“c620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计-毕设论文.doc

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本 科 生 毕 业 论 文（设 计）

题 目：“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计

学习中心：
层 次： 专科起点本科
专 业： 机械设计制造及其自动化
年 级： 2011 年 春 季
学 号：
学 生：
指导教师：
完成日期： 年 月 日

II

“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计
内容摘要

本论文完成了对“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计 的设计。拨动叉类零件广泛应用于各种机械的变速箱中，本文在详细分析了产品零件加工的工艺规程及工装设计，从而实现定制中批量生产加工的工艺规程。就拨叉的加工工艺，分析了1套加工方案，最终确定了一套科学合理的加工路线，并在以后的计算过程中，验证了这套工序的合理性，最后，以铣槽夹具等夹具设计为例，进行了夹具的设计，并做了切削力、夹紧力的分析计算。

关键词：拨动叉；加工工艺；切削用量；定位；夹具关键词一定要来自于内容摘要

目 录

内容摘要 I
引 言 1
1 概述 2
1.1 题目来源 2
1.2 设计的任务 4
2 零件工艺分析 5
2.1 零件的作用、材料、形状特征 5
2.2 技术要求 5
2.3 设计基准 6
3 工艺过程设计 8
3.1 毛坯—零件综合图设计 8
3.2 工序判定 9
3.3 填写工艺卡 10
4 典型工装设计 26
4.1 定位原理及方案分析 26
4.2 夹具总体设计 27
4.3 夹具体设计 29
5 结论 31
参考文献 32

引 言
制造业作为工业经济的主体，在经济发展中具有十分重要的作用和地位，伴随全球化，尤其是信息革命的发展，世界正发生深刻的变化。东莞作为一个制造名城，将以三个代表重要思想和科学发展观，继续强势发展战略，大力发展新兴产业，全面增强综合竞争力。
推动国民经济持续、快速、健康发展。我们着力在终端品牌、自主技术等方面取得新的突破，实现制造向制造强国推进。
C620拨动叉夹具是机械加工中不可缺少的部件，现代机床夹具主要朝着标准化，高效化，自动化，特殊化等方向发展。
目前，我国正处于经济发展的关键时期，机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点，但机械制造技术是我们的薄弱环节，因此必须对我国机械制造业现状进行进一步的分析和研究。
夹具在其发展大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%—80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。

1 概述
拨动叉类零件广泛应用于机床、汽车、拖拉机等机械的变速箱中，作为变速箱变速的控制元件。以其良好的操纵性和良好的稳定性得到广泛应用，该零件的制造工艺虽然简单，但其过程涉及了机械加工工艺的多方面，具有一定代表性，本文将对该类零件的加工工序进行一次全面的阐述。

1.1 题目来源
零件如图：（参看图1-1）
超过打印边界了

图1-1 拨动叉零件图
一、 零件图分析
拨动叉是由一个带矩形花键孔的柱体及其外圆面180°方向上连有两近似长方体的板翼组成，如图1-1所示。据其结构形式分析，中间花键孔是使拨动叉转动的传动连接部位，拨动叉的上端面是与其它零件连接的把合面，其下端有一槽口。其主要作用是靠花键传递转动力矩而转动，从而带动两翼板的摆动，起到拨动作用。花键联接为多齿工作，承载能力高，对中性、导向性好。又因其齿根较浅，应力集中较小，轴与毂强度削弱小。矩形花键齿定心精度高，按GB/T 1144/1987《矩形花键尺寸、公差和检验》规定，其定心方式为小径定心。拨动叉上在垂直于圆柱面上还有一M22×1.5的螺丝孔，其作用是用螺栓可防止花键轴的轴向串动。在上部翼板的侧面上还有一M10且端面仅锪平的丝孔，其作用是可当顶丝用，拆卸零件方便。拨动叉整体结构尺寸不大，刚性较好，但形状较为复杂，使得结构平稳性较差。
二、生产类型
（一） 生产纲领3000件/每年 拨动叉
1 年产量 Q＝生产纲领×每台件数×(1+备品率)×(1+废品率)
Q＝ 3000×1×（1+1%）×（1+1%） ＝ 3060 (件)
月产量＝Q÷12= 3060÷12= 255 (件)
Days=(365-52-14)÷12= 25天
日产量(一天3班)＝月产量÷Days= 255÷25 = 10 (件)
2 生产量类型的确定：
查工艺人员手册，轻型（100公斤以内）零件的生产性质：
中批500～5000 大批5000～50000
拨动叉的生产性质：中批
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。
（二）中批量生产采用流水线，其工艺特点
1 毛坯特点：采用金属模造型，毛坯精度及余量中等。
2 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。
3 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。
4 刀具、量具：专用或标准刀具、量具
5 零件的互换性：多数互换，部分试配或修配。
6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。
7 生产出率：中等
8 成本：中等
9 发展趋势：采用成组工艺。
三、加工设备
因为该零件为中批生产，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。

1.2 设计的任务
该零件加工至成品，需完成从毛坯选择开始，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

2 零件工艺分析
2.1 零件的作用、材料、形状特征
该零件为拨动叉。拨动叉属辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换档的目的。
该拨叉采用HT200材料，灰铸铁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。该拨动叉的结构较复杂，也适于用铸造的方法制造。

2.2 技术要求

图1-2 各加工面示意图
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，以下是拨动叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：（参看图1-2）
1、 A面：φ40mm,Ra为6.4μm
2、 B面：φ35mm, 对A面有垂直度要求，不垂直度为0.02mm，Ra为12.5μm
3、 C孔：φ30mm，Ra为12.5μm
4、 D孔：花键，φ28H7，Ra为1.6μm。键槽6H7，Ra为1.6μm
5、 E面：L×B=88×22mm，Ra为6.3μm, Ra为12.5μm
6、 F槽：通槽，槽宽18mm, Ra为6.3μm；槽深22mm
7、 G孔：M10，深30mm。
8、 H孔：M22×1.5，与C孔通。
9、 I孔：丝孔，M8
10、L面：对F槽有对称度要求，不对称度为0.20；对B面有垂直度要求，不垂直度为0.10
11、M孔：鱼眼坑，φ26mm，深3mm。
2.3 设计基准
机械加工工序安排为先基准后其他，先面后孔，先主后次，先粗后精，根据以上原则，拟订基准。
一、基准选择的原则
1 、粗基准原则
（1）尽可能用精度要求高的主要表面作粗基准；
（2）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；
（3）余量均匀原则；
（4）粗基准的表面要尽量光整、光洁、有一定的面积以便于装夹；
（5）不能重复使用原则。
2 、精基准选择原则
（1）基准重合原则——尽可能使设计基准和原始基准重合；
（2）互为基准原则——两个位置精度要求较高的表面互为基准；
（3）基准不变原则——统一基准。
二、基准选择：
该拨动叉中间圆柱体虽然连有两翼板，但它仍具有轴的一般加工规律，仍可先车削端面，钻、扩钻中心孔等，然后以中心孔及端面定位，再加上其它面的定位，便可加工其他部位等。但是，拨动叉也有它自己的特点，因为它形状复杂，结构平稳性差，技术要求高，所以应该采取相应的工艺措施，根据以上原则及对零件的分析，拟订出如下的定位基准：
1、加工中心孔及其端面的定位基准
加工中心孔及其端面时，为保证中心孔及端面与外圆柱面和不加工端面间的位置精度，同时也满足粗基准的余量均匀原则，用外圆柱表面及不加工的中心孔端面定位，外圆柱表面用长条V型铁定四个自由度，不加工中心孔端面定一个自由度，车削用这五个自由度就能满足加工要求了。所选的长条V型铁及不加工端面定位加工中心孔后，按粗基准中不能重复使用原则就不再以其定位。长条V型铁的定位面因是铸造成品面，也能满足粗基准之尽可能用精度要求高的主要表面作粗基准的原则，作粗基准的表面要尽量光整、光洁、有一定的面积以便于装夹这一粗基准原则在我们的长条V型铁中也有所体现。一次装夹就能加工出的花键中心底孔能够保证精度要求。同时，为了安放零件，用到预定位V型铁，还有加工过程中放有支撑架。
2、加工顶端、底端处平面及槽口的定位基准
如上所述，按精基准选择原则——基准重合原则、 基准不变原则等铣削顶部及底部平面及槽口时，定位基准为已加工成品的内孔及其成品的端面，内孔基准同时也是设计基准。设计专用夹具，专用夹具包括对刀块等。顶部端面或底部槽口加工成品后也分别做精基准，以后所有的加工按精基准重合原则、 基准不变原则—直到最后拉削花键为止，全部用中心定位及已加工端为基准。

3 工艺过程设计
3.1 毛坯—零件综合图设计
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，既要考虑它的工艺行，又要考虑到经济性，综合两项因素进行毛坯的选择。
一、毛坯的选择
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。
超出打印边界

图3-1 毛坯-零件综合图
二、造型方法及加工余量：
铸件采用机器造型，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，孔均钻出。

三、绘制毛坯—零件综合图
在选择了毛坯、确定了加工余量的基础上，绘制毛坯—零件综合图（参看图3-1）
3.2 工序判定
制定工艺路线得出发点，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，可以考虑采用万能性机床配以专用工装夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，以及提高零件的加工质量。
一、工艺路线方案一：（加工面参看图1—2）
工序Ⅰ：粗车、半精车A面，镗D孔
工序Ⅱ：粗铣该零件平面E面
工序Ⅲ：粗铣、半精铣E、L面
工序Ⅳ：粗铣该零件槽F
工序Ⅴ：车端面B并倒角
工序Ⅵ： 钻G孔，锪M孔，并攻丝
工序Ⅶ：钻、扩H孔
工序Ⅷ：钻Ⅰ 1和2孔，并攻丝
工序Ⅸ：拉C孔，花键
工序Ⅹ：去除毛刺，清理渣痕
工序Ⅺ：检验
二、工艺路线方案二：（加工面参看图1—2）
工序Ⅰ：粗车、半精车端面A，钻、扩、铰C孔，镗D孔
工序Ⅱ：粗铣、半精铣E、L面
工序Ⅲ：粗铣零件槽F
工序Ⅳ：钻G孔并攻丝，锪M孔
工序Ⅴ：车端面B并倒角，钻、扩H孔
工序Ⅵ：钻I1、I2孔并攻丝
工序Ⅶ：拉C孔，花键
工序Ⅷ：去除毛刺，清理渣痕
工序Ⅸ：检验
三、工艺路线方案的确定
上述两种方案大致看来还是比较合理的，但是通过仔细分析改零件的技术要求及可能采取的加工手段后，难免有个别问题之处，主要体现在一下几点：
1. 结合两种方案，方案二比方案一工序集中，各工序之间排列较好。
2. 方案二中工序Ⅰ：粗车、半精车端面A，钻、扩、铰C孔，而方案一只是钻C孔，因为孔的零件粗糙度为1.6，精度要求比较高，而经钻、扩、铰C孔才能达到零件的工艺精度要求。
3. 方案一只有粗铣平面E面，没有经过精铣，很难保证加工精度。而方案二中的工序Ⅱ粗铣、半精铣E、L面，可以达到良好的精度。
4. 方案二中把钻、扩、铰C孔，镗D孔放在一起加工，这样安排的好处更有利用工序集中，而方案一是分开加工的。
5. 方案一中的车端面B并倒角后钻G孔，锪M孔，攻丝，再钻、扩H孔，总体来说，方案一工序安排比较散乱，多次装夹，累计公差较大。而方案二中的车端面B并倒角，钻、扩H孔，加工完端面，直接加工孔，可以减少装夹次数，提高加工效率。减少和降低成本。
综上所述，方案二工序安排合理，工序集中，工序间排列最优，提高了加工质量和生产效率，所以选择工艺路线方案二为本拨动叉的工艺生产路线。

3.3 填写工艺卡
在分析了零件，绘制了毛坯-零件综合图，对工序进行判定了以后，计算了切削用量、功率以及工时。
一、切削用量及功率计算
工序Ⅰ：粗车、半精车端面A，钻、扩、铰C孔，镗D孔
机床：卧式车床C620 P=7.5kw 主轴转速：11.5～1200r/min 变速级数：24级
1.223 则查《机械制造装备设计》表3.6得该车床标准转速列为：
11.5、14、17、21、25、31、38、47、57、70、86、105、130、158、195、240、300、355、435、535、655、800、980、1200

一次安装：
工步1：粗车端面A至111mm，ap =5mm Ra为12.5μm
1、刀具：90°偏头端面车刀(GB5343-85) YG6 Kr=90°
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—15得 f=0. 75mm，
表14—1速度公式：
（公式3 .3.11）本章第一个公式的序号是3.1.其他的公式以此类推

查《切削用量简明手册》表3.8得t=60min
代入公式3 .3.11得核查公式参数的取值
86.7m/min
则转速531 r/min
最接近转速593，则取n= 593 r/min
则：
实际速度：96.82 m/min
每分进给415.1mm
切削力：775×5×0.750.753100
功率为：5kw
∵ 选择机械传递效率为0.8，故= 6.25
∴ 所选机床合适
工步2：半精车A面至110mm，ap =1mm Ra为6.3μm
1、刀具：同工步1
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—15得 f=0.4mm，
表14—1速度公式：
（公式3.1.1）
查《切削用量简明手册》表3.8得t=60min
代入公式3 .1.1得核查一下公式的参数的取值
111.95m/min
则转速（1000×111.95）÷（3.14×52）685 r/min
则取n=593 r/min
则：
实际速度：（3.14×52×593）÷100096.82m/min
每分进给237.2mm
切削力：774×5×0.40.751933
功率为：3.12kw
∵ 选择机械传递效率为0.8，故 3.9kw
工步3：钻C孔至φ22mm ap =11mm
1、刀具：高速钢锥柄麻花钻d=22 L=35 l=200
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—33得d=16 f=0.35mm，表14—29速度公式：
(公式3.1.2)
查《切削用量简明手册》表3.8得t=60min
代入公式3.1.2 ： 30.08m/min
则转速=599 r/min
n取876r/min
则：
实际速度：==44m/min
每分进给876×0.35306.6mm
扭矩：210×162 ×0.350.823212
实际功率： 2.13
∵ 选择机械传递效率为0.8，故2.66
∴ 实际使用功率小于C620车床的额定功率，故所选机床合适
工步4：扩C孔至φ23.2，ap=0.6mm
1、刀具：高速钢锥柄扩孔钻（GB4256-84） d=23.4 l=281 l=160
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—37,14—41得d=23.4 f=0.7mm
表14—29速度公式：
（公式3.1.3）
查《切削用量简明手册》表3.8得t=30min
代入公式3.1.3得30.135 m/min
则转速=565r/min
转速取362r/min
则：
实际速度：=2.66m/min
每分进给362×0.7254mm
扭矩：840×23.4×1×0.70.8 14742
实际功率：0.56
∵ 选择机械传递效率为0.8，故0.7
∴ 实际使用切削功率小于机床的额定功率，故所选机床合适
工步5：铰C孔至φ23.4，Ra3.2μm ap=0.1mm
刀具：锥柄机用铰刀（GB1133-84） d=23.4
L=241 l=66
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—40，14—47
得d=23.4 f=0.1
查《切削用量简明手册》表3.8得t=20min
代入公式3.1.3得：36.52m/min
则转速=497r/min
n最接近86，转速取n=86r/min
则：
实际速度：=（3.14×23.4×86）÷10006.318m/min
每分进给86×0.18.6mm
扭矩：846×23.4×10.75×0.10.8=3127.833128
实际功率：0.028
∵ 选择机械传递效率为0.8，故0.0325kw
∴ 所选机床合适

工步6：粗镗D孔至φ30、ap =3.3mm，Ra12.5μm
1、刀具：通孔镗刀 YG6 Kr=45°L=150 l=60
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—7得 f=0.7mm，
表14—1速度公式：
（公式3.1.4）
查《切削用量简明手册》表3.8得t=60min
代入公式3.1.4得88.14m/min
则转速935r/min
则转速取n=1400r/min
则：
实际速度：131.88m/min
每分进给mm
切削力：1361
功率为：2.99kw
∵ 选择机械传递效率为0.8，故=3.75
∴ 所选机床合适
工序Ⅱ：粗铣、半精铣E、L面
机床：卧式铣床X63 P=10kw 主轴转速：30~1500r/min
变速级数：18级
则查《机械制造装备设计》表3.6得该铣床标准转速列为：
30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、236、300、375、475、600、750、950、1180、1500

一次安装：
工步1：粗铣E至51mm, L至21mm ap=21mm Ra为12.5μm
1、刀具：直齿三面刃铣刀（GB1117-85）W18Cr4V
D=100 d=32 B=25 I=18
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14-83得f=2.7mm
表14-67速度公式：
(公式3.1.5)
查《切削用量简明手册》表3.8得t=160min
则代公式3.1.5得：15.7m/min
则（1000×15.7）÷（3.14×32）156.25r/min
转速取n=95r/min
则：
实际速度：=9.55m/min
每分进给95×0.02×1004617mm
有效功率：
1.49×10-5×320.17×210.83×0.020.65×95×3×100
≈2.13kw
∵ 选择机械传递效率为0.8，故 2.66
∴ 所选机床合适
工步1：半精铣E至50mm,L至22mm ap=22mm Ra为6.3μm
1、刀具：同工步1
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14-83得f=2.7mm
表14-67速度公式：
(公式3.1.6)
查《切削用量简明手册》表3.8得t=160min
则代公式3.1.6得：20m/min
则199r/min
转速取n=119r/min
则：
实际速度：=11.96m/min
每分进给119×2.7321.3mm
有效功率：
≈1.92kw
∵ 选择机械传递效率为0.8，故2.4kw
∴ 所选机床合适

工序Ⅲ：粗铣F槽
机床：同工序Ⅱ
一次安装：粗铣F槽， ap=18mm Ra为6.3μm
1、刀具：成型三面刃铣刀 D=125 B=18 d=32 I=22
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14-83得f=2.7mm
表14-67速度公式：
(公式3.1.7)
查《切削用量简明手册》表3.8得t=160min
则代公式3.1.7得：7.55m/min
则r/min
转速取n=75r/min
则：
实际速度：=7.536m/min
每分进给mm
有效功率：
1.49×10-5×320.17×120.83×0.020.65×3×100×321.3
≈4.9kw
∵ 选择机械传递效率为0.8，故6.125
∴ 所选机床合适

工序Ⅵ：钻G孔并攻丝，锪M孔
机床：立式钻床Z5025 P=1.5kw 主轴转速：50～2000r/min
变速级数：9级
则查《机械制造装备设计》表3.6得该钻床标准转速列为：
50、80、125、200、315、500、800、1250、2000
一次安装：
工步1：钻G孔至φ9.5，深10mm ap =4.25mm
1、刀具：高速钢直柄短麻花钻（GB1435-85）
d=9.5 L=84 l=40
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—33得d=9.5 f=0.35mm,
查《切削用量简明手册》表3.8得t=30min
代入公式3.1.2得：28.69m/min
则转速==961.7r/min
则取转速n=1058r/min
则：
实际速度：==31.56m/min
每分进给1058×0.35=370.3mm
扭矩：210×9.52×0.350.88183.16
实际功率：0.907
∵ 选择机械传递效率为0.8，故
∴ 所选机床合适

工步2：锪M孔至φ26，深3mm ap =1mm
1、刀具：高速钢带可换导拄锥柄平底锪（GB4261-84）
D=26 l=180
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—37,14—41得d=26 f=0.15mm
表14—29速度公式：
（公式3.1.8）
查《切削用量简明手册》表3.8得t=30min
代入公式3.1.8得26.7m/min
则转速=518r/min
转速取490 r/min
则：
实际速度：==40m/min
每分进给490×0.15=73.5mm
扭矩：840×26×10.75×0.150.84804
实际功率：0.25
∵ 选择机械传递效率为0.8，故=0.31
∴ 所选机床合适

工步3：G孔攻丝至M10，深10mm ap =1.4mm
1、刀具：粗柄带颈机用丝锥（GB3464-83）M10 d=10 L=80
2、切削用量，功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—90得d=10mm f=1.7
表14—29速度公式：
(公式3.1.9)
查《切削用量简明手册》表3.8得t=30
代入公式3.1.9得：1.9m/min
则转速=（1000×1.9）÷（3.14×10）=220r/min
则转速取n=166r/min
则：
实际速度：=（3.14×10×166）÷1000=5.2m/min
每分进给166×1.7=282.2mm
扭矩：846×10×1×1.70.8=12933.9
实际功率：0.22

∵ 选择机械传递效率为0.8，故=0.275
∴ 所选机床合适

工序Ⅴ：粗车端面B，钻H孔并攻丝
一次安装：
工步1：粗车端面B至36mm，ap =6mm Ra为12.5μm
1、刀具：同工序Ⅰ工步1
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—15得 f=0.7mm，
表14—1速度公式：
（公式3.1.10）
查《切削用量简明手册》表3.8得t=60min
代入公式3.1.10得86.27m/min
则转速（1000×86.27）÷（3.14×52）528r/min
则取n=735r/min
则：
实际速度：=（3.14×35×735）÷100080.77m/min
每分进给mm
切削力：774×6×0.70.753553.9
功率为：（3553.9×80.77）÷600004.78kw
∵ 选择机械传递效率为0.8,故=5.98
∴ 所选机床合适

工步2：钻H孔至φ19
1、刀具：高速钢直柄短麻花钻（GB1435-85） d=19 L=127 l=64
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—33得d=19 f=0.6mm，表14—29速度公式：
(公式3.1.11)
查《切削用量简明手册》表3.8得t=60min
代入公式3.1.11得（16.5×190.25）÷（600.125×0.60.4）25.38m/min
则转速=(1000×25.38）÷(3.14×19)425r/min
n取386r/min
则：
实际速度：=(3.14×19×386）÷100023.028m/min
每分进给386×0.6=231.6mm
扭矩：210×192×0.60.850413
实际功率：2.04
∵ 选择机械传递效率为0.8,故2.55
∴ 所选机床合适

工步4：H孔攻丝至M22 ap =1.5mm
1、刀具：粗柄带颈机用丝锥（GB3464-83）M22×1.5
d=22 L=128 l=38
2、切削用量，功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—90得d=22 f=1.78mm
表14—29速度公式：
(公式3.1.12)
查《切削用量简明手册》表3.8得t=30min
代入公式3.1.12得：6.5m/min
则转速=(1000×6.5）÷(3.14×22）=95r/min
则转速取n=86r/min
则：
实际速度：=(3.14×22×86）÷1000=5.94m/min
每分进给86×1.78=153.08mm
扭矩：846×22×1.50.75×1.780.8=40145
实际功率：(40145×86）÷(7018760×1.36)0.36

∵选择机械传递效率为0.8,故0.36kw÷0.8=0.45
∴ 所选机床合适

工序Ⅵ：钻I1、I2孔并攻丝
机床：同工序Ⅳ
一次安装：
工步1：钻I1孔至φ7 ap =3.3mm
1、刀具：高速钢直柄短麻花钻（GB1435-85） d=7 L=74 l=34
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—33得d=7 f=0.22mm,表14—29速度公式：
(公式3.1.13)
查《切削用量简明手册》表3.8得t=60min
代入公式3.1.13 ：29.28m/min
则转速=(1000×29.28）÷(3.14×7)1332r/min
n取1504r/min
则：实际速度：=33.05m/min
每分进给1504×0.22=330.88mm
扭矩：210×72×0.220.8 3064
实际功率：0.49
∵ 选择机械传递效率为0.8,故=0.6125
∴ 所选机床合适
工步2：钻I2孔至φ7
同工步1
工步3：I1孔攻丝至M8 ap =0.7mm
1、刀具：高速钢粗牙普通螺纹丝锥（GB3464-83 ）
d=8 L=72 L1=30
2、切削用量、功率计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表14—90得d=8mm f=0.7mm
表14—29速度公式：
(公式3.1.14)
查《切削用量简明手册》表3.8得t=30min
代入公式3.1.14得： 10.52m/min
则转速=(1000×10.52）÷(3.14×9)=416r/min
则转速取n=409r/min
则：
实际速度：=(3.14×8×409）÷1000=10.27m/min
每分进给409×0.7=286.3mm
扭矩：846×8×0.70.8）= 3879
实际功率：0.17

∵ 选择机械传递效率为0.8,故0.2125
∴ 所选机床合适
工步4：I2孔攻丝至M8
同工步3
工序Ⅶ：拉花键C
机床：卧式内拉床L6110 P=17kw 电机转速：980r/min
一次安装：拉C孔至φ28H7、Ra1.6 ap=0.05mm
1、刀具：矩形齿花键拉刀 W18Cr4V D=28 L=880 L1=6 Z=6
2、切削用量、功率计算
查表14-118 14-121得：
切削速度 v=4 m/min
ap=0.05则拉削力为148N，当N=148时，
查表得:P=9.9kw
∵ 选择机械传递效率为0.8,故12.375
∴ 所选机床合适
工序Ⅹ：去毛刺，清洗
工序Ⅺ：检验
二、工时计算
各工序所用时间表：

准备终结时间
基本时间
辅助时间
工作地点服务时间及身体需要时间
单件时间
单件核算时间
工序Ⅰ
0.16
3.22
0.64
1.55
5.41
5.57
工序Ⅱ
0.05
0.94
0.19
0.45
1.58
1.63
工序Ⅲ
0.03
0.6
0.12
0.29
1
1.03
工序Ⅳ
0.33
0.66
0.13
0.31
1.11
1.44
工序Ⅴ
0.05
1.02
0.2
0.49
1.71
1.76
工序Ⅵ
0.04
0.77
0.15
0.37
1.29
1.33
工序Ⅶ
0.007
0.14
0.03
0.07
0.23
0.24表格没有名称

准备终结时间： （公式3.3.3）
基本时间： （公式3.3.4）
辅助时间： （公式3.3.5）
服务时间： （公式3.3.6）
单件时间： （公式3.3.7）
4 典型工装设计
为了提高生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。本章将就工序专用非标准的夹具，进行设计，本夹具用于铣槽，精度要求不高，刀具为直齿三面刃铣刀。
4.1 定位原理及方案分析
一、零件分析（参看图4-1）
要想使零件自由体在空间有一个确定的位置，就必须设置相应的六个约束，分别限制工件的六个运动自由度。若工件的六个自由度都加以限制住，工件在空间的位置也就完全被确定下来了。
加工铣削方向如下图所示：

图4-1 铣削方向示意图
二、加工方法分析
此次夹具选择用心轴定位，下端用定位挡销，一个端面限制三个自由度，心轴限制两个自由度，定位挡销限制一个自由度，这样空间的六个自由度就限制完全