车床拨叉831005夹具设计使用说明
CA6140车床的拨叉831005__课程设计说明书
东华理工大学长江学院机械制造工艺课程设计院系：机械与电子工程系专业：机械工程及自动化班级：1130010学号：1130010328姓名：刘家飞指导老师：余宏涛2014/5/30目录1、零件的工艺性分析 (3)1.1拨叉的用途 (3)1.2拨叉的技术要求 (3)1.3审查拨叉的工艺性 (4)2、确定毛坯、绘制毛坯,三维建模简图 (4)2.1选择毛坯 (5)2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量 (5)2.2.1 公差等级 (5)2.2.2 铸件重量 (6)2.2.3 零件表面粗糙度 (6)2.2.4 机械加工余量 (6)2.2、绘制铸件毛坯简图 (7)3、拟定拨叉工艺路线 (8)3.1定位基准的选择 (8)3.1.1 粗基准的选择 (8)3.1.2 精基准的选择 (8)3.2 表面加工方法的选择 (8)3.3 工序集中与分散 (9)3.4 工序顺序的安排 (9)3.5 确定工艺路线 (9)4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定： (11)5、确定切削用量及基本工时 (12)6、夹具的设计 (17)7.、参考文献 (20)8、设计的感想与体会 (21)序言机械制造工艺学课程设计是我们在我们学完了了大学的全部的基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是对我们毕业之前对所学的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，因此在大学四年中占有重要的地位。
就个人而言，我希望能通过这次课程设计，进行一次适应性的锻炼。
由于能力有限，设计尚有许多不足，恳请各位老师给以指导。
1、零件的工艺性分析对于拨叉831005采用HT200，铸造工艺优点：1）适用范围广2）铸造法能采用的材料广3）成本低廉、综合经济性能好、能源、材料消耗及成本为其他金属成形方法所不及的。
1.1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。
CA6140拨叉831005专用夹具设计说明书(全套图纸)
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。
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。
mm 012.0018+和mm 03.008+槽上下表面。
拨叉831005设计说明书
加工余量为 2.8mm，精加工余量为 0.2mm。加工余量一共是 3mm。 毛锻件尺寸 零件尺寸 mm 27 单面加工余量 3 1 2.5 铸件尺寸 mm 27 尺寸偏差
22 25
24 30
3
2.3 绘 制 毛 坯 图
1
拨 叉 831005 1. 零 件 图 分 析
备注
1.1 零 件 的 功 用 题目给定的零件是 CA6140 拨叉（见附图 1）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 工 艺 分 析 CA6140 拨叉共有两组加工表面。 （1） 、以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括 Φ 25+0.0230mm 的六齿方花键孔、Φ 22+0.280 花键底孔两端的 2X150 到角和距中心线为 27mm 的平面。 （2） 、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。
目录
1.零件图分析.................................................................................................................................... 2 1.1 零件的功用.................................
CA6140车床拨叉831005加工工艺装备及拉削Φ6毛坯花键孔夹具设计【831005BC006】+图纸
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+0.012mm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+0.012mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。
1.2、零件的工艺分析该拨叉的全部技术要求列如下表: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+0.03mm的槽。
mm的槽。
4.铣削18+0.0125.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。
2.拉花键。
以花键中心线及右端面为基准，3.铣削槽B面。
拔叉831005设计说明书
机械制造工艺课程设计说明书题目：设计拔叉的机械加工工艺规程学院：装备制造学院班级：机械09-1姓名：王新宇指导教师：完成日期：2013年3月6日前言机械制造指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的工业部门。
机械制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。
随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。
各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。
数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。
特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。
所以加工工艺的优秀与否就决定了产品加工质量的好坏、生产效率的高低以及工人操作各类机床加工装备时的难易程度。
机械加工工艺规程就是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。
本次机械制造工艺课程设计的内容是“拔叉-831005”的机械加工工艺规程设计。
由于学生水平有限，说明书中难免存在疏漏及不当之处，希望各位老师予以指导。
目录封面 (1)前言 (2)目录 (3)一、设计目的 (4)二、零件分析 (4)（一）零件简介 (4)（二）零件的作用 (4)（三）零件的工艺分析 (4)三、工艺规程设计 (5)（一）确定毛坯的制造形成 (5)（二）基准的选择 (5)（三）制定工艺路线 (6)（四）机械加工余量 (6)（五）确定切削用量及基本工时 (7)工序Ⅰ：车削A面 (7)工序Ⅱ：拉花键孔 (9)工序Ⅲ：粗铣、精铣B面 (10)mm槽 (11)工序Ⅳ：铣削8+0.03+0.12mm槽 (12)工序Ⅴ：铣削18工序Ⅵ：磨削18mm槽 (12)设计小结 (13)参考文献 (14)一、设计目的本次机械制造工艺课程设计是在完成机械制造工艺学理论课程以及大部分专业课程后，在进行了金工实训的基础上进行的课程设计。
拨叉831007零件工艺规程与夹具设计说明
拨叉831007零件工艺规程及夹具设计1前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，为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
2零件的分析2.1零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。
2.2零件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：2.2.1小头孔0.02122+-Φ以及与此孔相通的8Φ的锥孔、8M 螺纹孔 2.2.2大头半圆孔Ф4.00552.2.3拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，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，可以粗加工拨叉底面，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。
3 确定生产类型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。
车床拨叉831005夹具设计说明书
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但因零件的材料为HT200，不能进行锻造，因此选择铸造。
毛坯零件图如下：1.2、基准的选择（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）精基准的选择。
为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。
1.3、制定工路线方案一工序：（1）铸胚（2）粗、精车端面。
（3）钻圆柱孔成Φ20并扩花键底孔到Φ22。
（4）倒两端15°倒角。
（5）粗、精铣削B面。
（6）铣8+00。
03mm的槽。
（7）铣18+00.011mm的槽。
（8）拉花键。
（9）去毛刺。
（10）终检。
方案二工序：（1）铸胚。
（2）粗、精车端面。
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
（3）钻圆柱孔成Φ20mm并扩花键底孔到Φ22mm。
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
（4）倒两端15°倒角。
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
（5）拉花键。
以A面为基准（6）粗、精铣削B面。
以花键的中心线及A面为基准。
（7）铣8+00。
03mm的槽。
以花键的中心线及A面为基准。
（8）铣18+00.011mm的槽。
以花键的中心线及A面为基准。
（9）去毛刺。
（10）终检。
方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在第八道工序。
但此方案中5、6、7工序很难对工件进行精确的定位和加紧。
方案二中，把花键放在第五道工序，这样，方案二中的6、7、8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6、7、8道工序的定位基准。
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机床夹具设计说明
一、工艺规程的设计
1.1、确定毛坯的制造形式
考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，故可选用铸件或锻件。
但因零件的材料为HT200，不能进行锻造，因此选择铸造。
毛坯零件图如下：
1.2、基准的选择
（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）精基准的选择。
为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。
1.3、制定工路线
方案一
工序：
（1）铸胚
（2）粗、精车端面。
（3）钻圆柱孔成Φ20并扩花键底孔到Φ22。
（4）倒两端15°倒角。
（5）粗、精铣削B面。
（6）铣8+00。
03mm的槽。
（7）铣18+00.011mm的槽。
（8）拉花键。
（9）去毛刺。
（10）终检。
方案二
工序：
（1）铸胚。
（2）粗、精车端面。
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
（3）钻圆柱孔成Φ20mm并扩花键底孔到Φ22mm。
以Ф40mm 圆柱面为粗基准。
（4）倒两端15°倒角。
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
（5）拉花键。
以A面为基准
（6）粗、精铣削B面。
以花键的中心线及A面为基准。
（7）铣8+00。
03mm的槽。
以花键的中心线及A面为基准。
（8）铣18+00.011mm的槽。
以花键的中心线及A面为基准。
（9）去毛刺。
（10）终检。
方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在第八道工序。
但此方案中5、6、7工序很难对工件进行精确的定位和加紧。
方案二中，把花键放在第五道工序，这样，方案二中的6、7、8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6、7、8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，经小组讨论最后一致认为采用方案二比较合理。
以上工艺过程见机械加工工艺过程综合卡片。
二、专用夹具设计
2.1问题指出
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。
经过小组讨论及与老师协商，决定设计第7和第8道工序——铣宽为8+00。
03mm和18+00.011mm槽的铣床夹具。
本夹具将用与X63卧式铣床。
刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工。
本夹具主要用来铣宽为80+0。
03mm和18+00.011mm的槽，由于采用精密级高速钢直齿三面刃铣刀，一次铣削，所以主要应该考虑如何提
高劳动生产率，降低劳动强度。
2.2夹具设计
（1）定位基准的选择。
由零件图可知，宽为80+0。
03mm 和18+00.011mm 的槽，其设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面
（A ）为定位基准。
因此选用工件以加工右端面（A ）和花键心轴的中心线为主定位基准。
为提高加工效率，现决定精密级高速钢直齿三面刃铣刀，一次铣削。
（2）切削力及夹紧力的计算。
刀具：高速钢直齿三面刃铣刀，mm 63φ，14=Z ,则：
F F F F w qr
o u e y z x p F n d Z
a f a C F =（见《切削手册》表3.28）
式中，650=F C ,mm a P 1.3=，0.1=F x ，mm f z 08.0=，mm a e 40=（在加工面上测量的近似值）86.0=F u ，mm d o 63=，86.0=F q ，0=F W ,20=Z ,所以：=⨯⨯⨯⨯==86
.086.072.00.163144008.01.3650F F F F w qr o u e y z x p F n d Z
a f a C F 3095.93(N) 水平分力：52.340593.30951.11.1=⨯==F F H (N)
垂直分力：78.92893.30953.03.0=⨯==F F V (N)
在计算切削力时，必须考虑安全系数K:
4321K K K K K =
式中 1K —基本安全系数，1.5；
2K —加工性质系数，1.1；
3K —刀具钝化系数，1.1；
4K —断续切削系数，1.1。
则 12.679952.34051.11.11.15.1'=⨯⨯⨯⨯==H FF F (N) 实际加紧力N 为
()H KF f f N =+21
所以 2
1f f KF N H += 式中，1f 及2f 为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，25.021==f f 。
则：
56.339925
.025.012.679921=+=+=f f KF N H （N ） 螺母选用M16X1.5细牙三角螺纹，由《机械设计（第八版）》螺纹连接的预紧力公式，产生的加紧力为
()⎥⎦⎤⎢⎣
⎡--++=202030302032tan /2d D d D f d T F c v ϕψ 其中：T=19000N ·M,d 2=14.8mm, ψ=2°29′,D 0≈1.5d,f c =1.5, v ϕ=arctan1.155f(f 为摩擦系数，无润滑时f ≈0.1～0.2
解得F 0=10405N
因为F 0>N,故本夹具可安全工作。
（3）定位误差分析
由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。
径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无基准不重合度误差。
即不必考虑定位误差，只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。
（4）夹具设计及操作的简要说明
如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸。
夹具上装有对刀块装置，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）；以有利于铣削加工。
铣床夹具的装配图及夹具零件图分别见附图3及附图6。
附图3 铣床夹具装配图
附图4 铣床夹具装配效果图（等视图）
附图5 铣床夹具装配效果图（半剖图）
附图6 铣床夹具零件图。