拨叉钻孔夹具课程设计
拨叉钻孔夹具设计
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专业班级：
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学生姓名：
指导教师：
课程设计任务书
一、课程设计的目的
机械制造装备设计课程设计是机械制造装备设计课程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是学生综合运用本课程及其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。它对于培养学生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到工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。本课程的目的在于：
1）培养学生综合运用机械制造装备设计及相关专业课程（工程材料、机械设计、互换性与测量技术、机械制造基础）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，应用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，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。
3）使学生熟悉和能够应用有关手册、标准、图表等技术资料，指导学生分析零件加工的技术要求和企业已具备的加工条件，掌握从事工艺设计的方法和步骤。
4）进一步培养学生机械制图、设计计算、结构设计和编写技术文件等基本技能。
5）培养学生耐心细致、科学分析、周密思考、吃苦耐劳的良
好习惯。
6）培养学生解决工艺问题的能力，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。
二、课程设计的要求
本课程设计要求就一个中等复杂程度的零件编制一套机械加工工艺规程，按教师指定的某道工序设计一副专用夹具，并撰写设计说明书。学生应在指导教师的指导下，认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。学生对待自己的设计任务必须如图工厂接受任务一样，对于自己所做的技术方案、数据选择和计算结果必须高度负责，注意理论与实践相结合，以期待整个设计在技术上是先进的、在经济上是合理的、在生产中是可行的。
设计题目：拨叉零件机械加工工艺规程及工艺装置
生产纲领：3000～10000件
生产类型：批量生产
具体要求：1、产品零件图 1张
2、零件毛坯图 1张
3、机械加工工艺过程卡片 1份
4、机械加工工序卡片 1套
5、夹具设计装配图（0#或1#图纸） 1份
6、夹具设计零件图（2#～4#图纸） 1～3张
7、课程设计说明书（6000～8000字） 1份
附：产品零件图
指导教师：教研室主任：
年月日
目录
一、设计任务 (6)
二、计算生产纲领、确定生产类型 (6)
三、零件的分析 (6)
四、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状 (7)
五、工艺规程设计 (8)
六、夹具设计 (17)
七、总结 (21)
八、参考文献 (22)
一、设计任务：
该换挡叉应用在汽车变速箱的换挡机构中。叉头以Φ15.8孔套在变速叉轴上，并以螺钉经M10孔与叉联结，叉脚夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过叉头的槽带动换挡叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，叉脚拨动双联变速齿轮在花键轴上滑动改变档位，从而改变汽车的行驶速度。如图1、图2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M10螺纹底孔Φ8.4mm的钻床夹具。
图1
图2
二、计算生产纲领、确定生产类型：
该零件属于大批量生产。故需设计专用夹具来确保生产.
三、零件分析：
1、拨叉技术要求：
该拨叉结构简单，属于典型的叉杆类零件。为实现换挡、变速得功能，其叉轴孔和变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强耐磨性，采用局部淬火，硬度为180HBS左右，为保证拨叉使用时，叉脚受力均匀，要求叉脚两端面与孔Φ15.8垂直度要求为0.15mm。拨叉用螺钉定位，螺纹孔为M10。
综上所述，该零件得各项技术要求制订较合理，符合在变速箱中得功用。
2、审查拨叉的工艺性
分析零件图可知，该拨叉的叉脚两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面积，使用淬火处理提供局部的接触硬度。叉脚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，及孔与叉脚两端面的垂直度。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，但也可以在正常得生产条件下，采用较经济得方法保质保量地加工出来。可见该零件工艺性好。
四、确定毛坯的制造方法、初步确定毛胚形状：
1、选择毛坯
由于该拨叉在工作过程中承受冲击载荷，为增强强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻模制作毛坯。拔模斜度为5°。
2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
公差等级：由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的的公差等级为普通级。
锻件重量：已知机械加工后拨叉的重量为3kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为3.5kg。
3、锻件形状复杂系数
对拨叉零件图分析计算，可大概确定锻件外轮廓包容体的长度、宽度和高度，即
l= 136mm，b= 76mm，h= 72mm，由公式2-3、2-5可计算出该拨叉锻件的形状复杂系数
S=mt/mN=3.5/（136×76×72×7.8×10-6 kg/mm3 ）=3.5/5.8=0.6故属于S
级。
2
4、锻件材质系数
由于该拨叉材料为35钢，是碳的质量分数少于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M
级。
1
5、锻件分模线形状
根据该拨叉的形位特点，以对称平分面为分模面，属平直分模线。
6、零件表面粗糙度
由零件图可知，该拨叉各加工表面粗糙度Ra均大于等于3.2um。
由查表可知锻件毛坯的尺寸公差及机械加工余量：
五、拟定工艺路线：
(一)选择定位基准：
1 粗基准的选择：以零件的圆柱面为主要的定位粗基准
2 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Φ15.8的孔内表面为辅助的定位精基准。
(二)制定工艺路线:
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，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夹具,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。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线
方案如下：
工序01 粗铣Φ15上、下端面，以外圆为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具；
工序02 钻Φ15孔，以Φ15孔的下端面为定位基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；
工序03 扩Φ15.5孔，以Φ15下端面为定位基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；
工序04 粗铰Φ15.7孔，以Φ15下端面为定位基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；
工序05 精铰Φ15.8孔，以Φ15下端面为定位基准，采用Z518立式钻床加专用夹具；
工序06 铣Φ8.4端面，以Φ15孔为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具；
工序07 粗精铣叉口前后两侧面，以Φ15.8孔为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具；
工序08 热处理（叉脚两端面局部淬火），淬火，使表面硬度达到185HBS；
工序09 粗精铣叉口20*5两内侧面，以Φ15.8孔为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具；
工序10 粗精铣Φ14.2缺口，以Φ15.8孔为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具；
工序11 钻Φ9孔，以Φ15.8孔为定位基准，采用Z525立式钻床并采用专用夹具；
工序12 去毛刺；
工序13 终检。
（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:
1、圆柱表面工序尺寸：
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：
2、平面工序尺寸：
3、确定切削用量及时间定额：
工序01 粗铣Φ15上、下端面，以外圆为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具
刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度a e ≤90,深度a p ≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表3.1，取刀具直径d 0=125mm 。根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表3.16，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°,过渡刃Kr ε=30°,副偏角Kr’=5°。 2. 切削用量
1）确定切削深度a p
因为余量较小，故选择a p =4mm ，一次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量f z
采用对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表3.5，使用YG6 硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw （据《简明手册》表4.2-35，X61立式铣床） 时：
f z =0.09~0.18mm/z 故选择：f z =0.18mm/z 。 3）确定刀具寿命及磨钝标准
根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm ；由于铣刀直径 d 0=125mm ，故刀具使用寿命T=180min （据《简明手册》表3.8）。 4）计算切削速度v c 和每分钟进给量v f
根据《切削手册》表3.16，当d 0=125mm ，Z=12，a p ≤7.5，f z ≤0.18mm/z 时， v t =98m/min,n t =250r/min,v ft =471mm/min 。各修正系数为：k MV = 1.0，k SV = 0.8。切削速 度计算公式为：
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=
其中 mm a e 72=，mm a p 4=，245=v C ，2.0=q v ，15.0=x v ，35.0=y v ，
8.08.00.1=?=?=k k k Sv Mv v ，2.0=u v ，0=p v ，32.0=m ，min 180=T ，
z mm f z /18.0=，12=Z ，将以上数据代入公式：
min
/1428
.0122.07235.008.015.041802
.012524532.0m v c =??????????=
确定机床主轴转速： min /3611000r d v n w
c
s
==
π。 根据《简明手册》表4.2-36，选择n c =300r/min,v fc =390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：
v c =
10000n d π=1000
300
12514.3??m/min=118m/min f zc =v fc /n c z=390/300×12 mm/z=0.1mm/z
5)校验机床功率
根据《切削手册》表 3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc 。故校验合格。最终确定:a p =4.0mm ，n c =300r/min ，v f =390mm/s ，v c =118m/min ，f z =0.1mm/z 。 6）计算基本工时
t m ＝L/ v f ，L=l+ y+Δ，l=24mm.
查《切削手册》表3. 26，入切量及超切量为：y+Δ=40mm ，则： t m ＝L/ V f =(24*2+40)/390=0.22min 。
工序02 钻Φ15孔，以Φ15孔的上端面为定位基准，采用Z525立式钻床加专用夹具 1. 加工条件
工件材料：35钢,σ b =170~240MPa ，锻造;工件尺寸：a emax =72mm ，l=176mm; 加工要求：钻Φ15孔，加工余量0.8; 机床：Z525立式钻床；
刀具：根据《切削手册》表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时d o =15mm ，钻头 采 用双锥后磨横刀，后角αo ＝12°，二重刃长度b ε=3.5mm,横刀长b=2mm,宽l=4mm,棱带 长度mm l 5.11
=，1002=?°，30=β°
2.选择切削用量 （1）确定进给量
按加工要求确定进给量：查《切削手册》，r mm f /53.0~43.0=，
367.118
30
<==d
l
，由《切削手册》表2.7,系数为0.5,则：
r mm f /)265.0~215.0(5.0)53.0~43.0(=?=
按钻头强度选择:查《切削手册》表2.8,钻头允许进给量为：r mm f /0.2=； 按机床进给机构强度选择：查《切削手册》表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N 时，进给量为r mm f /93.0=。
以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.215~0.265mm/r 。根据《简明手册》表4.2-16,最终选择进给量r mm f /22.0=。
由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。
根据《切削手册》表2.19查出,钻孔时轴向力F f =2500N ，轴向力修正系数为1.0，故F f =2500N 。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N ﹥F f ，故所选进给量可用。 （2）确定钻头磨钝标准及寿命
后刀面最大磨损限度（查《简明手册》）为0.6mm ，寿命min 45=T ．
（3）切削速度
查《切削手册》表2.30，切削速度计算公式为：
v y x
p m v c k f a T d c v v
v
v z 0
= （m/min ）
其中，5.9=Cv ，mm d 180=，25.0=v z ，125.0=m ，9=p a ，0=v x ，55.0=v y ，
22.0=f ，查得修正系数：0.1=v T k ，85.0=lv k ，0.1=tv k ，故实际的切削速度：
min /5.985.022.0160185.955
.0125.025
.0m v c =????= （4）检验机床扭矩及功率
查《切削手册》表2.20，当f ≤0.26, d o ≤19mm 时，M t =31.78N?m，修正系数均为1.0，故M C =31.78 N?m。查机床使用说明书：M m =144.2 N?m。 查《切削手册》表2.23,钻头消耗功率：P c =1.3kw 。 查机床使用说明书，kw P E
26.281.08.2=?=。
由于m c M M ?，E C P P ?，故切削用量可用，即： r mm f /22.0=，min /272r n n c ==，min /4.15m v c =
3、计算工时
min 70.022
.027242
=?==
nf L t m
工序03 扩Φ15.5孔，以Φ15上、下端面为定位基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；
查《切削手册》表2.10，扩孔进给量为：r mm f /8.0~7.0=，并由机床使用说明书 最终选定进给量为：r mm f /81.0=。
根据资料，切削速度 钻v v 4.0=，其中钻v 为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故：
min /8.35.94.0m v =?=，
min
/1.618.198
.31000r n s =??=
π，根据机床使用说明书选取：
min /97r n w
=。
基本工时：
min
53.081.09742
81.097=?=??++=
y L t
工序04 粗铰Φ15.7孔，以Φ15上、下端面为定位基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；
刀具：专用铰刀 机床：Z525立式钻床
根据有关手册的规定，铰刀的进给量为=f z 0.8～1.2mm/z,进给量取=f z 0.81mm/r ，
机床主轴转速取为n w =140r/min ，则其切削速度为：
min /91.6m d n v ==π。
机动时切削工时，42=l mm ，
m in 37.081.014042
42=?=?=
f n t w
m 工序05 精铰Φ15.8孔，以Φ15上、下端面为定位基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；
刀具：mm d w 8.15= 机床：Z525立式钻床
根据有关手册的规定，铰刀的进给量取
=f 0.48mm/r ，机床主轴转速取为：
n w =140r/min ，则其切削速度为：min /27.9m d n v ==π
机动时切削工时，42=l mm
min 62548.01404242=?=?=
f n t w m
工序06 铣Φ8.4端面，以外圆为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具；
刀具：YG6硬质合金端铣刀； 机床：X61立式铣床；
查《切削手册》表3.5，进给量为：min /0.1~5.0mm f z =，取为0.5mm/r
参考有关手册，确定min /124m v
=，采用YG6硬质合金端铣刀，
12,125==z mm d w ，则：
min /316125
124
10001000r d v
n w
s =??=
=
ππ
现采用X61立式铣床，根据《简明手册》表4.2-36，取mi n /300r n w =，故实际切削速度： min /75.1171000
300
1251000
m n d v
w
w =??=
=
ππ
当min /300r n w =时，工作台每分钟进给量：
min /1800300125.0mm n z f f w z m =??=??=，取为980mm/min
本工序切削时间为：
05.0980
42
===
=f l t t m m min 工序07 粗铣叉口前后两侧面，以Φ15.8孔为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具；
刀具：YG6硬质合金端铣刀，10,400==Z mm d
机床：X61立式铣床 根据《切削手册》查得，
mm a z mm f p z 4,/13.0==。根据《简明手册》表4.2-36
查得，取：min /300r n w =，故实际切削速度：
m i n /7.371000
300
401000
m n d v w
w =??=
=
ππ
当m in /300r n w =时，工作台每分钟进给量应为：
min /3903001013.0mm n Z f f w z m =??=??=
查说明书，取
min /400mm f m =
计算切削基本工时：
mm y L 5.54105.445.44=+=?++=
因此，min 28.03905.54*22===
f L t m
m
工序09 粗精铣叉口20*5两内侧面，以Φ15.8孔为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹 具。
刀具：YG6硬质合金端铣刀，10,400==Z mm d
机床：X61立式铣床 根据《切削手册》查得，
mm a z mm f p z 4,/13.0==。根据《简明手册》表4.2-36
查得，取：min /300r n w =，故实际切削速度：
min
/7.371000
300
401000
m n d v w
w =??=
=
ππ
当m in /300r n w =时，工作台每分钟进给量应为：
min /3903001013.0mm n Z f f w z m =??=??= 查说明书，取
min /400mm f m =,计算切削基本工时：
mm y L 29101919=+=?++=
因此，min 1.0390
38
2===
f L t m m 精铣叉口20*5两内侧面，以Φ15.8孔为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具； 机床：X61立式铣床
刀具：硬质合金立铣刀（镶齿螺旋形刀片），由《切削手册》表3.6查得：s m v
/45.0=，
min /08.0,6,40mm f z d z ===,即27m/min ，因此
min /21440
27
10001000r d v
n w
s =??=
=
ππ。
现采用X61立式铣床，取 min /210r n w =，工作台每分钟进给量f m 应为：
min /8.100210608.0mm n z f f w z m =??=??=，
查机床使用说明书，取
min /100mm f m =。
铣削基本工时：min 19.0100
19
==
t m min 38.0219.02=?=t m
工序10 粗铣Φ14.2缺口，以Φ15.8孔为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具； 刀具：YG6硬质合金端铣刀，10,400
==Z mm d
机床：X61立式铣床 根据《切削手册》查得，
mm a z mm f p z 4,/13.0==。根据《简明手册》表4.2-36
查得，取：min /300r n w =，故实际切削速度：
min
/7.371000
300
401000
m n d v w
w =??=
=
ππ
当m in /300r n w =时，工作台每分钟进给量应为： min /3903001013.0mm n Z f f w z m =??=??=
查说明书，取
min /400mm f m =
计算切削基本工时：
mm L 892*5.92743=++= 因此，m in 23.0390
89===
f L t m m 精铣Φ14.2缺口，以Φ15.8孔为定位基准，采用X61立式铣床加专用夹具
刀具：YG6硬质合金端铣刀； 机床：X61立式铣床；
查《切削手册》表3.5，进给量为：min /0.1~5.0mm f z =，取为0.5mm/r
参考有关手册，确定min /124m v =，采用YG6硬质合金端铣刀，12,125==z mm d w ，
则：
min /316125
124
10001000r d v
n w
s =??=
=
ππ
现采用X61立式铣床，根据《简明手册》表4.2-36，取mi n /300r n w =，故实际切削速度： min /75.1171000
300
1251000
m n d v
w
w =??=
=
ππ
当min /300r n w =时，工作台每分钟进给量：
m in /1800300125.0mm
n z f f w z m =??=??=，取为980mm/min 本工序切削时间为：
05.098042===
=f l t t m
m min 工序11 钻Φ9孔，以Φ15.8孔为定位基准，采用Z525立式钻床并采用专用夹具 机床：Z525立式钻床
刀具：高速钢麻花钻
根据《切削手册》查得，进给量为=f 0.18～0.22mm/z,现取f=0.22mm/z ，v=17m/min ，
则：
m in /6029
17
10001000r d v
n w
s =??=
=
ππ
查《简明手册》表4.2-15，取min /600r n w =。所以实际切削速度为：
min /956.161000
600
91000m n d v w
w =??=
=
ππ
计算切削基本工时：
min 03.022.06009
.3=?=?++=
f y l t m
m 六、专用钻床夹具设计
1、夹具设计要求
已知工件材料为35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Φ8.4mm 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
+0.1
mm 的对称中心线为3.1mm ±0.1mm ；在径向方向的设计基准是孔Φ15.81F8的中心线，
其对称度要求为0.2mm ，该尺寸精度可以通过钻模保证。
②孔：15.81F8、槽14.20+0.1mm 和拨叉槽口50 0+0.1mm 是已完成的尺寸，钻底孔 Φ8.4mm 后攻螺纹M10.
③立钻Z525的最大钻孔直径为Φ25mm ，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Φ8.4mm 对基准孔Φ15.8F8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Φ8.4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；为保证孔对槽的位置尺寸3.1mm0.1mm，还应当限制Y的平移自由度。由于Φ8.4mm为通孔，深度方向的自由度Z的平移可以不加限制，因此，本夹具应当限制5个自由度。
孔Φ15.81F8是已经加工好的，且又是本工序要加工的孔Φ8.4mm的设计基准，按照基准重合原则，选择它作为主要定位基准是比较恰当的。若心轴水平放置并与钻床主轴垂直和共面，则所钻的孔与基准孔之间的垂直度与对称度就可以保证，其定位精度取决于配合间隙。
为限制自由度，应以拨叉槽口mm为定位基准。这时有两种定位方案。如图所
示图（a）是在叉口的一个槽面上布置了一个防转销；图（b）是利用插口的两侧面布置一个大削边销，其尺寸采用Φ51g6，从定位稳定和有利于夹紧来考虑，后一方案较好。
(a) (b)
为限制其自由度，定位元件的布置有以下三种方案：
a.以D面定位，这时定位基准与设计基准（槽不重合，设计基准与定位基准之
间的尺寸200.105mm所具有的误差必然会反映到定位误差中来，其基准不重合误差为
0.21mm，不能保证3.1mm0.1mm的需要。
b.以槽口两侧面中的任一面为定位基准，采用圆柱销单面定位，这时，由于设计基准是槽的对称中心线，属于基准不重合，槽口尺寸辩护所形成的基准不重合误差为0.05mm。
c.以槽口两侧面为定位基准，采用均有对称机构的定位零件（可伸缩的锥形定位销）定位，此时，定位基准与设计基准完全重合，定位间隙也可以消除。
在这三个方案中，第一方案不能保证加工精度；第二方案具有结构简单、定位误差可以保证的优点；第三方案定位误差为零，但结构比前两方案复杂些。从大批量生产的条件来看，第三方案虽结构复杂一点，却能完成加紧的任务，因此第三方案是较合适的。
2、夹紧机构的确定：当定位机构水平放置时，在Z525立钻上钻Φ8.4mm孔的钻削力
和扭矩具有定位心轴来承担。这时工件的夹紧可以有以下两种方案。
a.在心轴轴向施加轴向力夹紧。这时，可在心轴端部采用螺纹夹紧装置，夹紧力与切削力处于垂直状态。这种结构虽然简单，但装卸工件却比较麻烦。
b.在槽14.2mm中采用带对称斜面的偏心轮定位件夹紧，偏心轮转动时，对称斜面楔入槽中，斜面上的向上分力迫使工件孔Φ15.81F8与定位心轴的下母线紧贴，而轴向分力又使斜面与槽紧贴，使工件在轴向被偏心轮固定，起到了既定位（限制Y旋转自由度）又夹紧的作用。
显然，后一方案具有操作方便的优点。
总体结构
按设计步骤，先在各视图部位用双点画线画出工件的外形，然后围绕工件布置定位、夹紧和导向元件（见图3）,再进一步考虑零件的装卸、各部件结构单元的划分、加工时操作的方便性和结构工艺性的问题，使整个夹具形成一个整体。
图3
图4为该夹具的总体结构设计图，从该图可以看出，该夹具具有如下结构特点。
①夹具体采用整体铸件结构，刚性较好。为保证铸件壁厚均匀，内腔掏空。为减少加工面，各部件的结合面处设置铸件凸台。
②定位心轴6和定位防转扁销1均安装在夹具体的立柱上，通过夹具体上的孔与底面的平行度来保证心轴与夹具底面的平行度要求。
③为了便于装卸零件和钻孔后进行攻丝，夹具采用了铰链式钻模板结构。钻模板4用销轴3采用基轴制装在模板座7上，翻下时与支撑钉5接触，以保证钻套的位置精度，并用锁紧螺钉2锁紧
④钻套孔对心轴的位置，在装配时，通过调整模板座来达到要求。在设计时，提出了钻套孔对心轴轴线的位置度要求Φ0.04mm。来调整达到此要求后，在模板座与夹具体上配钻铰定位孔、打入定位销使之位置固定。
⑤偏心轮装在其支座中，安装调整夹具时，偏心轮的对称斜面的中心与夹具钻套孔中心线保持3.1mm±0.03mm的要求，并在调整好后打入定位销使之固定。
⑥夹紧时，通过手柄顺时针转动偏心轮，使其对称斜面楔入工件槽内，在定位的同时将工件夹紧。由于钻削力不大，故工作可靠
图4
确定夹紧机构
针对大批生产，选用偏向轮夹紧机构。
夹紧力计算
(1) 由表10-1得夹紧力 F
j =FL/ρ[tan(α+φ
1
)+tanφ
2
]，ρ=(R+esinβ)/cosα，
α=arctan[ecosβ/(R+esinβ)]
ecosβ= 3， e= 5， R=33， L=160
取偏心轮与夹紧面的摩擦系数和偏心轮与铰链轴的摩擦系数f一样，根据表10-2得，
f=0.2，则摩擦角φ
1=φ
2
=arctanf=
所以得：夹紧力 F
j
=5.3F （2）求切削力和切削扭矩：
拨叉专用夹具设计说明书
课程设计 机械制造工艺学课程设计拨叉钻孔的专用夹具设计 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 机电及自动化学院 2015年01 月26 日
课程设计 目录 前言................................................................................................................................................................ (1) 设计任务 (2) 1零件的工艺分析 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2零件的使用要求基本分析 (3) 1.3零件的工序特点 (3) 2.定位方案选择 (4) 2.1定位方案分析 (4) 2.1.1定位方案a (4) 2.1.2定位方案b (4) 2.2定位方案确定 (5) 3.夹紧方案选择 (5) 3.1夹紧方案 a (6) 3.2夹紧方案 b (6) 3.3夹紧方案确定 (6) 4夹具具体结构 (6) 4.1定位元件 (6) 4.2夹紧机构 (7) 4.3导向机
构 (7) 4.3.1钻模体机构 (7) 4.3.2.钻套的选择 (8) 4.3.3钻套高度的选择 (8) 4.3.4排屑间隙 (9) 5.定位误差 (9) 5.1定位误差分析 (9) 5.2定位误差计算 (9) 6夹紧力计算 (10) 6.1切削力计算 (10) 6.2实际所需夹紧力计算 (10) 6.3夹紧力校核.......................................................................................................................................... 11 7夹具精度分析与计算 (12) 8夹具总装 (12) 总结................................................................................................................................................................ .. (14) 参考文献 (1) 5 课程设计 前言 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了实习的基础上进行的一个教学环节。也是大学本科里的最后一次课程设计。这次设计为了使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺夹具问题。让我们初步具备设计一个中等复杂程度零件的机械加工工艺所需的夹具设计的能力，也是
换档拔叉零件的机械加工工艺及夹具设计
毕业设计说明书 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 陕西国防工业职业技术学院
目录 第一部分工艺设计说明书 (1) ………… 第二部分第14号工序夹具设计说明书……………………………………………………………………… 第三部分第11号工序刀具设计说明书……………………………………………………………………… 第四部分第11号工序量具设计说明书……………………………………………………………………… 第五部分毕业设计体会………………………………………………………………………………………… 第六部分参考资料……………………………………………………………………………………
第一部分工艺设计说明书 1.零件图工艺性分析 1.1零件结构功用分析 零件名称为拨叉，材料为QT600-3 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。 1.2零件技术条件分析 A、平面：自由公差保证尺寸74、16的厚度，保证14级精度，粗糙度为 Ra6.3。 保证尺寸14的厚度，保证8级精度，表面粗糙度Ra3.6. B、钻孔和镗孔：钻孔￠20H8保证内壁粗糙度Ｒa1.6 。并以￠20 H8为基准镗￠113H8的孔。保 证内壁粗糙度Ra6.3。此外还保证两孔的中心轴线为1140 . 5.0 1.3零件结构工艺性分析 图示拨叉（见附表1），结构较复杂。刚性好，主要表面为平面和孔，其尺寸精度和粗糙度较低。 工艺性较好。 2.毛坯选择 2.1毛坯类型 零件材料为QT600-3、考虑到零件的形状较复杂，铸铁具有成型容易，可加工性能良好、吸震性好，成本低等优点。因此选用铸铁。，公差等级为CT8。因零件为中批生产、考虑到经济合理性选用金属型铸造。 2.2毛坯余量确定 由于零件为中批量生产，故毛坯精度取普通级。又因为铸造选用金属型铸造。查表12-7得毛坯各尺寸余量为：顶面、侧面为8mm。低面为6mm。 2.3毛坯－零件合图草图 见附表2 3．机加工工艺路线确定 3.1加工方法分析确定 孔：￠20H8 Ra1.6 钻(IT12、Ra12.5)-扩（ IT10、Ra6.3）-铰（IT8、Ra1.6）￠113H9 Ra6.3 粗镗（IT12. Ra12.5）-半精镗（IT9. Ra6.3） ￠136H14 Ra3.2 粗镗（IT12. Ra12.5）-半精镗（IT10. Ra3.2 面： 35H14 Ra3.2 粗铣（IT12. Ra12.5）-精铣(IT10. Ra3.2) 74H14 Ra3.2 粗铣（IT12. Ra12.5）-精铣(IT10. Ra3.2) 3.2加工顺序的安排（宋体、加黑、小四） ……（宋体、五号）工艺流程图
CA6140车床拨叉钻孔夹具说明书
序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 一、零件的分析 （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。零件上方的φ25孔与操纵机构相连，二下方的φ60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速。 （二）零件的工艺分析 CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1. 以φ25mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为φ25H7mm通孔。 2. 以φ60mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的两个端面。主要是φ60H12的孔。 3. 铣16H11的槽 这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，
16H11mm的槽两侧面。 4. 以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。 这一组加工表面包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm的端面。 主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： （1）φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。 （2） 16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为0.08mm。 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）设计工序—钻Ф25孔的夹具。 （一）问题的提出 本夹具要用于钻Ф25孔，对Ф25孔的要求有：Ф25孔精度等级为IT7级，粗糙度为1.6。由于在此道序之后，还要对孔进行扩、铰、精铰，因此，在此道工序加工时，主要考虑如何提高生产率，降低劳动强度，而精度不是主要问题。 （二）夹具设计 一）定位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 在钻此孔时，只对此孔的端面进行了精铣，所以，在钻此孔时所用基准为粗基准。而粗基准选择有如下基本原则：
变速箱拔叉钻孔夹具设计
郑州轻院轻工职业学院 专科毕业设计（论文） 题目变速箱拔叉钻孔夹具设计 学生姓名姚祥 专业班级自动化101班 学号 院（系）机电工程系 指导教师(职称)周平（高级讲师） 完成时间 2012 年 变速箱拔叉钻孔夹具设计
摘要 本次设计是车床变速箱中拔叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。此拔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。基准选择以拔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
Abstract This design is a lather gearbox in the fork parts of the processing order of the processes and some special fixture design. This fork parts of the structure is more complex, the processing of the place is the main hole and plane. The design of first hole processing surface. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages to ensure their accuracy. Datum selection to fork the largest plane as a benchmark, to the processing of intermediate through hole, and then the processed hole as the precise basis. The main processing procedure arrangement is the first center hole locating and processing the top plane and the plane and the two plane of large hole, again with center hole positioned at the lower end of the big hole processing. While processing is to use the boring machine boring. Finally in the two hole as a reference, respectively, on the right side of the groove and the top surface of the processing thread bottom hole. The whole process selection of drilling, milling and boring machines. Workpiece positioning in machine tool selection of special clamping fixture, clamping means for manually clamping, clamping reliable, convenient operation. Therefore, high production efficiency, suitable for large quantities, assembly line processing. To meet the design requirements. Key words: process, positioning, clamping, special fixture
拨叉课程设计---拨叉设计及夹具设计
十字头工艺规程及夹具设计内容详细拨叉的建模与 加工仿真 《机械制造与自动化》毕业设计题目：CA6140车床拨叉加工工艺夹具设计
目录 目录 (1) 摘要 (2) 1.绪论 (3) 1.1课题背景及意义 (5) 1.2CA6140型普通车床简介 (6) 1.3夹具的发展趋势 (7) 1.4拨叉的加工工艺 (8) 1.5小结………………………………………………………… 2.拨叉C的加工工艺规程设计 (8) 2.1零件的分析 (9) 2.1.1零件的作用……………………………………………… 2.2确定生产类型 (9) 2.3确定毛坯 (9) 2.3.1确定毛坯种类 2.3.2确定铸件加工余量及形状 2.3.3绘制铸件零件图 2.4工艺工程设计 (10) 2.4.1选择定位基准 2.4.2制定工艺路线 2.4.3选择加工设备和工艺设备
2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 2.5确定切削用量及基本尺寸 (10) 2.6小结 3.铣床专用夹具设计 (10) 3.1铣床夹具 (11) 3.11铣床夹具的主要类型 (11) 3.12铣床夹具设计要点 (11) 3.2夹紧装置 (12) 3.2.1夹紧装置的组成 (12) 3.2.2对夹紧装置的基本要求 (12) 3.2.3夹紧力的作用点及其方向 3.2.4基本夹具结构 3.3夹具的设计 3.4.1定位基准的选择 3.4.2制定夹具方案 3.4.3夹具元件的选择 3.4.4定位元件的选择 3.5小结 4.结论 (13) 5.致谢 (13) 6.参考文献 (14)
一．拨叉的三维建模 采用SolidWorks2008完成拨叉的三维建模的过程如下： 1.绘制圆柱 首先，选择“前视基准面”进入草图绘制界面，以原点为圆心绘制直径为Φ的圆，如图1所示。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸40 mm 凸体/基体”，输入拉伸长度为85mm，如图2所示。 图1 图2 2．建立拨叉的外轮廓 选择“右视基准面”进入草图绘制界面，绘制如图3所示的草图，并添加相关的尺寸约束和几何约束。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸凸体/基体”，选择“两侧对称”，拉伸长度为40mm如图4所示。 图3 图4 3．建立拨叉的花键 选择拨叉的圆柱端面进入草图绘制界面，绘制如图5所示的直径为mm Φ 22 的圆。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸切除”，选择“完全贯穿”，如图6所示。
拨叉加工工艺及M8螺纹孔钻床夹具毕业设计论文
济南大学 机械工程学院 机械制造技术基础课程设计 设计者：对着太阳呓语 拨叉加工工艺及M8螺纹孔钻床夹具设计
机械制造专业课程设计任务书 题目：设计变速箱拨叉零件的机械加工工艺 规程及钻锁销孔钻床夹具 内容：（1）零件图 l张（2）毛坯图 l张 （3）机械加工工艺规程卡片 1套 （4）钻锁销孔钻床夹具装配图及零件图1套 （5）课程设计说明书 1份 原始资料：拨叉零件图1张（见附图1）； 生产纲领为8000台／年(每台一件)； 每日l班。 指导教师 系、部、室主任 教学院长 2013 年 6 月2 0 日
第1章 零件分析 1.1 零件的作用 拨叉是拖拉机变速箱的换档机构中的一个主要零件。拨叉头以24φmm 孔套在变速叉轴上，并用螺钉经H M 68-螺纹孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。 1.2 零件的工艺分析 由零件图1.1可知，其材料为45钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。 该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48～58HRC ；为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔021 .00 24+φmm 的垂直度要求为0.05mm ，其自身的平面度为0.08mm 。为保证拨叉在叉轴上有准 确的位置，改换档位准确，拨叉采用紧固螺钉定位。螺纹孔的尺寸为H M 68-。 拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；021 .00 24+φmm 孔和H M 68-孔的端面均为平面，可以 防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面(拨叉脚两端面、变速叉轴孔021 .00 24+φmm ，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床、攻丝的 粗加工就可以达到加工要求；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。由此可见，该零件的工艺性较好。 该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面和叉轴孔021 .00 24+φmm(H7)，在设计工艺规程时应重点予以 保证。
CA6140拨叉831005专用夹具设计说明书
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mm 03.008+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。mm 012.0018+和mm 03.008+槽上下表面。 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可先加工右端面，然后借助专用夹具加工另外的表面。 二 工艺规程设计 (一) 确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，灰铸铁，考虑到机床经常要变速和该零件的表面要求、产量、经济性等因素，决定选用铸造。由于零件年产量为2000件，达到中批量生产水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用金属型浇注铸造，这从生产率、保证加工精度上考虑，也是可行的。 (二) 基面的选择
拨叉零件钻锁销孔夹具设计说明书
洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称机械制造技术 设计课题拨叉零件钻锁销孔夹具设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 姓名 学号 2015 年 3 月 12 日
课程设计任务书 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名班级学号 课程名称：机械制造技术 设计题目：拨叉零件钻锁销孔夹具设计 设计内容： 为拨叉零件钻Φ8H7锁销孔。 1．装配图1张 2．零件图1张 3.夹具体图1张 4. 课程设计说明书1份 设计要求： 单件小批生产 设计（论文）开始日期 2015年 3 月 2 日 设计（论文）完成日期 2015年 3 月 13 日 指导老师
课程设计评语 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名班级学号 课程名称：机械制造技术基础 设计题目：拨叉零件钻锁销孔钻床夹具设计 课程设计篇幅： 图纸共 3 张 说明书共 15 页指导老师评语： 年月日指导老师
洛阳理工学院课程设计 目录 前言 (1) 第1章零件的分析 (2) 1.1 零件的作用 (2) 1.2 零件的工艺分析 (2) 1.3 设计准备工作 (3) 第2章定位方案设计 (5) 2.1 确定定位方案 (5) 2.2 选择定位元件 (5) 第3章夹紧机构设计 (6) 第4章钻孔导向装置设计 (7) 4.1 钻套的设计 (7) 4.2 钻模板的设计 (9) 第5章夹具体设计 (10) 第6章夹具装配图的绘制 (11) 6.1 制图比例1:1 (11) 6.2 定位、夹紧、导向，夹具体 (11) 总结 (12) 谢辞 (14) 参考文献 (16)
前言 机械制造技术课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械设计与制造专业学生应该学习的一门主要专业课。其目的在于：（1〕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，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 〔2〕为了开阔视野，掌握执照技术最新发展，开阔专业视野，培养复合型人才，处进先进制造技术在我国的研究和应用，“先进制照技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高学生综合运用机械设计基础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，通过课程设计训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 〔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。 零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破坏，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具在生产中应用十分广泛。
机械制造工艺学课程设计-CA6140拨叉(831005型号)零件的加工工艺规程及专用夹具设计(全套图纸)
机械制造工艺学课程设计 说明书 题目：设计CA6140拨叉（831005）零件的加工工艺规程及备工艺装（年产量为4000件） 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期：
目录 一、零件工艺性分析 (1) 1.1、零件的作用 (1) 1.2、零件的工艺分析 (1) 二、机械加工工艺规程设计 (2) 2.1、确定毛坯的制造形成 (2) 2.2、基准的选择 (2) 2.2.1粗基准的选择 (2) 2.2.2精基准的选择 (2) 2.3、制定工艺路线 (2) 2.3.1工艺路线方案一 (3) 2.3.2工艺路线方案二 (3) 三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 (4) 3.1、毛坯余量及尺寸的确定 (4) 3.2、确定工序 (4) 四、夹具的设计 (12) 4.1、提出问题 (12) 4.2、设计思想 (13) 4.3、夹具设计 (13) 4.3.1定位分析 (14)
4.3.2切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算 (14) 4.3.3夹具操作说明 (15) 五.体会 (15) 六．参考文献 (16)
一、零件工艺性分析 1.1、零件的作用 题目给定的零件是CA6140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进行工作。宽度为18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为18+0.0120mm的槽和滑 移齿轮的配合精度要求很高。 1.2、零件的工艺分析
二、机械加工工艺规程设计 2.1、确定毛坯的制造形成 零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查《金属机械加工工艺人员手册》表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为3±0.8mm。 2.2基准的选择 2.2.1 粗基准的选择 因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。 2.2.2精基准的选择 为保证定位基准和工序基准重合，以零件的下低面为精基准。 2.3、制定工艺路线 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。 2.3.1. 工艺路线方案一 工序： 1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。 2.粗、精铣削B面。 3.铣削8+0.030mm的槽。 4.铣削18+0.0120mm的槽。 5.拉花键。 2.3.2.工艺路线方案二 工序： 1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。以Ф40mm 圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。
CA6140车床拨叉831007课程设计--机床夹具设计解读
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。
拨叉钻孔夹具说明书
目录 第一部分设计任务书及课程设计的要求和内容加工 (2) 第二部分序言 (4) 第三部分拨叉Φ22mm孔的钻床夹具设计 (5) 第四部分.致谢与心得体会 (15) 第五部分参考文献 (16) 附录：夹具零件图与夹具装配图（草稿）.....................17(18) CAD图另图 (19)
第一部分： 山西大同大学煤炭工程学院09机械设计及其自动化专业《机械制造设备设计》设计任务书 设计题目：CA6140拨叉钻床夹具 设计要求：设计加工孔Φ22mm的钻床夹具 毛坯类型：铸件（两件铸在一起） 设计时间：2010.1217——2011.01.23 设计内容：1、熟悉零件图 2、绘制零件图（一张） 3、绘制夹具总装图 4、编写设计说明书 备注：CA6140车床拨叉831002毛坯图
序言 机械制造装备设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 制造背景： 机械制造离不开金属切削机床，而机床夹具则是保证机械加工质量、提高生产效率、减轻劳动强度、降低对工人技术的过高要求、实现生产过程自动化不可或缺的重要工艺装备之一。机床夹具被广泛用于制造业中，大量专用机床夹具的使用为大批量生产提供了必要条件。 在机床制造或修理中，常常遇到在圆柱上横穿孔的工件，这些工件的孔或螺纹孔的中心线不相交，需在车好圆柱后装配，画好孔的位置线，在按线加工孔或螺纹。以前当工件画好线后，用四爪卡盘按线进行安装，再加工内孔。在校正的过程中，调整夹在圆柱面上的两爪时，工件产生滚动，使划线孔的中心线产生角度位移，很难将工件校正，而产生加工废品。为此人们设计制造了夹具，通过30年的使用，效果很好。 制造意义： 夹具的制造在机械加工工艺中有着很重要的意义，从其作用和地位两方面可以得知。 一：机床夹具在机械加工中起着十分重要的作用，归纳起来，主要表现在一下几个方面。 1.缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本。 2.保证加工精度稳定加工质量。 3.降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。 4.扩大机床的工艺范围，实行一机多能。 5.在自动化生产和流水线生产中便于平衡生产节拍。 二：机床夹具在工艺系统中的地位： 夹具不同于其他环节，他在工艺系统中有着特殊地位，夹具的整体刚度对工件加工的动态误差产生着非常特殊的影响。当夹具的整体刚度远大于其他环节，工件加工的动态误差基本上只取决于夹具的制造精度和安装精度。因此设计夹具时，对夹具的整体刚度应给予足够重视。如因工艺系统其他环节的刚度不足而引起较大的系统动态误差时，也可以采取修正夹具定位元件的方法进行补偿。这就是夹具的能动作用
拨叉831006工艺规程及专用夹具设计详细
CA6140车床拨叉（831006型号）工艺规程及专用夹具设计详细说明粗镗半精镗φ55孔为例
目录 第一章机械加工工艺规程设计 (3) 一、零件的分析 (3) （一）拨叉的用途 (3) （二）拨叉的工艺分析 (3) 二、确定毛坯、绘制毛坯图 (3) （一）确定毛坯的制造方法···································错误！未定义书签。 （二）确定毛坯尺寸公差和机械加工余量 (3) （三）绘制零件毛坯图 (3)
第一章机械加工工艺规程设计 一、零件的分析 （一）拨叉的用途 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。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55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速。两件零件铸为一体，加工时分开。 （二）拨叉的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，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： 1小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔 2大头半圆孔Ф55 3小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。 由上面分析可知，可以粗加小头孔端面，然后以此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。再根据各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的加工工艺均可保证。 二．确定毛坯、绘制毛坯图 （一）确定毛坯的制造方法 已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 确定毛坯种类：零件材料为HT200。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，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》（后称《指导手册》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。 定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 （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φ40的外表面和底面为粗基准加工φ22孔的上表面。 （2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。因此选择精加工过的φ55mm孔为精基准，限制四个自由度。
拨叉夹具的课程设计
课程设计示例及相关内容讲解 图2-1、图2-2分别为某拖拉机用拨叉零件的零件图和三维图样。已知：零件材料为45钢，重量为4.5kg，年产量Q=8000台/年，m=1件/台。试为该拨叉零件编制工艺规程。
第一节 零件的工艺分析及生产类型的确定 一、 零件的作用 该拨叉应用在某拖拉机变速箱的换档机构中。拨叉头以30mm φ孔套在变速叉轴上，并用销钉经8mm φ孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。 该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨 叉脚两端面、叉轴孔0.021 030(7)mm H φ+和锁销孔00.0158mm φ-，在设计工艺规程时应 重点予以保证。
二、 零件的技术要求 1.示例 该拨叉的全部技术要求列于表2-1中。 该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48~58HRC ；为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔 0.021030mm φ+的垂直度要求为0.1mm ，其自身的平面度为0.08mm 。为保证拨叉在叉 轴上有准确的位置，改换档位准确，拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为 00.0158mm φ-，且锁销孔的中心线与叉轴孔中心线的垂直度要求为0.15mm 。 综上所述，该拨叉件的各项技术要求制定较合理，符合该零件在变速箱中的功用。 2.相关内容讲解——分析零件的技术要求 对零件的技术要求进行分析，应包括以下内容： 1） 掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。 2） 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法和拟定工艺路 表2-1 拨叉零件技术要求表
拨叉831002夹具课程设计报告书
目录: 前言 (2) 一、零件的工艺分析以及生产类型的确 (3) （一）零件的用途 (3) （二）零件的技术要求 (3) （三）审查零件的工艺性 (3) （四）确定零件的生产类型 (4) 二、确定毛坯、绘制毛坯简图 (4) (一)选择毛坯 (4) （二）确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (4) 三、拟定拨叉工艺路线 (5) （一）定位基准的选择 (5) （二）表面加工方法的确定 (5) （三）加工阶段的划分 (6) (四）工序的集中与分散 (6) (五)工序顺序的安排 (6) （六）确定工艺路线 (7) 四、机床设备及工艺装备的选用 (8) （一）机床设备的选用 (8) （二）工艺装备的选用 (8) 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (8) 六、切削用量、时间定额的计算 (10) （一）切削用量的计算 (10) （二）时间定额的计算 (14) 七、夹具的设计 (22) （一）问题的提出 (22) （二）夹具的设计 (22) 八、课程设计总结 (23) 参考文献 (24)
前言 “机械制造技术基础课程设计”是机械类专业重要的实践教学环节，旨在培养学生设计“机械加工工艺规程”和“机床卡具”的工程实践能力。 机械制造工艺规程课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、一部分专业课进行的。大学两年半年来对机械相关知识学习的一次总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 通过本次课程设计，我们应该得到下述几方面的锻炼： 1、能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，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、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。 2 、提高机械结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 、学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 由于能力有限，本课程设计尚有很多不足之处，希望老师给予指导。
制定拨叉的加工工艺及钻花键底孔的钻床夹具设计说明书样本
制造工艺学课程设计 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目 制定831005拨叉的加工工艺, 设计钻φ22023.00 花键底孔的钻床夹具 设计者 指导教师 哈 尔 滨 理 工 大 学 .9.23 目 录 一、 机械制造工艺及夹具课程设计任务书………错误!未定义
书签。 二、序言……………………………………………错误!未定义书签。 三、零件的分析 (3) ( 一) 零件的作用 (3) ( 二) 零件的工艺分析 (3) 四、工艺规程设计 (4) ( 一) 确定毛坯的制造形式 (4) ( 二) 基面的选择 (4) ( 三) 制定工艺路线 (4) ( 四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.5 ( 五) 确定切削用量及基本工时 (5) 五、夹具设计 (8) ( 一) 问题的提出 (8) ( 二) 夹具设计 (8) 六、总结 (9) 七、参考文献 (10) 机械制造工艺学课程设计任务书
题目: 制定831005拨叉的加工工艺, 设计钻φ22023.00 花键 底孔的钻床夹具 内容: 1. 填写设计任务书; 2. 制定一个中等零件的加工工艺过程, 填写工艺 过程卡和工序卡各一张; 3. 设计指导老师指定的工序夹具, 绘制全套夹具 图纸, 要求计算机绘图; 4. 编写设计说明书一份, 按照毕业论文的格式写, 要求打印文稿。 班级 机械07-5 学生 李林 指导教师 敖晓春 教研室主任 9月 序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要
拨叉夹具设计.doc
目录 目录 (1) 摘要 (2) 一、分析零件图 (3) 1.1 零件作用 ............................................. 错误 ! 未定义书签。 1.2 零件的工艺分析 ....................................... 错误 ! 未定义书签。 二、确定毛坯 ............................................ 错误 ! 未定义书签。 三、工艺规程设计 ............................................. 错误 ! 未定义书签。 3.1 基面的选择 ........................................... 错误 ! 未定义书签。 3.2 精基准的选择 (7) 四工序加工计算 (8) 五、夹具的设计 ............................................... 错误 ! 未定义书签。 5.1 定位误差分析 ......................................... 错误 ! 未定义书签。 5.2 工件的夹紧 ........................................... 错误 ! 未定义书签。 5.2.1. 加紧位置的组成 .................................... 错误 ! 未定义书签。 5.2.2. 加紧力的方向 (18) 5.2.3. 加紧力的作用点 (18) 5.2.4. 加紧力的大小 ...................................... 错误 ! 未定义书签。 5.2.5. 夹具的精度分析 (21) 参考文献 (22) 任务书 1、分析零件图 1.1 零件作用 拨叉是传动系统中用来拨动滑移齿轮，以实现系统调速、转向的零件。其小头通过与轴的过盈配合来传递凸轮曲线槽传来的运动；大头的内部突起处与滑移齿轮的凹槽配合。 1.2 零件的工艺分析 1、零件选用材料为 ZG310-570。 ZG310-570 生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差，脆性高，不适合磨削。