【導(dǎo)讀】撥動(dòng)叉類(lèi)零件廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械的變速箱中，本文在詳細(xì)分析了產(chǎn)品。零件加工的工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)定制中批量生產(chǎn)加工的工藝規(guī)程。撥叉的加工工藝，分析了1套加工方案，最終確定了一套科學(xué)合理的加工路線，計(jì)為例，進(jìn)行了夾具的設(shè)計(jì)，并做了切削力、夾緊力的分析計(jì)算。

　　

【正文】 8 7 6 0 1 .3 6MnP ????(40145 86）247。 (7018760 )? ∵ 選擇 機(jī)械傳遞效率為 ,故 247。 = kw? ∴ 所選機(jī)床合適 “ C620 撥動(dòng)叉”中批生產(chǎn)工藝規(guī)程 及 工裝設(shè)計(jì) 23 工序Ⅵ： 鉆 I I2孔并攻絲 機(jī)床：同工序Ⅳ 一次安裝： 工步 1：鉆 I1孔至φ 7 ap = 刀具：高速鋼直柄短麻花鉆（ GB143585） d=7 L=74 l=34 切削用量、功率計(jì)算 查 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 14— 33得 d=7 f=,表 14— 29速度公式： ft dv? (公式 ) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 t=60min 代入公式 ： ???v ? 則轉(zhuǎn)速 dvn ?1000? =(1000 ）247。 ( 7)? 1332r/min n取 1504r/min 則：實(shí)際速度： 1000dnv ?? = 1 0 0 01 5 0 ?? ? 每分進(jìn)給 nf??1504 = 扭矩： 2 d f??210 72 ? 3064 .Nmm 實(shí)際功率： 7 0 1 8 7 6 0 1 .3 6MnP ???? 0 1 8 7 6 01 5 0 43 0 6 4 ?? ? ∵ 選擇機(jī)械傳遞效率為 ,故 kw = kw? ∴ 所選機(jī)床合適 工步 2：鉆 I2孔至φ 7 同工步 1 工步 3： I1孔攻絲至 M8 ap = 刀具：高速鋼粗牙普通螺紋絲錐（ GB346483 ） d=8 L=72 L1=30 切削用量、功率計(jì)算 “ C620 撥動(dòng)叉”中批生產(chǎn)工藝規(guī)程 及 工裝設(shè)計(jì) 24 查 《金 屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 14— 90得 d=8mm f= 表 14— 29速度公式： ymxptCvdv 0? (公式 ) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 t=30min 代入公式 ： ymxptCvdv 0? ?則轉(zhuǎn)速 dvn ?1000? =(1000 ）247。 ( 9)=416r/min 則轉(zhuǎn)速取 n=409r/min 則： 實(shí)際速度： 1000dnv ?? =( 8 409）247。 1000=每分進(jìn)給 nf??409 = 扭矩： 0 .7 5 0 .8846 pM d a f? ? ?846 8 ） = 3879 .Nmm 實(shí)際功率： 7 0 1 8 7 6 0 1 .3 6MnP ???? ?? ? ∵ 選擇機(jī)械傳遞效率為 ,故 ? kw kw? ∴ 所選機(jī)床合適 工步 4： I2孔攻絲至 M8 同工步 3 工序Ⅶ：拉花鍵 C 機(jī)床：臥式內(nèi)拉床 L6110 P=17kw 電機(jī)轉(zhuǎn)速： 980r/min 一次安裝： 拉 C孔至φ 28H ap= 刀具：矩形齒花鍵拉刀 W18Cr4V D=28 L=880 L1=6 Z=6 切削用量、功率計(jì)算 查表 14118 14121得： 切削速度 v=4 m/min ap= 148N，當(dāng) N=148時(shí)， “ C620 撥動(dòng)叉”中批生產(chǎn)工藝規(guī)程 及 工裝設(shè)計(jì) 25 查表得 :P= ∵ 選擇機(jī)械傳遞效率為 ,故 ? 17kw kw? ∴ 所選機(jī)床合適 工序Ⅹ：去毛刺，清洗 工序Ⅺ：檢驗(yàn) 二、工時(shí)計(jì)算 各工序所用時(shí)間表： 準(zhǔn)備終結(jié) 時(shí)間 基本時(shí) 間 輔助時(shí) 間 工作地點(diǎn)服務(wù)時(shí)間及身體需要時(shí)間 單件時(shí)間 單件 核算時(shí)間 工序Ⅰ 工序Ⅱ 工序Ⅲ 1 工序Ⅳ 工序Ⅴ 工序Ⅵ 工序Ⅶ 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間： bne TT %4/ ? （公式 ） 基本時(shí)間：nf lllT 21 ??? （公式 ） 輔助時(shí)間： ba TT %15? （公式 ） 服務(wù)時(shí)間： )%(4 abrs TTTT ??? （公式 ） 單件時(shí)間： )( rsabp TTTTT ???? （公式 ） “ C620 撥動(dòng)叉”中批生產(chǎn)工藝規(guī)程 及 工裝設(shè)計(jì) 26 4 典型工裝設(shè)計(jì) 為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。本章將就 工序 專(zhuān)用非標(biāo)準(zhǔn) 的夾具，進(jìn)行設(shè)計(jì)， 本夾具用于 銑槽，精度要求不高 ，刀具為 直齒三面刃銑刀 。 定位原理及方案分析 一、零件分析（參看圖 41） 要想使零件自由體在空間有一個(gè)確定的位置，就必須設(shè)置相應(yīng)的六個(gè)約束，分別限制工件的六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。若工件的六個(gè)自由度都加以限制住，工件在空間的位置也就完全被確定下來(lái)了。 加工銑削方向如下圖所示： 圖 41 銑削方向示意圖 二、加工方法分析 此次夾具選擇用心軸定位，下端用定位擋銷(xiāo)，一個(gè)端面限制三個(gè)自由度，心軸限制兩個(gè)自由度，定位擋銷(xiāo)限制一個(gè)自由度，這樣空間的六個(gè)自由度就限制完全了，同時(shí)采用螺母夾緊方式夾緊。 定位方案如下圖所示： “ C620 撥動(dòng)叉”中批生產(chǎn)工藝規(guī)程 及 工裝設(shè)計(jì) 27 圖 42 定位方案 示意圖 二、 定位簡(jiǎn)圖如下圖所示： 圖 43 定位簡(jiǎn)圖 因此方案 1 更合理。 夾具總體設(shè)計(jì) 夾具是裝夾工件的母體，所以，夾具制造要有相對(duì)較高的精度，夾具設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先選用典型的夾緊機(jī)構(gòu)。在滿(mǎn)足要求的前提下，選用的標(biāo)準(zhǔn)件越多越好，夾具 越簡(jiǎn)單越好。 一、 切削力和道具 設(shè)計(jì)說(shuō)明 刀具：采用鋸片銑刀 φ 120mm z=24,用兩把鋸片銑刀保證同時(shí)安裝在主軸上面中“ C620 撥動(dòng)叉”中批生產(chǎn)工藝規(guī)程 及 工裝設(shè)計(jì) 28 間用隔套把兩把銑刀隔開(kāi)，保證兩把銑刀之間距離為 7mm。這樣就可以一次銑出兩個(gè)面，并且尺寸易保證。 機(jī)床： x61W 型萬(wàn)能銑床 由 [3] 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFnd zafaCF 0? 查表 — 8 得其中： 修正系數(shù) ?vk 30?FC ?Fq ?FX ?Fy ?Fu 8?Pa z=24 0?Fw 代入上式，可得 F= 因在計(jì)算切 削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 4321 KKKK 其中： 1K 為基本安全系數(shù) 2K 為加工性質(zhì)系數(shù) 3K 為刀具鈍化系數(shù) 4K 為斷續(xù)切削系數(shù) 所以 NKFF ??? 三、夾緊力計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 ? ? FKffN ??? 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 ?? ff F= zP +G G 為工件自重 Nff FN 5 5 121 ????? 夾緊螺釘： 公稱(chēng)直徑 d=15mm，材料 45 鋼 性能級(jí)數(shù)為 級(jí) MPaB 1006 ??? M P aBs 4 8 0108 ??? ?? 螺釘疲勞極限： M P aB 1 9 26 0 ????? ?? 極限應(yīng)力幅： M P ak kk ma ?? ???? ? ? 許用應(yīng)力幅： ? ? ? ? M P aS aaa ?? ?? 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 ?? ? ?ss?? ? [s]=~4 取 [s]=4 “ C620 撥動(dòng)叉”中批生產(chǎn)工藝規(guī)程 及 工裝設(shè)計(jì) 29 得 ? ? MPa120?? ? ??? ??? 2cHdF 滿(mǎn)足要求 ? ??? ???? M P ad Nc 2 可以滿(mǎn)足切削力的要求 夾具體設(shè)計(jì) 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的各種裝置和元件通過(guò)夾具體連接成一個(gè)整體。 設(shè)計(jì)夾具體應(yīng)滿(mǎn)足以下基本條件： A、 足夠的強(qiáng)度和剛度 B、 夾具的安裝穩(wěn)定可靠 C、 夾具體結(jié)構(gòu)工藝性良好 D、 便于清除鐵屑，更要便于安裝和使用方便 1．材 料的選擇 夾具體的材料可用鑄造和焊接方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于鑄造夾具的具有以下特點(diǎn) : 鑄造夾具體吸振性良好，可以減少和避免其受力所產(chǎn)生的的振動(dòng)。 鑄造工藝性良好，基本上不受零件的大小、形狀、重量以及零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制。 鑄造夾具抗壓能力大，可以承受較大的切削力和夾緊力等力的作用。 鑄造夾具的材料一般采用 HT150 或 HT200 兩種，夾具體應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理。以消除內(nèi)應(yīng)力等。 尺寸、壁厚選擇 鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體， 夾具體和工件都是毛面， 壁厚取 825mm，過(guò)厚處挖空，減少不必要的重量。 夾具體是毛面，工件是光面易選用 焊 接結(jié)構(gòu)用鋼板 610mm，剛度不夠時(shí)加入加強(qiáng)筋。 夾具相對(duì)于機(jī)床的定位 夾緊 機(jī)床的定位主要是保證工件相對(duì)于夾具的位置，可用六點(diǎn)定位原理來(lái)分析所限制的自由度。機(jī)床的夾緊裝置是將工件夾緊，以保證在加工時(shí)保持所限制的自由度，有時(shí)刻根據(jù)動(dòng)力源的不同，可分為手動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和電動(dòng)等夾緊方式。 “ C620 撥動(dòng)叉”中批生產(chǎn)工藝規(guī)程 及 工裝設(shè)計(jì) 30 為了降低夾具體的制造成本， 鑄造時(shí)鑄出凸臺(tái) ， 在夾具體加工時(shí)只加工夾具體上裝配表面， 這樣 夾具的精加工部分面積都很小，從而降低了夾具的制造成本。 “ C620 撥動(dòng)叉”中批生產(chǎn)工藝規(guī)程 及 工裝設(shè)計(jì) 31 5 結(jié)論 撥叉作 為變速機(jī)構(gòu)中的常用零件，以其經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性還將長(zhǎng)期存在。工序間采用專(zhuān)用夾具，雖然設(shè)計(jì)周期有所延長(zhǎng)，但大大縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)提高了加工精度，降低了產(chǎn)品的不合格率。隨著技術(shù)的不斷更新，工藝的不斷完善，撥叉類(lèi)零件的加工方法也將取得長(zhǎng)足發(fā)展。 為期兩周的夾具撥動(dòng)叉設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過(guò)程，在各位老師的指導(dǎo)下，使各科成績(jī)優(yōu)秀，撥動(dòng)叉設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》撥動(dòng)叉的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。 本次撥動(dòng)叉設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè) 階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。 總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基 礎(chǔ)。 由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)中難免還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正、指教！本人將表示真誠(chéng)的感謝。 “ C620 撥動(dòng)叉”中批生產(chǎn)工藝規(guī)程 及 工裝設(shè)計(jì) 32 參考文獻(xiàn) [1]盧秉恒 ， 趙萬(wàn)華 ， 洪軍 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) .機(jī)械工業(yè)出版社， 1999: 91111,195199. 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