第一篇：制定CA6140C車床撥叉的加工工藝,設計銑18mm槽的銑床夾具說明書

哈爾濱理工大學

機

械

制

造

技

術

基

礎

課

程

設

計

說

明

書

設計題目：

制定CA6140C車床撥叉的加工工藝，設計銑18mm槽的銑床夾具

設 計 者：耿 利 威 班 級：機械03-1班

學 號： 25

指導教師：敖 曉 春

哈 爾 濱 理 工 大 學 機械設計制造及其自動化系

2006年9月30日

哈 爾 濱 理 工 大 學

機械自造工藝及夾具課程設計任務書

設計題目：制定CA6140C車床撥叉的加工工藝，設計銑8mm槽的銑床夾具

設計要求：中批量生產

設計時間：設計內容：

手動夾緊

通用工藝裝備

2006.9.11~2006.9.29

1、熟悉零件圖；

2、繪制零件圖（一張）；

3、繪制毛坯圖（一張）；

4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）；

5、繪制夾具總裝圖；

6、繪制夾具零件圖；

7、說明書

班

級：機 械 03-1 班 學

生：

耿 利 威 指導教師：

敖 曉 春 系 主 任：

2006年09月3日

目錄

序言..............................................................................................................2

一、零件的分析..........................................................................................4 零件的作用.............................................................................................4 零件的工藝分析.....................................................................................4 二.確定生產類型.....................................................................................5 三.確定毛坯...............................................................................................5 四.工藝規程設計.........................................................................................5(一)選擇定位基準：............................................錯誤！未定義書簽。

（二）制定工藝路線...........................................錯誤！未定義書簽。

（三）選擇加工設備和工藝設備......................錯誤！未定義書簽。(四）機械加工余量、工序尺寸及工時的確定.錯誤！未定義書簽。

五、夾具設計........................................................錯誤！未定義書簽。(一)問題的提出....................................................錯誤！未定義書簽。(二)夾具設計........................................................錯誤！未定義書簽。3.定位誤差分析....................................................錯誤！未定義書簽。4鉆床夾具的裝配圖見附圖...............................錯誤！未定義書簽。參考文獻：................................................................錯誤！未定義書簽。

序言

機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業課之后進行的.這是我們在進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。

就個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。

由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。

一、零件的分析

零件的作用

題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。

零件的工藝分析

零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：

0.0211.軸孔?22?以及與此孔相通的的花鍵。?02.撥叉底面、上頂面、右端面；上頂面8mm槽及下底面18mm槽。

3.由上面分析可知，可以加工撥叉右端面；然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規的加工工藝均可保證。

二.確定生產類型

已知此撥叉零件的生產綱領為10000件/年，零件的質量是1.0Kg/個，查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》321頁表15-2，可確定該撥叉生產類型為大批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。

三.確定毛坯 確定毛坯種類：零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為大批生產，故選擇鑄件毛坯。查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級CT9級。2 確定鑄件加工余量及形狀：

《機械制造工藝及設備設計指導手冊》325頁表15-7，選用加工余量為MA-G級，并查表15-8確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：（附毛坯圖）

3繪制鑄件零件圖：（附零件圖）

出版社 張世昌等主編

第二篇：CA6140車床撥叉課程設計(18H11槽粗銑夾具)

課程設計說明書

機械制造基礎課程設計

設計題目：設計“CA6140車床撥叉”零件03的機械加工工藝及18H11槽粗精銑夾具

班

級：

學

生： 指導教師：

2010.9.24

課程設計說明書

目錄

一 序言……………………………………..4 二 設計題目………………………………..4 三 設計要求……………………………….4 四 設計內容………………………………..4 五 零件分析………………………………..5

（一）零件的作用……………………………5

（二）零件的工藝分析………………………6 六 工藝規程設計…………………………..7

（一）確定毛坯的制造形式…………………7

（二）基面的選擇……………………………7

（三）制定工藝路線………………………….7

（四）機械加工余量工序尺寸及

毛坯的確定………………………………9

（五）確定切削用量及基本工時……………10 七 夾具設計………………………………..18

（一）問題的提出………………………….18

我這里

第三篇：撥叉的制造工藝夾具設計說明書

南京農業大學

機械制造工藝學課程設計說明書

設計題目：撥叉的工藝制造及夾具設計

學生姓名： 閆彪

學生學號： 30309210 院（系）： 工學院 年級專業： 車輛工程 指導教師： 徐秀英

2012年5月31日

目錄

一 設計說明??????????????? 2

二 零件分析???????????????

三 工藝工程設計?????????????

四 家具設計???????????????

五 設計心得???????????????

六 參考文獻???????????????4 11 13 13

一、設計說明

機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業基礎課以及專業課后進行的。這是我們在進行畢業設計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯系實際的訓練。因此，他在我們的大學四年生活中占有重要的地位。

就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力，為以后的工作打下良好的基礎。

由于能力有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。

二、零件的分析

（一）零件的作用：

題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于廂體內部：主要作用是傳遞紐距，幫助改變機床工作臺的運動方向。零件在主視方向均有8mm的筋板?0。022支撐，零件中部有?250的花鍵孔，上平面分別有M8的螺紋孔和5mm的錐孔.,所有技術要求都是為了機床總體裝配.。

(二)零件的工藝分析：

本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有兩組孔,也有位置和精度要求。

1、零件左端面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個面，此面將作為初基準，表面粗糙度為3.2。根據表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節省時間又能達到技術要求。

2、零件頂面，它是以底面為粗基準而加工的，它將作為精基準以完成以后的孔加工，為達到題目要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，表面粗糙度為3.2。.最終達到要求。

?0。0223、以頂面為基準加工?250的花鍵孔，此面表面粗糙度為6.3。采用鉆，擴即達到要求。4、18mm的槽加工，此槽側面粗糙度為3.2，底面粗糙度為6.3即采取粗銑、半精銑，兩步工序能達到要求。

5、加工M8螺紋孔，由《機械加工工藝手冊》查知底孔為φ6.7，考慮到工藝要求我們采取鉆、攻絲兩步工序。

6、加工M5錐孔，由《機械加工工藝手冊》查知.配鉆方式加工。在加工的適當工藝過程中我們對產品進行質量檢查，以滿足工藝要求。

由以上工藝過成的完成，本零件也按要求加工完成。

三、工藝規程設計

（一）確定毛坯的制造形式。

由零件要求可知，零件的材料為HT200，考慮到本零件在具體工作的受力情況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因為零件是中批量生產，所以選擇砂型鑄造是提高效率節省成本的最佳方法。

（二）基準面的選擇

基準面的選擇是工藝規程設計的重要過程之一。基面的選擇正確與否，可以是加工質量的到保證，生產效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內完成加工任務。

粗基準的選擇對于本撥叉來說是至關重要的，對于一般零件而言，應以出加工的表面為粗基準，本零件正好符合要求，對于精基準而言，主要應考慮到基準重合的問題，當設計基準與工藝基準不重合時，應該進行尺寸換算，本題?0。021目我們以?250的孔為精基準，基本滿足要求。

（三）制定工藝路線

制定工藝路線的出發點，是應該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度 等技術要求得到妥善保證，在生產綱領一確定成批生產的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應該考慮經濟效益，工藝簡單工序集中，盡量降低成本。

工藝路線方案： 工序：1/、鑄造；

2/、時效處理；

3/、粗銑、半精銑左端面；

4/、粗銑、半精銑頂面；鉆、擴?22孔；

5/、鉆、擴?22孔；

6/、車?26倒角

7/、拉花鍵孔；

8/、銑18mm槽；

9/、鉆M8底孔φ6.7、攻絲M8，配鉆M5錐孔

10/、去刺

11/、檢驗。

（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

“撥叉”零件的材料為HT200，硬度HB170—200，毛坯重量約為1kg,生產類型為成批量生產，采用砂型鑄造，13級精度以下。（批量生產）

根據上述原始資料及加工工藝，分別對個加工表面的機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下：

1．零件端面：

此面是粗基準，是最先加工的表面，由《機械加工工藝設計實用手冊》表6-92及公式（6-16）計算底面加工余量。

e=CAmax式中

e

——余量值；

0.2A0.15

Amax ——鑄件的最大尺寸；

A

——加工表面最大尺寸；

C

——系數

e=0.55×800.2?750.15=2.5mm 滿足《機械加工工藝設計實用手冊》表6-93的要求。

2． 頂面.30—80面：

因為表面粗糙度要求高，根據零件圖中可以看出加工余量為

e=3mm 滿足《機械加工工藝設計實用手冊》表6-93的要求。

3、中間?22孔

毛坯為實心，不沖出孔，孔精度為IT7—IT8之間，根據《機械加工工藝設計實用手冊》確定尺寸和余量。

鉆孔：φ20 擴孔：φ22

e=2mm

4、φ25 花鍵孔

以φ22孔為基準拉孔

e=3mm 5.銑18mm槽

毛坯為實心，不沖出孔，根據《機械制造工藝手冊》查知e=18mm

6、M8螺紋孔

毛坯為實心，不沖出孔，根據《機械制造工藝手冊》查知M8底孔為6.7為零件滿足要求確定尺寸余量如下。

鉆M8底孔φ6.7；

攻絲M8；

e= 1.3mm.（五）確定切削用量及基本工時

1、工序Ⅲ：銑端面

a/加工條件：機床：X62W臥式銑床

刀具：高速鋼圓柱銑刀

GB1106-85

其中d=80mm，L=82mm , l=22mm b/計算切削用量：ap=2.5mm 由《機械加工工藝手冊》表15.53可知：

f=af?z?0.20?6?1.2mm/r

由《切削用量手冊》表9.4-8可知：

vt =0.34m/s

nt=1.35r/s

vft=1.70m/s 各休整系數為Kmv=Kmn=Kmf=0.69

Ksv=Ksn=Ksf=0.8 所以有

V=0.34?0.69?0.8=0.19m/s

V=1.35?0.69?0.8=0.75r/s

V=1.70?0.69?0.8=0.94mm/s

由X62W機床取

nt=0.792r/s=47.5r/min

vfc=1.0mm/s

所以實際切削速度

v=

?d0n=0.20m/s=12m/min 1000

afc.=

vfcncz?0.21mm/z

.確定主軸轉速：l1+l2=17mm

l=75mm

n=100v=7r/s=420r/min ?d0

切削工時：

tm?l1?l?l2?92s?1.53min nwf2、工序Ⅳ：銑20+10平面

加工條件：機床：X52K立式銑床

刀具：高速鋼立銑刀

其中d=32mm，z=6.計算切削用量：ap=3mm

由《機械加工工藝實用手冊》表15-52

af=0.08mm/z

由《機械加工工藝實用手冊》表15-55 v=0.3m/s=18m/min ns?1000v1000?18==3r/s(179r/min)?dw3.14?32按機床選?。?/p>

n??280r/min?4.67r/s

v實際??d?n?1000?3.14?32?3.17?0.317m/s?

1000 切入 l1?10mm 切出 l2?2mm

l=80mm

vf?afzn?1.52mm/s

.l1?l2?l80?10?2??1.01min vf1.52切削工時：

tm1?

3、工序Ⅵ 鉆，擴φ22孔

(1)鉆φ20孔

a/加工條件：機床：Z525立時鉆床..刀具：麻花鉆

其中d=20mm，.b/計算切削用量：ap=20mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：

.f=0.36mm/r

v=0.35m/s

.確定主軸轉速：

n=

1000v=.334r/min ?d0.按機床選?。?/p>

nw?392r/min

實際機床選?。?v=n???0.41m/s 1000

切入 l1?5mm 切出 l2?3mm

l=80mm

切削工時：

tm?

（2）擴φ22孔 l1?l?l2?0.62min.nw?f

a/加工條件：機床：Z525立時鉆床..刀具：擴孔鉆

其中d=22mm，.b/計算切削用量：ap=2mm

由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：

.f=0..81mm/r

v=0.14m/s

確定主軸轉速：

n=

1000v=.121.5r/min ?d0.按機床選?。?/p>

nw?140r/min

實際機床選?。?v=n???0.16m/s 1000l1?l?l2?0.78min.切削工時： tm?nwf4、拉花鍵孔

ns?znlyr1.5?80?1.2?1.4??0.13m/s

1000?vfz?z1000?3.6?0.06?7

5.銑18mm槽

a/加工條件：機床：x62w臥式銑.床..刀具：直齒三面刃銑刀

其中d=80mm，z=18

b/計算切削用量：ap=18mm

由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-55可知：

.af=0..20mm/z

v=18mm/min

確定主軸轉速：

n=

1000v=71.6r/min ?d09.按機床選?。?/p>

nw?75r/min

n???0.314m/s 1000

實際機床選?。?v=切削工時： tm?

6.鉆M8螺紋孔 l1?l?l2?1.16min.nwf

(1)鉆M8螺紋底孔φ6.7孔.a/加工條件：機床：Z525立時鉆床..刀具：麻花鉆

其中d=6.7mm，.b/計算切削用量：ap=6.7mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：

.f=0.13mm/r

v=0.35m/s

.確定主軸轉速：

n=1000v=.998r/min ?d0.按機床選?。?/p>

nw?960r/min

實際機床選取： v=n???0.34m/s 1000

切入，切出 l1.+l2=4mm

l=11mm

切削工時：

tm?

(2)攻絲M8

a/加工條件：機床：Z525立時鉆床..刀具：機用絲錐

其中d=8mm，.b/計算切削用量：ap=1.3mm l1?l?l2?0.12min.nw?f由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：

.f=1mm/r

v=0.12m/s

.確定主軸轉速：

n=

1000v=286r/min ?d0.按機床選?。?/p>

nw?272r/min

n???0.11m/s

實際機床選?。?v=1000

切入，切出 l1.+l2=4mm

l=11mm

切削工時：

tm?l1?l?l2?0.06min...nw?f

四、夾具設計

為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。

經過和指導教師的協商，我決定設計第9道工序——鉆M8底孔φ6.7、攻絲M8，配鉆M5錐孔的夾具設計，本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為.麻花鉆，機用絲錐。.為達到零件工藝要求，對零件進行鉆、擴、.兩步工序進行加工。

1、問題提出：利用本夾具主要是鉆M8螺紋底孔φ6.7孔。此孔.沒有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動的生產率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。

2、夾具設計

1）根據定位基準的選擇原則，采用以 2）3）

?22孔以及端面來定位。

切削力及夾緊力計算

F?9.81CFd0ZffYfKF 查表可得CF=42.7、xf=1.0、yf=0.7、KFZ=0.9

..因此Fz=.595N M?9.81CMd0ZMfYMKM

查表可得CM=0.021、xM=2.0、yM=0.8、KM=0.87..因此 扭矩

M=1.6Nm

由夾緊力機構產生的實際夾緊力應滿足下式

P=K×F'

其中：其余系數K=K1×K2×K3×K4

K1——基本安全系數 1.3

K2——加工性質系數1.1

K3——刀具鈍化系數1.15

K4——斷續刀削系數1.2

所以

K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考慮實際夾緊力較小，以及所加工零件的結構特征，決定選用滑動壓板夾緊結構 而且不需要進行強度.校核.。

3）定位誤差分析

由于所加工的零件對本工序加工的面沒有特殊的技術要求，雖然由于定位孔的加工誤差以及底面的誤差，可能產生所加工的面的平面度、位置度等形位誤差，但是在這里是允許的。4）夾緊設計及操作的簡要說明

如前所述，在設計夾夾具時，應該注意勞動生產率。但是考慮到本零件結構的特殊性，以及所需的夾緊力較小等原因，螺旋夾緊機構成了首選的方案。這種結構的缺點就是夾緊過程慢，且裝卸不太方便。為了解決這一矛盾，我將其中的一個定位銷設計成活動的。

五、設計心得

兩個星期的機械設計到今天已經劃上句號，經過著兩個星期的努力，不僅順利完成了課程設計這個任務，而且從中一方面鞏固了之前的理論學習，另一方面也發現了自己在學習工程中存在的薄弱環節。經過老師的知道，和自己的認真學習，自己把一些沒有掌握好的知識點進一步加深理解，把在設計過程中發現的問題，作為今后學習過程中努力的方向。課程設計，是一個系統性、知識點廣泛的學習過程。通過這樣一個系統性的學習和結合，使自己把學過的知識聯系起來，運用在各個方面上去。同時，廣泛地運用設計手冊，學會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學分工完成，所以在設計過程中需要和同學一起討論分析，在夾具設計過程中也想同學征求了意見，是設計更加符合實際要求。

六、參考文獻

1、李益民主編，機械制造加工工藝簡明手冊，機械工業出版社，1994.7

2、廖念釗等主編，互換性與技術測量（第三版），中國計量出版社，2006.8

4、馮之敬主編，機械制造工程原理，清華大學工業出版社，2004.1

5、袁哲俊、劉華明主編，刀具設計手冊，機械工業出版社，1999.6

6、王光斗、王春福 主編，機床夾具設計手冊（第三版），上?？茖W技術出版社，2000.11

7、崇凱主編，機械制造技術基礎課程設計課程設計指南，化學工業出版社，2007.2 13

第四篇：銑撥叉齒頂面銑床夾具說明書

銑撥叉齒頂面銑床夾具說明書

目錄

緒論

機械制造加工工藝與機床夾具設計主要是對零件的加工工藝進行分析和對零件的 某幾個主要的部位進行專用夾具的設計，從零件的工藝來說，它主要是分析零件在進行加工時應該注意什么問題，采用什么方法和工藝路線進行加工才能更好的保障精度，提高勞動生產率，就專用夾具而言，好的夾具設計可以提高產品生產率降低成品等，還可以擴大機床的使用范圍，從而可以使產品在保障精度的前提下提高效率，降低成本。

在本次的設計中就針對撥叉的加工工藝進行分析，制定幾種加工路線，選擇一種較好的加工路線進行加工，在這過程中，制定多套夾具方案并進行分析，這次設計培養了編制機械加工工藝規程和機床夾具設計的能力，這也是在進行畢業之前對所學課程的最后一次深入的綜合性的復習，也是一次理論聯系實踐的機會，因此，它在我們的大學生活中占有十分重要的作用。

1概述

1.1 選題的目的和意義

機械加工工藝是實現產品設計，保障產品質量、節約能源、降低成本的重要手段，是企業進行生產準備，計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據，也是企業上質量好、水準高，加快產品更新的技術保障，在這當中夾具的設計是非常重要的幾個環節，好的夾具設計可以提高勞動生產率，保障和提高加工精度，降低成本，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產品生產在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業信息化的要求，企業對夾具的設計及制造提出了更高的要求。零件的分析 2.1零件的作用

題目所給的零件是撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換擋，使主軸回轉運動，按照使用者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ30的孔與操作機構相連，下方的φ55mm的半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變數。兩件零件鑄為一體，加工時分開。

2.2零件的工藝分析

零件的材料是QT450-10，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性良好，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求。

3工藝規程的設計 3.1確定毛坯的制造形式

零件的材料是QT450—10?？紤]到零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件的結構有比較簡單，生產類型為大批量生產，故選擇鑄件毛坯。選擇鑄件尺寸公差等級為CT9級，已知次撥叉零件的生產綱領為4000件/年，零件的質量是1.0Kg/個，可確定該撥叉的生產類型為大批量生產，所以初步確定工藝安排為：工序應集中，加工設備以通用設備為主。

3.2基面的選擇

基面的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保障，生產效率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產無法正常進行。

3.21粗基準的選擇： 以零件的地面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。這樣就可以限制五個自由度，再加上垂直的一個加緊，就可以達到完全定位。粗基準的選擇以不加工表面作為粗基準。如果工件上有很多不需加工的表面，則以其中與加工表面的位置精度要求較高的表面作粗粗基準選擇的原則：如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應基準。如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，應選擇該表面作粗基準

3.22精基準的選擇

精基準的選擇原則：用設計基準作為精基準，以便消除基準不重合誤差，即所謂基準重合原則；當工件以某一組精基準定位可以較方便的加工其他各表面時，應盡可能在多數工序中采用此精基準定位，即所謂基準統一原則；當精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，而該加工表面與其他表面之間的位置精度則要求由先行工序保證，即遵循自為基準原則；為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，在選擇精基準時，可遵循互為基準的原則；精基準的選擇應使定位準確，加緊可靠，為此，精基準的面積與被加工表面相比，應有較大的長度和寬度，以提高其位置精度。

精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔內圓柱表面為輔助的定位精基準。當設計基準和工序基準不重合時，應該進行尺寸的換算，這在以后會還要專門的計算，此處不再重復。

3.3制定工藝路線

制定工藝路線的出發點，應當時使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求等能得到合理的保障。在生產綱領已經確定為大批量生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高

生產效率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本下降。1.工藝路線方案一

工序1：粗銑φ47.5mm孔的兩頭的端面。工序2：精銑φ47.5mm孔的兩頭的端面。

工序3：粗鏜、半精鏜。精鏜φ47.5mm孔至圖樣的尺寸。工序4：鉆擴鉸兩端φ30mm的孔至圖樣的尺寸。工序5：銑斷保證圖樣的尺寸。工序6：銑撥叉齒頂面。工序7：去毛刺，檢查。

2.工藝路線方案二

工序1：：粗銑φ47.5mm孔的兩頭的端面 工序2：鉆擴鉸兩端φ30mm的孔至圖樣的尺寸。工序3：粗銑中間孔上端面至φ55mm。

工序4：粗鏜、半精鏜φ47.5mm孔至圖樣尺寸。工序5：銑斷并保證樣圖尺寸。工序6銑撥叉齒頂面.工序7：去毛刺，檢查。

3.工藝方案的比較與分析

上述兩種方案的特點在于：方案一是先加工完與φ30mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二是先是加工完φ30mm的孔，再以孔的中心線來定位加工與之有垂直度要求的三個面。方案一的裝夾次數少，但在加工φ30mm的時候最多只能保證一個面定位面與之的垂直度要求。其他的兩個面很難保證。方案二在加工三個面的時候都但是用φ30mm孔的中心軸線來定位，這樣很容易就可以保證與三個面的位置度要求。這樣也體現了基準重合的原則。其他的工序尤為平常簡單無需再談，通過比較最終的方案為： 工序1：：粗銑φ47.5mm孔的兩頭的端面 工序2：鉆擴鉸兩端φ30mm的孔至圖樣的尺寸。工序3：粗銑中間孔上端面至φ55mm。工序4：粗鏜、半精鏜φ47.5mm孔至圖樣尺寸。

工序5：銑斷并保證樣圖尺寸 工序6：去毛刺，檢查。

以上的工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。

3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

“撥叉”零件材料是QT450-10，毛坯的重量約為1.6kg，生產類型為大批量生產，采用砂型鑄造毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，確定加工表面的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸夾具的設計

4.1定位、夾緊方案的設計及具體的圖形

由于其他的表面已經加工好了，那么只需要設計加工銑撥叉齒頂面的銑床夾具即可，經分析可以利用φ30h7的孔和端面來定位，其中φ30h7的孔可以用一個短銷來限制2個自由度分別為X方向和Y方向，而端面可以限制3個自由度，分別為繞X方向轉動和繞Y方向的轉動，這樣就可以限制5個自由度，而我們有可以利用φ47.5mm的孔限制一個繞Z方向的轉動自由度，這樣就可以實現6個自由度的全定位，而因為φ47.5mm的孔比較大，用一個簡單的裝置不能實現要求或不能快速的換工件，所以要設計專用的裝置來實現，我們可利用內可調夾緊的方式來實現防轉的效果，我的設計方法下圖：

而夾緊我們可以用螺栓夾緊螺母和開口墊圈的組合來進行夾緊，方便可靠，具體的夾緊裝置見裝配圖。又因為與短銷相連的細柱強度和剛度會不夠，所以可以用一個頂尖的裝置來實現，把所有的綜合起來就是我們所要的夾具了據體的圖形如下所示: 4.2 夾具的具體說明和使用方法

本夾具用在臥式銑床上銑削撥叉的齒頂面。

工件以φ30h7的孔和端面及47.5mm圓弧面在臺階心軸1和雙推桿5上定位。向后翻開頂尖座4，裝上工件。翻上頂尖座，擰螺釘3使之鎖緊。旋轉手柄8頂住臺階心軸1，用螺釘9鎖緊頂尖。插入開口墊圈，擰螺母2輕夾工件，轉動手柄7，螺母6前端面的錐面迫使雙推桿5等速外移，對工件的R47.5mm圓弧面定心。最后擰緊螺母2夾緊工件。

用頂尖頂緊心軸，增大了工藝系統的鋼性，使加工過程的震動減小。

5切削用量及工時的計算

1.加工條件：

工件材料：QT450-10，硬度190-260HBS，δb=0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑撥叉的齒頂面。保證粗糙度為Ra3.2um，機床采用的是XA5032型的立式銑床。

5.1刀具的選擇

因為要加工的工件材料是QT（球磨鑄鐵），所以要選擇 硬質合金的刀具 來加工。而又由書《機械精度射擊與檢測技術》的表5.8可知粗糙度Ra3.2可以直接由粗銑來加工。

銑刀直徑的大小直接影響切削力、扭矩、切削速度和刀具的消耗，不能任意的選擇，由《切削用量簡明手冊》，又由零件的加工深度是2.5mm，加工的寬度是80mm所以可以確定銑刀的直徑是100-125mm，因為要保證可靠度選擇直徑為125mm，又由《切削用量簡明手冊》，由于使用的是標準的的硬質合金鋼的

銑刀，由表查的齒數是Z=12。銑刀幾何形狀的選擇：

由硬度為450HBS且由《切削用量簡明手冊》可知前角γ

0取

8°，后角α0 =8°，主偏角kr=60°副偏角kr·=1°，刀齒螺旋角β=15°。

5.2選擇切削用量

（1）決定銑削寬度a，由于加工的余量不大，故可在一次走刀內切完，則a=2.5mm.（2）決定毎齒的進給量fz。

由XA5032型的銑床可查《切削用量簡明手冊》中的表3.30.知道其功率是7.5kw，這時的fz=0.09~0.18mm/z 可取fz=0.15 mm/z（3）選擇銑刀的磨鈍標準及刀具的壽命

銑刀刀齒的后刀面最大的磨損量為0.8mm;由于銑刀直徑d0=125mm故可查表得知刀具的壽命為T=180min（4）決定切削速度Vt和每分鐘的進給量Vf

切削速度可以根據《切削用量簡明手冊》的表3.27中的公式計算，也可以直接由表中查出。

當d0=125mm，Z=12，決定切削速度Vt和每分鐘進給量Vf及轉速nt。可根據表3.16由ap=2.5mm, fz=0.15mm/z, 查出 Vt=110m/min

nt=281r/min

Vf=378mm/min

各修正系數為:kmv=kmn=0.79 ksv=ksn=ksv=0.8 所以Vc=vt·kv=110×0.79×0.8=69.52 mm/min n=nt·kv=281×0.79×0.8=177.59 r/min vf=Vft·kv=378×0.79×0.8=238.90 mm/min 根據XA5032型的立銑說明書（表3.30）選擇 主軸轉速nc=190 r/min 縱向進給量Vf c=235 mm/min

因此實際切削速度和每齒進給量為

vc=πd0nc/1000=（3.14×125×190）/1000=74.58 mm/min fzc=Vf/ncz=235/（190×12）=0.1 mm/z 5.3校驗機床功率

根據表3.23，當硬度為450HBS>285HBS，銑削寬度ae=80mm,ap=2.5mm,d0=125mm,z=12, vfc=238.9mm/min所以近似的有

Pce=3.2kw

根據XA5032立銑說明書(表3.30),機床主軸允許的功率為

Pcm=7.5×0.75kw=5.63kw 因為3.2kw<5.63kw因此所選擇的切削用量可以采用.即 ap=2.5mm

vf=238.90mm/min n=190 r/min

vc=74.58mm/min fz=0.1mm/z 5.4計算基本工時

Tm= L/vf

式中L=l+y+Δ

通過計算易知 l=16.58mm 根據表3.26對稱安裝銑刀,入切量及超切量y+Δ=17mm 故

T=(16.58＋17)/238.9=0.141min 5.5計算切削力

切削力的計算

選用的是硬質合金的刀具，d0=125mm，Z=12。

計算公式是

F=f×p×z××cafaz/d0 f n= 491×2.5×0.1×80×12/(125×0.15

×190)＝278

見《切削手冊》表3.28）

水平分力是FH=1.1F=278N 垂直分力是FV=0.3F=70.65N 在計算切削力的時候，必須把安全系數考慮在內。

在計算切削力時，必須把安全系數考慮在內。安全系數為K?K1K2K3K4 其中：K1為基本安全系數1.5；

K2為加工性質系數1.1；

K3為刀具鈍化系數1.1 ；

K4為斷續切削系數1.1。K5為人力操作疲勞系數 1.3 所以 1.5?1.1?1.1?1.1?1.3?259.1=672.5 N

由于選用手動夾緊，由 《機械設計手冊》查得M8螺釘的抗拉力為1024.5

參考文獻

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第五篇：831005撥叉銑床夾具設計說明書

目錄

設計說明...............................................................................................................................................................1

1、零件的分析.....................................................................................................................................................3 1.1.零件的作用.............................................................................................................................................3 1.2.零件的工藝分析.....................................................................................................................................3

2、工藝規程設計.................................................................................................................................................4 2.1.確定毛坯的制造形式.............................................................................................................................4 2.2.基準的選擇.............................................................................................................................................4 2.3.制定工藝路線.........................................................................................................................................4 2.4.機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確定.........................................................................................5

3、夾具設計.........................................................................................................................................................7 3.1.鏜孔夾具設計研究原始質料.................................................................................................................8 3.2．定位基準的選擇..................................................................................................................................8 3.3.切削力及夾緊力的計算.........................................................................................................................8

4、設計體會語...................................................................................................................................................10 參考文獻.............................................................................................................................................................11

設計說明

通過機床工藝及夾具設計，匯總所學專業知識如一體(如《公差于配合》、《機械零件設計》、《金屬切削機床》、《機械制造工藝》等)。讓我們對所學的專業課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎！

在此次設計中我們主要是設計831005撥叉的銑床夾具。在此次課程設計過程中，我小組成員齊心協力、共同努力完成了此項設計。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關老師的指點，尤其是李君老師，在此表示感謝！

課程設計是在課程實習的基礎上進行的，根據自己的設計課題，在課程實習期間認真調查研究、搜索資料。

本次設計是提高CA6140車床上撥叉的加工效率，設計正確的加工工藝路線，以及某道工序的夾具。這次設計涉及到機床，機械加工工藝，工裝夾具等機制專業的幾乎所有的專業基礎知識。是一次全面地，系統地檢查自己在大學期間對專業知識學習的情況，在整個設計過程中做到嚴謹認真，一絲不茍的精神，盡量使自己的設計達到理想的水平，通過獨立的查找資料，分析，計算完成方案設計，圖紙設計和編寫技術文件等，設計了這套比較完整的加工工藝路線，使自己對機制專業有了更深刻的認識。

由于時間短促，經驗不足以及水平有限，本次設計難免許多不妥和錯誤之處，敬請批評指正，以便及時改正。

一、零件的分析

1.零件的作用

題目給定的零件是831005撥叉它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求進行工作。寬度為8+0.0120mm的槽尺

寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑 移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙 很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精 度。所以，寬度為8+0.0120mm的槽和滑 移齒輪的配合精度要求很高。

2.零件的工藝分析

831005撥叉共有兩組加工表面。以花鍵孔的中心線為基準的加工面

這一組面包括?25+0.230mm的六齒方花鍵孔、?22+0.280花鍵底孔兩端的2X150到角和距中心線為27mm的平面。

以工件右端面為基準的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽

經上述分析可知，對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面

二、工藝規程設計

1.確定毛坯的制造形式

零件的材料為HT200，由于零件形狀規范，可以直接用鑄造，屬于中批生產。

2.基準的選擇

基準選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基準選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進（1）粗基準的選擇

粗基準選擇一般的原則：1.保證相互位置要求的原則 2.保證加工表面加工余量合理分配的原則 3.便于裝夾的原則 4.粗基準一般不得重復的原則。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證831005撥叉在整個加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從831005撥叉零件圖分析可知，選擇作為831005撥叉加工粗基準。（2）精基準的選擇原則

選擇精基準的原則：1.基準重合原則 2.統一基準原則 3.互為基準原則 4.自為基準原則 5.便于裝夾原則。

要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證831005撥叉在整個加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從831005撥叉零件圖分析可知，它的底平面與側面三孔平行而且占有的面積較大，適于做精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統一的基準定位的要求。至于兩側面，因為是非加工表面，所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準。

選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾方便。粗基準的選擇：因為要保證花鍵的中心線垂直于右端面，所以以Φ40的外圓表面的粗基準。

精度基準的選擇：為保證定位基準和工序基準重合，以零件的A面為精基準。

3.制定工藝路線

制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理保證。

（1）工藝路線方案一

方案一

工序：

1.粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角。2.粗、精銑削B面。3.銑削8+0.030mm的槽。4.銑削18+0.0120mm的槽。5.拉花鍵。6.終檢

方案二

工序：

1.粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角。以Ф40mm圓柱面為粗基準。選用C3163-1轉塔式六角車床及三爪卡盤夾具。2.拉花鍵。以A面為基準，3.銑削槽B面。以花鍵的中心線及A面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具 4.銑削18+0.0120mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具。

5.銑削8+0.030mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具。6.終檢

（3）工藝方案的比較和分析

上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很難對工件進行定位和加緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的3.4.5道工序很容易對工件進行定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為3.4.5道工序的定位基準。此方案定位精度高，專用夾具結構簡單、可靠，所以采用方案二比較合理。以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片” 綜上所述將方案的加工工藝路線定制如下： 工序：

粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角。以Ф40mm圓柱面為粗基準。選用C3163-1轉塔式六角車床及三爪卡盤夾具。拉花鍵。以A面為基準，銑削槽B面。以花鍵的中心線及A面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具

銑削18+0.0120mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具。銑削8+0.030mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具。終檢

以上工藝過程詳見附表“機械加工工藝過程綜合卡片”。

4.機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確定

加工工件尺寸：8+0.030mm , 長度L=40mm 加工要求：高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8）加工余量8 用乳化液冷卻

機床：X62W 1)選擇刀具：由加工尺寸公差0-0.3。所以銑刀精度為精密級K8 銑刀參數：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15° ao=12°an=6°Z=16 2)選擇切削量

由于槽的深度為8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm 由《切削用量簡明手冊》表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z 3)選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據《切削用量簡明手冊》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中

4)決定切削速度Vc和每齒進給量Vf、由《切削用量簡明手冊》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =82.86m/min n=1000×Vc/?do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min 根據X62W型銑床說明書選nc=375r/min 實際速度Vc=?donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/min fzc=110/375×16=0.018mm/z 1)機床功率：根據《切削用量簡明手冊》表3.28 公式

圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC

KTV=0.90 KMFC=0.9

4由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2×103=15.9N?M Pc=FcVc/1000=1.18km 根據X62W型銑床說明書，功率足夠。6)基本工時基本工時根據 《切削用量簡明手冊》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min）L1+△=14mm

三、夾具設計

為了提高勞動生產率，保證加工質量降低勞動強度，需設計專用夾具。

經過與指導老師給題，決定設計加工頂部8mm槽的夾具。

1.鏜孔夾具設計研究原始質料

經過與指導老師協商，決定設計第5道工序——銑寬為80

+0。0

3mm槽的銑床夾具。本夾具將用與X63臥式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來對工件進行加工。

本夾具主要用來銑寬為80+0。03mm的槽，由于采用寬為80+0。022mm的精密級高速鋼直齒三面刃銑刀，一次銑削，所以主要應該考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度．

2．定位基準的選擇

由零件圖可知，寬為80+0。03mm的槽，其設計基準為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準。

3.切削力及夾緊力的計算

刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，?63mm, Z=14 Fz=CP·t0.83·Sz0.65·D-O.83·B·Z·kP(見《切削手冊》3-56表)解得 Fz =200(N)

其中CP=52，t=8mm, Sz=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm, Z=14, kP=(HB/198)0.55 在計算切削力時，必須考慮安全系數。安全系數K= k1 k2 k3 k4 水平切削分力FH=1.1 Fz =220(N)垂直切削分力Fv=0.3 Fz=60(N)其中： k1為基本安全系數1.5 k1為加工性質系數1.1 k1為刀具鈍化系數1.1 k1為斷續切削系數1.1 F,=KFH =1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 200=400(N)實際加緊力為WK= KFH/U1U2=400/0.5=800(N)其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數，U1=U2=0.025 螺母選用M16X1.5細牙三角螺紋，產生的加緊力為 W=2M/D2tg(a+6’55)+0.66(D3-d3/ D2-d2)解得： W=1O405(N)

其中： M=19000 N.M D2=14.8mm a=2029, D=23mm d=16mm 此時螺母的加緊力W已大于所需的800(N)的加緊力，故本夾具可安全工作。3.定位誤差分析

由于槽的軸向尺寸的設計基準與定位基準重合，故軸向尺寸無基準不重合度誤差。徑

向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。

四、設計體會語

為期四周的夾具課程設計已經接近尾聲，回顧整個過程，我組同學在老師的指導下，取得了可喜的成績，課程設計作為《機械制造工藝學》、《機床夾具設計》課程的重要環節，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產實習中的感性認識。本次課程設計主要經歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。

通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。

總的來說，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。

由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請老師批評指正！

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