副变速拨叉工艺规范及铣尺寸6两侧面夹具设计

1、65/76四川理工学院毕业设计（论文） 副变速拨叉工艺规程及铣尺寸6两侧面夹具设计学 生：学 号：专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机制制造 2012.2指导教师：姜明四川理工学院机械工程学院二O一六年六月四 川 理 工 学 院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 副变速拔叉工艺规程及铣尺寸6两侧面夹具设计 系： 机制 专业： 12 班级： 2 班 学号： 12011030614 学生： 指导教师： 姜明 同意任务时刻 2016.01.04 系主任 （签名） 院长 （签名）1毕业设计（论文）的要紧内容及差不多要求零件图一张, 毛坯图一张 夹具装配图一份, 夹具零件图一套 加工工艺卡一套

2、, 要紧工序工序卡一份 设计讲明书一份。2原始数据零件图一张, 生产纲领10000件3指定查阅的要紧参考文献及讲明机械制造工艺手册 机械零件设计手册 夹具设计手册机械制造技术基础课程设计指导书机械制造技术基础4. 进度安排设计（论文）各时期名称起 止 日 期1零件功能, 结构, 尺寸, 精度要求分析等2016.01.04-02.282机械加工工艺设计2016.02.29-04.013工序设计2016.04.02-04.174夹具设计2016.04.18-05.175讲明书编制2016.05.16-06.016毕业答辩2016.06.02-06.20摘 要本次设计的是车床变速箱中副变速拨叉零件的

3、加工工艺规程及铣尺寸6两侧面工序的专用夹具设计。划分为粗加工、半精加工两个时期以保证零件的加工精度。副变速拨叉右端面为粗基准，拨叉轴孔为精基准，以副变速拨叉左端面为辅助精基准。加工副变速拨叉脚两端面时定位方式为完全定位：选用长销小平面组合限制5个自由度，可调支撑限制1个自由度。采纳杠杆增力机构，夹紧方式为气动夹紧。关键词：夹具设计；基准；完全定位；自由度；夹紧ABSTRACTThe design of the lathe gear box in the gear shift fork parts of the processing procedures and milling size two

4、 6 side of the special fixture design. The gear shift fork part of the structure is more complex, the processing of the main hole and plane. It is divided into rough machining and semi finish machining to ensure the machining accuracy of the parts in two stages.The right end face of the auxiliary sp

5、eed shifting fork is a rough datum, and the shifting fork shaft hole is fine datum. The positioning method for the two end face of the gear shifting fork leg of the process is complete positioning: the combination of the small plane of the long pin is used to limit the 5 degrees of freedom, and the

6、adjustable support is used to limit the 1 degree of freedom. Using a lever boosting mechanism, clamping means for pneumatic clamping.Keywords: Grip design；Benchmark；Complete localization；Degree of freedom；Clamp目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc453312663 摘 要 PAGEREF _Toc453312663 h I HYPERLINK l _To

7、c453312664 ABSTRACT PAGEREF _Toc453312664 h II HYPERLINK l _Toc453312665 第1章 绪论 PAGEREF _Toc453312665 h 1 HYPERLINK l _Toc453312666 第2章 副变速拨叉加工工艺规程的制定 PAGEREF _Toc453312666 h 2 HYPERLINK l _Toc453312667 2.1 副变速拨叉的工艺分析及生产类型的确定 PAGEREF _Toc453312667 h 2 HYPERLINK l _Toc453312668 2.1.1了解副变速拨叉的用途 PAGERE

8、F _Toc453312668 h 2 HYPERLINK l _Toc453312669 2.1.2审查副变速拨叉的工艺性 PAGEREF _Toc453312669 h 2 HYPERLINK l _Toc453312670 2.1.3 确定副变速拨叉的生产类型 PAGEREF _Toc453312670 h 2 HYPERLINK l _Toc453312671 2.2确定毛坯、绘制毛坯简图 PAGEREF _Toc453312671 h 3 HYPERLINK l _Toc453312672 2.2.1 选择毛坯 PAGEREF _Toc453312672 h 3 HYPERLINK

9、l _Toc453312673 2.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 PAGEREF _Toc453312673 h 3 HYPERLINK l _Toc453312674 2.2.3 确定拔模角 PAGEREF _Toc453312674 h 4 HYPERLINK l _Toc453312675 2.2.4 确定毛坯的热处理 PAGEREF _Toc453312675 h 4 HYPERLINK l _Toc453312676 2.2.5绘制副变速拨叉铸造毛坯简图 PAGEREF _Toc453312676 h 4 HYPERLINK l _Toc453312677 2.3 拟定副

10、变速拨叉工艺路线 PAGEREF _Toc453312677 h 6 HYPERLINK l _Toc453312678 2.3.1 定位基准的选择 PAGEREF _Toc453312678 h 6 HYPERLINK l _Toc453312679 2.3.2 各表面加工方案的确定 PAGEREF _Toc453312679 h 6 HYPERLINK l _Toc453312680 2.3.3 加工时期的划分 PAGEREF _Toc453312680 h 7 HYPERLINK l _Toc453312681 2.3.4 工序的集中与分散 PAGEREF _Toc453312681 h

11、 7 HYPERLINK l _Toc453312682 2.3.5 工序顺序的安排 PAGEREF _Toc453312682 h 7 HYPERLINK l _Toc453312683 2.3.6 机床设备及工艺装备的选用 PAGEREF _Toc453312683 h 9 HYPERLINK l _Toc453312684 2.3.7 确定工艺路线 PAGEREF _Toc453312684 h 10 HYPERLINK l _Toc453312685 2.4 确定加工余量和工序尺寸 PAGEREF _Toc453312685 h 11 HYPERLINK l _Toc453312686

12、 2.4.1 工序1粗铣副变速拨叉头两端面 PAGEREF _Toc453312686 h 11 HYPERLINK l _Toc453312687 2.4.2 工序2钻、倒角、铰14H9mm副变速拨叉轴孔 PAGEREF _Toc453312687 h 12 HYPERLINK l _Toc453312688 2.4.3 工序4和工序5粗铣、半精铣副变速拨叉脚两端面 PAGEREF _Toc453312688 h 13 HYPERLINK l _Toc453312689 2.4.4 工序6 粗铣操纵槽底面和侧面 PAGEREF _Toc453312689 h 14 HYPERLINK l _

13、Toc453312690 2.5 确定切削用量 PAGEREF _Toc453312690 h 15 HYPERLINK l _Toc453312691 2.5.1 工序1粗铣副变速拨叉头两端面 PAGEREF _Toc453312691 h 15 HYPERLINK l _Toc453312692 2.5.2 工序2钻、倒角、铰14mm副变速拨叉轴孔 PAGEREF _Toc453312692 h 15 HYPERLINK l _Toc453312693 2.5.3 工序4和工序5粗铣、半精铣副变速拨叉两端面 PAGEREF _Toc453312693 h 16 HYPERLINK l _T

14、oc453312694 2.5.4 工序6粗铣操作槽底面和侧面 PAGEREF _Toc453312694 h 17 HYPERLINK l _Toc453312695 2.5.4 工序7粗铣副变速拨叉脚内表面 PAGEREF _Toc453312695 h 17 HYPERLINK l _Toc453312696 2.5.5 工序8钻8.7mm的孔 PAGEREF _Toc453312696 h 18 HYPERLINK l _Toc453312697 2.6 时刻定额的计算 PAGEREF _Toc453312697 h 19 HYPERLINK l _Toc453312698 2.6.1

15、 差不多时刻的计算 PAGEREF _Toc453312698 h 19 HYPERLINK l _Toc453312699 2.6.2 辅助时刻的计算 PAGEREF _Toc453312699 h 21 HYPERLINK l _Toc453312700 2.6.3 其他时刻的计算 PAGEREF _Toc453312700 h 21 HYPERLINK l _Toc453312701 2.6.4 单件时刻定额的计算 PAGEREF _Toc453312701 h 22 HYPERLINK l _Toc453312702 第3章 副变速拨叉铣尺寸6两侧面夹具设计 PAGEREF _Toc4

16、53312702 h 31 HYPERLINK l _Toc453312703 3.1 工件在夹具中的定位 PAGEREF _Toc453312703 h 31 HYPERLINK l _Toc453312704 3.1.1 定位方案的比较 PAGEREF _Toc453312704 h 31 HYPERLINK l _Toc453312705 3.1.2 定位元件的选择 PAGEREF _Toc453312705 h 32 HYPERLINK l _Toc453312706 3.1.3 定位误差的分析和计算 PAGEREF _Toc453312706 h 32 HYPERLINK l _To

17、c453312707 3.2 工件在夹具中的夹紧 PAGEREF _Toc453312707 h 33 HYPERLINK l _Toc453312708 3.2.1 夹紧方案的比较 PAGEREF _Toc453312708 h 33 HYPERLINK l _Toc453312709 3.2.2 夹紧力的确定 PAGEREF _Toc453312709 h 33 HYPERLINK l _Toc453312710 3.2.3 切削力与夹紧力的计算 PAGEREF _Toc453312710 h 34 HYPERLINK l _Toc453312711 3.2.4 气缸的选择 PAGEREF

18、 _Toc453312711 h 34 HYPERLINK l _Toc453312712 3.3 对刀装置的设计 PAGEREF _Toc453312712 h 35 HYPERLINK l _Toc453312713 3.3.1 对刀装置的选择 PAGEREF _Toc453312713 h 35 HYPERLINK l _Toc453312714 3.3.2 确定对对刀位置尺寸和公差 PAGEREF _Toc453312714 h 35 HYPERLINK l _Toc453312715 3.4 夹具体的设计 PAGEREF _Toc453312715 h 36 HYPERLINK l

19、_Toc453312716 3.4.1 夹具体设计的差不多要求 PAGEREF _Toc453312716 h 36 HYPERLINK l _Toc453312717 3.4.2 夹具体材料及制造方法 PAGEREF _Toc453312717 h 36 HYPERLINK l _Toc453312718 3.4.3 夹具体外形尺寸 PAGEREF _Toc453312718 h 36 HYPERLINK l _Toc453312719 3.4.4 确定铣床夹具与机床间的正确位置 PAGEREF _Toc453312719 h 37 HYPERLINK l _Toc453312720 3.5

20、 夹具总图的绘制 PAGEREF _Toc453312720 h 38 HYPERLINK l _Toc453312721 第4章 结论 PAGEREF _Toc453312721 h 40 HYPERLINK l _Toc453312722 参考文献 PAGEREF _Toc453312722 h 41 HYPERLINK l _Toc453312723 致谢 PAGEREF _Toc453312723 h 43第1章 绪论副变速拨叉工艺规程及铣尺寸6两侧面夹具设计是在学完了机械制造技术基础和所有专业课的最后一个实践性教学环节。这次毕业设计我们综合地运用机械制造技术基础、机械制图、机械精度设

21、计与检测、机械制造装备设计、机械工程材料等书本以及维普、万方等各大期刊和学术性论文中的差不多理论，并结合了生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了许多问题，如毛坯图、零件图、装配图的绘制；工艺路线的制定；定位元件和夹紧元件的选择；对刀及导向装置的设计等等。设计机床某一工序专用夹具这一典型的工艺设备，提高了我们的结构设计、问题的分析与解决能力，为今后从事的工作打下了良好的基础。 由于个人能力所限，经验不足，设计中有许多不足之处，希望各位老师多加指教。第2章 副变速拨叉加工工艺规程的制定2.1 副变速拨叉的工艺分析及生产类型的确定2.1.1了解副变速拨叉的用途副变速拨叉是变速箱换挡机构中的一个

22、重要零件。副变速拨叉头通过14mm孔套在变速叉轴上，并用销钉经8.7mm孔与变速叉轴连接，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操作变速杆，变速操作机构就通过拨叉头部的操作槽带动拨叉与变速拨叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位。2.1.2审查副变速拨叉的工艺性由副变速拨叉的零件图可知，其材料为KTH350-10，该材料具有一定的强度、刚度和韧性，易于锻造、铸造加工。 该零件形状专门，结构一般复杂，属于叉杆类零件。副变速拨叉脚两端面、变速叉轴孔14H9mm以及两耳内表面14H13mm是重要工作表面，其他表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、

23、钻床的粗加工就能够达到加工要求，要紧加工表面尽管加工精度相对较高，但仍然能够在正常的生产条件下，采纳比较经济的方法加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。2.1.3 确定副变速拨叉的生产类型查机械制造技术基础课程设计指导教程（以下未做讲明，皆查于此书）表1-4可知，该拨叉为轻型零件；生产纲领为10000件，查表1-5可知，该拨叉的生产类型为大批量生产。2.2确定毛坯、绘制毛坯简图2.2.1 选择毛坯依照副变速拨叉的零件材料为KTH350-10，零件结构一般复杂，生产类型为大批量生产，确定毛坯为铸件。毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造。2.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量依照铸件采纳砂

24、型机器造型，材料为可锻黑铸铁，其加工表面的铸造尺寸精度等级查表2-1可知，铸件尺寸公差等级CT8-CT12,取CT8。查表2-5可知，毛坯铸件的机械加工余量等级为E-G,取F。机械加工余量（RMA）：外圆面进行机械加工时，RMA与铸件其他尺寸之间的关系可由式（2-1）计算；内腔进行机械加工时，RMA与铸件其他尺寸之间的关系可由式（2-2）计算。R=F+2RMA+CT/2 (2-1) R=F-2RMA-CT/2 (2-2)两耳内表面14：R=14-21-8/2=8拨叉脚两端面6：R=6+21+8/2=14拨叉脚内表面40：R=40-21-8/2=34拨叉头左右端面70：R=70+21+8/2=7

25、6 拨叉的外表面皆属于双侧切削加工，以粗加工为主，取粗加工余量为3.5mm；拨叉脚两端面需进行半精加工，取半精加工余量为1mm，毛坯尺寸如下表：表2-1要紧毛坯尺寸加工表面零件尺寸双侧余量半精加工余量铸件尺寸铸件尺寸公差两耳内表面14mm3.0mm0 mm8mm1mm拨叉脚两端面6mm3.0mm1mm14mm1.1mm拨叉脚内表面40mm3.0mm0mm34mm1.3mm拨叉头左右端面70mm3.0mm0mm76mm1.6mm2.2.3 确定拔模角依照机械制造工艺设计简明手册可查得，砂型铸造外表面拔模斜度为030，内表面拔模斜度为12.2.4 确定毛坯的热处理铸造后毛坯应安排正火处理，消除铸造

26、过程中产生的残余应力，减少加工中的变形，同时降低材料的硬度，改善加工性能，提高了加工效率，降低成本。2.2.5绘制副变速拨叉铸造毛坯简图零件毛胚图一般包括铸造毛胚形状、尺寸及公差、加工余量与工艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根位置、工艺基准及其他有关技术要求等。依照要紧毛胚尺寸，该铸件毛胚图如下图所示：图2-1 副变速拨叉毛坯主视图图2-2 副变速拨叉毛坯左视图2.3 拟定副变速拨叉工艺路线2.3.1 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，然后确定粗基准。2.3.1.1 精基准的选择依照副变速拨叉零件的装配要求以及技术要求，叉轴孔孔14H9mm的轴线是副变速拨

27、叉操纵槽底面、侧面14H13mm以及拨叉脚两端面的设计基准。选用副变速拨叉轴孔14H9mm的轴线做精基准、拨叉头左端面为辅助精基准定位，用来加工副变速拨叉操纵槽底面、侧面14H13mm和拨叉脚两端面和内表面，设计基准和工艺基准重合，即服从了“基准重合”的原则；零件上专门多表面加工都选用其为精基准，又遵循了“基准统一”的原则。 由于拨叉类零件刚性较差，容易受力产生弯曲变形，即在机械加工中容易产生夹紧变形。选择副变速拨叉头的左端面作为精基准，夹紧力的方向作用在副变速拨叉头的右端面上，夹紧可靠稳定。2.3.1.2 粗基准的选择作为粗基准的表面应该平坦同时面积较大，没有飞边、毛刺或者其他表面欠缺。本次

28、设计选择副变速拨叉24的外圆表面和拨叉头右端面作为粗基准。采纳外圆表面定位加工内孔能够保证孔的壁厚均匀；采纳副变速拨叉头右端面做为粗基准加工左端面，接着以左端面作为基准加工右端面，能够为后续工序预备好精基准。2.3.2 各表面加工方案的确定表2-2副变速拨叉各表面加工方案加工表面尺寸及偏差经济精度表面粗糙度Ra/m加工方案备注拨叉头左端面IT1225粗铣表1-11拨叉头右端面IT1225粗铣表1-11操纵槽底面和侧面14H13IT1312.5粗铣表1-11拨叉脚内表面40B12IT1212.5粗铣表1-11拨叉脚两端面6IT126.3粗铣-半精铣表1-11拨叉头孔IT93.2钻-铰表1-10锁

29、销孔IT1225钻-表1-102.3.3 加工时期的划分在选定副变速拨叉各个表面的加工方法后，就需要进一步来确定这些加工方法在工艺路线中的相应顺序及位置，这就涉及到了加工时期划分方面的问题。关于精度方面要求较高的表面，总是先粗加工后精加工，但工艺工程划分成几个时期是关于整个加工工艺过程而言，不能仅仅只拘泥于某一表面的加工。该副变速拨叉零件加工质量要求较高，能够其加工时期将划分为粗加工和半精加工这两个时期。在粗加工时期，首先将精基预备好，即副变速拨叉左端面和拨叉轴孔。如此能让后续工序都能够采纳精基准定位加工，从而保证其他加工表面的精度要求。其次，粗铣副变速拨叉头右端面、操纵槽底面和侧面、副变速拨

30、叉脚两端面、副变速拨叉脚内表面都放在粗加工时期进行。最后，在半精加工时期，完成副变速拨叉脚两端面的半精铣加工和轴销孔的钻削加工。2.3.4 工序的集中与分散工序数多而各工序的加工内容少，称为工序分散；工序数少而各工序的加工内容多，称为工序集中。工序的集中与分散是确定工序内容多与少的依据，它直接阻碍着整个工艺路线的工序数目及设备、工装的选用等。工序设计时究竟是采纳工序分散依旧采纳工序集中，应该依照生产纲领、零件的技术要求、产品的市场前景以及现场的生产条件等因素综合考虑后确定。该副变速拨叉零件的生产类型为大批生产，确定选用工序集中的原则组织工序内容。一方面能够采纳万能、通用机床配以专用夹具加工，提

31、高生产率；另一方面也能够减少工件的装夹次数，有利于保证各加工表面之间的相互位置精度，减小装夹误差，并能够缩短辅助时刻。2.3.5 工序顺序的安排2.3.5.1 机械加工工序遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即副变速拨叉头左端面和副变速拨叉轴孔14H9 0遵循“先粗后精”原则，对副变速拨叉零件各加工表面差不多上先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工要紧表面，即副变速拨叉左端面、副变速拨叉脚两端面、副变速拨叉轴孔14H9 0+0.043mm。后加工次要表面，即副变速拨叉两耳内表面遵循“先面后孔”原则，先加工副变速拨叉头两端面，再加工副变速拨叉轴孔14H9 0+0.

32、043mm。先加工副变速拨叉两耳内表面、副变速拨叉脚内表面，再加工销轴孔2.3.5.2 辅助工序在铣拨叉脚两端面前应安排校正拨叉脚工序，在钻14拨叉轴孔后应安排倒角，在扩8.7 0+0.1mm综上所述，该副变速拨叉工序的安排顺序为：基准加工-要紧表面粗加工-要紧表面半精加工和次要表面加工，其间穿插一些辅助工序（参见表2-3）2.3.5.3 工艺路线方案的比较工艺路线（方案一）： eq oac(,1)粗铣副变速拨叉头两端面 eq oac(,2)钻、倒角、铰14H9 0+0.043mm的副变速拨叉轴孔 eq oac(,3)校正拨叉脚 eq oac(,4)粗铣副变速拨叉脚两端面 eq oac(,5)

33、半精铣副变速拨叉脚两端面 eq oac(,6)粗铣操纵槽底面和侧面 eq oac(,7)粗铣副变速拨叉脚内表面 eq oac(,8)钻8.7+0+0.1mm的孔 eq oac(,9)去毛刺 eq oac(,10)清洗 eq oac(,11)终检工艺路线（方案二）： eq oac(,1)粗铣副变速拨叉头两端面 eq oac(,2)钻、倒角、铰14H9 0+0.043mm的副变速拨叉轴孔 eq oac(,3)校正拨叉脚 eq oac(,4)粗铣副变速拨叉脚两端面 eq oac(,5)粗铣操纵槽底面和侧面 eq oac(,6)粗铣副变速拨叉脚内表面 eq oac(,7)半精铣副变速拨叉脚两端面 eq

34、 oac(,8)钻8.7 0+0.1mm的孔 eq oac(,9)去毛刺 eq oac(,10)清洗 eq oac(,11)终检两方案的区不只是半精铣副变速拨叉脚两端面的位置不同，方案一比较方案二而言粗铣副变速拨叉脚后直接安排半精加工，减少了工件的装夹次数，即减小了装夹误差，提高生产效率。2.3.6 机床设备及工艺装备的选用2.3.6.1 机床设备的选用副变速拨叉的生产类型为大批生产，既能够选用高效的专用设备和组合机床，也能够选用通用设备，则夹具需要采纳专用夹具。本次设计选用通用设备，铣削加工选用立式铣床X51和卧式铣床X62，钻削加工选用立式钻床Z525。各工序选用的机床设备详见表2-3。2

35、.3.6.2 工艺装备的选用工艺装备要紧包括刀具、夹具、量具和辅具等。各工序选用的刀具、量具详见表2-3，本次设计的副变速拨叉生产类型为大批生产，机床设备采纳通用设备，则夹具均采纳专用机床夹具。2.3.7 确定工艺路线归纳考虑，制定了副变速拨叉的工艺路线，详见表2-3。表2-3 副变速拨叉工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具01粗铣副变速拨叉头两端面立式铣床X51YG8硬质合金面铣刀160游标卡尺02钻、倒角、铰14立式钻床Z525硬质合金锥柄麻花钻13.5、90锥柄外锥面高速钢锪钻、14硬质合金铰刀游标卡尺、锥柄圆柱塞规03校正拨叉脚钳工台手锤04粗铣副变速拨叉脚两端面卧

36、式铣床X62高速钢三面刃盘铣刀100游标卡尺05半精铣副变速拨叉脚两端面卧式铣床X62高速钢三面刃盘铣刀100游标卡尺06粗铣操纵槽底面和侧面卧式铣床X62高速钢三面刃圆盘铣刀200深度游标卡尺07粗铣副变速拨叉脚内表面立式铣床X62高速钢圆柱铣刀100125游标卡尺08钻8.7立式钻床Z525硬质合金直柄短麻花钻8.8游标卡尺、锥柄圆柱塞规09去毛刺钳工台10清洗清洗机11终检塞规、百分尺、卡尺等2.4 确定加工余量和工序尺寸2.4.1 工序1粗铣副变速拨叉头两端面2.4.1.1 工序加工过程以右端面B定位，粗铣左端面A，保证工序尺寸P1以左端面定位，粗铣右端面，达到零件的设计尺寸D=70m

37、m；2.4.1.2 查找工序尺寸链，画出加工过程示意图查找出全部工艺尺寸链，如图2-4所示。加工过程示意图如图2-3所示。图2-3 粗铣副变速拨叉两端面加工过程示意图2.4.1.3 求解工序尺寸P1P1=D+Z2，其中Z2=3.0mm，则P1=73mm。查表2-30，依照加工经济精度为IT12，可确定其公差值为0.3mm,故工序1的工序尺寸及公差为：图2-4粗铣副变速拨叉两端面工艺尺寸链示意图2.4.2 工序2钻、倒角、铰14H9mm副变速拨叉轴孔查表得，钻孔余量Z钻=13.5mm,铰孔余量Z铰=0.5mm；各工序尺寸按加工经济精度查表1-10可依次确定为，钻孔为IT12；铰孔为IT9。查标准

38、公差数值表2-30可确定各工步的公差值分不为：钻孔为0.18mm；铰孔为综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分不为：d1=13.5 0+0.18mm；d=图2-5 钻、铰14mm的孔加工示意图2.4.3 工序4和工序5粗铣、半精铣副变速拨叉脚两端面尺寸L1和L4应达到零件图纸要求，即L1=5-Z4=4mm从图2-6可知，尺寸L3、L2只与加工余量有关，即L3=L4+Z4=7mm；L2=L3+Z3=8mm。查表1-11可知，粗铣的经济精度为余量Z4的校核：Z Z校核结果表明，余量Z4的大小是合适的；余量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的经上述分析计算，可确定各工序尺寸分不为：L3=7-

39、0.15图2-6 粗铣、半精铣副变速拨叉脚两端面加工示意图2.4.4 工序6 粗铣操纵槽底面和侧面尺寸P0、P3、P4、P5应达到零件图设计尺寸的要求，即P0=14H13 0+0.27mm依照尺寸P2、P3、P4、P5所围成的工艺尺寸链，能够计算出工序尺寸其中机械加工余量 Z2=图2-7 粗铣操纵槽底面和侧面加工示意图2.5 确定切削用量2.5.1 工序1粗铣副变速拨叉头两端面工序1分两个工步，工步1是以右端面定位，粗铣左端面；工步2是以左端面定位，粗铣右端面。由于这两个工步是在一台机床上经多件装夹一次走刀加工完成的，因此两个工步所选用的切削速度v和进给量f均相同，只有背吃刀量不同。2.5.1

40、.1 确定工序1的背吃刀量工步1的背吃刀量ap1取Z1， Z1应等于副变速拨叉头左端面的毛坯机械加工总余量（见表2-1要紧毛坯尺寸），即ap1=3mm；工步2的背吃刀量ap2取Z2.5.1.2 确定工序1进给量查表5-7，按机床为510kW及工件材料、刀具材料选取，该工序的每齿进给量fz取为0.28mm/z2.5.1.3 计算铣削速度查表5-13，按d0/z=160/8，fz=0.28mm/z，ap=3mm的条件选取，铣削速度v=57m/min。由式（2-3），可求得该工序铣刀转速n=100057/(160)r/min=113.4r/min。查表4-16，按照该工序所选X51型立式铣床的主轴转

41、速系列，取转速n=125r/min。再将此转速带入公式（2-3），可求出工序实际n=1000v/(2.5.2 工序2钻、倒角、铰14mm副变速拨叉轴孔2.5.2.1 钻孔工步（1）确定背吃刀量：ap=Z钻（2）确定进给量：查表5-23和表4-10，取该工步的每转进给量f=0.28mm/r。（3）计算切削速度：查表5-22，取切削速度V=39m/min。由式（2-3）可求得该工序钻头转速n=100039/(13.5)r/min=954.93r/min，查表4-9对比该工序所选Z525立式钻床的主轴转速系列，取转速n=960r/min。再将此转速带入式（2-3），可求出该工序的实际钻削速度v=nd

42、/1000=96013.5/1000=40.72m/min。2.5.2.2 倒角工步（1）确定背吃刀量：ap（2）确定进给量：查表5-33和表4-10，取该工步的每转进给量f=0.17mm/r。（3）计算切削速度：查表5-23，取切削速度V=39m/min。由式（2-3）可求得该工序钻头转速n=100039/(13.5)r/min=954.93r/min，查表4-9对比该工序所选Z525立式钻床的主轴转速系列，取转速n=960r/min。再将此转速带入式（2-3），可求出该工序的实际倒角速度v=nd/1000=96013.5/1000=40.72m/min。2.5.2.3 铰孔工步（1）确定背

43、吃刀量：ap（2）确定进给量：查表5-32和表4-10，取该工步的每转进给量f=0.28mm。（3）计算切削速度：查表5-32，取切削速度v=9m/min。由式（2-3）可求得该工序铰刀转速n=10009/(14)r/min=204.63r/min，查表4-9对比Z525立式钻床的主轴转速系列，取转速n=272r/min。再将此转速带入式（2-3）中，可求得该工序实际切削速度v=nd/1000=27214/1000m/min=11.96m/min。2.5.3 工序4和工序5粗铣、半精铣副变速拨叉两端面2.5.3.1 粗铣拨叉两端面工序（1）确定背吃刀量：ap=Z粗铣（2）确定进给量：查表5-5

44、，按机床功率为510kW及工艺系统刚度中、圆柱铣刀铣削铸铁，该工序的每齿进给量fz取为0.20mm/z（3）计算铣削速度：查表5-17，按d0/z=100/12，fz=0.20mm/z，ap=10mm的条件选取，铣削速度v=231.23=28.29m/min（加工可锻铸铁按结构钢b=650MPa的结构钢修正，v1.23）由式（2-3），可求得该工序铣刀转速n=100028.29/(100)r/min=90.05r/min。查表4-19，按照该工序所选X62型卧式铣床的主轴转速系列，取转速n=95r/min。再将此转速带入公式（2-3），可求出该工序实际的铣削速度v=nd/1000=952.5.

45、3.2 半精铣拨叉两端面工序（1）确定背吃刀量：ap=Z半精铣（2）确定进给量：查表5-5，圆柱形铣刀直径100125，每转进给量f=1.4mm/r。（3）计算铣削速度：查表5-16，按d0/z=100/8，fz=0.05mm/z，ap=12mm的条件选取，铣削速度v=331.23=40.59m/min。由式（2-3），可求得该工序铣刀转速n=100040.59/(100)r/min=129.20r/min。查表4-19，按照该工序所选X62型卧式铣床的主轴转速系列，取转速n=150r/min。再将此转速带入公式（2-3），可求出该工序实际的铣削速度v=nd/1000=150100/1000m

46、/min=2.5.4 工序6粗铣操作槽底面和侧面2.5.4.1 确定工序6的背吃刀量粗铣操纵槽两侧面的背吃刀量ap1= Z1/2=3mm，操纵槽底面的背吃刀量ap22.5.4.2 确定进给量查表5-5，按机床功率510kW,工艺系统刚度中，粗铣铸铁及铜合金选取，该工序的每齿进给量fz=0.20mm/z2.5.4.3 计算铣削速度查表5-18，按d/z=200/20，fz=0.20mm/z，铣削宽度ae=15mm的条件选取，铣削速度v=17m/min。由式（2-3），可求得该工序铣刀转速n=100017/(200)r/min=27.06r/min。查表4-19，按照该工序所选X62卧式铣床的主轴

47、转速系列，取转速n=30r/min。再将此转速带入公式（2-3），可求出该工序实际的铣削速度v=n2.5.4 工序7粗铣副变速拨叉脚内表面2.5.4.1 确定工序7背吃刀量ap=Z粗铣2.5.4.2确定工序7进给量查表5-5，按机床功率为510kW及圆柱形铣刀加工铸铁、工艺系统刚度中，该工序的每齿进给量fz取为0.20mm/z2.5.4.3计算工序7铣削速度查表5-16，按d0/z=100/10，fz=0.20mm/z，ap=12mm的条件选取，铣削速度v=151.23=18.45m/min（加工可锻铸铁按结构钢b=650MPa的结构钢修正，v1.23）由式（2-3），可求得该工序铣刀转速n=

48、100018.45/(100)r/min=58.73r/min。查表4-19，按照该工序所选X62型卧式铣床的主轴转速系列，取转速n=60r/min。再将此转速带入公式（2-3），可求出该工序实际的铣削速度v=nd/1000=602.5.5 工序8钻8.7mm的孔2.5.5.1 确定背吃刀量ap= Z钻2.5.5.2 确定进给量查表5-23和表4-10，按照加工材料为可锻铸铁、直径d为510选取，取该工步的每转进给量f=0.17mm/r。2.5.5.3 计算切削速度查表5-23，按照加工材料为可锻铸铁、直径d为510选取，取切削速度V=36m/min。由式（2-3）可求得该工序钻头转速n=10

49、0036/(8.8)r/min=1302.18r/min，查表4-9对比该工序所选Z525立式钻床的主轴转速系列，取转速n=1360r/min。再将此转速带入式（2-3），可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=13608.8/1000=37.59m/min。2.6 时刻定额的计算2.6.1 差不多时刻的计算2.6.1.1 工序1粗铣副变速拨叉头两端面依照表5-47中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角Kr=90）的差不多时刻计算公式（2-4），可求出该工序的差不多时刻。由于该工序包括两个工步，粗铣副变速拨叉左端面与粗铣副变速拨叉右端面时刻相同。式中L=24mm；L2=13mm，取L2=2mm

50、；L1=将上述结果代入式（2-4）中，则该工序的差不多时刻tm=2（24+2.91+2）/280=12.tm=(L+L2.6.1.2 工序2钻、倒角、铰14H9 0（1）钻孔工步依照表5-45，钻孔的差不多时刻tm可由式（2-5）求得。式中l=70mm，l2=14取l2为2mm，l1=D/2 cotkr将上述结果代入式（2-5）中，则该工序的差不多时刻tm=(70+12.47+2)/(0.28tm=(L+（2）倒角工步依照表5-45，锪倒角的差不多时刻tm可由式（2-6）求得。式中l=2mm，取l1将上述结果代入式（2-6）中，则该工序的差不多时刻tmtm（3）铰孔工步依照表5-45，铰圆时刻

51、柱孔的差不多tm可由式（2-7）求得。查表5-46，按Kr=15、ap=(D-d)2=(14-13.5)/2)=0.25mm的条件查得：切入长度l1=0.92mm，切出长度l2=39mm。已知将上述结果代入式（2-5）中，则该工序的差不多时刻tm=(70+0.92+39)(0.282.6.1.3 工序4粗铣副变速拨叉脚两端面依照表5-47中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角Kr=90）的差不多时刻计算公式（2-4），可求出该工序的差不多时刻。由于该工序包括两个工步，粗铣副变速拨叉脚左端面与粗铣副变速拨叉脚右端面时刻相同。故式中L=18mm；L2=13mm，取L2=2mm；L1=0.5d-将上述结果

52、代入式（2-4）中，则该工序的差不多时刻tm=2(18+2.51+2)/228=2.6.1.4工序5半精铣副变速拨叉脚两端面依照表5-47中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角Kr=90）的差不多时刻计算公式（2-4），可求出该工序的差不多时刻。由于该工序包括两个工步，半精铣副变速拨叉脚左端面与半精铣铣副变速拨叉脚右端面时刻相同。故式中L=18mm；L2=13mm，取L2=2mm；L1=0.5d-将上述结果代入式（2-4）中，则该工序的差不多时刻tm=2(18+2.51+2)/90=0.52.6.1.5工序6粗铣副变速拨叉操纵槽两侧及底面依照表5-47中三面刃铣刀铣槽的差不多计算公式（2-7），可求

53、出该工序的差不多时刻。其式中槽长l=19mm；L1=aed-ae+13=3200-3+2=26.3；L将上述结果代入式（2-7）中，则该工序的差不多时刻tm=(19+26.3+3)/120=2.6.1.6 工序7粗铣副变速拨叉脚内表面依照表5-47中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角Kr=90）的差不多时刻计算公式（2-4），可求出该工序的差不多时刻。由于该工序包括两个工步，粗铣副变速拨叉脚内左表面与粗铣副变速拨叉脚内右面时刻相同。故式中L=18mm；L2=13mm，取L2=2mm；L1=0.5d-将上述结果代入式（2-4）中，则该工序的差不多时刻tm=2(18+2.51+2)/120=0.375

54、min=22.52.6.1.7 工序8钻8.7 0依照表5-45，钻孔的差不多时刻tm可由式（2-5）求得。式中l=43mm，钻盲孔l2=0mm，l1=D/2 cotkr+(12)将上述结果代入式（2-5）中，则该工序的差不多时刻tm=2.6.2 辅助时刻的计算辅助时刻tf与差不多时刻tm之间关系为tf=(0.150.2)tm，工序1的辅助时刻：tf=工序2钻孔工步的辅助时刻：tf=工序2倒角工步的辅助时刻：tf=工步2铰孔工步的辅助时刻：tf=工序4的辅助时刻：tf=工序5的辅助时刻：tf=工序6的辅助时刻：tf=工序7的辅助时刻：tf=工序8的辅助时刻：tf=2.6.3 其他时刻的计算除了

55、作业时刻（差不多时刻和辅助时刻之和）以外，每道工序的单件时刻还包括布置工作地时刻、休息时刻与生理时刻和预备时刻与终结时刻。由于本次设计中副变速拨叉的生产类型为大批生产，需要考虑各工序的预备与终结时刻，tz/m为作业时刻的3%5%，取4%；而布置工作地时刻tb是作业时刻的2%7%，取5%；休息与生理需要时刻tx是作业时刻的2%4%，取3%，则各工序的其他时刻tq =工序1的其他时刻：tq =tq =tb+tx+(tz工序2钻孔工步的其他时刻：tq =12%（18.6+3.35）=2.63s工序2倒角工步的其他时刻：tq =12%（3+0.54）=0.42s工序2铰孔工步的其他时刻：tq =12%

56、（60+10.8）=8.5s工序4的其他时刻：tq =tq =tb+tx+(tz工序5的其他时刻：tq =tq =tb+tx+(tz工序6的其他时刻：tq =tq =tb+t工序7的其他时刻：tq =tq =tb+tx+(tz工序8的其他时刻：tq =tq =tb+t2.6.4 单件时刻定额的计算依照公式，单件时刻定额td =tm工序1的单件时刻：td =（12.4+2.23+1.76）s=16.39工序2的单件时刻：td 应按三个工步分不计算之后再求和，则钻孔工步td钻 =（18.6+3.35+2.63倒角工步td倒角=（3+0.54+0.42）s=3.96铰孔工步td铰 =（60+10.8

57、+8.5）s=因此，工序2的单件计算时刻td =（24.58+3.96+79.3）s=107.84s工序4的单件时刻：td =（11.84+2.13+1.68）s=15.65s工序5的单件时刻：td =（30+5.4+4.25）s=39.65s工序6的单件时刻：td =（24+4.32+3.39）s=31.71s工序7的单件时刻：td =（22.5+4.41+3.23）s=30.14s s工序8的单件时刻：td =（13.45+2.42+1.90）s=18.67s表2-4 副变速拨叉机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称副变速拨叉零件名称副变速拨叉共1页第1页材 料 牌

58、 号45毛 坯 种 类锻造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注工序号工 名序 称工序内容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件01粗铣副变速拨叉两端面粗铣两端面至70mm， Ra25mX51YG8硬质合金面铣刀160、游标卡尺16.39s02钻、倒角、铰14的孔钻孔至13.5，安排倒角后铰孔至14，Ra3.2mZ525锥柄麻花钻13.5、90锥柄外锥面高速钢锪钻、14铰刀、卡尺、塞规107.84s03校正副变速拨叉脚钳工台手锤04粗铣副变速拨叉脚两端面粗铣拨叉脚两端面至8mmX51高速钢三面刃盘铣刀100、游标卡尺15.65s05半精铣副变速拨叉脚两端面半精铣拨叉脚两端面至6mm

59、，Ra6.3mX51高速钢三面刃盘铣刀100、游标卡尺39.65s06粗铣操纵槽底面和侧面粗铣操纵槽宽至14mm,槽长至19mm,槽深至15mm, Ra12.5mX62高速钢三面刃盘铣刀200、深度游标卡尺、卡规31.71s07粗铣副变速拨叉脚内表面粗铣拨叉脚内表面宽至40mm, Ra12.5mX51高速钢圆柱铣刀100125、游标卡尺30.14s08钻8.7的孔钻孔至8.7，Ra25mZ525直柄短麻花钻8.8、游标卡尺、锥柄圆柱塞规18.67s09去毛刺钳工台平锉10清洗清洗机11终检塞规、百分表、卡尺等设 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

60、件号签字日期标记处数更改文件号签字日期表2-5 副变速拨叉机械加工工序卡片（工序1）（厂名）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称副变速拨叉零件名称副变速拨叉共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号01粗铣KTH350-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511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准终单件16.39s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/z)切削深度/mm进给次数工步工时机动辅助1以24的外圆柱面、右端面定位，加工左端面粗铣