齿条拨叉加工工艺及铣斜切面夹具设计【8张CAD图纸+PDF图】
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- 内容简介：
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毕业设计任务书课题名称 齿条拨叉加工工艺及工装设计 课题来源 生产、社会实际 二级学院（系） 机械工程学院 专 业 机械制造与自动化专业 班 级 机制1033 姓 名 指导教师 翁剑岳 起讫时间：2013 年3 月25 日2012 年5 月17日 1课题内容、明确的技术要求“齿条拨叉加工工艺及工装设计”这一课题，要求学生在学习轴类、箱体、异形件等典型零件加工工艺及典型夹具设计的基础上，通过某一零件的工艺文件制订及该零件某工序专用夹具设计，加强工艺文件制订、工艺问题的解决和专用夹具设计能力。1. 工艺文件制订通过对零件图及生产纲领的分析，拟定零件加工工艺路线，编制零件加工工艺过程卡，编制各机加工工序的工序卡（不包含热处理、检验及钳工等非机加工工序），并形成规范文件。工艺文件的制订需符合以下原则：1) 以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。2) 工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。3) 充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。4) 尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件。5) 积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。 2. 夹具设计针对指导老师根据工艺文件指定的加工工序，设计夹具。完成定位方案、夹紧方案等设计及相关元件的选择，并形成包含夹具总图及主要零件图在内的夹具图纸。夹具设计需符合以下原则：1) 夹具设计应满足零件加工工序的精度要求； 2) 应能提高加工生产率； 3) 操作方便、省力、安全； 4) 具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本； 5) 夹具元件应满足通用化、标准化、系列化的“三化”要求；6) 具有良好的结构工艺性：便于制造、检验、装配、调整、维修。 拨叉零件图见附件2提交成果及具体要求（字数、图量、作品要求、软硬件数量等）在课程设计期间，通过相关生产企业调研，相关资料及技术手册查询完成：1. 开题报告：具体要求及格式见附件“毕业设计开题报告（要求）”；2. 拨叉加工工艺文件，包括加工工艺过程卡和主要加工工序卡；3. 拨叉加工中某铣斜面工序专用夹具铣床夹具设计，含全套夹具技术图纸；4. 工艺设计及夹具设计的设计计算说明书：具体要求及格式见附件“毕业设计说明书（目录及要求）”5. 毕业设计小结工作量及格式要求：1. 独立设计各有特色；分析问题深入全面，考虑问题认真仔细；设计标准规范，图面表达完整清晰；主要图纸可用计算机绘图、但手工绘图量不少于相当于1张A0图纸的图量。2. 开题报告、设计计算说明书、小结按规范要求撰写。注：相关规范要求见“毕业设计说明书模板”“毕业综合实践教学资料规范要求”“机械工程学院毕业综合实践要求”。3毕业设计进度计划起讫日期工作内容备 注第一周第二周第三周第四周第五周第六周第七周第八周了解设计任务、熟悉课题、查阅资料、写开题报告；零件结构和技术要求分析；零件加工工艺分析，拟定加工工艺路线；编制加工工艺过程卡、主要工序工序卡；拟定夹具设计方案，完成夹具总体设计的夹具各元件选择及结构设计部分；完成夹具总体设计的相关计算，确定技术要求；论证设计方案，完成草图；绘制夹具工作图；绘制夹具工作图；撰写说明书、毕业设计小结；完善、规范所有资料；完成答辩；4推荐参考文献1 李益民主编机械制造工艺设计简明手册北京：机械工业出版社， 19942 张耀宸主编机械加工工艺设计实用手册 北京：航空工业出版社， 19933 杨黎明主编机械零件设计手册 北京：国防工业出版社，19934 徐灏主编机械设计手册 北京：机械工业出版社，1991 5 李云主编机械制造工艺及设备设计指导手册 北京：机械工业出版社，19966 胡家秀主编简明机械零件设计实用手册 北京：机械工业出版社，19997邹青机械制造技术基础课程设计指导教程吉林：机械工业出版社，20048王光斗，王春福机床夹具设计手册上海：上海科学技术出版社，1988.49薛源顺机床夹具设计北京：机械工业出版社，2001.2附零件图：批量中批6浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条 拨叉零件名称齿条拨叉共 11 页第 1 页车间工段工序号材料牌号机加工铸造10ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21设备名称设备型号设备牌号同时加工件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准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1铸造毛坯（2件铸造在一起）铸造浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条 拨叉零件名称齿条拨叉共 11 页第 2页车间工段工序号材料牌号机加工铸造20ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21设备名称设备型号设备牌号同时加工件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准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助20退火（消除内应力）铸造浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条拨叉零件名称齿条拨叉共 11页第 3页车间工段工序号材料牌号机加工车110ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21车床设备型号设备牌号同时加工件车床CA6140夹具编号夹具名称切削液车夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.5夹具车刀，量具3201500.105110.5浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条拨叉零件名称齿条拨叉共 11 页第 4页车间工段工序号材料牌号机加工车110ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21车床设备型号设备牌号同时加工件车床CA6140夹具编号夹具名称切削液车夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.5夹具车刀，量具3201500.105110.5浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条 拨叉零件名称齿条拨叉共 11页第 5 页车间工段工序号材料牌号机加工钻扩铰50ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21设备名称设备型号设备牌号同时加工件钻床Z525夹具编号夹具名称切削液钻夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1钻扩铰30孔钻夹具，钻头，量具，铰刀35065.970.1410.37浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条拨叉零件名称齿条拨叉共 11 页第 6页车间工段工序号材料牌号机加工铣面110ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21设备名称设备型号设备牌号同时加工件铣床X52K夹具编号夹具名称切削液铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1铣R60一侧端面铣床夹具，铣刀，量具3201500.105110.5浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条拨叉零件名称齿条拨叉共 11 页第7页车间工段工序号材料牌号机加工铣面110ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21设备名称设备型号设备牌号同时加工件铣床X52K夹具编号夹具名称切削液铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1铣R60另外一侧端面铣床夹具，铣刀，量具3201500.105110.5浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条 拨叉零件名称齿条拨叉共 11 页第 8 页车间工段工序号材料牌号机加工钻扩铰50ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21设备名称设备型号设备牌号同时加工件钻床Z525夹具编号夹具名称切削液钻夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1钻扩铰30孔钻夹具，钻头，量具，铰刀35065.970.1410.37浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条拨叉零件名称齿条拨叉共11页第9页车间工段工序号材料牌号机加工粗镗80ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21设备名称设备型号设备牌号同时加工件镗床T68夹具编号夹具名称切削液镗床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1粗镗，半精镗孔R48镗床夹具，镗刀，量具5002.820.16125浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条拨叉零件名称齿条拨叉共11 页第 10 页车间工段工序号材料牌号机加工精镗90ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21设备名称设备型号设备牌号同时加工件镗床T68夹具编号夹具名称切削液镗床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1精镗孔R48及倒角镗床夹具，镗刀，量具8003.40.40.04122.7浙江机电职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 齿条拨叉零件名称齿条拨叉共11页第 11页车间工段工序号材料牌号机加工铣斜面110ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸件21设备名称设备型号设备牌号同时加工件铣床X52K夹具编号夹具名称切削液铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1铣斜面铣床夹具，铣刀，量具3201500.105110.5浙江机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称 齿条拨叉零件名称齿条拨叉共 1 页第 1 页材 料ZG45毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸 每毛坯可制件 数2每 台件 数1备注序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件10铸铸造毛坯（2件铸造在一起）铸造车间一20退火退火（消除内应力）铸造车间一30车车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.5机加工二CA6140车床车夹具，量具，车刀40车掉头，车55外圆另外一侧端面及外圆倒角倒角C1.5机加工二CA6140车床车夹具，量具，车刀50钻扩铰钻扩铰30孔底孔0孔，达到尺寸公差，及倒角机加工二Z525钻床钻夹具，钻头，铰刀量具60铣铣R60一侧端面机加工二X52K铣床铣床夹具，铣刀，量具70铣铣R60另外一侧端面机加工二X52K铣床铣床夹具，铣刀，量具80粗镗粗镗，半精镗孔R48机加工二T68镗床镗床夹具，镗刀，量具90精镗精镗孔R48及倒角机加工二T68镗床镗床夹具，镗刀，量具100铣开把2件合铸在一起的拔叉铣开机加工二X52K铣床铣床夹具，铣刀，量具110铣斜面铣斜面机加工二X52K铣床铣床夹具，铣刀，量具120滚齿滚齿Tr60X4-7H机加工二滚齿床滚齿夹具，滚齿刀，量具130钳工去毛刺140检验检验毕业设计开题报告课题名称: 齿条拨叉加工工艺及工装设计 二级学院（系） 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 2014 年 3 月 日1本课题的背景、设计意义、可行性分析齿条拨叉加工工艺及夹具设计是本人在基本完成大学的学习任务后完成的一次由理论转化为实际生产的一个过程，将我在大学期间学习到的东西全部整合到一起运用到实践当中去，使本人对自己所学的专业知识，专业技能，和专业所从事的方向有了更深层次的学习与了解，为我以后的工作打下基础。机械加工工艺主要是实现产品的设计，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。然而夹具在制造系统中也是一个非常重要的组成部分，好的夹具可以提高劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本，还可以扩大机床的使用范围，而这个齿条拨叉的精度，材料的好坏，加工的工艺将直接影响到发动机的使用效率和寿命，所以本次设计要实现产品的设计，保证产品质量还要在保证产品加工精度的同时提高生产率，节约成本。 2课题的主要内容，构思及初步见解，拟采用的设计方法与手段，所需材料及设备，经费预算，预期成果等。（1） 搜集资料，了解并掌握轴加工工艺结构和工作原理。（2） 确定设计大体思路，撰写开题报告，要求完成具体的设计内容及计算。（3） 根据设计任务书的要求，熟悉相关软件AutoCAD，确定设计方法及设计要点。按要求完成完整的设计计划及预期达到的结果，进行相关设计及计算。（4） 对所设计夹具设计相关校核，准备相关资料。（5） 对设计说明书初稿进行相关格式修改，对设计图纸并进行修改。研究过程中的主要问题和解决的方法：3工作进度计划第一周：了解设计任务、熟悉课题、查阅资料、写开题报告；第二周：零件结构和技术要求分析；零件加工工艺分析，拟定加工工艺路线；编制加工工艺过程卡、主要工序工序卡；第三周：拟定夹具设计方案，完成夹具总体设计的夹具各元件选择及结构设计部分；第四周：完成夹具总体设计的相关计算，确定技术要求；论证设计方案，完成草图；第五周：绘制夹具工作图；第六周：绘制夹具工作图；第七周：撰写说明书、毕业设计小结；第八周：完善、规范所有资料；完成答辩；4参考文献1 李益民主编机械制造工艺设计简明手册北京：机械工业出版社， 19942 张耀宸主编机械加工工艺设计实用手册 北京：航空工业出版社， 19933 杨黎明主编机械零件设计手册 北京：国防工业出版社，19934 徐灏主编机械设计手册 北京：机械工业出版社，1991 5 李云主编机械制造工艺及设备设计指导手册 北京：机械工业出版社，19966 胡家秀主编简明机械零件设计实用手册 北京：机械工业出版社，19997邹青机械制造技术基础课程设计指导教程吉林：机械工业出版社，20048王光斗，王春福机床夹具设计手册上海：上海科学技术出版社，1988.49薛源顺机床夹具设计北京：机械工业出版社，2001.2指导教师意见： 指导教师： 年 月 日二级学院（系）毕业设计工作委员会意见： （盖章） 年 月 日毕业设计说明书课题名称： 齿条拨叉加工工艺及夹具设计 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间： 年 月 日 年 月 日齿条拨叉加工工艺及夹具设计摘 要本设计是基于齿条拨叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。汽车转向杠杆零件的主要加工表面是平面和孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段，以保证加工精度。主要加工工序是第一个支持孔定位加工出顶平面，然后顶平面和孔的位置的孔加工工艺配套系列。在后续工序中除与顶平面定位技术和加工其他孔与平面的个体的过程。利用坐标镗削加工孔。一般整个工艺的选择。专用夹具的夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构不能自锁，因此生产效率高，适合于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。关键词：齿条拨叉类零件；工艺；夹具；ABSTRACTThis design is the special fixture for machining process of automobile shift lever parts and process design based on. The main processing surface steering lever parts of the plane and the holes. In general, the plane guarantee precision machining is easier than to guarantee the machining accuracy. Therefore, the design follows the surface after the first hole principle. And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. The main process is the first locating hole processing the top plane, and then the hole processing technology series top plane and the position of the hole. Process in addition to individual and the top plane positioning technology and other processing of the hole and the plane is in in the follow-up process. By using the coordinate boring hole. In general the whole process selection. Fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, agencies can not lock, therefore the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Keywords: chemical pipe parts; technology; fixture;III目 录摘 要IIABSTRACTIII第1章 机械加工工艺规程设计11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工艺分析11.2 齿条拨叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施21.2.1 孔和平面的加工顺序21.2.2 孔系加工方案选择21.3 齿条拨叉加工定位基准的选择31.3.1 粗基准的选择31.3.2 精基准的选择31.4 齿条拨叉加工主要工序安排31.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定51.6 毛坯种类的选择61.7 选择加工设备和工艺装备71.7.1 机床选用71.7.2 选择刀具71.7.3 选择量具81.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定81.9确定切削用量及基本工时（机动时间）91.10 时间定额计算及生产安排19第2章 铣夹具设计222.1研究原始质料222.2定位基准的选择222.3 切削力及夹紧分析计算222.4 误差分析与计算242.5 零、部件的设计与选用252.5.1定位销选用252.5.2 定向键与对刀装置设计252.6 夹具设计及操作的简要说明27总 结28参考文献29致 谢30V江阴职业技术学院毕业设计28第1章 机械加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是齿条拨叉。齿条拨叉的主要作用是保证各安装孔之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此齿条拨叉零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图1.1 零件图1.1.2 零件的工艺分析由齿条拨叉零件图可知。齿条拨叉零件，它的外表面上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以左端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：左端面的加工；孔加工其中左端面有表面粗糙度要求为，（2）以右端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：右端面的加工；30的孔。（3）以斜面为主要加工平面的加工面。1.2 齿条拨叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该齿条拨叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证加工精度容易。因此，对气缸，在这个过程中的主要问题是确保尺寸和孔的位置精度，应对孔与平面间的关系。由于生产量大。如何满足的主要考虑因素是生产力的过程中。1.2.1 孔和平面的加工顺序齿条拨叉类零件的加工应遵循先面后孔的原则：第一处理基准平面，圆柱，基准面定位加工其他飞机。然后，整个系统的过程。齿条拨叉类零件的加工应遵循这一原则。这是因为平面面积大，平面定位可以确保可靠的定位夹持牢固，从而保证加工精度的孔很容易。其次，第一平面加工可以先切铸件表面是不均匀的。为提高精密孔加工创造条件，方便的工具，设置和调整，也有利于保护的工具。齿条拨叉类零件的加工工艺应遵循的粗加工和精加工分离的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段，以保证加工精度。1.2.2 孔系加工方案选择齿条拨叉孔系加工方案，应选择满足加工孔的加工方法和设备的精度要求。除了从加工精度和效率两方面考虑，它是适当的考虑经济因素。为了满足精度和生产率的要求，应选择在机床的最终价格。根据齿条拨叉零件图所示的齿条拨叉的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用镗模法镗孔在大批量生产中，齿条拨叉孔系加工一般是在组合镗床的镗模。加工孔镗夹具在设计和制造要求。当镗杆的镗套引导镗，镗模的精度直接保证钥匙孔的精度。镗模可以大大提高系统的刚度和抗振动。因此，可以同时与几刀过程。因此，生产效率很高。但枯燥的模具结构复杂，制造困难，成本高，而且由于镗模的制造和装配在机床夹具误差，安装误差，镗杆镗衬套磨损等原因。加工精度可通过模具钻孔获得也受到一定的限制。（2）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将缸体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。1.3 齿条拨叉加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入齿条拨叉的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以齿条拨叉的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。它是前后端面距顶层近孔限制四个自由度的主要参考，然后到另一个主轴承孔定位限制第五个自由度。就像孔作为粗基准加工精度基准。因此，精细定位加工主轴承孔后，孔的加工余量必须统一。由于位置和箱体孔壁的位置是相同的核心铸出的孔等，即使津贴也间接保证孔的相对位置和箱壁。1.3.2 精基准的选择从保证汽车连杆孔与孔之间的切换，孔与平面，平面与平面的位置。精基准的选择应能保证齿条拨叉在整个过程中基本上可以用基准定位的统一。从汽车换档杆零件图分析，顶面和主轴承孔平行和占地面积较大，适合用作精基准。但与平面定位只能限制三个自由度，如果典型的一面两孔定位方法的使用，能够满足整个过程基本上采用基准定位统一要求。在前端，它虽然是装配基准自动拨杆，但是因为它和主轴承孔齿条拨叉垂直。如果作为精基准定位加工孔，有一些困难，夹具和夹具设计，所以不能用。1.4 齿条拨叉加工主要工序安排用于零件的批量生产，总是首先产生均匀的基准。加工的第一步是加工统一的基准。具体安排第一孔定位粗后，加工顶平面。第二步是定位两个工艺孔。由于顶面处理后直到钢瓶处理已经完成，除了个人的过程，作为定位基准。因此，孔底面也应在两个工艺孔加工工艺处理。随后的安排应遵循的粗、细、表面分离的原则的第一孔后。第一次粗加工平面，然后粗加工孔。螺纹孔多轴组合钻床的钻头，切削力大，也应在粗加工阶段完成。对于气缸体，需要精加工是支持前孔与平面结束后。根据以上原则应该先完成加工平面加工孔，但在本装置实际生产不易保证孔和端面互相垂直的。因此，工艺方案实际上是用于精加工轴承孔，从而支持扩孔芯棒定位端处理，所以容易保证的端部的图纸上的全跳动公差。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%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。根据以上分析过程，现将齿条拨叉加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10铸铸造毛坯（2件铸造在一起）20退火退火（消除内应力）30车车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.540车掉头，车55外圆另外一侧端面及外圆倒角倒角C1.550钻钻30孔60扩扩30孔70铰铰30孔80铣铣R60一侧端面90铣铣R60另外一侧端面100粗镗粗镗，半精镗孔R48110精镗精镗孔R48及倒角120铣开把2件合铸在一起的拔叉铣开130 铣斜面铣斜面140滚齿滚齿Tr60X4-7H150钳工去毛刺160检验检验工艺路线二：10铸铸造毛坯（2件铸造在一起）20退火退火（消除内应力）30车车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.540车掉头，车55外圆另外一侧端面及外圆倒角倒角C1.550钻扩铰钻扩铰30孔60铣铣R60一侧端面70铣铣R60另外一侧端面80粗镗粗镗，半精镗孔R4890精镗精镗孔R48及倒角100铣开把2件合铸在一起的拔叉铣开110 铣斜面铣斜面120滚齿滚齿Tr60X4-7H130钳工去毛刺140检验检验以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，方案一钻扩铰是分开的，方案二是钻扩铰是合并在一起，这样有利于加工效率。由于该零件是圆形的外形，如果采用铣端面的方式加工而需要专门设计对于的夹具，如果采用车床加工，可直接用三爪卡盘进行装夹，这样就减少了夹具的设计成本。以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案二：10铸铸造毛坯（2件铸造在一起）20退火退火（消除内应力）30车车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.540车掉头，车55外圆另外一侧端面及外圆倒角倒角C1.550钻扩铰钻扩铰30孔60铣铣R60一侧端面70铣铣R60另外一侧端面80粗镗粗镗，半精镗孔R4890精镗精镗孔R48及倒角100铣开把2件合铸在一起的拔叉铣开110 铣斜面铣斜面120滚齿滚齿Tr60X4-7H130钳工去毛刺140检验检验1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“齿条拨叉”零件材料采用灰铸铁制造。材料为ZG45，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）凸台面的加工余量。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。（2）端面孔毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3.71，现确定其工序尺寸及加工余量为：（3）左右端面加工余量。根据工艺要求，前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23，其加工余量规定为，现取。半精铣：参照机械加工工艺手册第1卷，其加工余量值取为。精铣：参照机械加工工艺手册，其加工余量取为。铸件毛坯的基本尺寸为，根据机械加工工艺手册表2.3.11，铸件尺寸公差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。1.6 毛坯种类的选择零件材料为，铸造是液态成形的特点，适应性强等优点，适用于不同重量，不同厚度的铸件，也适用于不同的金属，特别是能制造形状复杂的铸件。考虑到在使用过程中的作用的连接部件，其工作负荷中的分析，铸件的最终选择，使金属纤维不被切断，以保证零件的可靠性。年产量已达到一定数量的生产水平，及零件的轮廓尺寸，可用于砂型铸造，提高了生产效率，保证加工精度，降低生产成本的考虑，它应该是。进程的数量，加工材料的消耗，在很大程度上劳动量和毛坯的选择毛坯，因此，正确的选择具有重要的技术和经济意义。根据零件的材料是ZG35，批量生产的生产类型，结构形状也不是很复杂，中等大小的尺寸，技术要求不高，然后选择铸造毛坯。绘制毛坯图 详见附图：毛坯图1.7 选择加工设备和工艺装备1.7.1 机床选用.工序端面加工是车加工。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序钻孔，选用Z525摇臂钻床。1.7.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。1.7.3 选择量具这一部分属于大批量生产，一般采用常规。量具的选择方法有两种：一是测量仪器选择的不确定性；二是根据测量极限误差测量装置的选择。使用一种即可。1.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“连接座” 零件材料为ZG45，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度HB为143269，表2.2-23 灰铸铁的物理性能，ZG45密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表1-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21202506.04.0顶、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。1.9确定切削用量及基本工时（机动时间）工序10：无切削加工，无需计算工序20：无切削加工，无需计算工序30：车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.5。机床：车床CA6140所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为3MM，可在一次走刀内完成，故 = （3-1）.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=.倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。. 计算基本工时 （3-7）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=+= = （3-8）工序40：掉头，车55外圆另外一侧端面及外圆倒角倒角C1.5。机床：车床CA6140所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为3MM，可在一次走刀内完成，故 = （3-1）.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=.倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。. 计算基本工时 （3-7）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=+= = （3-8）工序50：钻、扩、铰孔。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。 钻孔钻孔时先采取的是钻孔，再扩到。切削深度： 进给量：根据参考文献3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：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： 扩孔刀具：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切削深度：进给量：根据参考文献3表2.452，取。切削速度：参照参考文献3表2.453，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：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： 铰孔刀具：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。进给量：根据参考文献3表2.458，取。切削速度：参照参考文献3表2.460，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131取实际切削速度：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：该工序的加工机动时间的总和是：工序6：铣R60一侧端面。机床：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=2.2mm所以铣削深度：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：根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.174，取 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,取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： 机动时间：所以该工序总机动时间工序70：铣R60另外一侧端面机床：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。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：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，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取 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：机动时间：所以该工序总机动时间工序80、90 粗镗，半精镗孔R48，精镗孔R48及倒角。 1. 选择镗刀 选择镗刀，粗钻时do=55mm，镗刀采用双头刃磨法。选择T68镗床 n=22.41000r/min, f=0.0631.2mm/r. 2.选择切削用量 （1）决定进给量 查2表5钻头进给量 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择Z5163A机床已有的进给量 （2）计算工时选择n=600r/min所以.选择镗刀选择高速钢镗刀， 粗镗时do=59.9mm选择卧式镗床T68, 粗镗时 v=20-35 m/min,f=0.3-1.0 mm/r 精镗时 v=15-30 m/min,f=0.15-0.5 mm/r工序110：铣削斜端面机床：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。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：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，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取 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：机动时间：所以该工序总机动时间1.10 时间定额计算及生产安排假设该齿条拨叉年产量为10万件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于417件。设每天的产量为420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1.14min。参照机械加工工艺手册表2.5.2，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）因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： 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工序1：车外端面机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.43，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：根据机械加工工艺手册表2.5.48，单间时间定额： 因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时， 即能满足生产要求工序2：钻孔机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.41，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：根据机械加工工艺手册表2.5.43，单间时间定额： 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序3：铣凸台机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.45，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：根据机械加工工艺手册表2.5.48，单间时间定额： 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序4：钻孔机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.41，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：根据机械加工工艺手册表2.5.43，单间时间定额： 因此布置一台机床即能满足生产要求。第2章 铣斜面夹具设计2.1研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣斜面，要满足对称度要求以及其两边的要求。在铣此斜面时，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。2.2定位基准的选择由零件图可知：在对斜面进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔30进行了钻、扩、铰加工。因此，定位、夹紧方案有：方法1：选择我的底面，工艺孔和大孔定位，即，心轴和棱柱销定位，在心轴夹紧夹紧螺母。方法2：选择一二销定位方法，短圆柱销孔的加工，通过柱销定位，夹紧方法操作简单，通用性强的移动压板夹紧。与上述两个方案的比较分析：心轴夹紧，在方案中定位我是不正确的，这个洞是不是处理，以及定位和夹紧的应该分开，因为夹持损伤位置。仅通过该方案满足要求的比较分析，轴孔加工的尺寸公差的孔，选择小的孔和定位大头孔，以保证尺寸公差。铣斜面上的平行度要求双方的孔中心线对称。为了在定位误差范围满足要求，定位一二针，结构中的定位是简单易操作的。一面即为齿条拨叉底平面；2.3 切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、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： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 由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。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如2.1.由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由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。2.4 误差分析与计算该夹具以一面两销定位，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尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献5可得： 两定位销的定位误差 ： 其中：， 夹紧误
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