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1、 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 变速箱拨叉中批生产工艺规程判定与工装设计学习中心： 层 次： 专科起点本科 专 业： 年 级： 年 春/秋 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 年 月 日摘要本设计上变速箱拨叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计，变速箱拨叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先加工出底平面，再以底平面定位加工出各个孔系。整个加工过程选用组合机床，夹具选用专用夹具，夹
2、紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于中批量，流水线上加工，能够满足设计要求。 设计的重点是夹具的设计，由于工件上的孔系都要以底面作为基准加工，故首先得加工出底面，为保证孔的位置和加工准确性我们一定要在加工底面的时间通过画线找出底面的加工余量。这样就可以更好的保证孔系的位置和加工精度。因此工序一中的专用夹具的制造显得尤为重，本次夹具设计中对工序一中铣削夹具进行了设计，提供了一套可使用于中批量生产的，经济性和实用性均良好的夹具设计方案。全套图纸，加153893706关键词：拨叉，工艺规程，夹具目 录内容摘要 1引 言 11 绪论22 拨叉零件的分析32.1零件的作用32.2零件的技术
3、要求42.3零件的工艺分析63 工艺规程设计133.1 确定毛坯的制造形式133.2 基面的选择163.3 表面加工方法的确定及制定工艺路线183.4 工序顺序安排的确定203.5 确定工艺路线213.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定223.7 确定切削用量及基本工时234 夹具设计214.1 问题的提出134.2 夹具设计134.3夹紧力的计算134.4 夹具总图上的尺寸、公差和技术要求135 总结 226 致谢 23参考文献24引 言车床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中的结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题。且能稳定加工质
4、量，大幅度提高生产效率。在我们学全部基础课、技术基础课之后进行的毕业设计，是我们在对所学各课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占据着重要的地位。另外，这次毕业设计，是我毕业工作前的综合性训练，并能在以下三个方面得到锻炼：（1）运动机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中穴道的时间知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力，通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料，掌握与
5、本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。通过这次毕业设计，对自己未来将从事的工作进行了一次适应性的训练，从中锻炼了自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作打下了一个良好的基础。1 绪论本论文设计的是变速拨叉的加工工序、设计方案、计算过程以及钻孔的夹具设计。拨叉表面加工方法的选择、加工顺序的安排、工序集中与分散的处理、加工阶段的划分，机床和工艺装备的选择、加工余量与工序尺寸及公差的确定等都是编制工艺规程的主要问题。而夹具设计所面临的是设计方案的确定、定位元件的选择、定位误差的分析与计算、夹紧力的计算、夹具体毛坯结构及夹具元件配合的确定，还有拨叉毛坯图、零件图和夹具装配
6、图的绘制，如何保证用拨叉的技术条件是加工过程最为重要的问题，而夹具也起着至关重要的作用。拨叉的合理结构设计、加工工艺性设计，保证拨叉的加工质量，对提高生产效率有着重要意义，它是保证产品质量的关键所在。通过对拨叉加工过程的设计，可以发现一个产品的设计需要各个加工过程很好的配合才能成功。本次课题针对变速箱拨叉零件的加工进行了相关探索，设计出一种切实可行的工艺流程及工艺装备。在产品的加工过程中，工件在夹具内的定位和夹紧显得尤为重要，夹具是涵盖了从加工到组装的几乎所有操作过程的一种装夹设备。由于大量的加工操作需要装夹，夹具设计在制造系统中就变得非常重要，它直接影响加工质量，生产率和制造成本。本文通过分
7、析支架零件的结构特点和加工要求，指定了一套较合理的夹具设计，从而为保证该零件的加工精度提供了一种经济实用的工艺装备，具有一定的实用价值。本次的设计任务是：制定变速箱拨叉的机械加工工艺及该零件的某一道工序（钻孔）的夹具设计。设计内容包括：毛坯零件综合图1张；夹具装配图1张； 夹具体图1张； 工序卡的编订、 绘制； 论文1份；2 拨叉零件的分析2.1零件的作用拨叉类零件以其良好的操纵性和良好的稳定性广泛应用于各种机械的变速箱中，该零件的制造工艺简单，但其过程涉及了机械加工工艺的很多方面，是机械加工的基础的体现，本文将对该类零件的加工工程进行一次全面的阐述。拨叉应用在变速箱的换档机构中，拨叉头孔套于
8、变速叉轴上，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操作变速杆，变换操作机构就通过拨叉头部的操作槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨插脚拨动双联变换齿轮在花键上滑动改变档位，从而改变速度。该拨叉在改换档为时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性，以适应拨叉的工作条件，该拨叉形状特殊，结构简单，为实现换档变速的功能，其叉轴空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要承受冲击载荷，为增强耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48-58HRC。拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工。并在轴方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工表面又
9、提高了换档是叉脚端面的接触刚度。该零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削，钻床的粗加工就可以达到加工要求。1）工艺过程 在产品的生产过程中，与原材料变为成品有直接关系的过程称为工艺工程。例如：铸造、锻造、焊接和零件的机械加工等。2）机械加工工艺过程在工艺过程中，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状，尺寸和性能使之变为成品的工艺过程，称为机械加工工艺过程。3）机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由若干个顺次工序组成的，通过这些不同的工序把毛坯加工成合格的零件。4）工序一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点），对一个（或同时几个）工件连续加
10、工所完成的那一部分机械加工工艺过程。这里必须注意，构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序内的工作是连续完成的。5）机械加工工艺规程机械加工工艺规程（简称工艺规程）是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。工艺规程的内容包括：A、 工艺路线：工艺路线是指产品或零部件在生产过程中由毛坯准备到成品包装入库经过企业有关部门或工序的先后顺序。B、 各工序加工的内容、要求，所采用的机床、工艺装备；工艺装备（简称工装）是产品制造过程中所用的各种工具的总称。它包括刀具、夹具、模具、量具、检验工具及辅助工具等。C、工件的检验项目、检验方法和切削用量、工时定额等。6）工艺规程的格式
11、机械加工工艺规程主要有机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片两种基本形式。机械加工工艺过程卡是以工序为单位简要说明零件加工过程的一种工艺文件。一般适用于单件小批生产（零件加工的流向）。2.2零件的技术要求制定合理的零件加工工艺过程首先要掌握目前有可供选用的加工方法，并能够针对零件的具体要求较合理的选用。其次，还必须解决各表面的加工顺序和热处理如何安排的问题。1） 首先，要分析产品的零件图与装配图，分析零件图的加工要求，结构工艺性，检验图样的完整性；2） 根据零件的生产纲领确定生产类型；在制定机械加工工艺规程时，一般按照零件的生产纲领，把零件划分为大批量生产、中批量生产和小批量生产三中类型。3）
12、 选择毛坯；毛坯的选用主要包括毛坯的材料、类型和生产方法的选用。常用的毛坯类主要有各种轧制型材、铸件、锻件、焊接件、冲压件、粉末冶金件以及注塑成形件等。（联合加工），根据零件结构的不同，毛坯的选用可分为轴类、盘套类和机架箱体类三大类。4） 确定单个表面的加工方法；零件的加工过程，就是零件表面经加工获得符合要求的零件表面的过程。零件表面的类型和要求不同，采用的加工方法也不一样。主要有车削、钻削、铣削、刨削、磨削等五大类加工方法。此外还有镗削、拉削、光整、特种加工等。5）选择定位基准，确定零件的工艺路线；根据零件表面质量的要求不同，通常将表面加工划分为粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段三个加工阶
13、段。零件加工需要遵循的原则是粗、精加工分开，零件的加工一般不是在一台机床上用一种工艺方法就可完成，往往需要几种加工方法互相配合，经过一定的工艺过程才能逐步地完成零件表面的加工。若一种表面可采用不同的加工方法进行加工的话，那么就生产的具体条件而言，其中必有一种加工方法是最合适的。6） 确定各工序所用的设备及工艺装备7） 计算加工余量、工序尺寸及公差8） 确定切削用量，估算工时定额9） 填写工艺文件机械加工工艺中加工顺序的安排原则有：1） 先加工精基准面后加工其他表面主要定位精基准面应在一开始就进行加工，以便用它定位加工后工序的其他表面。2） 先粗加工后精加工先安排粗加工、半精加工，再安排精加工。
14、某些要求特别高的表面还要在最后安排精密加工。3） 划线工序的安排在单件小批生产中，形状复杂的铸、锻件或焊接件在机加工前要安排钳工划线工序，为加工提供找正的依据。在大批大量生产中，或零件形状较为规则，则不必安排划线工序。4）热处理工序的安排毛坯退火、正火：安排在粗加工之前。调质：通常安排在粗加工之后；若加工路线较简单，也可在粗加工之前。淬火及低温回火：一般安排在磨之前。氮化：可安排在粗磨后、精磨前。时效：一次时效安排在粗加工之后；二次时效分别安排 在粗加工和半精加工之后；三次时效分别安排在粗加工、半精加工和精加工之后。 5）表面处理工序的安排表面镀层、发蓝、阳极氧化、喷涂或油漆等处理，通常安排在
15、全部机加工之后；大型铸件的不加工面，常在机加工前先涂防锈漆。6）辅助工序的安排去毛刺、倒棱、除锈、去磁、清洗或浸油等辅助工序，应视具体情况适当予以安排。7）检验工序的安排重要而复杂零件的粗加工之后关键工序前后；特种检验(如x射线探伤或超声波探伤等较昂贵的检验)之前；从一车间转到另一车间之前；全部加工结束之后。加工余量的确定原则：毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差称为加工总余量。加工总余量主要根据毛坯类型确定。在单件小批生产中，中小型零件加工总余量参考值(半径余量或单面余量)如下：砂型铸件约为38mm；自由锻件和焊接件约为410mm；热轧圆钢约为1.52.5mm。相邻两工序的尺寸之差称为工序余量。
16、工序余量主要根据加工性质和加工方法确定。零件的技术要求表加工表面尺寸及偏差mm表面粗糙度Ra公差精度等级形位公差mm拨叉头左端面83.53.2IT12拨叉头右端面83.53.2IT12拨叉脚内表面R4012.5IT13拨叉脚两端面2.5IT912孔5IT78孔20IT7操纵槽内侧面13.55IT12操作槽底面111013该拨叉形状特殊，结构简单，属于典型的叉杆类零件，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。叉脚两端面杂工作中需承受冲击载荷，为增强耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48-58HRC。2.3 零件的工艺分析1）零件图的分析分析零件图可知，变速箱
17、拨叉是一个很重要的零件，拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度，mm孔的端面为平面，可以防止钻头偏钻，可以保证加工精度；另外，该零件除了主要工作表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣床钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要的表面虽然加工精度要求较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量的加工出来，由此可见，该零件的工艺性比较好。因为尺寸精度、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
18、要的。由零件图可知：生产纲领2000件/年，变速箱拨叉备品率为2%，废品率为2%，因此年产量：Q生产纲领每台件数(1+备品率)(1+废品率)Q2080件月产量Q12=174(件)Days=(365-52-14)12=24.92天日产量(一天3班)月产量Days=7件/天查工艺人员手册，轻型（100公斤以内）零件的生产性质：中批5005000 大批500050000考虑到保证产品按时定量完成，生产该产品的每一道工序的单件核算时间必须小于生产节拍（工艺卡填写过程考虑到客观随机因素的影响，将节拍乘80%后与单件核算时间比较），若大于生产节拍，就会造成完不成年产量，因此应改用多台机床加工。中批量生产采
19、用流水线，其工艺特点a）毛坯特点：采用金属模造型，毛坯精度及余量中等。b）机床设备及机床布置：通用机床，机床按零件类别分工段排列。c）夹具及尺寸保证：专用夹具，调整法和自动获得法(如对刀块)保证尺寸。d）刀具、量具：专用或标准刀具、量具e）零件的互换性：多数互换，部分试配或修配。f）工艺文件的要求：编制详细的工艺规程及关键工序的工序卡片。g）生产出率：中等h）成本：中等i）发展趋势：采用成组工艺。由以上可知，该零件为中批生产，所以工艺安排应考虑工序适当集中，考虑零件成批生产，产量比较大，综合经济与生产效率等因素，确定加工设备为通用机床，采用专用夹具。2）设计的任务该零件加工至成品，需完成从毛坯
20、选择开始，编排工艺，工装夹具设计以及对该产品的说明书如下：1毛坯零件综合图1张2工艺过程卡片1套3夹具装配图1张4夹具体零件图1张5说明书1份零件材料为HT20-40，此牌号材料与HT200相同，HT200是新牌号，HT20-40为老牌号。HT200的铸造性好，熔炼设备简单，价格便宜，所以它们是机械制造中应用最多的材料。HT200可承受较大弯曲应力，用于强度、耐磨性要求较高的较重要的零件和要求保持气密性的铸件。有较好的耐热性和良好的减振性，铸造性较好。该变速箱拨叉零件的结构较复杂，也适于用铸造的方法制造。零件的切削加工性良好，无特殊的加工问题，故加工中不需要采用特殊工艺措施。刀具材料选择范围很
21、大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任。刀具几何参数可根据不同刀具类型通过相关表格查取。零件组成表面：底面，两端面，外圆及其台阶面，两端沉头螺钉孔，外圆内20H7孔, 18H8孔、键。主要技术条件分析如下：零件的材料为HT200，硬度适中，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，拨动叉中间圆柱体连有两翼板，以下是变速箱拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：F面：表面粗糙度要求为Ra6.3mAC1、AC2面：表面粗糙度要求为Ra1.6m E面：精度要求为0.4mmB孔：尺寸精度为H7，表面粗糙度要求为Ra1.6m，相对于A面有平行度要求精度为0.03mm，相对于C面有垂直度精度要求为0.03mmL
22、孔：尺寸精度为H8，表面粗糙度要求为Ra1.6微米，相对于B面有垂直度精度要求为0.15mmH1、H2孔，G1，G2孔：有位置度要求为0.2mm零件总体特点是一个典型的铸造类零件。4）确定毛坯、画毛坯1）定位基准的选择2）制定加工工序和选择加工设备及刀、夹、量具加工工序设计制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。因此确定工艺路线方案如下：方案一：工序一：半精铣平面D面、E面工序二：半精铣平面F面，精
23、铣平面AC1面和AC2面工序三：钻H1，H2孔，惚孔G1，G2工序四：钻，扩，铰B孔工序五：钻，扩，铰L孔工序六：清除毛刺方案二：工序一： H1，H2孔，惚孔G1，G2工序二：半精铣平面D面、E面钻工序三：半精铣平面F面，精铣平面AC1面和AC2面工序四：钻，扩，铰B孔工序五：钻，扩，铰L孔工序六：清除毛刺根据经验，大多数情况下都应该先铣平面再加工孔，会更能容易满足零件的加工要求，因此，工艺路线方案一较为合理，工序集中，工序排列最优，效率也比较高，因此选择工艺路线方案一作为本变速箱拨叉的工艺生产路线。主要表面可能采用的终加工方法，按照精度要求，Ra1.6m应为精铣或磨削。按照零件材料，批量大小
24、，现场条件等因素，并对照各加工方法特点及适应范围确定采用铣削加工底面及两端面。结合主要表面加工及表面形状特点，B孔和L孔采用钻、扩、铰的加工方式。底面上的键宜采用铣削加工方法。铣削采用立式铣床，B孔和L孔的加工采用立式钻床。零件在铣床上或者钻床上的加工都应采用专用夹具进行装夹。立式铣床的主要参数如下：型号：X5032A功率：7.5KW主轴转速：30-1500转/分立式钻床的主要参数如下：型号：Z5025功率：1.5kW主轴转速：1001360转/分3) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定变速箱拨叉零件材料为HT20-40，毛坯为铸件，毛重20kg，数量为2000件/年，属于中批量生产。根据
25、以上原始资料及加工路线，分别确定加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：A、 外圆表面（42）考虑零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。B、 底D面及E面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册，取粗铣加工余量为3mm，半精铣平面加工余量为1mm。C、 底部键F面及AC1面和AC2面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册，取粗铣F面加工余量为3mm，半精铣F面加工余量为1mm；粗铣AC1面、AC2面加工余量为3mm，半精铣AC1面、AC2面加工余量为1mm，精铣AC1面、AC2面加工余量为0.5mmD、 钻H1，H2孔，惚孔G1，G2的加工余量查
26、机械制造工艺设计简明手册，并根据加工精度要求，取钻孔H1，H2的加工余量为11mm，惚孔G1，G2的加工余量为6mm。E、 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差（20）查机械制造工艺设计简明手册，取钻孔余量为18mm，扩孔余量为1.8mm，铰孔余量为0.2mm。F、外圆表沿轴线宽度方向的加工余量及公差（18）查机械制造工艺设计简明手册，取钻孔余量为17mm，扩孔余量为1.85mm，铰孔余量为0.15mm3 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式在仔细分析了零件的基础上，选择零件的加工方法，首先从毛坯开始，在毛坯的选择上，既要考虑工艺性，又要考虑到经济性，综合两项因素进行毛坯的选择。毛坯的选择对
27、零件工业过程的经济性有很大影响，工序数量，材料消耗加工工时等都取决于所选择的毛坯，但要提高毛坯的质量往往会使毛坯制造困难，需要复杂的工艺和昂贵的设备，增加了毛坯的成本，这两者是矛盾的。因此毛坯的种类和制造方法的选择要根据毛坯的类型和具体的生产条件决定。同时应该主要到，充分使用新工艺、新技术、新材料的可能性，以便降低零件生产总成本提高质量。毛坯的类型有：铸件、锻件、型材、焊接件、压制件、冲压件等，由于本零件是中批生产，则优先考虑锻件和铸件，虽然成本高，但提高了生产率，零件材料为HT200。零件在机床运行过程中所受冲击不大，结构又比较简单，在考虑零件的力学性能，形状大小等因素后，选择铸件。铸件采用
28、机器造型，木模，精度等级选8级，查金属机械加工工艺人员手册表12-2和12-3得，浇注顶面、侧面的余量为6mm，底面余量为4mm。零件材料为ZG45，考虑零件在机床运行过程中要承受的载荷比较大，为增强拨叉的强度和冲击韧性，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。该零件的轮廓尺寸不大，且生产类型为中批量生产，为提高生产率和锻件的精度，宜采用模锻方法制造毛坯。3.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。基准选择的原则有：粗基准的选择原则：a)尽可能用
29、精度要求高的主要表面作粗基准；b）不加工面作粗基准，且该面与要加工面有一定的位置精度要求；c）余量均匀原则；d）粗基准的表面要尽量光整、光洁、有一定的面积以便于装夹；e)不能重复使用原则。精基准的选择原则：a）基准重合原则尽可能使设计基准和原始基准重合；b）互为基准原则两个位置精度要求较高的表面互为基准；c）基准不变原则统一基准。变速箱拨叉是一个典型的铸造类零件，它仍具有一般铸造类零件的加工规律，根据以上原则及对零件的分析，拟订出如下的定位基准：a)加工D面和E面时，可先将D面作粗加工，再以加工好的D面作为基准加工E面。b)加工F面及AC1面、AC2面时，可以加工好的D面或者E面作为基准进行加
30、工。c)加工孔H1、G1、H2、G2时，可以以加工好的F面作为定位基准进行加工。d)加工孔B、孔L时，仍可以以加工好的F面作为定位基准进行加工。3.3表面加工方法的确定及制定工艺路线根据拨叉零件图上的各儿歌加工表面尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件表面的加工方法如下表：加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra加工方案备注拨叉头左端面IT123.2粗铣拨叉头右端面IT123.2粗铣拨叉脚内表面IT1312.5粗铣-磨拨叉脚两端面IT92.5粗铣-粗磨-精磨12孔IT75钻-铰-拉8孔IT720钻操纵槽内侧面IT125粗铣操纵槽底面IT1310粗铣3.4工序顺序的安排确定3.4.1机械加工工序（1）遵循“
31、先基准后其他”的原则，首先加工精基准拨叉头左端和12孔。（2）遵循“先粗后精”的原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”的原则，先加工主要表面拨叉头左端面和叉轴孔12和拨叉脚的两端面，后加工次要表面操纵槽底面和内侧面。（4）遵循“先面后孔”的原则，先加工拨叉头的端面，在加工叉轴孔12孔，先铣操纵槽，再钻8孔。3.4.2热处理工序锻成型后切边，进行调质，调质的硬度为241-285HBS，叉脚精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受的冲击载荷的能力。3.4.3辅助工序粗加工拨叉两端面和热处理后，安排校正工序：在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安
32、排去毛刺清洗和钟检工序。夹具体是夹具的基础件，夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成为一个整体。在机械零件的结构设计中需要注意的内容主要有以下四个方面：（1）便于装夹零件的结构应便于加工时的定位和夹紧，装夹次数要少。（2）便于加工零件的结构应尽量采用标准化数值，以便使用标准化刀具和量具。同时还注意退刀和进刀，易于保证加工精度要求，减少加工面积及难加工表面等。（3）便于数控加工被加工零件的数控工艺性问题涉及面很广，下面结合编程的可能性与方便性来作工艺性分析。本道工序所用夹具体的材料为HT200。HT200是灰铸铁的牌号,灰铸铁HT200表30试样的最低抗拉强度200MPa.（4）便于测量设计零件
33、结构时，还应考虑测量的可能性与方便性。基于以上机械零件结构设计的原则，本夹具的设计外形尺寸是12795200，设计壁厚最薄处为18mm.铣床夹具的夹具体承受较大的切削力，因此要有足够的强度、刚度和稳定性能。通常在夹具体上要适当布置筋板，夹具体的安装面应足够大，且尽可能作成周边接触的形式。铣床夹具通常通过定位键与铣床工作台T形槽的配合来确定夹具在机床上的方位。定位键与夹具体的配合采用H7/h6。为了降低夹具体的制造成本，铸造时铸出凸台，在夹具体加工时只加工夹具体上装配表面，这样夹具的精加工部分面积都很小，从而降低了夹具的制造成本。在夹具设计中，本夹具有以下特点：A、该夹具采用手动夹紧，可靠方便，
34、省时省力，尺寸小，不需要增压装置，结构简单。B、该夹具采用一面两销定位，误差少，能够满足工件的加工要求；C、工件要求不太高，夹具各公差配合适当放宽，降低了夹具的制造精度，从而使夹具生产成本不太高，符合夹具设计要求。一批工件逐个的在夹具上定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，加工后，各工件的加工尺寸必然大小不一，形成误差：对于变速箱拨叉零件来说，因为满足了基准重合的原则，所以B=0在夹具设计时，应该注意提高劳动生产率。本道工序中由于是中批量生产，要求成本低，因此铣床夹具就选择了手动夹紧方式。3.5确定工艺路线工序一：铸钢工序二：清砂工序三：热处理，正火工序四：校正，整形工序五：检验毛坯工序六：
35、铣拨叉两端面工序七：钻12孔，铰孔工序八：第一次拉孔，第二次拉孔工序九：检验工序十：锪端面，孔口倒角工序十一：锪另一端面取总长，孔口倒角工序十二：校正叉脚高低工序十三：校正叉脚开档工序十四：铣叉口面，铣5.5mm平面，铣7mm平面至尺寸7.2，铣13.5槽工序十五：倒角，去毛刺工序十六：钻锁销孔，去内孔毛刺工序十七：钻通气孔，去内孔毛刺工序十八：叉槽两侧面处高频淬火工序十九：校正叉脚高低工序二十：磨叉脚上端面至锁销孔中心尺寸为7.15mm 磨叉脚下端面至上端面尺寸为6.8mm工序二十一：镀铬工序二十二：校正叉脚高低工序二十三：磨叉脚两端面工序二十四：磨叉脚开档面工序二十五：按检验卡要求检验工序
36、二十六：清洗，涂防锈油，入库3.6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定3.6.1粗铣-锪平面粗铣端面的余量为3mm，锪端面的余量为0.5mm，粗铣的精度为IT12，锪端面的精度为IT11，可知单边余量为2.5mm3.6.2叉脚两端面：铣-粗铣-精磨粗铣余量为3mm,粗磨余量为0.3mm，精磨余量为0.2mm粗铣精度为IT12，粗磨精度为IT10，精磨为IT9，由此可知端面单边余量为3.5mm3.6.3插脚内表面：铣-磨铣削余量为3mm，磨削余量为0.3mm粗铣精度为IT12，粗磨精度为IT10；由此可知单边余量为3.3mm3.6.4叉口两侧面：铣铣削余量为3mm，精度为IT12，单边余量为3
37、mm3.6.5铣5.5mm平面铣削余量为1mm，精度等级为IT12，单边余量为1mm3.7确定切削用量及基本工时工序六：粗铣拨叉头两端面该工序分两工步，分别粗铣拨叉头两个端面。由于这两个工步在同一台机床上经过一次走刀加工完成，因此它们所选用的切削速度v和进给量f是一样的。（1）背吃刀量的确定：ap1=2mm,ap2=2mm(2)进给量的确定，按机床的功率5-10kw，工件-夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量f取为0.05mm/z(3)铣削速度的计算 按镶齿铣刀d/z=80/10的条件选取，铣削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得该工序铣刀转速。N=100044
38、.9/3.1480=178.65r/min，取n=160r/min，可求出该工序的实际铣削速度是v=40.2m/min.4 夹具设计4.1问题的提出夹具是装夹工件的母体，所以，夹具制造要有相对较高的精度，夹具设计中，应首先选用典型的夹紧机构。在满足要求的前提下，选用的标准件越多越好，夹具越简单越好。首先，基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保障，生产得到保证，生产率得到提高。经过与老师的协商，决定设计第十七道工序的铣床夹具。在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求比较低，因此，本步工序夹具设计的重点在卡紧的方便与快速性
39、上。4.2夹具设计夹具最早出现在1787年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期，机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽
40、管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工价已占工件种类数的85%左右。然而目前，一般企业习惯于采用传统的专用夹具，在一个具有只能同等生产能力工厂中约拥有13000-15000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC）、加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被广泛应用和推广，使中小批量生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求：A、能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期；B、能装夹一组相似性特征的工件；C、适用
41、于精密加工的高精度的机床；D、适用于各种现代化制造技术的新技术；E、采用液压泵站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率。现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面：A、精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿量，其分度可达正负0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度可达0.2-0.5mB、高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动
42、力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高5倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000r/min的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。C、柔性化夹具的柔性化和机床的柔性化相似，它是通过调节组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。D、标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列
43、或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的部件的形成；舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛坯和材料的通用化，夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准：GB2148-2249-80，GB2262-2269-80以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，这类夹具的标准化有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工，热处理装配，焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床工件中使用的夹具称
44、为机床夹具，在现代生产过程中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度，劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具的设计在企业产品设计和制造以及生产技术装备中占有极其主要的地位，机床夹具设计是一项重要的技术工作。在机械加工中，机床夹具在机械加工中的功用主要有以下六个方面，然而在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应综合考虑加工的技术要求，生产成本和工人操作方面的要求以达到预期的效果。A、保证加工精度用夹具装夹工件时，能稳定的保证加工精度，并减少对其他工作条件的依赖性，故在精密加工中广泛的使用该夹具，并且它还是全面质量管理的一个重要环节。B、提高劳动生产率使用夹具是否能使工件迅速的定位和夹紧并能够显著的缩短辅助加工的时间和基本时间，提高劳动生产率。C、改善工人的劳动条件用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、液压等装夹工件时，可减少工人的劳动强度保证生产安全。D、保证工艺纪律在生产过程中使用夹具可确保生产周期，生产强度等工艺秩序，例如：夹具设计也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要手段之一。E、降低生产成本在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显降低生产成本。F、扩大机床工艺范围这是生
