任务书(CA6140车床变速拨叉机械加工工艺及加工拨叉工作面夹具设计)五篇

第一篇：任务书(CA6140车床变速拨叉机械加工工艺及加工拨叉工作面夹具设计)

制造技术课程设计任务书

设计内容（需明确列出研究的问题）：

设计CA6140车床变速拨叉机械加工工艺及加工拨叉工作面夹具，生产类型为中等批量。具体内容包括：

1、毛坯设计——画出毛坯工艺简图；

2、机械加工工艺设计——制订出零件的机械加工工艺规程；

0.073、夹具设计——完成指定工序（拨叉工作面20

0.21加工工序）的夹具结构设计； 设计题目：CA6140车床变速拨叉机械加工工艺及加工拨叉工作面夹具设计

4、说明书——对工艺设计及夹具设计的详细说明。

资料、数据、技术水平等方面的要求：

1、毛坯设计

正确确定毛坯类型、加工余量、余块、分型面或分模面、浇注位置、拔模斜度、收缩率、尺寸及型芯尺寸等，并正确绘制毛坯工艺简图。

2、工艺设计

（1）能正确选择定位基准；

（2）能根据工件各加工表面的技术要求和规定的生产条件合理选择表面加工方案，并拟定出工艺路线；

（3）能运用查表的方法确定各表面加工余量及切削用量；

（4）能正确确定工序尺寸及公差；

（5）能正确选择刀具、量具和机床等工艺装备；

（6）能运用规定的符号正确绘制工序图，正确标注各项技术要求。

3、夹具设计

（1）能够正确选择和设计定位元件、夹紧元件及夹紧装置；

（2）能够正确进行定位误差的分析计算；

（3）能够正确计算夹紧力，合理布置夹紧力的作用位置及方向；

（4）能够按照制图标准运用必要的视图完整地表达夹具结构；

（5）能够完整、正确地标注夹具装配图尺寸及技术要求。

4、说明书

（1）内容要完整、充实，文字叙述条理清楚，重点突出；

（2）各项分析计算完整、正确。

第二篇：拨叉类零件加工工艺示例

拨叉零件加工

完成图所示拨叉零件加工。

图1拨叉

一、分析零件工艺结构性；

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。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。（1）以φ14为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ14的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置要求（2）以φ40为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ40的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求,即φ40的孔上下两个端面与φ14的孔有垂直度要求。

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、选用毛坯或明确来料状况；

零件材料为ZG45。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，故选择铸件毛坯。有的采用HT200

三、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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

（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φ14孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个φ25作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削

（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。

四、制订工艺路线

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。工序一 以φ5外圆为粗基准，粗铣φ14孔下端面。工序二 精铣φ14孔上下端面。

工序三 以φ14孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ14孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。

工序四 以φ14孔为精基准，钻、扩、铰、精铰φ40孔，保证空的精度达到IT7。工序五 切断。

工序六 以φ14孔为精基准，粗铣φ40孔上下端面。

工序七 以φ14孔为精基准，精铣φ40孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07。

五、确定加工设备、工装、量具和刀具或辅助工具； 机床：X6140卧式铣床。摇臂钻床

刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀，硬质合金锥柄机用绞刀，高速钢麻花钻钻头

量具：千分尺，游标卡尺 拨叉所用的夹具如下图7-2所示。

图2拨叉夹具

六、填写工艺文件 相关理论知识

车床主要用于加工零件的内、外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹以及端平面等。根据加工特点和夹具在机床上安装的位置，将车床夹具分为两种基本类型。1.车床夹具的类型

（1）安装在车床主轴上的夹具

这类夹具，加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运动。

（2）安装在滑板或床身上的夹具

对于某些形状不规则和尺寸较大的工件，常常把夹具安装在车床滑板上，刀具则安装在车床主轴上作旋转运动，夹具作进给运动。加工回转成形面的靠模属于安装在床身上的夹具。2.车床专用夹具的典型结构 2.1心轴类车床夹具

心轴类车床夹具多用于工件以内孔作为定位基准，加工外圆柱面的情况。常见的车床心轴有锥柄式心轴、顶尖式心轴等。

图3心轴

2.2角铁式车床夹具

角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体。它常用于加工壳体、支座，接头类零件上的圆柱面及端面。当被加工工件的主要定位基准是平面，被加工面的轴线对主要定位基准面保持一定的位置关系（平行或成一定的角度）时，相应地夹具上的平面定位件设在与车床主轴轴线相平行或成一定角度的位置上。

图4角铁式车床夹具 1-平衡块2-防护罩3-钩形压板

2.3花盘式车床夹具

花盘式车床夹具的夹具体为圆盘形。在花盘式夹具上加工的工件一般形状都较复杂，多数情况是工件的定位基准为圆柱面和与其垂直的端面。夹具上的平面定位件与车床主轴的轴线相垂直。

图5花盘式夹具

1-平衡块2-工件3-压板4-螺栓

2.4安装在拖板上车床夹具

通过机床改装（拆去刀架，小拖板）使其固定在大拖板上，工件直运动，刀具则转动。这种方式扩大车床用途，以车代镗，解决大尺寸工件无法安装在主轴上或转速难以提高的问题。3.车床夹具设计要点（1）定位装置的设计要求

在车床上加工回转面时 要求工件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置，必须保证这一点。因此，对于轴套类和盘类工件，要求夹具定位元件工作表面的对称中心线与夹具的回转轴线重合。对于壳体、接头或支座等工件，被加工的回转面轴线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。（2）夹紧装置的设计要求

在车削过程中，由于工件和夹具随主轴旋转，除工件受切削扭矩的作用外，整个夹具还受到离心力的作用。此外，工件定位基准的位置相对于切削力和重力的方向是变化的。因此，夹紧机构必须产生足够的夹紧力，自锁性能要可靠。对于角铁式夹具，还应注意施力方式，防止引起夹具变形。（3）夹具与机床主轴的连接 车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的回转精度有决定性的影响。因此，要求夹具的回转轴线与主轴轴线应具有尽可能高的同轴度。心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。有的心根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式；

图6 1)对于径向尺寸D<140mm，或D<(2～3)d的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧。这种连接方式定心精度较高。如图6上图所示

2)对于径向尺寸较大的夹具。一般通过过渡盘与车床主轴头端连接。过渡盘的使用，使夹具省去了与特定机床的联接部分，从而增加了通用性，即通过同规格的过渡盘可用于别的机床。同时也便于用百分表在夹具校正环或定位面上找正的办法来减少其安装误差。因而在设计圆盘式车床夹具时，就应对定位面与校正面间的同轴度以及定位面对安装平面的垂直度误差提出严格要求。如图6中下所示（4）总体结构设计要求

车床夹具一般是在悬臂的状态下工作，为保证加工的稳定性，夹具的结构应力求紧凑、轻便，悬伸长度要短，使重心尽可能靠近主轴。由于加工时夹具随同主轴旋转，如果夹具的总体结构不平衡，则在离心力的作用下将造成振动，影响工件的加工精度和表面粗糙度，加剧机床主轴和轴承的磨损。因此，车床夹具除了控制悬伸长度外，结构上还应基本平衡。角铁式车床夹具的定位装置及其它元件总是安装在主轴轴线的一边，不平衡现象最严重，所以在确定其结构时，特别要注意对它进行平衡。

平衡的方法有两种：设置配重块或加工减重孔。

为保证安全，夹具上的各种元件一般不允许突出夹具体圆形轮廓之外。此外，还应注意切屑缠绕和切削液飞溅等问题，必要时应设置防护罩。

4.车床夹具的安装误差

夹具的安装误差值与下列因素有关：

（1）夹具定位元件与本体安装基面的相互位置误差。（2）夹具安装基面本身的制造误差以及与安装面的连接误差。1）对于心轴。夹具的安装误差就是心轴工作表面轴线与中心孔或者心轴锥柄轴线间的同轴度误差。

2）对于其它车床专用夹具，一般使用过渡盘与主轴轴颈连接。当过渡盘是与夹具分离的机床附件时，产生夹具安装误差的因素是：定位元件与夹具体止口轴线间的同轴度误差，或者相互位置尺寸误差；夹具体止口与过渡盘凸缘间的配合间隙，过渡盘定位孔与主轴轴颈间的配合间隙 5.思考与练习

试编制如下零件的加工艺过程。

第三篇：拨叉的制造工艺夹具设计说明书

南京农业大学

机械制造工艺学课程设计说明书

设计题目：拨叉的工艺制造及夹具设计

学生姓名： 闫彪

学生学号： 30309210 院（系）： 工学院 年级专业： 车辆工程 指导教师： 徐秀英

2012年5月31日

目录

一 设计说明„„„„„„„„„„„„„„„ 2

二 零件分析„„„„„„„„„„„„„„„

三 工艺工程设计„„„„„„„„„„„„„

四 家具设计„„„„„„„„„„„„„„„

五 设计心得„„„„„„„„„„„„„„„

六 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„4 11 13 13

一、设计说明

机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这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。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。

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。

二、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。它位于厢体内部：主要作用是传递纽距，帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有8mm的筋板0。022支撑，零件中部有250的花键孔，上平面分别有M8的螺纹孔和5mm的锥孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配.。

(二)零件的工艺分析：

本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,而有位置要求,还有两组孔,也有位置和精度要求。

1、零件左端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。

2、零件顶面，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以后的孔加工，为达到题目要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，表面粗糙度为3.2。.最终达到要求。

0。0223、以顶面为基准加工250的花键孔，此面表面粗糙度为6.3。采用钻，扩即达到要求。4、18mm的槽加工，此槽侧面粗糙度为3.2，底面粗糙度为6.3即采取粗铣、半精铣，两步工序能达到要求。

5、加工M8螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知底孔为φ6.7，考虑到工艺要求我们采取钻、攻丝两步工序。

6、加工M5锥孔，由《机械加工工艺手册》查知.配钻方式加工。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。

由以上工艺过成的完成，本零件也按要求加工完成。

三、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式。

由零件要求可知，零件的材料为HT200，考虑到本零件在具体工作的受力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。

（二）基准面的选择

基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。

粗基准的选择对于本拨叉来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以出加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求，对于精基准而言，主要应考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题0。021目我们以250的孔为精基准，基本满足要求。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，是应该使两件的几何形状、尺寸精度及位置精度 等技术要求得到妥善保证，在生产纲领一确定成批生产的情况下，我们尽量集中工序，除此之外我们还应该考虑经济效益，工艺简单工序集中，尽量降低成本。

工艺路线方案： 工序：1/、铸造；

2/、时效处理；

3/、粗铣、半精铣左端面；

4/、粗铣、半精铣顶面；钻、扩22孔；

5/、钻、扩22孔；

6/、车26倒角

7/、拉花键孔；

8/、铣18mm槽；

9/、钻M8底孔φ6.7、攻丝M8，配钻M5锥孔

10/、去刺

11/、检验。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“拨叉”零件的材料为HT200，硬度HB170—200，毛坯重量约为1kg,生产类型为成批量生产，采用砂型铸造，13级精度以下。（批量生产）

根据上述原始资料及加工工艺，分别对个加工表面的机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸确定如下：

1．零件端面：

此面是粗基准，是最先加工的表面，由《机械加工工艺设计实用手册》表6-92及公式（6-16）计算底面加工余量。

e=CAmax式中

e

——余量值；

0.2A0.15

Amax ——铸件的最大尺寸；

A

——加工表面最大尺寸；

C

——系数

e=0.55×800.2750.15=2.5mm 满足《机械加工工艺设计实用手册》表6-93的要求。

2． 顶面.30—80面：

因为表面粗糙度要求高，根据零件图中可以看出加工余量为

e=3mm 满足《机械加工工艺设计实用手册》表6-93的要求。

3、中间22孔

毛坯为实心，不冲出孔，孔精度为IT7—IT8之间，根据《机械加工工艺设计实用手册》确定尺寸和余量。

钻孔：φ20 扩孔：φ22

e=2mm

4、φ25 花键孔

以φ22孔为基准拉孔

e=3mm 5.铣18mm槽

毛坯为实心，不冲出孔，根据《机械制造工艺手册》查知e=18mm

6、M8螺纹孔

毛坯为实心，不冲出孔，根据《机械制造工艺手册》查知M8底孔为6.7为零件满足要求确定尺寸余量如下。

钻M8底孔φ6.7；

攻丝M8；

e= 1.3mm.（五）确定切削用量及基本工时

1、工序Ⅲ：铣端面

a/加工条件：机床：X62W卧式铣床

刀具：高速钢圆柱铣刀

GB1106-85

其中d=80mm，L=82mm , l=22mm b/计算切削用量：ap=2.5mm 由《机械加工工艺手册》表15.53可知：

f=afz0.2061.2mm/r

由《切削用量手册》表9.4-8可知：

vt =0.34m/s

nt=1.35r/s

vft=1.70m/s 各休整系数为Kmv=Kmn=Kmf=0.69

Ksv=Ksn=Ksf=0.8 所以有

V=0.340.690.8=0.19m/s

V=1.350.690.8=0.75r/s

V=1.700.690.8=0.94mm/s

由X62W机床取

nt=0.792r/s=47.5r/min

vfc=1.0mm/s

所以实际切削速度

v=

d0n=0.20m/s=12m/min 1000

afc.=

vfcncz0.21mm/z

.确定主轴转速：l1+l2=17mm

l=75mm

n=100v=7r/s=420r/min d0

切削工时：

tml1ll292s1.53min nwf2、工序Ⅳ：铣20+10平面

加工条件：机床：X52K立式铣床

刀具：高速钢立铣刀

其中d=32mm，z=6.计算切削用量：ap=3mm

由《机械加工工艺实用手册》表15-52

af=0.08mm/z

由《机械加工工艺实用手册》表15-55 v=0.3m/s=18m/min ns1000v100018==3r/s(179r/min)dw3.1432按机床选取：

n280r/min4.67r/s

v实际dn10003.14323.170.317m/s

1000 切入 l110mm 切出 l22mm

l=80mm

vfafzn1.52mm/s

.l1l2l801021.01min vf1.52切削工时：

tm1

3、工序Ⅵ 钻，扩φ22孔

(1)钻φ20孔

a/加工条件：机床：Z525立时钻床..刀具：麻花钻

其中d=20mm，.b/计算切削用量：ap=20mm 由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：

.f=0.36mm/r

v=0.35m/s

.确定主轴转速：

n=

1000v=.334r/min d0.按机床选取：

nw392r/min

实际机床选取： v=n0.41m/s 1000

切入 l15mm 切出 l23mm

l=80mm

切削工时：

tm

（2）扩φ22孔 l1ll20.62min.nwf

a/加工条件：机床：Z525立时钻床..刀具：扩孔钻

其中d=22mm，.b/计算切削用量：ap=2mm

由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：

.f=0..81mm/r

v=0.14m/s

确定主轴转速：

n=

1000v=.121.5r/min d0.按机床选取：

nw140r/min

实际机床选取： v=n0.16m/s 1000l1ll20.78min.切削工时： tmnwf4、拉花键孔

nsznlyr1.5801.21.40.13m/s

1000vfzz10003.60.067

5.铣18mm槽

a/加工条件：机床：x62w卧式铣.床..刀具：直齿三面刃铣刀

其中d=80mm，z=18

b/计算切削用量：ap=18mm

由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-55可知：

.af=0..20mm/z

v=18mm/min

确定主轴转速：

n=

1000v=71.6r/min d09.按机床选取：

nw75r/min

n0.314m/s 1000

实际机床选取： v=切削工时： tm

6.钻M8螺纹孔 l1ll21.16min.nwf

(1)钻M8螺纹底孔φ6.7孔.a/加工条件：机床：Z525立时钻床..刀具：麻花钻

其中d=6.7mm，.b/计算切削用量：ap=6.7mm 由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：

.f=0.13mm/r

v=0.35m/s

.确定主轴转速：

n=1000v=.998r/min d0.按机床选取：

nw960r/min

实际机床选取： v=n0.34m/s 1000

切入，切出 l1.+l2=4mm

l=11mm

切削工时：

tm

(2)攻丝M8

a/加工条件：机床：Z525立时钻床..刀具：机用丝锥

其中d=8mm，.b/计算切削用量：ap=1.3mm l1ll20.12min.nwf由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：

.f=1mm/r

v=0.12m/s

.确定主轴转速：

n=

1000v=286r/min d0.按机床选取：

nw272r/min

n0.11m/s

实际机床选取： v=1000

切入，切出 l1.+l2=4mm

l=11mm

切削工时：

tml1ll20.06min...nwf

四、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。

经过和指导教师的协商，我决定设计第9道工序——钻M8底孔φ6.7、攻丝M8，配钻M5锥孔的夹具设计，本夹具将用于Z525立式钻床。刀具为.麻花钻，机用丝锥。.为达到零件工艺要求，对零件进行钻、扩、.两步工序进行加工。

1、问题提出：利用本夹具主要是钻M8螺纹底孔φ6.7孔。此孔.没有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动的生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。

2、夹具设计

1）根据定位基准的选择原则，采用以 2）3）

22孔以及端面来定位。

切削力及夹紧力计算

F9.81CFd0ZffYfKF 查表可得CF=42.7、xf=1.0、yf=0.7、KFZ=0.9

..因此Fz=.595N M9.81CMd0ZMfYMKM

查表可得CM=0.021、xM=2.0、yM=0.8、KM=0.87..因此 扭矩

M=1.6Nm

由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式

P=K×F'

其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4

K1——基本安全系数 1.3

K2——加工性质系数1.1

K3——刀具钝化系数1.15

K4——断续刀削系数1.2

所以

K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用滑动压板夹紧结构 而且不需要进行强度.校核.。

3）定位误差分析

由于所加工的零件对本工序加工的面没有特殊的技术要求，虽然由于定位孔的加工误差以及底面的误差，可能产生所加工的面的平面度、位置度等形位误差，但是在这里是允许的。4）夹紧设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹夹具时，应该注意劳动生产率。但是考虑到本零件结构的特殊性，以及所需的夹紧力较小等原因，螺旋夹紧机构成了首选的方案。这种结构的缺点就是夹紧过程慢，且装卸不太方便。为了解决这一矛盾，我将其中的一个定位销设计成活动的。

五、设计心得

两个星期的机械设计到今天已经划上句号，经过着两个星期的努力，不仅顺利完成了课程设计这个任务，而且从中一方面巩固了之前的理论学习，另一方面也发现了自己在学习工程中存在的薄弱环节。经过老师的知道，和自己的认真学习，自己把一些没有掌握好的知识点进一步加深理解，把在设计过程中发现的问题，作为今后学习过程中努力的方向。课程设计，是一个系统性、知识点广泛的学习过程。通过这样一个系统性的学习和结合，使自己把学过的知识联系起来，运用在各个方面上去。同时，广泛地运用设计手册，学会了在实际中运用工具书，和独立完成每一步查找工作；在整个零件的加工过程是和其他同学分工完成，所以在设计过程中需要和同学一起讨论分析，在夹具设计过程中也想同学征求了意见，是设计更加符合实际要求。

六、参考文献

1、李益民主编，机械制造加工工艺简明手册，机械工业出版社，1994.7

2、廖念钊等主编，互换性与技术测量（第三版），中国计量出版社，2006.8

4、冯之敬主编，机械制造工程原理，清华大学工业出版社，2004.1

5、袁哲俊、刘华明主编，刀具设计手册，机械工业出版社，1999.6

6、王光斗、王春福 主编，机床夹具设计手册（第三版），上海科学技术出版社，2000.11

7、崇凯主编，机械制造技术基础课程设计课程设计指南，化学工业出版社，2007.2 13

第四篇：制定CA6140C车床拨叉的加工工艺,设计铣18mm槽的铣床夹具说明书

哈尔滨理工大学

机

械

制

造

技

术

基

础

课

程

设

计

说

明

书

设计题目：

制定CA6140C车床拨叉的加工工艺，设计铣18mm槽的铣床夹具

设 计 者：耿 利 威 班 级：机械03-1班

学 号： 25

指导教师：敖 晓 春

哈 尔 滨 理 工 大 学 机械设计制造及其自动化系

2006年9月30日

哈 尔 滨 理 工 大 学

机械自造工艺及夹具课程设计任务书

设计题目：制定CA6140C车床拨叉的加工工艺，设计铣8mm槽的铣床夹具

设计要求：中批量生产

设计时间：设计内容：

手动夹紧

通用工艺装备

2006.9.11~2006.9.29

1、熟悉零件图；

2、绘制零件图（一张）；

3、绘制毛坯图（一张）；

4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）；

5、绘制夹具总装图；

6、绘制夹具零件图；

7、说明书

班

级：机 械 03-1 班 学

生：

耿 利 威 指导教师：

敖 晓 春 系 主 任：

2006年09月3日

目录

序言..............................................................................................................2

一、零件的分析..........................................................................................4 零件的作用.............................................................................................4 零件的工艺分析.....................................................................................4 二.确定生产类型.....................................................................................5 三.确定毛坯...............................................................................................5 四.工艺规程设计.........................................................................................5(一)选择定位基准：............................................错误！未定义书签。

（二）制定工艺路线...........................................错误！未定义书签。

（三）选择加工设备和工艺设备......................错误！未定义书签。(四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定.错误！未定义书签。

五、夹具设计........................................................错误！未定义书签。(一)问题的提出....................................................错误！未定义书签。(二)夹具设计........................................................错误！未定义书签。3.定位误差分析....................................................错误！未定义书签。4钻床夹具的装配图见附图...............................错误！未定义书签。参考文献：................................................................错误！未定义书签。

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。

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。

一、零件的分析

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：

0.0211.轴孔22以及与此孔相通的的花键。02.拨叉底面、上顶面、右端面；上顶面8mm槽及下底面18mm槽。

3.由上面分析可知，可以加工拨叉右端面；然后以此作为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.确定生产类型

已知此拨叉零件的生产纲领为10000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》321页表15-2，可确定该拨叉生产类型为大批生产，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。

三.确定毛坯 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，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》324页表15-5选用铸件尺寸公差等级CT9级。2 确定铸件加工余量及形状：

《机械制造工艺及设备设计指导手册》325页表15-7，选用加工余量为MA-G级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：（附毛坯图）

3绘制铸件零件图：（附零件图）

出版社 张世昌等主编

第五篇：拨叉夹具设计说明书

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

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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

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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

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（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

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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。

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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。

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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。

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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

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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。

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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。

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