高低档拨叉 高低挡拨叉1-铣叉脚内侧面夹具设计
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高低档拨叉
高低挡拨叉1-铣叉脚内侧面夹具设计
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学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称拨叉共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工5钻精铸ZG310-0570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钻床Z52511夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1以端面为基准，钻铰直径10的孔，钻孔达到位置度要求钻夹具，塞规，麻花钻80012.70.5211510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期附 录第4章 铣叉脚内侧面夹具设计4.1研究原始质料利用本夹具主要用来铣叉脚内侧面，要满足对称度要求以及其两边的平行度要求。在铣叉脚内侧面时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。4.2定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。20的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的20孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以本工序采用一面一定位销，一支撑钉销定位作为定位夹具。 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。4.3 切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 （2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=2.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力4.4 误差分析与计算（1）定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为一平面和一定位销一支撑钉，孔与销间隙配合。 （2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一面一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.5 零、部件的设计与选用4.5.1定位销选用本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位，其参数如下表：表5.1 定位销dHD公称尺寸允差2016150.01120514M2044.5.2 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据GB200780定向键结构如图所示： 图5.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表5.4：表5.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0200.03525204204.518+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图5.3所示： 图5.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表5.5：表5.5 塞尺公称尺寸H允差dC30.0060.254.6 夹具设计及操作的简要说明如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。7论文题目：高低档的高低档的拨叉零件的加工工艺规论文题目：高低档的高低档的拨叉零件的加工工艺规 程编制及程编制及 专用夹具设计专用夹具设计 班班 级级： 专专 业：业： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 日日 期期: : 摘 要 此次设计是对高低档的拨叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，具 有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工 面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，特别的对于加 工大头孔、槽和钻小头孔斜面小孔的工序中，选一面两销的定位方式，并以操作 简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。 关键词 高低档的拨叉，加工工艺，专用夹具，设计 II ABSTRACT This design is to dials forks the components the processing craft and the jig design, its components are the forging, has the volume to be small, components complex characteristic,Because the surface is easier than the hole to process, when formulation technological process, first the machined surface, then processes other take the surface as the datum,In which various working procedures jig all uses the unit clamp, special regarding processes the big end of hole, the trough and drills the capitellum hole incline eyelet in the working procedure, Chooses locate mode which two sells at the same time, and operates the simple manual clamp way clamp, its organization design is simple, the convenience also can satisfy the request. Key words： Dials the fork, the processing craft, unit clamp, design 0 目 录 摘 要.I ABSTRACT1 1 绪 论1 2 高低档的拨叉的分析2 2.1 高低档的拨叉的工艺分析.2 2.2 高低档的拨叉的工艺要求.2 3 工艺规程设计4 3.1 加工工艺过程4 3.2 确定各表面加工方案.4 3.2.1 影响加工方法的因素.4 3.2.2 加工方案的选择.5 3.3 确定定位基准5 3.2.1 粗基准的选择.5 3.2.1 精基准选择的原则.6 3.4 工艺路线的拟订.6 3.4.1 工序的合理组合.7 3.4.2 工序的集中与分散.7 3.4.3 加工阶段的划分.8 3.4.4 加工工艺路线方案的比较.9 3.5 高低档的拨叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.9 3.5.1 毛坯的结构工艺要求.9 3.5.2 高低档的拨叉的偏差计算.10 3.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）.11 结 论18 参考文献19 致 谢20 1 0 1绪 论 机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通 4 年所学的知识，将理论与实 践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下 良好的基础。 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生 产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经 济效益，生产规的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段 都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质 量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳 动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件 相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们 的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 2 高低档的拨叉的分析 2.1 高低档的拨叉的工艺分析 高低档的拨叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较 复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有小头孔端要求加工，对精 度要求也很高。高低档的拨叉的底面、大头孔上平面和小头孔粗糙度要求都是 ，所以都要求精加工。其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，高低档6 . 1Ra 的拨叉底面与大头孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽边有平 行度公差和对称度公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精 度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与 工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。 2.2 高低档的拨叉的工艺要求 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性， 也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的 劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加 工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。 2 图 2.1 高低档的拨叉零件图 该加工有七个加工表面：平面加工包括高低档的拨叉底面、大头孔上平面； 孔系加工；小头孔端的槽加工。 以平面为主有： 高低档的拨叉底面的粗、精铣加工，其粗糙度要求 是；6 . 1Ra 大头孔端面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是 。6 . 1Ra 孔系加工有： 小头孔钻、扩和铰加工，其表面粗糙度要求 小孔钻加工，小孔表面粗糙度要求。12.5Ra 小头孔端槽的加工，该槽的表面粗糙度要求是两槽边，而槽底1.6Ra 的表面粗糙度要求是。3 . 6Ra 最后为大头孔的铣断加工，要求断口粗糙度。3 . 6Ra 高低档的拨叉毛坯的，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余 量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其13mm 3 年产量是 5000 件，由3表 2.13 可知是中批量生产。 上面主要是对高低档的拨叉零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了 分析，选择了其毛坯的的制造方法为锻和中批的批量生产方式，从而为工艺规 程设计提供了必要的准备。 3 工艺规程设计 3.1 加工工艺过程 由以上分析可知，该高低档的拨叉零件的主要加工表面是平面、孔系和槽 系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对 4 于高低档的拨叉来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度， 处理好孔和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技术条件分析得知：高低档的拨叉的尺寸精度，形状精度以 及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。 3.2 确定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳 动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计高低档 的拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和槽加工精度要求的加工方 法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因 素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。 3.2.1 影响加工方法的因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求， 选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小 批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工， 在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有 色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和 设备，推广新技术，提高工艺水平。 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求， 工件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。 再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为 IT6，表面粗糙度为 Ra0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准 备工序可为粗车半精车淬火粗磨。 3.2.2 加工方案的选择 由参考文献3表 2.112 可以确定，平面的加工方案为：粗铣精 铣（），粗糙度为6.30.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度79ITIT: a R 可以较小。 小头孔加工方法： 5 加零件毛坯不能直接出孔，只能锻出一个小坑，以便在以后加工时找正其 中心，但其表面粗糙度的要求为，所以选择加工的方法是钻扩6 . 1Ra 铰。 孔加工方法： 因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是，所以我们采用一次钻孔12.5Ra 的加工方法。 小头端面槽的加工方法是： 因槽两侧面表面粗糙度的要求较高，为，所以我们采用粗铣6 . 1Ra 精铣。 3.3 确定定位基准 3.2.1 粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加 工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。 粗基准选择应当满足以下要求： 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工 面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选 择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、 外形对称、少装夹等。 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面 是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床 身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的 余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加 工余量。 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位 准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需 经初加工。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证高低档的拨 叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从高低档的拨叉零件图分 析可知，主要是选择加工高低档的拨叉底面的装夹定位面为其加工粗基准。 3.2.1 精基准选择的原则 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定 位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 6 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证 各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具 比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为 定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书 表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反 复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准 磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择 加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此 外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳 固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证高低档的拨 叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从高低档的拨叉零件图分 析可知，它的底平面与小头孔，适于作精基准使用。但用一个平面和一209H 个孔定位限制工件自由度不够，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满 足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。 选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹 准。 3.4 工艺路线的拟订 对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。高低档的拨叉 的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、 精加工高低档的拨叉底面大头孔上平面。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。 3.4.1 工序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设 备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的 机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不 高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则 7 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人 数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证 这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床， 以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费 事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但 由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具 组织流水线生产。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%8090 c: 苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证 零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。 mg200 3.4.2 工序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个 不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序 分散。 工序集中的特点 工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数 和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这 些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床， 以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费 事，生产准备工作量大。 工序分散的特点 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备，简单的 机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术水平要求不 高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具 体情况进行综合分析决定采用那一种原则。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但 由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具 组织流水线生产。 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突 出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量， 从而可取的良好的经济效果。 8 3.4.3 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条 件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷， 予以报废或修补，以免浪费工时。 粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提 高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生 的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 IT11IT12。粗糙度为 Ra80100m。 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备， 保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为 Ra101.25m。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精 度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在 最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工 精度精加工的加工精度一般为 IT6IT7，表面粗糙度为Ra101.25m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质 的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精 度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶 段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不 把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表 面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就 要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 3.4.4 加工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产 可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产 成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表： 工序号工序名称工序内容设备工艺装备 1粗铣左端面粗铣左端面 保证 Ra 值 为 12.5 X52K专用夹具，立铣刀，游标卡尺 9 3.5 高低档的拨叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的 确定 高低档的拨叉的铸件采用的是 RZG310-570，生产类型为大批量生产，采用 铸件毛坯。 3.5.1 毛坯的结构工艺要求 高低档的拨叉为铸件件，对毛坯的结构工艺性有一定要求： 由于铸件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件 配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。 为了使金属容易充满膛和减少工序，铸件外形应力求简单、平直的对称， 2粗铣右端面粗铣右端面 保证 Ra 值 为 12.5 X52K专用夹具，立铣刀，游标卡尺 3钻孔 钻扩铰20 孔底孔 Z525 钻 床 专用夹具，麻花钻，塞规 4铣端面 24X20铣端面 24X20 保证 Ra12.5 高度 54 X52K 铣 床 专用夹具，端铣刀，板尺 5 扩20孔 保证尺寸 19.7Z525 钻 床 专用夹具，扩孔钻，塞规 6 铰20孔 保证孔尺寸 20，0.545 Z525 钻 床 专用夹具，铰孔钻，塞规 7粗铣 15 的槽粗铣保证 Ra12.5X52K专用夹具，端铣刀，游标卡尺 8 钻10 的孔 扩孔保证 Ra6.3Z525 钻 床 专用夹具，扩孔钻，塞规 9攻螺纹保证 M12-6H 深度 13X52K专用夹具，立铣刀，游标卡尺 10精铣 15 的槽保证 Ra3.2T68专用夹具，镗刀，游标卡尺 11半精铣右端面保证 Ra3.2X52K专用夹具，立铣刀，游标卡尺 12半精铣左端面保证 Ra3.2X52K专用夹具，立铣刀，游标卡尺 13粗铣叉口两外 侧面 保证 Ra6.3XA6132 万能铣床 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 14粗铣叉口内侧 面 粗铣叉口两侧面面保证 Ra6.3 XA6132 万能铣床 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 15精铣叉口两外 侧面面 保证 Ra3.2XA6132 万能铣床 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 16精铣叉口叉口 内侧面 保证 Ra3.2XA6132 万能铣床 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 10 尽量避免铸件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。 铸件的结构中应避免深孔或多孔结构。 铸件的整体结构应力求简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减 少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困 难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类 形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛 坯的种类 形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 3.5.2 高低档的拨叉的偏差计算 高低档的拨叉底平面和大头孔上平面的偏差及加工余量计算 底平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步 余量如下： 粗铣：由参考文献4表 1119。其余量值规定为，现取2.0 2.5mm 。查3可知其粗铣时精度等级为 IT12，粗铣平面时厚度偏差取2.2mm 0.21mm 大小头孔的偏差及加工余量计算 参照参考文献3表 2.22，2.225,2.313 和参考文献15表 18， 可以查得： 孔： 钻孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。12IT12.5Raummm21 . 0 扩孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。10IT3.2Raummm084 . 0 铰孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。8IT 1.6Raum0.043mm 粗、精铣槽 参照参考文献1表 215，得其槽边双边粗加工余量 2Z=2.0mm，槽深加工 余量为 1.0mm，再由参照参考文献1表 215 的刀具选择可得其极限偏差：粗 加工为，精加工为。 0.110 0 0.013 0 11 3.6 确定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 1：粗铣左端面 保证 Ra 值为 12.5 机床：铣床 X52K 刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，15YT100Dmm 齿数，此为粗齿铣刀。5Z 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度： p a2 p amm 每齿进给量：根据参考文献3表 2.473，取：根据参 f a0.15/ f amm Z 考文献3表 2.481，取铣削速度2.8/Vm s 每齿进给量：根据参考文献3表 2.473，取根据参考 f aZmmaf/18 . 0 文献3表 2.481，取铣削速度2.47/Vm s 机床主轴转速：n 10001000 2.47 60 471.97 /min 3.14 100 V nr d 按照参考文献3表 3.174，取 475 /minnr 实际铣削速度 ：v 3.14 100 475 2.49/ 10001000 60 dn vm s 进给量： f V0.18 5 475/607.12/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f7.12/427.5/min mf fVmm smm ：根据参考文献3表 2.481,取 amma60 切削工时 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l141lmm 68lmm 刀具切入长度： 1 l 22 1 0.5()(1 3)lDDa 22 0.5(10010060 )(1 3)12mm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 141 122 0.36min 427.5 j m lll t f 12 机动时间： 1j t 12 1 68 122 0.19min 427.5 j m lll t f 所以该工序总机动时间 11 0.55min jjj ttt 工序 2：粗铣右端面 保证 Ra 值为 12.5。 机床：铣床 X52K 刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，15YT100Dmm 齿数 8，此为细齿铣刀。 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度： p a2 p amm 每齿进给量：根据参考文献3表 2.473，取根据参考 f aZmmaf/18 . 0 文献3表 2.481，取铣削速度2.47/Vm s 每齿进给量：根据参考文献3表 2.473，取：根据参 f a0.15/ f amm Z 考文献3表 2.481，取铣削速度2.8/Vm s 机床主轴转速：n 10001000 2.8 60 535 /min 3.14 100 V nr d 按照参考文献3表 3.131，取 600 /minnr 实际铣削速度 ：v 3.14 100 600 3.14/ 10001000 60 dn vm s 进给量： f V0.15 8 600/6012/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f12/720/min mf fVmm smm 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知，l141lmm 68lmm 刀具切入长度：精铣时 1 l 1 100lDmm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 2j t 12 2 141 1002 0.34min 720 j m lll t f 机动时间： 2j t 12 2 68 1002 0.24min 720 j m lll t f 所以该工序总机动时间 22 0.58min jjj ttt 13 工序 3：钻扩铰20 孔底孔 机床：立式钻床 Z525 刀具：根据参照参考文献3表 4.39 选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔时先采取的是钻孔，再扩到，所以。209H1719.717Dmm 切削深度： p a8.5 p amm 进给量：根据参考文献3表 2.438，取。frmmf/33 . 0 切削速度：参照参考文献3表 2.441，取。V0.48/Vm s 机床主轴转速：n ， 10001000 0.48 60 539.53 /min 3.14 17 v nr d 按照参考文献3表 3.131，取630 /minnr 所以实际切削速度 ：v 3.14 17 630 0.56/ 10001000 60 dn vm s 切削工时 被切削层长度 ：l42lmm 刀具切入长度： 1 l 1 17 (1 2)12015.96 22 r D lctgkctgmmmm 刀具切出长度： 取 2 lmml41 2 mml3 2 走刀次数为 1 机动时间： 1 j t 1 4263 0.25min 0.33 630 j L t fn 工序 4 铣端面 24X20 铣削深度:3 pp aamm 每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4-73，取 f a0.15/ f amm Z 铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4-81，取V6/Vm s 机床主轴转速：，取n 0 10001000 6 60 287 /min 3.14 400 V nr d 300 /minnr 实际铣削速度： V 0 3.14 400 300 6.28/ 10001000 60 d n Vm s 进给量： f V0.15 14 300/6010.5/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f10.5/630/min mf fVmm smm 14 ：根据机械加工工艺手册表 2.4-81, amma240 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l16lmm 刀具切入长度： 1 lmmaDDl42) 31 (5 . 0 22 1 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 16422 0.095min 630 j m lll t f 查参考文献1，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.52min 工序 5 扩20孔 刀具：根据参照参考文献3表 4.331 选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。 片型号：E403 因钻孔时先采取的是先钻到孔再扩到，所以，209H1719.719.7Dmm 1 17d 切削深度： p a1.35 p amm 进给量：根据参考文献3表 2.452，取。f0.6/fmm r 切削速度：参照参考文献3表 2.453，取。V0.44/Vm s 机床主轴转速：n 10001000 0.44 60 426.78 /min 3.14 19.7 v nr D 按照参考文献3表 3.131，取500 /minnr 所以实际切削速度 ：v 3.14 19.7 500 0.52/ 10001000 60 dn vm s 切削工时 被切削层长度 ：l42lmm 刀具切入长度有： 1 l 1 1 19.7 17 (1 2)12022.863 22 r Dd lctgkctgmmmm 刀具切出长度： ，取 2 lmml41 2 mml3 2 走刀次数为 1 15 机动时间： 2j t 2 4233 0.16min 0.6 500 j L t fn 工序 6 铰20孔 刀具：根据参照参考文献3表 4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度：，且。 p a0.15 p amm20Dmm 进给量：根据参考文献3表 2.458，取frmmf/0 . 20 . 1 。rmmf/0 . 2 切削速度：参照参考文献3表 2.460，取。VsmV/32 . 0 机床主轴转速：n 10001000 0.32 60 305.73 /min 3.14 20 V nr D 按照参考文献3表 3.131 取315 /minnr 实际切削速度 ：v 3.14 20 600 0.63/ 10001000 60 Dn vm s 切削工时 被切削层长度 ：l42lmm 刀具切入长度， 1 l 0 1 20 19.7 (1 2)12022.09 22 r Dd lctgkctgmm 刀具切出长度： 取 2 lmml41 2 mml3 2 走刀次数为 1 机动时间： 3j t 3 422.093 0.07min 2 315 j L t nf 该工序的加工机动时间的总和是： j t0.250.160.070.48min j t 工序 7：粗铣 15 的槽。 机床：双立轴圆工作台铣床KX52 刀具：错齿三面刃铣刀 切削深度： p a9.5 p amm 根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献12.4760.06/ f amm z 表查得切削速度。303224/minVm 机床主轴转速：n 16 ， 10001000 24 62.1 /min 3.14 125 V nr d 按照参考文献3表 3.174，取75 /minnr 实际切削速度 ：v 3.14 125 75 0.50/ 10001000 60 dn vm s 进给量： f V0.06 18 75/601.35/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f1.35/81/min mf fVmm smm 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l20lmm 刀具切入长度： 1 l 1 0.5(1 2)lD =63mm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 20632 1.05min 81 j m lll t f 工序 8： 钻 10 的孔 机床：Z525 刀具：硬质合金锥柄麻花钻头。型号：E211 和 E101 带导柱直柄平底锪钻（GB4260-84） 公制/莫式 4 号锥直柄铰刀 刀具材料：VCrW418 10H7 孔先钻 9.5 孔，然后铰孔至 10 切削深度： p a4.75 p amm 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-52，取frmmf/33 . 0 切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-53，取VsmV/36 . 0 机床主轴转速，由式（1.1）有：n ，取 100010000.3660 687.9 / min 3.149.5 v nr d min/700rn 实际切削速度，由式（1.2）有： V 0 3.149.5 700 0.36/ 1000100060 d n Vm s 被切削层长度 ：lmml60 17 刀具切入长度： 1 l 式（1.8）mmmmctgctgk D l r 58 . 42120 2 10 )21 ( 2 1 刀具切出长度： 取 2 lmml41 2 mml3 2 走刀次数为 1 机动时间： 式（1.9） 2j tmin87. 0 70033 . 0 345467671818 2 fn L tj 铰孔102 切削深度：， p ammap25 . 0 mmD10 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-58，f 取rmmf/0 . 20 . 1rmmf/0 . 2 切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-60，取VsmV/32 . 0 机床主轴转速，由式（1.1）有：n ，取min/46.611 1014 . 3 6032. 010001000 r D V n min/600rn 实际切削速度，由式（1.2）有： V sm Dn V/31 . 0 601000 6001014 . 3 1000 被切削层长度 ：lmml20 刀具切入长度，由式（1.8）有： 1 l mmctgctgk dD l r 14 . 2 2120 2 10 5 . 10 )21 ( 2 0 1 刀具切出长度： 取 2 lmml41 2 mml3 2 走刀次数为 1 机动时间，由式（1.9）有： 4j tmin03 . 0 6002 3214 . 2 2620 4 nf L tj 工序 9： 攻螺纹 攻丝 M12 刀具：根据参照参考文献3表 4.354，选择硬质合金锥柄机用丝锥。 切削深度：。 p a1.5 p amm 18 进给量：根据参考文献3表 2.458，取。frmmf/0 . 20 . 1rmmf/0 . 2 切削速度：参照参考文献3表 2.444，取。VsmV/32 . 0 机床主轴转速：n 10001000 0.32 60 305.73 / min 3.14 12 V nr D 按照参考文献3表 3.131 取315 /minnr 实际切削速度：v 3.14 12 600 0.63/ 10001000 60 Dn vm s 切削工时 被切削层长度 ：l42lmm 刀具切入长度， 1 l 0 1 20 19.7 (1 2)12022.09 22 r Dd lctgkctgmm 刀具切出长度： 取 2 lmml41 2 mml3 2 走刀次数为 1 机动时间： 3j t 3 422.093 0.07min 2 315 j L t nf 该工序的加工机动时间的总和是： j t0.250.160.070.48min j t 工序 10： 精铣 15 的槽 切削深度： p a2.0 p amm 根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献12.4760.08/ f amm z 表查得切削速度，303223/minVm 机床主轴转速：n ， 10001000 23 45.8 /min 3.14 160 V nr d 按照参考文献3表 3.174，取。47.5 /minnr 实际切削速度 ：v 3.14 160 47.5 0.40/ 10001000 60 dn vm s 进给量： f V0.08 22 47.5/601.39/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f1.39/83.6/min mf fVmm smm 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l20lmm 19 刀具切入长度： 1 l 1 0.5(1 2)lD =81mm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 2j t 12 2 20812 1.23min 83.6 j m lll t f 本工序机动时间： 12 1.05 1.232.28min jjj ttt 工序 11：半精铣左端面 铣削深度:3 pp aamm 每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4-73，取 f a0.15/ f amm Z 铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4-81，取V6/Vm s 机床主轴转速：，取n 0 10001000 6 60 287 /min 3.14 400 V nr d 300 /minnr 实际铣削速度： V 0 3.14 400 300 6.28/ 10001000 60 d n Vm s 进给量： f V0.15 14 300/6010.5/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f10.5/630/min mf fVmm smm ：根据机械加工工艺手册表 2.4-81, amma240 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l90lmm 刀具切入长度： 1 lmmaDDl42) 31 (5 . 0 22 1 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 90422 0.21min 630 j m lll t f 查参考文献1，表 2.5-45 工步辅助时间为：2.03min 工序 12：半精铣右端面 同样的铣削深度mmap3 每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4-73，取 f a0.15/ f amm Z 铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4-81，取V6/Vm s 20 机床主轴转速：，n 0 10001000 6 60 287 /min 3.14 400 V nr d 取300 /minnr 实际铣削速度： V 0 3.14 400 300 6.28/ 10001000 60 d n Vm s 进给量： f V0.15 14 300/6010.5/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f10.5/630/min mf fVmm smm ：根据机械加工工艺手册表 2.4-81, amma240 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l32lmm 刀具切入长度： 1 lmmaDDl42) 31 (5 . 0 22 1 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 32422 0.12min 630 j m lll t f 查参考文献1，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.52min 工序 13：粗铣叉口两外侧面 机床：XA6132 万能铣床 刀具：两块镶齿套式面铣刀，材料：， ，齿数，15YT200Dmm20Z 为粗齿铣刀。 每齿进给量：根据参考文献3表 2.4-73，取铣削速度： f a0.15/ f amm ZV 参照参考文献3表 2.4-81，取2.54/Vm s 机床主轴转速：n ， 10001000 2.54 60 242.68 /min 3.14 200 V nr d 按照参考文献3表 3.1-74 245 /minnr 实际铣削速度 ： v 3.14 200 245 2.56/ 10001000 60 dn vm s 进给量： f V0.15 20 245/6012.25/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f12.25/735/min mf fVmm smm ：根据参考文献3表 2.4-81, amma60 切削工时 21 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l82lmm 刀具切入长度： 1 l 22 1 0.5()(1 3)lDDa 22 0.5(20020060 )(1 3)7.6mm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 827.62 0.125min 735 j m lll t f 查参考文献1，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.57min 工序 14：粗铣叉口内侧面 机床：XA6132 万能铣床 刀具：两块镶齿套式面铣刀材料：， ，齿数
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