毕业设计（论文）-铣削拨叉口侧平面成组夹具设计.docx

摘要拨叉零件广泛应用于机床等机械产品的换向、变速系统之中。其结构复杂、品种繁多、零件精度要求较高，生产规模多为中小批量生产。由于生产批量小，传统生产过程当中采用的专用夹具制约了生产效率。拨叉类零件铣削拨叉口侧平面这一工序保证了拨叉零件为使拨叉零件生产效率进一步提高，将按相似性对零件进行分组的成组思想应用在加工过程中，针对铣削拨叉口侧平面这一工序，设计出一套能够满足同一拨叉零件组内全部拨叉零件的的全部定位夹紧要求的成组夹具。成组技术的核心是针对零件特点对零件进行分组。针对拨叉零件的特点，选定了一组具有相似性的拨叉零件成为一组。在进行设计之前制定合理的工艺路线，进行铣削拨叉口侧平面工序的余量计算与工时计算。成组夹具设计过程当中考虑零件的特征，使一套夹具适应同组所有零件的夹紧定位要求。设计首先考虑铣削力与定位元件。计算结束之后根据结果进行夹紧、定位元件的设计。在设计之后绘制cad图纸。关键词：铣削；拨叉；成组技术；成组夹具 图请联系qq820517489abstractshifting fork is widely used in machine tools or the other machinery such as reversing and transmission system. the characteristic of shifting forks is complex, variety, and high-accuracy. in the production process, the production scale of shifting fork is tend to small and medium volume. owing to the small quantity of production scale, the special fixture used in the process of production process has restricted the production efficiency. for the production efficiency of shifting fork further improved, according to the similarity of parts of group technology is applied in the processing process, design a set of can meet the same dial fork spare parts requirements of a process of positioning and clamping tongs group.the core of the group technology is to divide the shifting fork into groups with the characteristics of parts. according to the characteristics of shifting fork parts, a group of similar cross parts is been selected to be a group of similar components. in the beginning of the design before the development of reasonable process route, cutting fork set side of the plane process of calculation and working time calculation.in the process of grouping fixture design, the characteristics of the parts are considered, and a suit of fixture is adapted to the clamping and locating of all parts of the same group. the first considers of design the milling force and the positioning element. after the calculation, the design of the clamping and locating element is based on the results. drawing cad after designkey word: milling; shifting fork; group technology; group fixturei大学20届本科生毕业论文1 绪论1.1课题研究背景机械制造行业为我国传统工业，国家重视其发展，行业本身也为国家带来巨大经济效益，是我国支柱产业之一。在发展机械制造业的过程中，核心目标是取得生产效益最大化。拨叉是机械产品中较为常见的零件类型。常用于汽车变速箱或机床中实现变速作用；或应用于离合器中用于完成纵向或横向进给运动。拨叉零件普遍体形较小，种类繁多，形状各异，且多为中小批量生产例如。在铣削加工拨叉口平面这一工序中，难以采用同一种专用夹具来满足所有零件的装夹定位需求。就机械制造工艺性角度考虑，为不同类型拨叉零件设计制造一套专用夹具所需成本过高，且在生产过程中需要更多工时，所获得的利润也随之降低。这样的情况制约了制造行业水平提高与将来发展。成组技术的提出在很大程度上解决了这一问题。成组技术应用在夹具的设计中，衍生出成组夹具。成组夹具一般有两部分组成：基础部分和调整部分1。通过对调整部分进行相应调整，可以大大增加夹具的适应性。应用成组夹具，可以大大提高工作效率，节约加工成本，增加企业收入。从现实情况和长远发展来考虑，操作便捷，节约成本的成组夹具的广泛应用必将成为主流趋势。1.2课题研究目的本课题研究目的旨在针对铣削拨叉口平面这一工序进行研究分析，设计出适合这一工序的成组夹具。通过对拨叉零件的分析及查阅各类资料，根据成组技术的思想进行设计，使其具备专用夹具所不能具备的优良特性。改进在传统生产习惯下，专用夹具适用范围小，重复利用率低，工件装夹耗时过长等弊端。设计出的铣床成组夹具要满足各项设计指标，符合设计规范。设计完成后，能够通过后期校核检验。最终能够起到缩短工时，节约成本，增加利润的作用。适应社会发展现状，满足当下机械产品多样化，小批量化的需求，顺应机械行业发展潮流，谋求长远发展。1.3成组夹具发展现状及趋势1.3.1成组夹具的概念在成组加工中所应用的夹具称为成组夹具或专业化可调整夹具2。成组夹具是针对一组相似零件的某一道工序所设计的可调整夹具3。通过调整部分的调整，包括某些定位，导向元件等部分的改变，来适应零件的变化，使得该夹具能够应用于同一组零件，灵活适应加工过程中的需求。1.3.2成组夹具的发展现状成组夹具同时具有专用夹具的针对性，又具有可以灵活调整的适应性。由于这样的优势，目前已经成组夹具得到广泛应用。通常，说在成组夹具在机械加工过程中常用的零件分组方法有：视检法、生产流程分析法、编码分类法等4。在将零件分类后，工作人员可以按照零件类型选择适用的成组夹具。并可以通过计算机辅助设计，将小批量生产进行整合，生产规模扩大化，合理利用资源，提高生产效率。例如在我国机械零件制造业，船舶制造业，军工业等重要部门都广泛应用成组夹具。成组夹具的灵活适应性能够大幅提高工作效率，提高企业在行业中的竞争力。1.3.3成组夹具发展趋势目前机械生产行业中零件加工越来越趋向于小批量、多类型化。为了适应生产要求的发展，在加工过程中要使得机器利用率高、加工过程时间短，定位夹紧过程简便且易于调整，成组夹具的设计与应用将会成为趋势。为了进一步发展机械制造行业，必须推动发展计算机辅助设计（cad）、计算机辅助制造（cam）、计算机辅助工艺设计（capp）、柔性制造系统（fms）等有关计算机方面技术。上述理论基础应用于设计当中可以进一步改进成组夹具的设计工艺，提高夹具的使用性能。在成组夹具的未来发展中，软件开发、计算机辅助系统的研究将成为重点。通过这些先进技术的研究可以使成组夹具广泛得到更广泛应用。1.4研究内容一对成组技术进行研究，以成组技术为成组夹具设计的技术支持二对拨叉零件进行分类、分组1.从拨叉零件中选取一组结构相似、加工工艺相似的零件归为一组，对改组零件进行分析。2.在选取的一组零件中选取所需设计夹具的加工工序，即铣削拨叉口平面这一工序。对这一工序进行分析。三对选定的工序进行工艺设计，设计该步骤所用的夹具的基础部分。四设计该夹具的可调整部分。五对设计内容进行校核。六绘制零件图、毛坯图、夹具装配图。2 基于成组技术对拨叉零件进行分组2.1成组技术的概念成组技术（group technology）是一门工程技术学科。成组技术主要运用分类的思想，将具有一定相似性的事物归为一类组别，根据这一组别的特点分析最优解决问题的方案，以期得到最优方案并实现利益最大化5。通过成组技术的应用，在各个领域实现生产效率的提高，适应现代化社会需求的发展，对于将小规模、多种类的生产趋势有更加良好的适应性。成组技术的应用为各个行业的发展都带来了变革。机械制造领域中，成组技术被定义为：将多种零件按其相似性分类成组，并以这些零件组为基础组织生产，实现多品种、中小批量生产的产品设计、制造工艺和生产管理的合理化5。成组夹具的核心思想是分类思想。根据零件的相似性来规划产品的工艺路线，优化落后的生产模式，合理分配生产资源，取得更大利益。2.2成组技术的起源1920年，成组这一新思想第一次由一位名叫ferdecrik taylor的美国人提出。他首次提出了根据零件特殊加工要求对零件进行分组的创新方法。在20世纪早期，jones and lamson公司认同了他的这一观点，按照成组技术形式来布置他们的机械加工设备，这就是原始的成组思想应用范例。不同于以往按照工艺来划分加工部门的方式，而是根据产品的相似性来划分加工部门6。成组技术的首次具体应用改变了机械加工行业的固有模式，提高了机械加工设备的利用率。成组技术在上个世纪50年代首次被系统的提出。前苏联科学院院士跨时代地发表了“成组工艺科学原理”。随着这一著作的发表，成组技术开始走入各国科学家视线，以其实用性与先进性得到认可，各国纷纷开始对其进行进一步研究，推动了理论的发展7。随着时间推移与科技的进步，成组技术逐渐发展到了当今的水平，在现如今的科技水平与产品要求更紧密地结合在一起，日趋完善。2.3成组技术的发展趋势成组技术作为机械制造工业中所应用的重要技术，经过半个多世纪的不断研究，已经日渐先进。在现代工业各个部门中都得到了广泛应用。随着社会科技水平的进步，成组技术也随之发展。1.科学伴随人类需要而进步。成组技术也随着社会需求而进步。为了满足各行业对于不同产品更加大规模、大批量的需求，成组技术在将来需要各行业之间进行关联，更加准确便捷地对产品进行分类，进行更加快速高效化的生产，以高度的灵活适应性来适应发展。2.成组技术将与信息化技术联系更加紧密。当今成组技术的应用中，不可或缺cad、cam、capp等信息化技术手段支撑。在信息化必将高度普及的趋势下，成组技术也必须随之发展，应用更为先进的科技手段进行成组应用，推进成组技术高效化、多样化、系统化的发展。2.4成组技术在夹具中的应用成组技术将其分类思想应用到了夹具设计当中。专用夹具的单一针对性显然不足以适应目前生产趋势。通过对于零件的分类，将具有相似结构，可以应用类似夹具的零件分为不同组别来进行加工，大大提高生产效率。成组夹具包括基础部分与调整部分。基础部分由夹具体、夹紧机构、动力传动部件等元件组成。这些部件一般长期组合在一起，固定在加工机床上，不需要经常调整更换。调整部分包括定位元件、夹紧元件和导向元件等,是根据所选定不同零件甚至不同工序的结构特点、定位夹紧方式及工序尺寸等夹具设计具体要求而进行特定设计,是专用的零部件。使用是可以进行更换于调整，以适应不同的零件的加工要求2。应用成组夹具时，首先选取有相似工艺和外形的一组零件，根据选定的某一工序来进行设计，设计出的夹具能够满足该组零件在加工过程当中的需求。应用成组夹具使得加工效率提高，提高行业发展速度。2.5拨叉零件的分组2.5.1拨叉零件的用途拨叉零件是一种常见的辅助零件，常用于机床变速、换向装置中。在传动拨叉零件具有不规则外形，属于中小型异型零件。拨叉通过小头孔与操纵机构相连，大头半孔与所要操纵的齿轮轴相连，通过操纵机构传导的力来拨动齿轮轴实现换向或变速的作用。2.5.2 拨叉的工作环境拨叉应用于机床等机器中，变速或换向工作时会承受较大的冲击载荷，且零件外形复杂，因此受力的方向、大小、类型复杂。在拨叉零件的应用过程当中，需要注意零件的形状、尺寸对于疲劳强度等方面的影响。2.5.3对拨叉零件进行分组论文主要内容铣削拨叉口侧平面成组夹具设计，为根据成组技术的思想，要设计成组夹具，首先要对拨叉零件进行分组。成组技术中的分类方法按照零件的相似性与工艺的相似性来进行。拨叉零件在使用功能方面来看，功能近似，应用方向集中。在实际生产过程当中，拨叉零件的加工工艺有相似之处。从定位基准的选择到经济精度等方面的考虑出发，可以将这些拨叉零件归纳为一类。拨叉类零件种类繁多，外形各异。从零件细节方面来看，需要加工的零件都有或多或少的差异。在对拨叉零件进行工艺路线安排时，由于零件不同，即使加工同一位置需要选用不同的专用夹具。选取加工工艺，零件尺寸类似的一组拨叉零件进行分析。进行拨叉口平面铣削加工这一工序时，需要考虑毛坯件的厚度、拨叉口张角大小等方面因素。如果选用专业夹具，在加工过程中将耗费夹具制造成本，并且在加工过程中也需要更多工时来满足更换夹具的需求。由上述条件限制，选取下图拨叉零件为一组。图2-1 拨叉零件组示意图外形尺寸方面如图所示，从零件外形尺寸方面分析，该组拨叉零件中，拨叉小头孔表面粗糙度均为，孔径均为，拨叉孔的径向厚度为，拨叉口大小从，拨叉口外侧尺寸为，零件小孔到大孔中心距离从。拨叉口两侧平面均要满足与小孔中心垂直度误差为。该组拨叉零件在使用方面具有相似性，外形尺寸方面接近，满足成组理论要求的按零件相似性进行分组的要求，针对选取工序进行成组夹具设计。零件组的选择具有代表性，能满足设计要求与目标。工艺路线方面从零件工艺路线方面分析，首先要确定拨叉零件的工艺路线。列出组内三个拨叉零件（下文编号a、b、c）的工艺路线方案，见下图。从组内拨叉零件工艺路线方案表来看，组内拨叉具有相似的工艺性。在加工过程当中，在进行铣削拨叉口侧平面工序之前，都已经完成了孔的加工。根据设计思路，可以采用已经加工完成的孔作为定位基准，保证加工精度。在铣削拨叉口侧平面这一工序当中应用成组夹具，在加工过程当中用同一夹具进行不同工件的定位，满足成组思想的要求。根据上述结论，选取的拨叉零件组满足外形尺寸与工艺路线等方面的要求，可以成为选定好的一组可以将成组技术应用于夹具设计当中的零件组，可以进行接下来的成组夹具设计内容。表2-1 拨叉a工艺路线方案工序号工序内容工序一粗、精铣孔上下端面工序二钻、扩、铰、精铰孔工序三切断工序四粗、精铣孔侧平面工序五粗、精镗孔工序六粗、精铣槽工序七去毛刺工序八检查表2-2 拨叉b工艺路线方案工序号工序内容工序一粗、精铣孔侧端面工序二钻、扩、铰、精铰孔工序三切断工序四粗、精铣孔上下平面工序五粗、精镗孔工序六铣螺纹孔顶面工序七钻、攻螺纹工序八粗、精铣槽工序九去毛刺工序十检查表2-3 拨叉c工艺路线方案工序号工序内容工序一粗、精铣孔上下端面工序二钻、扩、铰、精铰孔工序三切断工序四粗、精铣孔侧平面工序五粗、精镗孔工序六粗铣操纵槽底面和内侧面工序七钻、粗铰、精铰孔工序八去毛刺工序九检查3 拨叉组零件工艺规程制定3.1拨叉零件工艺性分析对选定的拨叉组零件的进行工艺分析：（1）拨叉口两侧平面与孔轴线垂直度小于，保证拨叉面能正确安装到连轴上，能够保证机床的正常使用。（2）拨叉孔内表面要满足表面粗糙度，具有较高精度，在加工过程中选取该表面作为定位基准，要保证后续加工精度，必须保证其精度要求。查机械制造工艺与机床夹具20页表1-11得，需采用钻扩铰精铰这一加工方案，经济精度级为。（3）拨叉口侧平面表面粗糙度为，查得可采用粗铣精铣加工方案。（4）拨叉零件组毛坯铸件不得有砂眼、裂缝等情况，在加工之间需检验毛坯质量，保证加工出的零件刚度强度的要求。3.2 确定毛坯生产形式确定该组拨叉零件生产纲领为1000件/年，查机械制造工艺与机床夹具第3页表1-3，属于范围之内，生产类型为中批量生产，材料为灰铸铁，牌号为，外形复杂属于异型零件，零件尺寸较小，精度要求高，查机械制造工艺与机床夹具第13页，采用铸件毛坯类型中的金属型铸造法。满足加工精度，缩短加工时间。3.3 定位基准的选择1. 精基准的选择选择定位基准时，应先选择精基准，再选择粗基准。进行精基准选择时，需要满足加工精度，同时保证加工方便。进行选择时，要满足如下基准：基准重合原则：以设计基准为定位基准。避免定位记住与设计基准不重合而引起的基准不重合误差，提高加工精度。基准统一原则：应采用同一定位基准为基准面加工尽可能多的表面。这样的基准选择缩短生产准备周期，减少基准转换，利于保证各个加工表面之间的相互位置精度，提高整体加工精度。自为基准原则：在某些加工余量小、精的精加工工序中，选择加工表面作为定位基准。互为基准原则：在某些工件上，加工两个互为位置精度很高的表面时，可使这两个表面互为基准，进行反复加工，以保证加工精度，达到精度要求。出于上述原则进行分析判断，在进行铣削拨叉口侧平面成组夹具设计过程当中，应当选取孔与该孔左侧平面为精基准进行定位。该基准同时为设计基准，避免了基准不重合误差，提高加工精度。2. 粗基准选择粗基准选择过程中，应尽量选择不加工表面或者加工余量小而均匀的表面。该表面还需要具有尽量大的一段光洁平整的表面来保证装夹稳定，避免因为粗基准表面有毛刺而影响加工精度。同时，不加工表面、加工表面的精度可以由选择不加工表面为粗基准来保证。一次安装能加工要尽可能加工最多表面，但必须注意不能重复使用粗基准，粗基准的重复使用会使得定位基准位移误差增大，影响加工精度。进行粗基准选择时，考虑到上述要求，选择拨叉底面为粗基准进行加工，利用初道工序加工出精基准表面，选择该粗基准平面之后只用一次，符合要求，利于加工过程。3.4工艺路线的制定3.4.1 表面加工方法的确定由零件图可知，拨叉零件组拨叉口侧面精度要求为，查机械制造工艺与机床夹具第20页表1-12可知，加工方案采用粗铣精铣，经济精度级为，即可满足表面精度要求。3.4.2加工顺序的安排（一）切削工序的安排原则1. 先粗后精在零件表面加工过程中，一般包括粗加工，半精加工，精加工。应该将各个表面的粗加工工序集中起来，再来安排加工顺序，使零件加工整个过程有阶段划分，其优点在于：利于保证加工质量；便于提高设备利用率；便于安排热处理工序及检验；便于及时发现毛坯缺陷，避免加工过程损伤已加工完成表面，避免浪费加工时间。2. 先主后次零件在加工过程当中应该先加工主要平面，在加工次要平面。主要平面往往加工面积大，精度要求高，在加工过程中应先保证主要平面的精度要求，避免造成工时浪费。3. 先面后孔零件加工过程当中必须先加工平面，然后加工孔。先加工好平面，就可以使用平整的平面作为定位基准来加工孔 ，能更好的保证孔的精度。4. 基面先行首先进行要作为精基准的表面的加工。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工、精加工。然后再以加工以其作为精基准其他的表面。（二）加工余量和毛坯尺寸的确定根据拨叉零件组尺寸要求，查机械加工余量手册表5-45、5-47、5-30、5-32得：在加工过程中：（1） 粗铣精铣工序余量分别为、。（2） 钻扩铰精铰工序单边余量分别为、。（3） 粗镗精镗工序单边余量分别为、。3.4.3 铣削拨叉口侧平面工序余量分析重点进行铣削拨叉口侧平面这一工序的分析：拨叉口侧平面面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：拨叉a:粗铣：由参考文献机械加工余量手册129页表5-45，铸件材料为灰铸铁且平面最大尺寸在之内，其余量值规定为，现取精铣：由参考文献机械加工余量手册129页5-47，毛坯厚度大于平面宽度小于，其余量值规定为。铸造毛坯的基本尺寸为，精铣后尺寸与零件图尺寸相同，且保证各个尺寸精度。拨叉b：粗铣：由参考文献29页表1-17。其余量值规定为，现取。精铣：由参考文献30页表1-19，其余量值规定为。铸造毛坯的基本尺寸为精铣后尺寸与零件图尺寸相同，且保证各个尺寸精度。拨叉c：粗铣：由参考文献29页表1-17。其余量值规定为，现取。精铣：由参考文献30页表1-19，其余量值规定为。毛坯尺寸为精铣后尺寸与零件图尺寸相同，且保证各个尺寸精度。其余表面工序余量均可按上述步骤计算而得。无精度要求表面可以直接铸造而得。综上所述，可列出下表： a拨叉毛坯（铸件）尺寸 （单位：mm）零件尺寸单边加工余量铸件尺寸1.5孔上下端面78384孔上下端面1231822 b拨叉毛坯（铸件）尺寸 （单位：mm）零件尺寸单边加工余量铸件尺寸1.5孔上下端面80386孔上下端面1231824222126.11c拨叉毛坯（铸件）尺寸 （单位：mm）零件尺寸单边加工余量铸件尺寸1.5孔上下端面80386孔上下端2032622根据以上所确定的毛坯尺寸，绘制拨叉零件组的毛坯图。图纸见cad。3.5确定铣削拨叉口侧平面工序的切削用量、工时（1）粗铣拨叉口侧平面机床：卧式铣床x5023刀具：查文献14机械加工工艺手册第1084页表4.4-40，选择硬质合金可转位套式面铣刀，刀具材料为：， ，齿数取，此刀具一般应用于粗加工过程当中，属于粗齿铣刀。粗加工过程当中选取的单边余量均为： 因此在确定铣削深度时，由于切削余量较小，可一次走刀完成，故取每齿进给量：根据参考文献14表2.473，对称铣削取铣削速度：参照参考文献14表2.481，取机床主轴转速：由式（3.1）得 （3-1）按照参考文献14表3.174 实际铣削速度：进给量： （3-2）工作台每分进给量： （3-3） ：根据参考文献14表2.481, 切削工时的计算：拨叉a：被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： （3-4）刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： （3-5）拨叉b：被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：拨叉c：被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：（2）精铣两侧面机床：卧式铣床x5023刀具：硬质合金可转位套式面铣刀，刀具材料为：， ，齿数，刀具主偏角，此刀具一般应用与精加工过程，属于精铣刀。精铣该平面的单边余量：铣削深度：每齿进给量：根据参考文献14表2.473，取铣削速度：参照参考文献14表2.481，取机床主轴转速：由式（3.1）得，按照参考文献14表3.131 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 切削工时：拨叉a：被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：拨叉b：被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：拨叉c：被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：4 铣削拨叉口侧平面成组夹具设计4.1成组夹具的设计目的专用夹具在机械生产过程中由零件尺寸外形等确定。通常在生产过程当中是一个零件对应一个夹具。在铣削拨叉口侧平面时，这样的情况限制了加工效率，浪费了生产制造专用夹具的时间与材料。为了改善这一现状，针对选定拨叉组拨叉口侧面粗铣、精铣这道工序加工特点，设计成组夹具。在该成组夹具的应用过程中，能满足零件组内零件的加工需求，能够达到减少工时，节约成本的目的。在设计过程中应用成组思想，将零件组的零件外形综合考虑，进行夹具的设计。4.2拟定夹具的结构方案1.对工件的定位方案根据选定拨叉零件组加工时所要求的工序尺寸、形状精度、位置精度等方面要求，在工件加工过程中需要限制六个自由度。根据拟定的拨叉组零件工艺路线，可以将已经加工完成的孔及其左端面作为定位基准，以可上下移动心轴限定四个自由度，以孔左侧小平面限制一个自由度，在拨叉口上脚使用活动压板，下脚使用可移动垫块。限制一个自由度，满足六点定位。定位方案如图所示。图4-1 零件定位方案2. 定位元件的选用：在加工组内不同拨叉零件过程当中，所需用到的定位元件也各不相同。在夹具设计当中，由于零件的外形尺寸不同，成组夹具中的可调整部分元件的选用就成了夹具能正常使用的关键。在夹具的使用过程当中，根据选定的定位方案，选择可更换心轴、可移动定位块和可移动压板，4.3定位误差分析通过上述分析，对于铣削拨叉口侧平面这一步工序主要采用心轴固定孔进行定位，限制四个自由度，孔左侧小平面限制一个自由度，拨叉口下方移动定位块限制一个自由度，满足完全定位。在定位过程中，必须满足心轴和孔良好配合、孔左侧平面与良好配合。工艺基准与定位基准重合，避免基准不重合误差，提高加工精度。本夹具设计当中，从零件图读图可知，拨叉口两侧平面与孔中心轴线有垂直度误差小于，从资料书可以查得，孔与轴的间隙配合公差可以达到，由于工件的垂直度误差为。由此可得可知。因此，它要求夹具的误差为有上面的结果可知， 可以确定满足零件位置精度需要。4.4铣削力与夹紧力的分析计算根据参考文献14 机械加工工艺手册表2.497 可查得，铣削力计算公式为： （4-1） 由于加工时选用了相同刀具和采用相同的切削余量，查表可得： 代入（4-1）得 查文献4628页表2.4-98可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为：铣削水平分力与圆周分力的比值为：，取 垂直分力与圆周分力的比值为：，取 轴向分力与圆周分力的比值为：，取根据以上各式可计算各个方向铣削分力得： 铣削拨叉口侧平面时，采用两把铣刀同时进行加工，当用两把铣刀同时加工时铣削水平分力 ： 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力和心轴平衡。 （4-2） 计算出的理论夹紧力再乘以安全系数既为实际所需夹紧力 取 （4-3） 而心轴产生的夹紧力又两端夹紧螺母提供，查文献10现代夹具设计手册163页表3-25，选取用扳手紧固的六角螺母，螺纹大径，螺距，扳手长度，加在扳手上的力为，可提供夹紧力为。两个螺母可提供的夹紧力。得到。所以水平方向上力的校验合格。垂直分力由可移动定位块提供的支持力来相互平衡，定位块为固定的实体，它所受的只是挤压力，它所产生的支撑力。所以垂直方向上的力校验合格。轴向分力是夹紧螺母所产生的夹紧力来平衡，由表可知，螺母产生的夹紧力。所以， 。轴向上的分力校验合格。由上面的分析可知，螺母夹紧满足设计要求。4.5 夹具基础部分设计4.5.1定向键定向键安装在夹具底面的纵向槽中，其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台t形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据gb220780定向键结构如图4.2： 图4.2 夹具体槽形与螺钉根据t形槽的宽度 a=16mm 定向键的结构尺寸如表4.1：表4.1 定向键尺寸 blhhd夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差d16-0.012-0.03525104124.516+0.01954.5.2 对刀装置对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成车床拨叉左右侧的粗、精铣加工，所以选用直角对刀块。根据gb224380直角对刀块的结构和尺寸如图4.3：图4.3 双面直角对刀块塞尺选用平塞尺，其结构如图4.4： 图4.4 塞尺表4.2 塞尺尺寸公称尺寸h允差dc3-0.0060.254.5.3夹具体夹具体作为整个夹具的基础部分有相当重要的作用。根据选定的卧式铣床x5032，进行下一步的设计。夹具体上安装可调整部分元件，与机床操作台相连接。在设计过程中需要考虑多方面内容。4.6夹具可调整部分设计由于拨叉零件组的外形、尺寸各有不同，在进行夹具的设