机械制造工艺夹具课程设计

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1、目录序言21、零件的分析31.1零件的结构分析31.2零件的技术要求分析42.工艺规程设计52.1 确定毛坯的制造形式52.2 基面的选择52.3 制订工艺路线52.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.5确定切削用量及基本工时73.时间定额计算244.夹具设计284.1定位基准的选择284.2夹具方案的确定284.3定位误差分析284.4切削力及夹紧力的计算294.5定向键与对刀装置的选择304.6 本章小结31参考文献32致 谢33序言机械制造技术基础课程设计是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。它是主要是对零件的加工工艺和对零

2、件的某几个工序加工进行专用夹具的设计，从零件的工艺来说，它主要是分析零件在进行加工时应注意什么问题，采用什么方法和工艺路线加工才能更好的保证精度，提高劳动生产率。就专用夹具而言，好的夹具设计可以提高产品生产率、精度、降低成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。在本设计中，就针对拨叉A的加工工艺进行分析，制定和比较加工工艺路线，选择较好的加工工艺路线进行加工。并对拨叉叉口两侧面、孔和槽进行专用夹具的设计，在这过程中，制定多套夹具方案分别对各夹具的定位误差和精度进行分析计算，选择其一进行下一步的设计，以完成本次设计。通过这次设计，培养了编制机械加工工艺规程

3、和机床夹具设计的能力，这也是在进行毕业之前对所学课程进行的最后一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。1、零件的分析1.1零件的结构分析题目所给的零件是CA6140机床上的拨叉，他位于机床变速箱内。主要作用是用于机床的换挡变速作用，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需要的速度和扭矩。如图（a）所示，25的孔

4、与操作机构相连接，55的半孔与所控制的齿轮所在的轴相连接，通过操作机构拨动25的孔，从而带动55的半孔，使齿轮变换从而实现变速。（a）如图（b）所示，轴上的双联滑移齿轮和轴上的三联滑移齿轮用一个手柄操作。变速手柄每转1转，变换全部6种转速，故手柄共有均布的6个位置。（b）变速手柄装在主轴箱的前壁上，通过链转动轴4。轴4上装有盘形凸轮3和曲柄2。凸轮3上有一条封闭的曲线槽，由两段不同半径的圆弧和直线组成。凸轮上有共6个变速位置。位置、，杠杆5上端的滚子处于凸轮槽曲线的大半径圆弧处。杠杆5经拨叉6将轴上的双联滑移齿轮向左端移动。位置、则将双联滑移齿轮移向右端位置。曲柄2随轴4转动，带动拨叉1拨动轴

5、上的三联齿轮，使他处于左、中、右3个位置，顺次的转动手柄，就可使两个滑移齿轮的位置实现6种组合，使轴得到6种速度。1.2零件的技术要求分析由图（a）可知，其材料为HT200，该材料有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，试用于较大的应力、要求耐磨零件。CA6140车床拨叉共有四处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1、以25孔为中心的加工表面，包括：25的孔，以及其右端面。2、以55为中心的加工表面3、斜面的加工4、拨槽的加工由上面分析可知，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。图（a）中，75圆的两端面与25孔的中心轴和16x8的槽与25孔的中心轴的垂直度0.1直接

6、影响拨叉工作的精度和稳定性。2.工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200铸铁，质量为1.12kg，考虑到零件的几何形状比较复杂，所以用铸造的形式进行毛坯的制造。由于零件的55孔需铸出，故应安装型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。2.2 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，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。2.2.1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

7、的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取25孔的内表面作为定位基准，利用一短销大平面，限制5个自由度，再以一个菱形销限制最后1个自由度，达到完全定位,再用螺栓夹紧，然后进行铣削。2.2.2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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作

8、。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、

9、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉A在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉A零件图分析可知，该零件的底平面与小头孔，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件的自由度是不够的，它只限制了五个自由度，如果采用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。选择精基准的原则时，重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便。2.3 制订工艺路线工艺路线方案工序：10） 铸造20） 时效处理30） 铣圆柱右端面40） 钻，扩，铰孔50） 检查60） 铣断70） 粗、精铣两端面 80） 粗、精镗孔

10、90） 铣面100） 铣16mm槽110） 铣圆柱斜面120） 去毛刺130） 检查2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定如下：“CA6140车床拨叉”；零件材料为HT200，硬度190210HB，毛皮重量1.12kg，生产类型大批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（25，55端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5，取25，端面长度余量为4mm铣削加工余量为：粗铣 3mm精铣 1m

11、m2. 内孔（55已铸成孔）查工艺手册表2.22.5，取55已铸成孔长度余量为3，即铸成孔半径为50mm。25孔钻削加工出。55工序尺寸加工余量：钻孔 2mm扩孔 0.125mm铰孔 0.035mm 25孔钻削工序尺寸 钻孔 23.5mm 扩孔 24.7mm 铰孔 25mm3. 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。2.5确定切削用量及基本工时工序10铸造工序20时效处理工序30铣圆柱右端面（1）加工材料：HT200, ,硬度200HBS（2）工件尺寸：直径为的圆柱端面（3）加工要求：加工余量h=4mm

12、（4）机床：XA5032型立式铣床（5）选择刀具：选择刀具YG813铣削深度时， 最大铣削宽度，根据切削用量简明手册第三版表3.1，端铣刀直径为80mm，选择Z=5铣刀几何形状，根据切削用量简明手册第三版表3.2 （6）选择切削用量 确定铣削深度 由于加工余量不大，可在一次走刀内完成。确定每齿进给量 采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简明手册第三版表3.5，当使用XA5032型立式铣床功率为7.5Kw时，选择铣刀磨铣标准及耐用度根据切削用量简明手册第三版表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为；由于铣刀直径故耐用度确定切削速度v和每分钟进给量可根据切削用量简明手册第三版表2.7中公式计算，也

13、可直接由表中查出切削速度根据切削用量简明手册第三版表3.16，当 时 各修正系数为 故： 根据XA5032型立铣床说明书（根据切削用量简明手册第三版表3.30）选择： 因此实际切削速度和每齿进给量： （7）校验机床功率根据切削用量简明手册第三版表3.23当， ，=80mm，近似为：根据XA5032型立铣床说明书（根据切削用量简明手册第三版表3.30），机床主轴允许的功率为：故，因此选择的切削用量可以采用。即： （8）计算基本工时 式中：，。查表3.26，不对称安装铣刀入切削量及超切削量 故工序40钻，扩，铰孔1、钻孔（1）加工材料：HT200 铸造 （2）工艺要求：孔径d=23.5mm，孔深8

14、0mm，通孔，精度为H12H13（3）机床：Z525型立式钻床（4）选择钻头：选择高速钢麻花钻头，直径根据切削用量简明手册第三版表2.1及表2.2，钻头几何形状为：双锥修磨横刃棱带， （5）选择切削用量确定进给量根据切削用量简明手册第三版表2.7,当加工要求为1213级精度，材料铸铁，时,进给量。由时得： 按钻头强度确定进给量：根据切削用量简明手册第三版表2.8， 当灰铸铁硬度 时 时：按机床进给机构强度确定进给量：根据切削用量简明手册第三版表2.9,当灰铸铁时，时，机床机构允许的轴向力为8830N（切削用量简明手册第三版表3.36），进给量 由上面三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺

15、要求，其值为，根据Z525钻床说明书，选择。由于是加工通孔，为避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来校验。根据切削用量简明手册第三版表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当，时，轴向力为，轴向力的修正系数均为1.0，故。根据Z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为，故，故可用确定钻头磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册第三版表2.19，时 钻头后刀面最大磨损量取为，耐用度 确定切削速度由于切削铸铁，根据切削用量简明手册第三版表2.15，当，修磨双锥横刃磨的钻头，时，切削修正系数 故：根

16、据Z525钻床说明书，转速可考虑故选择（6）校验机床功率及扭矩根据切削用量简明手册第三版表2.21，当，时，扭矩的修正系数均为1.0。故，根据Z525钻床说明书，当时，。根据切削用量简明手册第三版表2.23，当，时，根据Z525钻床说明书，由于，故选择切削用量可用，即 （7）计算加工工时式中，入切量及超切量根据切削用量简明手册第三版表2.29， 所以 2、扩孔（1）加工材料：HT200 铸造 （2）工艺要求：孔径=24.7mm，孔深80mm，通孔，精度为H12H13（3）机床：Z525型立式钻床（4）选择刀具：选择硬质合金扩孔钻，直径刀具几何角度： （5）选择切削用量根据切削用量简明手册第三版

17、表2.10，进给量查表2.12，刀具的后刀面最大磨钝限度为0.81.4mm，寿命为根据表2.32得切削速度：按机床取 所以实际切削速度 （6）计算工时切入 所以 2、铰孔（1）加工材料：HT200 铸造 （2）工艺要求：孔径=25mm，孔深80mm，通孔，精度为H12H13（3）机床：Z525型立式钻床（4）选择刀具：硬质合金铰刀，直径刀具几何角度： （5）选择切削用量根据切削用量简明手册第三版表2.11及表2.12，进给量，后刀面最大磨损限度为0.8mm，刀具寿命取机床标准392r/min所以实际切削速度：（6）计算工时：工序50检查工序60铣断（1）加工材料：HT200 铸造 （2）工艺要

18、求：铣断（3）选择刀具：高速钢锯片铣刀根据切削用量简明手册第三版表3.2，取直径，刀具几何角度： （4）选择铣削用量根据切削用量简明手册第三版表3.2，当铣削宽度 ，时，每齿进给量确定铣刀的磨钝标准及寿命根据切削用量简明手册第三版表3.7，查得磨钝标准为0.150.20mm，寿命。确定切削速度v和每分钟进给量可根据切削用量简明手册第三版表3.27中公式计算：当，加工灰铸铁时（5）计算基本工时 式中，根据切削用量简明手册第三版表3.26，不对称安装铣刀入切削量及超切削量 故工序70粗、精铣两侧面（1）粗铣两侧面机床：组合铣床刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因

19、其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.473，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.481，取机床主轴转速：由式（4.1）得，按照机械加工工艺手册表3.174 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据机械加工工艺手册表2.481,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 式（4.4）刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：（2）精铣两侧面机床：组合铣床刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数8，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.473，取铣削速度：参照机械加

20、工工艺手册表2.481，取机床主轴转速：由式（4.1）得，按照机械加工工艺手册表3.131 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：工序80粗、精镗孔机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：（1）粗镗孔切削深度：，毛坯孔径。进给量：根据机械加工工艺手册表2.466，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量。切削速度：参照机械加工工艺手册表2.49取机床主轴转速：由式（4.1）得，按照机械加工工艺手册表3.141取实际切削速度：工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数

21、：机动时间：（2）精镗孔切削深度：，半精镗后孔径进给量：根据机械加工工艺手册表2.466，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.49，取机床主轴转速：，取实际切削速度，：工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：所以该工序总机动工时工序90铣面粗铣面（1）加工材料：HT200, ,硬度200HBS（2）工件尺寸：宽度，长度的平面（3）加工要求：加工余量h=2mm（4）机床：XA5032型立式铣床（5）选择刀具：硬质合金端铣刀，材料：根据切削用量简明手册第三版表3.1，得 ，齿数，此为粗齿铣刀。查表3.2，刀具几

22、何角度： （6）确定切削用量确定铣削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀内完成确定每齿进给量 ：采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简明手册第三版表3.5，当使用XA5032型立式铣床功率为7.5Kw时 选择铣刀磨铣标准及耐用度根据切削用量简明手册第三版表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为；由于铣刀直径故耐用度确定切削速度v和每分钟进给量可根据切削用量简明手册第三版表3.27中公式计算，也可直接由表中查出切削速度根据切削用量简明手册第三版表3.16，当 时 各修正系数为 故： 根据XA5032型立铣床说明书（根据切削用量简明手册第三版表3.30）选择 因此实际切削速度和每齿进给量： （7

23、）校验机床功率根据切削用量简明手册第三版表3.23当 =80mm 近似为：根据XA5032型立铣床说明书（根据切削用量简明手册第三版表3.30），机床主轴允许的功率为：故，因此选择的切削用量可以采用。即： （8）计算基本工时 式中 查表3.26，不对称安装铣刀入切削量及超切削量 故 ：精铣面（1）加工材料：HT200, ,硬度200HBS（2）工件尺寸：宽度，长度的平面（3）加工要求：加工余量h=1mm（4）机床：XA5032型立式铣床（5）选择刀具：高速钢端铣刀根据切削用量简明手册第三版表3.1，得 ，齿数，为细齿铣刀。查表3.2，刀具几何角度： （6）确定切削用量确定铣削深度 ：由于加工余

24、量不大，可在一次走刀内完成确定每齿进给量 ：采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简明手册第三版表3.3，当使用XA5032型立式铣床功率为7.5Kw时 选择铣刀磨铣标准及耐用度根据切削用量简明手册第三版表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为；由于铣刀直径故耐用度确定切削速度v和每分钟进给量可根据切削用量简明手册第三版表2.7中公式计算当 时 根据XA5032型立铣床说明书（根据切削用量简明手册第三版表3.30）选择 因此实际切削速度和每齿进给量 （8）计算基本工时 式中 查表3.26，不对称安装铣刀入切削量及超切削量 故：工序100铣槽粗铣槽（1）工件材料：HT200 ,硬度200HBS（2

25、）加工要求：槽底面粗糙度为Ra6.3，侧面粗糙度为Ra3.2，保证侧面与孔的垂直度为0.08mm；槽深8mm，槽宽16mm，槽长40mm（3）机床：X52K万能铣床（4）刀具：高速钢直齿三面刃圆盘铣刀，整体式，Z=20，D=100mm刀具几何角度： （5）选择切削用量确定铣削宽度由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 铣刀磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册第三版表3.7，最大磨损量为 耐用度为：查机械加工工艺手册表2.4-76得：进给量,根据参考文献5表332查得切削速度，机床主轴转速：由式（4.4）得：按照参考文献3表3.174取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛

26、坯尺寸可知 刀具切入长度：=52mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：精铣16mm槽（1）工件材料：HT200 ,硬度200HBS（2）加工要求：槽底面粗糙度为Ra6.3，侧面粗糙度为Ra3.2，保证侧面与孔的垂直度为0.08mm；槽深8mm，槽宽16mm，槽长40mm（3）机床：X52K万能铣床（4）刀具：高速钢直齿三面刃圆盘铣刀，整体式，Z=20，D=100mm刀具几何角度： 切削宽度：根据机械加工工艺手册表2.476查得：进给量,根据实用机械加工工艺手册表3032查得切削速度，机床主轴转速：由式（4.1）得，按照机械加工工艺手册表3.174取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量：

27、被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：=52mm刀具切出长度：取机动时间：本工序机动时间工序110铣圆柱斜面（1）工件材料： HT200，铸造。（2）机床：X52K。（3）刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。（4）确定切削用量因其单边余量：Z=3mm，所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.475，取铣削速度：参照参考文献5表3034，取机床主轴转速：由式（4.1）得按照机械加工工艺手册表3.174 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据零件图可知 切削工时，被切削层长度：由毛坯尺寸可知。刀具切入长度：刀具切出长度：取机动时间：工序120

28、去毛刺工序130检查3.时间定额计算粗、精铣孔上平面粗加工机动时间：精加工机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.545，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有：钻、扩、铰孔机动时间： 辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.541，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.543，单间时间定额：由式（4.8）得铣断加工机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.545，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸

29、工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有：粗、精铣两侧面粗加工机动时间：精加工机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.545，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有因此，达到生产要求。粗、精镗孔（1）粗镗孔机动时间：辅助时间：参照参考文献3表2.537，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.539，单间时间定额，由式（4.8）有：因此，达到生产要求。（2）精镗孔到要求尺机动时间：辅助时

30、间：参照机械加工工艺手册表2.537，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.539，单间时间定额，由式（4.7）得因此，达到生产要求。粗、精铣32mm平面粗加工机动时间：精加工机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.545，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有：因此，达到生产要求。粗、精铣槽加工机动时间： 辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.545，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则

31、：根据机械加工工艺手册表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有：粗铣斜平面粗加工机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.545，取工步辅助间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.548，单间时间定额，由式（4.8）有：本章小结本章主要讲述的是毛坯零件尺寸的确定、加工工时计算和时间定额计算。它主要是保证零件在加工时能够有足够的余量进行粗、精加工保证精度，同时，对在加工中所需的机床、刀具等都进行选择。再查阅工具书确定切削进给量、机床转速等进行计算工时，将所计算的各结果填写到相应的工序卡片中，并与所给的任务书进行用量比较，看能否完成加工。4

32、.夹具设计根据零件的加工要求的，需要设计加工铣槽夹具。铣槽夹具将用于万能铣床，刀具为高速钢直齿三面刃圆盘铣刀。本夹具主要用来粗、精铣槽。由加工本道工序的工序简图可知。粗、精铣槽时，槽宽尺寸要求，槽深尺寸8mm，槽两侧与孔轴线分别有垂直度的要求，以及两侧面均有表面粗糙度要求。本道工序仅是对槽进行粗、精铣加工，因此在加工时，主要考虑提高生存率，降低劳动强度，同时应保证加工尺寸精度和表面质量。4.1定位基准的选择由零件图可知，进行槽加工时，孔已经加工出16mm槽对孔有垂直度要求，则用孔来定位，再用短销大平面来限制五个自由度，再以大头孔做定位基面，加挡销来辅助，限制了工件的一个自由度，用螺纹夹紧。实际

33、就变为短销大平面和挡销定位的夹具。4.2夹具方案的确定本夹具主要用来加工拨叉拨槽的，由于零件是批量加工，就要求所设计的专用夹具不仅要求保证加工精度，而且要保证要有较高劳动生产率，能顺利的完成加工要求。从定位分析可知，采用的是一面两销的定位，在孔用一短销定位，限制两个自由度，再紧贴一大平面，限制三个自由度，在孔中用一定位块来限制工件的转动，这样就限制了六个自由度，实现了完全定位。4.3定位误差分析夹具的主要定位元件为孔的定位销，孔与销间隙配合。工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触

34、。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=（Dmax-Dmin）本工序采用一定位销，一部分圆销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。4.4切削力及夹紧力的计算切削刀具：高速钢直齿三面刃铣刀，则主切削力 式中: 计算结果 = 29171.06=3092N查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为： （

35、式6.2） 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力和心轴平衡: 即： （） 计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力 即： 取k=2 而心轴产生的夹紧力。垂直分力由支承板来相互平衡，支承板为固定的实体，它所受的只是挤压力，它所产生的支撑力。轴向分力是夹紧螺母所产生的夹紧力来平衡，由表可知，螺母产生的夹紧力所以，螺母夹紧满足设计要求。4.5定向键与对刀装置的选择4.5.1定向键定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，

36、可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图6.3： 图6.3 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=16mm 定向键的结构尺寸如表4.1：表4.1 定向键尺寸 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D16-0.012-0.0352515412316+0.019124.5.2对刀块及塞尺对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成车床拨叉左右侧的粗、精铣加工，所以选用直角对刀块。根据GB224380直角对刀块的结构和尺寸如图6.4：图4.4 双面直角对刀块塞尺选用平塞尺，其结构如图6.5： 图4.5 塞

37、尺表4.2 塞尺尺寸公称尺寸H允差dC2-0.0060.254.6 本章小结本章主要根据任务书的要求，对加工槽进行专用夹具的设计，经过上文的分析及计算可知，所设计的专用夹具达到了任务书的精度要求。在设计过程中，由于设计经验太少也曾遇到许多问题，如我在选择定位和夹紧的时候，由于基准和机构的选择不合理引起干涉问题。在本设计中主要采用了典型的一面两销定位，限制工件的六个自由度，实现完全定位。最后，对该定位方案的定位误差和精度进行了分析，计算满足要求，由于该零件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。因此，夹紧方式采用螺母夹紧，其夹紧简单，机构的操作更为方便，满足夹紧要求。经过上述的分析，该夹具的设计满足设计任

38、务书的要求，并保证零件的加工精度，提高产品的劳动生产率，降低成本。参考文献1 机械制造工艺与装备课程设计指导书 倪森寿主编 北京：化学工业出版社2 机床夹具设计手册 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院编 上海：上海科学技术出版社，19793 切削用量手册 艾兴，肖诗纲主编 北京：机械工业出版社4 机械加工工艺手册 李洪主编 北京：北京出版社，19985 机床夹具设计 王启平主编 哈尔滨，哈尔滨工业出版社，20056 画法几何及机械制图 李爱军、陈国平主编，中国矿业大学：中国矿业大学出版社，20077 几何精度与公差 甘永立主编，上海：上海科学技术出版社，20108 机械制造工艺基础 李硕、栗新

39、主编，北京：国防工业出版社，20069 机械制造工程原理 冯之敬主编，北京：清华大学出版社，200810机械制造装备设计 关慧贞、冯辛安主编，北京：机械工业出版社，200911实用机械工人切削手册 陈家芳主编，南京：江苏科学技术出版社，2007致 谢本论文是在机电学院杨海峰老师的悉心指导下完成的，在我即将完成学业之际，衷心感谢杨老师给我的关心和帮助。杨老师渊博的学识、严谨的治学态度、平易近人的作风和认真负责的工作态度让我收益匪浅。从杨老师处我学到了许多的专业知识和相关的设计方法。最重要的是学习到怎样把我们课本上所学的知识运用在生产实际中的方法和技巧。在此，谨向恩师表示最真诚的感谢，感谢杨老师在百忙中给予我的指导。在论文撰写过程中，也得到了老师和同学无私的帮助，在此对他们表示衷心的感谢。同时还要感谢徐海学院，学院让我有这么好的学习条件，通过三年的学习，在我即将成为有用之才时，也是学院给我了这次课程设计机会，让我们在走上工作岗位前好好的锻炼一下自己，自己也非常珍惜这次机会也把握了这次机会，最后自己再次对在这次课程设计中给予自己帮助和指导的杨老师和院上各位老师表示最真诚的感谢。33