CA6140普通车床拨叉零件的工艺工装设计

1、毕毕业业设设计计（论论文文） 设设计计题题目目 CA6140CA6140 普通车床普通车床“拨叉（拨叉（2 2） ”零件零件 的工艺工装设计的工艺工装设计 专专 业业 机机 械械 制制 造造 及及 其其 自自 动动 化化 班班 级级 机制机制 20912091 学学 生生 指指导导教教师师 西西安安理理工工大大学学函函授授部部 二二零零一一一一年年九九月月 C CA A6 61 14 40 0 普普通通车车床床“拨拨叉叉（2 2） ”零零件件工工艺艺工工装装设设计计 摘摘要要 .1 1、设设计计的的目目的的： .2 2、零零件件的的分分析析： .2 2.1.零件的作用： .2 2.2 拨叉（2

2、）的工艺分析 .3 2.3 拨叉（2）的工艺要求 .3 2.4 拨叉（2）零件的结构特点 .4 2.5 生产纲领、生产类型的确定 .5 3、工工艺艺规规程程设设计计 .5 3.1 确定毛坯的制造形成 .5 3.2 加工工艺过程 .6 3.3 确定各表面加工方案 .6 3.4 确定定位基准.8 3.5 工艺路线的拟订 .9 3.6 拨叉（2）的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .14 3.7 确定切削用量及基本工时（机动时间） .17 3.8 时间定额计算及生产安排 .25 4 4、专专用用夹夹具具设设计计 .30 4.1 铣槽夹具设计.30 4.2 钻、攻 2M8 螺纹孔夹具设计 .3

3、4 5 花花键键孔孔 25H7 拉拉刀刀设设计计 .37 5.1 拉刀的结构参数 .37 5.2 拉刀切削部分的设计 .38 5.3 拉刀其他部分设计 .43 5.4 拉刀强度及拉床拉力校验 .46 结结 论论 .48 致致 谢谢 .49 参参 考考 文文 献献.50 摘摘要要 摘 要：C6140 普通车床“拨叉（2） ”零件工艺工装设计是在我们学完了全部基础课、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 .这是我们在进行对所学各课程的一次深入的综合性 的总复习,也是一次理论联系实际的训练 ,因此,它在我们的学习生活中占有重要的地位 。此次 设计任务是对拨叉 2 零件的加工工艺、夹具以及拉刀设计，

4、该工件由于上端面和底槽均与花 键孔中心有位置关系，因此在工序安排上，先加工花键孔，再通过花键孔定位加工底槽和上端 面，最后攻螺纹孔，其中各种夹具均采用专用夹具，由于该零件的尺寸小，所需的夹紧力不大， 因此都采用手动夹紧，它的机构设计简单、方便，且满足夹紧要求。在设计拉刀时，根据零件 材料、切削余量等，选择并计算拉刀的各种参数，如拉刀的容屑槽、拉刀齿升量、拉刀齿型及 齿数等。 关键词： 拔叉；工艺规格设计；定位夹紧；夹具设计 ，拉刀 1、设设计计的的目目的的： CA6140 普通车床“拨叉（2） ”零件工艺工装设计,是在学完夹具设计原理课程，经过生 产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师

5、的指导下，要求在设计中能初步学会综合 运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设 计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的： 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零 件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题 的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计 夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。 3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学 生解决工程实际问题的独立工作能力。 2、零零件件的的分分

6、析析： 2.1.零零件件的的作作用用： 题目给定的零件是 CA6140 拨叉（2） （见图表 2-1）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 者的要求进行工作，获得所需的速度和 扭矩的作用。 2.2 拨拨叉叉（2）的的工工艺艺分分析析 拨叉（2）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，其加工内花 键的精度要求较高，此外还有上端面要求加工，对精度要求也很高。其底槽侧面与花键孔中心 轴有垂直度公差要求，上端面与花键孔轴线有平行度要求。 宽度为 18mm 的槽尺寸精度要求 也很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到 图表

7、2-1 很高的位置精度。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。 2.3 拨拨叉叉（2）的的工工艺艺要要求求 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。 其余 未注明圆角半径R35mm 5锥孔配作 2-M8通孔 图表 2-2 拨叉（2）零件图 其加工有五组加工：铣侧面；拉内花键孔；粗精铣上端面；粗精铣 18H11 底槽； 257H 钻、铰 2-M8 通孔，并攻丝。 （1） 侧面

8、的加工主要是为了后续工序中能有更好的定位面，确保后续加工所要求的精度， 粗糙度在 6.3 即可。 （2） 以为主要加工面，拉内花键槽，槽数为 6 个，其粗糙度要求是底 2212H257H 边，侧边，内孔粗糙度。 6 . 1Ra3.2Ra 2212H 6.3Ra （3） 另一组加工是粗精铣上端面，表面粗糙度要求为。 3.2Ra （4） 第三组为粗精铣 18H11 底槽，该槽的表面粗糙度要求是两槽边，槽底的 3.2Ra 表面粗糙度要求是。 3 . 6Ra （5） 钻并攻丝 2-M8，保证两螺纹孔中心距为 25mm。 2.4 拨拨叉叉（2）零零件件的的结结构构特特点点 拔叉的毛坯为铸造件，在零件图上

9、只有 2 处位置误差要求，即上顶面与花键中心线的平 行度误差0.10， 18H11 槽的两侧面与花键中心线的垂直度误差 0.08 零件外形上大体上与六面体相似，形状大体如下图 （图表 2-3）： 2.5 生生产产纲纲领领、生生产产类类 型型的的确确定定 根据指导老师要求，设计此零件为铸件， 中批量生产，工艺的安排基本倾向于工序分散 原则，设备的选用是通用设备和专用工装，工艺手段以常规工艺为主，新工艺为辅的原则。 3、工工艺艺规规程程设设计计 3.1 确确定定毛毛坯坯的的制制造造形形成成 拨叉 2 毛坯选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。工件尺寸较小单 边余量一般在，结构细密，

10、能承受较大的压力，占用生产的面积较小。1 2mm CA6140 车床拨叉（2） ，零件材料 HT20-40，硬度 190HB210HB，生产类型为中批量生产， 毛坯为铸件，灰铸铁的机械加工余量按 JZ67-62 规定了灰铸铁铸件的三种精度等级和相应的 图表 2-3 零件剖视图 铸件机械加工余量、尺寸偏差和重量偏差，在中批量生产的铸件，采用2 级精度铸件，毛坯 重量由金属机械加工工艺人员手册 表 5-2 有零件80kg，偏差为 7%，故毛坯估算约为 1.0kg，采用 2 级精度铸件，顶面的加工余量和底面的加工余量忽略不计，两侧面的加工余量 也忽略不计，由表 5-4 左右端面的加工余量为 30.8

11、，其余部分均为实心部分。 毛坯如下 （图表 2-4）： 3.2 加加工工工工艺艺过过程程 由以上分析可知。该拨叉零件的主要加工表面是平面、内花键和槽系。一般来说，保证平 面的加工精度要比保证内花键的加工精度容易。因此，对于 拨叉（2）来说，加工过程中的 主要问题是保证内花键的尺寸精度及位置精度，处理好内花键和平面之间的相互关系以及槽的 各尺寸精度。 由上工艺分析知，上端面与槽边均与花键轴有位置度公差，所以， 我们重点需要保证内 花键高精度。 3.3 确确定定各各表表面面加加工工方方案案 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

12、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（2）的加工工艺来说，应选择能够满足内花键加工精 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 图表 2-4 毛坯图 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。 3.3.1 选选择择加加工工方方法法时时，需需考考虑虑的的因因素素 （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）

13、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。再选择前面各工序的 加工方法。 3.3.2 面面的的加加工工 侧面的加工主要是为后续加工做准备，因此，在选择加工方法上可以选用一次性铣面，表 面粗糙度为 6.3。上端面的查参考文献 机械加工工艺手册表 2.1-12 可以确定，上端面的 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7 9IT

14、ITRa 铣的粗糙度可以较小。 3.3.3 孔孔的的加加工工 （1） 加工内花键前的预制孔加工2212H 查参考文献机械加工工艺手册表 2.3-47，由于预制孔的精度为 H12，所以确定预制 孔的加工方案为：一次钻孔，由于在拉削过程中才能保证预制孔表面精度，所以，在加工内花 键前预制孔的精度可适当降低。 （2） 内花键的加工 通过拉刀实现花键的加工，由于拉削的精度高，所以能满足花键表面精度，同时也能保证 预制孔表面精度。 （3） 2-M8 螺纹孔的加工 加工方案定为：钻，攻丝。 3.3.4 槽槽的的加加工工 查参考文献机械加工工艺手册表 2.1-12 可以确定，槽的加工方案为：粗铣 精铣 （）

15、 ，粗糙度为6.30.8，设计要求为 6.3 和 3.2，粗铣时，精度可适当降低。7 9ITITRa 3.4 确确定定定定位位基基准准 3.4.1 粗粗基基准准的的选选择择 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： （1） 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。 （2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。

16、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。 （3） 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。 （4） 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。 （5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以 保证表面间的位置精度。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证

17、拨叉 （2）在整个加工过程 中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉 （2）零件图分析可知，选择作为拨叉 （2）加工粗 基准。 3.4.2 精精基基准准选选择择的的原原则则 （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

18、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。 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 拨叉（2）在整个加工过程 中

19、基本上都能用统一的基准定位。从 拨叉（2）零件图分析可知，它的内花键槽，适257H 于作精基准使用。 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。 3.5 工工艺艺路路线线的的拟拟订订 对于成批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。 拨叉（2）的加工的第一个工 序也就是加工统一的基准。具体安排是：先加工预制孔，再加工花键槽，最后以花键槽定位粗、 精加工拨叉上端面和底槽及 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。 3.5.1 工工序序的的合合理理组组合合 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

20、过程的工序数。确定工序数的基本原则： （1） 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。 （2） 工序集中原则 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

21、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%苏打及 80 90 c 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。保证零件内部基本无杂质、 铁屑、毛刺、砂粒等的残留物。 3.5.2 工工序序的的集集中中与与分分散散 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。 （1） 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

22、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。 （2） 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

23、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。 3.5.3 加加工工阶阶段段的的划划分分 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。 粗加

24、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 Ra=80100m。 （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。表面粗糙度为 Ra=101.25m。 （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

25、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。 （4） 光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一 般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为 IT5IT6,表面粗糙度为 Ra1.250.32m。 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

26、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。 3.5.4 加加工工工工艺艺路路线线方方案案的的比比较较 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 。 如下表（表格 3-1） 表格 3-1 加工工艺路线

27、方案比较表 方案 1方案 2 工序号 工序内容定位基准工序内容定位基准 铣左侧面右侧面和上端 面 铣左侧面右侧面和上端 面 钻预制孔底面和侧面钻预制孔底面和侧面 粗、精铣上端 面 已加工预制孔 和侧面 拉内花键 25H7 已加工预制孔 和侧面 粗、精铣 18H11 底槽 已加工预制孔 和侧面 粗、精铣 18H11 底槽 内花键和侧面 钻 2-M8 通孔， 攻丝 已加工预制孔 和侧面 粗、精铣上端 面 内花键和侧面 拉内花键 25H7 已加工预制孔 和侧面 钻 2-M8 通孔， 攻丝 内花键和侧面 去毛刺，清洗去毛刺，清洗 检验检验 加工工艺路线方案的论证： 方案 1、方案 2 主要区别在于在加

28、工上端面及以下工序时，所选定位基准不同，方案1 选用预制孔为主要定位基准，方案 2 选用花键作主要定位基准，很显然选用内花键做定位基 准更符合设计要求，因为其表面精度更高，且和某些需加工面有位置精度要求。 由以上分析，方案 2 为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程见 表格 3-2。 表格 3-2 加工工艺过程表 工序号工 种工作内容说 明 铸造金属型浇铸铸件毛坯尺寸： 长： 宽： 80mm40mm 高：75mm 预制孔、底槽不铸出 热处理退火 铣铣侧面专用铣夹具装夹； 卧式铣床（X52K） 钻 钻预制孔 2212H 专用夹具装夹；轻型圆柱立 式钻床 (5035)ZQ 拉 拉内花键 2

29、57H 专用夹具装夹； 卧式拉床（L6120） 铣铣底槽 18H11， 深 35mm 专用夹具装夹； 卧式铣床（） 52XK 铣粗、精铣上端面专用夹具装夹； 卧式铣床（） 52XK 钻 攻丝 钻通孔6.7mm 攻 M8 螺纹 专用夹具装夹； 摇臂钻床 ( 3025)Z 去毛刺，清洗 检验， 入库 3.6 拨拨叉叉（2）的的偏偏差差，加加工工余余量量，工工序序尺尺寸寸及及毛毛坯坯尺尺寸寸的的确确定定 拨叉（2）其材料是 HT2040，采用的是金属型铸造，生产类型为中批量生产。 3.6.1 毛毛坯坯的的结结构构工工艺艺要要求求 （1）拨叉（2）为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： 铸件的壁厚应合

30、适、均匀，不得有突然变化。 铸造圆角要适当，的得有尖棱、尖角。 铸件的结构要尽量简化。 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。 （2） 设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： 各加工面的几何形状应尽量简单。 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

31、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。 3.6.2 拨拨叉叉（2）的的偏偏差差计计算算 （1） 侧面加工的偏差及加工余量计算 本次加工面用于以后加工中的定位面，一次性铣削到尺寸 80mm，查参考文献互换性与 技术测量表 1-25，得侧面加工偏差为。 0.3mm （2） 预制孔及花键孔的偏差及加工余量计算 加工预制孔时，由于铸造是没铸出，且为一次钻出，通过拉削后保证花键尺寸 ，预制孔尺寸，查参考文献机械加工工艺手册表 2.3-54，得花 257H mm2212Hmm 键拉削余量为 0.7-0.8mm，取 0.8mm，即预制孔加工到，一次拉削到设计要求

32、，查 21.2mm 参考文献机械加工工艺手册表 1.12-11，得花键偏差为。 0.045 0 mm （3）拨叉（2）上端面的偏差及加工余量计算 根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。 各工步余量如下： 粗铣：参照参考文献机械加工工艺手册表 3.2-23。其余量值规定为， mm4 . 37 . 2 现取。表 3.2-27 粗铣平面时厚度偏差取。 mm0 . 3 mm 0 28. 0 精铣：参照参考文献机械加工工艺手册表 2.3-59，其余量值规定为。 1mm 铸造毛坯的基本尺寸为根据参考文献机械加工工艺手册表 2.3- 723.0 176mm 。 11,铸件尺寸公差等级选用 IT7，再查表 2.

33、3-9 可得铸件尺寸公差为1.1mm。 毛坯的名义尺寸为： 723.0 176mm 。 毛坯最小尺寸为：76 0.5575.45mm 毛坯最大尺寸为：76 0.5576.55mm 粗铣后最大尺寸为： 72 173mm 粗铣后最小尺寸为： 730.2872.72mm 精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即保证尺寸 72mm，表面与花键轴的平行度公差为 0.1mm。 （4） 18H11（）槽偏差及加工余量： 0.018 0 18 铸造时槽没铸出，参照参考文献 机械加工工艺师手册表 21-5，得粗铣其槽边双边机 加工余量 2Z=2.0mm，槽深机加工余量为 2.0mm，再由参照参考文献实用金属切削手册 表

34、21-5 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 粗铣两边工序尺寸为：； 18216mm 粗铣后毛坯最大尺寸为：； 160.1116.11mm 粗铣后毛坯最小尺寸为： 16+0=16mm； 粗铣槽底工序尺寸为： 33mm； 精铣两边工序尺寸为：，已达到其加工要求：。 0.013 0 18 0.018 0 18 （5） 2-M8 螺纹偏差及加工余量： 参照参考文献机械加工工艺手册表 2.2-2，2.2-25,2.3-13 和参考文献互换性与技术 测量表 1-8，可以查得： 钻孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是 12IT12.5Raum0.15mm 查参

35、考文献机械加工工艺手册表 2.3-47，表 2.3-48，表 2.3-71。确定工序尺寸及加工 余量为： 加工该组孔的工艺是：钻 攻丝 钻孔： 6.7mm 攻丝：攻 2-M8 螺纹孔。 3.7 确确定定切切削削用用量量及及基基本本工工时时（机机动动时时间间） 工工序序 1：铣铣侧侧面面 机床：卧式铣床 刀具：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 10-231，选用高速钢错齿三面刃铣刀， 规格为：，齿数为 12 齿。 160,40,32Dmm dmm Lmm 铣削深度： p a1 p amm 每齿进给量：查参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.4- f a 75，取。 0.2 0.3 f mm

36、a z 0.33.6 f mmmm a zr 铣削速度：查参考文献实用机械加工工艺手册 表 11-94，得 V ，取 15 200.25 0.33 min mm V s 0.3mV s 机床主轴转速： n 10001000 0.3 60 35.83 /min 3.14 160 V nr D 查参考文献实用机械加工工艺手册 表 3.1-74 取 37.5 /minnr 实际切削速度： v 3.14 160 37.5 0.31/ 10001000 60 Dn vm s 进给量： f V3.6 12 37.5/6027/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f27/1620/min m

37、f fVmm smm 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l75lmm 刀具切入长度： 1 l 1 0.5(1 2)lD =82mm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 75822 0.1min 1620 j m lll t f 工工序序 2：钻钻预预制制孔孔 机床：轻型圆柱立式钻床 (5035)ZQ 刀具：查参考文献实用机械加工工艺手册 表 10-175，选高速钢直柄麻花钻，钻预制 孔到21.2mm，所以。 21.2dmm 进给量：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.4-38，取 f0.5/fmm r 切削速度：参照参考文献实用机械加工工艺

38、手册 表 2.4-41，取 V0.45/Vm s 机床主轴转速，有： n ， 10001000 0.45 60 405.6 /min 3.14 21.2 v nr d 按照参考文献实用机械加工工艺手册 表 3.1-36，取 475 /minnr 所以实际切削速度： v 3.14 21.2 475 0.52/ 10001000 60 dn vm s 切削工时 被切削层长度 ： l80lmm 刀具切入长度： 1 l 1 21.2 (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： 2j t 2 80

39、63 0.37min 0.5 475 j L t fn 工工序序 3：拉拉内内花花键键 257H 机床：卧式拉床 L6120。 刀具：查参考文献复杂刀具设计手册表 1.3-1，选择拉刀类型为矩形花键拉刀第三型 号，该刀具特点：拉削长度大于 30mm，同时加工齿数不小于 5。材料：W18Cr4V 做拉刀材 料，柄部采用 40Cr 材料（具体刀具设计见拉刀设计）。 拉削过程中，刀具进给方向和拉削方向一致，拉刀各齿齿升量详见拉刀设计，拉削的进给 量即为单面的齿升量。查 参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.4-118 和 2.4-119，确定拉 削速度=0.1160.08，取。 v mm s 0.1

40、0mmv s 拉削工件长度 ：； l80lmm 拉刀长度：（见拉刀设计） ； 1 l 1 995lmm 拉刀切出长度=510mm，取。 2 l 2 10lmm 走刀次数一次。 根据以上数据代入公式（计算公式由 参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-20 获得） ，得机动时间 j t 12 80995 10 10.850.18min 10001000 0.1 j lll tss v 工工序序 4：粗粗、精精铣铣 18H11 底底槽槽 机床：立式升降台铣床（） 52XK 刀具：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 21-5 选用高速钢镶齿三面刃铣刀。外 径 160mm，内径 40mm，刀宽粗铣

41、 16mm，精铣 18mm，齿数为 24 齿。 （1） 粗铣 16 槽 铣削深度： p a33 p amm 每齿进给量：查参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.4-75，得 f a ，取。 0.2 0.3/ f amm z0.2/ f amm z 铣削速度：查参考文献机械加工工艺师手册表 30-33，得 V 14 min m V 机床主轴转速： n 10001000 14 27.9 /min 3.14 160 V nr D 查参考文献实用机械加工工艺手册 表 3.1-74 取 30 /minnr 实际切削速度： v 3.14 160 30 0.25/ 10001000 60 Dn vm s 进

42、给量： f V0.2 24 30/602.4/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f2.4/144/min mf fVmm smm 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l40lmm 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 1 次 机动时间： 1j t 12 1 40812 0.85min 144 j m lll t f （2） 精铣 18 槽 切削深度： p a35 p amm 根据参考文献实用机械加工工艺手册 表查得：进给量,查 2.476 0.05/ f amm z 参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.4-

43、82 得切削速度， 23/minVm 机床主轴转速： n ， 10001000 23 45.8 /min 3.14 160 V nr d 查参考文献实用机械加工工艺手册 表 3.1-74 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 V0.05 24 47.5/600.95/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f0.18/57/min mf fVmm smm 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l40lmm 刀具切入长度： 1 l 1 0.5(1 2)lD =81mm 刀具切出长度：取

44、 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 40812 1.52min 57 j m lll t f 本工序机动时间 12 0.85 1.522.37min jjj ttt 工工序序 5：粗粗、精精铣铣上上端端面面 机床：卧式铣床 52XK 刀具：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 10-231，选用高速钢错齿三面刃铣刀， 规格为：，齿数为 12 齿。 160,40,32Dmm dmm Lmm （1） 粗铣上端面 铣削深度： p a3 p amm 每齿进给量：查参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.4-75， f a ，取。 0.15 0.25 f mm a z 1

45、.8 f mm a r 铣削速度：查参考文献实用机械加工工艺手册 表 11-94，得 V ，取 15 200.25 0.33 min mm V s 0.3mV s 机床主轴转速： n 10001000 0.3 60 35.83 /min 3.14 160 V nr D 查参考文献实用机械加工工艺手册 表 3.1-74 取 37.5 /minnr 实际切削速度： v 3.14 160 37.5 0.31/ 10001000 60 Dn vm s 进给量： f V1.8 12 37.5/6013.5/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f13.5/810/min mf fVmm s

46、mm 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l80lmm 刀具切入长度： 1 l 1 0.5(1 2)lD =82mm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 80822 0.3min 810 j m lll t f （2） 精铣上端面 切削深度： p a1 p amm 根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 11-91 查得：每齿进给量 ,取，根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 0.01 0.02/ f amm z0.24/ f amm r 11-94 查得切削速度 30/minVm 机床主轴转速： n ， 10001000 30 59.7 /min

47、3.14 160 V nr d 按照参考文献实用机械加工工艺手册 表 3.1-74 取 60 /minnr 实际切削速度： v 3.14 160 60 0.50/ 10001000 60 Dn vm s 进给量： f V0.24 12 60/602.88/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f2.88/172.8/min mf fVmm smm 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l80lmm 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： 1j t 12 1 80812 0.95min 172.8 j

48、 m lll t f 本工序机动时间 12 0.30.951.25min jjj ttt 工工序序 6：钻钻 M8 孔孔并并攻攻丝丝 机床：摇臂钻床 3025Z 刀具：根据参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 4.3-9 硬质合金锥柄麻花钻头。 （1） 钻孔mm 6.7 钻孔前铸件为实心，根据上文所的加工余量先钻孔到再攻丝，所以。 6.7mm 6.7Dmm 钻削深度： p a9.5 p amm 进给量：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.4-38，取 frmmf/33 . 0 切削速度：参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.4-41，取 V0.41/Vm s 机床主轴转速，有： n

49、， 10001000 0.41 60 1169.31 /min 3.14 6.7 v nr d 按照参考文献实用机械加工工艺手册 表 3.1-31 取 1600 /minnr 所以实际切削速度： v 3.14 6.7 1600 0.56/ 10001000 60 dn vm s 被切削层长度 ： l42lmm 刀具切入长度： 1 l 1 6.7 (1 2)12012.893 22 r D lctgkctgmmmm 刀具切出长度： 取 2 lmml41 2 2 2lmm 走刀次数为 1，钻孔数为 2 个 机动时间： 1 j t 1 4232 220.5min 0.33 1600 j L t fn

50、 （2） 攻 2-M8 螺纹通孔 刀具：钒钢机动丝锥 进给量：查参考文献实用机械加工工艺手册 表 1.8-1 得所加工螺纹孔螺距 f ,因此进给量 1.25pmm1.25/fmm r 切削速度：参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.4-105，取 V 0.133/7.98/minVm sm 机床主轴转速：，取 n0 10001000 7.98 317.68 /min 3.14 8 V nr d 350 /minnr 丝锥回转转速：取 n回350 /minnr 回 实际切削速度： V 0 3.14 8 350 0.15/ 10001000 60 d n Vm s 被切削层长度 ： l9.5l

51、mm 刀具切入长度： 1 l 1 (1 3)3 1.253.75lfmm 刀具切出长度：，加工数为 2 2 l 2 2 33 1.253.75lfmm （） 机动时间： 2j t 1212 2 9.53.753.759.53.753.75 220.13min 1.5 3501.5 350 j llllll t fnfn 回 （）（） 本工序机动时间：。 j t 12 0.50.130.63min jjj ttt 3 3. .8 8 时时间间定定额额计计算算及及生生产产安安排排 根据要求，拨叉（2）为中批量生产。一年以 240 个工作日计算，每天的产量应不低于 21 件。设每天的产量为 21 件

52、。再以每天 8 小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不 大于 22.8min。 参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-2，机械加工单件（生产类型：中批以上） 时间定额的计算公式为： （大量生产时） Ntkttt zzfjd /%)1)( 0/Ntzz 因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： %)1)(kttt fjd 其中： 单件时间定额 d t 基本时间（机动时间） j t 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的 f t 时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值 k 3.8.1 铣铣侧侧面面 加工机

53、动时间： j t0.1min j t 辅助时间：参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-41，取工步辅助时间为 f t 。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查 参考文献实用机械加工工艺手册 表 0.41min 2.5-42，取装卸工件时间为。则 min1 0.41 11.41min f t ：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-43， k12.14k 单件时间定额有： d t 22.8min ()(1%)(0.1 1.41)(1 12.14%)1.69min djf tttk 因此，达到生产要求。 3.8.2 钻钻预预制制孔孔 加工机动时间： j t0.37min j t 辅助

54、时间：参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-41，取工步辅助时间为 f t 。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查 参考文献实用机械加工工艺手册 表 1.55min 2.5-42，取装卸工件时间为。则 min1 1.55 12.55min f t ：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-43， k12.14k 单件时间定额有： d t 22.8min ()(1%)(0.372.55)(1 12.14%)3.27min djf tttk 因此，达到生产要求。 3.8.3 拉拉 25H7 内内花花键键 机动时间： j t0.18min j t 辅助时间：参照参考文献实用金属切削手册

55、表 2.5-66，取工步辅助时间为 f t 。查参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-67 取装卸工件时间为。则 1.4min0.5min 1.40.51.9min f t ：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-68 得 k11.6k 单间时间定额有： d t 22.8min ()(1%)(0.18 1.9)(1 11.6%)2.28min djf tttk 因此，达到生产要求。 3.8.4 粗粗、精精铣铣 18H11 底底槽槽 （1） 粗铣 16 槽 机动时间： j t 粗 0.85min j t 粗 辅助时间：参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-45，取工步辅助时间

56、为 f t 。查参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-46 取装卸工件时间为，单件 0.41min1min 加工时已包括布置、休息时间，由于此次工序中装夹了两个加工件，应乘以多件装夹系数，查 该表注释得两件装夹系数为 0.6，因此装卸工件时间min，则 11 0.61.6 。 0.85 1.62.45min f t ：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-48， k13k 单间时间定额有： d t 22.8min ()(1%)(0.852.45)(1 13%)3.73min dfj tttk 粗 因此，达到生产要求。 （2） 精铣 18H11 槽 机动时间： j t 精 1.52m

57、in j t 精 辅助时间：参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-45，取工步辅助时间为 f t 。查参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-46 取装卸工件时间为，单件 0.41min1min 加工时已包括布置、休息时间，由于此次工序中装夹了两个加工件，应乘以多件装夹系数，查 该表注释得两件装夹系数为 0.6，因此装卸工件时间为min，则 11 0.61.6 。 1.52 1.63.12min f t ：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-48， k13k 单间时间定额有： d t 22.8min ()(1%)(1.523.12)(1 13%)5.24min dfj tt

58、tk 精 因此，达到生产要求。 3.8.5 粗粗、精精铣铣上上端端面面 加工机动时间： j t1.25min j t 辅助时间：参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-45，取工步辅助时间为 f t 。查参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-46 取装卸工件时间为。则： min41 . 0 1min min41 . 1 141 . 0 f t ：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-48， k13k 单间时间定额有： d t 22.8min ()(1%)(1.25 1.41)(1 13%)3min djf tttk 因此，达到生产要求。 3.8.6 钻钻、攻攻 2-M8 螺螺

59、纹纹孔孔 （1） 钻6.7mm 孔 机动时间： j t0.5min j t 辅助时间：参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-41，取工步辅助时间为 f t 。查参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-42 取装卸工件时间为。则： 1.55minmin1 1.55 12.55min f t ：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-43， k14.12k 单间时间定额有： d t 22.8min ()(1%)(0.52.55)(1 12.14%)3.42min djf tttk 因此，达到生产要求。 （2） 攻 2-M8 螺纹孔 机动时间： j t0.13min j t 辅助时间

60、：参照参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-41，取工步辅助时间为 f t 。查参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-42 取装卸工件时间为。则： 1.55minmin1 1.55 12.55min f t ：根据参考文献实用机械加工工艺手册 表 2.5-43， k14.12k 单间时间定额有： d t 22.8min ()(1%)(0.132.55)(1 12.14%)3.01min djf tttk 因此，达到生产要求。 4 4、专专用用夹夹具具设设计计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工 拨叉（2）零件时，需要设 计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设