拨叉课程设计说明书

拨叉课程设计说明书（精选5篇）

拨叉课程设计说明书 第1篇

课程设计说明书

题

目： 拨叉零件夹具设计

——在铣床上铣削长端反端面

姓

名：董超

学

号：1100401059

指 导 教 师：郭崇善

专 业 年 级：2011级机制 所在学院和系：机械工程学院

完 成 日 期：2014年7月14日---2014年7月24日

/ 10

目 录

机械制造装备设计课程设计任务书...........................3 1.加工零件的介绍.........................................4 1.1被加工零件........................................4 1.2加工零件的介绍.....................................4 2.定位方案的选择.........................................5 2.1工艺过程分析.......................................5 2.2确定夹具类型.......................................6 2.3拟定定位方案和选择定位元件.........................6 2.3.1拟定定位方案..................................6 2.3.2选择定位元件..................................7 2.3.3定位误差的计算................................7 3.夹紧方案的选择.........................................7 3.1确定夹紧方案.......................................7 3.2夹紧力的估算.......................................8 4.夹具的结构设计.........................................9 5.夹具的使用说明.........................................9 6.设计小结..............................................10 7.参考文献...............................................10

/ 10

机械制造装备设计课程设计

任 务 书

1．课程设计题目：拨叉零件夹具设计 2．指导教师：郭崇善 3．课程设计目的：

（1）培养学生对所学知识进行综合、比较、归纳、运用的能力。（2）培养学生查阅和搜集资料、独立思考、独立工作的能力。（3）通过对拨叉零件夹具设计，使学生将书本的理论知识与生产实际相结合。培养学生解决实际工程问题的能力。（4）掌握编制技术文件的方法与步骤。4．给定条件和基本数据 4.1给定条件：

(1)拨叉

1、拨叉2零件图。

(2)拨叉零件材料QT40-17,毛坯为精铸件，生产批量为2000件／年

4.2基本数据：详见拨叉

1、拨叉2零件图。5．具体设计要求

拨叉1工艺过程为：

（1）在铣床上铣削Φ24H7孔长端端面（2）在铣床上铣削Φ24H7孔短端端面（3）在钻床上钻削Φ24H7孔（4）在铣床上铣削小台阶面（5）在铣床上铣削大台阶面（6）在铣床上铣削R25弧形面（7）在铣床上铣削R25弧形端面

（8）在钻床上钻削M8-6H螺纹底孔并攻螺纹 拨叉2工艺过程为：

（1）在铣床上铣削长端端面（2）在铣床上铣削长端反端面（3）在铣床上铣削短端端面（4）在钻床上钻削Φ10H8孔

/ 10

（5）在钻床上钻削Φ12H7、Φ25H7 针对以上工序，以4人为一小组。组员任务单列，每人任务： 1）将给定零件图绘制为工程图；

2）翻阅和查找相关设计手册和资料,确定夹具设计方案； 3）设计一套完整的夹具工作图； 4）编写出设计说明书一份。

1.加工零件的介绍

1.1被加工零件（拨叉2）零件图，如图1所示：

图1 1.2加工零件的介绍：

拨叉零件是机床变速箱里用于拨动齿轮的零件，要求对齿轮拨位准确，因此有一定的加工精度要求。又由于拨叉零件的形状不是很规范，因此在机床上使用通用夹具难于加工，故需设计专用夹具。拨叉

/ 10

类零件主要加工平面和孔。

该拨叉零件材料QT40-17,毛坯为精铸件，生产批量为2000件／年。

2.1工艺过程分析：

2.定位方案的选择

拨叉2零件的加工工艺过程为：（1）在铣床上铣削长端端面（2）在铣床上铣削长端反端面（3）在铣床上铣削短端端面（4）在钻床上钻削Φ10H7孔（5）在钻床上钻削Φ12H8、Φ25H8孔

本次设计的夹具——铣削长端反端面夹具，属铣床夹具。长端反端面铣削夹具用于第二道工序，即铣削长端反端面，如图2所示：

图2 经分析可知，在本工序之前已加工好的表面为长端端面。

/ 10

0A2，本工序需要保证的尺寸为A1280.3mm，加工之前的尺寸为0加工余量为A。实际上除了保证A1280.3mm外，还隐含应保证长端端面与反端面的平行度要求，只不过该平行度要求控制在A1尺寸范围内。

本工序使用普通立式铣床铣削，刀具为盘状铣刀。2.2确定夹具类型：

本工序为铣削长端反端面，除了保证尺寸公差外，为便于后续工序的加工，还应保证与底面即长端端面的平行度误差。因此采用普通铣床夹具即可。

2.3拟定定位方案和选择定位元件： 2.3.1拟定定位方案：

以右图所示坐标系为例，为铣削长端反端面，在图2中，应限制工件的三个自由度，分别是Z轴方向的线性自由度和绕X、Y轴的旋转自由度，工件其余的自由度可限制，也可不限制，但在限制时，形成过定位，要考虑这个过定位是否影响加工或装卡。考虑到前一个工序已加工完成，并保证他们的精度要求，选择以长端端面为第一基准面，即可限制工件的三个自由度。但是该定位基准面在X方向太小，定位不太稳定，所以再选择工件的侧面为定位基准，限制工件的三个自由度。实际限制了工件的五个自由度，即：X、Y、Z三个方向的线性自由度和绕X、Y的旋转自由度。

/ 10

2.3.2选择定位元件：

以底面为第一定位基准面，在底面放置大平面来限制工Z轴方向的移动自由度以及绕X轴的旋转自由度；侧面为第二定位基准面，由于要限制工件绕Y轴的旋转自由度，并且考虑到工件为圆柱型，选择一个V型块为定位元件，实际限制5个自由度即X、Y、Z轴方向的线性自由度和绕X，Y轴的旋转自由度；在长端小头部分和短端端面分别加一个活动手柄压紧螺钉，这样就限制了所有的自由度，以利于减少工件在加工过程中的窜动，也有利于减小夹紧力。2.3.3定位误差的计算：

本工序的定位误差主要以大平面的定位误差为主，V型块和活动手柄压紧螺钉主要起辅助作用，具体分析过程如下：

（1）基准不重合误差为0；（2）平面定位引起的误差：

误差主要是平面产生的位移误差，该误差由加工平面时的精度决定，一般很小，可以忽略不计，所以总误差也很小，定位误差显然在工件允许误差的范围内，所以加工精度足以保证。133.夹紧方案的选择

3.1确定夹紧方案：

以大平面为底面，通过长端小头部分的活动手柄压紧螺钉和V型块将工件左右夹紧，用在短端端面的活动手柄压紧螺钉和平面将工件上下夹紧。

/ 10

3.2夹紧力的估算：

通常，由于切削力本身是估算的，工件与支承件间的摩擦因数也是近似的，因此夹紧力也是粗略估算的。在计算夹紧力时，将夹具和工件看作一个刚性系统，以切削力的作用点，方向和大小处于最不利于夹紧时的状况为工件受力状况，根据切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，运动速度较大时应考虑惯性力），以及夹紧机构具体尺寸，列出工件的静力平衡方程式，求出理论夹紧力，再乘以安全系数，作为实际所需夹紧力。

安全系数一般可取S=2～3，或按下式计算：

SS1S2S3S4

式中

S1— 一般安全系数，考虑工件材料性质及余量不均匀等引起切削力

变化，S1=1.5～2；

S2— 加工性质系数，粗加工S2=1.2，精加工 S21； S3— 刀具钝化系数，S3=1.1～1.3；

S4— 断续切削系数，继续切削时S41.2，连续切削时S41。

工件与支承元件之间的摩擦因数，以及工件与夹紧元件间的摩擦因数，可由支承表面特点决定。该夹具支承表面为光滑表面，摩擦因数取0.15～0.25。

该夹具设计时依次取S1

2、S2

1、S31.2、S41，则

SS1S2S3S4211.212.4

/ 10

又，μ=0.25，L=195-12.5=182.5㎜，FA=40N，L1=250mm,L2=0㎜，且

0.5Fjminμ（L1+ L2）= FAL 得 Fj≥SFjmin=

2SFAL=560N。

（L1L2）估算得夹紧力为560N。

4.夹具的结构设计

考虑到工件要在立式铣床上加工，所设计的夹具最后要在铣床上一起夹紧，因此在保证加工要求的基础上，夹具必须尽可能简单，结构紧凑，装拆工件容易，操作方便。底面通过大平面将工件定位在夹具体上，并在工件上面的活动手柄压紧螺钉将工件固定在夹具体上；压紧螺钉通过导向板与V型块过盈配合，并一起固定在支撑板上，为防止工件加工过程中发生变形与转动，在工件另一侧面要加辅助支撑，并与V型块尽可能点对点安装，在工件的加工面要留退刀间隙。由于工件的生产批量不大，可以不设置对刀装置。

5.夹具的使用说明

本工序是要加工长端反端面，因此在装载工件时，应将工件短端端面朝上放置，然后通过V型块来调节，定位好，工件上面的活动手柄压紧螺钉将工件压紧；再进一步旋紧压紧螺钉，推动V型块直至压紧为止；在夹紧时应当注意，夹紧力不要太大，以免工件产生变形，工件不能移动为准。

/ 10

6.设计小结

这次课程设计为期两周，在郭老师的精心指导下和自己查阅相关设计手册的情况下，我按照计划完成了设计任务。通过这次课程设计锻炼了我将所学知识联系实际生产并将理论化为设计的能力，为以后走向工作岗位打下了坚实的基础。做完这个课程设计使我深刻的体会到了理论联系实际的重要性，因为你不联系实际，不应用于设计，所学的将永远只是理论而不能转化为自身的能力。

7.参考文献

[1] 大连理工大学工程画教研室.机械制图 [M].6版.北京： 高等教育出版社2007.7。

[2] 关慧贞，冯辛安.机械制造装备设计 [M].3版.北京：机械工业出版社,2009.11。[3] 机床夹具设计手册[M]。

[4]张锋，古乐.机械设计课程设计手册.[M].北京：高等教育出版社，2007.7。

/ 10

拨叉课程设计说明书 第2篇

机械制造技术基础 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)

(很完整的哦，自己好不容易搞到的)

设 计 者 宋庆虎

指导教师 蒋克荣

学校 合肥工业大学

.7.1

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;

工序二：粗、半精铣左端面C面，

工序三：终检，入库。

工序四：拉花键Φ25H7

工序五：粗铣底面D面及18H11槽;

工序六：半精铣底面D面及18H11槽;

工序七：钻配作孔、螺纹孔;

工序八：去毛刺;

工序九：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角;

比较两种工序加工方案，考虑到加工过程中粗精铣同一面可用同一夹具和刀具，为了减少换夹具及刀具的时间，缩短加工工时提高加工效率，故采用第一种加工方案。

(四)、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：

C6140拨叉材料为HT200毛坯质量为0.84kg，δb=220MPa，HBS=157。

根据上述原始资料和加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。

根据零件图计算轮廓尺寸，长40mm，宽为80mm，高为75mm，故零件最大轮廓尺寸为80mm。

选取公差等级CT由《机械制造技术基础课程设计指南》中表5-1可查得毛坯件的公差等级为8~10级，，取为10级。 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，由《机械制造技术基础课程设计指南》中表5-3可查得尺寸公差为CT=3.2mm

求机械加工余量由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-5查得机械加工余量等级范围为D~F，取为E级

求RAM(要求的机械加工余量)对所有的加工表面取同一数值，由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-4查得最大轮廓尺寸为80mm、机械加工余量为E级，得RAM数值为0.7mm。 求毛坯尺寸 2-M8通孔和Φ5锥孔较小铸成实心;C、D面单侧加工，应由《机械制造技术基础课程设计指南》式5-2求出，即：

R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm

D面为单侧加工，毛坯尺寸由机械制造技术基础课程设计指南》式5-1求出，即：

R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm

为了简化铸件的形状取R=75mm

铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表：

1、C面的单边总加工余量为Z=2.3mm。查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-49精加工余量故粗加工余量为Z=

1.3m

2、D面精加工余量同C面Z=1mm故D面粗加工余量Z=2mm

3、花键孔

要求以花键外径定心，故采用拉削加工

内空尺寸为?22H12。由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-42却定孔的加工余量分配：

钻孔：?20mm

扩孔：?22mm

拉花键孔(6-?25H7*?22H12*6H9)

4、铣18H11槽

由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-41查得粗铣后半

精铣宽度余量Z=3mm粗铣后公差为+0.18～+0.27半精铣后公差为+0.11(IT11)

(五)确定切削用量及基本工时

工序一：铸造毛坯

工序二：粗、半精铣左端面75×40面即C面。

一、 粗铣面75×40面

1、 背吃刀量的确定

因为切削余量较小故一次切削就可切除所有余量故a10=z=1.3mm。

2、 进给量的确定。

选用硬质合金端铣刀刀具材料为YG6铣刀直径为8mm齿数为10，选用X5032，立式升降台铣床，功率为

7.5KW。由《实用机械加工工艺手册》表11-92可查得每齿进给量fz=0.14～0.24mm取fz=0.2mm/z

3、 铣削速度的确定。

由《实用机械加工工艺手册》表11-94可查得灰铸铁的硬度为150～225HBS，查得Vc=60~10m/min。则主轴转速为n=1000Vc/?D=238.8～437.9r/min 。Vf=fzZn=477.6～875.6r/mm。故取n=300r/min ，Vf=480mm/min。 切削工时：

由《切削用量简明手册》表3.26可查得入切量及超切量Y+?=12mm。故

t=L?Y??

Vf

480 =75?12

=0.18mim。

二、 精铣75×40面

1、 背吃刀量的确定

由《实用机械加工工艺手册》表6-30查得半精铣的铣削用量为1mm ，即ap=1mm。

2、 进给量的确定

选用与粗铣刀同样的刀具与机床，由《实用机械加工工艺手册》表11-92要求表面粗糙度为3.2查得每转进给量为0.5～1.0故取0.5mm/r

3、 铣削速度的确定

由《实用机械加工工艺手册》查得铣削速度为60～110m/min则机床主轴转速n=1000Vc/?D=238.8~437.9r/mim取n=300r/min，则Vf=150mm/min。

4、 计算切削工时

由《切削用量简明手册》表3.26查得入切量和超切量Y+?=12mm。则

t=

=

L?Y??Vf80?12150

=0.61mim

工序三 钻Φ22花键底孔，扩花键底孔Φ22倒2×75倒角

1、 钻Φ20的孔。

1) 决定进给量

由《切削用量简明手册》表2.7选择高速钢麻花钻头

其直径do=20mm。

铸铁的硬度大于200HBS查得进给量o

f=0.43~0.53mm/r由于Yd=80/20=4查得修正系数

Ktf=0.95则f=0.41～0.50mm/r。

由《切削用量简明手册》表2.8可查得钻头强度允许

的进给量为f=1.75mm/r。

由《切削用量简明手册》表2.9可知机床进给机构强

度所允许的钻削进给量。

选用Z525钻床由表2.35查得进给机构允许的最大抗

力Fmax=8830N，do?20.5，查f=0.93mm/s，故取f

=0.48由《切削用量简明手册》表2.19查得高速钢

钻头钻孔的轴向力F=5510N小于Fmax，故可用。

2) 确定钻头的磨钝标准及寿命。

由《切削用量简明手册》表2.12查的钻头后刀面最

大磨损量取0.6mm，寿命为T=15mim。

3) 确定切削速度

n?

100v0

?do

?

100*0183.14*20

=286.6r/min

由《切削用量简明手册》表2.35取n=272r/min则实际切削速度

Vc=?Dn=272

1000

*20*3.141000

=17.1 m/min。

4)检验机床扭矩及功率

由《切削用量简明手册》表2.20可查得f?0.5 mm/r时，Mc=76.81Nm。当nc=272r/min时由《切削用量简明手册》表2.35可查得Mm=144.2Nm。

由《切削用量简明手册》表2.23查得Pc=1.1 kw。Pe=2.6×0.81=7.76 kw。

因为Mc?Mm，Pc?Pe，故所选切削用量可用。 f=0.48mm/r ，n=nc=272r/min。Vc=17m/min。 计算基本工时： tm=

Lnf

由《切削用量简明手册》表2.29查得入切量与超切量分别为10mm和10mm。故： tm=二、扩?20孔。

1、确定背吃刀量

Lnf

=

80?10272*0.48

=0.69 mim。

由《切削用量简明手册》查得背吃刀量为2mm。 2、确定进给量

由《切削用量简明手册》查的f=0.6～0.7mm/r。根据机床说明书取

第一文库网

f=0.62mm/r

3、计算切削速度

1?1??1?1

V??~?Vn??~?*17.1

3?3??2?2

=5.7～8.5 m/min 由此可知主轴的的转速为： n=82.5r/min

根据机床说明书取n=140r/min，则实际切削速度

v=

4、计算切削工时

由《切削用量简明手册》表2.5可查得Kv=30～60，取Kv=45。

由《机械加工工艺手册》表3.5.1查得tm=

L?L1?L2

fn

140?V1000

=9.67 m/min

，式

中各参数：L=80mm，L1=1.707～2.107，取L1=2mm。 故

tm=0.8min

工序四 拉花键孔

由《机械加工工艺手册》表4.1-42拉刀的齿开量查得矩形花键拉刀，工件材料铸铁的齿开量为0.04～0.1mm，取齿开量为

0.06mm。拉削速度由《机械加工工艺手册》表4.1-65查得表面粗糙度要切Ra=1.25～2.5，拉削速度为?级的花键拉削速度为

Vc=4.5～3.5 m/min 取Vc=3 m/min 拉削级别由《机械加工工艺手册》表4.1-66查得。 拉削加工工时 t=

ZbL?k1000vfzz

2

式中Zb为单面余量Zb =25?22=1.5 mm

L为拉削表明长度 L=80 mm

?

为拉削系数，取?=1.2

K 考虑机床返回行程系数取 k=1.4 v为拉削速度 fz为拉刀单面齿开量

z为拉刀同时工作齿数z=L/P P为拉刀齿距 P=(1.25~1.5)

=1.35

=12 mm 所以拉刀同时工作齿数为 z=L/P=80/12?7 所以 t=

1.5*80*1.2*1.41000*3*0.06*7

=0.16 min 工序五 粗、精铣80×30面 一、粗铣80×30面

1、加工余量的确定

由前面可知粗加工加工余量为2 mm，加工余量较小故采用一次切削故ap=2 mm。 2、切削用量的确定

由《机械加工工艺手册》表2.1-20选择高速钢立铣刀，铣刀直径为16 mm齿数为3。

由《机械加工工艺手册》表2.1-96查得加工材料为灰铸铁，铣削宽度为aw=do/4，铣刀的铣削速度为v=18.29m/min，每齿进给量为0.063～0.102 mm/z 则主轴转速为 n=

1000v

?nD

=358.3~577.2 r/min

fzzn

取n=460r/min，由此可得Vf=

=0.09×3×460

=124.2 mm/min 3、铣削加工工时的计算

由《机械加工工艺手册》表2.1-94可查得 t= 式中

i为次给次数i=d

30

o

Lw?l1?l2

vf

i

?

8

4

l=0.5do+(0.5～1.0)=9 mm

1

则

l2=1～2 mm取l2=2 mm

t=80?9?2=5.86 min

124.2

精铣 80×30面

1、加工背吃刀量ap的确定

由前面可知道精铣的加工余量为1 mm，故ap=1 mm 2、进给量的确定

由《精铣加工工艺手册》表2.1-72查得高速钢立铣刀直径为16 mm，选用与粗铣时同一铣刀和机床。

铣削宽度为aw=3 mm是的每齿进给量为0.08～0.05 mm/z，因为表精度要求较高故fz=0.06 mm/z 3、切削用量的确定

由《机械加工工艺手册》表2.1-75查得铣刀磨钝标准查得后刀面最大磨损限度为0.2～0.25 mm。

由《机械加工工艺手册》表2.1-76限度寿命查得限度寿命T=60min。由《机械加工工艺手册》表2.1-92查得Vc=22 m/min，则铣床的主轴转速：

n=n?取n=460 r/min。 则Vf=fz*z*n=0.06*3*460 =82.8 mm/min 4、计算铣削加工工时

由上面可知

1000v

?do

=437.9 r/min

t=式中

Lw?l1?l2

vf

i

lw、l1、l2与上述所相同。

i=30/3=10 将各参数代入上式可得： t=80?9?2×10

82.8

=11 min 工序六 钻两M8底孔及攻螺纹 1、选择切削用量

选择高速钢直柄麻花钻直径为Φ7，钻头形状为双锥修磨横刃。由《切削用量简明手册》表2.7查得进给量f=0.36～0.44mm/r，由《切削用量简明手册》表2.83和钻头允许的进给量确定进给量f=0.86mm/r。由《切削用量简明手册》表2.9机床进给机构所允许的钻削进给量查得f=1.6mm/r。故由Z525型立式钻创说明书取f=0.36mm/r。 2、确定钻头磨钝标准及寿命

由《切削用量简明手册》表2.12查得磨钝标准为0.5～0.8寿命为T=35min。 3、确定切削速度

由《切削用量简明手册》表2.15查得切削速度为V=18m/min。则主轴转速为

n=1000v=818.9 r/min。

?D

由Z525钻床说明书由就近原则取n=680 r/min。故实际切削速度为v=14.9 m/min 4、校核机床扭矩及功率

由《切削用量简明手册》表2.20查得

Ff?CFdo

ZF

f

yF

kF

Mc Pc

F

F

F

?CMdo

?McVc30d

ZM

f

yM

KM

M

M

M

C=420, Z=1 y=0.8，C=0.206, Z2.0, y=0.8 F=420×72×0.360.8×1

f

=1298.3 N

Mc=0.206×7×0.36×1=4.5 Nm Pc=

415*14.930*7

2

0.8

=0.32 KW

根据Z525机床说明书可知Mm=42.2 Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830 N 由于上面所算出的的数据都小于机床的各个相应的参数，故机床符合要求。 5、计算钻削加工工时

由《切削用量简明手册》表2.29查得入切量和超切量y+?的值为6 mm。故 t=L?

y??nf

=

10?60.36*680

=0.07 min

因为表面存在俩加工孔故加工工时为T=2t=0.14 min。

二、攻M8螺纹

由《机械加工工艺手册》表7.2-4选用M8细柄机用丝锥，在普通钻床上攻丝。

由《机械加工工艺手册》表7.2-13在普通钻床上攻丝切削速度表查得Vc=11～12 m/min。故钻床主轴的转速为： 我n=1000Vc=437.9 ～477.7 r/min

?D

由Z525的说明书的参数可取n=392 r/min。故实际切削速度为

Vc=9.8 mm/min 攻螺纹机动实际的计算 我tm=

l1?l???11?

??? ??p?nn1?

其中：l：工件螺纹的长度l=10 mm。 l：丝锥切削长度l=22 mm。

1

1

?：攻螺纹是的超切量?=(2～3)P取?=3。 n：攻螺纹是的转速n=392 r/min。 n：丝锥退出时的转速n=680 r/min。

1

1

P:螺距。 工序七 铣18H11的槽 一、粗铣18H11槽

1、选择与加工80×30平面同一规格的铣刀，同一铣床。 因为槽深为35 mm 故铣18H11槽时底边留有5 mm的加工余量，精铣以达到图纸所规定的表面粗糙度的要求故ap=30 mm

2、切削用量的确定

由《机械加工工艺手册》表2.1-96查得切削速度为 V=18～29 m/min

每齿进给量为fz=0.063～0.102 mm/z取fz=0.09 mm/z。则铣床主轴转速为

n=1000V=358.3～577.2 r/min

?D

根据机床说明书可取n=460 r/min。则实际转速为 Vf=fznz=0.09×3×460 =124.2 mm/min 3、切削加工工时

由《机械加工工艺手册》表2.1-99查得 t

?m

lw?l1?l2

Vf40?9?2124.2

i

=

=0.82 min 二、半精铣18H11槽

1、选取与粗铣18H11槽同一规格的铣刀，背吃刀量ap=5 mm。 2、确定进给量

由《机械加工工艺手册》表2.1-72查得每齿进给量为fz=0.05～0.08 mm/z取fz=0.06 mm/z。

由《机械加工工艺手册》表2.1-75查得后刀面最大磨损限度为0.22～0.25 mm。由表2.1-76查得铣刀寿命为T=60 min 3、切削用量的确定

由《机械加工工艺手册》表2.1-92查得V=22 m/min，则主轴转速

n=1000V=437.9 r/min

?D

根据机床的说明书确定主轴转速为n=460 r/min。 则Vf=fznz=82.8 mm/min 4、计算切削工时

由《机械加工工艺手册》表2.1-99查得 t

?m

lw?l1?l2

Vf40?9?282.8

i *2

?

=1.2 min

三、夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经分析决定设计第七道工序铣18H11槽的铣床专用夹具。

一、 问题的提出

本夹具用来铣18H11槽，该槽相对于花键孔中心有一定的技术要求。因此在本道工序加工时，在考虑零件的技术要求的前提下降低劳动强度提高劳动生产率。 二、 夹具设计

1、定位基准的选择

由零件图知，18H11槽的两边相对于花键孔中心线有垂直度要求，其设计基准是花键孔中心线，为了使定位误差为零，故选择以花键孔中心线为主要定位基准，所以由定位其准不重合引起的误差为零。

2、.夹紧机构

根据零件的定位方案、加工方法、生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用螺旋夹紧机构，通过拧紧夹紧螺母7使工件夹紧，有效提高了工作效率。手动螺旋夹紧是可靠的，可免去夹紧力计算。

3.对刀装置

采用直角对刀块对刀，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀(与塞尺配合使用)

4.夹具与机床连接元件

夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置,以利于铣削加工。

5.使用说明

安装工件时，先将工件花键孔装入定位心轴，安装开口垫圈，用夹紧螺母拧紧，夹紧工件。

6. 结构特点

该夹具结构简单，操作方便，容易铸成，加工定位方便。

参考文献：

1、艾兴 肖诗纲 《切削用量简明手册》 机械工业出版社

2、王光斗 王春福 《机床夹具设计手册》 上海科学技术出版社

3、孟宪栋 刘彤安 《机床夹具图册》 机械工业出版社

4、冯道 《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》 机械工业出版社

副变速拨叉的工艺设计 第3篇

副变速拨叉在拖拉机结构当中属于小零件, 但它却是拖拉机变速系统当中的一个重要的零件, 副变速拨叉结构强度较弱且形状不规则, 由于生产工艺不完善, 废、次品率很高。产品质量一直不稳定, 无法达到设计要求。

1 原加工工艺存在的问题

如图1, 副变速拨叉是一种复杂结构件, 它的材料采用ZG45钢制造, 韧性很好, 不易折断, 但极易变形。在制造过程中, 由于工序安排不合理, 且切削与装夹时对零件施加了不适当的外力, 极易使零件尺寸变得不稳定。

副变速拨叉的原加工工艺流程:粗校→粗、精车孔→车另一端面→铣叉口→拨平面→钻孔→钻小孔→铣顶面→铣槽→校正拨叉脚→粗铣拨叉脚→精铣叉脚→精校拨叉脚。

旧工艺存在的主要问题有:1) 叉脚板面与孔的垂直度难以保证。2) 两脚厚度不一致而超差, 造成废品率很高, 可达10%~20%。3) 部分零件完工后隔天去测量会产生回弹, 产生大量的次品。4) 部分拨叉装机后挂挡不顺, 质量难以稳定。5) 叉脚平面磨损较快, 不耐用。

2 新工艺的安排

针对上述问题, 对副变速拨叉的加工工艺进行了重新设计, 新的副变速拨叉工序的加工工艺流程为:粗校→扩孔→倒角→拉孔→车端面→铣叉口→刨平面→钻孔→钻小孔→铣顶面→铣槽→校正拨叉脚→铣叉脚→热处理 (高频淬火) →精校拨叉脚→磨叉脚。

具体的工序安排如下:

1) 粗校。将加工毛坯按图纸上的标准尺寸用校正夹具校验其上的轮廓线, 以确保走刀有足够的加工余量, 对轮廓线出入较大的位置, 易造成加工走刀时出现废品情况, 要重新勾划毛坯轮廓线, 使其满足下一道加工工艺要求, 副变速拨叉毛坯粗校的关键部位是叉脚, 因此对毛坯叉脚校正一定要在允许精度范围之内以确保满足下道加工工艺的要求。粗校加工见图2。

2) 扩孔。用车孔夹具将加工零件固定在六角车床上, 用φ14.4的麻花钻按图纸标注尺寸位置扩一个φ14.5的孔, 扩孔时由工艺手册查得切削速度v=28.5 m/min, 故主轴转速n=1 000v/πd=630 r/min, 走刀量s为0.35 mm/r, 吃刀深度为1.2 mm, 扩孔后用塞规进行检测, 看孔径是否达到图纸要求。车端面时由工艺手册查得切削速度v=24.5 m/min, 走刀量为0.2 mm/r, 吃刀深度为0.5 mm, 按图纸进行车端面, 保证端面至叉脚筋板平面为4.5 mm。车好端面后, 将端面的一端倒1×45°角。选用防锈乳化油冷却。扩孔加工见图3。

3) 倒角。用钻床将φ14.5孔的另一端用φ19的钻头, 按520 r/min左右转速, 将孔口倒2.5×45°的角。倒角加工见图4。

4) 拉孔。选用φ15H8L10~18圆拉刀, 按图纸要求在拉床上拉一个床上拉一个, φ15H9孔对拨叉面一定要垂直, 这是生产技术关键点, 孔拉好后用内径百分表进行检验, 由工艺手册查得:切削速度为3.5~5 m/min, 因该孔是后面工序的基准且孔径很小按此推荐值拉刀极易折断, 故必须选择更小的值, 由经验选择切削速度值为1.8 m/min。采用柴油做冷却液。拉孔加工见图5。

5) 车端面。利用车平面夹具将零件固定, 保证端面至叉脚筋板的距离4 mm, 由工艺手册查得, 选择主轴转速为800r/min左右, 走刀量为0.15 mm/r, 吃刀深度为0.5 mm, 将M面加工到图纸要求并倒1×45°角。同理, 利用相同夹具, 按主轴转速700~800 r/min, 走刀量0.15 mm/r, 吃刀深度1 mm, 将长度为22的N平面加工达到图纸要求并倒1×45°角。加工好后的M面和N面都要用0-300/0.02游标高度尺进行校验是否达到工艺要求。选用防锈乳化油冷却。车端面加工见图6。

6) 铣叉口。用专用铣拨叉叉口夹具将零件固定, 选用80×8型三面刃铣刀, 由于拨叉脚强度较弱, 切削速度和切削用量应选小值。选择切削速度为20~25 m/min, 走刀量为0.9 mm/r, 吃刀深度1 mm, 将拨叉的叉口铣至图纸要求, 并用0-125/0.02游标卡尺对加工工件进行检测, 看其是否满足图纸尺寸精度范围。选用防锈乳化油冷却。铣叉口加工见图7。

7) 刨平面。由于该处为铸造水口位置, 端面不平易造成φ9.5H13孔偏斜超差, 由工艺手册查得切削速度为24 m/min, 走刀量为0.5 mm/r, 吃刀深度由余量决定, 保证35尺寸。加工完后用0-125/0.02游标卡尺检验平面是否达到产品工艺要求。刨平面加工见图8。

8) 钻孔。采用钻孔专用夹具在立钻上钻φ9.5H13孔。选用φ9.5麻花钻。选择参数为:切削速度16m/min, 走刀量为0.22mm/r, 吃刀深度为4.25mm。重点保证φ0.2 mm的位置度要求。φ9.5H13孔钻好后, 用φ13.75~φ15.25型可调铰刀, 去除准15H9孔内毛剌, 完成后在专用心轴座上用0-300/0.02游标高度尺检测位置度。选用防锈乳化油冷却。钻孔加工见图9。

9) 钻小孔。采用专用钻夹具固定零件, 用φ3钻头在台钻上钻φ3小孔。选择主轴转速2 000 r/min, 走刀量为0.1 mm/r, 吃刀深度1.5 mm。加工后去毛剌。钻小孔加工见图10。

10) 铣顶面。采用铣槽夹具固定工件, 用80×8型三面刃铣刀, 选择切削速度为20~35 m/min, 走刀量为0.54 mm/r, 吃刀深度为1 mm, 在万能铣床铣顶上两平面, 保证170-0.043尺寸。去毛剌后, 用0-125/0.02游标卡尺检测其是否达到图纸尺寸要求。选用防锈乳化油冷却。铣顶面加工见图11。

11) 铣槽。用铣槽夹具在万能铣床上固定零件, 采用80×8型三面刃铣刀铣8 mm宽槽, 由工艺手册查得:切削速度为20~35 m/min, 走刀量为0.54 mm/r, 吃刀深度为6.74 mm。铣好后用0-125/0.02游标卡尺检测加工工艺是否满足图纸标准精度要求。选用防锈乳化油冷却。铣槽加工见图12。

12) 校正。校正拨叉脚到要求位置, 校正精度用0-300/0.02游标卡尺来检测, 看其是否满足工艺要求。校正加工见图13。

13) 铣拨叉。用专用夹具将零件固定, 采用100×10三面刃铣刀将拨叉脚侧面尺寸铣至由工艺手册查得:切削速度为20~35 m/min, 走刀量为0.54 mm/r, 吃刀深度为1 mm, 两侧面铣好后用0-125/0.02游标卡尺寸检测其精度是否达到工艺要求, 叉脚两侧面铣好后, 根据图纸标准尺寸将相关4处按0.7×45°倒好角, 去掉相关毛剌, 最后用0-300/0.02游标卡尺检测是否满足工艺要求。选用防锈乳化油冷却。铣拨叉加工见图14。

14) 热处理。改进了原设计, 增加了一道高频淬火工艺。通过这样高频淬火工艺处理了以后, 硬度达到42~45HRC, 增加了零件的使用寿命。

15) 校正。将拨叉脚校正到图纸上标注尺寸工艺要求, 用0-300/0.02游标卡尺和精度为±0.4百分表进行校正检测。校正加工见图15。

16) 磨叉脚。利用磨叉面夹具固定好工件, 借助GB60ZR2ABW150×15×32型砂轮将拨叉脚的M面和N面磨好, 选择主轴转速1 160 r/min, 吃刀深度0.04 mm。磨叉脚加工见图16。

3 新旧工艺对比

从新旧工序加工工艺流程中可看出, 新工艺把旧工序的粗、精车孔改为扩孔、拉孔、车端面, 总工时没变。但由于新工艺采用拉刀这种定尺刀具, 极好地保证了孔尺寸的一致性, 而后工序多是采用孔作为定位基准, 所以定位的准确度得到了提高。由于该处是铸造水口, 把拨准18平面改为刨平面, 保证了平面平整。把精铣平面改为磨叉脚平面, 旧工艺的精铣工序由于切削力较大, 只好采用端面为基准, 由于与设计基准不重合, 误差较大, 且旧工艺精铣时铣削力较大, 叉脚振动大, 易造成两脚厚度不一致而使拨叉报废, 这是产生废品的主要根源。为解决振动问题旧工艺采用附加定位夹紧固定的办法处理, 但由于受力方向不合理, 许多零件加工完成后产生回弹, 造成许多次品。新工艺改为以准9.5孔为基准, 使设计基准与工艺基准重合消除了基准转换的误差, 由于把精铣工序改为磨削, 加工时两脚受力均匀, 则消除了上述问题。针对不耐用的问题, 增加了一道高频热处理叉脚工序。新旧工艺的主要差别和优缺点比较总结见表1。

4 结论

通过对副变速拨叉工艺的改进, 使产品质量得到了明显的改善;很好地解决了产品加工质量不稳定, 废品率高的问题;增加高频热处理工艺, 使产品寿命得到显著的提高;通过专用夹具的改进, 提高了生产效率;通过生产的验证证明, 该套工艺应用于大批量生产中是成功的。

摘要：针对副变速拨叉叉脚偏磨造成拨叉过早报废、挂挡不顺、易脱挡等问题, 编制了一套加工副变速拨叉的新工艺, 有效地解决了该零件的质量问题。

关键词：副变速拨叉,工艺,设计

参考文献

[1]赵如福.金属机械加工工艺人员手册[M].上海:上海科学技术出版社, 2006.

拨叉课程设计说明书 第4篇

学生姓名：专业班级：机自 0808指导教师：席光辉工作单位：机电学院题目:

拨叉零件机械加工工艺及夹具设计 初始条件：

被加工零件图1张及某加工工序要求，零件生产纲领为中批或大批生产。

要求完成的主要任务:

1．绘制被加工零件图1张、毛坯图1张。

2．设计被加工零件机械加工工艺过程卡1张。

3．设计被加工零件指定工序卡1张。

4．设计被加工零件指定工序专用夹具：绘制夹具结构装配图1张、夹具非标零件图1张。（要求结构设计正确，制图符合国家标准。）

5．课程设计说明书1份。（内容包括：被加工零件结构分析；工艺过程设计分析；夹具应满足的加工要求；夹具的定位、夹紧、导向方案及总体结构设计、计算与分析；设计的主要优缺点。书写要求：字迹工整，文理通顺，图文穿插。装订顺序：任务书-目录-正文-心得体会-参考文献-评分表）

时间安排：

1．熟悉任务，绘制被加工零件图和毛坯图┄┄┄┄┄┄┄┄2天

2．编制零件加工工艺过程卡、工序卡┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3天

3．夹具设计、绘制夹具总装图及主要零件图┄┄┄┄┄┄┄7天

4．编写设计说明书 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2天

5．课程设计答辩 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1天

指导教师签名：2011 年 9 月 5 日

铣拨叉齿顶面铣床夹具说明书 第5篇

目录

绪论

机械制造加工工艺与机床夹具设计主要是对零件的加工工艺进行分析和对零件的 某几个主要的部位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该注意什么问题，采用什么方法和工艺路线进行加工才能更好的保障精度，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降低成品等，还可以扩大机床的使用范围，从而可以使产品在保障精度的前提下提高效率，降低成本。

在本次的设计中就针对拨叉的加工工艺进行分析，制定几种加工路线，选择一种较好的加工路线进行加工，在这过程中，制定多套夹具方案并进行分析，这次设计培养了编制机械加工工艺规程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的最后一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实践的机会，因此，它在我们的大学生活中占有十分重要的作用。

1概述

1.1 选题的目的和意义

机械加工工艺是实现产品设计，保障产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上质量好、水准高，加快产品更新的技术保障，在这当中夹具的设计是非常重要的几个环节，好的夹具设计可以提高劳动生产率，保障和提高加工精度，降低成本，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求，企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。零件的分析 2.1零件的作用

题目所给的零件是拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动，按照使用者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ30的孔与操作机构相连，下方的φ55mm的半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变数。两件零件铸为一体，加工时分开。

2.2零件的工艺分析

零件的材料是QT450-10，灰铸铁生产工艺简单，铸造性良好，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求。

3工艺规程的设计 3.1确定毛坯的制造形式

零件的材料是QT450—10。考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件的结构有比较简单，生产类型为大批量生产，故选择铸件毛坯。选择铸件尺寸公差等级为CT9级，已知次拨叉零件的生产纲领为4000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，可确定该拨叉的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：工序应集中，加工设备以通用设备为主。

3.2基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保障，生产效率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。

3.21粗基准的选择： 以零件的地面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。这样就可以限制五个自由度，再加上垂直的一个加紧，就可以达到完全定位。粗基准的选择以不加工表面作为粗基准。如果工件上有很多不需加工的表面，则以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作粗粗基准选择的原则：如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应基准。如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准

3.22精基准的选择

精基准的选择原则：用设计基准作为精基准，以便消除基准不重合误差，即所谓基准重合原则；当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此精基准定位，即所谓基准统一原则；当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表面与其他表面之间的位置精度则要求由先行工序保证，即遵循自为基准原则；为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，在选择精基准时，可遵循互为基准的原则；精基准的选择应使定位准确，加紧可靠，为此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度，以提高其位置精度。

精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸的换算，这在以后会还要专门的计算，此处不再重复。

3.3制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当时使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求等能得到合理的保障。在生产纲领已经确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高

生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本下降。1.工艺路线方案一

工序1：粗铣φ47.5mm孔的两头的端面。工序2：精铣φ47.5mm孔的两头的端面。

工序3：粗镗、半精镗。精镗φ47.5mm孔至图样的尺寸。工序4：钻扩铰两端φ30mm的孔至图样的尺寸。工序5：铣断保证图样的尺寸。工序6：铣拨叉齿顶面。工序7：去毛刺，检查。

2.工艺路线方案二

工序1：：粗铣φ47.5mm孔的两头的端面 工序2：钻扩铰两端φ30mm的孔至图样的尺寸。工序3：粗铣中间孔上端面至φ55mm。

工序4：粗镗、半精镗φ47.5mm孔至图样尺寸。工序5：铣断并保证样图尺寸。工序6铣拨叉齿顶面.工序7：去毛刺，检查。

3.工艺方案的比较与分析

上述两种方案的特点在于：方案一是先加工完与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，再以孔的中心线来定位加工与之有垂直度要求的三个面。方案一的装夹次数少，但在加工φ30mm的时候最多只能保证一个面定位面与之的垂直度要求。其他的两个面很难保证。方案二在加工三个面的时候都但是用φ30mm孔的中心轴线来定位，这样很容易就可以保证与三个面的位置度要求。这样也体现了基准重合的原则。其他的工序尤为平常简单无需再谈，通过比较最终的方案为： 工序1：：粗铣φ47.5mm孔的两头的端面 工序2：钻扩铰两端φ30mm的孔至图样的尺寸。工序3：粗铣中间孔上端面至φ55mm。工序4：粗镗、半精镗φ47.5mm孔至图样尺寸。

工序5：铣断并保证样图尺寸 工序6：去毛刺，检查。

以上的工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。

3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“拨叉”零件材料是QT450-10，毛坯的重量约为1.6kg，生产类型为大批量生产，采用砂型铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，确定加工表面的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸夹具的设计

4.1定位、夹紧方案的设计及具体的图形

由于其他的表面已经加工好了，那么只需要设计加工铣拨叉齿顶面的铣床夹具即可，经分析可以利用φ30h7的孔和端面来定位，其中φ30h7的孔可以用一个短销来限制2个自由度分别为X方向和Y方向，而端面可以限制3个自由度，分别为绕X方向转动和绕Y方向的转动，这样就可以限制5个自由度，而我们有可以利用φ47.5mm的孔限制一个绕Z方向的转动自由度，这样就可以实现6个自由度的全定位，而因为φ47.5mm的孔比较大，用一个简单的装置不能实现要求或不能快速的换工件，所以要设计专用的装置来实现，我们可利用内可调夹紧的方式来实现防转的效果，我的设计方法下图：

而夹紧我们可以用螺栓夹紧螺母和开口垫圈的组合来进行夹紧，方便可靠，具体的夹紧装置见装配图。又因为与短销相连的细柱强度和刚度会不够，所以可以用一个顶尖的装置来实现，把所有的综合起来就是我们所要的夹具了据体的图形如下所示: 4.2 夹具的具体说明和使用方法

本夹具用在卧式铣床上铣削拨叉的齿顶面。

工件以φ30h7的孔和端面及47.5mm圆弧面在台阶心轴1和双推杆5上定位。向后翻开顶尖座4，装上工件。翻上顶尖座，拧螺钉3使之锁紧。旋转手柄8顶住台阶心轴1，用螺钉9锁紧顶尖。插入开口垫圈，拧螺母2轻夹工件，转动手柄7，螺母6前端面的锥面迫使双推杆5等速外移，对工件的R47.5mm圆弧面定心。最后拧紧螺母2夹紧工件。

用顶尖顶紧心轴，增大了工艺系统的钢性，使加工过程的震动减小。

5切削用量及工时的计算

1.加工条件：

工件材料：QT450-10，硬度190-260HBS，δb=0.16Gpa，铸造。加工要求：粗铣拨叉的齿顶面。保证粗糙度为Ra3.2um，机床采用的是XA5032型的立式铣床。

5.1刀具的选择

因为要加工的工件材料是QT（球磨铸铁），所以要选择 硬质合金的刀具 来加工。而又由书《机械精度射击与检测技术》的表5.8可知粗糙度Ra3.2可以直接由粗铣来加工。

铣刀直径的大小直接影响切削力、扭矩、切削速度和刀具的消耗，不能任意的选择，由《切削用量简明手册》，又由零件的加工深度是2.5mm，加工的宽度是80mm所以可以确定铣刀的直径是100-125mm，因为要保证可靠度选择直径为125mm，又由《切削用量简明手册》，由于使用的是标准的的硬质合金钢的

铣刀，由表查的齿数是Z=12。铣刀几何形状的选择：

由硬度为450HBS且由《切削用量简明手册》可知前角γ

0取

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

5.2选择切削用量

（1）决定铣削宽度a，由于加工的余量不大，故可在一次走刀内切完，则a=2.5mm.（2）决定毎齿的进给量fz。

由XA5032型的铣床可查《切削用量简明手册》中的表3.30.知道其功率是7.5kw，这时的fz=0.09~0.18mm/z 可取fz=0.15 mm/z（3）选择铣刀的磨钝标准及刀具的寿命

铣刀刀齿的后刀面最大的磨损量为0.8mm;由于铣刀直径d0=125mm故可查表得知刀具的寿命为T=180min（4）决定切削速度Vt和每分钟的进给量Vf

切削速度可以根据《切削用量简明手册》的表3.27中的公式计算，也可以直接由表中查出。

当d0=125mm，Z=12，决定切削速度Vt和每分钟进给量Vf及转速nt。可根据表3.16由ap=2.5mm, fz=0.15mm/z, 查出 Vt=110m/min

nt=281r/min

Vf=378mm/min

各修正系数为: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 根据XA5032型的立铣说明书（表3.30）选择 主轴转速nc=190 r/min 纵向进给量Vf c=235 mm/min

因此实际切削速度和每齿进给量为

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

根据表3.23，当硬度为450HBS>285HBS，铣削宽度ae=80mm,ap=2.5mm,d0=125mm,z=12, vfc=238.9mm/min所以近似的有

Pce=3.2kw

根据XA5032立铣说明书(表3.30),机床主轴允许的功率为

Pcm=7.5×0.75kw=5.63kw 因为3.2kw<5.63kw因此所选择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计算基本工时

Tm= L/vf

式中L=l+y+Δ

通过计算易知 l=16.58mm 根据表3.26对称安装铣刀,入切量及超切量y+Δ=17mm 故

T=(16.58＋17)/238.9=0.141min 5.5计算切削力

切削力的计算

选用的是硬质合金的刀具，d0=125mm，Z=12。

计算公式是

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

×190)＝278

见《切削手册》表3.28）

水平分力是FH=1.1F=278N 垂直分力是FV=0.3F=70.65N 在计算切削力的时候，必须把安全系数考虑在内。

在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数为KK1K2K3K4 其中：K1为基本安全系数1.5；

K2为加工性质系数1.1；

K3为刀具钝化系数1.1 ；

K4为断续切削系数1.1。K5为人力操作疲劳系数 1.3 所以 1.51.11.11.11.3259.1=672.5 N

由于选用手动夹紧，由 《机械设计手册》查得M8螺钉的抗拉力为1024.5

参考文献