拨叉120705设计

1、攀枝花学院本科毕业设计拨叉(12-07-05 )加工工艺及夹具设计学生姓名：彭帆学生学号：200310621037院(系):机电工程学院年级专业：03级机械设计制造及其自动化指导教师：卢宗彪副教授二00七年六月攀枝花学院本科毕业设计摘要摘 要此次设计是对拨叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，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 拨叉，加工工艺，

2、专用夹具，设计I攀枝花学院毕业设计ABSTRACT目录摘要错误！未找到引用源。ABSTRACTII1绪论12拨叉的分析22.1拨叉的工艺分析22.2拨叉的工艺要求23工艺规程设计53.1加工工艺过程53.2确定各表面加工方案53.2.1影响加工方法的因素53.2.2加工方案的选择63.3确定定位基准63.2.1粗基准的选择63.2.1精基准选择的原则73.4工艺路线的拟订73.4.1工序的合理组合83.4.2工序的集中与分散83.4.3加工阶段的划分93.4.4加工工艺路线方案的比较103.5拨叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定123.5.1毛坯的结构工艺要求123.5.2拨叉的偏差

3、计算123.6确定切削用量及基本工时（机动时间）143.7时间定额计算及生产安排224镗孔夹具设计254.1研究原始质料254.2定位、夹紧方案的选择254.3切削力及夹紧力的计算254.4误差分析与计算274.5零、部件的设计与选用284.5.1定位销选用284.5.2夹紧装置的选用294.6夹具设计及操作的简要说明295铣槽夹具设计305.1研究原始质料305.2定位基准的选择305.3切削力及夹紧分析计算305.4误差分析与计算325.5零、部件的设计与选用335.5.1定位销选用335.5.2夹紧装置的选用335.5.3定向键与对刀装置设计335.6夹具设计及操作的简要说明366钻孔夹

4、具设计376.1研究原始质料376.2定位基准的选择376.3切削力及夹紧力的计算376.4误差分析与计算386.5零、部件的设计与选用396.5.1定位销选用396.5.2夹紧装置的选用406.5.3钻套、衬套、钻模板设计与选用406.6夹具设计及操作的简要说明41结论42参考文献43致谢44错误！未找到引用源。攀枝花学院毕业设计1绪论1绪论机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通四年所学的知识，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

5、、生产率及其加工产品的经济效 益，生产规模的大小、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。而本次对于拨叉加工工艺及夹具设计的主要任务是：错误！未找到引用源。 完成拨叉零件加工

6、工艺规程的制定；错误！未找到引用源。 完成镗孔、铣槽、钻孔三个专用夹具的设计。通过对拨叉零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要 加工面和加工粗、精基准，从而制定出拨叉加工工艺规程；对于专用夹具的设计， 首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产 情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。1攀枝花学院毕业设计2拨叉的分析2拨叉的分析2.1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，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。 拨叉的底面、大头孔上平面和小头孔粗糙度要求都是 Ra1.6，所以

7、都要求精加工。 其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，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。图2.1拨叉零件图

8、该加工有七个加工表面：平面加工包括拨叉底面、大头孔上平面；孔系加工 包括大、小头孔、6小孔；小头孔端20.500.3的槽加工以及大头孔的铣断加工。错误！未找到引用源。以平面为主有：错误！未找到引用源。拨叉底面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是 Ra=1.6 ；错误！未找到引用源。大头孔端面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是Ra = 1.6。错误！未找到引用源。孔系加工有：错误！未找到引用源。44的大头孔粗、精镗加工，其表面粗糙度为 Ra=6.3 ；错误！未找到引用源。20H9的小头孔钻、扩和铰加工，其表面粗糙度要求Ra =1.6 ；错误！未找到引用源。*6的小孔钻加工，*6小孔表面粗糙度要求Ra =1

9、2.5。错误！未找到引用源。小头孔端20.500.3槽的加工，该槽的表面粗糙度要求是两槽边Ra =1.6，而槽底的表面粗糙度要求是 Ra二6.3。错误！未找到引用源。最后为大头孔的铣断加工，要求断口粗糙度Ra = 6.3 o拨叉毛坯的选择模锻，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量 一般在13mm，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年 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模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攀枝花学院毕业设计3工艺规程设

10、计293工艺规程设计3.1加工工艺过程由以上分析可知，该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，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：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

11、成的。对于我们设计拨叉的加工工 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错误！未找到引用源。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。错误！未找到引用源。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。女口、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。错误！未找到引用源。要

12、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。错误！未找到引用源。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。错误！未找到引用源。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。IT6，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 表面粗糙度为Ra0.63卩m并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序 可为粗车一一半精车一一淬火一一粗磨。322

13、加工方案的选择错误！未找到引用源。 由参考文献3表2.112可以确定，平面的加工方 案为：粗铣一一精铣(IT7 : IT9 ),粗糙度为R.6.30.8，一般不淬硬的平面， 精铣的粗糙度可以较小。错误！未找到引用源。由参考文献3表2.111确定，44孔的表面粗糙度要求为6.3，则选择孔的加方案序为：粗镗一一精镗。错误！未找到引用源。小头孔20H9加工方法：加零件毛坯不能直接锻出孔，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 Ra =1.6，所以选择加工的方法是钻一一扩一一 铰。错误！未找到引用源。6孔加工方法：因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是Ra =12.5，所以

14、我们采用一次钻孔的 加工方法。错误！未找到引用源。小头端面槽2O.5oO.3的加工方法是：因槽两侧面表面粗糙度的要求较高，为 Ra =1.6，所以我们采用粗铣一一精 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：错误！未找到引用源。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。错误！未找

15、到引用源。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。错误！未找到引用源。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。错误！未找到引用源。 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，能保证拨叉在整个加 工过程中基本上都能用

16、统一的基准定位。 从拨叉零件图分析可知，主要是选择加 工拨叉底面的装夹定位面为其加工粗基准。3.2.1精基准选择的原则错误！未找到引用源。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。错误！未找到引用源。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。错

17、误！未找到引用源。 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，能保证拨叉在整个加 工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从

18、拨叉零件图分析可知，它的底平面与 20H9小头孔，适于作精基准使用。但用一个平面和一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。 至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用 44的孔为加工基准。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。 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

19、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：错误！未找到引用源。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。错误！未找到引用源。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

20、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 809 0 c的含0.4%1.1% 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 200mg o3.4.2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

21、工，反之为工序分散。错误！未找到引用源。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。错误！未找到引用源。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

22、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。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：错误！未找到引用源。粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多于的金属，为以后的精加工创造较好的条 件，并为半精加工

23、，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IT11 IT12。粗糙度为Ra8（100卩m错误！未找到引用源。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 Ra1（ 1.25 卩 m错误！未找到引用源。精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量，主要

24、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Rai（1.25卩m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

25、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：表3.1加工工艺路线方案比较表工序号万案I万案U工序内容定位基准工序内容定位基准010粗铣平面E、F平 面和*20H9 孔粗、精铣E平面平 面 和20H9 孔020精铣平面E、F平

26、面和*20H9 孔粗、精铣F平面平 面 和*20H9 孔030钻、扩、铰：*20H9 孔底面和侧面钻、扩、铰：*20H 9 孔底面和侧面040粗镗帖4孔底面和 20孔粗、精镗帖4孔底面和20孔050精镗$44孔底面、*20孔和帖4孔粗、精铣20.53槽底面、*20孔 和帖4孔060粗铣20.5003槽底面、*20孔和帖4孔钻： 6孔底面、*20孔 和帖4孔070精铣20.5003槽底面和 20孔铣断底面和20孔080钻： 6孔检验090铣断底面和 20孔加工工艺路线方案的论证:错误！未找到引用源。从前两步工序可以看出：方案U把粗、精加工都安排在一个工序中， 以便装夹、安装工件。错误！未找到引用

27、源。 再看后面的镗孔、铣槽工序，方案I把粗、精加工 分在两个不同的工序中，而方案U都在一个工序中，这样不但有利于工件的安装， 且在设计专用夹具时也可以减少工件的安装次数。方案2中其工序较为集中，如粗、精加工都安排在一个工序中，以便装夹、 安装工件。由以上分析：方案U为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如表3.2加工工艺过程表工序号工种工作内容说 明010锻造模锻铸件毛坯尺寸：长：195.6mm 宽：68mm 高：45.2mm孑L: 41020热处理退火030铣粗、精铣E平面工件用专用夹具装 夹；双立轴圆工作台铣床(X52K)040铣粗、精铣F平面工件用专用夹具装 夹；双立轴圆工作台铣

28、床(X52K)050钻、扩、铰将孔20H9钻到直径 d =17mm再将*17扩孔到*19.7 最后进行铰加工到要求尺寸 *20H9工件米有专用夹具 装夹，机床选用摇臂钻床(Z3025 )060粗、精镗粗、精镗孔*44工件用专用夹具装 夹；立式铣镗床(T68 )070粗、精铣粗、精铣20.5：3槽工件用专用夹具装 夹；双立轴圆工作台铣床(X52K)080钻钻6到要求尺寸工件用专用夹具装夹；摇臂钻床(Z3025)090铣断将大头孔44铣断100检验110入库清洗，涂防锈油3.5拨叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定拨叉的锻造采用的是45钢模锻制造，其材料是45,生产类型为中批量生产， 采用

29、模锻毛坯。3.5.1毛坯的结构工艺要求拨叉为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求：错误！未找到引用源。由于模锻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。错误！未找到引用源。为了使金属容易充满模膛和减少工序，模锻件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免模锻件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、 高台等结构。错误！未找到引用源。模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构。错误！未找到引用源。模锻件的整体结构应力求简单。错误！未找到引用源。工艺基准以设计基准相一致。错误！未找到引用源。便于装夹、加工和检查。错误！未找到引用源。结构要素统一

30、，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拨叉的偏差计算错误！未找到引用源。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2.0 2.5mm ,现取

31、2.2mm。查3可知其粗铣时精度等级为IT12，粗铣平面时厚度偏差取-0.21mm 精铣：由参考文献3表2.359,其余量值规定为1.0mm。锻造毛坯的基本尺寸为42 2.2 1. 45.2mm，又由参考文献4表1119 可得铸件尺寸公差为盂。毛坯的名义尺寸为：42 - 2.2 1.0 = 45.2mm 毛坯最小尺寸为：45.2 一 0.6 = 44.6mm毛坯最大尺寸为：45.2 1.4 =46.6mm 粗铣后最大尺寸为：421.0=：43mm粗铣后最小尺寸为：42 一0.2仁41.79mm精铣后尺寸与零件图尺寸相同，且保证各个尺寸精度15d 8。错误！未找到引用源。大小头孔的偏差及加工余量

32、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 20H9 :钻孔的精度等级：IT =12，表面粗糙度Ra=12.5um，尺寸偏差是0.21mm。 扩孔的精度等级：IT =10，表面粗糙度Ra =3.2um,尺寸偏差是0.084mm。铰孔的精度等级：IT =8，表面粗糙度Ra =1.6um ,尺寸偏差是0.043mm。 孔44粗镗孔的精度等级：IT =13，表面粗糙度Ra =12.5um ,尺寸偏差是0.39mm。 精镗孔的精度等级：IT =8 ,表面粗糙度Ra = 1.6um ,尺寸偏差是0.039mm。根据工序要求，小头孔加工分为钻、扩、铰三个工序

33、，而大头孔加工分为粗镗、精镗二个工序完成，各工序余量如下：钻20H9孔参照参考文献3表2.347,表2.348。确定工序尺寸及加工余量为：加工该孔的工艺是：钻一一扩一一铰钻孔：17扩孔：19.72Z=2.7mm（Z为单边余量）铰孔：202Z= 0.3mm（Z为单边余量）镗孔44加工该孔的工艺是：粗镗一一精镗粗镗： 43.2 孔，2Z =2.2mm ;精镗： 44 孔，2Z = 0.8mm ;锻件毛坯孔的基本尺寸分别为 : 44 - 2.2 -0.8 = 41mm错误！未找到引用源。粗、精铣20.5003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

34、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00.110，精加工为00.013。槽两边毛坯名义尺寸为：20.5-2 =18.5mm槽两边毛坯最大尺寸为：18.5 0.110 =18.5.110mm槽两边毛坯最小尺寸为：18.50 =18.50mm粗铣两边工序尺寸为：18.5oo.110粗铣槽底工序尺寸为：27精铣两边工序尺寸为：20.500013，已达到其加工要求：20.5003。3.6确定切削用量及基本工时(机动时间)工序1:粗、精铣E平面。机床：卧式铣床X6012刀具：硬质合金可转位端铣刀(面铣刀)，材料：YT15,100mm，齿数Z =5,此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z

35、=2.2mm所以铣削深度ap: ap=2.2mm精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度ap : ap = 1.0mm每齿进给量af :根据参考文献3表2.473,取af =0.15mm/Z :根据参考文献3表2.481,取铣削速度V =2.8m s每齿进给量af :根据参考文献3表2.473,取af -0.18mm/Z根据参考 文献3表2.481,取铣削速度V = 2.47m s机床主轴转速n:1000V1000 2.47 60n471.97r/minKd3.14X100按照参考文献3表3.174,取n =475r/min实际铣削速度v:dn 3.14x100475v2.49m/s100

36、0 1000 60进给量 Vf : Vf 二 afZn =0.18 5 475/60 ： 7.12mm/s工作台每分进给量 fm : fm =Vf = 7.12mm/s = 427.5mm/mina ；:根据参考文献3表2.481,取a ；二60mm切削工时被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I =141mm , l 68mm刀具切入长度h:h =0.5(D - - D2 -a2；)( 1 3)= 0.5(100 .1002 一602) (1 3) = 12mm刀具切出长度：取l2 =2mm走刀次数为1机动时间如：tj一丄戈41 12 2 ：. 0.36min j jfm427.5l |._ 12

37、68 -12 -2机动时间 11 : tj1 -0.19minjfm427.5所以该工序总机动时间tj =tj1tj1 =0.55min工序2:粗、精铣F面。机床：卧式铣床X6012刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：YT15, D = 100mm，齿 数8,此为细齿铣刀。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度ap: ap=2.2mm精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度ap : ap = 1.0mm每齿进给量af :根据参考文献3表2.473,取af =0.18mm/Z根据参考文献3表2.481,取铣削速度V = 2.47m s每齿进给量af :根据参考文献3表2.473,取

38、af =0.15mm/Z :根据参 考文献3表2.481,取铣削速度V =2.8m s机床主轴转速n:1000V000 2.8 60n535r /minHd 3.14汉100按照参考文献3表3.131,取n =600r/mi ndn 3.14 100 600,头际铣削速度v : v3.14m/s1000100060进给量 Vf : Vf 二 afZn= 0.15 8 600/60 = 12mm/s工作台每分进给量 fm :fm =Vf =12mm/s = 720mm/min被切削层长度l :由毛坯尺寸可知l =141mm , l=68mm 刀具切入长度h :精铣时h二D = 100mm刀具切出

39、长度l2 :取l2 =2mm走刀次数为1tj2Il r l2fm1411002 小0.34 mi n720机动时间tj2 : tj2fm681002门0.24min720所以该工序总机动时间tj =tj2 tj2 =0.58min工序3:钻、扩、铰 20H9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。错误！未找到引用源。钻孔20H9钻孔20H9时先采取的是钻17孔，再扩到19.7，所以D=17mm。切削深度ap : ap = 8.5mm进给量f :根据参考文献3表2.438,取f = 0.33mm/r。切削速度V :参照参考文献3表2.441，取V=0.4

40、8m s。机床主轴转速n:1000v1000 0.48 60“.n539.53r/min ,兀d3.14 汉 17按照参考文献3表3.131,取n =630r/mi n所以实际切削速度v : v二上 =3.14 17 630 ： 0.56m/s10001000X60切削工时被切削层长度I : I二42mm刀具切入长度h:D17l1ctgkr (1 2) ctg120 1 = 5.9mm ： 6mm22刀具切出长度l2: l2 =14mm 取l2 = 3mm走刀次数为1机动时间 t 1 : 切 =丄4263 : 0.25minj fn 0.33 沢 630错误！未找到引用源。扩孔20H9刀具：根

41、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20H9时先采取的是先钻到 17孔再扩到19.7，所以D = 19.7mm ,d1 =17切削深度ap : ap = 1.35mm进给量f :根据参考文献3表2.452,取f =0.6mm/r。 切削速度V :参照参考文献3表2.453,取V = 0.44m s 机床主轴转速n:1000v1000 0.44 60n426.78r/min兀D 3.14叮9.7空旦 500： 0.52m/s1000 60按照参考文献3表3.131,取n =500r/mi n所以实际切削速度v : v二卫1000切削工时被切削层长度I

42、: I二42mm刀具切入长度h有：d1ctgkr (1 219:7 17 ctg120 2 = 2.86mm ： 3mm2 2刀具切出长度l2: l2 =14mm，取 l2 = 3mm走刀次数为1tj2L 二丝Ugminfn 0.6 5001000 0.32 60 305.73r /min3.14 20表 3.1 31 取 n =315r/min二 Dn 3.14 20 600v0.63m / s1000 1000 60实际切削速度切削工时 被切削层长度 刀具切入长度I = 42mmI1 ,l1= D，02却小仆沪刀具切出长度I2: l2 =14mm20 _19 7ctg 1202 ： 2.0

43、9mm取 I2 =3mm错误！未找到引用源。铰孔20H9 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 ap : ap 二 0.15mm，且 D = 20mm。进给量f :根据参考文献3表2.458, f = 1.0 2.0mm/r取f二2.0mm/r。切削速度V :参照参考文献3表2.460,取V=0.32m/s。 机床主轴转速n:1000V按照参考文献3走刀次数为1机动时间 t 3: tj3L 42 2.09 3 :- 0.07 minj nf 2 汇 315该工序的加工机动时间的总和是 tj : tj =0.25 0.16 0.07 = 0.48min工序4

44、:粗、精镗44孔。机床：卧式金刚镗床T740K刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： YT5错误！未找到引用源。粗镗44孔单边余量Z=1.1mm一次镗去全部余量a 1.1mm，毛坯孔径d0 =41mm。进给量f :根据参考文献3表2.466,刀杆伸出长度取200mm，切削深度为1.1 mm。因此确定进给量f =0.2mm/ r。切削速度V :参照参考文献3表2.445,取V =2.0m/s = 120m/min。机床主轴转速n:1000V二 d1000 1203.14 43.2:912.11r / min按照参考文献3表3.141,取n =1000r/min实际切削速度v:dnv 二10003.14

45、43.2 10001000 60:2.24m/ s工作台每分钟进给量 fm : fm =fn =0.2 1000二200mm/min被切削层长度I : I =15mma2 2刀具切入长度h : l1- (2 3) 2 ： 3.27mmtgkrtg30s刀具切出长度l2: l2 = 3 5mm取l2 =4mm机动时间tj1_ ll 1 丄一 fm15 3.27 42001 ： 0.11 min错误！未找到引用源。精镗44孔粗加工后单边余量 Z=0.4mm 一次镗去全部余量，ap = 0.4mm，精镗后孔径 d = 44mm进给量f :根据参考文献3表2.466,刀杆伸出长度取200mm，切削深

46、度为0.4mm。因此确定进给量f = 0.15mm/ r切削速度V :参照参考文献3表2.445,取V =2.1m/s = 126m/min机床主轴转速n:1000V d1000 1263.14 44:948.17r/ min按照参考文献3表3.14 41,取n =1000r/min实际切削速度v:dnv 二10003.14 44 10001000 60:2.64m/s工作台每分钟进给量 fm : fm=fn=0.15 1000= 150mm/min被切削层长度I : I -15mm刀具切入长度l1 : l1(2 3)2 3.5mmtgtg30刀具切出长度l2 ： l2=35mm取l2 =4m

47、m行程次数i : i = 1lk 1 l215 3.5 4机动时间 t 2 : tj2 -1 : 0.104minJfm217.5所以该工序总机动工时.=0.11 0.15 =0.26min工序5:粗、精铣20.5003槽。机床：双立轴圆工作台铣床 X52K刀具：错齿三面刃铣刀错误！未找到引用源。粗铣18.5槽切削深度ap : ap =9.5mm根据参考文献3表2.4-76查得：进给量af =0.06mm/z,根据参考文献1 表30 -32查得切削速度 V = 24m/min 。机床主轴转速n:1000Vd1000 243.14 125:62.1r / min按照参考文献3表3.174,取n

48、=75r/min实际切削速度v: dnv 二10003.14 125 751000 60:0.50m/ s进给量 Vf : Vf =afZn=0.06 18 75/60 = 1.35mm/s工作台每分进给量 fm :fm =Vf =1.35mm/s = 81mm/min被切削层长度l :由毛坯尺寸可知l =20mm,刀具切入长度l1 :h =0.5D (1 2)=63mm刀具切出长度 走刀次数为1:取 12 = 2mm机动时间tj1:+I l1 I220 63 2t ；11.05 mi njfm81错误！未找到引用源。精铣20.5槽切削深度ap : ap = 2.0mm根据参考文献3表2.4一

49、76查得：进给量af =0.08mm/z,根据参考文献1 表30 -32查得切削速度 V =23m/min，机床主轴转速n:1000V1000 23 c ,.n45.8r/ min，Hd 3.14x160实际切削速度v:二 dnv 二1000按照参考文献3表3.174,取n =47.5r/min3.14 160 47.50.40m / s1000 60进给量 Vf : Vf -afZn =0.08 22 47.5/60 =1.39mm/s工作台每分进给量 fm :fm =Vf =1.39mm/s = 83.6mm/min被切削层长度I :由毛坯尺寸可知I = 20mm, 刀具切入长度h:h =

50、0.5D （12）=81mm刀具切出长度：取l2 =2mm走刀次数为1机动时间 t 2 : tj211 12 =20 81 21.23minjfm83.6本工序机动时间：tj =如 j =1.05 T.28 2.28min工序6:钻6孔机床：台式钻床Z4006A刀具：根据参照参考文献3表4.39,选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度ap : ap = 3mm根据参考文献3表2.4 - 39查得：进给量f = 0.22mm/r ,切削速度V = 0.36m/ s。机床主轴转速n:1000Vd1000 0.36 603.14 6：1147r / min按照参考文献3表3.131,取n =1600r/mi

51、nd n实际切削速度V : v =10003.14 6 16000.50m /s1000 60切削工时被切削层长度I : I =30mm刀具切入长度 h : h = 一 ctgkr (1 2) = - ctg120 2 4mm 2 2刀具切出长度l2: 12 =14mm 取l2 = 3mm。加工基本时间：匕30 4 3 =0.11minj fn 0.22x1600工序5:铣断机床：双立轴圆工作台铣床 X52K刀具：根据参照参考文献1表217,选细齿锯片铣刀 切削深度ap : ap =4mm根据参考文献3表2.4-76查得：进给量af =0.03mm/z,根据参考文献1 表30 -23查得切削速

52、度 V =55m/min。机床主轴转速n:1000V二 d1000 553.14 125:140.12r / min按照参考文献取n =150r/min实际切削速度 V : V 二卫二 3.14 125 150 : 0.98m/s1000 100060进给量 Vf : Vf -afZn=0.03 48 150/60 =3.6mm/s工作台每分进给量 fm :fm =Vf = 3.6mm/s = 216mm/min被切削层长度l :由毛坯尺寸可知l =68mm ,刀具切入长度l1 :h =0.5D (1 2)=63mm刀具切出长度 ：取l 2mm走刀次数为1l l1 l268 63 2机动时间：

53、tj -0.616minj fm2163.7时间定额计算及生产安排根据设计任务要求，该拨叉的年产量为5000件。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。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3表2.52,机械加工单件(生产类型：中批以上)时间定 额的计算公式为：td 二 tf )(1 k%) tzz/N (大量生产时 tzz/N 0)因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为：td 7 tj(1k%)其中：td 单件时间定额匕一基本时间(机动时间)tf 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时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间k布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值错误！未找到引用源。粗、精铣E、F面粗加工机动时间tj : tj粗二0.55min精加工机动时间tj : tj精二0.58min辅助时