机械制造工艺学课程设计-CA6140车床拨叉加工工艺及加工槽18H11的工装设计.doc

I 课程设计任务书 班级：机自 088 学号：姓名：题目：CA6140车床拨叉加工工艺及加工槽 18H11 的工装设计 要求：生产纲领 10000 件/年，工艺装备采用通用机床与通用刀具及专用夹具。时间：2011年 11月 21 日至 2011 年 12 月 30 日共 6 周 具体任务：绘制零件图（A3）；确定加工工艺路线并进行工序设计，填写工艺文件 1 套；绘制毛坯图（A3）；绘制 铣槽 18H11 夹具装配图（A0）；测绘夹具零件图 13 张；编写设计说明书（不少于 1 万字）。学 生：（签名）日 期：2011 年 11月 29 日 指导教师：何亚银 机自教研室 2011 年 11 月 II III 目目 录录 第一章第一章 拨叉拨叉 C C 的分析的分析 .4 4 1.1 拨叉 C 的作用.4 1.2 拨叉 C 的工艺分析.4 1.3 拨叉 C 的工艺要求.4 1.4毛坯的选择.5 1.5 本章总结.6 第二章第二章 工艺规程设计工艺规程设计 .-1 1-2.1 加工工艺过程.-1-2.2 确定各表面加工方案.-1-2.3 确定定位基准.-2-2.4 工艺路线的拟订.-4-2.5 拨叉 C 的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.-8-2.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）.-10-2.7 时间定额计算及生产安排.-17-2.8 本章总结.-20-第三章第三章 铣槽铣槽 18H1118H11 夹具设计夹具设计 .2121 3.1 研究原始质料.21 3.2 定位基准的选择.21 3.3 夹具方案的设计选择.21 3.4 切削力及夹紧分析计算.22 3.5 误差分析与计算.23 3.6 夹具设计及操作的简要说明.24 总总 结结 .2525 参参 考考 文文 献献 .2626 4 第一章 拨叉 C 的分析 1.1 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。1.2 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。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。1.3 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。5 其余未注明圆角半径R35mm5锥孔配作2-M8通孔 图 1.1 拨叉 C 零件图 其加工有五组加工：铣侧面；拉257H内花键孔；粗精铣上端面；粗 18H11 底槽；钻、铰 2-M8通孔，并攻丝。（1）侧面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2212H为主要加工面，拉内花键槽257H，槽数为 6 个，其粗糙度要求是底边6.1Ra，侧边3.2Ra，2212H内孔粗糙度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3.2Ra，槽底的表面粗糙度要求是3.6Ra。（5）钻并攻丝 2-M8，保证两螺纹孔中心距为 25mm。1.4 毛坯的选择 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。工件尺寸较小单边余量一般在1 2mm，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 10000 件，查参考文献5表 2.1-3，生产类型为大批量生产。6 1.5 本章总结 通过对拨叉 C 的工艺分析，为以后工序的设计安排，夹具的设计打下理论基础，在对拨叉 C 进行工艺分析时，要充分考虑工件的材料、形状尺寸，保证工件加工时的良好工艺性，通过对拨叉 C 的分析，确定毛坯为铸件，在后续设计中以此分析为前提，优化夹具方案。-1-第二章 工艺规程设计 2.1 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、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。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，保证内花键高精度是本次设计的重点、难点。2.2 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 C 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。2.2.1 选择加工方法时，需考虑的因素（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）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。-2-2.2.2 面的加工 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5表 2.1-12 可以确定，上端面的加工方案为：粗铣精铣（79ITIT），粗糙度为Ra 6.30.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。2.2.3 孔的加工（1）加工内花键前的预制孔2212H加工 查参考文献5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。2.2.4 槽的加工 查参考文献5表 2.1-12 可以确定，槽的加工方案为：粗铣精铣（79ITIT），粗糙度为Ra 6.30.8，设计要求为 6.3 和 3.2，粗铣时，精度可适当降低。2.3 确定定位基准 2.3.1 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。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。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 -3-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。2.3.2 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。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。（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 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257H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 -4-精准。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。2.4.1 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8090 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。保证零件内部基本无杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留物。2.4.2 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工，反之为工序分散。（1）工序集中的特点 -5-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。2.4.3 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：（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。-6-（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 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。2.4.4 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，见表 2.1。表 2.1 加工工艺路线方案比较表 工序号 方案 方案 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 铣左侧面 右侧面和上端面 铣左侧面 右侧面和上端面 020 钻预制孔 底面和侧面 钻预制孔 底面和侧面 030 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 -7-040 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 050 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 060 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 070 去毛刺，清洗 去毛刺，清洗 080 检验 检验 加工工艺路线方案的论证：方案、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，方案选用预制孔为主要定位基准，方案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，方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程见表 2.2。表 2.2 加工工艺过程表 工序号 工 种 工作内容 说 明 010 铸造 金属型浇铸 铸件毛坯尺寸：长：80mm 宽：40mm 高：75mm 预制孔、底槽不铸出 020 热处理 退火 030 铣 铣侧面 专用铣夹具装夹；卧式铣床（X52K）040 钻 钻预制孔2212H 专用夹具装夹；轻型圆柱立式钻床(5035)ZQ -8-050 拉 拉内花键257H 专用夹具装夹；卧式拉床（L6120）060 铣 铣底槽 18H11，深 35mm 专用夹具装夹；卧式铣床（52XK）070 铣 粗、精铣上端面 专用夹具装夹；卧式铣床（52XK）080 钻 攻丝 钻通孔6.7mm 攻 M8螺纹 专用夹具装夹；摇臂钻床(3025)Z 090 去毛刺 清洗 100 检验 入库 2.5 拨叉 C 的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 拨叉 C 其材料是 HT20-40，采用的是金属型铸造，生产类型为大批量生产。2.5.1 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：铸件的壁厚应合适、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 -9-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。2.5.2 拨叉 C 的偏差计算（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12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257H mm，预制孔尺寸2212Hmm，查参考文献5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21.2mm，一次拉削到设计要求，查参考文献5表 1.12-11，得花键偏差为0.0450mm。（3）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：参照参考文献5表 3.2-23。其余量值规定为mm4.37.2，现取mm0.3。表 3.2-27粗铣平面时厚度偏差取mm028.0。精铣：参照参考文献5表 2.3-59，其余量值规定为1mm。铸造毛坯的基本尺寸为72 3.0 176mm。根据参考文献5表 2.3-11,铸件尺寸公差等级选用 IT7，再查表 2.3-9可得铸件尺寸公差为1.1mm。毛坯的名义尺寸为：72 3.0 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：73 0.2872.72mm 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（0.018018）槽偏差及加工余量：铸造时槽没铸出，参照参考文献8表 21-5，得粗铣其槽边双边机加工余 -10-量 2Z=2.0mm，槽深机加工余量为 2.0mm，再由参照参考文献3表 21-5的刀具选择可得其极限偏差：粗加工为0.1100，精加工为0.0130。粗铣两边工序尺寸为：18216mm；粗铣后毛坯最大尺寸为：16 0.11 16.11mm；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：0.013018，已达到其加工要求：0.018018。（5）2-M8螺纹偏差及加工余量：参照参考文献5表 2.2-2，2.2-25,2.3-13 和参考文献12表 1-8，可以查得：钻孔的精度等级：12IT，表面粗糙度12.5Raum，尺寸偏差是0.15mm 查参考文献5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。2.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 1：铣侧面 机床：卧式铣床 刀具：根据参考文献4表 10-231，选用高速钢错齿三面刃铣刀，规格为：160,40,32Dmm dmm Lmm，齿数为 12齿。铣削深度pa：1pamm 每齿进给量fa：查参考文献5表 2.4-75，0.2 0.3fmmaz，取0.33.6fmmmmazr。铣削速度V：查参考文献4表 11-94，得15 200.25 0.33minmmVs，取0.3mVs 机床主轴转速n：-11-10001000 0.3 6035.83/min3.14 160VnrD 查参考文献5表 3.1-74取37.5/minnr 实际切削速度v：3.14 160 37.50.31/10001000 60Dnvm s 进给量fV：3.6 12 37.5/6027/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf：27/1620/minmffVmm smm 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知75lmm 刀具切入长度1l：10.5(1 2)lD =82mm 刀具切出长度2l：取mml22 走刀次数为 1 机动时间1jt：121758220.1min1620jmllltf 工序 2：钻预制孔 机床：轻型圆柱立式钻床(5035)ZQ 刀具：查参考文献4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f：根据参考文献5表 2.4-38，取0.5/fmm r 切削速度V：参照参考文献5表 2.4-41，取0.45/Vm s 机床主轴转速n，有：10001000 0.45 60405.6/min3.14 21.2vnrd，按照参考文献5表 3.1-36，取475/minnr 所以实际切削速度v：3.14 21.2 4750.52/10001000 60dnvm s 切削工时 被切削层长度l：80lmm 刀具切入长度1l：-12-121.2(1 2)12015.9622rdlctgkctgmmmm 刀具切出长度2l：mml412 取mml32 走刀次数为 1 机动时间2jt：280630.37min0.5 475jLtfn 工序 3：拉内花键257H 机床：卧式拉床 L6120。刀具：查参考文献9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5表 2.4-118和 2.4-119，确定拉削速度v=0.1160.08mms，取0.10mmvs。拉削工件长度l：80lmm；拉刀长度1l：1995lmm（见拉刀设计）；拉刀切出长度2l=510mm，取210lmm。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5表 2.5-20获得），得机动时间jt 1280995 1010.850.18min10001000 0.1jllltssv 工序 4：粗、精铣 18H11 底槽 机床：立式升降台铣床（52XK）刀具：根据参考文献4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pa：33pamm 每齿进给量fa：查参考文献5表 2.4-75，得0.2 0.3/famm z，取0.2/famm z。铣削速度V：查参考文献8表 30-33，得14minmV -13-机床主轴转速n：10001000 1427.9/min3.14 160VnrD 查参考文献5表 3.1-74取30/minnr 实际切削速度v：3.14 160 300.25/10001000 60Dnvm s 进给量fV：0.2 24 30/602.4/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf：2.4/144/minmffVmm smm 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知40lmm 刀具切入长度1l：=81mm 刀具切出长度2l：取mml22 走刀次数 1 次 机动时间1jt：121408120.85min144jmllltf （2）精铣 18 槽 切削深度pa：35pamm 根据参考文献5表2.4 76查得：进给量0.05/famm z,查参考文献5表2.4-82 得切削速度23/minVm，机床主轴转速n：10001000 2345.8/min3.14 160Vnrd，查参考文献5表 3.1-74取47.5/minnr 实际切削速度v：3.14 160 47.50.40/10001000 60Dnvm s 进给量fV：0.05 24 47.5/600.95/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf：0.18/57/minmffVmm smm 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知40lmm，刀具切入长度1l：-14-10.5(1 2)lD =81mm 刀具切出长度2l：取mml22 走刀次数为 1 机动时间1jt：121408121.52min57jmllltf 本工序机动时间120.85 1.522.37minjjjttt 工序 5：粗、精铣上端面 机床：卧式铣床52XK 刀具：根据参考文献4表 10-231，选用高速钢错齿三面刃铣刀，规格为：160,40,32Dmm dmm Lmm，齿数为 12齿。（1）粗铣上端面 铣削深度pa：3pamm 每齿进给量fa：查参考文献5表 2.4-75，0.15 0.25fmmaz，取1.8fmmar。铣削速度V：查参考文献4表 11-94，得15 200.25 0.33minmmVs，取0.3mVs 机床主轴转速n：10001000 0.3 6035.83/min3.14 160VnrD 查参考文献5表 3.1-74取37.5/minnr 实际切削速度v：3.14 160 37.50.31/10001000 60Dnvm s 进给量fV：1.8 12 37.5/6013.5/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf：13.5/810/minmffVmm smm 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知80lmm 刀具切入长度1l：10.5(1 2)lD =82mm -15-刀具切出长度2l：取mml22 走刀次数为 1 机动时间1jt：121808220.3min810jmllltf （2）精铣上端面 切削深度pa：1pamm 根据参考文献4表 11-91 查得：每齿进给量0.01 0.02/famm z,取0.24/famm r，根据参考文献4表 11-94 查得切削速度30/minVm 机床主轴转速n：10001000 3059.7/min3.14 160Vnrd，按照参考文献5表 3.1-74 取60/minnr 实际切削速度v：3.14 160 600.50/10001000 60Dnvm s 进给量fV：0.24 12 60/602.88/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf：2.88/172.8/minmffVmm smm 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知80lmm 刀具切入长度1l：10.5(1 2)lD =81mm 刀具切出长度2l：取mml22 走刀次数为 1 机动时间1jt：121808120.95min172.8jmllltf 本工序机动时间120.30.951.25minjjjttt 工序 6：钻8M孔并攻丝 机床：摇臂钻床3025Z 刀具：根据参照参考文献5表 4.3-9 硬质合金锥柄麻花钻头。（1）钻孔6.7mm 钻孔前铸件为实心，根据上文所的加工余量先钻孔到6.7mm再攻丝，所 -16-以6.7Dmm。钻削深度pa：9.5pamm 进给量f：根据参考文献5表 2.4-38，取rmmf/33.0 切削速度V：参照参考文献5表 2.4-41，取0.41/Vm s 机床主轴转速n，有：10001000 0.41 601169.31/min3.14 6.7vnrd，按照参考文献5表 3.1-31 取1600/minnr 所以实际切削速度v：3.14 6.7 16000.56/10001000 60dnvm s 被切削层长度l：42lmm 刀具切入长度1l：16.7(1 2)12012.89322rDlctgkctgmmmm 刀具切出长度2l：mml412 取22lmm 走刀次数为 1，钻孔数为 2 个 机动时间1 jt：14232220.5min0.33 1600jLtfn （2）攻 2-M8 螺纹通孔 刀具：钒钢机动丝锥 进给量f：查参考文献5表 1.8-1得所加工螺纹孔螺距1.25pmm,因此进给量1.25/fmm r 切削速度V：参照参考文献5表 2.4-105，取0.133/7.98/minVm sm 机床主轴转速n：010001000 7.98317.68/min3.14 8Vnrd，取 350/minnr 丝锥回转转速n回：取350/minnr回 实际切削速度V：03.14 8 3500.15/10001000 60d nVm s 被切削层长度l：9.5lmm -17-刀具切入长度1l：1(13)3 1.253.75lfmm 刀具切出长度2l：22 33 1.253.75lfmm（），加工数为 2 机动时间2jt：121229.53.753.759.53.753.75220.13min1.5 3501.5 350jlllllltfnfn回（）（）本工序机动时间jt：120.50.130.63minjjjttt。2.7 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 10000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5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：Ntktttzzfjd/%)1)(（大量生产时0/Ntzz）因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为：%)1)(ktttfjd 其中：dt单件时间定额 jt基本时间（机动时间）ft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 2.7.1 铣侧面 加工机动时间jt：0.1minjt 辅助时间ft：参照参考文献5表 2.5-41，取工步辅助时间为0.41min。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查参考文献5表 2.5-42，取装卸工件时间为min1。则0.41 11.41minft k：根据参考文献5表 2.5-43，12.14k 单件时间定额dt有：()(1%)(0.1 1.41)(1 12.14%)1.69mindjftttk22.8min 因此，达到生产要求。-18-2.7.2 钻预制孔 加工机动时间jt：0.37minjt 辅助时间ft：参照参考文献5表 2.5-41，取工步辅助时间为1.55min。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查参考文献5表 2.5-42，取装卸工件时间为min1。则1.55 12.55minft k：根据参考文献5表 2.5-43，12.14k 单件时间定额dt有：()(1%)(0.372.55)(1 12.14%)3.27mindjftttk22.8min 因此，达到生产要求。2.7.3 拉25H7 内花键 机动时间jt：0.18minjt 辅助时间ft：参照参考文献3表 2.5-66，取工步辅助时间为1.4min。查参考文献5表 2.5-67 取装卸工件时间为0.5min。则 1.40.51.9minft k：根据参考文献5表 2.5-68得11.6k 单间时间定额dt有：()(1%)(0.18 1.9)(1 11.6%)2.28mindjftttk22.8min 因此，达到生产要求。2.7.4 粗、精铣 18H11 底槽（1）粗铣 16 槽 机动时间jt粗：0.85minjt粗 辅助时间ft：参照参考文献5表 2.5-45，取工步辅助时间为0.41min。查参考文献5表 2.5-46 取装卸工件时间为1min，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11 0.61.6min，则 0.85 1.62.45minft。k：根据参考文献5表 2.5-48，13k 单间时间定额dt有：()(1%)(0.852.45)(1 13%)3.73mindfjtttk粗22.8min 因此，达到生产要求。（2）精铣 18H11 槽 -19-机动时间jt精：1.52minjt精 辅助时间ft：参照参考文献5表 2.5-45，取工步辅助时间为0.41min。查参考文献5表 2.5-46 取装卸工件时间为1min，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，因此装卸工件时间为11 0.61.6min，则 1.52 1.63.12minft。k：根据参考文献5表 2.5-48，13k 单间时间定额dt有：()(1%)(1.523.12)(1 13%)5.24mindfjtttk精22.8min 因此，达到生产要求。2.7.5 粗、精铣上端面 加工机动时间jt：1.25minjt 辅助时间ft：参照参考文献5表 2.5-45，取工步辅助时间为min41.0。查参考文献5表 2.5-46 取装卸工件时间为1min。则：min41.1141.0ft k：根据参考文献5表 2.5-48，13k 单间时间定额dt有：()(1%)(1.25 1.41)(1 13%)3mindjftttk22.8min 因此，达到生产要求。2.7.6 钻、攻 2-M8 螺纹孔（1）钻6.7mm 孔 机动时间jt：0.5minjt 辅助时间ft：参照参考文献5表 2.5-41，取工步辅助时间为1.55min。查参考文献5表 2.5-42 取装卸工件时间为min1。则：1.55 12.55minft k：根据参考文献5表 2.5-43，14.12k 单间时间定额dt有：()(1%)(0.52.55)(1 12.14%)3.42mindjftttk22.8min 因此，达到生产要求。（2）攻 2-M8 螺纹孔 机动时间jt：0.13minjt -20-辅助时间ft：参照参考文献5表 2.5-41，取工步辅助时间为1.55min。查参考文献5表 2.5-42 取装卸工件时间为min1。则：1.55 12.55minft k：根据参考文献5表 2.5-43，14.12k 单间时间定额dt有：()(1%)(0.132.55)(1 12.14%)3.01mindjftttk22.8min 因此，达到生产要求。时间定额填入工序卡中，工艺过程卡、工序卡见（附表）本设计中的工艺文件部分。2.8 本章总结 本章确定了零件的工艺路线，以及设计夹具前的定位基准选择，为后续的专用夹具设计做好准备，根据毛坯尺寸及设计要求确定各个加工方案，再由各个加工方案选择机床类型、刀具类型、切削用量以及机加工时间并编入工艺文件中