.第一節(jié) 撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1 撥叉的用途11.2 撥叉的技術(shù)要求11.3 審查撥叉的工藝性21.4 確定撥叉的生產(chǎn)類型2第二節(jié) 確定毛胚、繪制毛胚簡圖22.1 選擇毛胚22.2 確定毛坯尺寸公差和機(jī)械加工余量32.2.1 公差等級32.2.2 公差帶的位置32.2.3 機(jī)械加工余量32.2.4 鑄件分模線形狀32.2.5 零件表面粗糙度32.3 繪制撥叉鑄造毛坯簡圖4第三節(jié) 擬定撥叉工藝路線53.1 定位基準(zhǔn)的選擇53.1.1 精基準(zhǔn)的選擇53.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇53.2 各表面加工方案的確定53.3 加工階段的劃分63.4 工序的集中與分散63.5 工序順序的安排63.5.1 機(jī)械加工工序63.5.2 輔助工序63.6 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用73.6.1 機(jī)床設(shè)備的選用73.6.2 工藝裝備的選用73.7 確定工藝路線7第四節(jié) 確定切削用量及時(shí)間定額84.1 確定切削用量84.1.1 工序十三銑3232面84.1.2 工序十二粗銑、精銑操縱槽84.1.3 工序五擴(kuò)、鉸25mm孔94.2 時(shí)間定額的計(jì)算94.2.1 基本時(shí)間tm的計(jì)算94.2.2 輔助時(shí)間tf的計(jì)算104.2.3 其他時(shí)間的計(jì)算104.2.4 單件時(shí)間定額tdj的計(jì)算10第五節(jié) 專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)105.1 確定工序十三定位元件105.2 確定工序十三對刀裝置105.3 確定工序十三加緊機(jī)構(gòu)105.4 夾具體簡圖11參考文獻(xiàn)12.第1節(jié) 撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1 撥叉的用途撥叉零件用在變速器的換擋機(jī)構(gòu)中。撥叉通過叉軸孔25mm安裝在變速叉軸上，螺栓經(jīng)撥叉上M221.5螺紋孔與變速叉軸連接作軸向固定，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變速齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時(shí)。操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動(dòng)雙聯(lián)變速齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)以改換檔位，從而改變速度。撥叉在改換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。撥叉的主要工作表面為撥叉腳兩端面、變速叉軸孔25mm(H7)和螺紋孔M221.5，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。1.2 撥叉的技術(shù)要求撥叉屬于典型的叉桿類零件，其叉軸孔是主要裝配基準(zhǔn)，叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中承受沖擊載荷，為保證撥叉撥動(dòng)齒輪換擋時(shí)叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對變速叉軸孔25mm的垂直度要求為0.1mm。表1-1 撥叉零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度表面粗糙度 Ra/m形位公差/mm撥叉頭端面80IT126.3撥叉腳內(nèi)表面60IT126.3撥叉腳兩端面12IT113.20.1A25mm孔25IT71.6M221.5螺紋孔20.5操縱槽內(nèi)表面16IT93.20.08A操縱槽底面8IT126.3操縱槽上表面44IT126.33232表面IT126.3切斷面IT126.31.3 審查撥叉的工藝性分析撥叉零件圖可知，撥叉兩端面和叉腳兩端面在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換擋時(shí)叉腳端面的接觸剛度：25mm孔和M221.5螺紋孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，保證孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均比較低，通過銑削、鉆削的一次加工就可以達(dá)到加工要求；主要工作表面雖然加工精度相對比較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性很好。1.4 確定撥叉的生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目知：Q=6000件/年，m=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%分別取為3%和0.5%。代入機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程式（1-1）得N=Qm（1+a%)(1+b%)=6000件/年1件/臺（1+3%）（1+0.5%）=6210.9件/年根據(jù)撥叉的質(zhì)量查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-4知，該撥叉屬輕型零件；再由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-5可知，該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。第2節(jié) 確定毛胚、繪制毛胚簡圖2.1 選擇毛胚由于任務(wù)書中交待撥叉的材料為HT200，所以宜選用鑄造。且加工場所為校屬工廠，生產(chǎn)綱領(lǐng)小，設(shè)備投資少，且為提高生產(chǎn)效率和零件機(jī)械性能，宜采用砂型鑄造機(jī)器造型。2.2 確定毛坯尺寸公差和機(jī)械加工余量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程第二章第二節(jié)確定鑄造毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量，查表2-1表2-5，首先確定如下各項(xiàng)因素。2.2.1 公差等級由鑄造方法與大批量生產(chǎn)，且鑄造材料為灰鑄鐵，確定該零件的公差為CT12。2.2.2 公差帶的位置不另設(shè)規(guī)定，公差帶相對于基本尺寸對稱分布，即一半在基本尺寸之上，一半在基本尺寸之下。2.2.3 機(jī)械加工余量不另設(shè)規(guī)定，要求的機(jī)械加工余量適用于整個(gè)毛胚鑄件，即對所有需機(jī)械加工的表面只規(guī)定一個(gè)值，且該值應(yīng)根據(jù)鑄件的最大輪廓尺寸，在相應(yīng)的尺寸范圍內(nèi)選取。由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表2-5選取機(jī)械加工余量等級為F。表2-1 鑄件的F級機(jī)械加工余量（RMA） （單位：mm）最大尺寸40406363100100160160250250400RMA0.50.511.522.52.2.4 鑄件分模線形狀分析該撥叉件的特點(diǎn)，選擇零件高度方向的平面為分型面，屬于平直分型線。2.2.5 零件表面粗糙度由零件圖可知，該撥叉各加工表面的粗糙度均大于等于1.6m，即Ra1.6m。根據(jù)上述條件將所得結(jié)果列于下表2-2中。表2-2 鑄件毛坯尺寸（單位：mm）加工對象鑄件加工后尺寸加工余量（RMA）尺寸公差毛胚尺寸撥叉頭端面801385撥叉腳端面120.52.215撥叉角內(nèi)表面600.52.85625mm孔250.52.322操縱槽上表面150.52.2183232表面40.52.172.3 繪制撥叉鑄造毛坯簡圖由表2-2所得結(jié)果，繪制毛胚簡圖如圖1所示。（圖一）第3節(jié) 擬定撥叉工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn)。3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇25mm孔作為精基準(zhǔn)，符合“基準(zhǔn)重合”原則；同時(shí)，零件上很多表面都可以采用該孔作為精基準(zhǔn)，又遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其它表面缺陷。盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，對有若干個(gè)不加工表面的工件則應(yīng)與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取25mm孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)。3.2 各表面加工方案的確定根據(jù)撥叉零件圖上各表面的尺寸精度和表面粗糙度，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-10、表1-11和表1-12，確定各表面加工方案，如表3-1所示。表3-1 撥叉零件各表面加工方案加工表面經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度 Ra/m加工方案撥叉頭端面IT126.3粗銑撥叉腳內(nèi)表面IT126.3粗鏜撥叉腳兩端面IT113.2粗銑-半精銑切斷面IT126.3粗銑25mm孔IT71.6粗?jǐn)U-精擴(kuò)-鉸3232表面IT126.3粗銑M221.5螺紋孔7H3.2鉆孔-絲錐攻螺紋操縱槽上表面IT126.3粗銑操縱槽內(nèi)表面IT93.2粗銑-精銑操縱槽底面IT126.3粗銑3.3 加工階段的劃分在選定撥叉各表面加工方法后，就需進(jìn)一步確定這些加工方法在工藝路線中的順序及位置，這就涉及加工階段劃分方面的問題。對于精度要求較高的表面，總是先粗加工后精加工，但工藝過程劃分成幾個(gè)階段是對整個(gè)加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。該撥叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工和精加工階段。3.4 工序的集中與分散工序的集中與分散是確定工序內(nèi)容的多與少的依據(jù)，它直接影響整個(gè)工藝路線的工序數(shù)目的設(shè)備、工裝的選用等。由于本撥叉零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，確定選用工序集中的原則組織工序內(nèi)容，一方面可以采用萬能、通用機(jī)床配以專用夾具加工，以提高生產(chǎn)率；另一方面也可以減少工件的裝夾次數(shù)，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度，并可以縮短輔助時(shí)間。3.5 工序順序的安排3.5.1 機(jī)械加工工序遵循"先基準(zhǔn)后其它"原則,首先加工精基準(zhǔn)25mm孔；遵循"先粗后精"原則,先安排粗加工工序,后安排精加工工序；遵循"先主后次"原則,先加工主要表面25mm孔和操縱槽及撥叉腳兩端面,后加工次要表面3232面及M221.5螺紋孔、撥叉腳內(nèi)表面及切斷面；遵循"先面后孔"原則,先加工3232面再加工M221.5螺紋孔。3.5.2 輔助工序加工前進(jìn)行時(shí)效處理，涂硝化漆。精加工后進(jìn)行去毛刺，清洗等終檢工序。3.6 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用3.6.1 機(jī)床設(shè)備的選用在大批生產(chǎn)條件下，可以選用通用萬能設(shè)備和數(shù)控機(jī)床設(shè)備。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表4-8、表4-15、表4-18和表4-25選取各工序所選取機(jī)床設(shè)備詳見表3-2。3.6.2 工藝裝備的選用工藝裝備主要包括刀具、夾具、量檢具和輔具等詳見表3-2。夾具均采用專用機(jī)床夾具。3.7 確定工藝路線歸納以上考慮，制訂了撥叉的工藝路線，詳見表3-2。表3-2 撥叉工藝路線及設(shè)備、工裝的選用工序號工序名稱機(jī)床設(shè)備刀 具量 具1鑄造毛坯2時(shí)效處理3涂硝化漆4銑撥叉頭端面X53K立式銑床硬質(zhì)合金面銑刀游標(biāo)卡尺5擴(kuò)、鉸25mm孔Z525立式鉆床擴(kuò)孔鉆、鉸刀塞規(guī)6檢查塞規(guī)7粗銑撥叉腳端面X62臥式銑床硬質(zhì)合金面銑刀游標(biāo)卡尺8半精銑撥叉腳端面X62臥式銑床硬質(zhì)合金面銑刀游標(biāo)卡尺9粗鏜撥叉腳內(nèi)表面T68臥式鏜床高速鋼鏜刀游標(biāo)卡尺10銑斷X62臥式銑床鋸片銑刀11銑操縱槽上表面X62臥式銑床硬質(zhì)合金面銑刀游標(biāo)卡尺12粗銑、精銑操縱槽X62臥式銑床三面刃銑刀游標(biāo)卡尺13銑3232面X53K立式銑床硬質(zhì)合金面銑刀游標(biāo)卡尺14鉆20.5mm孔、攻螺紋Z525立式鉆床鉆頭、絲錐15去毛刺鉗工臺16終檢第4節(jié) 確定切削用量及時(shí)間定額4.1 確定切削用量4.1.1 工序十三銑3232面確定背吃刀量 取ap=3mm。確定進(jìn)給量 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-7，由于機(jī)床功率為10KW，及材料選取 取fz=0.2mm/z。計(jì)算銑削速度 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-13，d=80mm；v=72m/min。由式得n=286.62r/min，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表4-19 n=300r/min，代入上式得 v=nd/1000=75.36m/min。4.1.2 工序十二粗銑、精銑操縱槽粗銑：確定背吃刀量 取ap=2mm。確定進(jìn)給量 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-5，由于機(jī)床功率為7.5KW，及材料選取 取fz=0.2mm/z。計(jì)算銑削速度 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-18，由于fz=0.2mm/z，取ae=10mm，d=63mm；v=19m/min。由式得n=96.05r/min，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表4-19 n=95r/min，代入上式得 v=nd/1000=18.79m/min。精銑：確定背吃刀量 取ap=1mm。確定進(jìn)給量 本工步需要保證表面粗糙度達(dá)到3.2m 取fz=0.05mm/z。計(jì)算銑削速度 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-18，由于fz=0.05mm/z，取ae=10mm，d=63mm；v=33m/min。由式得n=166.81r/min，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表4-19 n=150r/min，代入上式得 v=nd/1000=29.67m/min。4.1.3 工序五擴(kuò)、鉸25mm孔擴(kuò)孔：確定背吃刀量 取ap=2mm。確定進(jìn)給量 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-25選取 取fz=0.8mm/r。計(jì)算切削速度 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-27，d=24mm；v=20m/min。由式得n=265.39r/min，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表4-9 n=272r/min，代入上式得 v=nd/1000=20.50m/min。鉸孔：確定背吃刀量 取ap=0.125mm。確定進(jìn)給量 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-29選取 取fz=0.8mm/r。計(jì)算切削速度 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-29，d=25mm；v=11.6m/min。由式得n=147.77r/min，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表4-9 n=140r/min，代入上式得 v=nd/1000=10.99m/min。4.2 時(shí)間定額的計(jì)算4.2.1 基本時(shí)間tm的計(jì)算工序十三 由公式tj=（l+l1+l2）/fmz ;查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-47l=32mm，l1=+(12)=3.83mm,l2=2mm,fmz=500mm/z,代入的：tj=4.54s。工序十二 由公式tj=（l+l1+l2）/fmz ;查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-47l=90mm，l1=+(13)=28mm,l2=4mm,fmz1=300mm/z,fmz2=47.5mm/z代入的tj1=24.4s,tj2=154.105s;tj=178.5s。工序五 由公式tj=（l+l1+l2）/fn ;查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-45l=80mm，l1=2.9mm,l2=3mm,f1=0.8mm/r,n1=272r/min，f2=0.8,n2=140r/min代入的：tj1=25.265s，tj2=46.02s,tj=71.29s。4.2.2 輔助時(shí)間tf的計(jì)算由tf=0.2tj得 工序十三tf=0.91s；工序十二tf=35.7；工序五tf=14.26s。4.2.3 其他時(shí)間的計(jì)算由tb+tx+(tz/m)=9%(tj+tf)得 工序十三tb+tx+(tz/m)f=0.49s；工序十二tb+tx+(tz/m)f=19.28s；工序五tb+tx+(tz/m)=7.7s。4.2.4 單件時(shí)間定額tdj的計(jì)算由tdj=tj+tf+tb+tx+(tz/m)得 工序十三tdj=5.94s；工序十二tdj=233.48s；工序五tdj=93.25s。第5節(jié) 專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5.1 確定工序十三定位元件根據(jù)工序簡圖規(guī)定的定位基準(zhǔn)，選用一面兩銷定位方案，長定位銷與工件定位孔配合，限制四個(gè)自由度，定位銷軸肩小環(huán)面與工件定位端面接觸，限制一個(gè)自由度，削邊銷與工件夾口接觸限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)工件定位。定位孔與定位銷的配合尺寸取為25H7/f6。對于工序尺寸而言，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，定位誤差為0。5.2 確定工序十三對刀裝置加工平面只需要在一個(gè)方向確定刀具的加工位置，選用方形對刀塊及平塞尺對刀，塞尺厚度取3mm。5.3 確定工序十三加緊機(jī)構(gòu)采用螺旋壓緊機(jī)構(gòu)。5.4 夾具體簡圖（圖5-1）參考文獻(xiàn)1陳國定. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京：高等教育出版社，20132鄒青. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20173陸鐵鳴. 新編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊. 北京：高等教育出版社，2003.