机械制造专业课程方案设计书示例

1、-机械制造专业课程设计示例机械制造专业课程设计说明书设计 题目：设计变速箱拨叉零件的机械加工 工艺规程及工艺装备设计者指导教师大学200年 月 日机械制造专业课程设计任务书题目：设计变速箱拨叉零件的机械加工工艺 规程及钻锁销孔钻床夹具张张套套份1内容：（1）零件图I2）毛坯图I3 ）机械加工工艺规程卡片1（4）钻锁销孔钻床夹具装配图及零件图（5 ）课程设计说明书1原始资料：拨叉零件图1张（见附图1）；生产纲领为8000台/年（每台一件）; 每日I班。指导教师系、部、室主任教学院长日月年O O第1章零件分析1.1零件的作用拨叉是拖拉机变速箱的换档机构中的一个主要零件。拨叉头以15mm孔套在变速叉

2、轴上，并用销钉经 5 mm孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。1.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为ZG310 570。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为4858H

3、RC ;为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔 3O00'021 mm的垂直度要求为 0.10mm,其自身的平面度为0.08mm。为保证拨叉在叉轴上有准确的位置，改换档位准确，拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为800.015 mm，且锁销孔的中心线与叉轴孔中心线的垂直度要求为0.15mm。拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；3000.021mm孔和800.015 mm孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面(拨叉脚两端面、变速叉轴孔

4、3000021mm和锁销孔'800.015 mm)外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工， 通过铳削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在 正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔3000021 mm(H7)和锁销孔飞00.015 mm(H7)，在设计工艺规程时应重点予以保证。1.3确定零件的生产类型依设计题目知：产品的年产量为8000台/年，每台产品中该零件数量为1件/台；结合生产实际，备品率:%和废品率1%分别取3%和0.5%，零件年产量为N=8

5、000 台/年X 1 件/台 X (1+3%) X (1+0.5%)=8281.2 件/年拨叉重量为4.5kg，由查工艺手册，表？机械加工零件生产类型划分 知，拨叉属轻型零件，该拨叉 的生产类型为大量生产。第2章确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯 选用锻件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻 方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为 5°。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1 公差等级由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2 .锻件重量由机械加工

6、后拨叉件的重量为4.5kg,可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为6 kg。3. 锻件形状复杂系数对拨叉零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度，即l=158mm, b=120mm , h =86mm ;该拨叉锻件的形状复杂系数为-635 =叫 /mN = 6/（lbh）=6kg/（158mm X l20mm X 86mm X 7.8X 10- kg/mm ）6/12.7 0.47由于0.47介于0.32和0.63之间，故该拨叉的形状复杂系数属S2级。4. 锻件材质系数由于该拨叉材料为 45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M1级。5. 锻件分模

7、线形状根据该拨叉件的形位特点，选择零件高度方向的对称平面为分模面，属平直分模线。6 .零件表面粗糙度由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6卩m。根据上述诸因素，可查 工艺手册表？锻件内外表面加工余量，表？锻件厚度公差，表？锻件内孔直径的单面机械加工余量，确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表2.1中。表2.1拨叉机械加工余量及锻造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸/mm机械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm拨叉头左右端面80°0.322.5 （两端面分别取2和2.5）七.43.2 (七8)七.484.5 5)拨叉角内表面R4822.5 (取 2)2

8、5 (比.7)2.5 ( -0.8 )R46 ()拨叉角两端面20 ± 0.0262 2.5 (取 2.5)22（：；）25 (為2.3绘制拨叉锻造毛坯简图由表2.1所得结果，绘制毛坯简图如附图2所示。第3章工艺规程设计3.1定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。1 精基准的选择叉轴孔 30°°.°21 mm的轴线是拨叉脚两端面和锁销孔8°°.°15 mm设计基准，拨叉头左端面是拨叉轴向方向上尺寸的设计基准。选用叉轴孔3°°°.°21mm的轴线

9、和拨叉头左端面作精基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔8°°.°15mm,实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于拨叉件刚性较差，受力易产生弯曲变形，选用拨叉头左端面作精基准，夹紧力作用在拨叉 头的右端面上，可避免在机械加工中产生夹紧变形，夹紧稳定可靠。2 .粗基准的选择选择变速叉轴孔3° mm的外圆面和拨叉头右端面作粗基准。采用3° mm外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用拨叉头右端面作粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。3.2拟订工艺路线工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，包括：确定加工方法，

10、戈U分加工阶段，决定工序的集中与分散，加工顺序的安排，以及安排热处理、检验及其他辅助工序（去毛刺、倒角等）。它不但影响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上，提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。1 表面加工方法的确定根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查工艺手册表？平面加工方案的经济精度和表面粗糙度，表？孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定拨叉零件各表面的加工方法，如表3.1所示。表3.1拨叉零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差尺寸精度等级表面粗糙度

11、加工方案备注拨叉角两端面20± 0.026 mmIT9Ra3.2 呵粗铣一精铣一磨削拨叉头孔030誥021 mmIT7Ra1.6 呵粗扩一精扩一铰锁销孔啊严5 mmIT7Ra1.6 呵钻一粗铰一精铰拨叉头左端面80 ,3 mmIT12Ra3.2 呵粗铣一半精铣拨叉头右端面80 J mmIT12Ra12.5 m粗铳拨叉角内表面R48 mmIT13Ra12.5 m粗铳操纵槽内侧面12 mmIT12Ra6.3 呵粗铳操纵槽底面5 mmIT13Ra12.5 m粗铳2 加工阶段的划分该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（拨叉头左

12、端面和叉轴孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铳拨叉头右端面、拨叉脚内表面、拨叉脚两端面的粗铳、操纵槽内侧面和底面。在半精加工阶段，完成拨叉脚两端面的精铳加工和销轴孔8 mm的钻、铰加工；在精加工阶段，进行拨叉脚两端面的磨削加工。3工序的集中与分散选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。4 .工序顺序的安排（1）机械加工工序遵循“先基准后其

13、他”原则，首先加工精基准一一拨叉头左端面和叉轴孔30o0.O21mm ;遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面一拨叉头左端面和叉轴孔30 mm和拨叉脚两端面，后加工次要表面一一操纵槽底面和内侧面；遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔30 mm孔；先铳操纵槽，再钻销轴孔8 mm。由此初拟拨叉机械加工工序安排如表3.2所示。表3.2 拨叉机械加工工序安排（初拟）工序号工序内容简要说明10粗铳拨叉头两端面“先基准后其他”20半精铣拨叉头左端面（主要表面）“先基准后其他”、“先面后孔”、“先主后次”30扩、铰©30孔（主

14、要表面）“先面后孔”、“先主后次”40粗铣拨叉脚两端面（主要表面）“先粗后精”50粗铣操纵槽（次要表面）“先面后孔”、“先主后次”60铳叉爪口内表面（次要表面）“先主后次”、（粗加工结束）70钻、铰©8mmfL（次要表面）“先面后孔”（精加工开始）80精铳拨叉脚两端面“先粗后精”90磨削拨叉脚两端面“先粗后精”（2）热处理工序模锻成型后切边，进行调质，调质硬度为241285HBS，并进行酸洗、喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。叉脚两端面在精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。在表3.2中工序80和

15、工序90之间增加热处理工序，即：拨叉脚两端面局部淬火。（3）辅助工序粗加工拨叉脚两端面和热处理后，应安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工一一主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工热处理主要表面精加工。5.确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，拟定拨叉的工艺路线如表3.3所示。表3.3 拨叉机械加工工艺路线（修改后）工序号工 序内 容定位基准10粗铳拨叉头两端面端面、©30孔外圆、叉爪口内侧面20半精铳拨叉头左端面右端面、©30孔外圆、

16、叉爪口内侧面30粗扩、精扩、倒角、铰 ©30孔右端面、©30孔外圆、叉爪口内侧面40粗铳拨叉脚两端面50校正拨叉脚左端面、©30孔60铳叉爪口内表面左端面、©30孔、叉爪口外侧面70粗铣操纵槽左端面、©30孑L、叉爪口内侧面80精铳拨叉脚两端面左端面、©30孔90钻、倒角、粗铰、精铰 ©8mm孔左端面、©30孑L、叉爪口内侧面100去毛刺110中检120热处理一一拨叉脚两端面局部淬火130校正拨叉脚140磨削拨叉脚两端面左端面、©30孔150清洗160终检3.3加工设备及工艺装备的选用机床和工艺装备的选择

17、应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生 产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准 备费用。拨叉的生产类型为大批生产，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备，所选用 的夹具均为专用夹具。各工序加工设备及工艺装备的选用如表3.4所示。表3.4加工设备及工艺装备工序号工 序内容加工设备工艺装备1粗铳拨叉头两端面立式铳床X51高速钢套式面铳刀、游标卡尺2半精铳拨叉头左端面立式铳床X51高速钢套式面铳刀、游标卡尺3粗扩、精扩、倒角、铰 © 30孑L立式钻床525麻花钻、扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规4校正拨叉脚钳工

18、台手锤、5粗铳拨叉脚两端面卧式双面铳床三面刃铳刀、游标卡尺6铳叉爪口内侧面立式铳床X51铳刀、游标卡尺7粗铳操纵槽底面和内侧面立式铳床X51键槽铳刀、卡规深度游标卡尺8精铳拨叉脚两端面卧式双面铳床三面刃铳刀、游标卡尺9钻、倒角、粗铰、精铰 © 8mm孑立式钻床525复合钻头、铰刀、卡尺、塞规10去毛刺钳工台平锉、11中检塞规、百分表、卡尺等12热处理一一拨叉脚两端面局部淬火淬火机等13校正拨叉脚钳工台手锤14磨削拨叉脚两端面平面磨床M7120A砂轮、游标卡尺15清洗清洗机16终检塞规、百分表、卡尺等3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定1、工序10粗铳拨叉头两端面和工序 20半精铳拨叉

19、头左端面工序10和工序20的加工过程如图3.1所示。工序10:以右端面定位，粗铳左端面，保证工序尺寸L 1；以左端面定位，粗铳右端面，保证工序尺寸L 2；工序20:以右端面定位，半精铳左端面，保证工序尺寸L 3,达到零件图设计尺寸L的要求,L = 80 go。由图3.1所示加工过程示意图，建立分别以Z2和Z3为封闭环工艺尺寸链如图3.2所示。右图3.1 加工过程示意图LiL17,2rna)图3.2工艺尺寸链图1）求解工序尺寸 L2 :查手册？表？平面精加工余量，得半精铳余量Z3=1mm，由图3.1知L3 = L = 80.30 mm ,从图 3.2b 知，Z3=L2- L3，则L2= L3 十

20、 Z3=(80十1 )mm = 81 mm。由于工序尺寸L2是在粗铳加工中保证的，查表？平面加工方案的经济精度和表面粗糙度知，粗铳工序的经济加工精度等级可达到右面的最终加工要求ITI2，因此确定该工序尺寸公差为ITI2，其公差值为0.35mm，故 L2 =81 _0.175 mm2）求解工序尺寸L1:由于右端面的加工余量是经粗铳一次切除的，故Z2应等于右端面的毛坯余量, 即 Z2=2mm，由图 3.2b)知，Z2 = L| - L2，则 L L2 Z2 = (81+2)mm=83mm。由表？平面加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定该粗铳工序的经济加工精度等级为ITI3，其公差值为 0.54mm

21、，故L1 = 83 - 0.27 mm。（如表3.1）计算可得:为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。1）余量Z3的校核 在图3.2b）所示尺寸链中Z3是封闭环，由竖式法Z3_彳七475=1 -0.175mm= ( 0.8251.475)mm。表3.1 余量乙的校核计算表环的名称基本尺寸上偏差下偏差L2（增环）81+0.175-0.175L 3（减环）-80+0.300Z31+0.475-0.仃5（如表3.1）计算可得:2）余量Z2的校核 在图3.2c）所示尺寸链中Z2是封闭环，由竖式法Z20.4452 -0.445mm= (1.555 2.445)mm。表3.2 余量Z

22、2的校核计算表环的名称基本尺寸上偏差下偏差Ld增环）83+0.27-0.27L2（减环）-81+0.175-0.175Z22+0.445-0.445余量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。将工序尺寸按"入体原则”表示：L3 =80行.30 mm， L2 =81.175°_035 mm， L| = 83.27行.54 mm。2、工序90钻一粗铰一精铰8 mm孔由表？基孔制7、8、9级孔的加工余量， 可得，精铰余量Z精铰=0.04mm ;粗铰余量Z粗铰=0.16mm ； 钻孔余量Z钻=7.8mm。查表？孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，可依次确定各工序尺寸的加工精度等级

23、为，精铰：IT7 ;粗铰：ITI0 ;钻：ITI2。根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的 公差值分别为，精铰：0.015mm；粗铰：0.058mm ;钻：0.15mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：*80°.015 mm;粗铰：©7.960°.058 mm；钻孔：7.800.15 mm。3.5切削用量的计算1、工序10粗铳拨叉头两端面该工序分两个工步，工步1是以右端面定位， 粗铳左端面；工步2是以左端面定位， 粗铳右端面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，因此它们所选用的切削速度V和进给量f是一样的，只有背吃刀量不同

24、。（1）背吃刀量工步1的背吃刀量ap1取为Zi，Z1等于左端面的毛坯总余量减去工序2的余量Z3,即Z1=2.5mm - 1mm = 1.5mm ;而工步 2的背吃刀量 ap2取为 Z，故ap2= Z2=2mm。（2）进给量由立式铳床X51功率为4.5kW，查切削用量手册表？高速钢套式面铳刀粗铳平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.08mm/z 铳削速度 由本工序采用高速钢镶齿铳刀、dw =80 mm、齿数z = 10。查切削用量手册：dnw二 80 160= 40.2(m / min)表？高速钢套式面铳刀铳削速度，确定铳削速度v=44.9 m/mi

25、n。则1000v1000W917。65.、ns178.65 (r/min )s二d二 80由本工序采用X51-型立式铳床，取转速 nw=160r/min，故实际铳削速度当nw =160r/ min时，工作台的每分钟进给量fm应为fm = fzznw = 0.08 10 160 = 128 (mm/min)2、工序20半精铳拨叉头左端面(1)背吃刀量 ap3 =Z3=1 mm。进给量由本工序表面粗糙度Ra2.5卩玛查切削用量手册表？高速钢套式面铳刀精铳平面进给量，每转进给量f取为0.4mm/r，故每齿进给量fz为0.04mm/z铳削速度由本工序采用高速钢镶齿铳刀、dw =80 mm、齿数z =1

26、0、fz =0.04mm/z，查切削用量手册表？高速钢套式面铳刀铳削速度，确定铳削速度v=48.4m/min。1000v1000 48.4_.d -：80= 192.58 ( r/min)由本工序采用X51-型立式铳床，取转速 n.=210r/min，故实际铳削速度ndnw兀 x 80210v =1000 1000-52.78(m/min)当nw =210r/ min时，工作台的每分钟进给量fm应为fm = fzznw = 0.04 10 210 = 84 (mm/ min)3、工序90钻、粗铰、精铰 8 mm孔(1)钻78。0.15孔工步由工件材料为45钢、孔7.800.15 mm、高速钢钻

27、头，查切削用量手册表？高速钢麻花钻钻削碳钢及合金钢的切削用量 得：切削速度v=1825 m/min，进给量f=0.100.20 mm/r。因此，取切削速度 v =20m/ min、进给量 f =0.2mm / r,取 ap=7.8mm。ns1000v1000 20二 7.8= 816.2(r/min)由本工序采用Z525型立式钻床，取转速 入=960/min，故实际切削速度= 23.5(m/min)二dw% _ 二 7.8 960 v 1000 1000(2)粗铰 79600.058孔工步取背吃刀量ap=0.016mm，由工件材料为45钢、孔 796 0 0.058、查切削用量手册表？ 高速钢

28、 铰刀铰削切削用量 得：切削速度v=1.25 m/min，进给量f =0.30.5 mm / r。取切削速度v=2m/ min，进给量 f =0.4mm / r,则1000v1000 2ns80 (r/min )兀dw兀 x 7.96由本工序米用Z525型立式钻床，取转速n.=97r/ min，故实际切削速度v 兀dwnw兀 x 7.96x97/ .、v2.4 ( m/min)1000 1000(3)精铰工步由背吃刀量ap=0.004mm、工件材料为45钢查切削用量手册表？高速钢铰刀铰削切削用量 得:切削速度v =4m/min，进给量f =0.3mm/r。则1000v1000 4 “ccns1

29、59.2 ( r/min )兀dw兀沢8由本工序米用Z525型立式钻床，取转速 佩=195/min，故实际切削速度v兀 dwnwZ8"95(/v4.9 ( m/ min)1000 10003.6时间定额的计算1 基本时间tj的计算(1)工序10 粗铳拨叉头两端面由于该工序包括两个工步， 即两个工件同时加工， 由面铳刀对称铳平面、 主偏角=90°,查表？ 铳削基本时间计算 得：h = 0.5 d .y'd2 - a；3 mm , l2 =1 3mm。确定 h=12mm , l2 =1mm, l = 255 =110 mm;则该工序的基本时间128丄lI1l；11012

30、1fMZ(2)工序20半精铳拨叉头左端面同理，该工序的基本时间l l1 l255 12 1tj 120.81 min = 48.6sj fMz84(3) 工序9钻、粗铰、精铰8 mm孔1)钻孔工步已知该工步h = D cot' r 1 2 = 78 cot 45 1 ： 3.8 mm ； l2 = 1 mm ；2 2l =20mm ;则该工序的基本时间=2°3.8!0.25口心5&j fn Q.r-9602)粗铰工步由 “ =45、ap hD -d /2= (7.96mm - 7.8mm)/2=0.08mm，查表？铰孔切入切出行程得：l1 =0.37mm ; l2 =

31、15mm ; l =20mm ;则该工序的基本时间丄=200.3715“=54.7$jfn0.4 973）精铰工步由r =15、ap二D - d / 2= （8mm - 7.96mm） /2=0.02mm，查表？铰孔切入切出行程得：l1 =0.19mm ;l2=13mm ; l =20mm，则该工序的基本时间l l1 l220 0.19 13.t j-0.56 min=33.6s。j fn0.3 1952 辅助时间tf的计算辅助时间tf与基本时间tj之间的关系为ta =（0.150.2） tj ,取ta =0.15 tj则各工序的辅助时 间分别为：工序 10 的辅助时间：tf =0.15 E7

32、.6s=8.64s；工序 20 的辅助时间：tf =0.15 48.6s=7.29s；工序90钻孔工步的辅助时间：tf =0.15 X5.6s=2.34s；粗铰工步的辅助时间：tf =0.15 34s=8.1s ;精铰工步的辅助时间：tf =0.15 33.6s=5.04s;3 其他时间的计算除了作业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于拨叉的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作地时间tb是作业时间的2%7%,休息与生理需要时间tx是作 业时间的2%4%,均取为3%,则各工序

33、的其他时间（tb + tx）可按关系式（3% +3 % ）代b+tx）计算, 它们分别为：工序 10 的其他时间：tb + tx =6 % X（57.6s+8.64s）=3.97s ;工序 20 的其他时间：tb + tx =6 %X(48.6s+7.29s)=3.35s ;工序90钻孔工步的其他时间：tb+tx =6%*15.6s+2.34s): 1.08s；粗铰工步的其他时间：tb + tx =6% X(54s+8.1s)=3.73s;精铰工步的其他时间：tb + tx =6% X(33.6s+5.04s)=2.32s ;4单件时间 tdj 的计算各工序的单件时间分别为：工序 10 的单件

34、时间：tdj =57.6s+8.64s+3.97s=70.21s；工序 20 的单件时间：tdj =48.6s+7.29s+3.35s=59.24s；工序 90 的单件时间 tdj 为三个工步单件时间的和，其中钻孔工步：tdj 钻=15.6s+2.34S+1.08s=19.02s;粗铰工步：tdj 粗铰=54s+8.1s+3.75s=65.83s;精铰工步：tdj 精铰=33.6s+5.04s+2.32s=40.96s;因此，工序 90 的单件时间 tdj = tdj钻 +tdj粗铰 +tdj精铰=19.02s+65.83s+40.96s=125.81s。将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺

35、文件。如附表1、附表 2、附表 3和附表 4所示，附表1 为拨叉零件的机械加工工艺过程；附表2、附表 3和附表 4分别为拨叉加工第 10、20、90三道工序的工序卡。第4章专用钻床夹具设计4.1夹具设计任务为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计专用夹具。为工序90钻拨叉锁销孔设计钻床夹具，所用机床为Z525型立式钻床，成批生产规模。1工序尺寸和技术要求加工拨叉锁销孔800.015 mm，孔的轴线对孔3000.021 mm的轴线垂直度公差为 0.15mm , B面的尺寸为4000.18mm，表面粗糙度 Ra1.6(im2 生产类型及时间定额生产类型为大批生产，时间定额25min。

36、3 .设计任务书。附表5所示为工序90加工拨叉锁销孔0.015 mm工艺装备设计任务书。任务书按工艺规程提出定 位基面、工艺公差、加工部位，工艺要求等设计要求，以作为夹具设计的依据。4.2拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图1、确定工件定位方案，设计定位装置分析工序简图可知，加工拨叉锁销孔0.015 mm，孔的轴线对孔3000.021 mm的轴线垂直度公差为0.15mm，距离B面的尺寸为4O°0.18mm。从基准的重合原则和定位的稳定性、可靠性出发，选择B面为主要定位基准面，并选择3000.021 mm孔轴线和工件叉口面为另两个定位基准面。定位装置选用一面两销(图4.1),长定位销与工

37、件定位孔配合，限制四个自由度，定位销轴肩小环面与工件定位端面接触，限制一个自由度，削边销与工件叉口接触限制一个自由度，实现工件正确定位。定位孔与定位销的配合尺寸取为30H7 f6(在夹具上标出定位销配合尺寸30 f6)。对于工序尺寸4008mm而言，定位基准与工序基准重合，定位误差=dw (40) = 0 ;对于加工孔的垂直度公差要求，基准重合Adw (円=0 ;加工孔径尺寸8 mm由刀具直接保证，也dw (°8)=0。由上述分析可知，该定位方案合理、可行。1ojl2、确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置钢套的轴向刚度比径向刚度好，因此夹紧力应指向限位台阶面。针对大批生产的工艺特征，此夹

38、具选用偏心螺旋压板夹紧机构，如图4.2所示。偏心螺旋压板夹紧机构中的各零件均采用标准夹具元件照夹具设计手册中表？常用典型夹紧机构中偏心压板夹紧机构部分并查表确定 ）。3、确定导向方案，设计导向装置为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件一钻套。钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工件之间留有排屑空间。本工序要求对被加工孔依次 进行钻、扩、铰等 3个工步的加工，最终达到工序简图上规定的加工要求，故选用快换钻套作为刀具的导向元件，如图 4.3 所示（参照夹具设计手册中表？快换钻套，表？钻套用衬套，表？钻套螺钉 表确定）。图4.3 导向装置简图查表？钻套

39、高度和排屑间隙知，钻套高度 H =（2.53.5）d，排屑空间h =（0.71.5） d，取H =3d =38mm=24mm，排屑空间 h =d =8mm。4、确定夹具体结构型式及夹具在机床上的安装方式考虑夹具的刚度、强度和工艺性要求，采用铸造夹具体结构。5、 绘制夹具草图。（略）4.3绘制夹具装配总图钻模的装配总图上应将定位心轴、钻模板与夹具体的连接结构表达清楚。夹具装配总图如附图3所示。其中定位心轴与夹具体采用过渡配合16H 7 k6，用锁紧螺母固定。钻模板与夹具体用两个销钉、两个螺钉连接。夹具装配时，待钻模板的位置调整准确后再拧紧螺钉，然后配钻、铰销钉孔，打入销钉。4.4夹具装配图上标注

40、尺寸、配合及技术要求。1、 最大轮廓尺寸170mm、205mm、203mm。2、 确定定位元件之间的尺寸与公差定位销与削边销中心距尺寸公差取工件相应尺寸公差的1/3,偏差对称标注，即标注尺寸为115.5 土 0.03。3、 确定导向元件与定位元件之间的尺寸与公差根据工序简图上规定的被加工孔的加工要求，确定钻套中心线与定位销定位环面（轴肩）之间的尺寸取为（40.09 土 0.03）mm（其基本尺寸取为零件相应尺寸4000.18mm的平均尺寸；其公差值取为零件相应尺寸4O00.18mm的公差值的1/3，偏差对称标注）。钻套中心线对定位销中心线的位置度公差取工件相应位置度公差值的1/3，即取为0.0

41、3mm。4、 确定定位元件与夹具体的尺寸与公差定位销中心线与夹具底面的平行度公差取为0.02mm。H 7H 7H 75、 标注关键件的配合尺寸如附图所示，8F7、30 f 6、 57 f 7、 15-H-7、 22、飞口7g6r6n6和16也。k6机械加工工乙过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称拨叉共2页第1页材料牌号45钢毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺装 备工时准单10粗铣拨叉头两端面粗铣拨叉头两端面 Ral2.5 g m、控尺寸81.175；35 mm立式铣床X51端铣刀、游标卡尺、专用夹具70.21s20半精铣拨

42、叉头左端面cc°半精铣拨叉头左端面 Ra3.2 g m、控尺寸80 a mm,立式铣床X51端铣刀、游标卡尺、专用夹具59.24s30扩、铰© 30mnfL、竝30 皋021粗、精扩、铰孔 屮0mm、Ral.6 gm立式钻床Z525扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规40校正拨叉脚钳工台手锤50粗铣拨叉脚两端面粗铣拨叉脚两端面Ral2.5 g m、控尺寸22.5 ±0.105mm.卧式双面铣床三面刃铳刀、游标卡尺、专用夹具描图60铣叉爪口内侧面铣叉爪口内侧面 Ral2.5 g m、控尺寸R48mm、立式铣床X51铣刀、游标卡尺、专用夹具70粗铣操纵槽粗铣操纵槽底面和内侧面 R

43、a6.3 g m、控槽宽12mm立式铣床X51槽铳刀、卡规、深度游标卡尺、专用夹具描校80精铣拨叉脚两端面精铣拨叉脚两端面Ra6.3 g m、控尺寸20.5±0.042mm卧式双面铣床三面刃铳刀、游标卡尺、专用夹具底图号90钻、铰© 8mm孔L也*015钻、倒角、粗铰、精铰孔 屮80、Ral.6 gm立式钻床Z525复合麻花钻、铰刀、内径千分尺157.25s设计（日期）审核（日期）标准化 （日期）会签（日期）装订号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机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称拨叉共2页第2页材料牌号45钢毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准单100去毛刺钳工台平锉110中检塞规、百分表、卡尺等120热处理淬火机等130校正拨叉脚钳工台手锤140磨削拨叉脚两端面精铣拨叉脚