拨叉铣槽工序的夹具设计实例

毕业设计说明书论文(图纸) QQ 36396305序言机械制造工艺学课程设计是我们学完大学全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的，机械制造工艺与机床夹具课程教学的一个不可缺少的辅助环节。

它是我们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加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践，对于培养我们编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，为以后搞好毕业设计和去工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。

本次课程设计培养了我们综合运用机械制造工艺学及相关专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

让我们初步具备设计保证加工质量的高效、省力、经济合理的专用夹具的能力。

掌握从事工艺设计的方法和步骤，为学生今后进行毕业设计和去工厂从事工艺与夹具设计打下良好的基础。

由于能力有限，设计有许多不足之处，恳求各位老师给予指教。

一 零件的分析(一) 零件的作用众所周知，现在的机床有许多半自动控制的，这类机床能实现有级调速，靠的是拨叉拨动从动装置而实现。

本工艺学课程就是针对CA6140车床的拨叉而设计的，此零件的结构如图所示。

它安装在机床齿条的末端，调速时扇形齿由人工拨动，使齿条左右移动，此时拨叉拨动从动装置末端的轴套也作左右移动，从而使得转换齿轮的啮合，达到调速的目的。

零件有花键，可以保证零件使用时不发生转动。

零件工作时所受的载荷主要是两槽在花键孔方向上的载荷。

(二) 零件的工艺分析CA6140的拨叉共有两组加工表面，现分述如下：1. 以右端面为基准的加工表面这组加工表面包括：mm 012.0018+宽槽内外表面至该基准面的距离，槽mm03.008+内表面至基准面的距离。

2. 以mm 25φ花键孔为中心的加工表面这组加工表面包括：mm 28.0022+φ孔，mm 023.0025+φ六齿方齿花键孔，以及2×15°倒角。

本科毕业设计（论文）车床CA6140拨叉加工工艺及夹具设计摘要此次设计任务是对拔叉零件的加工工艺、夹具以及拉刀设计，该工件由于上端面和底槽均与花键孔中心有位置关系，因此在工序安排上，先加工花键孔，再通过花键孔定位加工底槽和上端面，最后攻螺纹孔，其中各种夹具均采用专用夹具，由于该零件的尺寸小，所需的夹紧力不大，因此都采用手动夹紧，它的机构设计简单、方便，且满足夹紧要求。

在设计拉刀时，根据零件材料、切削余量等，选择并计算拉刀的各种参数，如拉刀的容屑槽、拉刀齿升量、拉刀齿型及齿数等并根据这些参数画出拉刀工作图。

关键词拔叉，加工工艺，定位，夹紧，拉刀车床本科毕业设计（论文）ABSTRACTABSTRACTThis design is to analyze the processing of plectrum C,tongs designs,and pulling knife designs,Because during the machining process,the top end and bottom slot of the workpiece are related to the core position of the key bore.then passes to spend key bore fixed position process the bottom slot with top end,offend the chread bore finally.And every kind of tongs adopt the appropriation tongs.Because such workpiece is small in its size and calls for a little clip tight,therefore all tongs adopt moving to clip tight.Its arganization design is simple,convenience,and satifly to clip tight,when designing the broaching cutting tool,this design choses and computes every kind of parameters,such as,the material of the broaching cutting tool,the rising level of the broaching cutting tool,the type of the pulling knife gear,and the number of the gears and so on,through the material of spare parts and cutting remaining measures,Key words Plectrum C, the processing craft, position, clip tight, broaching cutting tool.攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论1 绪论夹具设计作为高等工科院校教学的基本训练科目，在毕业设计中占极其重要的位置。

一、夹具定位及夹紧方案拨叉夹具：夹紧：二、拨叉夹具设计1、问题的提出夹具是组合机床的重要组成部分，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。

它是用于实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向以及装卸工件时的限位等作用。

本夹具主要用于铣宽14H7的槽，且为大批大量生产。

在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具。

2、定位原理及其实现由零件图可知，槽所在的面与中心线存在垂直度误差，在加工槽时应保持工件的平稳，应选择小圆柱底端面为定位基准。

根据被加工零件的结构特征，选择定位基准。

由夹具图可以得出，V 形块约束X 向的移动，Y 向的移动,X 向的转动，Y 向的转动；工件与V 形块的背面接触简化成线，则约束X 向的移动，底面约束Z 向的移动，X 向的转动，Y 向的转动，则形成了过定位。

限制的自由度 V 形块： X 向的移动，Y 向的移动,X 向的转动，Y 向的转动 底面： Z 向的移动，X 向的转动，Y 向的转动 线： X 向的移动过定位为：X 向的移动，X 向的转动，Y 向的转动。

由于此过定位对零件加工时产生的误差较小，所以可以忽略不计。

3、切削力及夹紧力的计算需要钻孔零件的材料为45号钢，优质碳素结构钢，钢材的平均含碳量为0.42~0.50%,45号钢力学性能：抗拉强度 MPa 410b ≥σ；屈服强度 MPa 245s ≥σ；伸长率 δ≥25%；断面收缩率 ψ ≥5%；3.1切削力计算切削刀具：硬质合金钢立铣刀，φ12，Z=22，则理论切削力为：wF qF nFeyF Z xF P F nd za f a C F 0=119=F C ,mm a y f x mm a e F z F p 20,72.0,08.0,0.1,1.2=====,22,13.0,51.0,12,76.0=-====z w q d n F F o F代入式中得到：=⨯⨯⨯⨯=-13.051.076.072.076.012222008.01.2119F 667.4N 水平分力：=H F 1.1×F =734.14N 垂直分力：N F F V 31.2133.0=⨯=在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数4321K K K K K =。

课程设计题目：铣拨叉（CA6140）16mm槽铣床专用夹具设计班级：姓名：指导教师：完成日期一、设计题目铣拔叉（CA6140）16mm槽铣床专用夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图（草图）1张(2) 生产类型: 5000件/年三、上交材料(1) 被加工工件的零件图1张(2) 毛坯图1张(3) 机械加工工艺过程综合卡片1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张(4) 夹具装配图1张(5) 夹具体零件图1张(6) 课程设计说明书(5000字左右) 1份四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图2天(2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书3天(5) 准备及答辩2天五、指导教师评语成绩：指导教师日期摘要本次课程设计的题目是CA6140车床上拨叉16mm槽专用铣床夹具设计，通过此次设计，使课本上学到的理论知识在这次课程设计中得到实践，机械制造基础课本上学到的知识，诸如，定位误差的计算，机床类型的选择，加工方式的选择，夹具体设计应注意的问题等，在这次课程设计中都得到了应用，增加了自己理论联系实际的能力:1．运用所学基本理论知识，正确解决了工件在加工时的定位和夹紧问题，选择合理的方案，进行必要的计算，根据题意设计出符合要求的低成本夹具。

2．收集有关资料，掌握正确的夹具设计思想、方法和手段，学会了正确使用有关手册及其它技术资料。

3．分析研究结构工艺性问题，提高结构设计能力。

4．进一步了解了有关机床、刀具和量具等的工装知识。

AbstractThe course design is the subject of a lathe CA6140 Bocha 16 mm slot for milling fixture design, through the design, so that school textbooks to the theoretical knowledge in this practice be in the curriculum design, machinery manufacturing base of knowledge to go to school textbooks, such as , Positioning errors, machine types of choice, the choice of processin g methods, the folder should pay attention to the specific design issues, in the course design have been applied to increase its ability to integrate theory with practice:1. By the use of basic theoretical knowledge, the correct solution in the processing of the workpiece positioning and clamping problem, a reasonable choice of programmes, carry out the necessary calculations, based on that design intended to meet the requirements of low-cost fixture.2. To collect relevant information, have the right fixture design ideas, ways and means to learn the correct use of the manuals and other technical information.3. Analysis of the structure of issues, enhance structural design capacity.4. Learn more about machine tools, cutting tools and measuring tools, such as the tooling knowledge.目录1拔叉的工艺分析及生产类型的确定 (1)1.1拔叉的用途 (1)1.2拔叉的技术要求 (1)1.3审查工件的工艺性 (1)1.4确定拔叉的生产类型 (2)2确定毛坯，绘制毛坯简图 (2)2.1选择毛坯 (2)2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (2)2.3绘制拔叉铸造毛坯简图 (3)3拟定拔叉工艺路线 (4)3.1定位基准的选择 (4)3.1.1精基准的选择 (4)3.1.2粗基准的选择 (4)3.2表面加工方法的确定 (4)3.3加工阶段的划分 (5)3.4工序的集中与分散 (5)3.5工序顺序的安排 (5)3.6确定工艺路线 (6)4加工余量、工序尺寸和公差的确定 (6)5切削用量、时间定额的计算 (7)5.1切削用量的计算 (7)5.1.1工序8——粗铣槽底面和两侧面 (7)5.1.2工序9—精铣槽底面和两侧面 (8)5.2时间定额的计算 (8)5.2.1基本时间m t的计算 (8)5.2.2辅助时间t的计算 (9)f5.2.3其他时间的计算 (9)t的计算 (9)5.2.4单件时间dj6专用铣床夹具设计 (10)7课程设计体会 (11)1拔叉的工艺分析及生产类型的确定1.1拔叉的用途题目所给的零件是CA6140车床的拔叉。

机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计铣18mm槽的铣床夹具设计者：班级：学号：指导教师：目录序言 (2)一、零件的分析........................................................ 错误！未定义书签。

零件的作用........................................................... 错误！未定义书签。

零件的工艺分析 .................................................. 错误！未定义书签。

二. 确定生产类型................................................... 错误！未定义书签。

三.确定毛坯............................................................. 错误！未定义书签。

四.工艺规程设计 (5)(一)选择定位基准：............................................ 错误！未定义书签。

（二）制定工艺路线 .......................................... 错误！未定义书签。

（三）选择加工设备和工艺设备 ...................... 错误！未定义书签。

(四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定.错误！未定义书签。

五、夹具设计 (17)(一)问题的提出.................................................... 错误！未定义书签。

(二)夹具设计........................................................ 错误！未定义书签。

3.定位误差分析 ................................................... 错误！未定义书签。

目录设计任务书一、零件的分析 (3)二、工艺规程设计 (3)（一）、确定毛坯的制造形式 (3)（二）、基面的选择 (3)（三）、制订工艺路线 (3)（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺才的确定 (4)（五）、确定切削用量及基本工时 (5)三、夹具设计 (11)四、参考文献 (13)一、零件的分析（一）零件的工艺分析拨叉这个零件从零件图上可以看出，它一共有两组加工表面，而这二组加工表面之间有一定的位置要求，现将这二组加工表面分述如下：1．以Ø25mm孔为中心的加工表面。

这一组加工表面包括：Ø25H7mm 的l六齿花键孔及倒角，尺寸为80㎜与花键孔垂直的两端面，尺寸为18H11与花键孔垂直的通槽。

2．与Ø25mm花键孔平行的表面。

这一组加工表面包括：与花键孔中心轴线相距22㎜的上表面，与上表面垂直的二个M8通孔和一个Ø5锥孔。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：1．上表面与Ø25mm花键孔中心线平行度为0.10㎜；2．18H11通槽两侧面与与Ø25mm花键孔中心线的垂直度为0.08㎜。

由以上分析可知，对于这二组加工表面而言，我们可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具进行另一组表面的加工，并且保证它们之间的位置精度要求。

二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。

（二）基面的选择基准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，生产效率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

粗基准的选择：以上下表面和两侧面作为粗基准，以消除z，x，三个自由度，用以消除x，y，z三个自由度，达到完全定位。

对于精基准而言，根据基准重合原则，选用设计基准作为精基准。

拨叉零件加工完成图所示拨叉零件加工。

图1拨叉一、分析零件工艺结构性；CA6140车床的拨叉。

它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。

通过上方的力拨动下方的齿轮变速。

两件零件铸为一体，加工时分开。

（1）以φ14为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ14的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置要求（2）以φ40为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ40的孔，以及其上下两个端面。

这两组表面有一定的位置度要求,即φ40的孔上下两个端面与φ14的孔有垂直度要求。

由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。

二、选用毛坯或明确来料状况；零件材料为ZG45。

考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。

有的采用HT200三、基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。

对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。

而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。

根据这个基准选择原则，现选取φ14孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个φ25作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削（2）精基准的选择。

主要应该考虑基准重合的问题。

当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

四、制订工艺路线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卡具,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。

攀枝花学院本科毕业设计（论文）目录CA6140 车床拨叉，型号 831002”零件的机械加工工艺及铣6H11 槽夹具设计学生姓名：肖洋学生学号：2000310621033院（系）：机电系工程学院年级专业：03级机制一班指导教师：卢宗彪副教授全套图纸请联系QQ 654304938二〇〇七年六月摘要本次设计是车床变速箱中拨叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。

此拨叉零件的结构较为复杂，其加工的地方主要是孔和平面。

本设计先加工孔后加工面。

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它们的加工精度。

基准选择以拨叉右面的最大的平面作为粗基准，来加工中间的通孔，然后以此加工过的孔作为精基准。

主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。

加工时是用镗床镗孔。

最后以这两个孔为基准，分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔。

整个加工过程选用了钻床、铣床和镗床。

工件在机床上定位夹紧选用专用夹具，夹紧方式为手动夹紧，夹紧可靠，操作方便。

因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工。

能够满足设计要求。

关键词加工工艺，定位，夹紧，专用夹具]目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论...............................................................................................................错误！未定义书签。

2 拨叉 831002 的加工工艺规程设计 (4)2.1零件的分析 (4)2.1.1零件的作用 (4)2.1.2零件的工艺分析 (4)2.2确定生产类型 (5)2.3确定毛坯 (5)2.3.1确定毛坯种类 (5)2.3.2确定铸件加工余量及形状 (5)2.3.3绘制铸件零件图 (5)2.4工艺规程设计 (6)2.4.1选择定位基准 (6)2.4.2制定工艺路线 (6)2.4.3选择加工设备和工艺设备 (7)2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (8)2.5确定切削用量及基本工时 (9)2.5.1工序 1：粗铣Φ 25H7 的两侧面 (9)2.5.2工序 2：粗铣平下端面孔侧面的工艺凸台 (9)2.5.3工序 3：钻Φ 25H7 的通孔 (9)2.5.4工序 4：扩Φ 25H7 的通孔 (11)2.5.5工序 5：铰Φ 25H7 的通孔 (12)2.5.6工序 6：粗铣 a、 b 面 (192)2.5.7工序 7：粗铣Φ 60H12 孔的两面 (14)2.5.8工序 8：精铣Φ 60H12 孔的两面 (14)2.5.9工序 9：粗镗下端Φ 60H12 的孔 (15)2.5.10 工序 10：半精镗下端孔到Φ 60H12 (16)2.5.11 工序 11：粗铣 16H11 的槽 (16)2.5.13工序 13：钻Φ 20.50 的孔 (18)2.5.14工序 14：攻 M22 × 1.5 的螺纹 (19)2.5.15工序 15：铣开Φ 60H12的孔 (20)2.6本章小结 (21)3 专用夹具设计............................................................................................错误！未定义书签。