1、设计说明书题目拨叉加工工艺及车夹具设计学生系别专业班级学号指导教师目录1课程设计任务书12拨叉零件的分析22零件的作用22.2拨叉的工艺分析23拨叉零件工艺规程设计33毛坯的制造形式的确定33.2基准的选择33.3制定工艺路线43.4 确定机械制造余量与工序的尺寸和毛呸尺寸53.5 设备及其工艺装备确定63.6切削用量与加工工时的确定64夹具设计124车（1）75h9圆弧夹具的设计124.2问题的提出124.3定位元件的选用124.4夹紧方案的选择134.5设计夹具体零件134.6切削力与夹紧力计算134.7定位误差分析144.8夹具与工作台的联结方式154.9车"75圆孤夹具设计及

2、使用的简要说明155设计体会17参考文献18致谢191课程设计任务书生产上面使用的夹具也是放在各种机器上面把零件重力夹紧、精准定位，把切削刀 具固定引导方向的一种设备，它的最主要的一个功能是将零件对应与牛产设备和加工刀 具的一个合理的方位，并在生产折工程中维持一个不改变的方位，在批界生产加工当中 非常有特点的，世界的生产加工飞快的发展，要求质量的比较高，品种也有许多不同的 规格，产品更新换代的时间比较非常快。体现了在机械制造业上面，各种各样批量屮小 型加工占的比例较大。这是为了和这些要求相适应，就必须要准备好生产上面的前序工 作，从而机床使用的装夹工具是加工中非常重要的一部分。当代自动化加工夹

3、具的未来与方向我对本工装夹具的设计是在学完了了所有的机械制图、以生产制造技术为基础、机 械设备的设计、机械零件制造工程材料学等的基础下，进行的一个全面的考核。用比较 合理方法确定待加工零件在制造中的定位与夹紧及工艺方案的编制，合理地解决工艺尺 寸这一类问题，以设计出专用牛产夹具确保了尺寸和零件的加工品质。我的这个设计主要任务是培养个人本身体的自学能力和创新能力。我的这个设计是 综合层次性、实践性都很强的、涉及到的知识面也非常全面。因此在设计的过程当中不 但要注意到基本原则、基础的理论，也要注意到现实生产的需求，唯有把种种理论和现 实生产相结合，这样才可以更好地完成此个设计。因为我的设计水准不太

4、好，能力有限，所以难免容易出现少许缺陷等问题，在这我 自己希望老师们能对我批评与指正。2拨叉零件的分析2.1零件的作用这次课程设计，我选到的课题是ca6140型车床上面的拨叉的零件。使用在车床上面 的变速的机构当中。主要的作用就是来换挡，让机床主轴的冋转的运动能够与工作人员 的要求一致，因而得到所需要的速度与扭矩的作用。拨叉上面的©13孔和操作的机构互 相的连接，©13的孔经过是用来限制齿轮与其所在的轴相配合。经过©13孔所受到的 力拨动（1）75孔这面的齿轮速度变化。满足所需要的作用2.2拨叉的工艺分析拨叉有儿组加工表面，并有一定位置要求其中尺寸要求较高的有：分

5、述如下：以e 13孔为中心的加工表面：这一组加工表而包括:13孔70钳工去除锐边毛刺80检检验思路二工序号工序 名称工步内容10铸铸造20时效热处理30铳铳4)13左右端面40钻钻扩較(m3孔50车车4)75圆弧

8、60钻钻4>5孔70钳工去除锐边毛刺80检检验工艺路线方案的比较与最终工艺路线方案如下：两种思路的的制造工序个数是相同的，只是制造的顺序不相同。在第一个方案中， 是钻较"13孔工序放在后面，不够合理，而方案二侧是放在前面，符合先主要后次要的 加工原则，对于整个加工工艺路线看来，两种思路的制造思路大概看来都是合适的但是 经过细致的研究拨叉的技术的要求，与能够使用的制造手段以后，最终使用思路二。3.4 确定机械制造余量与工序的尺寸和毛呸尺寸由于该零件形状不是太复杂，根据零件材料为zg200-400,硬度是hb10o一220，生 产类型为中批生产，所以选择铸造的零件毛胚，由以上已知的

9、条件及制造工艺路线，分 别得出各个制造的表面的制造加工的余量，工序加工的尺寸与毛坯的尺寸见毛胚图。37.517.5-円aa建传3.5 设备及其工艺装备确定所选用的机床有：x62w铳床、z3025钻床，车床ca6140,检验台、钳工台。 专用夹具设计：钻孔专用夹具设计，铳而专用夹具设计，车床专用夹具设计 刀具选用：铳刀、车刀，各级钻头、丝攻、圆锂刀量具：选用游标卡尺、专用塞规、专用量具3.6切削用量与加工工时的确定工序：铳4）13孔左右端而选择x62w式铳床使用yg8合金材料制造的铳刀，如00加加，齿数选10个。选择切削刀具后角”=+5。前角力=8。，副后角做/ = 8。，刀齿斜角25 =-10

10、°,主刃& = 60。，过渡刃krs = 30°,副 刃 kf = 5° 过渡刃宽b£ = mm 10。粗铳时因工序切削加工的量非常大，所以能够选取ap = 1.5mm,所要求的长度分为两次走刀，本拨叉零件工序的加工就可以完成。加工时的进给量：/ = 0.18mm/ r,加工时的切削速度：v = 90/w / min （见查阅的文献11表3. 17）.1000/_ 1000x90"厂龙12.5=200.47r/min根据使用机床使用说明书，取hm.=210r/min （见查阅的文献11表4.2.29）所以实际的工序加工时的切削加工的速度

11、是1000龙 12.5x210_iooo-= 92.32(m/min)当nw = 21 or / min时，工作台的每分钟加工时的进给量九应为九=/；z77u. =0.18x8x210 = 302.4(mm/min)查加工的使用机床使用说明书：九=320 mm/min因为是铳削加工拨叉，所以整个的刀具的刀盘没有必要加工过整个的拨叉，选择利用作图的方法，能够知道刀具的行程/+/,+/2 = 140加加，所以机动的加工工时得/+/,+/2 _ 140f.n = 320=0.44(min)精铳：刀具选择铳刀，精加工平面时后，每一个齿加工时后的进给量是0.20.4,8个齿,铳削加工铳刀的最大使用寿命是

12、6090加，d = 90mm, ae = 82/?/n oap = 3mm, f2 = mm /s, ae = 82mm （参考查阅的文献【1】表17-69），切削刀 具耐用度为r = 6090伽，根据查阅的文献【1】,表19-67,得:28.3 护 了v 二补025_ 0.5 r 0.6 030.3 t ap a ae z=37.51m/mm7idv 3.14x14x37.51.n = 636r / min1000 1000由使用机床转速数列,取n = 600r / min/1 = 0.5(d - vd2-b2) + (1 3)厶=13mm/1 = 0.5(d - vo2-b2) + 2 =

13、 0.5(90 一 7902 -602) + 2 = 32mml2 = 3mm60 + 32 + 30.3x600= 0.53 min工序4 75圆孤车平面及倒角车© 75端平面保证达到75的尺寸要求使用ca6140车床对（1）75圆孤深度加工，一个边的余量z =可以一次除掉进给距离/ = 0.7加加"时，加工速度：依据教科书籍2资料表&28j tmapxvfyv 公式当中 242% =0.15,儿=0.35,加= 0.2 故 vc = 131.6 (m/min)ns =巴凹= 1185.7(/7 min)主轴制造时的转速： 加仇依据教科书籍5得到n=821.7(r

14、/min)使用 n = 960 (r/min)机床功率的检验：主加工力fc,依据教科书籍2资料表824fc = cfcapxfcfyfcvc,lfckfc所列出的式了中cfc=265q xfc =1.0,讥=0.75,応=015,k 叩=0.94,k&. =0.89故 fc = 40nfcvc 加工时所耗掉的功率pc = = 09(kw)6x10知道0.9kwv4.5kw,所以满足加工的要求制造所使用时间的计算：丁罟 所列出的式中12冲，依据教科书籍资料表229故t = 0 4i)倒角：vc=2 0n / m"燈 45)主轴使用比=160厂/min制造时实际速度：匕二晋畚=2

15、52(加/min)工作台进给的距离：vf = fzzn =0.15 x 6x160 = 144(nvn/min)制造所耗掉的时间:50+15 + 13 + 20t =0.65(min)工序:钻扩较©13h8孔选取z3025钻床，查相关参考文献表4.210.0的选高速钢锥形柄的麻花钻头。 钻孔到"10,进给量参考选用相关书籍文献5表2.238, mx/= 0.33mm/ro 切削速度v：查阅书籍文献2的表2.442选择，av=0.48m/5o主轴转动速度m1000v1000x0.48x60 “ / n =« 539.53厂 / min ,7id 34x10根据参考书

16、5的表3. 2236,取n = 630r/min亠人亠厂十砧宀il、虽心兀dn 3.14x10x63° 门匕 z故加工的头际速度#: v =« 0.56/72 / s10001000x60加工时间切削层的距离几/ = 42mm刀具切入时长度尺寸人：d17；=ctgkr + (1 2) = 一ctg20° +1 = 5.9mm « 6mm22刀具切出时的距离厶：厶=14"" 取厶=3mm1次走刀« 0.25 minl _ 42 + 6 + 3 fit 0.33x630钻©10孔至12. 7深度加工：一个边余量勺=0.

17、7mm,2次加工完成;进给距离：依据教科书籍机械加工工艺手册24-15得出f = q.lmm/r；制造速度计算:2356o()-2x3.7o15xo.7°-45=95m/min主轴制造时的转速确定:1000vr1000x120，n = = 153r/min7ldw ttx12.79v根据钻床使用说明得ill n = 160r/min ,故制造实际的速度:兀d、“1000zrxl2.7xl601000= 99.5z?2/min加工所需要的时间：2肾所列出的公式当中6 42 9 + 4因止匕 f =xlo = 1.25 min160x0.7較013孔按照查阅书籍文献4表4. 356,选择

18、机用钻头。 切削深度 ap : ap = 0.15mm o进给量f :查阅书籍文献2表2. 356, / = 1.02.0mm/ r取于=2.0mm/r o切削加工的速度v ：根据参考书籍4附表2. 662,选择v = 0.32m/5o主轴转动速度1000v7ld1000x0.32x603.14x13« 305.73厂/min根据参考书籍5的表3. 237选择n = 315r/min实际切削速度"dn 3.14x 13x600.v =u 0.63m /10001000x60加工用吋切削层的距离/: 1 = 42mm较刀切入距离厶，d-d20-19 7/, =ctgkr +

19、(1 - 2) = ctg 120。+ 2 u 2.09mm刀具切出的尺寸厶：l2 = i 4mm 取/2 = 3mm走刀次数为1机动h寸间g : 3= =絵*+ 3 匕0.07min r 73 nf 2x315工序：加工5h8的孔零件的材质选择zg200-400,孔的直径式5mmo使用z525钻床来对© 5孔进行加工, 加工的工序选用麻花钻头为5的。加工进给距离/依据教科书籍的表2.1-39, m / = 0.25mm/r制造的速度v：依据教科书籍5的表2.6-42,使用v = 0.43/77/5查书的公式（2.7）钻床主轴的转动速度m1000v1000x0.43x403.14x5

20、u 585 厂/min选择 /? = 580/7 mini mi宀卩一、击心八tidjt 3.14x5x580 八,钻削实际速度v ： v =一 =« 0.47m/510001000x40被切削加工层的长度几i = 22mmn7钻头切入的长度 a : z)= ctgkr + (1 2) = c/gl20° + 2 « 4. imm22钻头切出的长度/. =0走刀的次数是1按照参考书5附表2.4-47可以知道加工的辅助的吋间s =1.77 经过对比可得到，本方案完全满足生产的要求 工序钳工 工序检验4夹具设计4.1 车 ©75h9弧夹具的设计我们主要的目的

21、是，就是为了能够增加工人劳动时后所生产的效率，以及保证零件 的加工品质、减光劳动时的工作强度，因此就要设计一个专用的夹具。经过和指导老师研究和讨论，确定设计加工©75圆孤的专用夹具一套。©75圆孤 制造的的专用是在a6140式机床上面使用的，工的刀具选择45°硬质合金车刀。4.2问题的提出本夹具主要用于车拨叉的"75ii9圆弧，这个面只要求加工到尺寸75mm,对其他的 孔以及面有一定的技术要求。在加工o75h9圆弧的工序，是当为其他制造工序的粗加工 基面，所以在加工g75h9圆弧的工序时，主要的就是硏究咋样才能增加工人加工车拨叉 的加工速度，减少工人劳动

22、的强度，而工序的精度并不是最重要的因数。制造的要求不 是太高，所以使用手动的夹紧的方式。定位的方案以及夹紧如图（4-1）所以：+75b9_/ra3.2图4-1工序图4.3定位元件的选用:本4）75h9圆弧的专用夹具的定位元件使用心轴来定位，为达到外圆与端面以及内孔的轴线间的位置度要求，使用外圆以及心轴与挡销来定位。4.4夹紧方案的选择本夹紧方案采用夹紧螺母、立柱与弹簧联结夹紧，通过于压板的联结把拨叉固定 到夹具上，压板的具体形状尺寸等见图纸车夹具图纸。当工件加工完毕后，松开螺母， 卸下工件。在装上下一个工件，夹紧后即可加工下底面。由于采用手动夹紧，适用于中 批牛产的场合。4.5设计夹具体零件夹

23、具体是和车床连在一起的部件，车075h9圆弧夹具体使用45钢材料制造，盘形 的工件，锻造。t.fc al 30-40 btc2.«alx45-4.6切削力与夹紧力计算:刀具：车刀,f严心cdk祀6 = 138.7 心t(0.4儿zi°，爲hb150=1= 9.8xl38.7x x x2.1 lxl=602.2 (tv)f = 2 fz = 12044(n)依据夹紧的机构所拥有的实际的夹紧力应该达到下式的要求:f = f安全系数:补心心心k基本安全系数1：k：加工性质系数1.k?刀具钝化系数1匕断续切削系数1 ：f = k =1.5x1.1x1.2x1.2x1204.4=28

24、60 (n)因该夹具是车夹具，夹具在工作吋与主轴一起旋转，口尺寸较大采用配重块调整偏心。p = 19500(n)p则po = - = 875o (n)2p>f o所p()大于f,所以能够正常的加工的。4.7定位误差分析：(1) 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位面是©75h9圆弧。零件的精度由这二个主要定位面来保证。(2) 计算加工完零件的同轴度误差。a =0-(-0.01) = 0.01