀具教材 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 六 粗铣两端面 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立铣 X51 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗铣拨叉头左 端面 镶齿铣刀 160 40.2 0.08 2 2 粗铣拨叉头右端面 镶齿铣刀 160 40.2 0.08 2 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 七 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 七 钻，铰孔 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 Z525 1 夹具编号 夹具名称 切削 液 专用夹具 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻 12mm 孔 11.5 钻头 960 23.5 0.1 11.5 2 铰孔 铰刀 97 2.4 0.4 0.1 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 八 拉孔 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 拉床 L6110 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 第一次拉孔 圆孔拉刀 5 0.01 0.2 2 第二次拉孔 圆孔拉刀 5 0.01 0.2 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序 名称 材 料 牌 号 十 锪端面，倒角 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立钻 Z525 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工 时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 锪端面 锪钻 195 12.4 0.10 0.5 2 孔口倒角 钳台 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 十一 锪端面，倒角 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 锪另一端面 锪钻 195 12.4 0.10 0.5 2 孔口倒角 钳台 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 十二 校正叉脚高低 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钳台 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 校正叉脚高低 钳台 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 十三 校正叉脚开挡 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钳台 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 校正叉脚开挡 钳台 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 十五 倒角去毛刺 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钳台 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 倒角去毛刺 钳台 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 十四 铣平面 ， 槽及 叉口 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备 编号 同时加工件数 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 铣叉口面工步 镶齿铣刀 160 40.2 0.08 3 2 铣 5.5mm 平面工步 镶齿铣刀 160 40.2 0.08 1.5 3 铣 0.200.307 mm平面至尺寸 0.200.307.20 mm工步 镶齿铣刀 160 40.2 0.08 1.5 4 铣 0.12013.5 mm槽工步 镶齿铣刀 160 40.2 0.08 1 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 十六 钻孔及去毛刺 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式 钻床 Z525 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻 8mm 孔 8mm 钻头 960 23.5 0.1 8 2 去内孔毛刺 铰刀 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 十七 钻通气孔 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型 号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z4006 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻通气孔 3mm 3mm 钻头 2900 27.3 0.1 3 2 去内孔毛刺 铰刀 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 十九 校正叉交高低 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钳台 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅 助 1 校正叉交高低 钳台 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 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 变速拨叉 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 二十 磨叉脚上 下 端面 ZG45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 专用磨床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 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 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 磨叉脚上端面至锁销孔中心尺寸为 0.050.137.15 mm工步 99.5 25 0.0068 0.
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