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1、宜宾职业技术学院毕业设计题目：汽车拨叉架工艺分析及其夹具设计系 部 现代制造工程系 专 业 名 称 机械制造与自动化 班 级 机制11501 姓 名 陈 鑫 指 导 教 师 杨 越 摘 要本课题主要是对汽车拨叉架工艺进行分析及其夹具设计。主要有对零件的作用、主要技术要求、工艺进行分析。然后对零件工艺的规程设计，确定其毛坯的制造形式、基面的选择，制定出工艺路线。确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。确定切削用量及基本用时。最后根据夹具组成、分类、特点、技术要求，设计出专用夹具。关键词：拨叉架；工艺设计；夹具设计目 录1 绪论12 拨叉的工艺分析及生产类型的确定22.1拨叉的用途22.2拨叉的技术
2、要求22.3审查拨叉的工艺性32.4确定拨叉的生产类型33 确定毛坯、绘制毛坯简图及零件图43.1选择毛坯43.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量43.2.1基本参数43.2.2公差等级53.2.3公差带的位置54 拟定拨叉工艺路线54.1定位基准的选择54.1.1精基准的选择54.1.2粗基准的选择64.2表面加工方法的确定64.3加工阶段的划分74.4工序的集中与分散74.5工序顺序的安排84.5.1机械加工工序84.5.2热处理工序84.5.3辅助工序84.6确定工艺路线85 加工余量、工序尺寸和公差的确定106 切削用量、时间定额的计算176.1切削用量的计算176.2时间定额的计算2
3、06.2.1基本时间的计算206.2.2辅助时间的计算216.2.3其他时间的计算226.2.4单件时间的计算227 夹具设计247.1夹具的分类247.2夹具的分析247.3夹具的功能257.4机床夹具的基本组成257.5工件的定位267.5.1六点定位原理267.5.2定位方式267.5.3定位方案的选择277.5.4定位误差277.6夹紧机构设计应满足的要求277.7夹紧力的确定287.8夹紧力方向的确定287.9夹紧机构287.10切削力及夹紧力的计算287.11夹具设计及操作说明29总 结30参考文献31 绪论工艺课程是以研究机械加工工艺和夹具设计为主的技术学科，具有很强的实践性，要
4、求学习过程中应紧密联系生产与实践，同时它又具有很强的综合性，而工装夹具是工艺装备中的一个重要环节，目前，也是机械制造业的一个瓶颈。在国内，95%以上的工装夹具用的是专用夹具。只有技术标准化、生产专业化、供应市场化、设计电脑化，组装模块化、管理数字化的先进夹具生产模式，才是彻底改变夹具落后现状的办法。如采用专用夹具来完成生产工艺过程，可将夹具的生产准备时间缩短至12小时，可大幅提高产品研发速度和节省夹具的生产准备周期。夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的主要作用是:可靠的保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，夹
5、具在机械制造中占有重要的地位。本设计在设计的过程当中，深入生产实际，制定出合理的设计方案，在进行具体的专用夹具设计。2 拨叉的工艺分析及生产类型的确定2.1拨叉的用途该拨叉应用某型号汽车变速箱的换档机构中。拨叉头以25mm孔套在变速叉轴上，并用锥销和螺钉与操纵手柄连接，拨叉脚则夹在双联变速齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联变速齿轮在花键轴上滑动以改换档位。该拨叉在改换档位时要承受冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚部槽的两端面、叉轴孔25mm
6、，在设计工艺规程时应重点予以保证。2.2拨叉的技术要求拨叉的全部技术要求列于表1-1中加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度Ram形位公差/mm拨叉头下端面80IT113.2拨叉脚槽左端面17IT83.2拨叉脚槽右端面17IT83.2拨叉脚槽底面18IT116.3拨叉头顶台阶面30IT83.2拨叉左端面20IT116.3拨叉右端面40IT116.325mm孔25IT71.6R20mm外圆20IT11该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，采用铸件，为保证拨
7、叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对轴孔25mm。综上所述，该拨叉件的各项技术要求制订的较合理，符合该零件在变速箱中的功用。2.3审查拨叉的工艺性分析零件图可知，拨叉头前后两端面和叉脚左右两端面均要求切削加工，且拨叉头的前端由肋板连接，这样节省了材料，且提高了拨叉在换档时的刚度；25mm端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面（拨叉脚部槽的两端面、叉轴孔25mm和拨叉头下台阶面外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法
8、保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。2.4确定拨叉的生产类型依设计题目知：Q=5000台/年，m=1件/台；结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。代入得：N=5000台/年1件/台（1+3%）（1+0.5%）=5175.75拨叉重量为0.84kg，由表2-1知，拨叉属轻型零件；表2-1不同机械产品的零件质量型别表机械产品类型加工零件的质量/kg重型零件中型零件轻型零件电子工业机械30430501550200010020001003 确定毛坯、绘制毛坯简图及零件图3.1选择毛坯由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和抗冲击强度，毛坯选用铸件。该拨
9、叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和铸件的精度，宜采用金属型浇铸。毛坯的起模斜度为3。3.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量3.2.1基本参数（1）铸件基本尺寸，机械加工前的毛坯铸件的尺寸，包括必要的机械加工余量。（2）尺寸公差，允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差的绝对值。IT为9级。图2-1 拨叉铸造毛坯的简图（3）要求的机械加工余量（RMA）在毛坯铸件上为了随后可用机械加工方法去除铸造对金属表面的影响，并使之达到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金属余量。对圆柱形的铸件部分或在双侧机械加工的情况下，RMA应加倍
10、。外表面作机械加工时，RMA与铸件其他尺寸之间的关系可由公式表示；内腔作机械加工相对应的表达式为。 R=F+2RMA+IT/2 （3-1） R=F-2RMA-IT/2 （3-2）R-铸件毛坯的基本尺寸； F-最终机械加工的尺寸；IT-铸件公差。计算得到：拨叉左右端面的机械加工余量为RMA1=（83-80-0.55）/2=1.225mm。拨叉脚槽面的机械加工双边余量为RMA2=（18-16+0.45）/2= 1.225mm。3.2.2公差等级铸件毛坯采用的是金属型铸造，且大批量生产，查表得取公差为IT7-IT9。3.2.3公差带的位置公差带应相对于基本尺寸对称分布。4 拟定拨叉工艺路线4.1定位
11、基准的选择4.1.1精基准的选择根据该拨叉零件的技术要求和装配要求，选择拨叉头后端面和叉轴孔25mm作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。叉轴孔25mm的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工拨叉脚两端面和拨叉头下台阶面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度和平行度要求。选用拨叉头后端面作为设计基准；另外，由于拨叉件刚度较差，受力容易产生碎裂，为了使得机械加工中不产生夹紧损坏，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则，夹紧力作用点不能作用在叉杆上。选用拨叉头后端面作精基准，夹紧可作用在拨叉头的前端面上，夹紧
12、稳定可靠。4.1.2粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。选择拨叉头前端面和拨叉脚底面作为粗基准。采用拨叉头前端面作粗基准加工后端面，可以为后续工序准备好精基准。4.2表面加工方法的确定根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如表4-1所示。表4-1拨叉零件各表面加工方法加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/m加工方案拨叉头下端面IT116.3 粗铣-半精铣-磨削拨叉头左右端面IT116.3粗铣拨叉脚内侧面IT83.2粗铣-精铣25mm孔IT71.6钻-扩-铰表4-2平面加工的经济精度与表面粗糙度序号加工方法经济精度（IT）表面粗
13、糙度选用范围1粗车101112.56.3未淬硬钢、铸铁、有色金属端面加工2粗车-半精车896.33.23粗车-半精车-精车671.60.84粗车-半精车-磨削790.80.2钢、铸铁端面加工5粗刨（粗铣）121412.56.3不淬硬的表面6粗刨（粗铣）-半精刨（半精铣）11126.31.67粗刨（粗铣）-半精刨（半精铣）796.31.68粗刨（粗铣）-半精刨（半精铣）-精刨（精铣）783.21.69粗铣-拉690.80.2大量生产未淬硬的小平面10粗刨（粗铣）-精刨（精铣）-宽刃精刨670.80.2未淬硬的钢件、铸铁件及有色金属件11粗刨（粗铣）-半精刨（半精铣）-精刨（精铣）-宽刃精刨50.
14、80.2表4-3内圆表面加工的经济精度与表面粗糙度序号加工方法经济精度（IT）表面粗糙度Ra（m）适用范围1钻121312.5加工未淬硬钢及铸铁的实心毛坯，孔径（15-20）mm5钻-扩-粗铰-精铰781.60.86钻-扩-铰893.21.67钻-扩-机铰-手铰670.40.18钻-（扩）-拉791.60.1大批量生产，精度视拉刀精度决定9粗镗（或扩孔）111312.56.3毛坯有铸孔或锻孔的未淬火钢及铸件10粗镗（粗扩）-半精镗（精扩）9103.21.611扩（镗）-铣9103.21.612粗镗（扩）-半精镗（精扩）-精镗（铰）781.60.84.3加工阶段的划分该拨叉加工质量要求较高，可将
15、加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（拨叉头后端面和叉轴孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拨叉头前端面、粗铣拨叉脚槽内侧面和底面。在半精加工阶段，完成拨叉头下端面和拨叉脚槽内侧面和底面的精铣加工和孔25mm的钻、扩加工。4.4工序的集中与分散选用工序分散原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产，可以采用普通型机床配以专用工、夹具，以降低其生产成本。4.5工序顺序的安排4.5.1机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准-拨叉的叉轴25mm。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序
16、，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面-拨叉头下端面和叉轴孔25mm，后加工次要表面-拨叉脚槽内侧面、底面和拨叉头下台阶面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，在加工叉轴孔25mm孔；先铣拨叉头下台阶面。4.5.2热处理工序铸件为了消除残余应力，需在粗加工前、后各安排一次时效处理，在半精加工前、后各安排一次时效处理。4.5.3辅助工序在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、终检工序。综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工和次要表面加工-热处理-主要表面精加工。4.6确定工艺路线
17、在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表4-6列出了拨叉的工艺路线。表4-6拨叉工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1粗铣拨叉头下端面立式铣床X5140mm面铣刀游标卡尺2时效处理3粗铣拨叉头的左右端面立式铣床X5150mm面铣刀游标卡尺4钻、扩、铰Z525型立式钻床麻花钻、扩孔钻，铰刀卡尺、塞规5粗铣拨叉脚槽内侧面卧式铣床16mm面铣刀游标卡尺6粗铣拨叉头台阶面卧式铣床30mm面铣刀游标卡尺7时效处理8精铣拨叉脚槽内侧面卧式铣床X5116mm面铣刀游标卡尺9精铣拨叉头台阶面卧式铣床30mm面铣刀游标卡尺10去毛刺钳工台平锉11中检塞规、百分表、卡尺12时效处理13清洗清
18、洗机14终检塞规、百分表、卡尺 5 加工余量、工序尺寸和公差的确定工序1-加工拨叉头下端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。第1道工序的加工过程为：（1）以前端面定位，粗铣下端面，保证工序尺寸P1 ；达到零件图设计尺寸D的要求，D=80mm。如图5-1所示。求解各工序尺寸及公差的顺序如下：图5-1 第1道工序工艺尺寸链图从图5-1知，P3=D=80mm；从图5-1知，P2=P3+Z3,其中Z3为半精加工余量，查机械加工余量手册得：Z3=1.0mm，则P2=（80+1）=81mm。由于工序尺寸P2是在粗铣加工中保证的，查附表知，粗铣工序的经济精度等级可达到B面的最终加工要求-IT11，
19、因此确定该工序尺寸公差为IT12，其公差值为0.35mm，故P2=81。为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。余量Z3的校核，在图5-1所示尺寸链中Z3是封闭环，故： Z3max= P2max-P3min=81+0.175-(80-0.46)mm= 1.635mm Z3min= P2min-P3max=81-0.175-(80+0)mm=0.825mm余量Z2的校核：Z2max= P1max-P2min=81+0.27-(81-0.175)mm= 0.445mm Z2min= P1min-P2max=81-0.27-(81+0.175)mm= 0.445mm余量校核表明，
20、所确定的工序尺寸公差合理。将工序尺寸按“入体原则”表示；P3=80，P2=81，工序2-加工拨叉头A,B两端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。第2道工序的加工过程为：（1）以前端面B定位，粗铣后端面A，保证工序尺寸P1 ；（2）以后端面A定位，粗铣前端面B，保证工序尺寸P2；（3）以前端面B定位，精铣后端面A，保证工序尺寸P3 ，达到零件图设计尺寸D的要求，D=80mm 图5-2 工序尺寸链从图5-2知，P3=D=80mm，从P2=P3+Z3,其中Z3为半精加工余量，查机械加工余量手册得：Z3=1.0mm，则P2=（80+1）=81mm。由于工序尺寸P2是在粗铣加工中保证的，查附表
21、知，粗铣工序的经济精度等级可达到B面的最终加工要求-IT11，因此确定该工序尺寸公差为IT12，其公差值为0.35mm，故P2=81mm；从图5-2所示工序尺寸链知，P1=P2+Z2，其中Z2为粗铣余量，由于B面的加工余量是经粗铣一次切除的，故Z2应等于B面的毛坯余量，即Z2=1m，P1=（81+2）=83mm该粗铣工序的经济精度等级为IT13，其公差值为0.54mm，故P1=83为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。余量Z3的校核： Z3max= P2max-P3min=81+0.175-(80-0.46)mm= 1.635mm Z3min= P2min-P3max=8
22、1-0.175-(80+0)mm=0.825mm余量Z2的校核： Z2max= P1max-P2min=83.5+0.27-(81-0.175)mm= 2.945mm Z2min= P1min-P2max=83.5-0.27-(81+0.175)mm= 2.055mm余量校核表明，所确定的工序尺寸公差合理。将工序尺寸按“入体原则”表示；P3=80，P2=81，P1=83mm工序3-粗铣拨叉头架左右端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸的确定。第3道工序的加工过程为：（1）以右端面定位，粗铣左端面。（2）以左端面定位，粗铣右端面达到零件图设计尺寸D的要求，D=40mm。图5-3 第3道工序简图工序4
23、-加工拨叉头孔内至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。第4工序的加工过程为：（1）以端面定位，钻孔22mm。（2）扩孔至尺寸23.5mm。（3）铰孔保证工序尺寸,达到图设计尺寸D的要求，D=25mm。图5-4 第4道工序简图查机械加工余量手册得，于工序尺寸P2是在粗铣加工中保证的，查附表知，钻孔的经济精度等级可达到最终加工要求-IT7，因此确定该工序尺寸公差为IT7，故P2=22mm。所示工序尺寸链知，P1=P2+Z2，其中Z2为粗铣余量，由于B面的加工余量是经粗铣一次切除的，故Z2应等于B面的毛坯余量，即Z2=1m，P1=（22+1.5）=23.5mm该粗铣工序的经济精度等级为IT7，
24、故P1=23.5mm。为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。余量的校核： Z2max= P1max-P2min=23.5+0.16-22-0.4=1.26mm Z2min=P1min-P2max=23.5-0.23-22+0.147= 1.1123mm余量校核表明，所确定的工序尺寸公差合理。将工序尺寸按“入体原则”表示；P3=25 P2=23.5 P1=22mm。表5-1各种加工方法的加工经济精度加工方法经济精度加工方法经济精度平面粗车端面IT11IT13内孔表面钻孔IT12IT13精车端面IT7IT9钻头扩孔IT11细车端面IT6IT8粗扩IT12IT13粗铣IT9IT
25、13精扩IT10IT11精铣IT7IT11一般铰孔IT10IT11细铣IT6IT9精铰IT7IT9拉IT6IT9粗拉毛孔IT10IT11粗磨IT7IT10精拉IT7IT9精磨IT6IT9粗镗IT11IT13研磨IT5精镗IT7IT9工序5-加工拨叉脚槽内侧面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。第5工序的加工过程为：（1）以左端面A及心轴，铣拨叉脚槽内侧面，保证工序尺寸P2；（2）以左端面A及心轴，铣拨叉脚槽内侧面，保证工序尺寸P1，并保证零件设计尺寸要求L，L= P1=18mm。图5-5 第5工序加工方案示意图图5-6 第5工序工艺尺寸链图从图5-5所示知，P2=P1-2Z2,其中Z2
26、为精加工余量，查机械加工余量手册得：Z2=1.0mm，则P2=（18-2）=16mm。由于工序尺寸P2是在粗车加工中保证的，查附表知，粗车工序的经济精度等级可达到加工面的最终加工要求-IT11，因此确定该工序尺寸公差为IT11，其公差值为0.13mm，故P2=（160.065）mm；从图5-6所示工序尺寸链知，P3=P2-2Z1，其中Z1为粗铣余量，查机械加工余量手册得：Z1=1.5mm，则P2=（16-3）=13mm。由于工序尺寸P3是毛坯的尺寸，因此确定该工序尺寸公差为IT13，其公差值为0.27mm，故P3=（130.145）mm；为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校
27、核。（1）余量Z2的校核，在图5-2所示尺寸链中Z2是封闭环，故： Z2max=（P1max-P2min）/2=18+0.11-(16-0.065)/2mm= 1.0875mm Z2min= (P1min-P2max)/2=18-(16+0.065)/2mm= 0.9675mm（2）余量Z1的校核，在图5-2所示尺寸链中Z1是封闭环，故：Z1max= (P2max-P3min)/2=16+0.065-(13-0.145)/2mm= 1.605mm Z1min= (P2min-P3max)/2=16-0.065-(13+0.145)/2mm= 1.395mm余量校核表明，所确定的工序尺寸公差合理
28、。将工序尺寸按“入体原则”表示；P1=18mm，P2=16mm，P3=13mm。工序6-加工拨叉脚台阶面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。图5-6 第6道工序简图第6工序的加工过程为：（1）以端面定位，粗铣台阶面，保证工序尺寸P1 ；（2）以端面定位，精铣台阶面，保证工序尺寸P2； 图5-7 第6工序工艺尺寸链图从图5-7所示知，P2=P1-2Z2,其中Z2为精加工余量，查机械加工余量手册得：Z2=1.0mm，则P2=24-2=23 ，在粗车加工中保证的，查附表（5）知，粗车工序的经济精度等级可达到加工面的最终加工要求-IT11，因此确定该工序尺寸公差为IT11，其公差值为0.13m
29、m，故P2=（230.065）mm；所示工序尺寸链知，P3=P2-2Z1，其中Z1为粗铣余量，查机械加工余量手册得：Z1=2，则P2=（23-1）=22，P3=（220.145）mm。为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。（1）余量的校核，故 Z2max=（P1max-P2min）/2=24+0.11-0.065)/2mm= 12.022mm Z3min= (P1min-P2max)/2=23-22+0.065 mm= 1.065mm余量校核表明，所确定的工序尺寸公差合理。将工序尺寸按“入体原则”表示；P1=24，P2=23,p3=226 切削用量、时间定额的计算6.1切
30、削用量的计算工序1-粗铣拨叉头下端面：该工序分一个工步，是以左右面定位，粗铣拨叉架下面；（1）背吃刀量的确定，工步1的背吃刀量取为Z1（参见图5-1），Z1等于A面的毛坯总余量减去工序的余量Z3，即Z1=2.5mm-1mm=1.5mm；（2）进给量的确定，由表1.4切削用量简明手册，在粗铣铸铁、刀杆尺寸为16mm25mm、以及工件直径为60100mm时：f=0.61.2mm/r所以选择： f=1.0mm/r（3）铣削速度的计算，由表1.11切削用量简明手册，当用YG6硬质合金铣刀铣削166181Mpa灰铸铁,f1.0mm/r,切削速度1=80m/min。切削速度的修正系数为（参见1.28切削用
31、量简明手册），故：选择：这时实际切削速度：工序2-粗铣拨叉头左右端面：（1）背吃刀量的确定，取。（2）进给量的确定，精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。查表1.6切削用量简明手册，当表面粗糙度为3.2m，=96.5m/min时，f=0.30.35mm/r。选择：f=0.3mm/r。（3）铣削速度的计算： 根据表1.11，当时，切削速度的修正系数为1，故。工序3-钻、扩25孔：（1）选择高速钢麻花钻头的切削用量：A、按加工要求决定进给量：当加工精度为IT12IT13精度，时，。由于，故应乘孔深修正系数，则B、按钻头强度决定进给量；当，钻头强度允许的进给量。C、按机床进给机构强度决定进给量：当
32、，机床进给机构允许的轴向力为8800N，进给量为0.53。（2）选择高速钢麻花钻头的切削速度：由表2.15切削用量手册，HBS=161181MPa的灰铸铁，。切削速度的修正系数为：，故：（3）计算基本工时：由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩铰和精铰的切削用量如下：粗扩钻： 修正系数， 故。计算工时：精扩钻： 修正系数， 故。计算工时：工序4-铣拨叉脚槽：（1）背吃刀量的确定，工步1的背吃刀量取为，=1.5mm；工步2的背吃刀量取为，=1.0mm。（2）进给量的确定，按机床功率为510kW、工件夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量取为0.2mm/z。（3
33、）铣削速度的计算：按镶齿铣刀、d/z=18/3的条件选取，铣销速度可取为19m/min。，参照表4-15（机械制造技术基础教程）所列X51型立式铣床的主轴转速，取转速n=380r/min。再将此转速代入公式，可求出该工序的实际铣销速度=21.477 m/min。工序5-铣拨叉头台阶面：（1）背吃刀量的确定，工步1的背吃刀量取为/2，=2.0mm；工步2的背吃刀量取为/2，=1.0mm。（2）进给量的确定，按机床功率为510kW、工件夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量取为0.2mm/z。（3）铣削速度的计算：按镶齿三面刃铣刀、d/z=80/10的条件选取，铣销速度可取为44.9m/m
34、in。，参照表4-15（机械制造技术基础教程）所列X61型卧式万能铣床的主轴转速，取转速n=160r/min。再将此转速代入公式，可求出该工序的实际铣销速度=40.2 m/min。6.2时间定额的计算6.2.1基本时间的计算（1）工序1-粗铣拨叉头下端面 （6-1）式中mm,故：（2）工序2-粗铣拨叉头两端面： （6-2）式中mm,故：（3）工序4-铣拨叉脚内侧面：基本时间：,（4）工序5-铣拨叉头台阶面：基本时间：,6.2.2辅助时间的计算辅助时间与基本时间之间的关系为=（0.150.2），取=0.15，则各工序的辅助时间分别为：工序1的辅助时间： =0.150.09460=0.846s工序
35、2辅助时间： =0.150.05860=0.522s工序3辅助时间： 工序4辅助时间： =0.1511.05=1.6575s工序5辅助时间： =0.157.875=1.8125s6.2.3其他时间的计算除了作业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于拨叉的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作地时间是作业时间的2%7%，休息与生理需要时间是作业时间的2%4%，均取为3%，则各工序的其他时间（+）可按关系式（3%+3%）（+）计算。它们分别为：工序1的其他时间：+=6%（0.094
36、60+0.846）=0.386s工序2其他时间：+=6%（0.05860+0.522）=0.240s工序3辅助时间：+=6%(0.885+0.13275)=0.061min+=6%(1.66+0.249)=0.11454min+=6%(2.2+0.33)=0.1518min工序4其他时间：+=6%（11.05+1.6575）=0.76245s工序5其他时间：+=6%（7.875+1.8125）=0.58125s6.2.4单件时间的计算各工序的单件时间分别为：工序1的单件时间：=0.09460+0.846+0.386=6.872s工序2单件时间：=0.05860+0.522+0.240=4.24
37、2s工序3单件时间：=（0.885+0.13275+0.061）=64.725s=（1.66+0.249+0.11454）=121.4s=（2.2+0.33+0.1518）60=160.908s工序4单件时间：=11.05+1.6575+0.76245=13.46995s工序5单件时间：=7.875+1.8125+0.58125=10.26875s将上述零件工艺规程设计的结果，添入工艺文件。附录中列出了拨叉零件的机械加工工艺过程卡以及拨叉零件的加工工序卡。7 夹具设计7.1夹具的分类夹具种类按使用特点可分为：万能通用夹具。如机用虎钳、卡盘、吸盘、分度头和回转工作台等，有很大的通用性，能较好地适
38、应加工工序和加工对象的变换，其结构已定型，尺寸、规格已系列化，其中大多数已成为机床的一种 标准附件。专用性夹具。为某种产品零件在某道工序上的装夹需要而专门设计制造，服务对象专一，针对性很强，一般由产品制造厂自行设计。常用的有车床夹具、铣床夹具、钻模(引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具)、镗模(引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具)和随行夹具（用于组合机床自动线上的移动式夹具）。可调夹具。可以更换或调整元件的专用夹具。组合夹具。由不同形状、规格和用途的标准化元件组成的夹具，适用于新产品试制和产品经常更换的单件、小批生产以及临时任务。除虎钳、卡盘、分度头和回转工作台之类，还有一个更普遍的叫刀柄，
39、一般说来，刀具夹具这个词同时出现时，大多这个夹具指的就是刀柄。7.2夹具的分析研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： （1）能迅速而方便地装备新产品的投
40、产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； （2）能装夹一组具有相似性特征的工件； （3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； （4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； （5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提.高劳动生产率； （6）提高机床夹具的标准化程度；7.3夹具的功能（1）保证加工精度：工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。（2）提高生产率：使用夹具来安装工件，可以减少划线，找正、对刀
41、等辅助时间，采用多件、多工位夹具。（3）扩大机床的使用范围：有些机床夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。（4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。7.4机床夹具的基本组成 （1）定位元件及定位装置：用于确定工件正确位置的元件或装置。如图中的圆柱销5以及支承板和支承钉。（2）夹紧元件及夹紧装置：用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置，如图中的螺母4和快换垫圈6。（3）导向及对刀元件：用于确定工件与刀具相互位置的元件，如图中的夹具中常用对刀块来确定刀具与工件的位置。（4）其它元件及装置：根据加工需要来设置的元件或装置，如图中的铣床夹具中机床与夹具的对定，往往在夹具体底面安装两个定向键等等。以上所述，是机床夹具的基本组成。对于一个具体的夹具，可能略少或略多一些，但定位、夹紧和夹具体三部分一般是不可缺少的。7.5工件的定位在制定工件的工艺规程时，已经初步考虑了加工中工艺基准问题，有时还绘制了工序简图。设计夹具时位基准。无论是工艺基准还是定位基准，均应符合六点定位原理7.5.1六点定位原理 一个物体在三维空间中可能具有的运动，称之为自由度。在OXYZ坐标系中
