制定拨杆零件的加工工艺及设计铣尺寸14的铣床夹具
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机械制造技术课程设计说明书设计题目：制定拨杆零件的加工工艺，设计铣尺寸14的铣床夹具专业：机械电子工程班级： 13-2 学号： 1330120216 姓名：孙海琳指导教师：张中然机械工程系2016年11月18日目录序言 .............................................................................................................. - 2 - 一零件的分析.......................................................................................... - 3 -1.1 零件的作用................................................................................ - 3 -1.2 零件的工艺分析 .................................................................... - 3 - 二工艺方案的分析及确定 ................................................................... - 4 -2.1 确定毛坯的制造形式.............................................................. - 4 -2.2 基面的选择的选择 .................................................................. - 4 -2.3 制定工艺路线 ........................................................................... - 5 -2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ................ - 5 -2.5 确定切削用量及基本工时 .................................................... - 6 - 三夹具设计 ............................................................................................ - 14 -3.1 问题的提出.............................................................................. - 15 -3.2 定位基准的选择..................................................................... - 17 -3.3 切削力和夹紧力的计算....................................................... - 20 -3.4 定位误差分析 ......................................................................... - 21 -3.5 夹具操作的简要说明............................................................ - 22 - 总结 ............................................................................................................ - 23 - 参考文献 ................................................................................................... - 24 -序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。
机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。
我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。
从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
拨杆的加工工艺规程及其铣尺寸14的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。
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，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。
本次设计也要培养自己的自学与创新能力。
因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。
所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。
一零件的分析1.1 零件的作用我所选的题目是CA6140型车床上的拨杆零件。
它位于车床上的变速机构中。
主要用来换挡，使主轴的回转运动按照工作者的要求工作，从而获得所需要的速度和扭矩的作用。
零件上的φ12孔与操作机构相连接，通过φ22孔则是用于所控制齿轮所在的轴配合。
通过φ12孔所受的力拨动φ22孔这端的齿轮变速。
达到所需的作用。
1.2 零件的工艺分析（1）零件图完全表达清楚了此零件的结构特点。
图上尺寸和技术要求都标注齐全、明确、几何元素之间的关系也完全的明确都符合国家标准。
（2）零件技术要求分析主要是对尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、及热处理的要求分析。
这些要求都影响零件的质量和使用性能。
这在保证前面的条件的前提下，应满足经济合理性。
此零件的技术要求有φ22孔与φ40的外圆的低端面垂直，φ12孔与φ40外圆的轴线平行，M8×1.5螺纹孔的轴线与φ40外圆的轴线垂直，φ22孔和φ12孔的表面粗糙度分别达到Ra1.6和Ra3.2, φ12孔的端面的表面粗糙度达到Ra6.3。
其他表面无需加工。
从上面来分析出，φ22H8、φ12H7孔和两端面采用通用夹具均可加工。
M8×1.5采用设计的专用夹具进行加工。
二工艺方案的分析及确定2.1 确定毛坯的制造形式毛坯的确定包括确定毛坯的种类和制造方法两个方面。
毛坯的种类选择铸件。
考虑到零件在机床运行过程中所受的冲击不大，零件的材料选择HT200。
铸件选择砂型铸造毛坯。
2.2 基面的选择的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择的合理，合理。
可以保证加工质量。
否则就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。
1、粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。
目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。
如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。
以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。
（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。
这样可以保证该面有足够的加工余量。
（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。
有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。
（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。
多次使用难以保证表面间的位置精度。
基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。
先选取Φ22孔及其端面作为定位基准。
2、精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。
（2）“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。
（3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。
（4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。
（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。
以基准面A 及另外两侧面作为定位精基准，加工其它表面及孔。
主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。
2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。
在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。
除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。
工序01：铸造工序02：时效处理工序03：粗铣、精铣基准面A工序04：粗铣、半精铣C 面工序05：粗铣、半精铣B 面工序06：钻孔，扩孔，精绞Φ22021.00 孔工序07：车D=1的倒角E孔工序08：钻孔，扩孔，精绞Φ12027.0工序09：粗铣、半精铣D面工序10：钻、攻顶面M8螺纹工序11：检验至图纸要求工序12：入库2.4 机械加工余量的确定加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。
平面的加工余量确定：孔的加工余量确定2.5 确定切削用量及基本工时1、粗铣φ40、φ20孔的下端面，以φ40上端面为基准加工条件：工件材料：HT200 б0=170—240MPa加工要求：粗铣φ40、φ20孔的下端面。
加工余量1.8mm、3.9mm机床：X51立式铣床刀具：YG6硬质合金端面铣刀铣削宽度ae≤50 深度ap ＜4 Z=6 刀具直径d0=80mm 选择刀具前角γ0=0°后角α0=8°副后角α0′=10°刃倾角λs=-10°主偏角Kr=60°副偏角Kr′=5°切削用量确定切削用量ap因为余量较小，故选用ap=3.9 一次走刀可以完成确定每齿进给量fz 本工序为粗加工尺寸精度和表面粗糙度可以不考虑。
使用YG6硬质合金端面铣刀加工，机床功率4.5KW。
查表得：fz =0.09—0.18 故选择fz =0.18mm/z确定刀具的磨钝标准查表得：铣刀刀齿后刀面最大磨损量1.5mm铣刀直径d0=80mm 故选用刀具使用寿命T=120min计算切削速度Vc Vf 当 d0=80mm Z=12 ap≤7.5 fz≤0.18mm/z通过查表得：vt =98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min各修正系数为：k MV = 1.0，k SV = 0.8 则切削速度的计算公式 v p v e v z v p T v v c k z u a y f x a q d c v vm 0=其中ae=40 ap=3.9 Cv=245 qv=0.2 Xv=0.15 yv=0.35 8.08.00.1=⨯=⋅=k k k Sv Mv v ur=0.2 Pv=1 m=0.32 T=120 fz=0.18 Z=12 v p v e v z v p T v v c k z u a y f x a q d c v v m 0==8.0122.04035.018.015.09.31202.08024532.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =191m/min 确定机床转速 ns=min /7608014.319110001000r dw Vc =⨯⨯=π 计算工时 tm=L/Vc=40/191=0.2min2、精加工此工序、粗精加工另一面的切削用量相同。
