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1、1 拨叉加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目所给的零件是拨叉。它位于车床变速机构中，主要传递运动的作用，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。2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为 HT200，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：(1) 37 与 16 对底面应有垂直度的要求为 0.10mm(2) 16 的圆孔及其端面与 37 中心圆孔的同轴度要求为 0.03mm由上面分析可知，可以先加工拨叉底面,以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。
2、再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此轴承座零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。全套图纸，加2.2 确定生产类型已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。2.3 确定毛坯2.3.1 确定毛坯种类零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批生产，故选择金属型铸造毛坯。2.3.2 确定铸件加工余量及形状查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册125 页表 1-4-7，选用各个加工面的铸件机械加工余量
3、均为 3mm。2.3.3 绘制铸件零件图图 2.1 零件毛坯图2.4 工艺规程设计2.4.1 选择定位基准粗基准的选择以零件的底面为主要的定位粗基准，以侧面为辅助粗基准。精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的 37 内孔,16 及其端面作为主要的定位精基准2.4.2 制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方
4、案如下：2.4.3 选择加工设备和工艺设备机床的选择工序铣底面与端面采用 X6022 型卧式铣床工序钻孔攻丝 采用 Z535 立式钻床工序镗孔采用 T618 卧式镗床选择夹具该轴承座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，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在镗孔37，由于精度高，可采用硬质合金镗刀，其它各也的加工用高高速钢麻花钻便可选择量具加工的孔均采用极限量规。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。2.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工
5、工序的加工余量如下：表 2.3 各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度工序余量工序号工序内容加工余量经济精度工序尺寸表面粗糙度 最小 最大1 铣平面 3 IT10 6.3 -0.1 0.12 钻 16 6 IT12 8 12.5 -0.05 0.054 钻孔 5 3.25 IT10 2-10 6.35粗、精镗 37中孔3 IT8 32 3.2 -0.02 0.02该零件的轴向加工时，采用数控机床工序集中的原则，一次加工成型，同时采用基准重合原则，这样保证了各加工面的形位公差要求，由于此零件结构简单，同时在加工中采用了工序集中原则，所以在各工序安排中不存在基准不重合误差避免了由于基准不
6、重合造成的加工难度，也满足了零件各表面形位公差的要求，符合零件设计者最初思想，下面是采用基准重合原则加工所形成轴向工序尺寸链图：2.5 确定切削用量及基本工时2.5.6 工序：钻 16 的孔机床：Z535 立式钻床刀具： 16 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 ，f 0.47.5/fmr表查 Z535 立式钻床说明书，取 。.43/fmr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1./f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，max15690FN表 28-9，允许的进给量 。.8/fr由于所选进给量 远小于 及
7、 ，故所选 可用。ff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，v mP表 28-15，由插入法得，17/inm表 4732N表，5.69TNM表 1.5mPkW表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0.8v.75lv17/in0.871.2(/in)v表 0 74.3/i6n rdm表查 Z535 机床说明书，取 。实际切削速度为15/inr0 .9min10nv由参考文献2，表 28-5， ，故106MFTk4732.651()FN5.94.8Tm校验机床功率 切削功率 为mP/)MPnk表（
8、1.25(9/246)1.05kWkW机床有效功率 4.0.83E mPkP故选择的钻削用量可用。即， ， ，016dm./fr175/inr1.2/minv相应地， ，5FN54.8T.0mPkW切削工时 被切削层长度 ：l2刀具切入长度 ：119()102.85rDlctgkctg刀具切出长度 ： 取2lm4ml32走刀次数为 1机动时间 ：2jt83.50.in17jLnf查参考文献1，表 2.5-41 工步辅助时间为：1.58min2.5.14 工序: 加工 16 孔机床：Z535 立式钻床刀具： 16 麻花钻进给量 ：由于其螺距 ,因此进给量f mp5.1rmf/5.1切削速度 ：参
9、照机械加工工艺手册表 2.4-105，取Vin/8./14.0sm机床主轴转速 ： ，取06.128.5/in34Vrd130/inr丝锥回转转速 ：取0n1/minnr实际切削速度 ： 0.60./s被切削层长度 ：l28刀具切入长度 ：14.5刀具切出长度 ：2l0走刀次数为 1机动时间 ：jt1212084.52.05min31jllfnf查参考文献1，表 2.5-41 工步辅助时间为：1.33min2.5.7 工序：铣二平面机床：X6022 型卧式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为 14)，材料： ， ，齿数15YT20Dm，为粗齿铣刀。20Z因其单边余量：较大所以铣削深度 暂定：p
10、a3pm每齿进给量 ：根据参考文献3表 2.4-73，取 铣削速度 ：f 0.15/faZV参照参考文献3 表 2.4-81，取 2.54/Vs机床主轴转速 ：n，10.60.8/in314Vnrd按照参考文献3表 3.1-74 245mn实际铣削速度 ： v3.12.56/00ds进给量 ： fV.524/1./ffaZn工作台每分进给量 ： m.73infVs：根据参考文献3表 2.4-81,a ma60切削工时被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 12l刀具切入长度 ：1210.5()(3lDa20.5(06)(137.6m刀具切出长度 ：取lm4走刀次数为 5机动时间 ： ，0.12
11、753=1.911jt127.6.127in35jf查参考文献1，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.57min2.5.9 工序：粗镗 37 的孔:机床：卧式镗床 618T刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5YT切削深度 ： ，毛坯孔径 。pa3.5m027dm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f 20=2.5mm。因此确定进给量 。Fa0.2/fmr切削速度 ：参照参考文献3表 2.4-9 取V2.4/1/minVs机床主轴转速 ：n，101489.6/in3.27rd按照参考文献3表 3.1-41 取 10实际切削速度 ：v.2.83/10nms工作台每
12、分钟进给量 ： mf0.10/inf被切削层长度 ：l8刀具切入长度 ： 1 2.5(3)6.3pratgktg刀具切出长度 ： 取2l5ml42行程次数 ：i机动时间 ：1jt1286.30.injmlf查参考文献1，表 2.5-37 工步辅助时间为：2.61min2.5.9 工序精镗孔 37机床：卧式镗床 618T刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5YT切削深度 ：pa2m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f m20= 。因此确定进给量Fa0.5m0.1/fr切削速度 ：参照参考文献3表 2.4-9，取V3.18/9./inVs机床主轴转速 ：n，取019
13、.8102./min3.4rd0/ir实际切削速度 ，： v.3.9/8dns工作台每分钟进给量 ：mf0.150/inf被切削层长度 ：l8刀具切入长度 ：1l 0.5(23)2.87pramtgktg刀具切出长度 ： 取2lm5l42行程次数 ：i机动时间 ：1jt128.70.83injmlf所以该工序总机动工时 0.64.26ijt查参考文献1，表 2.5-37 工步辅助时间为：1.86minin 3 铣平面夹具设计经过与指导老师的协商，本夹具用在立式铣床上加工平面。机床立式铣床。刀具为 50 的端面铣刀。3.1.1 问题的提出本夹具主要用来底面,有一定的技术要求，要求相对于 37H8
14、 的轴线的平行度为 0.2，表面粗糙度为 6.3。主要应考虑机械加工的精度，而提高劳动生产率，降低劳动强度为次要因素。3.1.2 定位基准的选择粗基准的选择主要应考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。本次设计是基准重合的/3.1.3 夹具的结构设计夹具的总体结构为盘类形状。3.1.4 定位元件的选择及要求：本夹具选用的定位元件是一个定位销和一个定位盘。限制了水两个自由度。用一个定位盘上的面限制底面的三个自由度。定位盘的定位基面必须有足够的精度，因为工件的定位是通过定位副的接触实现的，定位盘的精度直接影响工件的定位精度，因此，该定位盘基面应有足够的精度，以适应的加工要
15、求。该定位盘应有足够刚度和强度，定位盘不仅限制工件的自由度，还有支撑工件，承受夹紧力和切削力的作用，所以应该有足够刚度和强度，以免使用中变形或破坏。定位盘的耐磨性好，水泵叶轮的装卸会磨损定位元件的定位基面，导致定位精度下降。定位盘的工艺性要好，定位盘的的结构应力求简单，合理，便于加工，装配和更换。定位盘的材料：HT20-40，3.1.5 夹紧元件的选择本夹具夹紧元件，采用移动压板。3.1.6 夹具体的设计夹具材料选用 HT200，盘类结构。夹具体采用铸件。3.1.7 夹紧方案的设计夹紧力的作用点在落在定位盘的支承范围内，保证定位可靠，作用点处在零件刚性较好的部位，减小了夹紧变形。夹紧力的方向：夹紧力的方向朝向零件定位底面以保证定位精度。该夹紧力的方向有利于减小夹紧力，在工件上铣床上铣销，夹紧力因于铣销轴向力工件的重力同向，切削力、重力由夹具的固定支承承受。切削扭矩由夹紧力所产生的摩擦力矩平衡，轴向力和重力所产生的摩擦力矩有利于减小所需夹紧力。故所需夹紧力可最小。夹紧力对工件定位的可靠性、工件和夹具的变形、夹紧机构
