机械制造技术课程设计-变速器换挡叉加工工艺及铣叉脚端面夹具设计（全套图纸） .pdf

机械制造工艺 课程设计说明书 题目：变速器换挡叉叉脚端面铣夹具设计题目：变速器换挡叉叉脚端面铣夹具设计 机械制造技术课程设计说明书 - 2 - 目录目录 一、 零件分析一、 零件分析 3 1.1 零件的作用 3 1.2 零件的工艺分析 3 1.3 尺寸和粗糙度的要求 3 1.4位置公差要求 4 二、毛坯的设计二、毛坯的设计 4 2.1 选择毛坯 4 2.2确定机加工余量、 毛坯尺寸和公差 4 2.3 确定机械加工加工余量 4 2.4 确定毛坯 5 2.5 确定毛坯尺寸公差 4 2.6 设计毛坯图 4 三、 选择加工方法， 拟定工艺路线三、 选择加工方法， 拟定工艺路线 7 3.1 基面的选择 7 3.2 粗基准的选择 8 3.3精基准的选择 14 3.4制定机械加工工艺路线 15 四、 加工设备及道具、 夹具、 量具的选择四、 加工设备及道具、 夹具、 量具的选择 15 五、 确定切削用量五、 确定切削用量 18 六、基本时间的确定六、基本时间的确定 20 七、夹具设计七、夹具设计 25 八、 总结八、 总结 29 机械制造技术课程设计说明书 - 3 - 一、零件分析一、零件分析 1.1 零件的作用零件的作用 题目所给定的零件是变速器换档叉（如下图 2-1 所示） ，它位于传动轴的端部。 主要作用是传递扭矩，使变速器获得换档的动力。该零件是以15.8 8f孔套在轴上， 并用 m101-7h 螺纹孔与轴定位，换挡叉脚卡在双联齿轮的轴中，变速操作机构通 过换挡叉头部的操纵槽带动换挡叉与轴一起在变速箱中滑动，换挡叉脚拨动双联齿 轮在花键轴上滑动，就可实现变速功能，从而实现变速器变速。换挡叉的主要工作 面为操纵槽换挡叉脚两端面，主要配合面为15.8 8f孔，m101-7h 螺纹孔和换挡叉 脚侧面.该零件属于特殊形状零件，但复杂程度一般。由于换挡叉在工作是表面承受 一定的压力，因此，要求有一定的强度和韧度。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 由零件图可知，该零件的材料为 35#钢，锻造成型，由零件的尺寸公差选择模锻 加工成型，保证不加工表面达到要求的尺寸公差。 该零件需要加工的表面可大致分为以下四类： （1）15.81 的孔。 （2）以15.81 孔的轴心线为基准的上下两平面。 （3）两插口端面。 （4）两叉口内侧面。 （5）拔槽两个侧面。 （6）拨槽的内侧面面 机械制造技术课程设计说明书 - 4 - （7）m10*1-7h 的螺纹孔。 其中15.8 的孔以及叉口的上下端面和叉口的中间两侧面为主要的配合面，加 工的精度及粗糙度的要求较高，应作为加工的重点 1.3 尺寸和粗糙度的要求尺寸和粗糙度的要求 15.81 的孔的上偏差为+0.043，下偏差为+0.016，配合公差为 f8，属于间隙 配合，孔的内表面的粗糙度为 3.2，要求较高，鉴于孔径为 15.81，可先采用15.81 的麻花钻钻孔，在用10 的立铣刀进行扩孔，最后用无心砂轮进行精加工。 15.81 的孔的上下两平面距离孔中心线的尺寸分别为 11mm 和 12.7mm，上表面 的粗糙度为 6.3，下表面的粗糙度为 12.5，直接采用立铣刀铣削加工即可达到要求。 以15.81 的孔的轴心线为基准的尺寸为 9.65mm 的两侧面的表面粗糙度为 6.3， 可直接用端面立铣刀进行加工保证尺寸要求。 叉口的上下端面的尺寸分别为 33.5mm 和 39.4mm 其表面粗糙度为 6.3， 可直接用 端面立铣刀进行加工保证尺寸要求。 以15.81 的孔的轴心线为基准的叉口两侧面尺寸为 51mm，表面粗糙度为 6.3， 可直接用端面立铣刀进行加工保证尺寸要求。 拨槽的最前端面，以15.81 孔的下端面为基准，其尺寸为 11，其表面粗糙度 为 12.5 m10*1-7h 的螺纹孔，先采用8.5 的麻花钻钻孔，再采用10 的丝锥攻丝完成。 1.4、位置公差要求、位置公差要求 由零件图可知， 该零件主要要求保证15.81 的孔和叉口的上下端面之间的垂直 度要求， 以15.81 的孔作为加工叉口上下端面的定位基准便可以保证其垂直度的要 求。 (2)换挡叉技术要求 表 2-1 换挡叉技术要求 加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差及精度等级 表面粗糙度 ra 形位公差（mm） 叉脚两端面 0 15 . 0 9 . 5 it12 6.3 叉口两内侧面 1 . 0 0 51+ it12 6.3 机械制造技术课程设计说明书 - 5 - 15.8 内孔 043 . 0 016 . 0 8 . 15 + + it8 3.2 m10 螺纹孔 m101 it7 叉头凸台两端面 0 25 . 0 65 . 9 it12 6.3 叉头平台外表面 it13 6.3 叉头平台凸面 11 it13 12.5 叉头下表面 it13 12.5 该变速器换挡叉结构简单，属于典型的叉杆类零件。为实现换挡、变速的功能， 其叉轴孔和变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求高。叉脚两端面在工作中需承 受冲击载荷，为增强耐磨性，采用局部淬火，硬度为 180hbs 左右，为保证换挡叉换 挡时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面与孔15.8 垂直度要求为 0.15mm。换挡叉用螺 钉定位，螺纹孔为 m10。 综上所述，该零件得各项技术要求制订较合理，符合在变速箱中的功用。 （3）审查换挡叉的工艺性 分析零件图可知，该换挡叉叉脚两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面 积，使用淬火处理提供局部的接触硬度。叉脚两端面面积相对较大，可防止加工过 程中钻头钻偏，保证孔的加工精度及叉脚两端面的垂直度。其它表面加工精度较低， 通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较 高，但也可以在正常得生产条件下，采用较经济得方法保质保量地加工出来。可见 该零件工艺性好。 机械制造技术课程设计说明书 - 6 - 图 2-2 变速器换挡叉零件图 二、毛坯的设计二、毛坯的设计 2.1 选择毛坯选择毛坯 该零件的材料为 35#钢，考虑到零件在工作时要求有较高的强度和抗扭性，非加 工面的尺寸精度要求较高，以及批量为大批量生产，所以采用模锻毛坯成型。 2.2 确定机加工余量、毛坯尺寸和公差确定机加工余量、毛坯尺寸和公差 (1)确定最大轮廓尺寸 根据零件图计算零件的最大轮廓尺寸为：长 15.817.4mm，宽 76mm，高 56mm （2）选择锻件公差等级 查手册模锻成型，零件材料按中碳钢，得锻件公差等级为 1215.81 级取为 13 级。 （3）求铸件尺寸公差 公差带相对于基本尺寸对称分布。 （4）求机械加工余量等级 查手册得按模锻成型的方法， 锻件材料为 35#钢的机械加工余量等级 e-g 级选择 f 级。 2.3 确定机械加工加工余量确定机械加工加工余量 根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工表面的单边余量 为 2 ，孔的加工余量按相关表查找选取。 机械制造技术课程设计说明书 - 7 - 2.4 确定毛坯确定毛坯 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 ra1.6.ra1.6的表面， 余 量要适当加大。 分析本零件， 加工表面 ra1.6,因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加 上所查的余量即可。 （由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值） 生产类型为大批量生产，可采用模锻毛坯。 2.5 确定毛坯尺寸公差确定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯 尺寸允许偏差为 0.1-0.2mm，表面粗糙度 为 ra12.5-25 2.6 设计毛坯图设计毛坯图 查机械制造工艺简明手册表 1.427 确定各表面的加工总余量： 加工表面 基本尺寸 锻件尺寸公差 机械加工余量 （单侧） 锻件尺寸 拔槽两侧面 9.65 0.25 2 13.65 15.81 下端面 12.7 0.15 2 15.81.7 叉口上端面 33.5 0.2 2 31.5 叉口下端面 39.4 0.2 2 41.4 叉口两侧面 51 0.2 2 47 拔槽内侧面 15.81.2 0.1 2 10.2 表表 2-1 机械制造技术课程设计说明书 - 8 - 三、三、 选择加工方法，拟定工艺路线选择加工方法，拟定工艺路线 3.1 基面的选择基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使 加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者， 还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 3.2 粗基准的选择粗基准的选择 粗基准的选择影响影响各加工面的余量分配及不需加工表面与加工表面之间的 位置精度。 为了保证叉口上下平面与15.81 孔的垂直度要求以及叉口上下面的加工 余量分配均匀，所以选择叉口的上端面作为第一道工序的定位基准。 3.3 精基准的选择精基准的选择 以第一道工序中的已加工面作为下到工序的定位平面， 以15.81 孔的中心轴线 为定位基准，确保设计基准与工艺基准的重合，以减少加工误差。 3.4 制定机械加工工艺路线制定机械加工工艺路线 工艺路线一： 工序一： （1）粗铣叉口下端面加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（组合夹具） （2）精铣叉口下端面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 工序二： （1）用15.81 的麻花钻加工孔，加工经济精度 it13，粗糙度 12.5（专用夹具） （2）用10 的立铣刀扩孔到直径为 15.5mm，加工精度为 it10,粗糙度为 6.3 工序三： （1）粗铣叉口上端面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（组合夹具） 机械制造技术课程设计说明书 - 9 - （2）粗铣叉口中间的两侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （3） 粗铣拨槽下端面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （4）精铣叉口上端面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 （5）精铣叉口中间的两侧面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 工序四： （1）粗铣拨槽的一个侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（专用夹具） （2）精铣拨槽侧面，加工精度 it10，粗糙度 6.3 工序五： （1）粗铣拨槽的另一个侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（专用夹具） （2）粗铣拨槽的中间两个小侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （3）粗铣拨槽的最前端面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （4）精铣拨槽侧面，加工精度 it10，粗糙度 6.3 （5）精铣拨槽的中间的两个小侧面，加工精度 it10，粗糙度 6.3 （6）加工 0.8*45的倒角 工序六： (1)，用8.5 的麻花钻钻孔 （2） ，用10 的丝锥攻丝，加工 m10 的螺纹孔。 工序七： （1） ，用无心磨床精加工15.8 的孔，粗糙度 3.2 （2） ，加工 0.4*45的倒角 工序八： （1） ，钳工，去毛刺 工序九： 机械制造技术课程设计说明书 - 10 - （1） ，检验 工艺路线二： 工序一： （1）用15.81 的麻花钻加工孔，加工经济精度 it13，粗糙度 12.5（专用夹具） （2）用10 的立铣刀扩孔到直径为 15.5mm，加工精度为 it10,粗糙度为 6.3 工序二： （1）粗铣叉口下端面加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（组合夹具） （2）精铣叉口下端面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 工序三： （1）粗铣叉口上端面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（组合夹具） （2）粗铣叉口中间的两侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （3） 粗铣拨槽下端面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （4）精铣叉口上端面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 （5）精铣叉口中间的两侧面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 （6）加工 0.8*45的倒角 工序四： （1）粗铣拨槽的一个侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（专用夹具） （2）精铣拨槽侧面，加工精度 it10，粗糙度 6.3 工序五： （1）粗铣拨槽的另一个侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（专用夹具） （2）粗铣拨槽的中间两个小侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （3）粗铣拨槽的最前端面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （4）精铣拨槽侧面，加工精度 it10，粗糙度 6.3 机械制造技术课程设计说明书 - 11 - （5）精铣拨槽的中间的两个小侧面，加工精度 it10，粗糙度 6.3 （6）加工 0.8*45的倒角 工序六： (1)，用8.5 的麻花钻钻孔 （2） ，用10 的丝锥攻丝，加工 m10 的螺纹孔。 工序七： （1） ，用无心磨床精加工15.8 的孔，粗糙度 3.2 （2） ，加工 0.4*45的倒角 工序八： （1） ，钳工，去毛刺 工序九： （1） ，检验 工艺路线三： 工序一： （1）粗铣叉口下端面加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（组合夹具） （2）精铣叉口下端面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 工序二： （1）用15.81 的麻花钻加工孔，加工经济精度 it13，粗糙度 12.5（专用夹具） （2）用10 的立铣刀扩孔到直径为 15.5mm，加工精度为 it10,粗糙度为 6.3 工序三： （1）粗铣叉口上端面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（组合夹具） （2）粗铣叉口中间的两侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （3）粗铣拨槽的最前端面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 机械制造技术课程设计说明书 - 12 - （4）精铣叉口上端面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 （5）精铣叉口中间的两侧面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 （6）加工 0.8*45的倒角 工序四： （1） 粗铣拨槽下端面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 工序五： （1）粗铣拨槽的一个侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（专用夹具） （2）粗铣叉口中间的两侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （3）精铣拨槽侧面，加工精度 it10，粗糙度 6.3 （4）粗铣拨槽的另一个侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（专用夹具） （5）精铣拨槽侧面，加工精度 it10，粗糙度 6.3 （6）加工 0.8*45的倒角 工序六： (1)，用8.5 的麻花钻钻孔 （2） ，用10 的丝锥攻丝，加工 m10 的螺纹孔。 工序七： （1） ，用无心磨床精加工15.8 的孔，粗糙度 3.2 （2） ，加工 0.4*45的倒角 工序八： （1） ，钳工，去毛刺 工序九： （1） ，检验 工艺路线四： 机械制造技术课程设计说明书 - 13 - 工序一： （1）用15.81 的麻花钻加工孔，加工经济精度 it13，粗糙度 12.5（专用夹具） （2）用10 的立铣刀扩孔到直径为 15.5mm，加工精度为 it10,粗糙度为 6.3 工序二： （1） 粗铣叉口上端面加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（组合夹具） （2） 粗铣叉口最上端面加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 工序三： （1）粗铣叉口下端面加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（组合夹具） （2）粗铣叉口中间的两侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 工序四： （1）下叉口淬火处理，硬度要求为 45hrc。 工序五： （1）精铣叉口上端面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 工序六： （1） 精铣叉口的下端面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 （2） 精铣叉口中间的两侧面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 （3） 加工 0.8*45的倒角。 工序七： （1）粗铣拨槽的一个侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （2）粗铣拨槽的中间两侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 （3）精铣拨槽的一个侧面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 （4）精铣拨槽的中间两侧面，加工经济精度 it10，粗糙度 6.3 （5）加工 0.8*45的倒角 机械制造技术课程设计说明书 - 14 - 工序八： （1）粗铣拨槽的另一个侧面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5（专用夹具） （2）精铣拨槽侧面，加工精度 it10，粗糙度 6.3 （3）加工 0.8*45的倒角 工序九： （1） 粗铣拨槽下端面，加工经济精度 it12，粗糙度 12.5 (2)，用8.5 的麻花钻钻孔 （3） ，用10 的丝锥攻丝，加工 m10 的螺纹孔。 工序十： （1） ，用无心磨床精加工15.8 的孔，粗糙度 3.2 （2） ，加工 0.4*45的倒角 工序十一： （1） ，钳工，去毛刺 工序十二： （1） ，检验 3.5 工艺路线比较工艺路线比较 上述四个工艺路线，路线一和路线三先加工拨叉的底平面，后加工孔，遵循先 面后孔的原则，路线二和路线四是鉴于孔的加工要求较高，与底面的垂直度要求也 较高，并且是很多尺寸的设计基准，为遵循基准统一的原则，同时也更能保证叉口 上下两平面与孔的垂直度要求，所以路线二和路线四要优于路线一和路线三。而由 于叉口的下端面是一上端面为基准的，为遵循互为基准的原则，保证底面的加工尺 寸精度，应先加工上叉口，后加工下叉口，所以路线四优于路线二，固选择路线四 为最终的工艺路线。 机械制造技术课程设计说明书 - 15 - 工序号 工序内容 简要说明 00 模锻成型 05 正火处理 10 加工15.81 的孔 15 粗加工叉口上端面和拨槽的最上端面 20 粗加工叉口下端面及中间侧面 25 两叉口淬火处理 30 精加工叉口上端面 35 精加工叉口下端面及中间侧面 40 加工拨槽的侧面及中加面 45 加工拨槽的另一个侧面 50 加工拨槽下端面及 m10 的螺纹孔 55 精加工15.8 60 钳工 机械制造技术课程设计说明书 - 16 - 65 检验 表表 3-1 四、加工设备及道具、夹具、量具的选择四、加工设备及道具、夹具、量具的选择 由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其 生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机 上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。 4.1 根据不同的工序选择不同的机床根据不同的工序选择不同的机床 10 工序是加工15.8 的孔，先用15.81 的麻花钻钻孔，再用选用15 的扩孔 钻扩孔，可选用立式摇臂钻床完成。 15 工序是粗铣叉口上端面，可选用立式铣床完成。 20 工序是粗铣叉口下端面及中间两侧面，可以选用立式铣床完成。 30 工序是精加工叉口上端面，选用立式铣床完成。 35 工序是粗铣叉口上端面及中间两侧面，可以选用立式铣床完成。 40 工序是铣削加工拨槽的侧面以及拨槽的中间两个小侧面，可选用卧式铣床来 完成。 45 工序是加工拨槽的另一个侧面，在上道工序的基础将夹具旋转 180，同样 的采用卧式铣床。 50 工序是铣削拨槽的下端面和钻孔加工 m10*1 的螺纹孔，可以选用卧式铣床完 成 55 为精加工15.8 的孔，采用万能无心磨床来保证精度。 4.2 刀具选择刀具选择 选用硬质合金铣刀，硬质合金钻头，硬质合金扩孔钻、加工中碳钢零件采用 yg 硬质合金，粗加工用 yg8，半精加工为 yg6 机械制造技术课程设计说明书 - 17 - 工序号 工序内容 所选刀具 00 模锻成型 05 正火处理 10 加工15.8 的孔 15.81 的麻花钻和 15 的扩孔钻 15 粗加工叉口上端面和拨槽的最前端面 20 的端面铣刀 20 粗加工叉口下端面及中间侧面 20 的端面铣刀和10 的立铣刀 25 两叉口淬火处理 30 精加工叉口上端面并倒角 20 的端面铣刀 35 精加工叉口下端面及中间侧面并倒角 20 的端面铣刀和10 的立铣刀 40 加工拨槽的侧面及中间侧面 20 的端面铣刀和10 的立铣刀 45 加工拨槽的另一个侧面 20 的端面铣刀 50 加工拨槽下端面及 m10 的螺纹孔 20 的端面铣刀和8.5 的麻花钻及10 的丝锥 55 精加工15.8 砂轮 60 钳工 机械制造技术课程设计说明书 - 18 - 65 检验 表表 4-1 4.3 选择量具选择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用夹具。根据零件的表面的精度 要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下： 10 工序采用游标卡尺和塞规。 15、20、30、35、40、45 工序采用游标卡尺和标准粗糙度块。 倒 0.8*45 0角度，采用万能角度卡尺。 50 工序采用塞规检验。 五、确定切削用量五、确定切削用量 工序一： 工步一：用15.81 的麻花钻钻孔 a p=5.5mm, vc=50-70m/min,取 vc=50m/min n=(100050)/(3.15.8115.81)=1137.4r/min 主轴最大转速 15.8100 r/min ，所以取 n=1135r/min, vc=(11353.15.81 15.81)/1000=49.89m/min 工步二：用15 的扩孔钻扩孔 a p=5.5mm, vc=50-70m/min,取 vc=50m/min n=(100050)/(3.15.8115)=1061.6r/min 主轴最大转速 15.8100 r/min ，所以取 n=1060r/min, vc=(10603.15.81 15)/1000=49.92m/min 工序二： 工步一：粗铣叉口上端面 已知工件材料为 35#钢，选择镶齿套式面铣刀，齿数 z=10，材料 yg8， fz=0.20.29/齿。 确定每齿进给量和背吃刀量。 查表取每齿进给量，查表取 af=1.2mm/z 机械制造技术课程设计说明书 - 19 - 背吃刀量取 4mm 查表得： v=64m/min pm=1.33kw 计算实际主轴转速 主轴转速 n=100064/（3.15.8120）=1019.1 r/min 查表得 n=1000 r/min ， 计算 vc=10003.15.8120/1000=62.8m/min 功率校核 pm=1.33 kwp 经检查所有要求符合要求 工步二：精铣叉口上端面 选择镶齿套式面铣刀，齿数 z=10，材料 yg6，fz=0.1mm/齿 v=124m/min。 计算实际主轴转速 主轴转速 n=1000124/（3.15.8120）=493.6 r/min 计算 vc=6003.15.8180/1000=150.7 m/min 计算得 n=494 r/min，实际转速 v=150 m/min ， 经检查所有参数符合要求。 工步三：粗铣叉口中间的侧面 选择普通的10 立铣刀，齿数为 z=20，材料 yg6，fz=0.1mm/齿 v=20m/min。 计算实际主轴转速 主轴转速 n=100020/（3.15.8110）=636.9 r/min 取 n=630 r/min 计算 vc=6303.15.8110/1000=19.7m/min 计算得 n=630 r/min，实际转速 v=19.7m/min ， 经检查所有参数符合要求。 工步四：精铣叉口中间的侧面 转速及切削速度同上。 工序三： 工步一:粗铣下端面，刀具、转速及切削用量同上表面的加工。 工步二：精铣下端面同上 工序四、五：刀具、转速及切削用量同工序一 机械制造技术课程设计说明书 - 20 - 工序六： 工步一：粗铣拨槽的下面，刀具、转速及切削用量同上表面的加工 工步二：用8.5 的麻花钻钻孔 用 z535 卧式钻床加工 切削用量 f 刀具采用莫式锥柄麻花钻钻头，直径 d=8.5mm，使用切削液。 1. 确定进给量 f 由于孔径和深度均很小，宜采用手动进给 2. 选用钻头磨钝标准和耐用度 根据表 5-130，钻头后刀面最大磨损量为 0.6mm 耐用度为 60min 3. 确定切削速度 v 由表 5-132， b=670 上的 35#刚的加工性为 5 类，根据表 5-127，暂定进给量 =0.16mm/r 由表 5-131，可查 v=16m/min.根据 z535 卧式钻床说明书选择主轴实际转 速=15.8100r/min. 工步三：用10 的丝锥攻丝 螺纹的螺距为 p=1mm，牙深=0.6495p=0.6495mm 取 s=200r/min,f=s*p=200mmmin 六、基本时间的确定六、基本时间的确定 6.1 工时定额的计算工时定额的计算 工时定额是指完成零件加工的就一个工序的时间定额 td=tj+tf+tb+tx+tz/n 其中：td 是指单件时间定额 tj 是指基本时间（机动时间） ，通过计算求得 tf 是指辅助时间，一般取（15-20）%j;tj 与f 和称为作业时间 tb 是指布置工作时间，一般按作业时间的（-）估算 tx 是指休息及生理需要时间，一般按作业时间的（-）估算 机械制造技术课程设计说明书 - 21 - tz 是指准备与终结时间，大量生产时，准备与终结时间忽略不计 是指一批零件的个数 表表 6-1 工序 工步 计算公式 计算结果（min） 工序一 1 钻：tj=(l+l1+l2)/(fn) l=16 l1=d/2cotka+(1-2) l2:(1-4) ka=90 0.34 2 扩：tj=(l+l1+l2)/(f n) l1=(d-d1)/2cotka+(1-2) l1:(1-2) ka=90 l2=(2-3) l=16 0.40 工 序 二 1 铣：tj=(l+l1)/(fn) l1=0.5(d-d1)+(1-3) ka=90ae宽度 d:铣刀直径 0.63 2 0.41 3 0.53 4 0.53 5 0.4 机械制造技术课程设计说明书 - 22 - 工 序 三 1 铣：tj=(l+l1)/(fn) l1=0.5(d-d1)+(1-3) ka=90ae宽度 d:铣刀直径 0.63 2 0.41 3 0.4 工 序 四 1 铣：tj=(l+l1)/(fn) l1=0.5(d-d1)+(1-3) ka=90ae宽度 d:铣刀直径 0.54 2 0.47 3 0.41 工 序 四 1 铣：tj=(l+l1)/(fn) l1=0.5(d-d1)+(1-3) ka=90ae宽度 d:铣刀直径 0.54 2 0.47 工 序 五 1 铣：tj=(l+l1)/(fn) l1=0.5(d-d1)+(1-3) ka=90ae宽度 d:铣刀直径 钻：tj=(l+l1+l2)/(fn) l=16 l1=d/2cotka+(1-2) l2:(1-4) ka=90 0.63 2 0.41 3 0.41 工 1 2.3 机械制造技术课程设计说明书 - 23 - 序 六 2 0.41 6.2 工序额的确定工序额的确定 （1）td=tj+tf+tb+tx+tz/n = tj119+ tf+tb+tx = (tj1-tj19)+18%(tj1-tj19)+5%(tj+tf)+3%(tj+tf) =(tj1-tj19)+18%(tj1-tj19)+5% （(tj1-tj19)+18%(tj1-tj19)） +3% （(tj1-tj19)+18% (tj1-tj19)） tj=0.24+0.049=2.48 td=2.48+18%2.48+5%(2.48+18%2.48)+3%(2.48+18%2.48) =3.2min=192s (2)工序二的时间定额： td=tj+tf+tb+tx+tz/n =tj1+tj2+tj3+tf+tb+tx =(tj1+tj5)+ 18% (tj1+tj5)+ 5%(tj+tf)+ 3% (tj+tf) =(tj1+tj5) + 18% (tj1+tj5)+ 5%(tj1+tj5)+ 18% (tj1+ tj5)+3%(tj1+tj5)+ 18% (tj1+tj5) tj=0.063+0.18+0.09+0.06+0.15.81=0.533min td=0.533+18%0.533+5%(0.533+18%0.533)+3%(0.533+18%0.533) =0.68min 机械制造技术课程设计说明书 - 24 - =40.7s (3)工序三的时间定额： td=tj+tf+tb+tx+tz/n =tj1+tj2+tj3+tf+tb+tx =tj1+18% tj1+5%(tj+tf) + 3% (tj+tf) = tj1+18% tj1+5%( tj1+18% tj1)+ 3%( tj1+18% tj1) =0.049+18%0.049+5%(0.049+18%0.049)+3%(0.049+18%0.049) =0.063min=3.75s （4）工序四的时间定额： td=tj+tf+tb+tx+tz/n =tj1+tj2+tj3+tf+tb+tx =tj1+18% tj1+5%(tj+tf) + 3% (tj+tf) = tj1+18% tj1+5%( tj1+18% tj1)+ 3%( tj1+18% tj1) =0.63+18%0.63+5%(0.63+18%0.63)+3%(0.049+18%0.049) =2.86min （5）工序五德时间定额： td=tj+tf+tb+tx+tz/n =tj1+tj2+tj3+tf+tb+tx =tj1+18% tj1+5%(tj+tf) + 3% (tj+tf) = tj1+18% tj1+5%( tj1+18% tj1)+ 3%( tj1+18% tj1) =0.63+18%0.63+5%(0.63+18%0.63)+3%(0.049+18%0.049)=2.86min （6）工序六的时间定额： td=tj+tf+tb+tx+tz/n =tj1+tj2+tj3+tf+tb+tx 机械制造技术课程设计说明书 - 25 - =tj1+18% tj1+5%(tj+tf) + 3% (tj+tf) = tj1+18% tj1+5%( tj1+18% tj1)+ 3%( tj1+18% tj1) =0.63+18%0.63+5%(0.63+18%0.63)+3%(0.049+18%0.049)=2.62min 机械制造技术课程设计说明书 - 26 - 第 5 章 铣叉脚端面夹具的设计 设计工序：铣叉脚端面的夹具的设计 5.1 问题的提出 本夹具要用于铣叉脚端面的夹具的设计夹具精度等级为 it12 级， 粗糙度为 12.5。 本道工序只精铣一下即达到各要求，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证 铣叉脚端面的夹具的设计夹具设计的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。 5.2 夹具设计 5.2.1 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。 15.81 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 15.81 孔和其端面作为定位精基准， 来设计本道工序的夹具， 以两销和两已加工好的 15.81 孔的端面作为定位夹具。 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。 5.2.2 切削力和夹紧力计算 （1）刀具： yg6 铣刀 机床： 卧式铣床 由3 所列公式 得 f v fzf w q u e y z x pf nd zafac f 0 = 查表 9.48 得其中： 修正系数0 . 1= v k 机械制造技术课程设计说明书 - 27 - 30= f c 83 . 0 = f q 0 . 1= f x 65 . 0 = f y 83 . 0 = f u 8= p a z=24 0= f w 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= 4321 kkkk 其中： 1 k 为基本安全系数 1.5 2 k 为加工性质系数 1.1 3 k 为刀具钝化系数 1.1 4 k 为断续切削系数 1.1 所以 nkff7 .1775= （2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由()fkffn=+ 21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取25 . 0 21 = ff f= z p +g g 为工件自重 n ff f n 4 . 3551 21 = + = 夹紧螺钉： 公称直径 d=20mm，材料 45