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重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
課 題：
變速叉加工工藝及銑尺寸76.4夾具設(shè)計(jì)
系 部： 機(jī)械工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí)： 13數(shù)控301
學(xué) 生 姓 名： 胡 楊
學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： 201310330143
二O一五 年 十一 月
摘 要
本設(shè)計(jì)是基于變速叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。變速叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標(biāo)法鏜孔。整個(gè)加工過(guò)程均選用通用。夾具選用專(zhuān)用夾具，夾緊方式多選用氣動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖，因此生產(chǎn)效率較高，適用于大批量、流水線(xiàn)上加工，能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞：變速叉類(lèi)零件；工藝；夾具；
ABSTRACT
This design is the special fixture for machining technology for the chemical pipeline parts and process design based on. The main processing surface chemical pipeline parts is the plane and a series of hole. In general, ensure the machining accuracy of plane than to ensure the accuracy of the processing easily. 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 to ensure machining precision. The main process of machining technology is first to support hole positioning processing the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes are individual processes with the top plane positioning technology and other processing Kong and plane. Processing support holes using the coordinate boring. The whole process selection of general. The special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, agencies can not self-locking, therefore the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.
Keywords: chemical pipe parts; technology; fixture;
目 錄
摘 要 1
ABSTRACT 2
第1章 序言 2
1.1 機(jī)械加工工藝概述 2
1.2機(jī)械加工工藝流程 2
1.3夾具概述 3
1.4機(jī)床夾具的功能 3
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 4
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 4
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 4
第2章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
2.1 零件的分析 6
2.1.1 零件的作用 6
2.1.2 零件的工藝分析 6
2.2 變速叉加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 7
2.2.1 孔和平面的加工順序 7
2.2.2 孔系加工方案選擇 7
2.3 變速叉加工定位基準(zhǔn)的選擇 8
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 8
2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 8
2.4 變速叉加工主要工序安排 8
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11
2.6 毛坯種類(lèi)的選擇 12
2.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 13
2.7.1 機(jī)床選用 13
2.7.2 選擇刀具 13
2.7.3 選擇量具 14
2.8 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 14
2.9確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 15
2.10 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 29
第3章 銑叉口夾具設(shè)計(jì) 32
3.1研究原始質(zhì)料 32
3.2定位基準(zhǔn)的選擇 32
3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 32
3.4 誤差分析與計(jì)算 33
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 34
3.5.1定位銷(xiāo)選用 34
3.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 34
2.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 36
總 結(jié) 37
參考文獻(xiàn) 38
致 謝 39
江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
36
第1章 序言
1.1 機(jī)械加工工藝概述
加工過(guò)程涉及一種用于改變粗加工的形狀，大小，位置和相對(duì)字符使得整個(gè)過(guò)程的很大一部分，它是基于用于處理一個(gè)工人。
工件加工是在生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)步驟，或組件，操作的方式直接改變形狀，尺寸和表面質(zhì)量毛坯等，由此該加工處理的過(guò)程的一部分。例如，對(duì)于處理過(guò)程的正常部分 - 精加工 - 結(jié)合 - 測(cè)試 - 包裝和加工是一般的方法。
編輯處理是過(guò)程中，形狀，大小，對(duì)象和生產(chǎn)性質(zhì)的相對(duì)位置，從而使成品或半成品，每一步都是每個(gè)過(guò)程的詳細(xì)描述，例如，在上述粗糙處理可以清空生產(chǎn)的基礎(chǔ)，磨削等，可分為整理車(chē)，鉗工，銑床等，每個(gè)步驟應(yīng)包括的詳細(xì)信息，如實(shí)現(xiàn)粗糙度尚未實(shí)現(xiàn)多公差。
根據(jù)產(chǎn)品，質(zhì)量和工人的條件等的數(shù)量，所使用的過(guò)程和寫(xiě)入的處理的文件的內(nèi)容，這是所述提供規(guī)劃過(guò)程的技術(shù)。這是更側(cè)重于。任何植物不能是相同的真實(shí)情況是不一樣的。
在一般情況下，該方案是一個(gè)過(guò)程，對(duì)于每個(gè)步驟的過(guò)程參數(shù)是一個(gè)詳細(xì)處理程序都寫(xiě)在植物的特定過(guò)程的實(shí)際情況的基礎(chǔ)上。
1.2機(jī)械加工工藝流程
加工工藝規(guī)劃的零件加工程序和做法等程序文件，具體生產(chǎn)條件的一項(xiàng)規(guī)定，按照批準(zhǔn)的生產(chǎn)后處理的書(shū)面文件中規(guī)定的形式更合理的流程和方法。操作規(guī)劃過(guò)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工路線(xiàn)，每個(gè)過(guò)程的具體內(nèi)容和使用的設(shè)備和設(shè)備，測(cè)試設(shè)備和工件的試驗(yàn)方法，減少的時(shí)間和其它固體的量。
步驟來(lái)制定程序
1）生產(chǎn)程序的計(jì)算，決定生產(chǎn)的類(lèi)型。
2）部分的圖紙和工藝分析零件的裝配圖的分析。
3）選擇毛坯。
4）制定工藝路線(xiàn)。
5）計(jì)算各工序尺寸和公差的薪酬的決心。
6）確定設(shè)備和工具，夾具，量具每個(gè)進(jìn)程所使用的工具和設(shè)備。
7）確定切削的量和固定的工作時(shí)間。
8）確定每個(gè)重要一步的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。
9）填充工藝文件。
的順序的過(guò)程的發(fā)展，經(jīng)常在前面是暫時(shí)適于被提高經(jīng)濟(jì)效率確定的內(nèi)容。在順序可以發(fā)生在執(zhí)行過(guò)程之前沒(méi)有預(yù)料的情況下，如引進(jìn)的生產(chǎn)條件，新技術(shù)，新工藝，新材料，采用先進(jìn)設(shè)備的變化，及時(shí)要求修訂和完善工藝規(guī)劃。
1.3夾具概述
工件夾具是一個(gè)技術(shù)和設(shè)備，它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工，熱處理，裝配，焊接和測(cè)試過(guò)程中機(jī)械制造工藝。
夾具的使用統(tǒng)稱(chēng)為工裝夾具金屬切削機(jī)床。在現(xiàn)代制造業(yè)，機(jī)床夾具是不可缺少的技術(shù)和設(shè)備，這直接影響了精密加工，勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)的產(chǎn)品，如產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和生產(chǎn)的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的戲劇，以幫助企業(yè)在技術(shù)準(zhǔn)備一個(gè)很重要的地方。燈具設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的技術(shù)工作。
隨著科學(xué)技術(shù)，新材料，新工藝和新技術(shù)的發(fā)展不斷涌現(xiàn)，以高品質(zhì)，高效率，低成本方向的方向工程技術(shù)。的各種新的技術(shù)出現(xiàn)，通過(guò)機(jī)械能的傳統(tǒng)的依賴(lài)破碎，通過(guò)切割區(qū)域切割力，處理大量難加工材料，一些復(fù)雜的輪廓部分的特殊要求。數(shù)控機(jī)床加工的問(wèn)世，以提高小批量零件和復(fù)雜形狀的加工生產(chǎn)率和高精度的組成部分的更新頻率。特別是，自動(dòng)計(jì)算和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展極大地促進(jìn)了操作的進(jìn)度，該方法是一個(gè)新的階段
工具是人類(lèi)文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)后期，現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術(shù)和機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)，我們已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。但在功能工具（包括程序，刀具，量具和設(shè)備等），在不斷的創(chuàng)新依然是非常重要的。工裝夾具的零件加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本有直接的影響。因此，無(wú)論是在傳統(tǒng)制造業(yè)和現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)，程序和設(shè)備是很重要的過(guò)程。
1.4機(jī)床夾具的功能
在機(jī)器時(shí)，工件裝夾夾具，主要功能是使橫向滑板和夾具。
1.機(jī)床夾具的主要功能
機(jī)器的主要功能是工件，定位和在夾具的工件夾緊的確認(rèn)。
（1）確定所述工件的位置占據(jù)夾緊過(guò)程中的正確位置。定位是通過(guò)與工件或定位元件表面的模具定位表面的接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。以確保良好的定位精度要求，大小，和工件的位置。
（2）夾緊定位到工件，定位在加工過(guò)程中的操作，以保持相同的位置。由于加工過(guò)程中的工件，經(jīng)受各種力的作用，如果工件是固定的，釋放工件。因此，工件裝夾一個(gè)安全可靠的加工條件。
2.工裝夾具的詳細(xì)信息
在對(duì)刀和導(dǎo)向放在首位工裝夾具的特殊功能。
（1）刃切割相對(duì)于工件或燈具的正確位置的邊緣設(shè)置。如在刀片塊的銑削附件可以快速確定相對(duì)于所述切割裝置的正確位置。
（2）鉆孔導(dǎo)向定位鉆鉆模板集能快速引導(dǎo)鉆鉆自己的行為。在模板的形式取得的引導(dǎo)元件，通常稱(chēng)為鉆模板的模具。坐標(biāo)鏜床（鏜模）也具有領(lǐng)先地位。
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
國(guó)際協(xié)會(huì)的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)的研究顯示，目前，多品種小批量的生產(chǎn)工作的品種占了工件的種類(lèi)總數(shù)的85％左右。由公司生產(chǎn)的產(chǎn)品的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求，經(jīng)常進(jìn)行升級(jí)，以適應(yīng)品種的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。但是，總的來(lái)說(shuō)，許多企業(yè)都習(xí)慣用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具。另一方面，公司在生產(chǎn)多種，約4年將特殊設(shè)備迄今80％，而磨損夾具的實(shí)際量只有約15％。特別是近年來(lái)，新技術(shù)的數(shù)控機(jī)床應(yīng)用（NC）加工中心（MC），成組技術(shù)（GT），柔性制造系統(tǒng)（FMS）等夾具提出了下列新的要求：
1）輕松快捷地減少烹飪周期，新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，制造，以降低生產(chǎn)成本。
2）夾緊工件具有類(lèi)似的特性。
3）適用于精密機(jī)床夾具精密加工。
4）適用于所有類(lèi)型的新模具現(xiàn)代制造技術(shù)。
5）有效利用液壓或氣動(dòng)夾緊裝置的夾緊提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
6）在機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度增加。
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具主要用于精度，效率，靈活性，標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面的發(fā)展方向。
精確
隨著越來(lái)越精密機(jī)械產(chǎn)品，它被綁定到在夾具的精度也相應(yīng)增加。許多類(lèi)型的精密夾具結(jié)構(gòu)，例如多精密分度齒盤(pán)分度精度可達(dá)±0.1，高精度三爪卡盤(pán)精密車(chē)削，5微米定心精度;精度心軸同心度公差可以在1甕和作為電磁無(wú)心磨削夾具軸承套圈，工件的圓度公差至0.2?0.5微米來(lái)控制。
有效
高效的工件夾具主要用于縮短時(shí)基的材料，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，勞動(dòng)強(qiáng)度。通常有效的片段：自動(dòng)化，高速合模動(dòng)力單元配件的固定值。例如，使用電研磨工件夾持虎鉗的，效率可提高約5倍，采用高速車(chē)床顎的，以確保自定心夾持器（測(cè)試）速度2600r /分鐘下條件不斷牢固地夾緊工件，由此在切割速度大大提高。
靈活性
的柔性和撓性類(lèi)似機(jī)器確認(rèn)設(shè)定用夾具和夾具，裝配，組成等，適應(yīng)性可變因素。最重要的變量是：處理特性，生產(chǎn)量，形狀和工件的尺寸。新種具有靈活的設(shè)備功能包括：組合夾具，通用可調(diào)夾具，夾具組，裝配夾具，數(shù)控機(jī)床和夾具。在很長(zhǎng)一段時(shí)間，該柔性裝置將是模具的發(fā)展的主要方向。
標(biāo)準(zhǔn)化
標(biāo)準(zhǔn)化和通用夾具是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。在典型的制劑中，基于所述設(shè)備，第一夾緊元件與通用的部件的結(jié)構(gòu)，尺寸系列或焦點(diǎn)變化的類(lèi)型，以減少使用的燈具零件類(lèi)似的功能的類(lèi)型，拒絕一些結(jié)構(gòu)差的性質(zhì)。一般方法是模具，零部件，元器件，糟糕的發(fā)型和萬(wàn)能材料。標(biāo)準(zhǔn)化相電樞是深入普及，特別是確定部分或組件夾具系列的大小，并用于圖審查的附接創(chuàng)造有利條件。目前，中國(guó)擁有固定部分和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB / T2148?T2259-91單位和各種通用夾具，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)。工裝夾具利于夾具商業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化，有助于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低整體生產(chǎn)成本。
第2章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
題目給出的零件是變速叉。變速叉的主要作用是保證各安裝孔之間的中心距及平行度，并保證部件正確安裝。因此變速叉零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。
圖2.1 零件圖
2.1.2 零件的工藝分析
由變速叉零件圖可知。變速叉零件，它的外表面上有4個(gè)平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：
（1）以左端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：左端面的加工；孔加工其中左端面有表面粗糙度要求為，
（2）以右端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：右端面的加工；Φ12的孔。
（3）以凸臺(tái)面為主要加工平面的加工面。
2.2 變速叉加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
由以上分析可知。該變速叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于變速叉來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。
由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿(mǎn)足生產(chǎn)率要求也是加工過(guò)程中的主要考慮因素。
2.2.1 孔和平面的加工順序
變速叉類(lèi)零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工變速叉上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。變速叉的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。
變速叉零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開(kāi)的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。
2.2.2 孔系加工方案選擇
變速叉孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿(mǎn)足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿(mǎn)足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。
根據(jù)變速叉零件圖所示的變速叉的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。
（1）用鏜模法鏜孔
在大批量生產(chǎn)中，變速叉孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計(jì)制造的。當(dāng)鏜刀桿通過(guò)鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時(shí)，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。
采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時(shí)加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。
（2）用坐標(biāo)法鏜孔
在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時(shí)間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時(shí)，鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。
用坐標(biāo)法鏜孔，需要將變速叉孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動(dòng)的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。
2.3 變速叉加工定位基準(zhǔn)的選擇
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求：
（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；
（2）保證裝入變速叉的零件與箱壁有一定的間隙。
為了滿(mǎn)足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以變速叉的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí)，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對(duì)位置。
2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
從保證變速叉孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證變速叉在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從變速叉零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿(mǎn)足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是變速叉的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c變速叉的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
2.4 變速叉加工主要工序安排
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。變速叉加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到變速叉加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來(lái)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對(duì)于變速叉，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
根據(jù)以上分析過(guò)程，現(xiàn)將變速叉加工工藝路線(xiàn)確定如下：
工藝路線(xiàn)一：
1、鑄造
2、時(shí)效處理
3、銑圓柱Φ24一側(cè)端面
4、銑圓柱Φ24另外一側(cè)端面
5、鉆、擴(kuò)、鉸： 孔
6、銑叉口端面一側(cè)端面工
7、 銑叉口端面另外一側(cè)端面
8、銑叉口相距為76.4的內(nèi)側(cè)端面
9、 銑削凸臺(tái)上端面
10、銑削凸臺(tái)左右側(cè)面
11、銑削凸臺(tái)上13.5的槽口面
12、 鉆Φ8斜孔
13、鉆Φ3側(cè)面孔
14、終檢
15、.清洗入庫(kù)
工藝路線(xiàn)二：
1、鑄造
2、時(shí)效處理
3、銑圓柱Φ24一側(cè)端面
4、銑圓柱Φ24另外一側(cè)端面
5、銑叉口端面一側(cè)端面工
6、 銑叉口端面另外一側(cè)端面
7、銑叉口相距為76.4的內(nèi)側(cè)端面
8、 銑削凸臺(tái)上端面
9、銑削凸臺(tái)左右側(cè)面
10、銑削凸臺(tái)上13.5的槽口面
11、鉆、擴(kuò)、鉸： 孔
12、 鉆Φ8斜孔
13、鉆Φ3側(cè)面孔
14、終檢
15、.清洗入庫(kù)
以上加工方案大致看來(lái)合理，但通過(guò)仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，
方案二把端面的加工改為車(chē)床加工，而方案一端面的加工采取銑削的方法。由于該零件是圓形的外形，如果采用銑端面的方式加工而需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)對(duì)于的夾具，如果采用車(chē)床加工，可直接用三爪卡盤(pán)進(jìn)行裝夾，這樣就減少了夾具的設(shè)計(jì)成本。
以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。綜合選擇方案二：
1、鑄造
2、時(shí)效處理
3、銑圓柱Φ24一側(cè)端面
4、銑圓柱Φ24另外一側(cè)端面
5、鉆、擴(kuò)、鉸： 孔
6、銑叉口端面一側(cè)端面工
7、 銑叉口端面另外一側(cè)端面
8、銑叉口相距為76.4的內(nèi)側(cè)端面
9、 銑削凸臺(tái)上端面
10、銑削凸臺(tái)左右側(cè)面
11、銑削凸臺(tái)上13.5的槽口面
12、 鉆Φ8斜孔
13、鉆Φ3側(cè)面孔
14、終檢
15、.清洗入庫(kù)
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“變速叉”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
（1）凸臺(tái)面的加工余量。
根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：
粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。
精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。
（2）端面孔
毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.71，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為：
（3）左右端面加工余量。
根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：
粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。
半精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》，其加工余量值取為。
精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，其加工余量取為。
鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.11，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。
（4）兩側(cè)面孔加工余量
毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.71,現(xiàn)確定孔加工余量為：
鉆孔：
2.6 毛坯種類(lèi)的選擇
零件材料為ZG45，鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。
零件機(jī)械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動(dòng)量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。根據(jù)該零件的材料為ZG35、生產(chǎn)類(lèi)型為批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)形狀不是很復(fù)雜、尺寸大小中等大小、技術(shù)要求不高等因素，在此毛坯選擇鑄造成型。
工件右端面機(jī)加工余量3mm；
工件左端面機(jī)加工余量3mm；
繪制毛坯圖 詳見(jiàn)附圖：毛坯圖
2.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備
2.7.1 機(jī)床選用
①.工序端面加工是銑加工。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車(chē)床就能滿(mǎn)足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140型臥式車(chē)床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表４.２-７。
②.工序鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。
2.7.2 選擇刀具
①.在車(chē)床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類(lèi)硬質(zhì)合金車(chē)刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車(chē)刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。
②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。
2.7.3 選擇量具
本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。
2.8 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“連接座” 零件材料為HT200，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以后簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰鑄鐵的硬度HB為143～269，表2.2-23 灰鑄鐵的物理性能，HT200密度ρ=7.2～7.3（），計(jì)算零件毛坯的重量約為2。
表1-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)
生產(chǎn)類(lèi)別
同類(lèi)零件的年產(chǎn)量[件]
重型
（零件重>2000kg）
中型
（零件重100~2000kg）
輕型
（零件重<100kg）
單件生產(chǎn)
5以下
10以下
100以下
小批生產(chǎn)
5~100
10~200
100~500
中批生產(chǎn)
100~300
200~500
500~5000
大批生產(chǎn)
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生產(chǎn)
1000以上
5000以上
50000以上
根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)。
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類(lèi)型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊(cè)》表3.1-19 特種鑄造的類(lèi)別、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性，采用機(jī)器砂模造型鑄件。
表1-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)
鑄造方法
公差等級(jí)CT
灰鑄鐵
砂型手工造型
11~13
砂型機(jī)器造型及殼型
8~10
金屬型
7~9
低壓鑄造
7~9
熔模鑄造
5~7
根據(jù)上表選擇金屬型公差等級(jí)為7級(jí)。
1-3 鑄件尺寸公差數(shù)值
鑄件基本尺寸
公差等級(jí)CT
大于
至
8
63
100
160
100
160
250
1.6
1.8
2.0
根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級(jí)為8級(jí)的公差數(shù)值為1.8。
表1-4 鑄鐵件機(jī)械加工余量（JB2854-80）如下
鑄件基本尺寸
加工余量等級(jí) 6
澆注時(shí)位置
>120~250
6.0
4.0
頂、側(cè)面
底 面
鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
2.9確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
工序1：無(wú)切削加工，無(wú)需計(jì)算
工序2：無(wú)切削加工，無(wú)需計(jì)算
工序3：銑圓柱Φ24一側(cè)端面。
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序4：銑圓柱Φ24另外一側(cè)端面。
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序5：鉆、擴(kuò)、鉸孔。
機(jī)床：立式鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔
鉆孔時(shí)先采取的是鉆孔，再擴(kuò)到，所以。
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～38，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～41，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 擴(kuò)孔
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～31選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。
片型號(hào)：E403
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～52，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～53，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度有：
刀具切出長(zhǎng)度： ，取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑶ 鉸孔
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。
切削深度：，且。
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～58，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～60，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31取
實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：
工序6：銑叉口端面另外一側(cè)端面。
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序7：銑叉口相距為76.4的內(nèi)側(cè)端面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序9：銑削凸臺(tái)上端面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序10：銑削凸臺(tái)左右側(cè)面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序11：銑削凸臺(tái)上13.5的槽口面
機(jī)床：雙立軸圓工作臺(tái)銑床
刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀
⑴ 粗銑13.5槽
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表查得切削速度。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
=63mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 精銑13.5槽
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表查得切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取。
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
=81mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序12：鉆Φ8斜孔
機(jī)床：鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得：進(jìn)給量,切削速度。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取。
實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取。
加工基本時(shí)間：
工序13 鉆Φ3孔
鉆孔Φ3，本工序采用計(jì)算法。
表3-5高速鋼麻花鉆的類(lèi)型和用途
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)
類(lèi)型
直徑范圍（mm）
用途
GB1436-85
直柄麻花鉆
2.0～20.0
在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔
GB1437-85
直柄長(zhǎng)麻花鉆
1.0～31.5
在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔
GB1438-85
錐柄麻花鉆
3.0～100.0
在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔
GB1439-85
錐柄長(zhǎng)麻花鉆
5.0～50.0
在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔
選用Z525搖臂鉆床，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，查《機(jī)》表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為4500，表10.2-5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長(zhǎng)，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。
表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度（摘自GB6137-85） mm
直徑范圍
直柄麻花鉆
l
l1
>11.80～13.20
151
101
表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （o）
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6～18.00
30
118
12
40～60
表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
（1）后刀面最大磨損限度mm
刀具材料
加工材料
鉆頭
直徑d0（mm）
≤20
高速鋼
鑄鐵
0.5～0.8
（2）單刃加工刀具耐用度T min
刀具類(lèi)型
加工材料
刀具材料
刀具直徑d0（mm）
11～20
鉆頭（鉆孔及擴(kuò)孔）
鑄鐵、銅合金及合金
高速鋼
60
鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.確定進(jìn)給量
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.25～0.65,根據(jù)表4.13中可知，進(jìn)給量取f=0.60。
②.確定切削速度
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。
V=12=10.32 （3-17）
則 = =131 （3-18）
查表4.2-12可知， 取 n = 150
則實(shí)際切削速度 = = =11.8
③.確定切削時(shí)間
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式： T= （3-19）
其中 l= l=5 l=2～3
則： t= =9.13
2.10 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排
假設(shè)該變速叉年產(chǎn)量為10萬(wàn)件。一年以240個(gè)工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于417件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420件。再以每天8小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于1.14min。
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類(lèi)型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為：
（大量生產(chǎn)時(shí)）
因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為：
其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
—輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間
—布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值
工序1：車(chē)外端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48，
單間時(shí)間定額：
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)，
即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求
工序2：鉆孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
工序3：銑凸臺(tái)
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
工序4：鉆孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
第3章 銑叉口夾具設(shè)計(jì)
3.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)銑叉口，要滿(mǎn)足對(duì)稱(chēng)度要求以及其兩邊的平行度要求。在銑此叉口時(shí)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱(chēng)度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。Φ16的孔和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ16孔和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以?xún)射N(xiāo)和兩已加工好的φ16孔的端面作為定位夾具。
為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。
3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算
刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金）
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式：
有：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)：
由此可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.1.
由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式
即：
由上述計(jì)算易得：
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.4 誤差分析與計(jì)算
（1）定位元件尺寸及公差確定。
夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷(xiāo)，孔與銷(xiāo)間隙配合。
（2） 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷(xiāo)的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷(xiāo)配合的最大間隙量。本夾具是用來(lái)所以工件上孔與夾具上的定位銷(xiāo)保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷(xiāo)中心連線(xiàn)方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷(xiāo)中心連線(xiàn)方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin
本工序采用一定位銷(xiāo)，一擋銷(xiāo)定位，工件始終靠近定位銷(xiāo)的一面，而擋銷(xiāo)的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷(xiāo)正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿(mǎn)足定位要求。
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
3.5.1定位銷(xiāo)選用
本夾具選用一可換定位銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如下表：
表3.1 定位銷(xiāo)
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
16
16
15
～0.011
22
5
1
4
M16
4
3.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖3.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表3.4：
表3.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱(chēng)尺寸
允差d
允差
公稱(chēng)尺寸
允差D
18
～0.016
～0.035
25
16
4
16
4.5
18
+0.019
5
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖3.3所示：
圖3.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表3.5：
表3.5 塞尺
公稱(chēng)尺寸H
允差d
C
3
～0.006
0.25
2.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷(xiāo)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
總 結(jié)
加工工藝的編制和專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加工過(guò)程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問(wèn)題，如在編寫(xiě)加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問(wèn)題。這些問(wèn)題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過(guò)不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問(wèn)題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問(wèn)題一一解決，并夾緊都采用了手動(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。
完成了本次設(shè)計(jì)，通過(guò)做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專(zhuān)業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]