副變速撥叉工藝規(guī)程與銑尺寸6兩側(cè)面夾具設計說明

1、41/48理工學院畢業(yè)設計（論文） 副變速撥叉工藝規(guī)程與銑尺寸6兩側(cè)面夾具設計學 生：學 號：專 業(yè)：機械設計制造與其自動化班 級：機制制造 2012.2指導教師：明理工學院機械工程學院二O一六年六月四 川 理 工 學 院畢業(yè)設計（論文）任務書設計（論文）題目：副變速拔叉工藝規(guī)程與銑尺寸6兩側(cè)面夾具設計系：機制專業(yè)：12 班級： 2 班 學號：學生： 指導教師：明接受任務時間2016.01.04系主任（簽名） 院長（簽名）1畢業(yè)設計（論文）的主要容與基本要求零件圖一, 毛坯圖一夾具裝配圖一份, 夾具零件圖一套加工工藝卡一套, 主要工序工序卡一份設計說明書一份。2原始數(shù)據(jù)零件圖一, 生產(chǎn)綱領(lǐng)10

2、000件3指定查閱的主要參考文獻與說明機械制造工藝手冊機械零件設計手冊夾具設計手冊機械制造技術(shù)基礎課程設計指導書機械制造技術(shù)基礎4. 進度安排設計（論文）各階段名稱起 止 日 期1零件功能, 結(jié)構(gòu), 尺寸, 精度要求分析等2016.01.04-02.282機械加工工藝設計2016.02.29-04.013工序設計2016.04.02-04.174夾具設計2016.04.18-05.175說明書編制2016.05.16-06.016畢業(yè)答辯2016.06.02-06.20摘 要本次設計的是車床變速箱中副變速撥叉零件的加工工藝規(guī)程與銑尺寸6兩側(cè)面工序的專用夾具設計。劃分為粗加工、半精加工兩個階段以

3、保證零件的加工精度。副變速撥叉右端面為粗基準，撥叉軸孔為精基準，以副變速撥叉左端面為輔助精基準。加工副變速撥叉腳兩端面時定位方式為完全定位：選用長銷小平面組合限制5個自由度，可調(diào)支撐限制1個自由度。采用杠桿增力機構(gòu)，夾緊方式為氣動夾緊。關(guān)鍵詞：夾具設計；基準；完全定位；自由度；夾緊ABSTRACTThe design of the lathe gear box in the gear shift fork parts of the processing procedures and milling size two 6 side of the special fixture design. T

4、he 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 speed shifting fork is a rough datum, and

5、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 adjustable support is used to limit the

6、1 degree of freedom.Using a lever boosting mechanism, clamping means for pneumatic clamping.Keywords:Grip design；Benchmark；Complete localization；Degree of freedom；Clamp目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc453312663 摘 要 PAGEREF _Toc453312663 h I HYPERLINK l _Toc453312664 ABSTRACT PAGEREF _Toc453312664

7、h II HYPERLINK l _Toc453312665 第1章 緒論 PAGEREF _Toc453312665 h 1 HYPERLINK l _Toc453312666 第2章 副變速撥叉加工工藝規(guī)程的制定 PAGEREF _Toc453312666 h 2 HYPERLINK l _Toc453312667 2.1 副變速撥叉的工藝分析與生產(chǎn)類型的確定 PAGEREF _Toc453312667 h 2 HYPERLINK l _Toc453312668 2.1.1了解副變速撥叉的用途 PAGEREF _Toc453312668 h 2 HYPERLINK l _Toc453312

8、669 2.1.2審查副變速撥叉的工藝性 PAGEREF _Toc453312669 h 2 HYPERLINK l _Toc453312670 2.1.3 確定副變速撥叉的生產(chǎn)類型 PAGEREF _Toc453312670 h 2 HYPERLINK l _Toc453312671 2.2確定毛坯、繪制毛坯簡圖 PAGEREF _Toc453312671 h 3 HYPERLINK l _Toc453312672 2.2.1 選擇毛坯 PAGEREF _Toc453312672 h 3 HYPERLINK l _Toc453312673 2.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 PAG

9、EREF _Toc453312673 h 3 HYPERLINK l _Toc453312674 2.2.3 確定拔模角 PAGEREF _Toc453312674 h 4 HYPERLINK l _Toc453312675 2.2.4 確定毛坯的熱處理 PAGEREF _Toc453312675 h 4 HYPERLINK l _Toc453312676 2.2.5繪制副變速撥叉鑄造毛坯簡圖 PAGEREF _Toc453312676 h 4 HYPERLINK l _Toc453312677 2.3 擬定副變速撥叉工藝路線 PAGEREF _Toc453312677 h 6 HYPERLI

10、NK l _Toc453312678 2.3.1 定位基準的選擇 PAGEREF _Toc453312678 h 6 HYPERLINK l _Toc453312679 2.3.2 各表面加工方案的確定 PAGEREF _Toc453312679 h 6 HYPERLINK l _Toc453312680 2.3.3 加工階段的劃分 PAGEREF _Toc453312680 h 7 HYPERLINK l _Toc453312681 2.3.4 工序的集中與分散 PAGEREF _Toc453312681 h 7 HYPERLINK l _Toc453312682 2.3.5 工序順序的安排

11、 PAGEREF _Toc453312682 h 7 HYPERLINK l _Toc453312683 2.3.6 機床設備與工藝裝備的選用 PAGEREF _Toc453312683 h 9 HYPERLINK l _Toc453312684 2.3.7 確定工藝路線 PAGEREF _Toc453312684 h 10 HYPERLINK l _Toc453312685 2.4 確定加工余量和工序尺寸 PAGEREF _Toc453312685 h 11 HYPERLINK l _Toc453312686 2.4.1 工序1粗銑副變速撥叉頭兩端面 PAGEREF _Toc45331268

12、6 h 11 HYPERLINK l _Toc453312687 2.4.2 工序2鉆、倒角、鉸14H9mm副變速撥叉軸孔 PAGEREF _Toc453312687 h 12 HYPERLINK l _Toc453312688 2.4.3 工序4和工序5粗銑、半精銑副變速撥叉腳兩端面 PAGEREF _Toc453312688 h 13 HYPERLINK l _Toc453312689 2.4.4 工序6 粗銑操縱槽底面和側(cè)面 PAGEREF _Toc453312689 h 14 HYPERLINK l _Toc453312690 2.5 確定切削用量 PAGEREF _Toc453312

13、690 h 15 HYPERLINK l _Toc453312691 2.5.1 工序1粗銑副變速撥叉頭兩端面 PAGEREF _Toc453312691 h 15 HYPERLINK l _Toc453312692 2.5.2 工序2鉆、倒角、鉸14mm副變速撥叉軸孔 PAGEREF _Toc453312692 h 15 HYPERLINK l _Toc453312693 2.5.3 工序4和工序5粗銑、半精銑副變速撥叉兩端面 PAGEREF _Toc453312693 h 16 HYPERLINK l _Toc453312694 2.5.4 工序6粗銑操作槽底面和側(cè)面 PAGEREF _T

14、oc453312694 h 17 HYPERLINK l _Toc453312695 2.5.4 工序7粗銑副變速撥叉腳表面 PAGEREF _Toc453312695 h 17 HYPERLINK l _Toc453312696 2.5.5 工序8鉆8.7mm的孔 PAGEREF _Toc453312696 h 18 HYPERLINK l _Toc453312697 2.6 時間定額的計算 PAGEREF _Toc453312697 h 19 HYPERLINK l _Toc453312698 2.6.1 基本時間的計算 PAGEREF _Toc453312698 h 19 HYPERLI

15、NK l _Toc453312699 2.6.2 輔助時間的計算 PAGEREF _Toc453312699 h 21 HYPERLINK l _Toc453312700 2.6.3 其他時間的計算 PAGEREF _Toc453312700 h 21 HYPERLINK l _Toc453312701 2.6.4 單件時間定額的計算 PAGEREF _Toc453312701 h 22 HYPERLINK l _Toc453312702 第3章 副變速撥叉銑尺寸6兩側(cè)面夾具設計 PAGEREF _Toc453312702 h 31 HYPERLINK l _Toc453312703 3.1

16、工件在夾具中的定位 PAGEREF _Toc453312703 h 31 HYPERLINK l _Toc453312704 3.1.1 定位方案的比較 PAGEREF _Toc453312704 h 31 HYPERLINK l _Toc453312705 3.1.2 定位元件的選擇 PAGEREF _Toc453312705 h 32 HYPERLINK l _Toc453312706 3.1.3 定位誤差的分析和計算 PAGEREF _Toc453312706 h 32 HYPERLINK l _Toc453312707 3.2 工件在夾具中的夾緊 PAGEREF _Toc4533127

17、07 h 33 HYPERLINK l _Toc453312708 3.2.1 夾緊方案的比較 PAGEREF _Toc453312708 h 33 HYPERLINK l _Toc453312709 3.2.2 夾緊力的確定 PAGEREF _Toc453312709 h 33 HYPERLINK l _Toc453312710 3.2.3 切削力與夾緊力的計算 PAGEREF _Toc453312710 h 34 HYPERLINK l _Toc453312711 3.2.4 氣缸的選擇 PAGEREF _Toc453312711 h 34 HYPERLINK l _Toc45331271

18、2 3.3 對刀裝置的設計 PAGEREF _Toc453312712 h 35 HYPERLINK l _Toc453312713 3.3.1 對刀裝置的選擇 PAGEREF _Toc453312713 h 35 HYPERLINK l _Toc453312714 3.3.2 確定對對刀位置尺寸和公差 PAGEREF _Toc453312714 h 35 HYPERLINK l _Toc453312715 3.4 夾具體的設計 PAGEREF _Toc453312715 h 36 HYPERLINK l _Toc453312716 3.4.1 夾具體設計的基本要求 PAGEREF _Toc4

19、53312716 h 36 HYPERLINK l _Toc453312717 3.4.2 夾具體材料與制造方法 PAGEREF _Toc453312717 h 36 HYPERLINK l _Toc453312718 3.4.3 夾具體外形尺寸 PAGEREF _Toc453312718 h 36 HYPERLINK l _Toc453312719 3.4.4 確定銑床夾具與機床間的正確位置 PAGEREF _Toc453312719 h 37 HYPERLINK l _Toc453312720 3.5 夾具總圖的繪制 PAGEREF _Toc453312720 h 38 HYPERLINK

20、 l _Toc453312721 第4章 結(jié)論 PAGEREF _Toc453312721 h 40 HYPERLINK l _Toc453312722 參考文獻 PAGEREF _Toc453312722 h 41 HYPERLINK l _Toc453312723 致 PAGEREF _Toc453312723 h 43第1章 緒論副變速撥叉工藝規(guī)程與銑尺寸6兩側(cè)面夾具設計是在學完了機械制造技術(shù)基礎和所有專業(yè)課的最后一個實踐性教學環(huán)節(jié)。這次畢業(yè)設計我們綜合地運用機械制造技術(shù)基礎、機械制圖、機械精度設計與檢測、機械制造裝備設計、機械工程材料等書本以與維普、萬方等各大期刊和學術(shù)性論文中的基本理

21、論，并結(jié)合了生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了許多問題，如毛坯圖、零件圖、裝配圖的繪制；工藝路線的制定；定位元件和夾緊元件的選擇；對刀與導向裝置的設計等等。設計機床某一工序?qū)Ｓ脢A具這一典型的工藝設備，提高了我們的結(jié)構(gòu)設計、問題的分析與解決能力，為今后從事的工作打下了良好的基礎。 由于個人能力所限，經(jīng)驗不足，設計中有許多不足之處，希望各位老師多加指教。第2章副變速撥叉加工工藝規(guī)程的制定2.1副變速撥叉的工藝分析與生產(chǎn)類型的確定2.1.1了解副變速撥叉的用途副變速撥叉是變速箱換擋機構(gòu)中的一個重要零件。副變速撥叉頭通過14mm孔套在變速叉軸上，并用銷釘經(jīng)8.7mm孔與變速叉軸連接，撥叉腳則

22、夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當需要變速時，操作變速桿，變速操作機構(gòu)就通過撥叉頭部的操作槽帶動撥叉與變速撥叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位。2.1.2審查副變速撥叉的工藝性由副變速撥叉的零件圖可知，其材料為KTH350-10，該材料具有一定的強度、剛度和韌性，易于鍛造、鑄造加工。該零件形狀特殊，結(jié)構(gòu)一般復雜，屬于叉桿類零件。副變速撥叉腳兩端面、變速叉軸孔14H9mm以與兩耳表面14H13mm是重要工作表面，其他表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求，主要加工表面雖然加工精度相對較高，但仍然可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用比

23、較經(jīng)濟的方法加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。2.1.3 確定副變速撥叉的生產(chǎn)類型查機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程（以下未做說明，皆查于此書）表1-4可知，該撥叉為輕型零件；生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件，查表1-5可知，該撥叉的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。2.2確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.2.1 選擇毛坯根據(jù)副變速撥叉的零件材料為KTH350-10，零件結(jié)構(gòu)一般復雜，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，確定毛坯為鑄件。毛坯的鑄造方法選用金屬模機械砂型鑄造。2.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量根據(jù)鑄件采用砂型機器造型，材料為可鍛黑鑄鐵，其加工表面的鑄造尺寸精度等級查表2-1可知，鑄件尺寸公差等級CT8-CT

24、12,取CT8。查表2-5可知，毛坯鑄件的機械加工余量等級為E-G,取F。機械加工余量（RMA）：外圓面進行機械加工時，RMA與鑄件其他尺寸之間的關(guān)系可由式（2-1）計算；腔進行機械加工時，RMA與鑄件其他尺寸之間的關(guān)系可由式（2-2）計算。R=F+2RMA+CT/2 (2-1) R=F-2RMA-CT/2 (2-2)兩耳表面14：R=14-21-8/2=8撥叉腳兩端面6：R=6+21+8/2=14撥叉腳表面40：R=40-21-8/2=34撥叉頭左右端面70：R=70+21+8/2=76撥叉的外表面皆屬于雙側(cè)切削加工，以粗加工為主，取粗加工余量為3.5mm；撥叉腳兩端面需進行半精加工，取半精

25、加工余量為1mm，毛坯尺寸如下表：表2-1主要毛坯尺寸加工表面零件尺寸雙側(cè)余量半精加工余量鑄件尺寸鑄件尺寸公差兩耳表面14mm3.0mm0 mm8mm1mm撥叉腳兩端面6mm3.0mm1mm14mm1.1mm撥叉腳表面40mm3.0mm0mm34mm1.3mm撥叉頭左右端面70mm3.0mm0mm76mm1.6mm2.2.3 確定拔模角根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊可查得，砂型鑄造外表面拔模斜度為030，表面拔模斜度為12.2.4 確定毛坯的熱處理鑄造后毛坯應安排正火處理，消除鑄造過程中產(chǎn)生的殘余應力，減少加工中的變形，同時降低材料的硬度，改善加工性能，提高了加工效率，降低成本。2.2.5繪制副

26、變速撥叉鑄造毛坯簡圖零件毛胚圖一般包括鑄造毛胚形狀、尺寸與公差、加工余量與工藝余量、鑄造斜度與圓角、分型面、澆冒口殘根位置、工藝基準與其他有關(guān)技術(shù)要求等。根據(jù)主要毛胚尺寸，該鑄件毛胚圖如下圖所示：圖2-1 副變速撥叉毛坯主視圖圖2-2 副變速撥叉毛坯左視圖2.3 擬定副變速撥叉工藝路線2.3.1 定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后確定粗基準。2.3.1.1精基準的選擇根據(jù)副變速撥叉零件的裝配要求以與技術(shù)要求，叉軸孔孔14H9mm的軸線是副變速撥叉操縱槽底面、側(cè)面14H13mm以與撥叉腳兩端面的設計基準。選用副變速撥叉軸孔14H9mm的軸線做精基準、撥叉頭左端面為

27、輔助精基準定位，用來加工副變速撥叉操縱槽底面、側(cè)面14H13mm和撥叉腳兩端面和表面，設計基準和工藝基準重合，即服從了“基準重合”的原則；零件上很多表面加工都選用其為精基準，又遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。 由于撥叉類零件剛性較差，容易受力產(chǎn)生彎曲變形，即在機械加工中容易產(chǎn)生夾緊變形。選擇副變速撥叉頭的左端面作為精基準，夾緊力的方向作用在副變速撥叉頭的右端面上，夾緊可靠穩(wěn)定。2.3.1.2 粗基準的選擇作為粗基準的表面應該平整并且面積較大，沒有飛邊、毛刺或者其他表面欠缺。本次設計選擇副變速撥叉24的外圓表面和撥叉頭右端面作為粗基準。采用外圓表面定位加工孔可以保證孔的壁厚均勻；采用副變速撥叉頭右端面

28、做為粗基準加工左端面，接著以左端面作為基準加工右端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。2.3.2 各表面加工方案的確定表2-2副變速撥叉各表面加工方案加工表面尺寸與偏差經(jīng)濟精度表面粗糙度Ra/m加工方案備注撥叉頭左端面IT1225粗銑表1-11撥叉頭右端面IT1225粗銑表1-11操縱槽底面和側(cè)面14H13 0+0.27IT1312.5粗銑表1-11撥叉腳表面40B12-0.24-0.12IT1212.5粗銑表1-11撥叉腳兩端面6-0.24-0.12IT126.3粗銑-半精銑表1-11撥叉頭孔14H9 0+0.043IT93.2鉆-鉸表1-10鎖銷孔8.7 0+0.1IT1225鉆-表1-102

29、.3.3 加工階段的劃分在選定副變速撥叉各個表面的加工方法后，就需要進一步來確定這些加工方法在工藝路線中的相應順序與位置，這就涉與到了加工階段劃分方面的問題。對于精度方面要求較高的表面，總是先粗加工后精加工，但工藝工程劃分成幾個階段是對于整個加工工藝過程而言，不能僅僅只拘泥于某一表面的加工。該副變速撥叉零件加工質(zhì)量要求較高，可以其加工階段將劃分為粗加工和半精加工這兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準備好，即副變速撥叉左端面和撥叉軸孔。這樣能讓后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，從而保證其他加工表面的精度要求。其次，粗銑副變速撥叉頭右端面、操縱槽底面和側(cè)面、副變速撥叉腳兩端面、副變速撥叉腳表面都放

30、在粗加工階段進行。最后，在半精加工階段，完成副變速撥叉腳兩端面的半精銑加工和軸銷孔的鉆削加工。2.3.4 工序的集中與分散工序數(shù)多而各工序的加工容少，稱為工序分散；工序數(shù)少而各工序的加工容多，稱為工序集中。工序的集中與分散是確定工序容多與少的依據(jù)，它直接影響著整個工藝路線的工序數(shù)目與設備、工裝的選用等。工序設計時究竟是采用工序分散還是采用工序集中，應該根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件的技術(shù)要求、產(chǎn)品的市場前景以與現(xiàn)場的生產(chǎn)條件等因素綜合考慮后確定。該副變速撥叉零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，確定選用工序集中的原則組織工序容。一方面可以采用萬能、通用機床配以專用夾具加工，提高生產(chǎn)率；另一方面也可以減少工件的裝夾次數(shù)

31、，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度，減小裝夾誤差，并可以縮短輔助時間。2.3.5 工序順序的安排2.3.5.1 機械加工工序遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即副變速撥叉頭左端面和副變速撥叉軸孔14H9 0+0.043mm；遵循“先粗后精”原則，對副變速撥叉零件各加工表面都是先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，即副變速撥叉左端面、副變速撥叉腳兩端面、副變速撥叉軸孔14H9 0+0.043mm。后加工次要表面，即副變速撥叉兩耳表面、副變速撥叉腳表面；遵循“先面后孔”原則，先加工副變速撥叉頭兩端面，再加工副變速撥叉軸孔14H9 0+0.043mm

32、。先加工副變速撥叉兩耳表面、副變速撥叉腳表面，再加工銷軸孔8.7 0+0.1mm。2.3.5.2 輔助工序在銑撥叉腳兩端面前應安排校正撥叉腳工序，在鉆14撥叉軸孔后應安排倒角，在擴8.7 0+0.1mm孔后應安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該副變速撥叉工序的安排順序為：基準加工-主要表面粗加工-主要表面半精加工和次要表面加工，其間穿插一些輔助工序（參見表2-3）2.3.5.3 工藝路線方案的比較工藝路線（方案一）：eq oac(,1)粗銑副變速撥叉頭兩端面eq oac(,2)鉆、倒角、鉸14H9 0+0.043mm的副變速撥叉軸孔eq oac(,3)校正撥叉腳eq oac(,4)粗銑副變

33、速撥叉腳兩端面eq oac(,5)半精銑副變速撥叉腳兩端面eq oac(,6)粗銑操縱槽底面和側(cè)面eq oac(,7)粗銑副變速撥叉腳表面eq oac(,8)鉆8.7+0+0.1mm的孔eq oac(,9)去毛刺eq oac(,10)清洗eq oac(,11)終檢工藝路線（方案二）：eq oac(,1)粗銑副變速撥叉頭兩端面eq oac(,2)鉆、倒角、鉸14H9 0+0.043mm的副變速撥叉軸孔eq oac(,3)校正撥叉腳eq oac(,4)粗銑副變速撥叉腳兩端面eq oac(,5)粗銑操縱槽底面和側(cè)面eq oac(,6)粗銑副變速撥叉腳表面eq oac(,7)半精銑副變速撥叉腳兩端面e

34、q oac(,8)鉆8.7 0+0.1mm的孔eq oac(,9)去毛刺eq oac(,10)清洗eq oac(,11)終檢兩方案的區(qū)別只是半精銑副變速撥叉腳兩端面的位置不同，方案一比較方案二而言粗銑副變速撥叉腳后直接安排半精加工，減少了工件的裝夾次數(shù)，即減小了裝夾誤差，提高生產(chǎn)效率。2.3.6 機床設備與工藝裝備的選用2.3.6.1 機床設備的選用副變速撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，既可以選用高效的專用設備和組合機床，也可以選用通用設備，則夾具需要采用專用夾具。本次設計選用通用設備，銑削加工選用立式銑床X51和臥式銑床X62，鉆削加工選用立式鉆床Z525。各工序選用的機床設備詳見表2-3。2.3

35、.6.2 工藝裝備的選用工藝裝備主要包括刀具、夾具、量具和輔具等。各工序選用的刀具、量具詳見表2-3，本次設計的副變速撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，機床設備采用通用設備，則夾具均采用專用機床夾具。2.3.7 確定工藝路線歸納考慮，制定了副變速撥叉的工藝路線，詳見表2-3。表2-3 副變速撥叉工藝路線與設備、工裝的選用工序號工序名稱機床設備刀具量具01粗銑副變速撥叉頭兩端面立式銑床X51YG8硬質(zhì)合金面銑刀160游標卡尺02鉆、倒角、鉸14的孔立式鉆床Z525硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆13.5、90錐柄外錐面高速鋼锪鉆、14硬質(zhì)合金鉸刀游標卡尺、錐柄圓柱塞規(guī)03校正撥叉腳鉗工臺手錘04粗銑副變速撥叉腳兩端面臥

36、式銑床X62高速鋼三面刃盤銑刀100游標卡尺05半精銑副變速撥叉腳兩端面臥式銑床X62高速鋼三面刃盤銑刀100游標卡尺06粗銑操縱槽底面和側(cè)面臥式銑床X62高速鋼三面刃圓盤銑刀200深度游標卡尺07粗銑副變速撥叉腳表面立式銑床X62高速鋼圓柱銑刀100125游標卡尺08鉆8.7 0+0.1mm的孔立式鉆床Z525硬質(zhì)合金直柄短麻花鉆8.8游標卡尺、錐柄圓柱塞規(guī)09去毛刺鉗工臺10清洗清洗機11終檢塞規(guī)、百分尺、卡尺等2.4 確定加工余量和工序尺寸2.4.1 工序1粗銑副變速撥叉頭兩端面2.4.1.1 工序加工過程以右端面B定位，粗銑左端面A，保證工序尺寸P1；以左端面定位，粗銑右端面，達到零件

37、的設計尺寸D=70mm；2.4.1.2 查找工序尺寸鏈，畫出加工過程示意圖查找出全部工藝尺寸鏈，如圖2-4所示。加工過程示意圖如圖2-3所示。圖2-3 粗銑副變速撥叉兩端面加工過程示意圖2.4.1.3 求解工序尺寸P1與公差P1=D+Z2，其中Z2=3.0mm，則P1=73mm。查表2-30，根據(jù)加工經(jīng)濟精度為IT12，可確定其公差值為0.3mm,故工序1的工序尺寸與公差為：P1=73 0-0.3mm。圖2-4粗銑副變速撥叉兩端面工藝尺寸鏈示意圖2.4.2 工序2鉆、倒角、鉸14H9mm副變速撥叉軸孔查表得，鉆孔余量Z鉆=13.5mm,鉸孔余量Z鉸=0.5mm；各工序尺寸按加工經(jīng)濟精度查表1-

38、10可依次確定為，鉆孔為IT12；鉸孔為IT9。查標準公差數(shù)值表2-30可確定各工步的公差值分別為：鉆孔為0.18mm；鉸孔為0.043。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸與公差分別為：d1=13.5 0+0.18mm；d=14 0+0.043。它們的相互關(guān)系如圖2-5所示。圖2-5 鉆、鉸14mm的孔加工示意圖2.4.3 工序4和工序5粗銑、半精銑副變速撥叉腳兩端面尺寸L1和L4應達到零件圖紙要求，即L1=5-Z4=4mm；L4=6-0.24-0.12 。其中粗銑余量Z1=Z2=3mm，半精銑余量Z3=Z4=1mm。從圖2-6可知，尺寸L3、L2只與加工余量有關(guān)，即L3=L4+Z4=7mm；L

39、2=L3+Z3=8mm。查表1-11可知，粗銑的經(jīng)濟精度為IT12IT14，因此確定該工序尺寸公差為IT13，查表2-30可知，該工序尺寸公差值0.22。同理可查得半精銑的經(jīng)濟精度為IT11IT12，因此確定該工序尺寸公差為IT12，查得該工序尺寸公差值為0.15。工序尺寸按“入體原則”標注，由此可以初定工序尺寸分別為：L3=7-0.15 0mm，L2=8-0.22 0mm。余量Z4的校核：Z4max=L3max-L4min=7+0-6-0.24=1.24mm Z4min=L3min-L4max=7-0.15-6-0.12=0.97mm校核結(jié)果表明，余量Z4的大小是合適的；余量校核結(jié)果表明，所

40、確定的工序尺寸公差是合理的。經(jīng)上述分析計算，可確定各工序尺寸分別為：L3=7-0.15 0mm，L2=8-0.22 0mm。圖2-6 粗銑、半精銑副變速撥叉腳兩端面加工示意圖2.4.4 工序6 粗銑操縱槽底面和側(cè)面尺寸P0、P3、P4、P5應達到零件圖設計尺寸的要求，即P0=14H13 0+0.27mm；P3=50.50.15mm；P4=70mm；P5=5mm。根據(jù)尺寸P2、P3、P4、P5所圍成的工藝尺寸鏈，可以計算出工序尺寸P2。P2=P4-P3-P5=70-50.5-5=14.5mm其中機械加工余量Z2=Z1/2=3mm圖2-7 粗銑操縱槽底面和側(cè)面加工示意圖2.5 確定切削用量2.5.

41、1 工序1粗銑副變速撥叉頭兩端面工序1分兩個工步，工步1是以右端面定位，粗銑左端面；工步2是以左端面定位，粗銑右端面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)多件裝夾一次走刀加工完成的，因此兩個工步所選用的切削速度v和進給量f均一樣，只有背吃刀量不同。2.5.1.1 確定工序1的背吃刀量工步1的背吃刀量ap1取Z1， Z1應等于副變速撥叉頭左端面的毛坯機械加工總余量（見表2-1主要毛坯尺寸），即ap1=3mm；工步2的背吃刀量ap2取Z2，即ap2=ap1=3mm。2.5.1.2 確定工序1進給量查表5-7，按機床為510kW與工件材料、刀具材料選取，該工序的每齒進給量fz取為0.28mm/z。2.5.

42、1.3 計算銑削速度查表5-13，按d0/z=160/8，fz=0.28mm/z，ap=3mm的條件選取，銑削速度v=57m/min。由式（2-3），可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n=100057/(160)r/min=113.4r/min。查表4-16，按照該工序所選X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=125r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（2-3），可求出工序?qū)嶋H銑削速度v=nd/1000=125160/1000m/min=62.8m/min。n=1000v/(d) (2-3)2.5.2 工序2鉆、倒角、鉸14mm副變速撥叉軸孔2.5.2.1 鉆孔工步（1）確定背吃刀量：ap=Z鉆/2=13.5

43、/2=6.75mm（2）確定進給量：查表5-23和表4-10，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.28mm/r。（3）計算切削速度：查表5-22，取切削速度V=39m/min。由式（2-3）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=100039/(13.5)r/min=954.93r/min，查表4-9對照該工序所選Z525立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入式（2-3），可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=96013.5/1000=40.72m/min。2.5.2.2 倒角工步（1）確定背吃刀量：ap=2mm（2）確定進給量：查表5-33和表4-10，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0

44、.17mm/r。（3）計算切削速度：查表5-23，取切削速度V=39m/min。由式（2-3）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=100039/(13.5)r/min=954.93r/min，查表4-9對照該工序所選Z525立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入式（2-3），可求出該工序的實際倒角速度v=nd/1000=96013.5/1000=40.72m/min。2.5.2.3 鉸孔工步（1）確定背吃刀量：ap=Z鉸/2=0.5/2=0.25mm。（2）確定進給量：查表5-32和表4-10，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.28mm。（3）計算切削速度：查表5-32，取切削速度v

45、=9m/min。由式（2-3）可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=10009/(14)r/min=204.63r/min，查表4-9對照Z525立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=272r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入式（2-3）中，可求得該工序?qū)嶋H切削速度v=nd/1000=27214/1000m/min=11.96m/min。2.5.3 工序4和工序5粗銑、半精銑副變速撥叉兩端面2.5.3.1 粗銑撥叉兩端面工序（1）確定背吃刀量：ap=Z粗銑=3mm。（2）確定進給量：查表5-5，按機床功率為510kW與工藝系統(tǒng)剛度中、圓柱銑刀銑削鑄鐵，該工序的每齒進給量fz取為0.20mm/z。（3）計算銑削速度：查表5

46、-17，按d0/z=100/12，fz=0.20mm/z，ap=10mm的條件選取，銑削速度v=231.23=28.29m/min（加工可鍛鑄鐵按結(jié)構(gòu)鋼b=650MPa的結(jié)構(gòu)鋼修正，v1.23）由式（2-3），可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n=100028.29/(100)r/min=90.05r/min。查表4-19，按照該工序所選X62型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=95r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（2-3），可求出該工序?qū)嶋H的銑削速度v=nd/1000=95100/1000m/min=29.85m/min。2.5.3.2 半精銑撥叉兩端面工序（1）確定背吃刀量：ap=Z半精銑=1mm。（2）

47、確定進給量：查表5-5，圓柱形銑刀直徑100125，每轉(zhuǎn)進給量f=1.4mm/r。（3）計算銑削速度：查表5-16，按d0/z=100/8，fz=0.05mm/z，ap=12mm的條件選取，銑削速度v=331.23=40.59m/min。由式（2-3），可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n=100040.59/(100)r/min=129.20r/min。查表4-19，按照該工序所選X62型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=150r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（2-3），可求出該工序?qū)嶋H的銑削速度v=nd/1000=150100/1000m/min=47.12m/min。2.5.4 工序6粗銑操作槽底面和側(cè)

48、面2.5.4.1 確定工序6的背吃刀量粗銑操縱槽兩側(cè)面的背吃刀量ap1=Z1/2=3mm，操縱槽底面的背吃刀量ap2=Z2=3mm。2.5.4.2 確定進給量查表5-5，按機床功率510kW,工藝系統(tǒng)剛度中，粗銑鑄鐵與銅合金選取，該工序的每齒進給量fz=0.20mm/z。2.5.4.3 計算銑削速度查表5-18，按d/z=200/20，fz=0.20mm/z，銑削寬度ae=15mm的條件選取，銑削速度v=17m/min。由式（2-3），可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n=100017/(200)r/min=27.06r/min。查表4-19，按照該工序所選X62臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=30r/m

49、in。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（2-3），可求出該工序?qū)嶋H的銑削速度v=nd/1000=30200/1000m/min=18.85m/min。2.5.4 工序7粗銑副變速撥叉腳表面2.5.4.1確定工序7背吃刀量ap=Z粗銑=3mm。2.5.4.2確定工序7進給量查表5-5，按機床功率為510kW與圓柱形銑刀加工鑄鐵、工藝系統(tǒng)剛度中，該工序的每齒進給量fz取為0.20mm/z。2.5.4.3計算工序7銑削速度查表5-16，按d0/z=100/10，fz=0.20mm/z，ap=12mm的條件選取，銑削速度v=151.23=18.45m/min（加工可鍛鑄鐵按結(jié)構(gòu)鋼b=650MPa的結(jié)構(gòu)鋼修正，v1.

50、23）由式（2-3），可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n=100018.45/(100)r/min=58.73r/min。查表4-19，按照該工序所選X62型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=60r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（2-3），可求出該工序?qū)嶋H的銑削速度v=nd/1000=60100/1000m/min=18.85m/min。2.5.5 工序8鉆8.7mm的孔2.5.5.1 確定背吃刀量ap=Z鉆/2=8.7/2=4.35mm。2.5.5.2 確定進給量查表5-23和表4-10，按照加工材料為可鍛鑄鐵、直徑d為510選取，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.17mm/r。2.5.5.3 計算切削速度查表

51、5-23，按照加工材料為可鍛鑄鐵、直徑d為510選取，取切削速度V=36m/min。由式（2-3）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=100036/(8.8)r/min=1302.18r/min，查表4-9對照該工序所選Z525立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=1360r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入式（2-3），可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=13608.8/1000=37.59m/min。2.6 時間定額的計算2.6.1 基本時間的計算2.6.1.1 工序1粗銑副變速撥叉頭兩端面根據(jù)表5-47中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角Kr=90）的基本時間計算公式（2-4），可求出該工序的基本時間。由于

52、該工序包括兩個工步，粗銑副變速撥叉左端面與粗銑副變速撥叉右端面時間一樣。式中L=24mm；L2=13mm，取L2=2mm；L1=0.5d-d2-ae2+(13)= 0.5160-1602-242+2=2.91mm；fMz=fn=fzzn=0.288125mm/min=280mm/min。將上述結(jié)果代入式（2-4）中，則該工序的基本時間tm=2（24+2.91+2）/280=12.4stm=(L+L1+L2)/fMZ (2-42.6.1.2 工序2鉆、倒角、鉸14H9 0+0.043mm副變速撥叉軸孔（1）鉆孔工步根據(jù)表5-45，鉆孔的基本時間tm可由式（2-5）求得。式中l(wèi)=70mm，l2=1

53、4取l2為2mm，l1=D/2 cotkr+(12)= 13.5/2 cot54+212.47mm，f=0.28mm/r，n=960r/min。將上述結(jié)果代入式（2-5）中，則該工序的基本時間tm=(70+12.47+2)/(0.28960)=0.31min=18.6s。tm=(L+L1+L2)fn (2-5)（2）倒角工步根據(jù)表5-45，锪倒角的基本時間tm可由式（2-6）求得。式中l(wèi)=2mm，取l1=2mm。將上述結(jié)果代入式（2-6）中，則該工序的基本時間tm=2(2+2)(0.17960)=0.05min=3stm=Lfn=(L+L1)fn (2-6)（3）鉸孔工步根據(jù)表5-45，鉸圓時

54、間柱孔的基本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的條件查得：切入長度l1=0.92mm，切出長度l2=39mm。已知l=70mm，f=0.28mm/r，n=392r/min。將上述結(jié)果代入式（2-5）中，則該工序的基本時間tm=(70+0.92+39)(0.28392)=1.0min=60s2.6.1.3 工序4粗銑副變速撥叉腳兩端面根據(jù)表5-47中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角Kr=90）的基本時間計算公式（2-4），可求出該工序的基本時間。由于該工序包括兩個工步，粗銑副變速撥叉腳左端面與粗銑副變速撥叉腳右端面時間一

55、樣。故式中L=18mm；L2=13mm，取L2=2mm；L1=0.5d-d2-ae2+(13)= 0.5160-1602-182+2=2.51mm；fMz=fn=fzzn=0.201295mm/min=228mm/min。將上述結(jié)果代入式（2-4）中，則該工序的基本時間tm=2(18+2.51+2)/228=0.197min=11.84s2.6.1.4工序5半精銑副變速撥叉腳兩端面根據(jù)表5-47中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角Kr=90）的基本時間計算公式（2-4），可求出該工序的基本時間。由于該工序包括兩個工步，半精銑副變速撥叉腳左端面與半精銑銑副變速撥叉腳右端面時間一樣。故式中L=18mm

56、；L2=13mm，取L2=2mm；L1=0.5d-d2-ae2+(13)= 0.5160-1602-182+2=2.51mm；fMz=fn=fzzn=0.0512150mm/min=90mm/min。將上述結(jié)果代入式（2-4）中，則該工序的基本時間tm=2(18+2.51+2)/90=0.5min=30s2.6.1.5工序6粗銑副變速撥叉操縱槽兩側(cè)與底面根據(jù)表5-47中三面刃銑刀銑槽的基本計算公式（2-7），可求出該工序的基本時間。其式中槽長l=19mm；L1=aed-ae+13=3200-3+2=26.3；L2=25mm，取L2=3mm；fMz=fzzn=0.22030=120mm/min。

57、將上述結(jié)果代入式（2-7）中，則該工序的基本時間tm=(19+26.3+3)/120=0.4min=24s2.6.1.6 工序7粗銑副變速撥叉腳表面根據(jù)表5-47中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角Kr=90）的基本時間計算公式（2-4），可求出該工序的基本時間。由于該工序包括兩個工步，粗銑副變速撥叉腳左表面與粗銑副變速撥叉腳右面時間一樣。故式中L=18mm；L2=13mm，取L2=2mm；L1=0.5d-d2-ae2+(13)= 0.5160-1602-182+2=2.51mm；fMz=fn=fzzn=0.201060mm/min=120mm/min。將上述結(jié)果代入式（2-4）中，則該工序的基本

58、時間tm=2(18+2.51+2)/120=0.375min=22.5s2.6.1.7 工序8鉆8.7 0+0.1mm的孔根據(jù)表5-45，鉆孔的基本時間tm可由式（2-5）求得。式中l(wèi)=43mm，鉆盲孔l2=0mm，l1=D/2 cotkr+(12)= 8.8/2 cot54+28.83mm，f=0.17mm/r，n=1360r/min。將上述結(jié)果代入式（2-5）中，則該工序的基本時間tm=(43+8.83)/(0.171360)=0.22min=13.45s。2.6.2 輔助時間的計算輔助時間tf與基本時間tm之間關(guān)系為tf=(0.150.2)tm，本次設計取tf=0.18tm，則各工序的輔

59、助時間分別為：工序1的輔助時間：tf=0.1812.4=2.23s；工序2鉆孔工步的輔助時間：tf=0.1818.6=3.35s；工序2倒角工步的輔助時間：tf=0.183=0.54s；工步2鉸孔工步的輔助時間：tf=0.1860=10.8s；工序4的輔助時間：tf=0.1811.84=2.13s；工序5的輔助時間：tf=0.1830=5.4s；工序6的輔助時間：tf=0.1824=4.32s；工序7的輔助時間：tf=0.1822.5=4.41s；工序8的輔助時間：tf=0.1813.45=2.42s；2.6.3 其他時間的計算除了作業(yè)時間（基本時間和輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包

60、括布置工作地時間、休息時間與生理時間和準備時間與終結(jié)時間。由于本次設計中副變速撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，需要考慮各工序的準備與終結(jié)時間，tz/m為作業(yè)時間的3%5%，取4%；而布置工作地時間tb是作業(yè)時間的2%7%，取5%；休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%，取3%，則各工序的其他時間tq =tb+tx+(tz/m)(tm+tf)= (5%+3%+4%) （tm+tf）計算，它們分別為：工序1的其他時間：tq =tq =tb+tx+(tz/m)(tm+tf)=12%（12.4+2.23）=1.76s；工序2鉆孔工步的其他時間：tq =12%（18.6+3.35）=2.63s；工序2倒角