变速箱拨叉零件的机械加工工艺规程 汽车制造工艺学课程设计

变速箱拨叉零件的机械加工工艺规程

目录

机械制造课程设计任务书....................................4页

第1章零件分析...........................................6页

1.1零件的作用...................................6页

1.2零件的工艺分析...................................6页

1.3确定零件的生产类型...............................7页

第2章确定毛培、绘制毛培简图............................7页

2.1选择毛坯.........................................7页

2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量................7页

2.3绘制拨叉锻造毛坯简图.............................9页

第3章工艺规程设计.......................................9页

3.1定位基准的选择...................................9页

3.2拟订工艺路线....................................10页

3.3加工设备及工艺装备的选用.........................12页

3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定...................13页

3.5切削用量的计算..................................15页

3.6时间定额的计算..................................17页

第4章专用钻床夹具设计..................................21页

4.1夹具设计任务....................................21页

4.2拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图.................21页

4.3绘制夹具装配总图...................................23页

4.4夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求...............23页

第5章实训总结.............................................24页

参考文献................................................25页

附件........................................................26页

机械制造课程设计任务书

一、课程设计任务书

课程编号课程名称机械制造技术课程设计周数2

上午指导教师布置课程设计任务。明确设计具体设计方法、步骤见

任务，阅读设计任务书和指导书，收集、借《机械制造技术基础课

阅有关资料、手册。程设计指导教程》和教

对零件进行工艺分析，画出零件图：确定毛材《机械制造技术基

坯的制造方式，绘制毛坯简图。础》。

制定机械加工工艺路线，选择定位基准。另外主要参考书目：

论文

选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余1.机床专用夹具图册

（设计）量及工序间尺寸与公差，确定切削用量。2.机械制造装备设计

进度画出毛坯图，填写工艺过程卡及工序卡。3.机械制造工艺设计简

针对选择的一道工序，确定该工序夹具设计明手册

安排

方案，选择定位元件，计算所需夹紧力，选4.机械制造工艺学课程

择夹紧方案C设计指导书

绘制夹具装配图。5.实用机械加工手册

绘制夹具零件图。6.实用机械加工工艺手

整理设计说明书。册

答辩、评定成绩。

一、设计题目与要求

拨叉的机械加工工艺规程及钻孔攻螺纹夹具设计。年产量为5000件（大批生产）。

（零件参考图附后）

二、设计内容

1.对零件进行工艺分析，画零件图；

论文

2.确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图；

（设计）3.制定零件的机械加工工艺路线，填写机械加工工艺过程卡；

内容4.对指定工序，选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与

公差，确定切削用量，填写机械加工工序卡；

5.对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配图；

6.对夹具的一个零件设计零件图；

7.编写设计计算说明书。

设计工作要求提交：

1.零件图1张（A4）

2.毛坯图1张（A4）

3.机械加工工艺过程卡1张

要求4.机械加工工序卡至少3张

5.夹具结构设计装配图1张（A2〜A3）

6.夹具结构设计零件图1张（A4）

7.课程设计说明书1份，参考龙岩学院毕业设计说明书撰写格式

二、设计题目与要求

拨叉是拖拉机变速箱的换档机构中的一个主要零件。拨叉头以。24mm孔套在变速叉轴上，并用

螺钉经M8-6”螺纹孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵

变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速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，从而改变拖拉机的行驶速度。

1.2零件的工艺分析

由零件图1.1可知，其材料为45钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力

和冲击载荷作用的工作条件。

该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉地孔与变速

叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，

该表面要求高频淬火处理，硬度为48〜58HRC：为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对

叉轴孔。2413mm的垂直度要求为0.05mm,其自身的平面度为0.08mm。为保证拨叉在叉轴上有准

确的位置，改换档位准确，拨叉采用紧固螺钉定位。螺纹孔的尺寸为"8-6”。

拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加

工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度：。247°2一巾】孔和加8-6〃孔的端面均为平面，可以

防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面(拨叉脚两瑞面、变速

叉轴孔。24丁3mm,其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铳削、钻床、攻丝的

粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对•较高，但也可以在正常的生产条件下，

采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。

该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面和叉轴孔。247⑼mm(H7),在设计工艺规程时应重点予以

保证。

图1.1(零件图)

1.3确定零件的生产类型

依设计题目知：产品的年产量为8000台/年，每台产品中该零件数量为1件/台；结合生产实际,

备品率。％和废品率4％分别取3%和0.5%,零件年产量为

N=8000台/年X1件/X(1+3%)X(1-0.5%)=8281.2件/年

拨叉属轻型零件，该拨叉的生产类型为大量生产。

第2章确定毛坯、绘制毛坯简图

2.1选择毛坯

由于该拨义在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨义的强度和冲击韧度，获得纤维如织，毛坯

选用锻件。该拨叉的轮廓尺寸不大，目.生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻

方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为5。。

2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量

I.公差等级由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。

2.锻件重量

由于无法得到加工后巴叉的质量，所以先根据图纸画出三维图经过分析（如下截图）

分析］特征

坐标系选取项目

i

=4.2030565e+04毫米,3

面积=:1.4535867e+04女

=7.8000000e-09公盹/塞米”3

=3.2783841.-04公吨

根据」JHGJIANTU坐标边植璃定重心.

XYZ-1.9478305e+011.6252099.

相对于」JNGJIANTU坐标系边框之惯性.

4川」,

得出质量为（密度取7.8X10-6kg/mm3）

m=0.32783841kg^0.33kg

可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.44kg。

3.锻件形状复杂系数对拨叉零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和

高度，即/=95mm,b=65mm,力=45mm；该拨叉锻件的形状复杂系数为

63

S=肛/mN=0.44Klbhp）=0.44kg/（95mmX65mmX45mmX7.8X10-kg/mm）^0.44/2.17

=0.203

由于0.203介于0.16和032之间，故该拨叉的形状复杂系数属S3级。

4.锻件材质系数由于该拨叉材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的

材质系数属Mi级。

5.锻件分模线形状根据该拨叉件的形位特点，选择零件高度方向通过螺纹孔轴心的平面为分模

面，属平直分模线。

6.零件表面粗糙度由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6Lm。

根据上述诸因素，可查《机械制造设计基础课程设计》表2.13确定该锻件的尺寸公差和机械加工

余量，所得结果列于表2.1中。

表2.1拨叉机械加工余量及锻造毛坯尺寸公差

加工表面零件尺寸/mm机械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm

拨叉头左右端面硒」1.5-2（取2）L6（靠）,（喝）

拨叉角内表面R251.5-2（取1.5）14强）R23.5（：：1）

L4（/16（-0.4）

拨叉角两端面-0.081.5-2（取2）

乂G/1+°・021

拨叉头孔024。2.014（*）四0（无）

2.3绘制拨叉锻造毛坯简图

由表2.1所得结果，绘制毛坯简图2.3所示。

第3章工艺规程设计

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，然后再确定粗基准。

1.精基准的选择

叉轴孔。24丁⑼mm的轴线是拨义脚两端面设计基准，拨叉头左端面是拨义轴向方向上尺寸的设

计基准。选用义轴孔。2421mm的轴线和拨叉头左端面作精基准定位加工拨义脚两端面，实现了设

计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于拨叉件刚性较差，受力易产

生弯曲变形，选用拨叉头左端面作精基准，夹紧力作用在拨叉头的右端面上，可避免在机械加工中产

生夹紧变形，夹紧稳定可靠。

2.粗基准的选择

选择变速叉轴孔。24mm的外圆面和拨叉头右端面作粗基准。采用。24mm外圆面定位加工内孔

可保证孔的壁厚均匀；采用拨叉头右端面作粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。

3.2拟订工艺路线

工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，包括：确定加工方法，划分加工阶段，决定工序的

集中与分散，加工顺序的安排，以及安排热处理、检验及其他辅助工序（去毛刺、倒角等）。它不但影

响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。

因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上，提出工艺方

案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。

1.表面加工方法的确定

根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查《机械制造设计基础课程设计》表2.25平

面加工法案的经济精度和表面粗糙度：查《机械制造设计基础课程设计》表2.24孔加工法案的经济精

度和表面粗糙度，确定拨叉零件各表面的加工方法，如表3」所示。

表3.1拨叉零件各表面加工方案

加工表面尺寸及偏差尺寸精度等级表面粗糙度加工方案各注

拨叉角两端面12°00s廊TT10Ra3.2pm粗铳一半精铳一磨削

拨叉头孔024产mmIT7Rai.6pm钻一扩一粗一精较

螺纹孔M8-CHIT6Ra3.214m钻一丝锥攻内螺纹

拨义头左端面40°01mmIT10Ra6.3gm粗铳一半精铳

拨叉头右端面40%.,nun1T10Ra3.2pm粗铳一半精铳

拨叉角内表面R25nniIT12Ra6.3pni粗铳

凸台12nmIT13Ral2.511m粗铳

2.加工阶段的划分

该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工

阶段，首先将精基准（拨叉头左端面和叉轴孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其

他加工表面的精度要求；然后粗铳拨又头右端面、拨义脚内表面、拨义脚两端面的粗铳、凸台,在半

精加工阶段，完成拨叉脚两端面的半精铳加工和螺纹孔的钻孔丝锥攻丝；在精加工阶段，进行拨叉脚

两端面的磨削加工。

3.工序的集中与分散

选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配

以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使二件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，

而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。

4.工序顺序的安排

（1）机械加工工序

遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准一一拨叉头左端面和叉轴孔。24：°⑼mm；遵循“先

粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面一

一拨叉头左端血和叉轴孔。24;如mm和拨叉脚两端血，后加工次要表面一一螺纹孔；遵循“先血后

孔”原则，先加工拨又头端面，再加工又轴孔。24；°以mm孔；先铳凸台，加工螺纹孔M8,由此初拟

拨叉机械加工工序安排如表3.2所示。

表3.2拨叉机械加工工序安排（初拟）

工序号工序内容简要说明

10粗铳拨叉头两端面“先基准后其他”

20半精铳拨叉头左端面（主要表面）“先基准后其他”、“先面后孔”、“先主后次”

30扩、校4>24孔（主要表面）“先面后孔”、“先主后次”

40粗铳拨叉脚两端面（主要表面）“先粗后精”

50铳凸台（次要表面）“先面后孔”、“先主后次”

60钻、攻丝M8孔（次要表面）“先面后孔”（精加工开始）

70半精铳拔叉头右端面“先粗后精”

80半精铳拨叉脚两端面“先粗后精”

90磨削拨叉脚两端面“先粗后精”

(2)热处理工序

模锻成型后切边，进行调质，调质硬度为241〜285HBS,并进行酸洗、喷丸处理。喷丸可以提高

表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。叉脚两端面在精加工之

前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。在表3.2中工序80和工序90

之间增加热处理工序，即：拨叉脚两端面局部淬火。

(3)辅助工序

粗加工拨叉脚两端面和热处理后，应安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；

精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。

综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工一一主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工

——主要表面半精加工和次要表面加工一一热处理一一主要表面精加工。

5.确定工艺路线

在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，拟定拨叉的工艺路线如表3.3所示。

表3.3拨叉机械加工工艺路线(修改后)

工序号工序内容定位基准

10粗铳拨叉头两端面端面、。24孔外圆

20半精铳拨叉头左端面右端面、(|>24孔外圆

30钻、扩、粗绞、精绞Q24孔右端面、由24孔外圆、又爪口内侧面

40粗铳拨叉脚两端面

50校正拨叉脚左端面、4>24孔

60铳叉爪口内表面左端面、4>24孔、叉爪口外侧面

70半精铳拨叉脚两端面左端面、4)24孔

80半精铳拨叉头右端面左端面、(1>24孔外圆

90粗铳凸台左端面、(1>24孔、叉爪口内侧面

100钻、攻丝M8螺纹孔左端面、e24孔、叉爪口内侧面

110去毛刺

120中检

130热处理一一拨叉脚两端面局部淬火

140校正拨叉脚

150磨削拨叉脚两端面左端面、。24孔

160清洗

170终检

3.3加工设备及工艺装备的选用

机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生

产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准

备费用。

拨叉的生产类型为大批生产，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备，所选用

的夹具均为专用夹具。各工序加工设备及工艺装备的选用如表3.4所示。

表3.4加工设备及工艺装备

工序号工序内容加工设备工艺装备

1粗铳拨叉头两端面立式铳床X51高速钢套式面铳刀、游标卡尺

2半精铳拨又头左端面立式铳床X51高速钢套式面铳刀、游标卡尺

3钻、扩、粗绞、精线4>24孔立式钻床525麻花钻、扩孔钻、较刀、卡尺、塞规

4粗快拨叉脚两端面卧式双面住床三面刃快刀、游标卡尺

5校正拨叉脚钳工台手锤、

6铳叉爪口内侧面立式铳床X51铳刀、游标卡尺

7半精铳拨叉脚两端面卧式双面铳床三面力铳刀、游标卡尺

8半精铳拨叉头右端面卧式双面铳床三面刃铳刀、游标卡尺

9粗铳凸台卧式双面铳床三面刃铳刀、游标卡尺

10钻、攻丝V8螺纹孔立式钻床525复合钻头、丝锥、卡尺、塞规

11去毛刺钳工台平锤、

12中检塞规、百分表、卡尺等

13热处理一一拨叉脚两端面局部淬火淬火机等

14校正拨叉脚钳工台手锤

15磨削拨叉脚两端面平面磨床M7120A砂轮、游标卡尺

16清洗清洗机

17终检塞规、百分表、卡尺等

3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定

1、工序10粗铳拨叉头两端面、工序20半精铳拨叉头左端面和工序80半精铳拨叉头右端面

工序10、工序20和工序80的加工过程如图3.1所示。

工序10：以右端面定位，粗铳左端面，保证工序尺寸L；以左端面定位，粗铳右端面，保证工序

尺Lz；

工序2()：以右端面定位，半精铳左端面，保证工序尺寸L3。

工序80：以左端面定位，半精铳右端面，保证工序尺寸U，达到零件图设计尺寸L的要求，

乙=%。

由图3.1所示加工过程示意图，建立分别以Z2、Z3和乙为封闭环工艺尺寸链如图3.2所示。

图3.1加工过程示意图图3.2工艺尺寸链图

1)求解工序尺寸L3：查《机械制造设计基础课程设计》表2.64平面精加工余量，得半精铳余量

Z4=1mm,由图3.1知乙=L=40^01mm,从图3.2c知，Z4=Ly—L4,则=L44-Z4=(40+l)mm

=41mm。由于工序尺寸L3是在半精铳加工中保证的，查《机械制造设计基础课程设计》表2.25平面

加工法案和表面粗糙度知，半精铳工序的经济加工精度等即可达到左端面的最终加工要求【T10,因此

确定该工序尺寸公差为IT10,其公差值为0.1mm,故4=41±0.05mm

2)求解工序尺寸Lz：查《机械制造设计基础课程设计》表2.64平面精加工余量，得半精铳余量

Z?=1mm,由图3.2(b)知，L2=L3+Z3=(41+1)mm=42mmo由于工序尺寸L2是在半精铳加工中

保证的，杳《机械制造设计基础课程设计》表2.25平面加工法案和表面粗糙度知，半精铳工序的经济

加工精度等即可达到左端面的最终加工要求mo,因此确定该工序尺寸公差为mo,其公差值为

0.1mm,故&=42±0.05mm。

3)求解工序尺寸L：右端加工余量，即Z2=2-Z4=2-l=l,由图3.2(a)知，2之二4一乙，则

L.=L2+Z2=(42+l)mm=43nimo由《机械制造设计基础课程设计一》表2.25平面加工方案的经济度和

表面粗糙度，确定该粗铳工序的经济加工等级为ITI3,其公差为0.39,故乙=43±0.185mm。

为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。

1)余量Z4的校核在图3.2c)所示尺寸链中Z4是封闭环，由竖式法(如表3.1)计算可得：

71+0.1S

Z4=1-0.05mm

表3.1余量乙的校核计算表

环的名称基本尺寸上偏差下偏差

L3（增环）41+0.05-0.05

L»（减环）-40+0.10

1+0.15-0.05

2）余量Z3的校核在图3.2b）所示尺寸链中Z3是封闭环，由竖式法（如表3.1）计算可得:

<71+0.1

Z3=

表3.1余里Z,的校核计算表

环的名称基本尺寸上偏差下偏差

L"增环）42+0.05-0.05

L3（减环）-41+0.05-0.05

Z31+0.1-0.1

3）余量Z2的校核在图3.2c）所示尺寸链中Z2是封闭环，由竖式法（如表3.1）计算可得:

Z72=1+-06.223355mm

表3.2余星乙的校核计算表

环的名称基本尺寸上偏差下偏差

Li（增环）43+0.185-0.185

L2（减环）-42+0.05-0.05

Z21+0.235-0.235

余量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。

将工序尺寸按"入体原则”表示：LA—40%jmm»Ly—41jmin,L2—42%,min,

L[=432O.39mm。

2、工序100钻、攻丝M8螺纹孔

由于M8螺距为1mm,则先钻孔余量为Z砧=7mm。由《机械制造设计基础课程设计》表2.67攻

螺纹前钻孔用麻花钻直径为7mmo

3.5切削用量的计算

1、工序10粗铳拨叉头两端面

该工序分两个工步，工步1是以右端面定位，粗铳左端面；工步2是以左端面定位，粗铳右端面。

由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，因此它们所选用的切削速度-和进给最/是

一样的。

（1）背吃刀量工步1的背吃刀量%取为Z\,Z.等于左端面的毛坯总余量减去工序2的余量Z3,

即Zi=2mm-1mm=1mm；而工步2的背吃刀量巧丘取为Z”故a。？:Z2=lmm。

(2)进给量由立式铳床X5I功率为4.5kW,查《机械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套

式面铳刀粗铳平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量工取

为0.08mm/z

(3)铳削速度由本工序采用高速钢镶齿铳刀、dw=80mm、齿数z=10。查《机械制造设计

基础课程设计》表5.8高速钢套式面铳刀铳削速度，确定铳削速度u=44.9m/mino

lOOOv1000x44.9

则4=178.65(r/min)

7id)x80

由本工序采用X51-型立式铳床，查《机械制造设计基础课程设计》表3.6,取转速〃”.=160r/min,

故实际铳削速度

乃x80x160

v=-----=40.2(m/min)

10001000

当〃”.二160r/min时，工作台的每分钟进给量，应为

，==0.08x10x160=128(mm/min)

可查《机械制造设计基础课程设计》表3.7得机床进给量为125(mm/min)

2、工序20半精铳拨叉头左端面

(1)背吃刀量ap3=Z3=lmmo

(2)进给量由本工序表面粗糙度Ra,63pm,查《机械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套

式面铳刀精铳平面进给量，每转进给量/取为0.4mm/r,故每齿进给量/为0.04mm/z

(3)铳削速度由本工序采用高速钢镶齿铳刀、4.=80mm、齿数z=10、工=0.04mm/z,查《机

械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套式面铳刀铳削速度，确定铳削速度u=48.4m/min。

lOOOv1000x48.4

则=192.58(r/min)

TTX80

由本工序采用X51-型立式铳床，查《机械制造设计基础课程设计》表3.6,取转速〃“=l80r/min,

故实际铳削速度

W乃x80x180

V=-----=45.24(m/min)

10001000

当%.二21Or/min时，工作台的每分钟进给量，应为

fni=f.znw=0.04x10x210=咫(mm/min)

可查《机械制造设计基础课程设计》表3.7得机床进给量为80(mm/min)

3、工序80半精铳拨叉头右端面

(1)背吃刀量与4=Z4=lmm。

(2)进给量由本工序表面粗糙度Ra,3.2pm,查《机械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套

式面铳刀精铳平面进给量，每转进给量/取为0.4mm/r,故每齿进给量/二为0.04mm/z

(3)铳削速度由本工序采用高速钢镶齿铳刀、Jlt,=80mm、齿数z=10、f：=0.04mnVz.查《机

械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套式面铳刀铳削速度，确定铳削速度i，=48.4m/mino

lOOOv_1000x48.4

则=192.58(r/min)

71d万x80

由本工序采用X51•型立式铳床，查《机械制造设计基础课程设计》表3.6,取转速〃”,=180r/min,

故实际铳削速度

7rx80x180

v==45.24(m/min)

10001000

当〃”,二210r/min时，工作台的每分钟进给量工“应为

f...=f,zn=0.04x10x210=^4(mm/min)

可查《机械制造设计基础课程设计》表3.7得机床进给量为80(mm/min)

4、工序100钻、攻丝M8螺纹孔

(1)钻。7孔工步

由工件材料为45钢、孔。7mm、高速钢钻头，查《机械制造设计基础课程设计》表5.19高速钢

麻花钻钻销碳钢的切削用量得，切削速度Vc=20m/min,进给量/=0..20mm/r。取%,=7n】m。

lOOOv1000x20八°、

贝rllI」l凡=------=----------=910(r/min)

7idw万x7

由本工序采用Z525型立式钻床，取转速〃卬=96()r/min,故实际切削速度

血44x7x960

I，=-=----------=21.1(m/min)

10001000

(2)攻螺纹

由于螺纹螺距为1mm则进给量为f=lmm/r,查《机械制造设计基础课程设计》5.35组合机床上加

JL螺纹的切削速度v=3-8m/m:n,取v=5m/min所以该_L位主轴转速

1000v1000x5

n=-----=199(77min)

nd"x8

由本工序采用Z525型立式钻床，取转速n=195r/min,故实际切削速则

出ng8x195,、

v=--------=---------------=4.89(m/min)

10001000

3.6时间定额的计算

1.基本时间，/的计算

(1)工序io——粗铳拨叉头两端面

由于该工序包括两个工步，即两个工件同时加工，由面铳刀对称铳平面、主偏角3二90。，查《机

械制造设计基础课程设计》表5.14铳削基本时间计算得：/,=0.5卜-标二^)+(1〜3)mm,

4=1〜

3mme

则乙=0.5卜-yld2-a~)+(1-3)=0.5(80-^802-362)+(1-3)=6.5

l2=2mm

/=2x36=72mm

则该工序的基本时间

/+/1+/,72+6.5+2八二)

------------------------------a0.644miii-38.6so

fMz128

(2)工序20一一半精铳拨叉头左端面

同理，/,=().5.一一4)+(1〜3)=().5(8()—牺2-362)+(1〜3)=6.5

l2=2mm

/=36mm

该工序的基本时间

_/+/]+_36+6.5+2

«0.556min=33.4s

/：wz-80

(3)工序80——半精铳拨叉头右端面

同理，/,=0.5(</-yjd2-a^)+(1-3)=0.5(80-^802-362)+(1-3)=6.5

，2=2mm

I=36mm

该工序的基本时间

=36+65+2=0.556min=33.4s

8()

(4)工序100一—钻、攻丝M8螺纹孔

1)钻孔工步查《机械制造设计基础课程设计》表5.39可知该工步

D7

/)=—cot/c,.4-(1-2)=—xcot454-1*3.5mm；l2=1mm；I=9mm；则该工序的基本时间

/+《+/,9+3.5+1…

--------=---------工0.07min=4.2s

0.2*960

2)攻丝查《机械制造设计基础课程设计》表5.39可知该工步/=9mm,/尸(1~3)尸=2mm,

，2(2~3)P=3mm；则该工序的基本时间

/+/]+/•)9+2+3.

--------=--------n0.07min=4.2s

1x195

2.辅助时间〃的计算

辅助时间与基本时间。之间的关系为。=(().15〜0.2)取"=0.15弓则各工序的辅助时

间分别为：

工序10的辅助时间：rr=O.I5x38.6s=5.79s；

工序20的辅助时间：0=0.15x33.4s=5.01s；

工序80的辅助时间：O=O.15x33.4s=5.Ols；

工序90钻孔工步的辅助时间：r/=0.15x4.2s=0.63s；

攻丝工步的辅助时间：r,=0J5x4.2s=0.63s；

3.其他时间的计算

除了作业时间(基本时间与辅助时间之和)以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休

息与生理需要时间和准备与终结时间。由于拨叉的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与

终结时间甚微，可忽略不计；布置工作地时间〃是作'业时间的2%〜7%,休息与生理需要时间4是作

业时间的2%〜4%,均取为3%,则各工序的其他时间(〃+4)可按关系式(3%+3%)X(J+G)计算，

它们分别为：

工序10的其他时间：人+人=6%x(38.6s+5.79s)=2.66s；

工序20的其他时间：=6%x(33.4s+5.01s)=2.30s；

工序80的其他时间：th^tx=6%x(33.4s+5.01s)=2.30s；

工序100钻孔工步的其他时间：th+tx=6%x(4.2s+0.63s)=0.29s；

攻丝工步的其他时间：%+4=6%x(4.2s+0.63s)=0.29s；

4.单件时间%的计算

各工序的单件时间分别为：

工序10的单件时间：^=38.6s+5.79s+2.66s=47.05s；

工序20的单件时间：t(/j=33.4s+5.01s+2.30s=40.7is；

工序80的单件时间：t(ij=33.4s+5.01s+2.30s=40.71s；

工序100的单件时间％为两个工步单件时间的和，其中

钻孔工步:/u麻jvn=4.2s+0.63s+0.29s=5.75；

攻丝工步：，初攵火=4.2s+0.63s+0.29s=5.75s；

因此，工序KX)的单件时间%=(州+%攻丝=5.75s+5.75s=l1.5s。

将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。如附表1、附表2、附表3、附表4和附表5所

示，附表1为拨叉零件的机械加工工艺过程；附表2、附表3、附表4和附表5分别为拨叉加工第10、

20、80、100四道工序的工序卡。

由于时间有限，所以只做10、20、80、100四道工序，其他工序略。

第4章专用钻床夹具设计

4.1夹具设计任务

为了提高劳动生•产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计专用夹具。为工序100设计钻床夹具,

所用机床为Z525型立式钻床，成批生产规模。

1.工序尺寸和技术要求

加T拨叉螺纹孔M8-H6,B面的尺寸为14*mm,表面粗糙度Ra6.3|im。

2.生产类型及时间定额

生产类型为大批生产，时间定额20min。

3.设计任务书如表4.1

产品型号零件图号每台件数1

龙岩学院装用工艺装备设计任务书

产品名称钻床夹具零件名称拨叉生产批量5000件

工装编号使用车间

工装名称使用设备立式钻床525

[/工装等级使用其他产品

-L_1_13-----------------r

11

i"—『i工序号工序内容

riII

i

i100钻孔.攻M8-6H螺纹孔

11

J1

旧工序号库存数量

1I