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铣槽 镗孔 44 加工 工艺 夹具 设计

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湖南农业大学东方科技学院 毕业论文 （设计） 中期检查表 学 部 ： 理工学部 学生姓名 黄 成 学 号 200841914407 年级专业及班级 2008 级 机械设计制造及其自动化 专业 （ 四 ）班 指导教师 姓名 陈志亮 指导教师 职称 副教授 毕业 论文题目 拨叉加工工艺及 夹具 设计 毕业论文工作进度 已完成的主要内容 尚需解决的主要问题 1.熟悉课题，收集借阅有关资料 2. 拨叉 的加工工艺规程的部分编制 3.精铣 20.5 槽夹具的部分设计 4. 拨叉零件图的绘制 1.精铣 20.5 槽夹具的设计 2.精镗 44 孔夹具设计 3.拨叉 的 夹具 CAD 图纸的绘制 4.设计说明书的完成及修正 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 检查（考核）小组意见 检查小组组长签名： 年 月 日 nts学 生：黄 成 指导 老师：陈志亮 nts 机械加工工艺及夹具设计是我们在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为从事专业的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。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。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求，企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。 nts 改革开放以来，机械工业充分利用国内外两方面的技术资源，有计划地进行企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术，产品质量和水平以及经济效益有了很大的提高，为繁荣国内市场、扩大出口创汇、推动国民经济的发展起了重要作用。 制造业是国民经济的基础，随着以计算机技术为主导的现代科学技术的迅速发展，以“时间驱动”为特征的市场竞争、产品更新换代的加快、商品需求的多样化等使制造业面临着巨大的挑战，特别是像拨叉类不规则零件的加工就出现了重大问题，在现阶段拨叉类零件的加工还没达到现代自动化的加工水平。在批量的生产中，它的加工工艺还需要人工画线的方法来保证其精度，而对工件的装夹也是通过人工的方法进行的。因此，我国对拨叉类不规则零件的加工还处于效率低、加工成本高的阶段。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了越来愈高的要求，使多品种，中小批量生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出了更高的要求。 nts 目前，大批量生产正逐渐成为现代机械制造业新的生产模式。在这种模式中，要求加工机床和夹具装备具有更好的柔性，以缩短生产准备时间、降低生产成本，所以，按手动夹紧的方法已不能满足生产发展的要求，而气动、液压夹紧等夹具正是适应这一生产模式的工装设备。它对缩短工艺装备的设计、制造周期起到至关重要的作用。国内外为了适应这种生产模式，也把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业的主要发展。 nts 1 王先逵 .机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社， 2010. 2 刘朝儒 ,彭福荫，高政机械制图 M北京：高等教育出版社，2008. 3 朱张校主编 .工程材料 M.北京：清华大学出版社， 2008. 4 郝滨海 .锻造模具简明设计手册 M.北京：化学工业出版社， 2008 5 赵如福 .金属机械加工工艺人员手册 M.上海：上海科学技术出版公司， 2008. 6 戴 曙 .金属切削机床设计 M.北京：机械工业出版社， 2008. 7 薛源顺机床夹具手册 M.北京：机械工业出版社， 2008. 8 孙桓 .机械原理 M.北京：高等教育出版社， 2008. 9 成大先 .机械设计手册 第四卷 M.北京：化学工业出版社， 2010. 10 刘家仁 .机械设计常用元件手册 M.北京：机械工业出版社， 2008. ntsnts 1、 主要技术参数： 加工工艺规程的制订符合实际生产情况（生产纲领：成批大量） 夹具设计满足工厂加工技术要求，操作方便简单、安全。 适当考虑机动操作。 2、 毕业设计主要内容： 拨叉的加工工艺规程编制 精铣 20.5槽夹具设计 精镗 44孔夹具设计 nts 3、研究方法： 工厂实习 -收集资料-归纳分析 -粗、精基准确定 -加工工艺路线拟定 -工艺规程拟定 -设计指定工序夹具总装图 -绘制总装图、零件图 -编写说明书 4、毕业设计须完成任务： 3张以上 0号图纸（全部CAD出图）； 设计说明书一份（ 1.2万字以上） nts 2011.11.10 2011.11.20 选题 2011.11.21 2011.11.30 下达任务书 2011.12.01 2012.01.04 开题 2012.01.05 2012.04.15 设计 2012.04.16 2012.04.20 中期考核 2012.04.21 2012.05.14 完善与总结课题 2012.05.15 2012.05.31 提交正稿与指导老师评阅，专业委员会评阅 2012.06.01 2012.06.12 答辩与修改定稿 ntsnts湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证审批表 学生姓名 黄成 学号 200841914407 年级专业及班级 2008 级机械设计制造及其自动化 (4)班 指导教师及职称 陈志亮 副教授 开题时间 年 月 日 毕业论文（设计）题目 拨叉加工工艺及夹具设计 文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等） 一、选题研究意义 机械加工工艺及夹具设计是我们在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为从事专业的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。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。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求，企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。 二、国内外研究现状 改革开放以来，机械工业充分利用国内外两方面的技术资源，有计划地进行企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术，产品质量和水平以及经济效益有了很大的提高，为繁荣国内市场、扩大出口创汇、推动国民经济的发展起了重要作用。 制造业是国民经济的基础，随着以计算机技术为主导的现代科学技术的迅速 发展，以“时间驱动”为特征的市场竞争、产品更新换代的加快、商品需求的多样化等使制造业面临着巨大的挑战，特别是像拨叉类不规则零件的加工就出现了重大问题，在现阶段拨叉类零件的加工还没达到现代自动化的加工水平。在批量的生产中，它的加工工艺还需要人工画线的方法来保证其精度，而对工件的装夹也是通过人工的方法进行的。因此，我国对拨叉类不规则零件的加工还处于效率低、加工成本高的阶段。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了越来愈高的要求，使多品种，中小批量生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势， 必然对机床夹具提出了更高的要求。 目前，大批量生产正逐渐成为现代机械制造业新的生产模式。在这种模式中，要求加工机床和夹具装备具有更好的柔性，以缩短生产准备时间、降低生产成本，所以，按手动夹紧的方法已不能满足生产发展的要求，而气动、液压夹紧等夹具正是适应这一生产模式的工装设备。它对缩短工艺装备的设计、制造周期起到至关重要的作用。国内外为了适应这种生产模式，也把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业的主要发展。 nts三、主要参考资料 1 王先逵 .机械制造工艺学 M.北京：机械 工业出版社， 2010. 2 刘朝儒 ,彭福荫，高政机械制图 M北京：高等教育出版社， 2008. 3 朱张校主编 .工程材料 M.北京：清华大学出版社， 2008. 4 郝滨海 .锻造模具简明设计手册 M.北京：化学工业出版社， 2008 5 赵如福 .金属机械加工工艺人员手册 M.上海：上海科学技术出版公司， 2008. 6 戴 曙 .金属切削机床设计 M.北京：机械工业出版社， 2008. 7 薛源顺机床夹具手册 M.北京：机械工业出版社， 2008. 8 孙桓 .机械原理 M.北京：高等教育出版社， 2008. 9 成大先 .机械设计手册 第四卷 M.北京：化学工业出版社， 2010. 10 刘家仁 .机械设计常用元件手册 M.北京：机械工业出版社， 2008. nts研究方案 （ 研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等） 机械制造工艺规程编制及夹具设计是工厂机械技术人员的基本要求，“ 拨叉加工工艺及夹具设计 ”选题来源于生产实际现场，具有较强的实际应用价值。该课题需设计人综合运用大学所学课程去分析研究和解决工程设计中遇到的一些工程技术问题。 主要技术参数： 1、加工工艺规程的制订符合实际生产情况（生产纲领：成批大量） 2、夹具设计满足工厂加工技术要求，操作方便简单、安全。 3、适当考虑机动操作。 毕业设计主要内容： 1、 拨叉 的加工工艺规程编制 2、 精铣 20.5 槽夹具设计 3、 精镗 44 孔夹具设计 研究方法： 工厂实习 -收集资料 -归纳分析 -粗、精基准确定 -加工工艺路线拟定 -工艺 规程拟定 -设计指定工序夹具总装图 -绘制总装图、零件图 -编写说明书 毕业设计须完成任务： 1、 3 张以上 0 号图纸（全部 CAD 出图）； 2、设计说明书一份（ 1.2 万字以上） 时间进程安排（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等） 2011.09.05 2011.09.14 选题 2011.09.20 2011.09.21 下达任务书 2011.09.25 开题 2012.09.26 2012.04.15 设计 2012.04.16 2012.04.20 中期考核 2012.04.21 2012.05.01 完善与总结课题 2012.05.02 2012.05.14 提交正稿与指导老师评阅，专业委员会评阅 2012.05.17 2012.05.20 答辩与修改定稿 开题论证小组意见 组长签名： 年 月 日 专业委员会意见 专业教研室主任签名： 年 月 日 注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。 专业名称必须是全称，例如“会计学专业”，班序号用阿拉伯数字“ 1”、“ 2”标注。 此表如不够填写，可另加页。 nts 湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证记录 学 部： 理工学部 学生姓名 黄 成 学 号 200841914407 年级专业及班级 20 08 级 机械设计制造及其自动化 专业 （ 四 ）班 指导教师姓名 陈志亮 指导教师职称 副教授 毕业论文（设计）题目 拨叉加工工艺及夹具设计 论证小组质疑及指导意见 1、 拨叉的作用？ 2、 机床夹具设计的基本要求？ 3、 安排工件各加工表面的加工顺序应遵循怎样的原则？ 学生回答简要记录 1、 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 。 2、 稳定地保证工件的加工精度；提高机械加工的劳动生产率；结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件；应能降低工件的制造成本。 3、 工件各表面的加工顺序，一般按照下述原则安排：先粗加工后精加工；先基准面加工后其他面加工；先主要表面加工后次要表面加工；先平面加工后孔加工。 论证小组 成员签名 记录人签名： 论证时间： 2011 年 月 日 注：记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。 nts 湖南农业大学东方科技学院 毕业论文（设计）任务书 学生姓名 黄 成 学 号 200841914407 年级专业及班级 2008级机械设计制造及其自动化 (4)班 指导教师及职称 陈志亮 副教授 学 部 理工学部 20 年 月 日 nts 填 写 说 明 一、毕业论文（设计）任务书是学院根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写 。 二、此任务书必须针对每一位学生，不能多人共用 。 三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容 。 四、任务书一经下达，不得随意更改 。 五、各栏填写基本要求 。 （一）主要内容和要求 ： 1工程设计类选 题 明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求 。 2实验研究类选 题 明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等 。 3文法经管类论 文 明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等 。 （二）主要参考文献 与外文资料 ： 在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近 1 3 年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献 。 （三）毕业论文（设计）的进度安排 ： 1设计类、实验研究类课 题 实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的 20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的 50%；撰写初稿、修改、定稿约占总时间的 30%。 2文法经管类论 文 实习、调研、 资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的 60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的 40%。 六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名 。 nts 毕业论文（设计）题 目 拨叉加工工艺及夹具设计 主要内容和要求 机械制造工艺规程编制及夹具设计是工厂机械技术人员的基本要求，“ 拨叉加工工艺及夹具设计 ”选题来源于生产实际现场，具有较强的实际应用价值。该课题需设计人综合运用大学所学课程去分析研究和解决工程设计中遇到的一些工程技术问题。 主要技术参数： 1、加工工艺规程的制订符合实际生产情况（生产纲领：成批大量） 2、夹具设计满足工厂加工技术要求，操作方便简单、安全。 3、适当考虑机动操作。 毕业设计主要内容： 1、 拨叉 的加工工艺规程编制 2、 精铣 20.5 槽夹具设计 3、 精镗 44 孔夹具设计 研究方法： 工厂实习 -收集资料 -归纳分析 -粗、精基准确定 -加工工艺路线拟定 -工艺规程拟定-设计指定工序夹具总装图 -绘制总装图、零件图 -编写说明书 毕业设计须完成任务： 1、 3 张以上 0 号图纸（全部 CAD 出图）； 2、设计说明书一份（ 1.2 万字以上） 注：此表如不够填写，可另加附页 。 nts主要参考资料 1 王先逵 .机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社， 2010. 2 刘朝儒 ,彭福荫，高政机械制图 M北京：高等教育出版社， 2008. 3 朱张校主编 .工程材料 M.北京：清华大学出版社， 2008. 4 郝滨海 .锻造模具简明设计手册 M.北京：化学工业出版社， 2008 5 赵如福 .金属机械加工工艺人员手册 M.上海：上海科学技术出版公司， 2008. 6 戴 曙 .金属切削机床设计 M.北京：机械工业出版社， 2008. 7 薛源顺机床夹具手册 M.北京：机械工业出版社， 2008. 8 孙桓 .机械原理 M.北京：高等教育出版社， 2008. 9 成大先 .机械设计手册 第四卷 M.北京：化学工业出版社， 2010. 10 刘家仁 .机械设计常用元件手册 M.北京：机械工业出版社， 2008. 工作进度安排 起止日 期 主要工作内 容 2011.09.05 2011.09.14 选题 2011.09.20 2011.09.21 下达任务书 2011.09.25 开题 2012.09.26 2012.04.15 设计 2012.04.16 2012.04.20 中期考核 2012.04.21 2012.05.01 完善与总结课题 2012.05.02 2012.05.14 提交正稿与指导老师评阅，专业委员会评阅 2012.05.17 2012.05.20 答辩与修改定稿 要求完成日期： 20 年 月 日 指导教师签名： 接受任务日期： 20 年 月 日； 学生本人签名： 注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名 。 nts湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）选题审批表 学 部： 理工学部 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文题目 拨叉加工工艺及夹具设计 选题来源 （ ）结合科研课题 课题名称： （）生产实际或社会实际 （ ）其他 选题性质 （ ）基础研究 （）应用研究 （ ）其他 选题完成形式 （ ）毕业论文 （）毕业设计 （ ）提交作品，并撰写论文 指导教师姓名 陈志亮 职称 副教授 是否主持或参 与过科研课题 （）是（ ）否 选题依据和内容简要 “拨叉加工工艺及夹具设计”选题来源于生产实际现场。具有较强的实际应用价值。该课题能较好的让学生综合运用大学所学课程加以解决。通过该课题设计，可以达到 1）培养学生正确的设计思想与设计方法，敢于创造革新； 2）培养学生综合、灵活应用所学知识去分析研究和解决工程设计中遇到的一些工程技术问题； 3）进一步提高学生调查研究、设计计算、理论分析、查阅资料及绘制图样等各方面的基本技能。 毕业设计主要内容： 1、 拨叉的加工工艺规程编制 2、 精铣 20.5 槽夹具设计 3、 精镗 44 孔夹具设计 毕业设计主要任务： 1、 3 张以上 0 号图纸（全部 CAD 出图）； 2、设计说明书一份（ 1.2 万字以上） 专业委员会意见 专业委员会主任签名： 年 月 日 注：请在选项前的“（ ）”内打“”；意见栏必须由相应责任人亲笔填写，不够填写时可另加页。 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 锻造 010 模锻 拨叉 锻件 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 下道工序 退火 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 模锻 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 1 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工 序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 热处理 020 热处理 拨叉 锻件 技术要求： 1.消除白口组织，以便切削加工 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 模锻 下道工序 检验 毛坯 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 退火 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 2 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 金工 030 检验 拨叉 锻件 技术要求： 1.检验毛坯是否达到要求 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 热处理 下道工序 粗铣底平面 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 检验毛坯 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 3 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 金工 040 粗铣底平面 拨叉 锻件 设备名称及型号 立式铣床 (X52K) 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 0.36 1.31 1.67 冷却润滑液 乳化液 上道工序 检验毛 坯 下道工序 粗铣大头孔上平面 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 粗铣底平面 可转位面铣刀 游标卡尺 475 1 0.9 2.2 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 4 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 金工 050 粗铣大头孔上平面 拨叉 锻件 设备名称及型号 立式铣床 (X52K) 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 0.36 1.31 1.67 冷却润滑液 乳化液 上道工序 粗铣底平面 下道工序 钻、扩、铰 20 H9 孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 粗铣大头孔上平面 可转位面铣刀 游标卡尺 475 1 0.9 2.2 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 5 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件 名称 毛坯种类 金工 060 钻、扩、铰 20 H9 孔 拨叉 锻件 设备名称及型号 摇臂钻床（ Z3025） 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 0.48 1.775 2.255 冷却润滑液 乳化液 上道工序 粗铣大头孔 上平面 下道工序 粗镗孔 43.2 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 钻 孔 至 17 硬质合金锥柄麻 花钻头 游标卡尺 630 1 0.33 8.5 020 扩 17 孔至 19.7 硬质合金锥柄麻 花 扩孔 钻头 游标卡尺 500 1 0.6 1.35 030 铰 19.7 孔至 20 H9 硬质合金锥柄麻 花 机用铰刀 游标卡尺 315 1 2.0 0.15 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 6 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 金工 070 粗镗孔 43.2 拨叉 锻件 设备名称及型号 卧式金刚镗床（ T740K） 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 0.11 3.81 3.92 冷却润滑液 乳化液 上道工序 钻、扩、铰 20 H9 孔 下道工序 粗铣 18.5 槽 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 粗镗孔 至 43.2 硬质合金镗刀 游标卡尺 1000 1 0.2 1.1 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 7 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 金工 080 粗铣 18.5 槽 拨叉 锻件 设备名称及型号 立式铣床（ X52K） 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 1.05 1.41 2.46 冷却润滑液 乳化液 上道工序 粗镗孔 43.2 下道工序 钻 6 孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 粗铣槽至 18.5 错齿三面刃铣刀 游标卡尺 75 1 0.06 9.5 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 8 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 金工 090 精铣 底平面 拨叉 锻件 设备名称及型号 立式铣床 (X52K) 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 0.11 1.41 1.52 冷却润滑液 乳化液 上道工序 粗铣 18.5 槽 下道工序 精铣大头孔上平面 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 精铣底平面 可转位面铣刀 游标卡尺 600 1 1.2 1.0 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 9 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 金工 100 精 铣大头孔上平面 拨叉 锻件 设备名称及型号 立式铣床 (X52K) 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 0.24 1.31 1.55 冷却润滑液 乳化液 上道工序 精 铣底平面 下道工序 精镗 44 孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 精 铣大头孔上平面 可转位面铣刀 游标卡尺 600 1 1.2 1.0 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 10 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 金工 110 精 镗 44 孔 拨叉 锻件 设备名称及型号 卧式金刚镗床（ T740K） 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 0.104 3.81 3.914 冷却润滑液 乳化液 上道工序 精 铣大头孔 上平面 下道工序 精 铣 20.50+0.3槽 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 精镗孔至 44 硬质合金镗刀 游标卡尺 1000 1 0.15 0.4 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 11 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 金工 120 精 铣 20.50+0.3槽 拨叉 锻件 设备名称及型号 立式铣床（ X52K） 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 1.23 1.41 2.64 冷却润滑液 乳化液 上道工序 精镗 44 孔 下道工序 钻 6 孔 工歩号 工歩 内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 精 铣 槽至 20.50+0.3 错齿三面刃铣刀 游标卡尺 47.5 1 0.08 2.0 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 12 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 金工 130 钻 6 孔 拨叉 锻件 设备名称及型号 摇臂钻床 (Z3025) 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 乳化液 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 0.11 1.775 1.885 冷却润滑液 上道工序 精铣 20.50+0.3槽 下道工序 将大头孔 44 铣断 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 钻 6 孔 硬质合金锥柄麻花钻头 游标卡尺 1600 1 0.22 3 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 13 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种 类 金工 140 将大头孔 44 铣断 拨叉 锻件 设备名称及型号 立式铣床（ X52K） 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 0.616 1.41 2.026 冷却润滑液 乳化液 上道工序 钻 6 孔 下道工序 倒角去毛刺 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 将大头孔 44 铣断 细齿锯片铣刀 150 1 0.03 4 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 14 页 共 19 页 nts 湖南农业 大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 150 倒角去毛刺 拨叉 锻件 技术要求： 1.使相应面圆滑，不割手 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 将大头孔 44铣断 下道工序 校正 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 倒角去毛刺 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 15 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 160 校正 拨叉 锻件 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 倒角去毛刺 下道工 序 清洗 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 校正 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 16 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 170 清洗 拨叉 锻件 技术要求： 1.将零件清洗干净 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 校正 下道工序 终检 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 清洗 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 17 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 180 终检 拨叉 锻件 技术要求： 1. 整理文件 2. 检查各尺寸及尺寸精度 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 清洗 下道工序 入库 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 终检 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指 导 陈志亮 日期 第 18 页 共 19 页 nts 湖南农业大学 机制 教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 190 入库 拨叉 锻件 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 45 钢 规格 毛重公斤 净重 硬度 工时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 终检 下道工序 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 010 入库 拟定 黄 成 日期 2012.05.02 指导 陈志亮 日期 第 18 页 共 19 页 nts 湖南农业大学东方科技学院 全日制普通本科生毕业设计 拨叉加工工艺及夹具设计 THE DESIGN OF FORK PROCESSING CRAFT AND FIXTURE 学生姓名 ： 黄 成 学 号： 200841914407 年级专业及班级： 2008 级机械设计制造及其 自动化（ 4）班 指导老师及职称： 陈志亮 副教授 学 部： 理工学部 湖南长沙 提交日期 ： 2012 年 5 月 nts 湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生 毕业设计诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计 作者签名： 年 月 日 nts 目 录 摘要 . 1 关键词 . 1 1 前言 . 1 2 拨叉的工艺分析 . 2 3 工艺规程设计 . 4 3.1 加工工艺过程 . 4 3.2 确定各表面加工方案 . 4 3.2.1 影响加工方法的因素 . 5 3.2.2 加工方案的选择 . 5 3.3 确定定位基准 . 5 3.3.1 定位基准的选择 . 5 3.3.2 精基准的选择 . 5 3.3.3 粗基准的选择 . 6 3.4 工艺路线的拟订 . 6 3.4.1 工序的合理组合 . 6 3.4.2 加工阶段的划分 . 7 3.4.3 加工工艺路线方案的比较 . 8 3.5 拨叉的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 10 3.5.1 毛坯的结构工艺要求 . 10 3.5.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量 . 11 3.5.3 工序间加工余量的确定 . 11 3.6 确定切削用量及基本工时 . 12 3.7 时间定额计算及生产安排 . 21 4 镗孔夹具设计 . 25 4.1 定位、夹紧方案的选择 . 25 nts 4.2 切削力及夹紧力的分析计算 . 25 4.3 误差分析与计算 . 27 4.4 零、部件的设计与选用 . 28 4.4.1 定位销选用 . 28 4.4.2 夹紧装置的选用 . 29 4.5 夹具设计及操作的简要说明 . 29 5 铣槽夹具设计 . 29 5.1 定位基准的选择 . 29 5.2 切削力及夹紧分析计算 . 29 5.3 误差分析及计算 . 31 5.4 零、部件的设计与选用 . 31 5.4.1 定位销选用 . 31 5.4.2 夹紧装置的选用 . 32 5.4.3 定向键与对刀装置设计 . 32 5.5 夹具设计及操作的简要说明 . 34 6 结论 . 35 参考文献 . 35 致谢 . 36 附录 . 36 nts 1 拨叉 加工工艺及夹具设计 学 生 ： 黄 成 指导老师： 陈志亮 (湖南农业大学 东方科技学院，长沙 410128) 摘 要 ： 此次设计 是 进行 拨叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，具有体积小 ， 零件复杂的特点，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 加工面 ，其中各工序夹具都采用专用夹具，特别的对于加工大头孔 和 槽的工序中，选一面两销的定位方式，并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求 。 关键词 ： 拨叉 ； 加工工艺 ； 夹具设计 The Design of Fork Processing Craft and Fixture Author: Huang Cheng Tutor: Chen Zhiliang (Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128) Abstract： This design is to design processing craft and fixture of the fork whose parts are forging featured its small volume and complex structure. Because the surface is easier to process than the hole, the surface is processed firstly when doing the process flow. Then other parts are processed on the basic standards of processing surface. The clamps of every process are special clamps whose structure design is simple, convenient and meeting the requirements. Especially to the processing of the big hole and slot whose localization way choosing one side and two pins, and their clamping way are with simple operation manual. Key words： Fork; Processing craft; Design of clamp 1 前言 机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通四年所学的知识，将理论与实践相结合 ，对专业知识的综合运用训练， 为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础 。 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法， 是指导生产的重nts 2 要的技术性文件 。 它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益 ，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现， 因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性 。 而机床夹具 是为了保证产品的 质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本 而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。 工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种 ，对 中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。 它们的研究对机械工业有着很重要的意义， 因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 而本次对于拨叉加工工艺及夹具设计的主要任务是： (1)完成拨叉零件加工工艺规程的制定； (2)完成镗孔和铣槽两个专用夹具的设计。 通过对拨叉零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出拨叉加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切 削 力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。 2 拨叉的 工艺 分析 拨叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔 、 底面 、大头孔上 平 面和槽 的精度要求 都 较高 。拨叉的底面、大头孔上平面 、 小头孔 和槽的 粗糙度要求都是 Ra1.6 ，所以都要求精加工。其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，大头孔上平面 与拨叉底面 有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽边有平行度公差和对称度公差要求等。因为其尺寸精度、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，因此它们的加工是非常关键和重要的。 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且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。工艺师亦要 考虑如何从工艺上保证设计的要求 。 nts 3 图 1 拨叉零件图 Fig1 The figure of fork nts 4 由零件图可知， 该加工有七个加工表面：平面加工包括拨叉底面、大头孔上平面；孔系加工包括大、小头孔、 6小孔；小头孔端 0.3020.5的槽加工以及大头孔的铣断加工。 以平面为主有 ： 拨叉底面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是 6.1Ra ；大头孔端面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是 6.1Ra 。 孔系加工有 ： 44的大头孔粗、精镗加工，其表面粗糙度为 6.3Ra ； 20H9的小头孔钻、扩和铰加工，其表面粗糙度要求 1.6Ra ； 6的小孔钻加工， 6 小孔表面粗糙度要求 12.5Ra 。 小头孔端 0.3020.5槽的加工，该槽的表面粗糙度要求是两槽边 1.6Ra ，而槽底的表面粗糙度要求是 3.6Ra 。 最后为大头孔的铣断加工，要求断口粗糙度 3.6Ra 。 拨叉毛坯的选择模锻，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在 13mm ， 毛坯的形状更接近零件的形状， 结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量是 5000件， 由机械加工工艺手册 1表 2.1 3可知是 大 批量生产。 上面主要是对拨叉零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为模锻和 大 批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。 3 工艺 规程设计 3.1 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、孔系和槽系。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：拨叉的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都 不是很高，这样对加工要求也就不是很高。 3.2 确定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且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，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系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nts 5 选择价格较底的机床。 3.2.1 影响加工方法的因素 (1)要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 (2)根据生产类型选择，在大批量生产中可 用 专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。 (3)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。 (4)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。 3.2.2 加工方案的选择 (1)由 机械加工工艺手册 1表 2.1 2.12 可以确定，平面的加工方案为：粗铣 精铣（ IT 7 IT 9 ），粗糙度为 Ra 6.3 0.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。 (2)由 机械加工工艺手册 1表 2.1 2.11可以 确定， 44 孔的表面粗糙度要求为 Ra 6.3，则选择孔的加方案序为：粗镗 精镗。 (3)小头孔 20H9 加工方法： 加 工 零件毛坯不能直接锻出孔，只能锻出一个小坑，以便在以后加工时找正其中心，但其表面粗糙度的要求为 6.1Ra ，所以选择 其 加工的方法是钻 扩 铰。 (4) 6孔加工方法：因为孔的表面粗糙度 为 Ra 12.5，所以我们采用一次钻孔的加工方法。 (5)小头端面槽 0.3020.5的加工方法是：因槽两侧面表面粗糙度的要求较高，为6.1Ra ，所以我们采用粗铣 精铣 的加工方案 。 3.3 确定定位基准 3.3.1 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，再确定粗基准。 3.3.2 精基准 的 选择 (1)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。 (2)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nts 6 而可减少夹具设计和制造工作。 (3)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。 (4)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。 此外，还应选择工件上 加工 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，能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，它的底平面与 20 9H 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自由度不够，如果使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。可以用 44 的孔为加工 精 基准。 选择精基准的原 则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准 确 。 3.3.3 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 设计 要求。 粗基准选择应当满足以下要求： (1)选择要求加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面有足够而均匀的加工余量。 (2)某些表面不需加工，则应选择其中与加工表面有相互位置精度要求的表面为粗基准 。 (3)选择比较平整、光滑、有足够大面积的表面为粗基准，不允许有浇、冒口的残迹和飞边，以确保安全、可靠、误差小 。 (4)粗基准在同一定位方向上只允许在零件加工工序中使用一次，不允许重复使用 。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能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，主要是选择 加工拨叉底面的装夹定位面为其加工粗基准 。 3.4 工艺路线的拟订 对于 大 批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉 加工的第一个工序也就是加工统一的基准。 3.4.1 工序的合理组合 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nts 7 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。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。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是 在 80 90 的含 0.4% 1.1%苏打及0.25% 0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 200mg。 3.4.2 加工阶段的划 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 多余 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，所以加工精度低，粗糙度值大。 (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。 (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。 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nts 8 不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重 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。 3.4.3 加工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表： 表 1 加工工艺线路方案 Table l Line processing program 工序号 方案 方案 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 粗铣 底平面 平面 和 侧面 粗、精铣底平面 平面和 侧面 020 粗铣大头孔上平面 底平面 和 侧面 粗、精铣大头孔 上平面 平面和 侧面 030 钻、扩、铰 20H9孔 底 平面 和侧面 钻、扩、铰 20H9孔 底 平 面和侧面 040 粗 镗 43.2孔 底 平 面 、 20 H9孔 和侧面 粗、 精镗 44孔 底 平 面 、 20 H9孔 和侧面 050 粗铣 18.5槽 底 平 面 、 20 H9孔 和 44 孔 粗、精铣 20.50+0.3槽 底 平 面、 20 H9 孔 和 44 孔 060 精铣底平面 20 H9孔 、大头孔 上平面 和 44孔 钻 6孔 底 平 面、 20 H9孔 和 44 孔 070 精铣 大头孔上平面 底 平 面、 20 H9孔 和侧面 铣断 底 平 面、 20 H9孔 和 44 孔 080 精镗 44孔 底 平 面、 20 H9孔 和 侧面 检验 090 精铣 20.50+0.3槽 底 平 面、 20 H9孔 和 44 孔 入库 100 钻 6孔 底 平 面、 20 H9孔 和 44 孔 nts 9 续表 1 工序号 方案 方案 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 110 铣断 底面、 20 H9孔 和 44 孔 120 检验 130 入库 加工工艺路线方案的论证： (1)从前两步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一个工序中，以便装 夹、安装工件 ,但是其要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)由于该拨叉零件是大批量生产，精度要求较高，应采取粗精分开的加工方案。 由以上分析：方案 为合理的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表： 表 2 加工工艺过程 Table 2 Machining process 工序号 工种 工序内容 说明 010 锻造 模锻 铸件毛坯尺寸：长： 195.6mm 宽： 68mm 高： 45.2 孔： 41 020 热处理 退火 030 检验 检验毛坯 040 粗 铣 粗铣底平面 工件用专用夹具装夹； 立式铣床 (X52K) 050 粗 铣 粗铣大头孔上平面 工件用专用夹具装央； 立式铣床 (X52K) 060 钻、扩、铰 钻、扩、铰 20 H9孔 工件采有专用夹具装夹， 摇臂钻床（ Z3025） 070 粗镗 粗镗 43.2孔 工件用专用夹具装夹； 卧式金刚镗床（ T740K） 080 粗铣 粗铣 18.5槽 工件用专用夹具装夹； 立式铣床（ X52K） nts 10 续表 2 工序号 工种 工序内容 说明 090 精铣 精铣底平面 工件用专用夹具装夹； 立式铣床 (X52K) 100 精铣 铣大头孔上平面 工件用专用夹具装央； 立式铣床 (X52K) 110 精镗 精镗 44孔 工件用专用夹具装夹； 卧式金刚镗床（ T740K） 120 精铣 精 铣 20.50+0.3槽 工件用专用夹具装夹； 立式铣床（ X52K） 130 钻 钻 6孔 工件用专用夹具装夹； 摇臂钻床 (Z3025) 140 铣断 将大头孔 44 铣断 工件用专用夹具装夹； 立式铣床（ X52K） 150 钳 倒角去毛刺 160 校正 170 清洗 180 终检 190 入库 3.5 拨叉的 机械 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 拨叉的锻造采用的是 45钢模锻制造，其材料是 45，生产类型为 大 批量生产，采用模锻毛坯。 3.5.1 毛坯的结构工艺要求 拨叉为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求： (1)由于模锻件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工， 其余 表面均应设计为非加工表面。 (2)为了使金属容易充满模膛和减少工序，模锻件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免模锻件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。 (3)模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构。 (4)模锻件的整体结构应力求简单。 (5)工艺基准以设计基准相一致。 nts 11 (6)便于装夹、加工和检查。 (7)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 不仅 要考虑零件成本的问题 还要 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。 3.5.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量 查机械加工工艺手册 1和 公差与配合手册 2可得下表： 表 3 毛坯尺寸及机械加工总余量表 Table 3 Blank dimensions and mechanical processing total surplus 加工表面 基本尺寸 /mm 加工总余量 /mm 锻件尺寸 /mm 底平面 42 3.2 45.2 大头孔上平面 28 3.2 24.8 44孔 44 3.0 41 20H9孔 20 20 0 槽双边 20.5 2.0 18.5 槽底 28 1.0 27 6孔 6 6 0 3.5.3 工序间加工余量的确定 查机械加工工艺手册 1，并综合对毛坯尺寸及已经确定的机械加工工艺路线的分析，确定各工序间的加工余量如下表： 表 4 机械加工工序间加工余量表 Table 4 The table of mechanical processing of machining allowance between production processes 工步内容 加工余量 /mm 粗铣底平面 2.2 粗铣大头孔上平面 2.2 钻 17 通孔 17 扩孔至 19.7 2.7 铰孔至 20H9 0.3 粗镗 44孔 2.2 nts 12 续表 4 工步内容 加工余量 /mm 粗铣 20.5槽 双边： 1.6 底边： 0.8 精铣底平面 1.0 精铣大头孔上平面 1.0 精镗 44孔 0.8 精铣 20.5槽 双边： 0.4 底边： 0.2 钻 6孔 6 铣断大头孔 4 3.6 确定切削用量及基本工时 (1)工序 040：粗铣 底 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： 15YT ， 100D mm ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=2.2mm 所以铣削深度： 2.2pa mm每齿进给量fa：根据 机械加工工艺手册 1表 2.4 73，取 Zmmaf /18.0根据机械加工工艺手册 1表 2.4 81，取铣削速度 2.47 /V m s 机床主轴转速： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd （ 1） 按照 机械加工工艺手册 1表 3.1 74，取 475 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s （ 2） 进给量： 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /ffV a Z n m m s （ 3） 工作台每分进给量： 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i nmff V m m s m m ea： 根据 机械加工工艺手册 1表 2.4 81,取ea=60mm 切削 加 工时 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 141l mm 刀具切入长度： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 mm （ 4） 刀具切出长度： mml 22 nts 13 走刀次数为 1 机动时间：121 1 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i n4 2 7 . 5jml l ltf （ 5） 所以该工序总机动时间 0.36min2 jt(2)工序 050：粗铣 大头孔上平面 机床： 立式铣床 X52K 刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15YT ， 100D mm ，齿数 5，此为 粗 齿铣刀。 单边余量： Z=2.2mm 所以 铣削深度： 2.2pa mm每齿进给量fa：根据 机械加工工艺手册 1表 2.4 73，取 Zmmaf /18.0，根据 机械加工工艺手册 1表 2.4 81，取铣削速度 2.47 /V m s 机床主轴转速： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 按照 机械加工工艺手册 1表 3.1 31，取 475 / m innr 实际铣削速度： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量： 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量： 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i nmff V m m s m m 切削加工时 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 141l mm 刀具切入长度： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 mm 刀具切出长度：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间： m in. 3 604 2 7 . 5212141211 mj flllt 所以该工序总机动时间 0.36min2 jt(3)工序 060：钻、扩、铰 20H9孔 机床：摇臂钻床 Z3025 nts 14 刀具：根据 机械加工工艺手册 1表 4.3 9选高速钢锥柄麻花钻头。 钻 20 9H 孔 钻孔 20 9H 时先采取的是钻 17 孔，再扩到 19.7 ，所以 17D mm 。 切削深度： 8.5pa mm进给量 f ：根据 机械加工工艺手册 1表 2.4 38，取 rmmf /33.0 。 切削速度 V ：参照 机械加工工艺手册 1表 2.4 41，取 0.48 /V m s 。 机床主轴转速： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i n3 . 1 4 1 7vnrd ， 按照 机械加工工艺手册 1表 3.1 31，取 630 / m innr 所以实际切削速度： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 切削工时 被切削层长度： 42l mm 刀具切入长度： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622rDl c t g k c t g m m m m 刀具切出长度： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间：14 2 6 3 0 . 2 5 m i n0 . 3 3 6 3 0jLt fn 扩 20 9H 孔 刀具：根据 机械加工工艺手册 1表 4.3 31选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。 片型号： E403 因钻孔 20 9H 时先采取的是先钻到 17 孔再扩到 19.7 ，所以 19.7D mm ，1 17d 切削深度： 1.35pa mm进给量 f ：根据 机械加工工艺手册 1表 2.4 52，取 0.6 /f mm r 。 切削速度 V ：参照 机械加工工艺手册 1表 2.4 53，取 0.44 /V m s 。 机床主轴转速： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i n3 . 1 4 1 9 . 7vnrD 按照 机械加工工艺手册 1表 3.1 31，取 500 / m innr 所以实际切削速度： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s nts 15 切削工时 被切削层长度： 42l mm 刀具切入长度 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322rDdl c t g k c t g m m m m 刀具切出长度： mml 412 ，取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间2jt：24 2 3 3 0 . 1 6 m i n0 . 6 5 0 0jLt fn 铰 20 9H 孔 刀具：根据 机械加工工艺手册 1表 4.3 54，选择硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度： 0.15pa mm，且 20D mm 。 进给量 f ：根据 机械加工工艺手册 1表 2.4 58， rmmf /0.20.1 取rmmf /0.2 。 切削速度 V ：参照 机械加工工艺手册 1表 2.4 60，取 smV /32.0 。 机床主轴转速： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i n3 . 1 4 2 0VnrD 按照 机械加工工艺手册 1表 3.1 31取 315 / m innr 实际切削速度： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0Dnv m s 切削工时 被切削层长度： 42l mm 刀具切入长度 1l ： 01 2 0 1 9 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922rDdl c t g k c t g m m 刀具切出长度： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间：34 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i n2 3 1 5jLt nf 该工序的加工机动时间的总和是jt： 0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i njt (4)工序 070：粗镗 43.2孔 nts 16 机床：卧式金刚镗床 740TK 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5YT 单边余量 Z=1.1mm,一次镗去全部余量 1.1pa mm，毛坯孔径0 41d mm。 进给量 f ：根据 机械加工工艺手册