设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备

黄石理工学院《机制工艺 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 》 机械制造工艺学 毕业设计说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 题目 设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产） 内容 1.零件图 一张 2.毛坯图 一张 3.机械制造加工工艺过程综合卡片 一张 4.结构设计装配图 一张 5.结构设计零件图 一张 6.毕业设计说明书 一份 序言 机械制造工艺学设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前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，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己末来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 一 拨叉C的分析 1.拨叉C的作用 题目所给的零件是CA6140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。 2.拨叉C的工艺分析 拨叉C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。其底槽侧边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。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。 3.拨叉C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。 其加工有四组加工： 内花键孔；粗精铣上端面；粗精铣18H11底槽；钻、铰2-M8通孔，并攻丝。 （1）以 为主要加工面，拉内花键槽 ，槽数为6个，其粗糙度要求是底边 ，侧边 ， 内孔粗糙度 。 （2）另一组加工是粗精铣上端面，表面粗糙度要求为 。 （3）第三组为粗精铣18H11底槽，该槽的表面粗糙度要求是两槽边 ，槽底的表面粗糙度要求是 。 （4）钻并攻丝2-M8。 二 工艺规程设计 1.确定毛坯的制造形式 拨叉C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。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。因其年产量是5000件，查《机械加工工艺 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 》表2.1-3，生产类型为中批量生产。 2.基面的选择 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： （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，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。 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C在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉C零件图分析可知，选择作为拨叉C加工粗基准。 2.2 精基准选择的原则 （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。 （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。 （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，可以选择加工表面本身为基准。 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C在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉C零件图分析可知，它的 内花键槽，适于作精基准使用。 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.制定工艺路线 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C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。 3.1 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C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。2.4 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C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。 3.1.1 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 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 。 3.1.2 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。 3.1.3 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。 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Ra=80~100μm。 （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IT9~IT10。表面粗糙度为Ra=10~1.25μm。 （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IT6~IT7，表面粗糙度为 Ra10~1.25μm。 （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IT5~IT6,表面粗糙度为Ra1.25~0.32μm。 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。 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1.1加工工艺路线方案比较表 工序号 方案Ⅰ 方案Ⅱ 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 1 粗、精铣左端面 右端面 粗、精铣左端面 右端面 2 钻预制孔 底面和侧面 钻预制孔 底面和侧面 3 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 4 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 5 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 6 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 7 去毛刺，清洗 去毛刺，清洗 8 检验 检验 3.2加工工艺路线方案的比较 方案Ⅰ、Ⅱ主要区别在于在加工上端面及以下工序时，所选定位基准不同，方案Ⅰ选用预制孔为主要定位基准，方案Ⅱ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Ⅱ为合理、经济的加工工艺路线方案。 4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 拨叉C的制造采用的是金属型浇铸，其 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 是HT200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。 4.1 拨叉C的余量计算 （1）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《机械加工工艺手册》表2.3-54，得花键拉削余量为0.7~0.8mm，取0.8mm，即预制孔加工到 ，一次拉削到设计要求，查《机械加工工艺手册》表1.12-11，得花键偏差为 （2）拨叉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《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23。其余量值规定为 ，现取 。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取 。 精铣：参照《机械加工工艺手册》表2.3-59，其余量值规定为 。 铸造毛坯的基本尺寸为 根据《机械加工工艺手册》表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为 毛坯的名义尺寸为： 毛坯最小尺寸为： 毛坯最大尺寸为： 粗铣后最大尺寸为： 粗铣后最小尺寸为： 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。 （3）18H11（ ）槽偏差及加工余量： 铸造时槽没铸出，参照《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[1]表21-5的刀具选择可得其极限偏差：粗加工为 ，精加工为 。 粗铣两边工序尺寸为： ； 粗铣后毛坯最大尺寸为： ； 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： 。 （4）2-M8螺纹偏差及加工余量： 参照《机械加工工艺手册》表2.2-2，2.2-25,2.3-13和《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 查《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： 攻丝：攻2-M8螺纹孔。 4.2 毛坯尺寸的确定 附图1 毛坯的结构工艺要求 （1）．拨叉C为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： ①、铸件的壁厚应合适、均匀，不得有突然变化。 ②、铸造圆角要适当，的得有尖棱、尖角。 ③、铸件的结构要尽量简化，并要有合理的起模斜度，以减少分型面、芯子。并便于起模。 ④、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。 ⑤、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： ①、各加工面的几何形状应尽量简单。 ②、工艺基准以设计基准相一致。 ③、便于装夹、加工和检查。 ④、结构要统一，尽量使用普通设备和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 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。 5.确定切削用量及基本工时 工序一：粗、半精铣左端面75×40面即C面。 （1）粗铣左端面75×40面 背吃刀量为 =2.5-1.0=1.5mm。 进给量的确定：机床的功率5~10Kw,工件夹具系统的刚度为中等条件，按《切削用量简明手册》中表3.3选取该工序的每齿进给量为 EMBED Equation.3 =0.2mm/z。 铣削速度：参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》得，选用镶齿铣刀，其中在d/z=80/10的条件下选取。铣削速度为v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到:n=1000×40/π×80=159.15r/min 由于手册中的X51型立式铣床的主轴转速为n=160r/min,所以，实际的铣削速度为：V=nπd/1000=160×3.14×80/1000=40.19m/min 基本时间t: 根据面铣刀平面（对称铣削、主偏角 =90°）的基本时间计算公式:t=( )/ 。其中， =75mm， =1~3mm，取 =2mm， =40mm。则有： =0.5（d- ）+(1~ 3)=0.5(80- )+2=7.36mm。 = ×n= ×z×n=0.2×10×160=320mm/min t=( )/ =(75+7.36+2)/320=0.264min≈15.82s （2）精铣左端面75×40面 背吃刀量的确定： =1mm . 进给量的确定：由《切削用量简明手册》中表3.3，按表面粗糙度为 =3.2μm的条件选取，该工序的每转进给量f=0.8mm/r。 铣削速度的计算：根据其他有关资料确定，按镶齿铣刀，d/z=80/10， =0.08mm/z 的条件选取，铣削速度v为： v=57.6mm/min。由公式：n=1000r/πd可以求得铣刀转速n=229.3r/min 。参照《机械制造技术基础课程设计指导教程》中4-15的X51型立式铣床的主轴转速，选取转速为n=210r/min。再将此转速代入上面公式，可以求得： v= nπd/1000=52.78mm/min。 基本时间的确定：根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》中表5-43中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角 =90°）的基本时间公式t=( )/ ，可以求得该工序的基本时间，其中 =75mm， =1~3mm，取 =2mm， =40mm， =7.36mm，得 = ×n=0.8mm/r×210r/min=168mm/min t=( )/ =(75+2+7.36)/168=0.502min≈30.13s 工序二：钻预制孔 机床：轻型圆柱立式钻床 刀具：查《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 。 进给量 ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-38，取 切削速度 ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取 机床主轴转速 ，有： ， 按照《机械加工工艺手册》表3.1-36，取 所以实际切削速度 ： 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 ： 工序三：拉内花键 机床：卧式拉床L6120。 刀具：查《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《机械加工工艺手册》表2.4-118和2.4-119，确定拉削速度 =0.116~0.08 ，取 。 拉削工件长度 ： ； 拉刀长度 ： （见拉刀设计）； 拉刀切出长度 =5~10mm，取 。 走刀次数一次。 根据以上数据代入公式（计算公式由《机械加工工艺手册》表2.5-20获得），得机动时间 工序四：粗、精铣18H11底槽 机床：立式升降台铣床（ ） 刀具：根据《实用机械加工工艺师手册》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16mm，精铣18mm，齿数为24齿。 （1）粗铣16槽 铣削深度 ： 每齿进给量 ：查《机械加工工艺手册》表2.4-75，得 ，取 。 铣削速度 ：查《机械加工工艺师手册》表30-33，得 机床主轴转速 ： 查《机械加工工艺手册》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 ： =81mm 刀具切出长度 ：取 走刀次数1次 机动时间 ： （2）精铣18槽 切削深度 ： 根据《机械加工工艺手册》表 查得：进给量 ,查《机械加工工艺手册》表2.4-82得切削速度 ， 机床主轴转速 ： ， 查《机械加工工艺手册》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 ： =81mm 刀具切出长度 ：取 走刀次数为1 机动时间 ： 本工序机动时间 工序五：粗、精铣上端面 机床：立式升降台铣床 刀具：根据《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。 （1）粗铣上端面 铣削深度 ： 每齿进给量 ：查《机械加工工艺手册》表2.4-75， ，取 。 铣削速度 ：查《实用机械加工工艺师手册》表11-94，得 ，取 机床主轴转速 ： 查《机械加工工艺手册》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 ： =82mm 刀具切出长度 ：取 走刀次数为1 机动时间 ： （2）精铣上端面 切削深度 ： 根据《实用机械加工工艺师册》表11-91查得：每齿进给量 ,取 ，根据《实用机械加工工艺师册》表11-94 查得切削速度 机床主轴转速 ： ， 按照《机械加工工艺手册》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 ： =81mm 刀具切出长度 ：取 走刀次数为1 机动时间 ： 本工序机动时间 工序六：钻 孔并攻丝 机床：摇臂钻床 刀具：根据参照《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 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 。 钻削深度 ： 进给量 ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-38，取 切削速度 ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取 机床主轴转速 ，有： ， 按照《机械加工工艺手册》表3.1-31取 所以实际切削速度 ： 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，钻孔数为2个 机动时间 ： （2）攻2-M8螺纹通孔 刀具：钒钢机动丝锥 进给量 ：查《机械加工工艺手册》表1.8-1得所加工螺纹孔螺距 ,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 ： ，加工数为2 机动时间 ： 本工序机动时间 ： 。 6.时间定额计算及生产安排 根据设计任务要求，该拨叉C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《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 ） 因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： 其中： —单件时间定额 —基本时间（机动时间） —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 —布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值 6.1 钻预制孔 加工机动时间 ： 辅助时间 ：参照《机械加工工艺手册》表2.5-41，取工步辅助时间为 。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查《机械加工工艺手册》表2.5-42，取装卸工件时间为 。则 ：根据《机械加工工艺手册》表2.5-43， 单件时间定额 有： ＜22.8min 因此应布置一机床即可以完成此此工序的加工，达到生产要求。 6.2 拉 25H7内花键 机动时间 ： 辅助时间 ：参照参考文献[3]表2.5-66，取工步辅助时间为 。查《机械加工工艺手册》表2.5-67取装卸工件时间为 。则 ：根据《机械加工工艺手册》表2.5-68得 单间时间定额 有： ＜22.8min 因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求 6.3 粗、精铣18H11底槽 （1）、粗铣16槽 机动时间 ： 辅助时间 ：参照《机械加工工艺手册》表2.5-45，取工步辅助时间为 。查《机械加工工艺手册》表2.5-46取装卸工件时间为 ，单件加工时已包括布置、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 。 ：根据《机械加工工艺手册》表2.5-48， 单间时间定额 有： ＜22.8min 因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 （2）、精铣18H11槽 机动时间 ： 辅助时间 ：参照《机械加工工艺手册》表2.5-45，取工步辅助时间为 。查《机械加工工艺手册》表2.5-46取装卸工件时间为 ，单件加工时已包括布置、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 。 ：根据《机械加工工艺手册》表2.5-48， 单间时间定额 有： ＜22.8min 因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 6.4 粗、精铣上端面 加工机动时间 ： 辅助时间 ：参照《机械加工工艺手册》表2.5-45，取工步辅助时间为 。查《机械加工工艺手册》表2.5-46取装卸工件时间为 。则： ：根据《机械加工工艺手册》表2.5-48， 单间时间定额 有： ＜22.8min 因此应布置一台机床即可以完成此道工序的加工，达到生产要求。 6.5钻、攻2-M8螺纹孔 （1）、钻 6.7mm孔 机动时间 ： 辅助时间 ：参照《机械加工工艺手册》表2.5-41，取工步辅助时间为 。查《机械加工工艺手册》表2.5-42取装卸工件时间为 。则： ：根据《机械加工工艺手册》表2.5-43， 单间时间定额 有： ＜22.8min 因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求 （2）、攻2-M8螺纹孔 机动时间 ： 辅助时间 ：参照《机械加工工艺手册》表2.5-41，取工步辅助时间为 。查《机械加工工艺手册》表2.5-42取装卸工件时间为 。则： ：根据《机械加工工艺手册》表2.5-43， 单间时间定额 有： ＜22.8min 因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求 三 专用夹具设计 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C零件时，需要设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计加工底槽夹具及钻、攻丝2-M8螺纹孔夹具各一套。其中加工底槽的夹具将用于 卧式镗床，刀具采用三面刃铣刀，而加工上端面上的两螺纹孔的刀具分别为麻花钻、丝锥，机床采用摇臂钻床，另一任务要求为拉 25H7花键孔的拉刀设计，详见拉刀设计说明书。钻、攻2—M8螺纹孔夹具设计。 1.问题的提出 利用本夹具主要用来钻两个 6.7mm孔并攻M8螺纹。加工时应保证螺纹孔与侧面的位置距离及螺纹孔中心线与锥孔中心线距离。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 2.夹具设计 2.1定位基准的选择 由零件图可知：两螺纹孔与侧面有位置要求，在对螺纹孔进行加工前，花键孔已进行了拉削加工。因此，选底侧面定位，花键内圆孔定心限制了除在X轴的旋转自由度以外的所有自由度，从而来满足螺纹孔与端面的位置要求。 2.2 切削力及夹紧力的计算 镗刀材料： （硬质合金镗刀） 刀具的几何参数： 由参考文献[16]《机床夹具设计手册》查表 可得： 圆周切削分力公式： 式（2.13） 式中 式（2.14） 查表 得： 取 由表 可得参数： 即： 同理：径向切削分力公式 ： 式（2.15） 式中参数： 即： 轴向切削分力公式 ： 式（2.16） 式中参数： 即： 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： 安全系数K可按下式计算，由式（2.5）有：： 式中： 为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表 可得： 所以，由式（2.6）有： 由式（2.7）有： 由式（2.8）有： 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算，由式（2.9）有： 式中参数由参考文献[16]《机床夹具设计手册》可查得： 其中： 螺旋夹紧力： EMBED Equation.3 由表 得：原动力计算公式 即： 式（2.15） 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 2.3定位误差分析 该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。 孔 轴线与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由参考文献[15]《互换性与技术测量》表 可知： 取 （中等级）即 ：尺寸偏差为 由[16]《机床夹具设计手册》可得： 1 定位误差（两个垂直平面定位）：当 时；侧面定位支承钉离底平面距离为 ，侧面高度为 ；且满足 ；则： 2 夹紧误差 ，由式（2.11）有：： 其中接触变形位移值： 式（2.16） ⑶磨损造成的加工误差： 通常不超过 ⑷夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 3.夹具设计及操作的简要说明 本夹具用于在钻床上加工后托架的底孔、锥孔。工件以底平面、侧面和顶端为定位基准，在支承钉和支承板上实现完全定位。采用手动螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。 小结 在经过一周的设计之后，使我们了解到了有关机械制造技术基础的一些知识，切身地体会到了从毛坯到成品的一个工艺设计过程，从而对于本课程有一个较为清晰的轮廓印象。由于我们在这次的课程设计过程中所学有限，对这门课程只是有了一个初步的认识，所以请老师多多指正与批评。如果要想更好地掌握好这门技术，还需要我们进一步的学习与实践，在实际工作中不断地积累经验，这样我们才能更好的学好这门技术，更好地了解机械制造基础工业，从而为以后的工作打下坚实的基础。 参考文献 [1] 许晓旸，专用机床设备设计[M]，重庆：重庆大学出版社，2003。 [2] 孙已德，机床夹具图册[M]，北京：机械工业出版社，1984：20-23。 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