机械制造技术课程设计-拨叉加工工艺及钻8孔夹具设计.doc

唐山学院课程设计一、分析零件全套图纸加扣 30122505821.1 拨叉的介绍题目所给的零件是车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。由于拨叉零件的形状不是很规范，因此在机床上使用通用夹具难于加工，故需设计专用夹具。拨叉类零件主要加工平面和孔。图1.1.1 拨叉应用于机床变速机构中 轴2的双联滑移齿轮和轴3上的三联滑移齿轮用一个手柄操纵。变速手柄每转一转，变换全部6种转速，故手柄共有均布的6个位置。变速手柄装在主轴箱的前壁上，通过链传动轴4。轴4上装有盘形凸轮3和曲柄2。凸轮3上有一条封闭的曲线槽，由两段不同半径的圆弧和直线组成。凸轮上有1-6个变速位置，如图所示。位置1.2.3使杠杆5上端的滚子处于凸轮槽曲线的大半径圆弧处。杠杆5竟拔叉6将轴2上的双联滑移齿轮移向左端位置。位置4.5.6则将双联滑移齿轮向右端位置。曲柄2随轴4转动，带动拔叉，拔动轴III上的三联齿轮，使它位于左、中、右三个位置。顺次转动手柄，就可使俩个滑移齿轮的位置实现六种组合，使轴III得到6种转速。所以，拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。图1.1.2 拨叉零件图图1.1.3 拨叉零件三维图1.2 拨叉的生产类型已知该拨叉零件材料QT600，质量1.12kg，毛坯为精铸件，生产批量为30000件，废品率3%，被品率10%。查机械制造技术基础课程设计指导教程可确定该拨叉生产类型为大批生产，确定步骤如下。N=Qm(1+a%)（1+b%），N=30000*1.12*1.1*1.03=38069，属于轻型零件，查表1-4，得到5000-50000为大批生产。初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。1.3 拨叉的工艺分析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，其多处粗糙度要求较为严格，即很多表面需要精加工完成。机械加工工艺规程是指导生产的重要技术文件，是一切有关的生产人员应严格行、认真贯彻的纪律性文件，制定机械加工基本的要求是优质、高产、低消耗。首先是保证零件的加工质量，要在此前提下，提高生产效率，降低消耗，以取得较好的经济效益和社会效益。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。要考虑如何从工艺上保证设计的要求，拨叉的加工主要分为五个部分：粗精加工两大端面；加工深度为35mm，宽度为42mm的槽；钻、铰2-M8通孔，并攻丝；136mm圆端面（粗糙度要求较高）以及113mm和136mm的圆的粗精加工；四个6.2mm的小孔的粗精加工等,工艺要求如下：（1）首先总体遵循先粗后精，先面后孔的原则；（2）端面的粗精加工均在卧式铣床上完成，且是互为基准进行加工，使得粗糙度达到Ra6.3的要求；（3）2-M8的螺纹因其粗糙度要求较高，所以遵循典型孔的加工路线：钻、扩、铰，最后攻丝完成螺纹加工；（4）四个6的小孔的粗精加工钻、扩、铰即可完成；（5）深度与宽度方向均有尺寸要求与粗糙度要求的槽的加工采用卧式铣床上的盘形铣刀实现；（6）136和113的孔以及136的外圆采取的是卧式镗床上粗镗加精镗实现。二、工艺规程设计2.1 确定毛坯种类拨叉材料为QT600，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故毛坯选择金属模机器造型铸造。因为生产率很高、铸件精度高、表面质量与机械性能好，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。2.2 基准的选择由以上分析可知。该拨叉零件的主要加工表面是平面、孔，螺纹、圆端面和槽系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔、槽的加工精度容易。因此，对于拨叉来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，使得槽系完成两个维度的加工。2.2.1 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、位置符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准；（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准；（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准；（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准；（5）粗基准应避免重复使用，多次使用难以保证表面间的位置精度；（6）从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，具体其粗基准见工序卡片。2.2.2 精基准的原则（1）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。（2）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。（3）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。（4）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 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角度选择了加工工艺过程的精基准。具体见工序卡片。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比较简洁可靠。2.3 工艺路线的拟订对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。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：先加工平面（便有后面定位），再粗精加工孔和槽，精加工M8螺纹孔。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。2.3.1 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，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足各加工表面尺寸精度、位置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。在选择各表面、孔及槽的加工方法时，要综合考虑以下因素：（1）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；（2）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；（3）考虑被加工材料的性质；（4）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；（5）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选定最终加工方法。再选择加工方法。1.平面的加工查机械制造技术基础课程设计指导教程可以确定，查表1-8，端面的加工方案为：粗铣精铣（IT7-IT9），粗糙度为Ra=6.3，不淬硬的平面加工，精铣的粗糙度可以较小。而且采用为互基准的原则进行加工，可以减小定位误差，可以获得较高的位置精度与尺寸精度要求。2.孔的加工（1）20的孔的加工因为其粗糙度要求达到了Ra1.6，查表1-7，经济精度等级为IT6-IT9,所以综合考虑可以很清楚得到它的加工路线钻、扩、铰。（2）4个6.2的小孔的加工因其粗糙度要求也较高，达到了Ra1.6，所以可以得到和上述20的孔相同的加工方法,它的加工路线钻、扩、铰。（3）2-M8螺纹孔的加工加工方案定为：钻，扩、铰、攻丝。（4）8锥销孔的加工可以由专门的刀具完成。3.槽的加工运用盘铣刀可以直接完成，粗糙度Ra12.5，选择普通的卧式铣床即可以实现。槽的加工工艺路线定为：直接粗铣-精铣（设计为两次走刀）。4.136和113的孔及其端面的加工由于粗糙度要求较高，粗糙度Ra1.6，选择卧式镗床进行两次走刀进行加工，加工工艺路线定位：粗镗精镗。 2.3.2 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：（1）工序分散原则；（2）工序集中原则；（3）加工工序完成以后，将工件清洗干净。2.3.3 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：（1）粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，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。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。（2）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。（3）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。2.3.4 具体加工工艺路线工序号工序内容工序一粗铣小孔前端面至77工序二粗铣小孔后端面至74工序三扩两端小孔至19.8 精铰两端小孔至20H8工序四扩两端的螺纹孔至18.5，攻M201.5的螺纹工序五粗镗中间孔上端面至3，周径至134工序六粗镗中间孔下端面至16，周径至134工序七粗镗中间孔至111。工序八精镗中间孔端面至4，周径至136工序九精镗中间孔后端面至14H8工序十粗铣42的槽工序十一半精镗中间孔至112。工序十二精镗中间孔至1130.05工序十三钻、扩中间孔端面46.2孔工序十四钻M8的螺纹孔。攻M8的螺纹工序十五钻8的锥销孔工序十六铣开1130.05工序十七去毛刺2.3.5选择加工设备和工艺设备机床的选择工序1、2、9采用X52K型立式铣床工序3、4、13、15采用Z535立式钻床工序16采用X63卧式铣床 工序5、6、7、8、9、11、12采用T616卧式镗床 工序14采用组合机床选择夹具该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。选择刀具在铣床上加工的各工序，采用涂层硬质合金盘型铣刀即可保证加工质量。在铰孔，可采用硬质合金铰刀。选择量具加工的孔均采用极限量规，面采用千分尺。其他对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定工序号工序内容加工余量经济精度工序尺寸表面粗糙度尺寸偏差1粗铣小孔前端面至773IT11776.3-0.10.12粗铣小孔后端面至743IT11746.3-0.10.13扩两端小孔至19.86IT1219.83.2-0.050.05精铰两端小孔至20H8IT820H81.6-0.0060.0064扩两端的螺纹孔至18.5，6IT1218.53.2-0.050.05攻M201.5的螺纹5粗镗中间孔前端面至3，周径至1342.0IT1333.2-0.10.16粗镗中间孔后端面至16，周径至1342.0IT13163.2-0.10.17粗镗中间孔至111。2IT131116.3-0.10.18精镗中间孔端面至4，周径至1360.2IT946.3-0.050.059精镗中间孔后端面至14H80.2IT914H8-0.010.0110粗铣高35，宽42的槽1IT114212.5-0.10.111半精镗中间孔至112。1IT113.2-0.020.0212精镗中间孔至1130.050.05IT91130.051.6-0.0060.00613钻、扩、铰中间孔端面46.2孔IT846.21.6-0.0050.00514钻M8的螺纹孔。IT127.53.2-0.20.2攻M8的螺纹15钻8锥销，先钻一半，而后与轴配作钻通IT1283.2-0.050.0516铣断4IT126.3-0.10.12.4.1 毛坯尺寸的确定图2.4.1 拨叉毛坯2.4.2 各工序的定位夹紧方案及其定位误差的计算在选择毛坯时，运用金属铸型铸造出所给零件呈中心对称的2个零件，这样所加工件呈中心对称，同时可以方便的利用中间的打孔进行定位，又一次性的加工2个零件，大大地提高了生产效率。具体定位夹紧方案：工 种定位方案夹紧方案粗铣互为基准，平面定位即可两压板联动夹紧钻，扩大孔采用一面一孔再加一个角向定位小孔采用一面两销定位加工大孔采用螺纹夹紧加工小孔采用压板夹紧粗镗互为基准；并且采用一面两孔定位压板夹紧铣槽一面两孔定位压板夹紧精铣互为基准，平面定位即可盘形压板螺旋夹紧铰大孔采用一面一孔外加角向定位小孔采用一面两孔定位大孔采用螺纹夹紧小孔采用压板夹紧精镗一面两孔定位压板夹紧精镗一面两孔定位压板夹紧钻孔一面两孔定位螺纹夹紧攻丝一面两孔定位螺纹夹紧切断一面两孔定位压板夹紧2.5确定切削用量及基本工时2.5.1工序01：粗铣小孔前端面至77，大孔前端面至38 工步1：粗铣小孔端面至77机床：X52K型立式铣床刀具：硬质合金盘铣刀，材料：， ，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=3mm，所以铣削深度。每齿进给量：根据参考文献1表6-10，取铣削速度：参照参考文献3表6-14，取机床主轴转速：，按照参考文献1表3.1-74 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献1表2.4-81,切削工时，被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.41min工步2：大孔端面至38机床：X52K型立式铣床刀具：硬质合金盘铣刀，材料：， ，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献1表6-10，取铣削速度：参考文献3表6-14，取机床主轴转速：，按照参考文献1表3.1-74 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献1表2.4-81,切削工时，被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.61min2.5.2工序02：粗铣小孔后端面至74机床：X52K型立式铣床刀具：硬质合金盘铣刀，材料：， ，齿数Z=25，为粗齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=3.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献3表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-31 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：粗铣时刀具切出长度：取，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.98min2.5.3 工序03：扩两端小孔至19.8，精铰两端小孔至20H8工步1：扩两端小孔至19.8加工机床为Z535立式钻床。扩孔钻为19.8mm标准高速钢扩孔钻；确定扩孔切削用量确定进给量根据参考文献2，表28-31，有根据Z535机床说明书，取=0.5mm/r。确定切削速度及 根据表28-33，取。修正系数： ，故查机床说明书，取。实际切削速度为 切削工时，被切削层长度：刀具切入长度，有：刀具切出长度：，取，走刀次数为1 机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.79min工步2：精铰两端小孔至20H8加工机床为Z535立式钻床。铰刀为20mm标准高速铰刀。确定铰孔切削用量确定进给量 根据表28-36，按该表注4，进给量取小值。查Z535说明书，取。确定切削速度及 由表2.4-60取。由表28-3，得修正系数， 故查Z535说明书，取，实际铰孔速度 切削工时，被切削层长度：刀具切入长度刀具切出长度：，取，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：2.28min该工序的加工机动时间的总和是：2.5.4工序04：扩两端螺纹孔至18.5，攻M201.5的螺纹工步1：扩两端螺纹孔至18.5机床：Z535立式钻床刀具：18.50直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量 根据参考文献1，表2.4-38可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献1表2.4-40，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献2，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献2，表28-15，由插入法得 ， ，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献2，由表28-3，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为 由参考文献2，表28-5，故 校验机床功率，切削功率为 机床有效功率 故选择的钻削用量可用。即，相应地 ，切削工时，被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度：，取，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.9m工步2：攻M201.5的螺纹机床：Z535立式钻床刀具：细柄机用丝锥（）进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-105，取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.2min2.5.5工序05：粗镗中间孔前端面至55，周径至134机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，材料：。铣削深度：每齿进给量：根据参考文献1表6-10，取铣削速度：参照参考文献3表6-14，取机床主轴转速：，按照参考文献1表3.1-74 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献1表2.4-81,切削工时，被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取，走刀次数为5机动时间：查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：2.92min2.5.6工序06：粗镗中间孔后端面至16，周径至134机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，材料：，。铣削深度：每齿进给量：根据参考文献1表6-10，取铣削速度：参照参考文献3表6-14，取机床主轴转速：，按照参考文献1表3.1-74 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献1表2.4-81,切削工时，被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.51min2.5.7工序07：粗镗中间孔至111机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：，毛坯孔径。进给量：根据参考文献3表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=3mm。因此确定进给量。.切削速度：参照参考文献3表2.4-9取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-41取实际切削速度：工作台每分钟进给量： 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取，行程次数：机动时间：2.5.8工序08：精镗中间孔端面至56，周径至136机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，材料：， 精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献3表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-31 实际铣削速度： 进给量：作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知 具切入长度：精铣时刀具切出长度：取，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.99min2.5.9工序09：精镗中间孔后端面至14H8机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，材料：，因其单边余量：Z=1mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献3表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.4-81,切削工时，被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.84min2.5.10 工序10：粗铣42的槽机床：X52K型立式铣床 刀具：错齿三面刃铣刀切削深度：根据参考文献查1表4.4-8有：刀具的直径D=80mm，刀具的齿数 Z=14，刀具的宽度L=14mm。查2表2.4-76得：进给量,根据参考文献3表查得切削速度，机床主轴转速：，按照参考文献2表3.1-74取实际切削速度：进给量：机床工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： =42mm刀具切出长度：取，走刀次数为1机动时间： 查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.08min 2.5.11 工序11：半精镗中间孔至112机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：进给量：根据参考文献3表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量切削速度：参照参考文献3表2.4-9，取机床主轴转速：，取实际切削速度，： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：，取行程次数：机动时间：查参考文献1，表2.5-37工步辅助时间为：3.16min2.5.12工序12：精镗中间孔至1130.05机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：进给量：根据参考文献3表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量切削速度：参照参考文献3表2.4-9，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：，取，行程次数：机动时间：参考文献1，表2.5-37工步辅助时间为：3.16min2.5.13 工序13：钻、扩中间孔端面46.2孔机床：Z535立式钻床刀具：6.0直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量 根据参考文献1，表2.4-38可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献1表2.4-40，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献2，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献2，表28-15，由插入法得 ， ，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献2，由表28-3，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为 由参考文献2，表28-5，故校验机床功率，切削功率为 机床有效功率切削工时，被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度：，取，走刀次数为1机动时间： 查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.9m工序14：钻M8的螺纹孔，攻M8的螺纹。工步1：钻M8的螺纹孔机床：组合机床刀具：6.5直柄短麻花钻确定钻削用量，确定进给量 根据参考文献2，表28-10可查出，取。根据参考文献2表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献2，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献2，表28-15，由插入法得 ， ，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献2，由表28-3，故实际切削速度为 由参考文献2，表28-5，故 校验机床功率 切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地 ，切削工时，被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度：，取，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.757min工步2：攻M8的螺纹刀具：细柄机用丝锥进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-105，取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： 被切削层长度：，刀具切入长度：，刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.33min2.5.15 工序15：钻8锥销孔刀具：6.5直柄短麻花钻确定钻削用量 确定进给量 根据参考文献2，表28-10可查出，取。根据参考文献2表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献2，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献2，表28-15，由插入法得 ， ，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献2，由表28-3，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为 由参考文献2，表28-5，故 校验机床功率，切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，切削工时 被切削层长度：，刀具切入长度： 刀具切出长度：，取，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.757min2.5.16 工序16：铣开113的孔机床：X63型卧式铣床刀具：中齿锯片铣刀刀具直径D=80mm，齿数Z=32，宽度L=4mm。切削深度：根据参考文献2表查得：进给量,根据参考文献3表查得切削速度，机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-74取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：=41mm刀具切出长度：取，走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.80min三、专用夹具设计机床夹具设计在组合机床设计中占有重要的地位。它的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。本夹具主要是用来钻拨叉两端螺纹孔和攻螺纹 整个需要加工的孔的位置尺寸用机床和夹具就能直接保证。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何保证垂直度要求的前题下，提高劳动生产率，降低劳动强度。为了很好利用工厂实际设备和提高生产率，设计专用夹具进行加工。3.1 机床夹具的概述3.1.1机床夹具的组成(1)定位元件和定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置，如V形块，定位销，凡是夹具都有定位元件，它是实现夹具基本功能的元件。(2)夹紧元件和夹紧装置 用于固定工件以获得的正确位置的元件或装置。工件在夹具定位之后引进加工之前必须将工件夹紧，使其在加工时在切削力的作用下不离开已获得的定位，有时同一个元件既能定位，也有夹紧的双重功效。(3)导向元件 确定刀具的位置并引导刀具的元件，它也可以供钻镗类夹具在机床上安装时做基准找正用。(4)夹具体 夹具体也称为夹具本体，用于将各种元件，装置连于一体，并通过它将整个夹具安装在机床上，一般采用铸铁制造，它是保证夹具的刚度和改善夹具动力学特性的重要部分。如果夹具体的刚性不好，加工时将要引起较大的变形和震动，产生较大的加工误差。3.1.2机床夹具的类型机床夹具的种类很多，形状千差万别，为了设计和制造方便，一般按某一属性进行分类，如按所使用的机床分：车床夹具，铣床夹具，镗床夹具，磨床夹具和钻床夹具。3.2夹具的性能及优点（1）刚性好 该夹具在高转速、大吃刀的情况下不会产生振动，自动定心效果优于三爪卡盘。套筒用铸铁件制造，无薄弱环节。整个机构不存在刚性不足、偏载和偏心现象。（2）应用范围广 此夹具更换不同直径的弹簧套筒，可以加工不同直径的同类产品，通用性好。（3）精度保证较高使用可胀心轴车床夹具，消除了工件的定位间隙，有效地保证了被加工零件的位置精度。经实验证明其定位精度可达0.01mm。3.3工件结构特点分析在对拨叉结构分析及所要求加工的2个M8螺纹底孔孔所处的特殊位置，要达到了要求的精度并不困难，可以采用支承板以底面为主定位面，保证两端面与底面之间的垂直度要求。3.4工件定位方案和定位元件的设计工件在夹具中的定位就是要确定工件与夹具定位元件的相对位置，并通过到向元件或对刀装置来保证工件与刀具之间的相对位置，从而满足加工精度的要求，工件在夹具中的定位一定要通过定位元件，并以六点定位原理分析所限制工件的自由度。本夹具采用了一面两销定位，限制了XYZ方向上的移动和转动。3.5夹紧方案和夹紧元件的设计工件在切削过程当中会受到切削力等作用，因此必须夹紧；以保证定位。夹紧装置是由夹紧元件、动力源装置和中间传力机构所组成。夹紧元件是执行夹紧的最终元件，是直接与零件接触来完成夹紧的。中间传力机构是传传递动力源装置的力到夹紧元件来完成夹紧，它可以改变夹紧力的大小、方向和使夹紧具有自锁性能。动力装置是产生夹紧力的动力源，所产生的力称为原始力。夹紧装置在夹紧过程中有一定的要求：(1)夹紧装置应保证工件定位，而不能破坏工件的定位。(2)夹紧力的大小应能保证工件在加工时的位置不变，同时又不能使工件产生变形。(3)夹紧力的方向应和切削力方向相应，使夹紧力减小。(4)夹紧装置的动作应迅速、方便、安全。(5)夹紧装置的结构应简单、合理、制造方便。由于该道工序是钻8孔，此零件属于大批量生产，并且切削力较小，所以力求夹具设计简单，降低成本的原则。则本夹具采用螺栓夹紧及一个压板夹紧。3.6夹具体的设计夹具体的设计是整个夹具的基础零件，定位元件、夹紧装置、连接元件、导向元件或对刀装置等都要求装在它上面，因此夹具体是一个复杂而又重要的零件，而且必须满足一定的要求：（1）夹具体要有足够的刚度，承受夹紧力及加工时的切削力，一般夹具体为铸件，但也可是焊接件。（2）夹具体一般应考虑搬运的吊装问题，以方便夹具的安装对于小规模当然可以不考虑吊装，但也应该考虑搬运的问题。（3）夹具体上应考虑排屑和清理切屑方便。（4）夹具体的结构尺寸应考虑夹具体的稳定性，夹具底面可以做的稍大些。（5）由于夹具体一般都比较复杂，故要考虑结构工艺性，对加工和安装都应该合理、方便。四、装配图4.1 机床夹具的主视图图4.1夹具装配图主视图4.2 机床夹具的左视图图4.2夹具装配图左视图4.3 机床夹具的俯视图图4.3夹具装配图俯视图4.4 机床夹具的总装配图图4.4夹具装配总装配图五、成本核算5.1成本核算一般方法5.1.1以工时记价办法Z25钻床，CA6140车床 刨床 插床 锯床 以每小时15元记费。立铣，卧铣，线切割，大车床，龙门铣以每小时20元记费。钳工一般维修以每小时15元记费。记时单位 从接手加工开始至加工完成验收合格结束。5.1.2以根据零件，数量，精度要求收费办法 钻孔加工：一般材料，深径比不大于2.5倍的直径25MM以下按钻头直径*0.05直径25-60的按钻头直径*0.12（最 小孔不低于0.5元）；深径比大于2.5的一般材料收费基价*深径比*0.4收取；对孔径精度要求小于0.1MM或对中心距要求小于0.1MM的按基价*5收费；对攻丝收费标准按丝锥直径*0.2收费（以铸铁为标准，钢件另*1.2）；在批量加工时以标准基价*0.2-0.8收取（根据批量大小与加工难易程度）。5.1.3车床加工类一般精度光轴加工 长径比不大与10的按加工件毛坯尺寸*0.2收费（最底5元）长径比大于10的按一般光轴基价*长径比数*0.15；精度要求在0.05MM以内的或要求带锥度的以一般光轴基价*2收取；一般阶梯轴（风机轴，泵轴，减速器轴，砂轮轴，电机轴，主轴等）；以一般精度光轴加工 基价*2收取；阶梯轴如有带锥度，内外罗纹，的按一般精度光轴加工 基价*3收取；一般用途丝杠按一般精度光轴加工 基价*4收取；一般兰盘类零件收费标准按材料直径*0.07收取，直径大于430MM的按材料直径*0.12收取；一般圆螺母零件按直径*0.25收费（包括材料）一般梯形，三角螺母零件按直径*0.3（不包材料）；一般轴套类零件（直径小于100径长比小于2）按材料外径*0.2收取，径长比超过2的按径长比*基价*0.6；一般修补轴承台类零件磨损量小于2MM的直径小于40MM宽度小于25MM的每个5元，需要上中心架，或长度大于1.7米的基价*2收取。直径大于40MM的按直径*0.2收取。5.1.4铣床加工类一般键槽加工（长宽比小于10的）按键槽宽度*0.5收取（最低5元）。长宽比超过10的按长宽比*基价*0.1收取。如有严格位置度要求的按基价*2收取。硬度大于HRC40的材料加工按基价*2收取；一般花键加工（长径比小于5的）按花键轴外径*0.8收取（最低15元）；一般齿轮类加工按模数*齿数*0.5元收取。蜗轮按基数*1.2收取。斜齿轮，伞齿轮，变位齿轮按基价*2收取。；一般平面加工类按每平方分米1.5元收取（最低5元）；一般镗孔加工按孔直径*0.25收取。5.1.5带锯加工类一般圆钢，厚壁管，方钢截断，按每平方分米5元计算（最低5元）；一般钢板切断，分条，开角按每平方分米10元（最低10元）。5.1.6线切割加工一般零件按切断面积（平方毫米）*0.008元收费。需要穿丝的零件每穿丝孔加价5元。5.1.7电焊与气割与等离子切割普通焊条直径3.2的每支1元，TH506焊铸件每支3元；气割加工，按铁板厚度MM*切割长度M计算；等离子切割不锈钢，按气割基价*3收取，切割碳钢按气割基价*2收取。5.1.8特别加急件与加班件按标准基价*2收取特别加急件。特别定义为：第一时间安排为某特定客户维修或制造紧急零件。加班件系指超过正常工作时间而必须连续制造的零件。5.2夹具的成本核算根据solid works算出的数据，材料是灰铸铁，质量 = 39.713千克，体积 = 5515665.024立方毫米，表面积 = 617570.796平方毫米。质量取整为40千克，考虑到加工一个夹具需要有加工余量，所设计的夹具形状规则，所以在质量方面选取增大10%，计算质量=40*