前言
CA6140车床是普通精度级万能车床，它运用加工各种轴类，套筒类和盘类零件上的回转表面，以及车削端面等，是应用最广泛的车床。
CA6140车床床身是机床的基础构件，机床的各个主要部件和零件都装在床身或床身的导轨上作相对运动。在切削中，刀具与工件的相互作用力传递到床身上而使床身变形
床身的变形和振动直影响到被加工零件的精度和表面粗糙度，因此，床身是车床上极为重要的一个部件。
而导轨，则是床身上极为重要的一个部分，床身上共有四条导轨，其中，有两条导轨是拖板用的导轨，另外两条导轨为尾座导轨，其作用为导向和承载，所以，以导轨要求有较高的的导向精度，结构简单，工艺好等特点。
本次的设计主要就是针对加工床身导轨而进行设计的，为了保证导轨的精度，降低工人的劳动强度，床身导轨的加工基准选用导轨本身即“自为基准”原则。本次设计的主要内容是设计一个调节装置，其作用就是在加工床身时对床身在空间的各个位置进行调节，限于目前的水平有限，希望各位老师给予指正。
1 / 32
第1章零件的分析
1.1零件的作用
题目所给的零件是CA6140机床床身，它是机床的基础构件。机床的各个主要部件和零件都装在床身上或在床身导轨上作相对运动。床身是机床的支承件，装左床腿和右床腿并支承在地基上。床身上安装着机床的各部件，并保证它们之间具有要求的相互准确位置。
在床身上安装有刀架、尾座、床头箱等零件。在切削中，刀具与工件相互作用力传递到床身上而床身变形，床身的变形和振动直接影响到被加工零件的精度和表面粗糙度。因此，床身是机床上极为重要的构件。
1.2 零件的工艺分析
该零件主要有四组加工表面，该三组加工表面都要求有较小的表面粗糙度值。现述如下：
1.2.1床鞍与床身的结合面。该平面是床鞍与床身的结合面，负责纵向进给运动。所以，要求该平面的表面粗糙度值不得超过1.6，以保证纵向进给的精度。
1.2.2导轨面。床身上有四条导轨，其中有两条上安装拖板，另两条安装尾架，导轨面是床身的的一个重要表面，刀架负责安装车刀，直接影响到工件的切削精度，尾座可以安装钻头进行钻削等工作，因此，要求导轨面有较小的表面粗糙度值和好的直线度，以保证零件的加工精度。
1.2.3床头箱的安装定位面。该平面主要安装床头箱，所以，要求该平面要较小的表面粗糙度和好的平面度。
1.2.4钻孔。该项加工主要包括钻床身的安装孔、齿条安装孔、床头箱安装孔。要求加工这些孔的时候，保证良好的位置精度，以保证安装时的顺利。
第2章工艺规程设计
2.1 确定毛坯的制造形式
正确的选择毛坯，具有重大的经济技术意义，毛坯的材料、制造方法和制造精度对工件的加工过程、加工劳动量、材料利用率和工件成本都有很大的影响。
由于床身的结构较复杂，生产量又为大批量的生产，所在毛坯应选用铸件，为了保证床身的铸造精度和提高其生产率，应选用精度和生产率都经较高的毛坯制造方法，所以，这里选用机器造型的砂型铸造，一是为了提高生产率，二是为了降低工人的劳动强度。
2.2 基准的选择
2.2.1 粗基准的选择
零件在加工时，考虑到粗基准的几个选择原则,以及更好的制订合理的加工工艺路线，这里，零件的粗基准按预先划好的加工线来找正，这样，更有利于保证准确的加工位置，对于划线的基准，由于床身上导轨面是一个重要面，所以这里先用导轨面作为基准。
2.2.2 精基准的选择
一般的零件在加工前，都应对基准进行的合理的选择，这样，才有利于保证零件加工时的精度。但是对于床身来说，这就不一样了，因为床身是属于较大型的工件，同时又比较重，在加工过程在只要调节好了床身和刀具的相对位置，就相当于保证了床身加工时的精度，因为床身较重，在加工过程中可以以自身的重量来限制某些自由度。
2.3 制定工艺路线
由于生产类型为大批生产，应尽量使工序集中来提高生产率，保证零件的各部份精度，除此以外，还应降低生主成本。
工序1：铸造毛坯
工序2：清理、喷砂后上底漆
工序3：划线，划底面及导轨面的刨加工线及校正线
工序4：粗刨床身底面按划线找正，以导轨面为安装基准
工序5：粗铣各导轨面及结合面
按划线找正，以底面为安装基准
工序6：人工时效处理
工序7：半精刨底面
3 / 32
以导轨面为基准
工序8：半精铣导轨面、床身内侧面、结合面、外侧面
找正导轨侧面，以底面为安装基准
工序9：热处理、导轨表面高频淬火
工序10：精刨底面、压板面和齿条安装面
以导轨面为安装基准
工序11：钻齿条安装孔、进给箱安装孔及攻螺纹
以底面为基准
工序12：钻床身的安装孔
以底面为基准
工序13：精磨床头箱定位安装面及压板面
找正导轨面，以底面为安装基准
工序14：粗、精磨导轨面
找正导轨面，以底面为安装基准
工序15：终检
2.4 机械加工余量及毛坯尺寸的确定
2.4.1 确定零件毛坯的尺寸公差等级
查《机械制造工艺简明手册》表2.2—3可知
铸件的尺寸公差为8—10级
2.4.2 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定零件各加工表面的机械加工余量、
毛坯尺寸如下：
查《机械制造工艺简明手册》表2.2—1和《机械加工工艺实用手册》表
6—84可知
1、高度方向尺寸：
毛坯的底面加工余量为2.8、顶面加工余量为2.8，所以该方向的毛坯尺寸
为428 2.6
±
2、结合面尺寸：
压板面宽度尺寸：该方向的加工余量为4，所以，毛坯尺寸为117 1.8
±和±
119 1.8
床头箱面宽度尺寸：该方向的加工余量为4，所以，毛坯尺寸为283 2.2
±和±
54 1.4
压板面高度尺寸：该方向的加工余量为2.6，所以，毛坯尺寸为28 1.3
±床关箱面高度尺寸：该方向的加工余量为2.6，所以，毛坯尺寸为37 1.3
±
3、顶面槽尺寸：该方向的加工余量为1.5，所以，其槽深方向尺寸为1.5
4、导轨的加工余量为1.5 导轨尺寸为13 1.1
±
±45 1.4
5、底面厚度尺寸：53 1.4
±
6、底面宽度尺寸：该方向的加工余量是4，所以，毛坯尺寸的84 2.6
±
5 / 32
第3章 确定切削用量及基本工时
3.1 工序1、粗刨床身底面：
工零件材料：HT150 铸件
机床选用：因床身是较大零件，故选用龙门刨床，型号为B2010A 刀具选用：选用YG8刨刀，刀杆尺寸b ×h 为 20×30 3.1.1 切削用量的选择：
查《机械制造工艺设计手册》表3—32可知，取相应的切削用量如下： 切削深度p a =1.5 mm 进给量f=1.8 mm/r 切削速度v=45 m/s
3.1.2 计算切削时间
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—11 可知： .L T f n
=
123L B l l l =+++ ()
10001v
n L K =
+双纵
121L ππ=++纵
查表1.4—10，取35l = K=0.4---0.75 235l =-- 所以有:
L 双纵=692 n =140 1930.372min .252
L T f n =
== 21000.4min .250
L T f n =
== 刨削床身右底面切削时间
7 / 32
341000.65.153
1000.65
.153
L T f n L T f n =
=====
所以，总切削时间12340.3720.40.650.65 2.072min T T T T T =+++=+++=
3.2 工序2、 粗铣导轨面及结合面 工零件材料：HT150 铸件
机床的选择：选择龙门铣床X2010C P=13kw 刀具：选用高速钢圆柱铣刀 d=60 z=16 3.2.1 粗铣导轨面：
3.2.1.1、切削用量的确定： （1）、铣削宽度的选择
查《机械制造工艺设计简明手册》表3.1—27可知：
粗铣：e a =3—8 这里取3
（2）、铣削每齿进给量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—28 3—29可知：
f a =0.1—0.3 这里取0.2 p a =1
（3）、铣削速度的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—30可知：
V = 0.4—0.6 m/s 这时取0.5m/s = 30m/min
1000100030
159/min 3.1460
v n r d π?=
==? 查《机械制造工艺设计实用手册》表11—51 取 160/min n r =
3.2.2、 计算切削时间
由于是粗铣，故整个铣刀盘不必铣过整个工件
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—15 可知：
()1212..0.216160512
1595
1313251580
z
z m m f L T f f a z n L l l l l l L =
==??==++==--==--=
23 / 32
所以， 3.1min z
m L
T f =
= 由于床身上共有二条导轨，所以，该项工序要加工四次，所以，总的切削时间 为 4 3.1412.4min T =?= 3.2.3、计算铣削力
查《机械制造工艺设计手册》表3—25有 ：
0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -= 式中：
03030.260
z e f CF a a d ====
16z =
所以，0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -=
0.830.650.839.813030.260116
136.8N
-=??????=
3.2.4、校核机床功率
查《切削用量简明手册》表3.28有 .136.830
4.0813********
F v P kw kw ?=
==≤ 所以，机床的功率足够 3.3 工序3、 粗铣结合面B
工件材料：HT150 铸件
机床的选择：选择龙门铣床 X2010C P=13kw
刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 《机械制造工艺设计简明手册》
3.1—39，刀具数据如下：
50d = 20z = 225w d = 3.3.1 切削用量的选择 3.3.1.1、铣削宽度的选择
查《机械制造工艺设计简明手册》表3.1—27可知
e a =3—8 这里取3
3.3.1.2、铣削每齿进给量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—28 3—29可知
f a =0.1—0.3 这里取0.2 p a =1.5
3.3.1.3、铣削速度的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—30可知
0.45/27/min v m s m ==
所以：1000100027
143/min 3.1460v n r d π?===?
3.3.2、 计算切削时间
由于是粗铣，故整个铣刀盘不必铣过整个工件
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—15 可知：
()1212..0.320143860
1580
1313251565
z
z m m f L
T f f a z n L l l l l l L =
==??==++==--==--=
所以， 1.84min z
m L
T f =
= 3.3.3、计算铣削力
查《机械制造工艺设计手册》表3—25有 ：
0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -= 式中：
03030.260
z e f CF a a d ====
25 / 32
201.5
p z a ==
所以，0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -=
0.830.650.839.813030.260 1.520
250N
-=??????=
3.3.4、校核机床功率
查《切削用量简明手册》表3.28有 .25030
6.71310001000
F v P kw kw ?=
==≤ 所以，机床的功率足够 3.4 工序4、 半精刨底面
工件材料：HT150 铸件
机床的选择：选择龙门刨床 B2010A
刀具：选用YG3宽刃刨刀， 刀杆尺寸b ×h 为 20×30 3.4.1、切削用量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—33有 半精加工精度 6.3 3.2a a R R -- 切削深度 2p a ≤
切削速度 0.233v =—0.3/m s 12=—18/m s 这里取18/m s 进给量
10f =双
3.4.1.1 切削时间的计算
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—11 1.4—10可知： L
T f n =双双
35l = 式中：
B =刨削宽度
123L B l l l =+++
()()
1000100018
17.3169210.5v n L K ?=
==++双纵
12166032692L ππ=++=+=纵
K =0.4—0.75 所以有:
L 双纵=692 n =17.3 1930.54min .173
L T f n =
== 21000.56min .173
L T f n =
== 刨削床身右底面切削时间
341000.27min .375
1000.27min
.375
L T f n L T f n =
=====
所以，总切削时间12340.540.560.270.27 1.64min T T T T T =+++=+++= 3.5 工序5、 半精铣床身导轨面、内外侧面及各结合面
3.5.1、半精铣导轨面
工件材料：HT150 铸件
机床的选择：选择龙门铣床 X2010C 13P kw = 刀具：选用高速钢圆柱铣刀， z=16 d=60
3.5.1.1、切削用量的选择 （1）、铣削宽度的选择
查《机械制造工艺设计简明手册》表3.1—27有 半精铣1e a =—2 这里取 1.5e a =
（2）、铣削每齿给量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—28有 0.3f a =
27 / 32
（3）、铣削深度的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—29有
0.5p a =
（4）、铣削速度的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—30有 0.6/36/min v m s m ==
所以：1000100036
192/min 3.1460
v n r d π?=
==? 3.5.2、 计算切削时间
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—15 可知：
()1212..0.316192921.6
1595
1312251580
z
z m m f L
T f f a z n L l l l l l L =
==??==++==--==--=
所以，1595 1.73min 921.6
z m L T f =
== 3.5.3、计算铣削力
查《机械制造工艺设计手册》表3—25有 ：
0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -= 式中：
0301.50.360
z e f CF a a d ====
160.5
p z a ==
所以，0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -=
0.830.650.839.8130 1.50.3600.516
52N
-=??????=
3.5.4、校核机床功率
查《切削用量简明手册》表3.28有 .5236
1.91310001000
F v P kw kw ?=
==≤ 所以，机床的功率足够 3.6、半精铣齿条安装面
工件材料：HT150 铸件
机床的选择：选择龙门铣床 X2010C P=13kw
刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 《机械制造工艺设计简明手册》
3.1—39，刀具数据如下：
60d = 20z = 225w d = 3.6.1 切削用量的选择 3.6.1.1、铣削进宽度的选择
查《机械制造工艺设计简明手册》表3.1—27可知
e a =1—2 这里取1.5
3.6.1.2、铣削每齿进给量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—28 3—29可知
f a =0.25 0.5p a =
3.6.1.3、铣削速度的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—30可知
0.6/36/min v m s m ==
所以：1000100036
190/min 3.1460v n r d π?===?
3.6.2、 计算切削时间
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—15 可知：
29 / 32
()1212..0.2520192960
1590
137251580
z
z m m f L T f f a z n L l l l l l L =
==??==++==--==--=
所以，1590 1.65min 960
z m L T f =
== 3.6.3、计算铣削力
查《机械制造工艺设计手册》表3—25有 ：
0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -= 式中：
0301.50.2560
z e f CF a a d ====
200.5
p z a ==
所以，0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -=
0.830.650.839.8130 1.50.25600.520
93.9N
-=??????=
3.6.4、校核机床功率
查《切削用量简明手册》表3.28有 .93.936
3.381310001000
F v P kw kw ?=
==≤ 所以，机床的功率足够
3.7 工序6、精刨床身底面,齿条安装面 工件材料 HT150 铸件 机床的选用: 选用龙门刨床 B2010A
刀具的选择: 选择YG3宽刃刨刀 刀杆尺寸 b ×h=20×30 3.7.1、精刨床身底面 3.7.1.1、切削用量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—33有 切削深度 0.3p a = 进给量 10f =双
切削速度 0.25/15/min v m s m == 3.7.1.2、切削工时的计算
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—11 1.4—10可知： L
T f n =双双
35l = 式中：
B =刨削宽度
123L B l l l =+++
()()
1000100015
14169210.5v n L K ?=
==++双纵
12166032692L ππ=++=+=纵
K =0.4—0.75 所以有:
L 双纵=692 n =14 1930.67min .140
L T f n =
== 21000.72min .140
L T f n =
== 精刨床身右底面的切削时间
31 / 32
340.36min .284
1000.36min
.284
T f n L T f n =
=====
所以，总切削时间12340.670.720.360.36 2.11min T T T T T =+++=+++=
3.7.2、精刨齿条安装面
工件材料 HT150 铸件 机床的选用: 选用龙门刨床 B2010A
刀具的选择: 选择YG3宽刃刨刀 刀杆尺寸 b ×h=20×30 3.7.2.1、切削用量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—33有 切削深度 0.3p a =
进给量 10f =双
切削速度 0.25/15/min v m s m == 3.7.2.2、切削工时的计算
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—11 1.4—10可知： L
T f n =双双
35l = 式中：
B =刨削宽度
123L B l l l =+++
()()
1000100015
61161210.5v n L K ?=
==++双纵
1211580321612L ππ=++=+=纵
K =0.4—0.75 所以有:
L 双纵=1612 n =6
2.75min .16
T f n =
== 3.8 工序7、钻齿条安装孔（6—?10锥孔） 工件材料 HT150 铸件
机床的选用: 选用摇臂钻床Z32K P=1.5kw
钻头的选择: 因一本次加的的是锥孔，所以要分为钻削和铰削两部分。
查《钳式工艺与技能训练》表6—10可知铰削的余量为 0.2—0.3，这里选用0.2
所在，钻头直径100.29.8D =-=钻
3.8.1、切削用量的选择 （1）、钻削进给量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—38 选取 0.47/28/min f mm r m == （2）、钻削速度的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—42 选取 0.35/21/min v m s m ==
所以，1000100021
682/min 3.149.8
v n r d π?===? 9.8 4.922p D a mm ===钻 3.8.2、计算切削扭矩
查《机械制造工艺设计手册》表3—36 有 切削扭矩 310m m
y x m m M C d f
k -=?
式中：225.63
1.9
0.8
m m m C X y ===
所以， 310m m
y x m m M C d f
k -=?
1.90.83
225.639.80.47109.5.N m
-=???=
3.8.3、计算轴向力
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
33 / 32
轴向力 ...f F X Y F F F C d F K =
式中 588.6
1
0.8
F F F C X Y ===
所以 0.8588.69.80.473153F N =??=
因零件材料为HB=150，查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
0.6
0.6
1500.94190190m F HB K K ??
??==== ?
???
??
所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为：
9.50.948.94.31530.942963.9M N m
F N
=?==?=
3.8.4、计算切削功率
因为682/min 11.37/n r r s ==
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
311.3732102 3.149.810n m P M π--=?=???
0.71 1.5kw kw =≤ 所以，机床功率足够 3.9 工序8、钻床身安装孔（8—?22） 工件材料 HT150 铸件
机床的选用: 选用摇臂钻床Z32K P=1.5kw 钻头的选择: 选用?22麻花钻 材料为高速钢 22d = 10α=o 30β=o 3.9.1、钻削用量的选择 3.9.1.1、钻削进给量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—42有
0.9/f mm r = 3.9.1.2、钻削速度的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—42有 0.35/21/min v m s m ==
所以 1000100021
304/min 3.1422
v n r d π?=
==? 3.9.1.3、计算切削深度p a 221122
p d a mm =
== 3.9.1.4、钻削扭矩的计算
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有 0M Cmd xmfym = 310m m
y x m m M C d f
k -=?
式中： 225.63
1.9
0.8
m m m C X y ===
所以， 103m m
y x m m M C d f
k =?-
1.90.83
225.63220.351034.59.N m
-=???=
3.9.2、计算轴向力
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有 轴向力 ...f F X Y F F F C d F K =
式中 588.6
1
0.8
F F F C X Y ===
所以 0.8588.6220.355591F N =??=
因零件材料为HB=150，查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
0.6
0.6
1500.94190190m F HB K K ??
??==== ?
???
??
所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为：
34.590.9432.52.55910.945255.5M N m
F N
=?==?=
3.9.3、计算切削功率
因为304/min 5.1/n r r s ==
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
实验三：机床夹具设计 姓名：谢银飞班级：机制152班学号：72（22） 姓名：朱嘉俊班级：机制152班学号：73（23） 一.明确设计任务 1.设计任务 加工拨叉上?孔(工件材料45钢）。工件以?孔、叉口及槽在定位轴2、削边销1、?偏心轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由度。本夹具采用铰链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6，即可回转钻模板，以便于装卸工件。图1所示为拨叉钻孔工序图。? 设计在Z525立式钻床上钻拨叉零件上?的钻床夹具。 图 1 零件图 图 2 三维实体图
2．杠杆臂加工工艺分析 （1）加工要求 加工φ10 和φ13 两孔；孔距为78±；U型槽14.20+0.1对称轴线与?轴线的水平尺寸为±，垂直尺寸为两孔垂直；?对?轴线平行度公差为；φ13对φ22 轴线垂直度公差为。Φ10 孔Ra 值为，Φ13 孔Ra 值为。 （2）加工工艺由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面里，要钻完 一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。分析零件图可知，该拔叉的叉角两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面，使用淬火处理提供 局部的接触硬度。叉角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证 孔的加工精度，及孔与叉角两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；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，采用较经济的方法保质保量地加工出来，可见该零件 工艺性好。 二．定位方案与定位元件 1.夹具设计要求 已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，大 批生产规模。试为该工序设计一钻床夹具。 2、夹具的设计方案? 分析：? ①孔?为自由尺寸，可一次钻削保证。该孔在轴线方向的设计基准距离槽 14.20+0.1mm的对称中心线为±；在径向方向的设计基准是孔?的中心线，其对称 度要求为，该尺寸精度可以通过钻模保证。 ②孔：、槽14.20+0.1mm和拨叉槽口510+0.1mm是已完成的尺寸，钻孔?。 ③立钻Z525的最大钻孔直径为?25mm，主轴端面到工作台面的最大距离H 为700mm，工作台面尺寸为375mm×500mm，其空间尺寸完全能够满足夹具的布 置和加工范围的要求。 ④本工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式。 方案设计:? 1、定位基准的选择：为了保证孔?对基准孔?垂直并对该孔中心线的对称度 符合要求，应当限制工件X的平移、Y轴旋转、Z轴旋转，三个自由度；为保证孔?处于拨叉的对称面内且不发生扭斜，应当限制Y轴旋转自由度； 根据零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm 的孔为定位基准，这样可以 避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度；用Φ22 孔口端面（底面） 限定零件的上下移动的自由度；用φ10 孔附近圆柱表面限定零件沿Φ22 中心 线转动的自由度就可以实现完全定位。 φ10 孔附近为悬壁梁结构,加工时容易变形,在φ10 孔口端面(底面)设辅助 支承,用来增加零件的刚性。
机床夹具设计说明书 设计课程：钻床夹具设计 专业：机械工程及其自动化 学号： 姓名：
2、定位方案的确定与定位元件的选择 定位基准为下表面和左端面，考虑到工件加工尺寸较大，结合工艺性，工件以平面为定位基准，常用定位元件采用支撑板和2个支撑钉 3、夹具结构设计 3.1 定位装置（含定位误差分析与计算）
采用一面两孔定位时，支撑钉位如下。两定位孔中心距为150 ±0.06mm 1）确定圆柱销直径 圆柱销直径公差取g6，即 mm。 （2）确定圆柱销与削边销之间的中心距 根据公式（5-3），取 mm ，所以圆柱销与削边销之间的中心距为150±0.02mm。 3.2 夹紧装置（含夹紧机构设计与夹紧力计算） 根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示：
夹紧力计算 09.81Zf Yf F F F C d f K = 查表可得F C =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.Z F K =. 0.9 因此Fz=.595N 09.81ZM YM M M M C d f K = 查表可得M C =0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.M K =.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K ×'F 其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系数 1.3 K2——加工性质系数1.1 K3——刀具钝化系数1.15 K4——断续刀削系数1.2
所以K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用螺旋夹紧机构，而且不需要进行强度校核 3.3辅助装置（如钻模板、钻套等） 钻模板 1）钻模板类型的选择 引导刀具在工件上钻孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位，夹紧装置外还有根据被加工的孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板，确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工的位置精度。由于加工的两个孔均匀分布在180度的轴线两侧，则选择固定式钻模。 2）钻模板的主要尺寸的确定 钻模板的厚度，夹具板的外尺寸确定，可根据加工工序的要求及尺寸确定。 厚度为25，长为262.5mm,宽为50mm
第七节机床夹具设计的基本步骤 夹具设计的基本步骤： 1. 研究原始资料，明确设计任务； 2. 确定夹具的结构方案 3. 绘制夹具总图 4. 确定并标注有关尺寸和夹具技术要求 5. 绘制夹具零件图 明确设计任务： 1. 分析研究工件的结构特点、材料、生产规模和本工序加工的技术要求以及前后工序的联系 2. 了解加工所用设备、辅助工具中与设计夹具有关的技术性能和规格； 3. 了解工具车间的技术水平等。 必要时还要了解同类工件的加工方法和所使用夹具的情况，作为设计的参考 确定夹具的结构方案，主要考虑以下问题： 1.根据六点定位原理确定工件的定位方式，并设计相应的定位装置； 2.确定刀具的导引方法，并设计引导元件和对刀装置； 3.确定工件的夹紧方案并设计夹紧装置； 4.确定其它元件或装置的结构形式，如定向键、分度装置等； 5.考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结构； 6.对夹具的总体结构，最好考虑几个方案，经过分析比较，从中选取较合理的方案。 绘制总装图的顺序是： 1.用双点划线绘出工件的轮廓外形，示意出定位基准面和加工面的位置； 2.把工件视为透明体，按照工件的形状和位置依次绘出定位、夹紧、导向及其它元件和装置的具体结构； 3.最后绘制夹具体，形成一个夹具整体。 五类尺寸和四类技术要求： 五类尺寸：包括夹具外形轮廓尺寸、工件与定位元件间的联系尺寸、夹具与刀具的联系尺寸、夹具与机床联系部分的联系尺寸、夹具内部的配合尺寸。 四类技术要求：包括定位元件之间的定位要求、定位元件与连接元件和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件和和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件与定位元件间的相互位置要求。
前言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，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。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。 一、夹具的功能 1.保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。 2.提高生产效率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。 3.扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。 4.减轻工人劳动强度，保证安全生产。
机床夹具设计课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：13机械一班 姓名：阮吴祥 学号： 指导老师：张秀香 2017年 1月
目录 一、机床夹具课程设计任务书 (1) 二、机床夹具课程设计说明书 (2) 1.对加工件进行工艺分析 (2) 2.定位方案设计 (2) 3.导引方案设计 (4) 4.夹紧方案设计 (5) 5.夹具体设计 (6) 6.其它装置设计 (6) 7.技术条件制定 (6) 8.夹具工作原理(操作)简介 (6) 9.设计心得 (7) 三、参考文献 (8) 四、附录 (9)
一、机床夹具课程设计任务书
二、机床夹具课程设计说明书 1、对加工件进行工艺分析： 零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm的孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm，厚度为50mm。 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： 加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度； 加工槽的深度为30±。 2、定位方案设计： 根据加工孔两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工孔宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个自由度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现加工孔两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。
机床夹具设计课程设计 说明书 设计题目：钻床夹具设计 系别：机械与电子工程学院 专业：机械设计制造及其自动化
前言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、智能、复合、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本次的设计任务是加工零件（板件）上的两个孔。零件属于大批量生产，钻孔要 求精度高，所以需要设计一个专用夹具，保证零件加工质量。由于夹具的利用率高， 经济性好，使用元件的功能强而且数量少，配套费用低，降低生产成本；采用夹紧装 置，缩短停机时间，提高生产效率。 设计钻床夹具，首先要分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧； 完成草图后考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理结 构实现零部件间的相对运动，根据零件要求选择材料。 完成钻床夹具的所有设计后，用 AutoCAD进行二维图的绘制，首先画好零件图，最 后进行装配，标注相关尺寸及技术要求，并用 Pro/ENGINEER绘制最终三维效果图，最 终进行说明书，任务书的撰写、整理、修改完成设计任务。
目录 第一章对加工零件的工艺分析 .......................................................错误！未定义书签。 1.1夹具设计 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2零件分析 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2.1零件图 (1) 1.2.2加工零件图分析 (2) 第二章定位方案及误差分析 ...........................................................错误！未定义书签。 2.1拟定定位方案 .....................................................................错误！未定义书签。 2.1.1定位方案拟定 (2) 2.1.2定位方案选定 (2) 2.2定位误差分析 .....................................................................错误！未定义书签。 2.2.1相关概念 (3) 2.2.2定位误差分析 (4) 第三章对刀导向方案 .......................................................................错误！未定义书签。 3.1对刀导向方案 .....................................................................错误！未定义书签。 3.2对刀导向元件详细参数 .....................................................错误！未定义书签。 第四章夹紧方案及夹紧力分析 (5) 4.1 夹紧方案分析 .............................................................................错误！未定义书签。 4.2夹紧力分析 .........................................................................错误！未定义书签。 4.2.1夹紧力估算 .....................................................................错误！未定义书签。 第五章夹具体设计及连接元件选型 ...............................................错误！未定义书签。 5.1夹具体设计 ..........................................................................错误！未定义书签。 5.2连接元件选型 ......................................................................错误！未定义书签。 5.2.1标准件 .............................................................................错误！未定义书签。 5.2.2非标准件 .........................................................................错误！未定义书签。 第六章夹具零件图和装配图及标注 ...............................................错误！未定义书签。 6.1零件图 (8) 6.2钻模板零件图 ...................................................................................................... 1 1 6.3装配图 .................................................................................................................. 2 1第七章三维效果图...........................................................................错误！未定义书签。 14 总结 .................................................................. 14 参考文献 ..............................................................
机床夹具设计步骤和实例 Prepared on 22 November 2020
第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方案如下。 ①以φ28H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885.0 mm 公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。
②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。 ②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。也可选择如图2-2-24 (b)所示移动V 形块。考虑结构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。 (3)定位误差计算 ①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±mm 的定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB ＝0。 基准位移误差为定位孔(φ38021.00+mm)与定位销(φ38007 .0002.0--mm)的最大间隙，故ΔY ＝＋0. 007＋mm ＝。 由此可知此定位方案能满足尺寸(80±mm 的定位要求。 ②加工φ10H9孔时轴线平行度的定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB ＝0。 基准位移误差是定位孔φ28H7与定位面K 间的垂直度误差。故ΔY ＝0. 03mm 。 此方案能满足平行度0. 3mm 的定位要求。 ③加工φ11孔时孔距尺寸(15±mm 。加工φ11孔时与加工φ10H9孔时相同。
序言 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后最后，设计钻49 开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
目录 前言 (2) 第一章机床夹具 (3) 1．1机床夹具在加工中的作用 (3) 1．2机床夹具的分类 (3) 1．3机床夹具的组成 (4) 1．4 工件零件图 (5) 第二章夹具设计 (6) 2．1 夹具设计的基本原则 (6) 2．2 定位方案 (6) 2．2．1 定位基准的选择 (6) 2．2．2 定位元件的布置 (7) 2．3 夹紧方案....................................................................................... 错误！未定义书签。 2．3．1 夹紧元件的注意事项..................................................... 错误！未定义书签。 2．3．2 夹紧元件的确定 (9) 2．4导向装置........................................................................................ 错误！未定义书签。 2．4．1 导向装置的选择 (9) 2．4．2 导向装置的布置 (10) 2．5夹具装配图的绘制 (11) 总结 (13)
前言 夹具设计是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。 夹具设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的夹具设计。 在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 1.保证加工精度机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。 2.提高生产效率机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 3.减少劳动强度采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 4.扩大机床的工艺范围利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于： 1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。
模块1机床夹具概述 【知识目标】 机床夹具的基本概念； 机床夹具的基本结构及其分类方法； 机床夹具的发展方向。 【技能目标】 掌握生产一线工件在机床夹具中的装夹方法； 能够辨别生产一线常见的机床夹具类型； 初步具备辨识常见机床夹具的能力。 用来固定加工对象，使其处于正确位置，以接受加工或检测的装置，统称为夹具。它广泛地应用于机械制造过程中，如焊接过程中用于拼焊的焊接夹具，零件检验过程中用的检验夹具，装配过程中用的装配夹具，机械加工过程中用的机床夹具等，都属于这一范畴。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。机床夹具就是在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着零件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。本模块所讲述的仅限于机床夹具，以后简称为夹具。 【任务描述】 如图1-1所示为生产一线常见的钻床夹具示意图，试分析如何正确去使用该夹具。 图1-1生产一线常见的钻床夹具示意图 1—钻模板；2—压紧螺母；3—压板；4—工件；5—长方形基础板； 6—方形支撑；7—V型块 【任务分析】 图1-1是生产一线常见的钻床夹具示意图，要正确使用该夹具，必须明确该夹具的基本组成、工作原理、工作特性以及装夹方式。要想进一步了解并认识此夹具的设计过程及其在 生产中的作用，就要学习本模块的内容。 【任务引导】 （1）该钻床夹具在生产中有什么作用？ （2）该钻床夹具作为机床夹具的典型代表，其基本组成是什么？
（3）便于认识和更好的使用机床夹具，如何对机床的夹具进行分类？ （4）生产一线对机床夹具还有什么新的要求？ （5）在生产实习时，应对常见机床夹具的基本结构及其分析有所认识。 【知识准备】 学习情境 1.1机床夹具 1.1.1机床夹具的基本概念 工件在机床上进行加工时，为了保证其精度要求，工件的加工表面与刀具之间必须保持 一定的位置关系。机床夹具就是机床上用以装夹工件和引导刀具的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 因此，工件必须借助于夹具占有正确位置。夹具是指夹持工件的工具，如卡盘、顶尖、 平口钳等。刀具也必须借助于辅具使其保持一定位置。辅具是指夹持刀具的工具，如钻夹头、丝锥夹头及刀夹等，如图1-2所示为丝锥夹头。 图1-2丝锥夹头 1.1.2机床夹具在机械加工中的作用 在机械加工中，工件通过定位元件在夹具中占有正确的位置，工件和夹具通过连接元件 在机床上占有正确位置，工件和夹具通过对刀元件相对于刀具占有正确位置，从而保证了工件相对于机床位置正确、工件相对于刀具位置正确，最终保证工件的加工要求。因此，机床夹具在机械加工中应具有以下作用： 1.能稳定地保证工件的加工精度 使用机床夹具来对工件定位，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置。工件的位置精度完全由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致， 保证工件加工精度高且稳定。 2.能减少辅助工时，提高劳动生产率 由于机床夹具的存在，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此，可增大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装 夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产 品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显降低了生产成本。 3.能扩大机床的使用范围，实现“一机多能” 根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如，在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工了。 4.能减轻工人的劳动强度 用夹具装夹工件方便、快速，当采用液压、气动等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。
机械课程设计 说明书 课程名称：机械课程设计 作业题目：机械拨叉夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机制5班 姓名： 学号： 指导教师： 2013 年 12月 21 日
山西大同大学课程设计说明书 目录 设计清单 (03) 设计内容 (03) 原始资料 (03) 一、零件分析 (04) （一）零件的作用 (04) （二）零件的工艺分析 (04) 二、工艺规程设计 (05) （一）确定毛坯制造形式 (05) （二）基面的选择 (05) （三）制定工艺路线 (06) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (08) 三、确定切削用量及基本工时 (10) 四、夹具设计 (15) （一）任务的提出 (15) （二）定位方案及定位装置的设计计算 (15) （三）夹紧方案及装置的设计计算 (18) 参考文献 (21) 设计清单： 1、零件图 1张 2、零件毛坯图1张 3、机械加工工艺过程综合卡片1套 4、夹具设计1套 5、课程设计说明书1套
凌金锋拨叉831007夹具设计 设计内容： （1）画零件图 （2）绘制毛坯图 （3）填写机械加工工艺过程综合卡片 （4）选择夹具设计方案 （5）绘制某一工序夹具草图及零件图 （6）编写课程设计说明书 原始资料：拨叉零件图831007，生产纲领为5000件/年。
山西大同大学课程设计说明书 一、零件分析 (一) .零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔语操作机构相连，下方的φ55半孔则是用于所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力波动下方的齿轮变速。两件铸为一体，加工时分开。 （二）.零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，和适合磨削，为此以下是拨叉需要加工表面以及加工表面之间的位置要求。 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小头孔φ22mm以及与此孔相通的φ8mm的锥孔、M8螺纹孔； 3.大头半圆孔φ55mm； 位置要求： 小头孔上端面与小头空中心线的垂直度误差为0.05mm，打孔的上下断面与小头孔的中心线的垂直度误差为0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后依次作为粗基准，采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规加工工艺均可保证。
机床夹具设计步骤和实例
第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 nhuH?> 36-訂 ^5 0 0 +￡* 出 ? 外 一 一 益 殳 」 ? 16 逹," _ . 一 T P25H?\ 图2-?-21杠杆工序图
1零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰? 10H9 孔及? 11孔。 ②? 10H9 孔与? 28H7 孔的距离为(80 ± 0. 2)mm ;平行度为0.3mm。 ③0 11孔与0 28H7孑L的距离为(15 ± 0. 25)mm。 ④0 11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①0 28H7孔及两端面。 ②0 10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。 2?确定夹具类型 本工序所加工两孔(0 10H9和0 11),位于互 成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、 轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式 钻模。 3 .拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方案如下。 ①以0 28H7孔及一组合面(端面K和0 10H9 一端面组合而成)为定位面，以0 10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这
一定位方案，由于尺寸8&"5mm公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2- 22(a) 所示。 011 y ■■I I 耳■ I BE) 2-2-22定位夹蛍方秦 ②以孔$ 28H7孔及端面K定位，以? 11孔外 缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由 度。为增加刚性，在$ 10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图 2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以 $ 28H7孔 及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取28竺。 g6
车床床身加工工艺及夹具设计说明书 1
前言 CA6140车床是普通精度级万能车床,它运用加工各种轴类,套筒类和盘类零件上的回转表面,以及车削端面等,是应用最广泛的车床。 CA6140车床床身是机床的基础构件,机床的各个主要部件和零件都装在床身或床身的导轨上作相对运动。在切削中,刀具与工件的相互作用力传递到床身上而使床身变形 床身的变形和振动直影响到被加工零件的精度和表面粗糙度,因此,床身是车床上极为重要的一个部件。 而导轨,则是床身上极为重要的一个部分,床身上共有四条导轨,其中,有两条导轨是拖板用的导轨,另外两条导轨为尾座导轨,其作用为导向和承载,因此,以导轨要求有较高的的导向精度,结构简单,工艺好等特点。 本次的设计主要就是针对加工床身导轨而进行设计的,为了保证导轨的精度,降低工人的劳动强度,床身导轨的加工基准选用导轨本身即”自为基准”原则。本次设计的主要内容是设计一个调节装置,其作用就是在加工床身时对床身在空间的各个位置进行调节,限于当前的水平有限,希望各位老师给予指正。 1
2
3
第1章零件的分析 1.1零件的作用 题目所给的零件是CA6140机床床身,它是机床的基础构件。机床的各个主要部件和零件都装在床身上或在床身导轨上作相对运动。床身是机床的支承件,装左床腿和右床腿并支承在地基上。床身上安装着机床的各部件,并保证它们之间具有要求的相互准确位置。 在床身上安装有刀架、尾座、床头箱等零件。在切削中,刀具与工件相互作用力传递到床身上而床身变形,床身的变形和振动直接影响到被加工零件的精度和表面粗糙度。因此,床身是机床上极为重要的构件。 1.2 零件的工艺分析 该零件主要有四组加工表面,该三组加工表面都要求有较小的表面粗糙度值。现述如下: 1.2.1 床鞍与床身的结合面。该平面是床鞍与床身的结合面,负责纵向进给运动。因此,要求该平面的表面粗糙度值不得超过 1.6,以保证纵向进给的精度。 1.2.2 导轨面。床身上有四条导轨,其中有两条上安装拖板,另两条安装尾架,导轨面是床身的的一个重要表面,刀架负责安装车刀,直接影响到工件的切削精度,尾座能够安装钻头进行钻削等工作,因此,要求导轨面有较小的表面粗糙度值和好的直线度,以保证零件的加工精度。 1.2.3 床头箱的安装定位面。该平面主要安装床头箱,因此,要求该平面 1
第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用 标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互 成90°的两平面，孔径不大，工件质量较小、轮 廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻 模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方 案如下。
①以φ28H7孔及一组合面(端面K 和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔 端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885 .00+mm 公 差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。 ②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。
机床夹具设计 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定之后，按照某一工序的具体要求进行的。 夹具设计质量的高低应以能稳定地保证工件的加工精度，达到加工的生产效率要求，成本低，排屑方便，操作安全省力和制造维护容易等为衡量指标。 一、机床夹具设计的基本要求 基本要求：一个优良的机床夹具，必须满足下列 1、保证工件的加工精度 保证工件加工精度的关键在于正确地选定定位基准、定位方法、定位元件以及夹紧装置，确定合适的夹具尺寸、公差和计数要求，并进行必要的夹具精度分析。同时还要注意夹具中其他零部件的结构对工件加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 2、工艺性能好 专用夹具应尽可能地采用标准元件和标准结构，力求结构简单，制造容易，便于装配、检验和维修。当夹具最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置适当的调整间隙和可修磨的垫片等调整或修配结构。 3、达到加工的生产效率要求 专用夹具的复杂程度应与生产批量相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效装夹机构，以缩短辅助生产时间，提高生产效率。 4、使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。应尽可能采用气动、液压等快速高效夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。 夹具的操作位置应符合操作工人的操作习惯。 专用夹具应排屑方便，必要时应设置排屑结构，防止切屑破坏工件的正确定位和损坏刀具，防止切屑热量引起工艺系统变形。 5、经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产批量对夹具进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 保证工件的加工精度是最重要的。在此前提下，要处理好其以上基本要求中他要求
课程设计说明书 设计题目:设计“CA6140车床拔叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（大批生产） 设计者XXX 指导教师XXX
前言 通过所学的专业课知识（《公差与配合》、《工程材料》、《机械原理》、《机械设计制造》、《机械制造技术基础》等）和金工实习使我们对机械设计制造有了一定的感性和理性认识。这次机床工艺及夹具设计让我们对所学的专业课得以复习、巩固和应用。是理论和实践相结合的有效手段。不仅为大四的毕业设计做准备，而且为以后的工作打下一定的基础。 在这次设计中，我们主要设计C6140拨叉的夹具。在设计中阅读大量的参考资料并且得到老师的指导由于能力有限在设计中难免有不足之处，恳请各位老师、同学批评指正。 一、零件的分析 （一）零件的作用 题目给定的零件是C6140拨叉（见附图1）它位于车床变速机构中，主要其换挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。宽度为30mm的面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，和如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。从而影响整个传动系统的工作。所以拨叉宽度为30mm的面和槽之间要达到很高的配合精度。
（二）零件的工艺分析 CA6140拨叉共有两组加工表面： 1、这一组加工表面包括:A端面和轴线与A端面相垂直的花键底孔 2、这一组加工表面包括: 六个方齿花键孔，及Φ25mm花键底孔两端的2×75°倒角。 对于两组加工表面可先加工一组表面，再用专用夹具加工另一组表面。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 此次所设计的拨叉材料为HT200，根据材料成型工艺可知用金属型铸造。该零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。因为生产纲领为大批量生产。因为零件形状简单故毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，可不铸出。 毛坯零件图见附图2。 （二）基准面的选择 1、粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑移齿轮的右端面。所以以Φ40的外圆表面为粗基准。 2、精基准的选择：为了保证定位基准和加工工艺基准重合，所以选择零件的左端面为精基准。 （三）制定工艺路线 工艺路线方案一： 工序一：铸造毛坯； 工序二：粗、半精铣左端面C面， 工序三：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角； 工序四：拉花键Φ25H7 工序五：粗、半精铣底面D面； 工序六：钻配作孔、螺纹孔； 工序七：粗、半精铣槽； 工序八：去毛刺； 工序九：终检，入库。 工艺路线方案二： 工序一：铸造毛坯；
《机床夹具设计》 课程设计说明书课题: 缸底夹具设计 课题组长: 舒旦 指导教师:杨德良 湘潭职业技术学院 2009年5月
《机床夹具设计》课程设计任务书课题: 缸底夹具设计 内容： 1.零件图（CAD）1套 2.三维装配图（PROE）1张 3. 课程设计说明书1份 班级：机制07302班 组长：舒旦 同组人姓名：舒旦、黄小川 指导教师：杨德良 2009年5月
目录 序言 (4) 1、零件的分析 (5) 1.1 零件的作用 (5) 1.2零件工序图 (6) 1.3夹具二维装配图 (7) 2、夹具设计 2.1零件的工艺分析 (8) 2.2 定位和定位装置的设计 (8) 2.3 夹紧方案 (8) 2.4夹具体设计 (8) 2.5夹具体总图上的尺寸、公差和技术要求 (8) 2.6夹具精度分析 (9) 后记 参考资料
序言 机床夹具设计课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后搞好进行一次预备训练。 其目的在于： （1）培养学生运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 （2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。 （3）培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。 （4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 对于我本人来说，希望能通过本次课程设计学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力；同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺，而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中，为改善我国的机器制造业相对落后的局面探索可能的途径。 由于时间及水平有限，缺点和错误在所难免，恳请读者批评指正。