831005拨叉铣床夹具设计说明书
目录
设计说明 (2)
1、零件的分析 (3)
1.1.零件的作用 (3)
1.2.零件的工艺分析 (3)
2、工艺规程设计 (4)
2.1.确定毛坯的制造形式 (4)
2.2.基准的选择 (4)
2.3.制定工艺路线 (4)
2.4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定 (5)
3、夹具设计 (7)
3.1.镗孔夹具设计研究原始质料 (8)
3.2．定位基准的选择 (8)
3.3.切削力及夹紧力的计算 (8)
4、设计体会语 (10)
参考文献 (11)
设计说明
通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！
在此次设计中我们主要是设计831005拨叉的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，尤其是君老师，在此表示感！
课程设计是在课程实习的基础上进行的，根据自己的设计课题，在课程实习期间认真调查研究、搜索资料。
本次设计是提高CA6140车床上拨叉的加工效率，设计正确的加工工艺路线，以及某道工序的夹具。这次设计涉及到机床，机械加工工艺，工装夹具等机制专业的几乎所有的专业基础知识。是一次全面地，系统地检查自己在大学期间对专业知识学习的情况，在整个设计过程中做到严谨认真，一丝不苟的精神，尽量使自己的设计达到理想的水平，通过独立的查找资料，分析，计算完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，设计了这套比较完整的加工工艺路线，使自己对机制专业有了更深刻的认识。
由于时间短促，经验不足以及水平有限，本次设计难免许多不妥和错误之处，敬请批评指正，以便及时改正。
一、零件的分析
1.零件的作用
题目给定的零件是831005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8+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8+0.0120mm的槽和滑
移齿轮的配合精度要求很高。
2.零件的工艺分析
831005拨叉共有两组加工表面。
以花键孔的中心线为基准的加工面
这一组面包括?25+0.230mm的六齿方花键孔、?22+0.280花键底孔两端的2X150到角和距中心线为27mm的平面。
以工件右端面为基准的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽
经上述分析可知，对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面
二、工艺规程设计
1.确定毛坯的制造形式
零件的材料为HT200，由于零件形状规，可以直接用铸造，属于中批生产。
2.基准的选择
基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无常进
（1）粗基准的选择
粗基准选择一般的原则：1.保证相互位置要求的原则 2.保证加工表面加工余量合理分配的原则 3.便于装夹的原则 4.粗基准一般不得重复的原则。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证831005拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从831005拨叉零件图分析可知，选择作为831005拨叉加工粗基准。
（2）精基准的选择原则
选择精基准的原则：1.基准重合原则 2.统一基准原则 3.互为基准原则 4.自为基准原则 5.便于装夹原则。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证831005拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从831005拨叉零件图分析可知，它的底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大，适于做精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使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。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。
选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹方便。
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。
精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。
3.制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，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保证。
（1）工艺路线方案一
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。
6.终检
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。
2.拉花键。以A面为基准，
3.铣削槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具
4.铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床
加专用夹具。
5.铣削8+0.030mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加
专用夹具。
6.终检
（3）工艺方案的比较和分析
上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。
以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”
综上所述将方案的加工工艺路线定制如下：
工序：
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。
拉花键。以A面为基准，
铣削槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具
铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。铣削8+0.030mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。终检
以上工艺过程详见附表“机械加工工艺过程综合卡片”。
4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定
加工工件尺寸：8+0.03
mm , 长度L=40mm
加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8 用乳化液冷却
机床：X62W
1)选择刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。所以铣刀精度为精密级K8
铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°
ao=12°an=6°Z=16
2)选择切削量
由于槽的深度为8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm
由《切削用量简明手册》表 3.3 确定f=0.15-0.3mm/r 现取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z
3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨损量为
0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中
4) 决定切削速度Vc和每齿进给量V
f
、由《切削用量简明手册》3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82 ,
Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =82.86m/min
n=1000×Vc/πdo=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min
根据X62W型铣床说明书选nc=375r/min
实际速度Vc=πdonc/1000=74.2m/min
选Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根据X62W型铣床说明书选选Vf=110mm/min fzc=110/375×16=0.018mm/z
1)机床功率：根据《切削用量简明手册》表3.28 公式
圆周力 fc=(CFa
p xf f
z
yF a
e
VF Z/d
o
aF n W F)K F C KTV=0.90 KMFC=0.94
由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28
Fc=(CFa
p xf f
z
yF a
e
VF Z/d
o
qF n W F)K F C=30X8X0.018X8/63X375=505.6N
M=FCdo/2×103=15.9N?M
Pc=FcVc/1000=1.18km 根据X62W型铣床说明书，功率足够。
6) 基本工时基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm