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機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 設(shè) 計 題 目 ： 撥 叉 （ CA6140 車 床 ） 工 藝 規(guī) 程 及 鉆 25 孔 夾 具 設(shè) 計 一、設(shè)計題目 二、原始資料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 生 產(chǎn) 類 型 :（ 中 批 或 大 批 大 量 生 產(chǎn) ） 三、上交材料 1 繪 制 零 件 圖 1 張 2 毛 坯 圖 1 張 3 編 制 機 械 加 工 工 藝 過 程 綜 合 卡 片 1 套 4 編 制 機 械 加 工 工 藝 卡 片 （ 僅 編 制 所 設(shè) 計 夾 具 對 應(yīng) 的 那 道 工 序 的 機 械 加 工 工 藝 卡 片 ） 1 套 5 繪 制 夾 具 裝 配 圖 （ A0 或 A1） 1 張 6 繪 制 夾 具 中 1 個 零 件 圖 （ A1 或 A2。 裝 配 圖 出 來 后 ， 由 指 導(dǎo) 教 師 為 學(xué) 生 指 定 需 繪 制 的 零 件 圖 ， 一 般 為 夾 具 體 ） 。 1 張 7 編 寫 課 程 設(shè) 計 說 明 書 （ 約 5000-8000 字 ） 。 1 份 四、進(jìn)度安排 本 課 程 設(shè) 計 要 求 在 3 周 內(nèi) 完 成 。 1 第 l 2 天 查 資 料 ， 熟 悉 題 目 階 段 。 2 第 3 7 天 ， 完 成 零 件 的 工 藝 性 分 析 ,確 定 毛 坯 的 類 型 、 制 造 方 法 和 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 的 設(shè) 計 并 編 制 出 零 件 的 機 械 加 工 工 藝 卡 片 。 3 第 8 10 天 ， 完 成 夾 具 總 體 方 案 設(shè) 計 （ 畫 出 草 圖 ， 與 指 導(dǎo) 教 師 溝 通 ， 在 其 同 意 的 前 提 下 ， 進(jìn) 行 課 程 設(shè) 計 的 下 一 步 ） 。 4 第 11 13 天 ， 完 成 夾 具 總 裝 圖 的 繪 制 。 5 第 14 15 天 ， 零 件 圖 的 繪 制 。 6 第 16 18 天 ， 整 理 并 完 成 設(shè) 計 說 明 書 的 編 寫 。 7 第 19 天 ， 完 成 圖 紙 和 說 明 書 的 輸 出 打 印 。 8 第 20 21 天 ， 答 辯 五、指導(dǎo)教師評語 該同學(xué)在課程設(shè)計過程中表現(xiàn) 認(rèn)真，工藝路線 夾具設(shè)計方案 ，說明書及圖紙質(zhì)量 ，綜合 評定其成績?yōu)? 。 成 績： 指導(dǎo)教師 日期 摘 要 本 次 課 程 設(shè) 計 的 題 目 是 CA6140 車 床 上 鉆 撥 叉 25mm 孔 及 專 用 夾 具 設(shè) 計 ， 通 過 此 次 設(shè) 計 ， 使 課 本 上 學(xué) 到 的 理 論 知 識 在 這 次 課 程 設(shè) 計 中 得 到 實 踐 ， 機 械 制 造 基 礎(chǔ) 課 本 及 課 程 設(shè) 計 指 導(dǎo) 書 上 學(xué) 到 的 知 識 ， 諸 如 ， 定 位 誤 差 的 計 算 ， 機 床 類 型 的 選 擇 ， 加 工 方 式 的 選 擇 ， 夾 具 體 設(shè) 計 應(yīng) 注 意 的 問 題 等 ， 在 這 次 課 程 設(shè) 計 中 都 得 到 了 應(yīng) 用 ， 增 加 了 自 己 理 論 聯(lián) 系 實 際 的 能 力 : 1 運 用 所 學(xué) 基 本 理 論 知 識 ， 正 確 解 決 了 工 件 在 加 工 時 的 定 位 和 夾 緊 問 題 ， 選 擇 合 理 的 方 案 ， 進(jìn) 行 必 要 的 計 算 ， 根 據(jù) 題 意 設(shè) 計 出 符 合 要 求 的 低 成 本 夾 具 。 2 收 集 有 關(guān) 資 料 ， 掌 握 正 確 的 夾 具 設(shè) 計 思 想 、 方 法 和 手 段 ， 學(xué) 會 了 正 確 使 用 有 關(guān) 手 冊 及 其 它 技 術(shù) 資 料 。 3 分 析 研 究 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 問 題 ， 提 高 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 能 力 。 4 進(jìn) 一 步 了 解 了 有 關(guān) 機 床 、 刀 具 和 量 具 等 的 工 裝 知 識 。 Abstract The topic of curriculum design is 25mm shift fork CA6140 lathe drilling fixture design dedicated hole, through the design, so that school textbooks to the theory of knowledge in the curriculum design has been the practice, machine-building based on the knowledge learned from textbooks, such as positioning error of calculation, the choice of machine tool types, processing methods of selection, specific folder design should be noted, in the course design has been applied both to increase their ability to integrate theory with practice: 1. Learned to use the basic theory of knowledge, the correct solution in the processing of the workpiece positioning and clamping at the time of the issue, select a reasonable proposal, to carry out the necessary calculations, based on questions intended to design a fixture to meet the requirements of the low-cost. 2. To gather relevant information, to master the correct fixture design ideas, ways and means to learn the correct use of the manuals and other technical information. 3. Analysis of the structure of the issue of technology to enhance the capacity of the structural design. 4. A better understanding of the machine tools, cutting tools and measuring tools such as knowledge. 目 錄 1 拔 叉 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 ...............7 1.1 拔 叉 的 用 途 ....................................7 1.2 拔 叉 的 技 術(shù) 要 求 ..........................................................................7 1.3 審 查 工 件 的 工 藝 性 .....................................................................8 1.4 確 定 拔 叉 的 生 產(chǎn) 類 型 .................................................................8 2 確 定 毛 坯 ， 繪 制 毛 坯 簡 圖 ........................9 2.1 選 擇 毛 坯 ........................................................................................9 2.2 確 定 毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 機 械 加 工 余 量 ................................9 2.3 繪 制 拔 叉 鑄 造 毛 坯 簡 圖 ..........................................................10 3 擬 定 撥 叉 工 藝 路 線 ..............................11 3.1 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ........................................................................11 3.1.1 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 .........................................................................11 3.1.2 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 .........................................................................12 3.2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 ..............................................................12 3.3 加 工 階 段 的 劃 分 ........................................................................12 3.4 工 序 的 集 中 與 分 散 ...................................................................13 3.5 工 序 順 序 的 安 排 ........................................................................13 3.6 確 定 工 藝 路 線 ............................................................................14 4 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 ..............15 5 切 削 用 量 、 時 間 定 額 的 計 算 .....................15 5.1 切 削 用 量 的 計 算 ........................................................................16 5.2 時 間 定 額 的 計 算 ........................................................................17 5.2.1 基 本 時 間 的 計 算 .................................................................17mt 5.2.2 輔 助 時 間 的 計 算 .....................................................................18 5.2.3 其 他 時 間 的 計 算 .....................................................................18 5.2.4 單 件 時 間 的 計 算 .....................................................................18 6.專 用 夾 具 設(shè) 計 ..................................18 6.1 問 題 的 提 出 .................................................................................19 6.2 夾 具 設(shè) 計 .....................................................................................19 6.3 定 位 誤 差 分 析 ............................................................................19 6.4 夾 具 設(shè) 計 及 簡 要 操 作 說 明 .....................................................19 7 課 程 設(shè) 計 體 會 ..................................20 1 拔 叉 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 1.1 拔 叉 的 用 途 題目所給的零件是 CA6140 車床的拔叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換 檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。 零件上方的 25 孔與操縱機構(gòu)相連，下方的 60 半孔則是用于與所控制齒輪 所在的軸接觸通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時 分開。 1.2 拔 叉 的 技 術(shù) 要 求 加 工 表 面 m 尺 寸 及 偏 差 公 差 及 精 度 等 級 m 表 面 粗 糙 度 Ra形 位 公 差 撥 叉 頭 兩 端 面 80 螺 紋 孔 頂 面 距 25 孔 中 心 線 36mm IT12 6.3 撥 叉 腳 底 面 離 圓 中 心 線 2mm IT12 6.3 拔 叉 腳 兩 端 面 12 IT11 3.2 0.1 A 拔 叉 腳 內(nèi) 表 面 60 3.0.3,IT12 3.2 拔 叉 頭 孔 25 1.0.021,IT7 1.6 槽 內(nèi) 側(cè) 面 16 .00.11,IT11 3.2 0.0 8 A 槽 底 面 8 015.0.015， IT12 6.3 距 25 孔 中 心 線 距 離 44 3.0- 6.3 1.3 審 查 工 件 的 工 藝 性 分析零件圖可知，拔叉一頭兩端面和另一頭叉腳兩端面均要求切削加工，并 在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換擋時叉腳 端面的接觸剛度；25 孔的端面為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保 證加工精度；另外，該零件除主要工作表面（拔叉叉腳兩端面，叉腳 60 半 孔內(nèi)表面，25 孔，槽的兩側(cè)面）外，其余加工表面加工精度較低，通過銑削， 鉆床的粗加工就可以達(dá)到，主要工作表面加工精度相對較高，但除 25 孔外 其他的也可以在正常的生產(chǎn)條件下保質(zhì)保量地加工出來。因此，該零件工藝性 較好。 1.4 確 定 拔 叉 的 生 產(chǎn) 類 型 設(shè) Q=5000 件/年；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率 a%和廢品率 b%分別取 3%和 0.5%。 代入公式（1-1）得 N=5000 件/（1+3%）（1+0.5%）=5175.8 件/年 拔叉重量為 1.45kg，由查表 1-3 知，拔叉屬于輕型零件；由表 1-4 知，該拔叉 的生產(chǎn)為大批生產(chǎn)。 2 確 定 毛 坯 ， 繪 制 毛 坯 簡 圖 2.1 選 擇 毛 坯 該拔叉零件材料為 HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件 結(jié)構(gòu)又比較復(fù)雜，且為大批量生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。毛坯拔模斜度為 。5 2.2 確 定 毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 機 械 加 工 余 量 由表 2-3 和表 2-4 可知，要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應(yīng)先確定 如下各因素。 1. 公差等級 由拔叉的功用和技術(shù)要求熔模鑄件的形狀一般都比較復(fù)雜，鑄件上可鑄 出孔的最小直徑可達(dá) 0.5mm，鑄件的最小壁厚為 0.3mm。在生產(chǎn)中可將一些原 來由幾個零件組合而成的部件，通過改變零件的結(jié)構(gòu)，設(shè)計成為整體零件而直 接由熔模鑄造鑄出，以節(jié)省加工工時和金屬材料的消耗，使零件結(jié)構(gòu)更為合理。 故選用熔模鑄造，確定該零件公差等級為 CT46。(表 2-1) 2. 鑄件重量 已知機械加工后拔叉件的重量為 1.45kg，由此初步估計機械加工前鑄件毛 坯重量為 2.0kg。 3. 機械加工余量等級 由以上確定用熔模鑄造，且材料為灰鑄鐵，確定機械加工余量等級范圍為 （RMA）E。(表 2-5) 4.鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對撥叉零件圖進(jìn)行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度寬度和高度， 即 l=175mm.b=82mm,h=86mm,由公式（2-3),(2-5)可計算出撥叉鍛件的形狀復(fù)雜 系數(shù) S=m /m =17582857.510 =0.22,介于 0.16-0.32 之間，所以撥tN6- 叉的形狀復(fù)雜系數(shù)是 S3 4. 零件表面粗糙度 有零件圖可知，該拔叉加工表面除 25 孔粗糙度 Ra 為 1.6m，其他表面 粗糙度 Ra 均大于 1.6m。 根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鑄件的尺寸公差和機械加工余量，所得結(jié) 果列表 2-2 鍛 件 重 量 / 包 容 體 重 量 / 形 狀 復(fù) 雜 系 數(shù) 公 差 等 級 1.45 2.00 S3普 通 級 項 目 /mm 機 械 加 工 余 量 /mm 尺 寸 公 差 /mm 備 注 孔 徑 25 2.0 1.8 9.0-表 2-14， 表 2-10 寬 度 60 1.7-2.2 2.0 .1-表 2-13， 表 2-10 厚 度 80 1.7-2.2 2.5 0.-表 2-13， 表 2-11 中 心 距 126.11 0.6 表 2-12 螺 紋 孔 上 頂 面 1.0 1.1 撥 叉 腳 兩 端 面 12d11 2.0 1.1 2.3 繪 制 拔 叉 鑄 造 毛 坯 簡 圖 由 表 2-2 所 得 結(jié) 果 ， 繪 制 毛 坯 簡 圖 如 圖 2-3 所 示 。 3 擬 定 撥 叉 工 藝 路 線 3.1 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 定 位 基 準(zhǔn) 有 粗 基 準(zhǔn) 和 精 基 準(zhǔn) 之 分 ， 通 常 先 確 定 精 基 準(zhǔn) ， 然 后 再 確 定 粗 基 準(zhǔn) 。 3.1.1 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 根 據(jù) 零 件 的 技 術(shù) 要 求 和 裝 配 要 求 以 及 選 擇 精 基 準(zhǔn) 的 四 大 原 則 ， 選 擇 撥 叉 孔 25mm 及 其 左 端 面 作 為 精 基 準(zhǔn) ， 零 件 上 很 多 表 面 都 可 以 采 用 他 們 作 為 基 準(zhǔn) 進(jìn) 行 加 工 ， 遵 循 了 基 準(zhǔn) 統(tǒng) 一 的 原 則 ， 又 因 為 撥 叉 軸 孔 25mmH7 的 軸 線 是 設(shè) 計 基 準(zhǔn) ， 選 用 其 做 基 準(zhǔn) 定 位 加 工 撥 叉 腳 內(nèi) 表 面 實 現(xiàn) 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 和 工 藝 基 準(zhǔn) 重 合 ， 保 證 了 被 加 工 表 面 的 垂 直 度 要 求 ， 由 于 該 撥 叉 的 剛 性 較 差 ， 受 利 益 產(chǎn) 生 變 形 彎 曲 ， 為 了 避 免 在 機 械 加 工 中 產(chǎn) 生 加 緊 變 形 ， 根 據(jù) 夾 緊 力 應(yīng) 垂 直 于 主 要 定 位 表 面 ， 并 應(yīng) 作 用 在 剛 度 較 大 部 位 的 原 則 ， 夾 緊 力 作 用 點 不 能 作 用 在 撥 叉 腳 或 桿 上 ， 選 用 撥 叉 頭 凸 臺 左 端 面 作 精 基 準(zhǔn) ， 夾 緊 可 作 用 在 撥 叉 頭 凸 臺 右 端 面 上 ， 夾 緊 穩(wěn) 定 可 靠 。 3.1.2 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 作 為 粗 基 準(zhǔn) 的 表 面 應(yīng) 平 整 ， 沒 有 飛 邊 ， 毛 刺 或 其 他 表 面 缺 陷 。 因 此 選 擇 叉 軸 孔 的 外 圓 面 做 粗 基 準(zhǔn) 。 采 用 25mm 外 圓 面 定 位 加 工 內(nèi) 孔 可 保 證 孔 的 壁 厚 均 勻 。 3.2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 根 據(jù) 拔 叉 零 件 圖 上 各 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 ， 確 定 加 工 各 表 面 的 加 工 方 法 ， 如 表 3-2 所 示 。 加 工 表 面 公 差 及 精度 等 級 m表 面 粗 糙 度 Ra加 工 方 法 備 注 螺 紋 孔 頂 面 IT12 6.3 粗 銑 表 1-8 撥 叉 腳 底 面 IT12 6.3 粗 銑 表 1-8 拔 叉 腳 兩 端 面 IT11 3.2 粗 銑 半 精 銑 表 1-8 拔 叉 腳 60 孔 IT12 3.2 粗 鏜 半 精 鏜 表 1-7 表 面 拔 叉 頭 25 孔 IT7 1.6 鉆 擴 粗 鉸 精 絞 表 1-7 槽 內(nèi) 側(cè) 面 IT11 3.2 粗 銑 半 精 銑 表 1-8 槽 底 面 IT12 6.3 粗 銑 半 精 銑 表 1-8 槽 端 面 IT12 6.3 粗 銑 表 1-8 3.3 加 工 階 段 的 劃 分 該 拔 叉 加 工 質(zhì) 量 要 求 較 高 ， 可 將 加 工 階 段 劃 分 成 粗 加 工 ， 半 精 加 工 和 精 加 工 幾 個 階 段 。 在 粗 加 工 階 段 ， 首 先 將 精 基 準(zhǔn) （ 拔 叉 腳 左 端 面 和 叉 軸 孔 ） 準(zhǔn) 備 好 ， 使 后 續(xù) 工 序 都 可 以 采 用 精 基 準(zhǔn) 定 位 加 工 ， 保 證 其 他 加 工 表 面 的 精 度 要 求 ； 然 后 粗 銑 拔 叉 頭 25 孔 左 端 面 ， 拔 叉 腳 60 孔 左 右 端 面 ， 粗 鏜 60 孔 ， 粗 銑 槽 外 端 面 ， 粗 銑 槽 內(nèi) 側(cè) 面 和 底 面 拔 叉 腳 內(nèi) 表 面 ， 完 成 25 孔 鉆 、 擴 、 粗 鉸 ， 鉆 20.5 孔 ， 用 絲 錐 攻 M22*1.5 螺 紋 。 在 半 精 加 工 階 段 ， 完 成 60 孔 半 精 鏜 ， 槽 內(nèi) 側(cè) 和 底 面 的 半 精 銑 ， 60 孔 左 右 端 面 的 半 精 ； 在 精 加 工 階 段 ， 進(jìn) 行 拔 叉 腳 60 孔 左 右 端 面 的 精 銑 ， ， 槽 內(nèi) 側(cè) 和 底 面 的 精 銑 和 25 孔 的 精 鉸 。 3.4 工 序 的 集 中 與 分 散 選 擇 工 序 集 中 原 則 安 排 撥 叉 的 加 工 工 序 。 該 拔 叉 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) ， 可 以 采 用 萬 能 型 機 床 配 以 專 用 工 、 夾 具 ， 以 提 高 生 產(chǎn) 率 ； 而 且 運 用 工 序 集 中 原 則 使 工 件 的 裝 夾 次 數(shù) 少 ， 不 但 科 縮 短 輔 助 時 間 ， 而 且 由 于 在 一 次 裝 夾 中 加 工 了 許 多 表 面 ， 有 利 于 保 證 各 加 工 表 面 之 間 的 相 對 位 置 精 度 要 求 。 3.5 工 序 順 序 的 安 排 機 械 加 工 工 序 ： （ 1） 遵 循 “先 基 準(zhǔn) 后 其 他 ”的 原 則 ， 首 先 加 工 精 基 準(zhǔn) 撥 叉 頭 25 右 端 面 和 軸 孔 25 孔 。 （ 2） 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 則 ， 先 安 排 粗 加 工 工 序 ， 后 安 排 精 加 工 工 序 。 （ 3） 遵 循 “先 主 后 次 ”原 則 ， 先 加 工 主 要 表 面 撥 叉 頭 25 孔 左 端 面 和 軸 孔 25 孔 ， 拔 叉 腳 60 孔 左 右 端 面 ， 后 加 工 次 要 表 面 槽 內(nèi) 側(cè) 面 ， 槽 底 面 。 （ 4） 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 則 ， 先 加 工 拔 叉 頭 25 孔 左 端 面 ， 再 加 工 25 孔 。 綜 上 所 述 ， 該 拔 叉 工 序 的 安 排 順 序 為 ： 基 準(zhǔn) 加 工 主 要 表 面 粗 加 工 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 主 要 表 面 精 加 工 。 3.6 確 定 工 藝 路 線 在 綜 合 考 慮 上 述 工 序 順 序 安 排 原 則 的 基 礎(chǔ) 上 ， 表 3-6 列 出 了 拔 叉 的 工 藝 路 線 。 表 3.6 拔 叉 工 藝 路 線 及 設(shè) 備 、 工 裝 的 選 用 工 序 號 工 序 名 稱 機 床 設(shè) 備 刀 具 量 具 1 粗 銑 撥 叉 頭 右 端 面 立 式 銑 床 X51 端 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 2 鉆 擴 粗 鉸 精 鉸 25 孔 立 式 銑 床 Z550 麻 花 鉆 、 擴 孔 鉆 、 鉸 刀 卡 尺 、 塞 規(guī) 3 校 正 拔 叉 腳 鉗 工 臺 手 錘 游 標(biāo) 卡 尺 4 粗 銑 撥 叉 60 孔 左 右 端 面 立 式 銑 床 X51 端 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 5 精 銑 撥 叉 60 孔 左 右 端 面 立 式 銑 床 X51 端 銑 刀 卡 尺 、 塞 規(guī) 6 粗 鏜 、 半 精 鏜 60 孔 臥 式 鏜 床 高 速 精 鋼 鏜 刀 游 標(biāo) 卡 尺 7 銑 螺 紋 孔 頂 面 立 式 銑 床 X51 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 8 鉆 20.5 孔 立 式 鉆 床 Z550 麻 花 鉆 內(nèi) 徑 千 分 尺 9 攻 M22*1.5 螺 紋 立 式 鉆 床 Z550 絲 錐 游 標(biāo) 卡 尺 10 粗 銑 槽 端 面 立 式 銑 床 X51 端 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 11 粗 銑 槽 底 面 和 兩 側(cè) 面 萬 能 銑 床 X61W 槽 銑 刀 卡 規(guī) 、 深 度 游 標(biāo) 卡 尺 12 半 精 銑 槽 底 面 和 兩 側(cè) 面 萬 能 銑 床 X61W 槽 銑 刀 卡 規(guī) 、 深 度 游 標(biāo) 卡 尺 13 兩 件 銑 斷 萬 能 銑 床 X61W 切 斷 刀 游 標(biāo) 卡 尺 14 去 毛 刺 鉗 工 臺 平 銼 15 中 檢 塞 規(guī) 、 百 分 表 、 卡 尺 等 16 熱 處 理 撥 叉 腳 兩 端 面 局 部 淬 火 、 低 溫 回 火 淬 火 機 等 17 校 正 拔 叉 腳 鉗 工 臺 手 錘 18 精 銑 拔 叉 腳 端 面 立 式 銑 床 X51 端 銑 刀 19 清 洗 清 洗 機 20 終 檢 塞 規(guī) 、 百 分 表 、 卡 尺 等 4 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 根 據(jù) 課 程 設(shè) 計 要 求 ， 只 需 對 工 序 2 進(jìn) 行 加 工 余 量 和 工 序 尺 寸 公 差 的 確 定 。 查 表 2-28 得 ， 精 鉸 余 量 Z =0.06mm,粗 絞 余 量 Z =0,14mm,擴 鉆 余精 鉸 粗 鉸 量 Z =1.8mm,鉆 孔 余 量 Z =23.0mm,查 表 1-20 可 依 次 確 定 各 工 序 尺 寸擴 鉆 的 加 工 精 度 等 級 ， 精 鉸 :IT7,粗 絞 IT10， 擴 鉆 ： IT11， 鉆 ： IT12， 根 據(jù) 上 述 結(jié) 果 ， 再 查 標(biāo) 準(zhǔn) 公 差 數(shù) 值 表 可 確 定 各 工 序 的 公 差 值 分 別 為 ： 精 鉸 0.021mm， 粗 鉸 0.084mm,擴 孔 0.13mm,鉆 0.21mm.綜 上 所 述 ， 該 工 序 的 各 工 步 工 序 尺 寸 及 公 差 分 別 為 ： 25 mm， 24.94 mm， 24.8.08. mm， 23 mm.3.01.0 它 們 的 相 互 關(guān) 系 如 圖 : 5 切 削 用 量 、 時 間 定 額 的 計 算 根 據(jù) 課 程 設(shè) 計 要 求 ， 只 作 工 序 2 的 切 削 用 量 和 時 間 定 額 的 確 定 方 法 。 5.1 切 削 用 量 的 計 算 1.鉆孔工步 （1） 背吃刀量的確定取 =23mm。p （2）進(jìn)給量的確定 表 5-22，該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f 取為 0.40mm/r。 （3）切削速度的計算 由表 5-22，按工件材料為 HT200 的條件選取，切削速度 v 可取為 18m/min。有公式（5-1）n=1000v/d 可求得該工步鉆頭轉(zhuǎn)速， n=100018m/min/23mm=249.24r/min,參照表 4-9 所列 Z550 型立式鉆床的 主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=250r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1） ，可求出該工序的 實際切削速度 v=nd/1000=250r/min23mm/1000=18.055m/min。 2.擴鉆工步 （1） 背吃刀量的確定取 =1.8mm。p （2）進(jìn)給量的確定 表 5-22，該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f 取為 0.40mm/r。 （3）切削速度的計算 由表 5-22，按工件材料為 HT200 的條件選取，切削速度 v 可取為 18m/min。有公式（5-1）n=1000v/d 可求得該工步鉆頭轉(zhuǎn)速， n=100018m/min/24.8mm=231.15r/min,參照表 4-9 所列 Z550 型立式鉆床 的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=250r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1） ，可求出該工序 的實際切削速度 v=nd/1000=250r/min24.8mm/1000=19.468m/min 3.粗鉸工步 （1） 背吃刀量的確定取 =0.14mm。p （2）進(jìn)給量的確定 表 5-31，該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f 取為 1.2mm/r。 （3）切削速度的計算 由表 5-31，按工件材料為 HT200 的條件選取，切削速度 v 可取為 2m/min。有公式（5-1）n=1000v/d 可求得該工步鉸刀轉(zhuǎn)速， n=10002m/min/24.94mm=25.52r/min,參照表 4-9 所列 Z550 型立式鉆床 的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=32r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1） ，可求出該工序 的實際銑削速度 v=nd/1000=32r/min24.94mm/1000=2.51m/min 4.精鉸工步 （1） 背吃刀量的確定取 =0.06mm。p （2）進(jìn)給量的確定 表 5-31，該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f 取為 1.0mm/r。 （3）切削速度的計算 由表 5-31，按工件材料為 HT200 的條件選取，切削速度 v 可取為 4m/min。有公式（5-1）n=1000v/d 可求得該工步鉸刀轉(zhuǎn)速， n=10004m/min/25mm=50.10r/min,參照表 4-9 所列 Z550 型立式鉆床的主 軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=63r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1） ，可求出該工序的實 際銑削速度 v=nd/1000=63r/min25mm/1000=4.95m/min 5.2 時 間 定 額 的 計 算 5.2.1 基 本 時 間 的 計 算mt 1）鉆孔工步 根據(jù)表 5-41,鉆孔的基本時間可由公式 L/fn（ + + ）jtl12 /fn 求得。式中 80mm； 2mm； 9,6710.67mm;取l2l1l)21(cotDrk 10mm ；f0.4mm/r；n=250r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本1l 時間 （80mm+2mm+10mm）/（250r/min0.4mm/r）0.92min55.2s。jt 2）擴鉆工步 根據(jù)表 5-41,鉸圓柱孔的基本時間可由公式 L/fn（ +jtl + ）/fn 求得。式中 、 由表 5-52 按 5、 0.11mm 的條件查得 1l 1l2rkpa1 10.3411.34mm，取 =11mm ; 2mm；而)21(cotDrk1l2l 80mm；f0.4mm/r；n=250r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本l 時間 （80mm+11mm+2mm）/（250r/min0.4mm/r）0.93min55.8s。jt 3）粗鉸工步 根據(jù)表 5-41,鉸圓柱孔的基本時間可由公式 L/fn（ + + ）/fn 求得。式中 、 由表 5-42 按 5、 0.07mmjtl121l2rkpa 的條件查得 0.57mm; 13mm；而 80mm；f1.2mm/r；n=32r/min。將l 上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間 （80mm+13mm+0.57mm）jt /（32r/min1.2mm/r）2.44min146.4s。 4）精鉸工步 根據(jù)表 5-41,鉸圓柱孔的基本時間可由公式 L/fn（ + + ）/fn 求得。式中 、 由表 5-42 按 15、 0.03mmjtl121l2rkpa 的條件查得 0.19mm; 13mm；而 80mm；f1.0mm/r；n=63r/min。將l 上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間 （80mm+13mm+0.19mm）jt /（63r/min1.0mm/r）1.48min88.75s。 5.2.2 輔 助 時 間 的 計 算 根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為 （ 0.15 0.2） ，取 0.15 ，則工序的輔助時間為ftjtfjt 鉆孔工步的輔助時間： 0.1555.2s8.28s；f 擴鉆工步的輔助時間： 0.1555.8s8.37sft 粗鉸工步的輔助時間： 0.15146.4s21.96s；f 精鉸工步的輔助時間： 0.1588.75s13.125s；ft 5.2.3 其 他 時 間 的 計 算 除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間、休息與生 理需要時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€ 工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間 是作業(yè)時間的bt 27，休息與生理需要時間 是作業(yè)時間的 24，所以均取為 3，xt 則工序的其他時間 可按關(guān)系式（ 3%+3%)( + )計算，xbt ftj 鉆孔工步的其他時間： 6（55.2+8.28） 3.8s 鉆孔工步的其他時間： 6（55.8+8.37） 3.85sxbt 粗鉸工步的其他時間： 6（146.4+21.96 ）10.10s 精鉸工步的其他時間： 6（88.75+13.125 ）6.11sxbt 5.2.4 單 件 時 間 的 計 算 工序 20 的單件時間是四個工步的單件時間和： 單件時間 （55.2+8.28+3.8+55.8+8.37+3.85+146.4+21.96+10.10+88.75+13.125+6.djt 11）s421.745s 將上述零件的工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件。 6.專 用 夾 具 設(shè) 計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工此拔叉零件時， 需要設(shè)計專用夾具。 6.1 問 題 的 提 出 本夾具要用于鉆 25 孔，鉆 25 孔之前我們其他孔系都還沒有加工，所以 定位比較困難，又因為 25 孔和其他面沒有位置度要求，因此我們采用已經(jīng) 加工好的底面和側(cè)面定位即可滿足要求，在本道工序加工時，應(yīng)首先考慮保證 各面的各加工精度，提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 6.2 夾 具 設(shè) 計 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 擬 定 加 工 路 線 的 第 一 步 是 選 擇 定 位 基 準(zhǔn) 。 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 必 須 合 理 ， 否 則 將 直 接 影 響 所 制 定 的 零 件 加 工 工 藝 規(guī) 程 和 最 終 加 工 出 的 零 件 質(zhì) 量 。 基 準(zhǔn) 選 擇 不 當(dāng) 往 往 會 增 加 工 序 或 使 工 藝 路 線 不 合 理 ， 或 是 使 夾 具 設(shè) 計 更 加 困 難 甚 至 達(dá) 不 到 零 件 的 加 工 精 度 （ 特 別 是 位 置 精 度 ） 要 求 。 因 此 我 們 應(yīng) 該 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 有 較 高 的 技 術(shù) 要 求 ， 也 沒 有 較 高 的 平 行 度 和 對 稱 度 要 求 ， 所 以 我 們 應(yīng) 考 慮 如 何 提 高 勞 動 效 率 ， 降 低 勞 動 強 度 ， 提 高 加 工 精 度 。 定 位 方 案 選 用 六 點 定 位 原 理 為 基 礎(chǔ) ， ， 將 撥 叉 頭 右 端 面 用 一 平 面 定 位 限 制 三 個 自 由 度 ， 螺 紋 孔 上 頂 面 用 一 個 支 承 釘 限 制 一 個 自 由 度 ， 12d11 槽 端 面 用 兩 個 支 承 釘 限 制 兩 個 自 由 度 。 六 個 自 由 度 完 全 限 制 。 6.3 定 位 誤 差 分 析 (1) 夾具的主要定位元件為一平面和三個支承釘。 （2）采用六點定位原理為基礎(chǔ)，所以定位誤差為 0，符合要求。 6.4 夾 具 設(shè) 計 及 簡 要 操 作 說 明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié) 構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇壓 板和一螺栓固定，一螺柱支撐。 7 課 程 設(shè) 計 體 會 機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計是機械制造工藝與機床夾具課程教學(xué)的一 個不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是我全面地綜合運用本課程及其有關(guān)先修課程的理 論和實踐知識進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的一次重要實踐。培養(yǎng)了自己編制 機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設(shè)計的能力，為以后搞好畢業(yè)設(shè)計和去工廠從事 工藝與夾具設(shè)計做了一些必要的準(zhǔn)備。通過本課程設(shè)計自己的收獲如下： 1 培養(yǎng)了自己綜合運用機械制造工藝學(xué)及相關(guān)專業(yè)課程（工程材料與熱處 理、機械設(shè)計、互換性與測量技術(shù)、金屬切削加工及裝備等）的理論知識，結(jié) 合金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問 題，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力 2 根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會了 擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計。 3 使自己提高了應(yīng)用有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力，掌握了從 事工藝設(shè)計的方法和步驟。 4 進(jìn)一步培養(yǎng)了自己機械制圖、設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和編寫技術(shù)文件等的 基本技能。 。 5 培養(yǎng)了自己解決工藝問題的能力，為今后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計和去工廠從事工 藝與夾具設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 1 蘇翼林.材料力學(xué)M.北京:人民教育出版社,1979 2 趙 俊,楮乃雄.AG 材料床身的結(jié)構(gòu)設(shè)計J,1996,26(03):27-29 3 機床夾具設(shè)計手冊.王光斗.王春富.上海科學(xué)技術(shù)出版社 4 機械制造技術(shù)基礎(chǔ).于英華.機械工業(yè)出版社 5 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).趙麗娟.冷岳峰. 清華大學(xué)出版社 6 機械圖形學(xué)1 李 洪機械加工工藝手冊M 北京出版社，19961. 7 胡建新機床夾具M(jìn) 中國勞動社會保障出版社，20015 8 馮 道機械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實用手冊M 安徽文化音像出版社， 2003 9 王先逵機械制造工藝學(xué)M機械工業(yè)出版社，2000 10 馬賢智機械加工余量與公差手冊M中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，199412 11 劉文劍夾具工程師手冊M黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987