倒档拔叉说明书汇总

1、一、零件的工艺分析及生产类型的确定 -3 - 1.1零件的作用-3 - 1.2零件的工艺分析-3 - 1.3零件的生产类型-4 - 二、毛坯的选择与设计 -4 - 2.1选择毛坯-4 - 2.2确定机械加工余量 -4 - 2.3设计毛坯图-5 - 三、加工方法和工艺路线的设计 -6 - 3.1定位基准的选择-6 - （1）粗基准的选择-6 - （2）精基准的选择-6 - 3.2零件表面加工方法的选择 -6 - 3.3制订工艺路线-7 - 四、工序设计-9 - 4.1选择加工设备与工艺装备 -9 - （1）选择机床-9 - （2）选择量具-10 - 4.2确定工序尺寸 -11 - （1） 24端

2、面加工余量 -11 - （2）钻 13、扩 14H9 孔-11 - （3）面加工余量-11 - （3）钻 8.7。0.09 孑L- 12 - 五、 确定切削用量及基本时间 -13 - 5.1 工序 3- 13 - 5.2 工序 4- 13 - 5.2.1确定钻 13mm孔的切削用量。 -13 - 5.2.2确定扩 14h90）孔的切削用量。 -13 - 5.3 工序 6- 14 - 5.3.1确定铣开挡底面圆柱面 R15的切削用量 -14 - 5.3.2确定铣开挡底面圆柱面 R19的切削用量 -14 - 5.3.3确定开挡脚面的切削用量 -15 - 5.4 工序 7-15 - 5.5 工序 8

3、-16 - 5.6时间的确定 -16- 六、夹具设计-19 - 七、设计小结-19 - 参考资料-21 - 摘要：工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，与机械制造工艺自动化都有了长 足的发展。但工具(含夹具、刀具、量具和辅具等)在不断革新中，其功能仍十分显著。机 床夹具对零件的加工质量、生产率和生产成本都有着直接的影响。因此，无论传统制造还是 现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。拨叉类零件外形比较复杂，几乎每道工序都离 不开夹具。 关键词：夹具工艺装配拨叉工序 Abstract： The tool is a sign of the progress of human civiliz

4、ation. Since the late 20th century, and mechanical manufacturing process automation has a considerable development. Tools (in clud ing fixtures, tools, measuri ng tools and aids, etc.) in the con ti nu ous inno vati on, its function is still very sig nifica nt. Jigs and fixtures for machi ning quali

5、ty, productivity and cost of product ion has a direct impact. Therefore, whether traditi onal the manu facture or moder n manu facturi ng systems, are importa nt fixture in the tech no logy and equipme nt. The fork parts more complex shape, almost each process is in separable from the fixture. Keywo

6、rds: fixture craft assembly fork process 、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.1零件的作用 题目所给的零件为倒挡拨叉，是与操纵机构零件结合用与拨动滑动齿轮实 现输出轴的倒转。故对配合面14H9、14H13槽以及下拨叉有精度要求。 1.2零件的工艺分析 通过对该零件图的重新绘制，知原图样的试图正确、完整，尺寸、公差及 技术要求齐全。 从零件图上看，该零件是典型的叉架类零件，结构比较复杂，形位精度要 求不算高。为大批量生产的铸件。其主要加工的有14H9表面粗糙度为Ra6.3um, 其轴轴要保证直线度 M级0.03；斜脚面尺寸要求公差尺寸为-0.48到0;开

7、挡 公差尺寸为0.1到0.2,表面粗糙度为Ra6.3um并保证与14H9轴线的垂直度为 0.25; R19面粗糙度为Ra12.5um,表面要求淬火处理，硬度要求为 4853HRC ； 下爪总长公差尺寸为-1到0;后脚面公差尺寸为0到0.52,前面到轴线尺寸18 的公差尺寸为士 0.2;孑孔 8.7公差尺寸为0到0.09,其轴线到开挡前脚面的尺寸 41.5的公差尺寸为士 0.15,孔深32公差尺寸为-1到0;拨叉尺寸要求较高，两 内表面归于孔 8.7的对称度为0.4,内表面表面粗糙度为Ra12.5,内表面满足配 合14H13公差尺寸为0到0.27,其槽底部分允许呈R3max圆角或2最大长为3 的

8、倒角；孑L 8.7还需锪平直径为 12;孑24端面、开挡内R15面、孔8.7内 表面以及槽14H13底面表面粗糙度为Ra25一般的加工都可获得。通过分析该零 件，其布局合理，虽结构复杂，但加工要求比较容易保证，我们通过专用夹具 可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状 和大小，符合要求。 1.3零件的生产类型 依设计题目，结合生产实际可知该零件的生产纲领零件是大批量生产的铸 件。 二、毛坯的选择与设计 2.1选择毛坯 该零件材料为ZG310-570,属于批量生产，而且零件的结构复杂，采用 铸件成型。 2.2确定机械加工余量 铸件的尺寸公差按 GB/T6414-199

9、9确定，机械加工余量按 GB/T11351-89 确定，材料为ZG310-57Q由于是大批量且形状复杂的零件，所以毛坯选择砂型 铸造。 根据GB/T6414-1999查表得尺寸公差CT为8-12级。加工余量等级为FH。 所以，可取CT=9级。查表（GB/T6414查出各表面的公差数值。 零件尺寸 公差CT *24端面46 2 脚面圆柱面15 1.6 脚面圆柱面19 1.7 两脚面尺寸6 1.5 14H13槽面尺寸14 1.6 槽底面14 1.6 叉脚开挡尺寸23 1.7 2.3设计毛坯图 拨叉毛坯图尺寸（单位：mr） 零件表面 总余量 毛坯 尺寸 公 差CT *24端面46 2 50 2 脚面

10、圆柱面15 2 13 1.6 脚面圆柱面19 2 17 1.7 两脚面尺寸6 2 10 1.5 14H13槽面尺寸14 2 10 1.6 槽底面14 2 12 1.6 叉脚开挡尺寸23 2 19 1.7 具体尺寸请看毛坯图 三、加工方法和工艺路线的设计 3.1定位基准的选择 (1)粗基准的选择 工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定 位基准，这个是粗基准，该零件选用肋板 6的左端面作为粗基准来加工 14H9 孔。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则，以及 当零件有不加工表面应该以这些不加工表面做粗基准的原则，在以后的工序中， 则使用经过加工的表面

11、作为定位基准，加工 14H9孔，保证其轴线的直线度， 并作为以后工序的定位基准，这个基准就是精基准。 (2)精基准的选择 在选精基准时采用有基准重合，基准统一。这样定位比较简单可靠，为以 后加工重要表面做好准备。 3.2零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有内孔、倒角、槽、下底面、圆环面等，材料为ZG310-570。 以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下。 (1) 24端面:表面粗糙度为Ra25um,可选粗铣即可满足要求。 (2) 14H9孔：公差等级为9级，表面粗糙度为Ra6.3um公差尺寸0到 0.043,根据GB/T1800.3-1998规定其公差等级按IT9

12、,可以先钻后扩孔来满足要 求。 (3) 开挡 15内圆柱面：表面粗糙度为 Ra25um未标注公差等级，故粗 铣即可满足要求。 (4) 脚面：表面粗糙度Ra6.3um加工方法可采用粗铣即可达到要求。 (4) 开挡：表面粗糙度为 Ra12.5um加工方法可采用粗铣即可达到要求。 (5) 槽14H13:表面粗糙度为Ra12.5um公差等级13,加工方法可采用粗 铣即可达到要求。 (6) 槽14H13底面：表面粗糙度为Ra25um加工方法可采用粗铣即可达到 要求。 (7) 孔 8.7oo.1 :表面粗糙度Ra25um公差尺寸为0到0.1 ,根据GB1800-79 规定其公差等级按IT11,采用钻孔即可

13、达到要求。 3.3制订工艺路线 工艺路线的拟定为保证达到零件的几何形状，尺寸精度、位置精度及 各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为成批生产所采用的 通用机床配以专用加工夹具，并考虑工序集中以提高生产率和减少机床数量， 使生产成本下降。现有工艺路线如下： 工艺路线一 工艺路线二 精铸退火 精铸退火 工序 工序 铣端面 钻孔 钻孔 粗铣脚面 扩孔 铣端面 倒角 扩孔 粗铣脚面 倒角 铣开挡 铣开挡 铣槽 铣槽 钻孔 钻孔 精铣脚面 方案的比较选择： 方案2先铣脚面虽然满足了先面后孔的原则，但是对于后面工序 的基准选定却不够方便，所以不合理，根据根据经济性级工序内容的 简便性可选择方

14、案一，并制定出详细的工序内容。 毛坯为精铸件，拿到毛坯后应该先退火处理下，消除掉铸件在铸 造过程中产生的内应力及误差。并在毛坯车间调整好毛坯的机械性能 以达到技术要求，然后送到机械加工车间加工，具体工序如下： 铸造 热处理 铣端面 钻13孑L、扩14H9孑L 倒角 铣脚面、开挡 铣槽 钻8.7 去毛刺 检验 根据工序安排编出机械加工工序卡。 四、工序设计 4.1选择加工设备与工艺装备 （1 ）选择机床 1-1工序4钻13孔、扩14H9孔、工序5倒角及工序8钻8.7, 工步不多，选用立式钻床就能满足要求，本零件外廓尺寸不大，选用 Z525立式钻床。 1-2工序3、6、7是粗铣和精铣，各工序的工步

15、数不多，成批生 产不要求很高的生产率，故选用卧式铣床就能满足要求，选用X62 卧式铣床即可。 1-1工序3铣端面 1-2工序4钻13孑L。选择莫氏锥柄麻花钻13 GB/T1438.1-1996。 其直径为13mm，工作长度101mm,莫氏锥度为1号，总长182mm。 1-3工序4扩14H9孔。选择14 GB/T 1141-1984。其直径为14mm, 工作长度108mm,莫氏锥度为1号，总长189mm。 1-4工序5倒角。 1-5工序3、6、7都是铣。铣刀按表5-105选镶齿三面刃铣刀， 直径为100,孔径d=27,齿数z=12。 1-6工序8钻8.7孔。孔径为8.7mm无通用刀具，故可制造专

16、用 刀具，方便制造及经济效益，可做成直柄麻花钻。 （3 ）选择量具 本零件为中批量生产，一般尽可能采用通用量具，根据表面精度、 尺寸和形状等要求，参考有关手册资料，选择量具如下表： 工 序 工序名称 量具 3 铣端面 游标卡尺、粗糙块 4 钻 13孔扩、帖4H9孔 游标卡尺、塞规 5 倒角 游标卡尺 6 铣脚面、开挡 游标卡尺、粗糙块 7 铣槽 游标卡尺、粗糙块 8 钻 8.7 游标卡尺、塞规 2确定工序尺寸 (1 )0 24端面加工余量 加工 表面 工序双边 余量 工序尺寸及公 差 表面粗糙度 粗铣 粗铣 粗铣 端面 50 4 46 Ra25 (2)钻 13、扩 14H9 孔 加工表 面 工

17、序双边 余量 工序尺寸及 公差 表面粗糙 度 钻扩孔 钻 孔 扩 孔 钻 孔 扩 孔 钻 孔 扩 孔 13 1 *13 *140-043 Ra6.3 (3)面加工余量 加工表面 工序余 工序尺寸及 表面粗糙度 量 公差 粗 铣 精 铣 粗 铣 精 铣 粗 铣 精 铣 R15圆柱面 2 15 Ra25 R19圆柱面 2 19存 Ra12.5 脚面 1.6 0.4 23.4；.3 书.2 23d0.1 Ra12.5 Ra6.3 14H13槽底面 2 10 Ra25 14H13槽 1.6 0.4 14.4 彳 x +0.27 14o Ra25 Ra12.5 (3)钻 87。0.09 孔 加工 表面

18、工序双边 余量 工序尺寸及 公差 表面粗糙度 帕曽09 8.7 阪7晋 Ra25 孔 五、确定切削用量及基本时间 5.1工序3 切削用量：本工序为粗车端面，已知加工材料为ZG310-570,表 面淬火处理后HRC40-50。 确定粗铣端面的切削用量。所选刀具为镶齿三面刃铣刀。 ap=2mm,查表得进给量f =0.2mm/z,又X62铣床主轴转速30-1500 r/min，精度要求不高，选择n=150r/min。由前面可知刀具直径为 100mm,则切削速度为 V 二-3.14 100 150 =47.12m/min 。 1000 1000 校核机床功率：参考公式 Pm =300 10，d013

19、ae088 af075 apznkpm 其 中 ap =2mm d=100mm ae =24mmaf = 0.2mm/z z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得 pm =1.61kw7.5kw，故可用。 5.2工序4 切削用量：本工序为钻 13mm、扩 14H9（00043）。 5.2.1确定钻 13mm孔的切削用量 所选刀具为莫氏锥柄麻花钻，其直径为13mm,工作长度101mm, 莫氏锥度为1号，总长182mm。 确定切削用量ap = 13/2=6.5mm，查表得进给量f =0.28mm/r，切肖U 速度 v =21m/min。则主轴转速 n=1000v =514.19r/min

20、,故取 n=545r/min, 此时 v= RQ =22.26m/min。 1000 .0.043 5.2.2 确定扩 14H9（0）孔的切削用量。 所选刀具为 14 GB/T 1141-1984,其直径为 14mm，工作长度 其 中 ap =2mm d=100mm ae =7mmaf=0.2mm/z z=12 108mm,莫氏锥度为1号，总长189mm。 确定切削用量ap=1/2=0.5mm,查表得进给量f =0.45mm/r，切 削速度 v =60m/min。则主轴转速 n= 100Ov =1364.19r/min,故取 nd n=960r/min，此时 v= nd =42.2m/min。

21、 1000 5.3工序6 切削用量：本工序是铣脚面、开挡，先粗铣，后半精铣 5.3.1 确定铣开挡底面圆柱面 R15的切削用量 所选刀具为镶齿三面刃铣刀。 ap=2mm,查表得进给量f =0.2mm/z,又X62铣床主轴转速30-1500 r/min，精度要求不高(Ra=25um)，选择n=150r/min。由前面可知刀 具直径为 100mm,则切削速度为 V 二-3.14 100 150 =47.1m/min。 1000 1000 校核机床功率：参考公式 pm =300 10* d0.13 ae0.88 af0.75 apznkpm 其中 ap =2mm d=100mm ae =31mm a

22、f = 0.2mm/z z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得 pm =2.01kw7.5kw，故可用。 5.3.2 确定铣开挡底面圆柱面 R19的切削用量 所选刀具为镶齿三面刃铣刀。 ap=2mm,查表得进给量f =0.2mm/z,又X62铣床主轴转速30-1500 r/min，精度要求不高(Ra=12.5um)，选择n=200r/min。由前面可知 刀具直径为100mm，则切削速度为 校核机床功率： 参考公式 pm =300 10 daeafapznkpm dn 1000 3.14 100 200 1000 =62.83m/ min o n=200/60r/s kpm=1，解得

23、 pm =0.72 kw7.5kw，故可用。 533确定开挡脚面的切削用量 所选刀具为镶齿三面刃铣刀。 ap=4mm,查表得进给量f =0.2mm/z,又X62铣床主轴转速30-1500 r/min，精度要求较高（Ra=6.3um及有垂直度要求），选择n=250r/min。 由前面可知刀具直径为100mm，则切削速度为 、， n：dn 3.14汉100汉250 ” l , V78.5m/min。 1000 1000 校核机床功率：参考公式 Pm =300 10, d0.13 ae0.88 af0.75 apznkpm 其中 ap = 0.35mm d=100mm ae=4mm af = 0.2

24、mm/z z=12n=250/60r/s kpm=1，解得 Pm =0.1kw7.5kw，故可用。 5.4工序7 本工序为铣槽，先粗铣槽底，再铣槽。 5.4.1 确定槽底面的切削用量 所选刀具为镶齿三面刃铣刀 ap=2mm,查表得进给量f =0.2mm/z,又X62铣床主轴转速30-1500 r/min，精度要求不高（Ra=25um）,选择n=150r/min。由前面可知刀 具直径为 100mm,则切削速度为 V 二3.14 100 150 = 47.1m/min。 1000 1000 校核机床功率：参考公式 Pm =300 105 d0.13 ae0.88 af0.75 apznkpm 其中

25、 ap =2mm d=100mm ae =10mm af = 0.2mm/z z=12n=150/60r/s kpm=1，解得 pm =0.74kw7.5kw，故可用。 5.4.2确定槽的切削用量所选刀具为镶齿三面刃铣刀 ap=4mm,查表得进给量f =0.2mm/z,又X62铣床主轴转速30-1500 r/min，精度要求较高（Ra=12.5um且对称度为0.4），选择n=220r/min。 由前面可知刀具直径为100mm ,则切削速度为 校核机床功率： 参考公式 pm =300 10，daeafapznkpm 二 dn 1000 3.14 100 220 1000 =69.1m/ min

26、o 其中 ap =4mm d=100mm ae =18mm af = 0.2mm/z z=12n=220/60r/s kpm=1，解得 pm =3.66 kw7.5kw，故可用。 5.5 工序8 本工序为钻8.7,并锪平T2。 确定钻8.7孔的切削用量。所选刀具为直柄麻花钻，其直径为 8.7mm，工作长度80mm,总长122mm。 确定切削用量ap =8.7/2=4.35mm，查表得进给量f =0.49mm/r，切削 速度 v =27m/min。则主轴转速 n=1000v =987.8r/min,故取 n=960r/min， nd 此时 v=陀=26.24m/min。 1000 5.6时间确定

27、 5.6.1基本时间确定 工序钻14H9至13.5mm孔，由文献【1】表5-4，得钻孔基本时间可由公式 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn 。l1=D/2cotkr+(12)=13.5/2x cot54 +2=6.9mm, I2=14mm 取 l2=2mm l=50mm tj= (6.9+2+50) (545x 0.25) =0.43 x 60s=25.8s 工序铣左端面，根据文献【1】表5-43，得tj=L/fMZ，L=l+l1+l2，l=24mm l1=0.5 (d- (d2-ae2) 0.5+(13)=3.84mm，l2=13mm取 l2=2mm fMZ=f x n=fz x Zx

28、 n=0.08 x 10 x 160=128mm/min 所以：tj=L/fMZ= (24+3.84+2) /128=0.233 x 60s=14s, 因为加工右端面的加工条件和左端面的一样，所以加工时间t右=tj=14s 工序倒角(左边)，由参考文献【1】得表5-41得tj=L/fn=(l+l1)/fn ，其 中 I仁 12 取 l1=1mm, l=1.5mm,已知 f=0.05mm/r , n=1225r/min。所以： tj= (1+1.5)心225 X 0.05) X 60s=2.4s。倒角(右边)的加工的条件和工序 (4)的一样，所以此工序加工时间t右=tj=2.4s 工序钻孔14H

29、9孔,根据文献【1】表5-41得tj=L/fn,其中L= (I+I2+I3 ), l1=(D-d1)/2=cotkr+(12)=0.5/2 X cot54 +2=2.2mm,L2=24 取 l2=2mm, l=46mm 所以：Tj= (2.2+2+46) /(0.4 X 97)=1.29 X 60s=77.6s 工序铣曲面R15,根据文献【1】表5-43得tj= (1+11+12 ) / fMz，式中 I1=0.5d-(C0 (d-C0)1/2)+(13),I2=13 ,C0(0.030.05 )d=0.12 所以 l1= 15mm l2=2mm, l=15+8=23mm fMz =fz X

30、Z X n=0.08 X 10 X 300=240mm/min所以： tj= ( 23+15+2) /240=0.166 X 60s=10s,因为有左右两叉脚所以此工序总时间t 总=2tj=20s。 工序粗铣脚左右端面，根据文献【1】表5-43得tj= (I+I1+I2 ) / fMz,式 中 I1=0.5d-(C0 (d-C0) )1/2)+(13),I2=13 , C0= (0.030.05 ) d=0.152 所以 I1=18.6mm, I2=2mn, l=19+8=27mm fMz =fz X ZX n=0.1 X 10X 150=150mm/min, 所以tj= (27+18.6+2

31、) /150=0.32 X 60s=19s，因为有左右两叉脚所以此工序总 时间 t 总=2tj=38s 。 工序铣槽，根据文献【1】表5-43得tj= ( I+I1+I2 ) /fMz ,式中 I1=0.5(d-(d2-ae2)1/2)+(13)=0.5 X (80- (802-17.932 ) 0.5+2=4mm, I2=25 取 I2=3 , l=18。fMZ=f X n=fz X ZX n=0.08 X 10X 190=152mm/min 所以：tj= (18+4+3) /152=0.164 X 60s=9.9s，因为要加工两面所以此工序所用时间t总 =2tj=19.8s，在加工两面的时

32、候也加工了底面所以只走刀两次就行了。 工序钻孔8.7,由文献【1】表5-4 ,得钻孔基本时间可由公式 tj=L/fn=(I+I1+I2)/fn 。I1=D/2cotkr+(12)=8.7/2X cot54 +2=5.2mm, I2=14mm 取 I2=2mm l=47mm tj= (5.2+2+47)/ (680X 0.15 ) =0.533 X 60s=32s 工序锪12孔，由文献【1】表5-41得tj=L/fn=(I+I1)/fn ，其中I1=12 取 I1=2mm l=2mm 已知 f=0.05mm/r , n=1360r/min。所以：tj= (2+2) /(1360 X 0.05)

33、X 60s=3.5s。 工序精铣脚端面，根据文献【1】表5-43得tj= (I+I1+I2 ) / fMz ,式中 I1=0.5d-(C0(d-C0) )1/2)+(13), I2=13, C0= (0.030.05 ) d=0.152 所以 I1=18.6mm, I2=2mn, l=19+8=27mm fMz =fz x ZX n=0.08 x 10X 300=240mm/min, 所以tj= (27+18.6+2) /240=0.198 X 60s=12s，因为有左右两叉脚所以此工序总 时间t总=2tj=24s 5.6.2辅助时间确定 根据文献【1】第五章第二节所述，辅助时间tf与基本时间tj之间的关 系为tf= ( 0.150.2)tj ,此取tf=0.2tj ，则各工序的辅助时间分别为：