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拔叉及夹具设计,夹具,设计
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攀枝花学院PanzhihuaUniversity本科毕业设计（论文）文献综述院（系）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：03级机制一班学生姓名：彭帆学号:2003106210372007年4月22日本科生毕业设计（论文）文献综述评价表毕业设计（论文）题目拨叉（12-07-05）加工工艺及夹具设计综述名称拨叉加工工艺及夹具设计的综述评阅教师姓名职称评价项目优良合格不合格综述结构01文献综述结构完整、符合格式规范02能准确如实地阐述参考文献作者的论点和实验结果03文字通顺、精练、可读性和实用性强综述内容04反映题目所在知识领域内的新动态、新趋势、新水平、新原理、新技术等05中、英文参考文献的类型和数量符合规定要求，格式符合规范参考文献06围绕所选毕业设计（论文）题目搜集文献成绩综合评语：评阅教师（签字）：年月日文献综述：拨叉机械加工工艺及夹具设计的综述1前言机械加工工艺及夹具设计是毕业前对专业知识的综合运用训练。制造技术已经是生产、国际经济竞争、产品革新的一种重要手段，所有国家都在寻求、获得、开发和利用它。它正被看作是现代国家经济上获得成功的关键因素。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。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。而机床夹具是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。它们的研究对机械工业有着很重要的意义。2机械加工工艺及夹具设计的发展21发展历史从1949年以来，我国机械工业有了很大的发展，已经成为工业中产品门类比较齐全、具有相当规模和一定技术基础的产业部门之一，其机械加工和夹具也有很大的发展，但是与工业发达国家相比，我们这方面的水平还存在着阶段性的差距，主要表现在机械产品质量和水平不够高，加工工艺过程不合理，夹具应用也比较少，使其加工工人劳动强度大，加工出来的产品也不理想。22发展现状现在，各工业化国家都把制造技术视为当代科技发展为活跃的领域和国际间科技竞争的主战场，制定了一系列振兴计划、建立世界级制造技术中心，纷纷把先进制造技术列为国家关键技术和优先发展领域。机械加工工艺及夹具随着制造技术的发展也突飞猛进。机械加工工艺以各个工厂的具体情况不同，其加工的规程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其随着情况的不同具有更加合理的工艺过程。也使产品的质量大大提高。制定加工工艺虽可按情况合理制定，但也要满足其基本要求：在保证产品质量的前提下，尽可能提高劳动生产率和降低加工成本。并在充分利用本工厂现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验。还应保证操作者良好的劳动条件。但我国现阶段还是主要依赖工艺人员的经验来编制工艺，多半不规定工步和切削用量，工时定额也凭经验来确定，十分粗略，缺乏科学依据，难以进行合理的经济核算。机床夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2）能装夹一组具有相似性特征的工件；3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6）提高机床夹具的标准化程度。23发展趋势长期以来，加工工艺编制是由工艺人员凭经验进行的。如果由几位工艺员各自编制同一个零件的工艺规程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。这是因为工艺设计涉及的因素多，因果关系错综复杂。CAPP将是机械加工工艺的发展趋势，它不仅提高了工艺设计的质量，而且使工艺人员从繁琐重复的工作中摆脱出来，集中精力去考虑提高工艺水平和产品质量问题。231夹具的发展趋势现代机床夹具的发展趋势主要表现为标准化、高效化、精密化和柔性化等四个方面。（1）标准化机床夹具的目的就在于提高生产效率，这样也就必使其具有标准化和通用化，而机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。（2）高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。（3）精密化机床夹具的精度会直接影响到零件的加工精度，而随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5m。这些精密化的夹具为以后零件加工的精度提供了保证。（4）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。231机械加工制造技术的发展趋势（1）特种加工它是指一些物理的、化学的加工方法，如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工材料的加工，如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可达分子级加工单位或原子级加工单位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特种加工与传统加工相结合的复合加工有较大的发展前途。（2）快速成形利用离散、堆积成形概念，可将一个三维实体分解为若干二维实体制造出来，再经堆积而构成三维实体。（3）精密工程它包括精密加工的超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械和纳米技术等方面。当前，以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术有重要意义，它们代表了这一时期精密工程的方向。（4）传统加工工艺的改造和革新这一方面的技术潜力很大，如高速切削、超高速切削、强力磨削、超硬材料磨具的出现都对加工理论的发展、加工质量和效率的提高有重要意义。另一方面，旧设备的改造和挖潜，如普通机床改造成数控机床等，对机械工业的发展和提高是不容忽视的。3简单的评述综上，机械加工艺及夹具随着科技的发展都使计算机技术、数控技术、控制论及系统工程与制造技术的结合为制造系统，形成现代制造工程学。而物料流、能量流、信息流是组成制造系统的三个基本要素。现代加工都为集成化的系统加工，这虽减轻了工人的劳动强度，但同时对工人的知识水平要求较高。这需要我们全方位的认知现代科技知识。因此，在以后的学习中需要我们全方位的学习其各个相关领域的知识，不能只注重一点，为将来的人才战略提出了新的要求。参考文献1王先逵编著机械制造工艺学（上下册）M北京：清华大学出版社，19892李德庆，吴锡英编著计算机辅助制造M北京：清华大学出版社，19923赵志修主著机械制造工艺学M北京：机械工业出版社，19854孙大涌主编先进制造技术M北京：机械工业出版社，20005MachineToolMetalworkingJohnL.Feirer,1973.6HandbookofMachineToolsManfredweck,1984.7HaffmanEG.JigandFixtureDesign.America,VNRCo.,1980.8BoyesWE.JigsandFixture.America,SME,1982.攀枝花学院本科毕业设计拨叉（12-07-05）加工工艺及夹具设计学生姓名：彭帆学生学号：200310621037院（系）：机电工程学院年级专业：03级机械设计制造及其自动化指导教师：卢宗彪副教授二七年六月攀枝花学院本科毕业设计摘要I摘要此次设计是对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，其中各工序夹具都采用专用夹具，特别的对于加工大头孔、槽和钻小头孔斜面小孔的工序中，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，专用夹具，设计攀枝花学院毕业设计ABSTRACTIIABSTRACTThisdesignistodialsforksthecomponentstheprocessingcraftandthejigdesign,itscomponentsaretheforging,hasthevolumetobesmall,componentscomplexcharacteristic,Becausethesurfaceiseasierthantheholetoprocess,whenformulationtechnologicalprocess,firstthemachinedsurface,thenprocessesothertakethesurfaceasthedatum,Inwhichvariousworkingproceduresjigallusestheunitclamp,specialregardingprocessesthebigendofhole,thetroughanddrillsthecapitellumholeinclineeyeletintheworkingprocedure,Chooseslocatemodewhichtwosellsatthesametime,andoperatesthesimplemanualclampwayclamp,itsorganizationdesignissimple,theconveniencealsocansatisfytherequest.Keywords：Dialsthefork,theprocessingcraft,unitclamp,design攀枝花学院毕业设计目录1目录摘要IABSTRACT1绪论12拨叉的分析22.1拨叉的工艺分析22.2拨叉的工艺要求23工艺规程设计53.1加工工艺过程53.2确定各表面加工方案53.2.1影响加工方法的因素53.2.2加工方案的选择63.3确定定位基准63.2.1粗基准的选择63.2.1精基准选择的原则73.4工艺路线的拟订73.4.1工序的合理组合83.4.2工序的集中与分散83.4.3加工阶段的划分93.4.4加工工艺路线方案的比较103.5拨叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定123.5.1毛坯的结构工艺要求123.5.2拨叉的偏差计算123.6确定切削用量及基本工时（机动时间）143.7时间定额计算及生产安排224镗孔夹具设计254.1研究原始质料254.2定位、夹紧方案的选择254.3切削力及夹紧力的计算25攀枝花学院毕业设计目录24.4误差分析与计算274.5零、部件的设计与选用284.5.1定位销选用284.5.2夹紧装置的选用294.6夹具设计及操作的简要说明295铣槽夹具设计305.1研究原始质料305.2定位基准的选择305.3切削力及夹紧分析计算305.4误差分析与计算325.5零、部件的设计与选用335.5.1定位销选用335.5.2夹紧装置的选用335.5.3定向键与对刀装置设计335.6夹具设计及操作的简要说明366钻孔夹具设计376.1研究原始质料376.2定位基准的选择376.3切削力及夹紧力的计算376.4误差分析与计算386.5零、部件的设计与选用396.5.1定位销选用396.5.2夹紧装置的选用406.5.3钻套、衬套、钻模板设计与选用406.6夹具设计及操作的简要说明41结论42参考文献43致谢44攀枝花学院毕业设计1绪论11绪论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。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：完成拨叉零件加工工艺规程的制定；完成镗孔、铣槽、钻孔三个专用夹具的设计。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，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。攀枝花学院毕业设计2拨叉的分析22拨叉的分析2.1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，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有小头孔端要求加工，对精度要求也很高。拨叉的底面、大头孔上平面和小头孔粗糙度要求都是，所以都要6.1Ra求精加工。其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，拨叉底面与大头孔上平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。2.2拨叉的工艺要求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。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。攀枝花学院毕业设计2拨叉的分析3图2.1拨叉零件图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；孔系加攀枝花学院毕业设计2拨叉的分析4工包括大、小头孔、小孔；小头孔端的槽加工以及大头孔的铣断加工。60.325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。.孔系加工有：的大头孔粗、精镗加工，其表面粗糙度为4；6.3Ra的小头孔钻、扩和铰加工，其表面粗糙度要209H求；1.6Ra的小孔钻加工，小孔表面粗糙度要求。6612.5Ra小头孔端槽的加工，该槽的表面粗糙度要求是两槽边，0.325.6而槽底的表面粗糙度要求是。.Ra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，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其13m年产量是5000件，由3表2.13可知是中批量生产。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中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。攀枝花学院毕业设计2拨叉的分析5攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计53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，应选择价格较底的机床。3.2.1影响加工方法的因素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。根据生产类型选择，在大批量生产中可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。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。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计6备工序可为粗车半精车淬火粗磨。3.2.2加工方案的选择由参考文献3表2.112可以确定，平面的加工方案为：粗铣精铣（），粗糙度为6.30.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可79IT:aR以较小。由参考文献3表2.111确定，孔的表面粗糙度要求为6.3，则选4择孔的加方案序为：粗镗精镗。小头孔加工方法：209H加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，所以选择加工的方法是钻扩6.1Ra铰。孔加工方法：6因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是，所以我们采用一次钻孔2.5的加工方法。小头端面槽的加工方法是：0.325因槽两侧面表面粗糙度的要求较高，为，所以我们采用粗铣6.1Ra精铣。3.3确定定位基准3.2.1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、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计7准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。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。3.2.1精基准选择的原则基准重合原则。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，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209H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。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用的孔为加工基准。4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。3.4工艺路线的拟订对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工拨叉底面大头孔上平面。攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计8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：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。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。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。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%809c: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。mg23.4.2工序的集中与分散制订工艺路线时，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。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。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。对工人的技术水平要求不高。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。攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计9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。结构简单的专用机床和工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：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，选用大的切前用量，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。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。粗糙度为Ra80100m。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IT9IT10。表面粗糙度为Ra101.25m。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小的切前用量，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IT6IT7，表面粗糙度为Ra101.25m。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，不能以某一表攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计10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3.1加工工艺路线方案比较表方案方案工序号工序内容定位基准工序内容定位基准010粗铣平面E、F平面和孔209H粗、精铣E平面平面和孔209H020精铣平面E、F平面和孔粗、精铣F平面平面和孔030钻、扩、铰：孔209底面和侧面钻、扩、铰：孔209底面和侧面040粗镗孔4底面和孔粗、精镗孔4底面和孔20050精镗孔底面、孔和孔4粗、精铣槽0.325底面、孔和孔4060粗铣槽0.325底面、孔和孔钻：孔6底面、孔20和孔070精铣槽0.3底面和孔0铣断底面和孔080钻：孔6检验090铣断底面和孔2加工工艺路线方案的论证：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。再看后面的镗孔、铣槽工序，方案把粗、精加工分在两个不同的工序中，而方案都在一个工序中，这样不但有利于工件的安装，且在设计专用夹具时也可以减少工件的安装次数。方案2中其工序较为集中，如粗、精加工都安排在一个工序中，以便装夹、安装工件。由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表：攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计11表3.2加工工艺过程表工序号工种工作内容说明010锻造模锻铸件毛坯尺寸：长：宽：195.6m高：6842孔：020热处理退火030铣粗、精铣E平面工件用专用夹具装夹；双立轴圆工作台铣床)52(KX040铣粗、精铣F平面工件用专用夹具装夹；双立轴圆工作台铣床)(050钻、扩、铰将孔钻到直径209H再将扩孔到17dm最后进行铰加工到要求尺9.寸工件采有专用夹具装夹，机床选用摇臂钻床（）3025Z060粗、精镗粗、精镗孔4工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（）68T070粗、精铣粗、精铣槽0.325工件用专用夹具装夹；双立轴圆工作台铣床)52(KX080钻钻到要求尺寸6工件用专用夹具装夹；摇臂钻床)305(Z090铣断将大头孔铣断4100检验110入库清洗，涂防锈油攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计123.5拨叉的偏差，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，生产类型为中批量生产，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：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，其表面均应设计为非加工表面。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。模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构。模锻件的整体结构应力求简单。工艺基准以设计基准相一致。便于装夹、加工和检查。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。3.5.2拨叉的偏差计算拨叉底平面和大头孔上平面的偏差及加工余量计算底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1119。其余量值规定为，现取2.05m。查3可知其粗铣时精度等级为IT12，粗铣平面时厚度偏差取2.m01精铣：由参考文献3表2.359，其余量值规定为。1.锻造毛坯的基本尺寸为，又由参考文献4表111942.1045.2可得铸件尺寸公差为。1.06毛坯的名义尺寸为：.m攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计13毛坯最小尺寸为：45.2064.m毛坯最大尺寸为：1粗铣后最大尺寸为：.3粗铣后最小尺寸为：.79精铣后尺寸与零件图尺寸相同，且保证各个尺寸精度15d8。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15表18，可以查得：孔：209H钻孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。1IT12.5Raumm2.0扩孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。03.84.铰孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。8IT1.6Rau0.3孔4粗镗孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是13I2.5m。0.39m精镗孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是8TuRa6.1。.根据工序要求，小头孔加工分为钻、扩、铰三个工序，而大头孔加工分为粗镗、精镗二个工序完成，各工序余量如下：钻孔209H参照参考文献3表2.347，表2.348。确定工序尺寸及加工余量为：加工该孔的工艺是：钻扩铰钻孔：17扩孔：（Z为单边余量）9.2.7Zm铰孔：（Z为单边余量）2003镗孔4加工该孔的工艺是：粗镗精镗粗镗：孔，；3.2.Z精镗：孔，；08m锻件毛坯孔的基本尺寸分别为：42.0841m粗、精铣槽.305攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计14参照参考文献1表215，得其槽边双边粗加工余量2Z=2.0mm，槽深加工余量为1.0mm，再由参照参考文献1表215的刀具选择可得其极限偏差：粗加工为，精加工为。0.10.13槽两边毛坯名义尺寸为：2.18.m槽两边毛坯最大尺寸为：0槽两边毛坯最小尺寸为：.5.粗铣两边工序尺寸为：01粗铣槽底工序尺寸为：27精铣两边工序尺寸为：，已达到其加工要求：。0.1320.3253.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1：粗、精铣E平面。机床：卧式铣床6012X刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：，齿15YT0Dm数，此为粗齿铣刀。5Z因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：pa2.m精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：p1.0每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参fa0.15/famZ考文献3表2.481，取铣削速度2.8/Vms每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考ff/8.文献3表2.481，取铣削速度.47/机床主轴转速：n102.601.9/in31Vrd按照参考文献3表3.174，取475m实际铣削速度：v.402.9/106ns进给量：fV.1857/0.1/ffaZ工作台每分进给量：m.2475minfVs：根据参考文献3表2.481,取aa6攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计15切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，l14lm68l刀具切入长度：120.5()(3lDa2.061)2刀具切出长度：取2lm走刀次数为1机动时间：jt12420.36min7.5jmlf机动时间：1jt1268.19i.jlf所以该工序总机动时间105injjtt工序2：粗、精铣F面。机床：卧式铣床602X刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：，齿15YT0Dm数8，此为细齿铣刀。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：pa2.m精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：p1.0每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考faZmaf/18.0文献3表2.481，取铣削速度2.47/Vs每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参f.5/f考文献3表2.481，取铣削速度.8/m机床主轴转速：n102.6053/in314Vrd按照参考文献3表3.131，取实际铣削速度：v.10.14/06dnms进给量：fV.58/2/ffaZ攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计16工作台每分进给量：mf12/70/minfVs被切削层长度：由毛坯尺寸可知，l4l68l刀具切入长度：精铣时110lD刀具切出长度：取2l走刀次数为1机动时间：2jt12402.34min7jmlf机动时间：2jt1268.ijlf所以该工序总机动时间20.5injjtt工序3：钻、扩、铰孔。09H机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。钻孔2钻孔时先采取的是钻孔，再扩到，所以。09171.717Dm切削深度：pa8.5m进给量：根据参考文献3表2.438，取。frf/3.0切削速度：参照参考文献3表2.441，取。V48Vs机床主轴转速：n，100.486539./min317vrd按照参考文献3表3.131，取0所以实际切削速度：v.176.5/dns切削工时被切削层长度：l42m刀具切入长度：1117()05.96rDlctgkctgm刀具切出长度：取2l4l32走刀次数为1攀枝花学院毕业设计3工艺规程设计17机动时间：1jt42630.5min.jLfn扩孔209H刀具：根据参照参考文献3表4.331选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：E403因钻孔时先采取的是先钻到孔再扩到，所以，1719.719.7Dm17d切削深度：pa.35m进给量：根据参考文献3表2.452，取。f0.6/fr切削速度：参照参考文献3表2.453，取。V4Vs机床主轴转速：n100.462.78/in319vrD按照参考文献3表3.131，取5mn所以实际切削速度：v.0.52/06ds切削工时被切削层长度：l42m刀具切入长度有：1119.7()20.8632rDdlctgkctgm刀具切出长度：，取lm42l32走刀次数为1机动时间：2jt30.16in.5jLfn铰孔09H刀具：根据参照参考文献3表4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。pa.15m20D进给量：根据参考文献3表2.458，取frmf/0.21。rmf/0.2切削速度：参照参考文献3表2.460，取。VsV
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