拔叉上端面课程设计说明书

目 录 1、前言 1 2、设计目的 1 3、零件分析 1 4、零件的工艺规程设计 2 5、工艺路线的拟定 2 6、工件的加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的计算 3 7、确定各工序的切削用量、基本工时及辅助工时 4 8、夹具设计 10 9、小结 11 10、参考文献 12 11、附图 1 13 1 前 言 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！ 在些次设计中我们主要是设计 CA6140 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。 一、设计的目的： 机械制造工艺学课程设计 ,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以 后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的： 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。 3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 二、零件分析： 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。 2、 零件的工艺分析 拨叉 C是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，其加工内花键的精度要求较高，此外还有上端面要求加工，对精度要求也很高。其底槽侧边与花键孔中心轴有垂直度公差要求，上端面与花键孔轴线有平行度要求。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。 3、 零件的工艺要求 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。 其加工有四组加工： 25 7H 内花键孔；粗精铣上端面；粗精铣 18H11 底槽；钻、铰 2-M8 通孔，并攻丝。 （ 1）以 22 12H 为主要加工面，拉内花键槽 25 7H ，槽数为 6 个，其粗糙度 2 要求是底边 6.1Ra ，侧边 3.2Ra ， 22 12H 内孔粗糙度 6.3Ra 。 （ 2）另一组加工是粗精铣上端面，表面粗糙度要求为 3.2Ra 。 （ 3） 第三组为粗精铣 18H11 底槽，该槽的表面粗糙度要求是两槽边 3.2Ra ，槽底的表面粗糙度要求是 3.6Ra 。 （ 4）钻并攻丝 2-M8。 4、 毛坯的选择 拨叉 C 毛坯选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在 mm31 ，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量是 10000 件，查机械加工工艺手册表 2.1-3，生产类型为中批量生产（见附图图 2）。 三、零件的工艺规程设计： （一）基准的选择 根据对零件（设计图图 1）的分析，以下是所选择的基准： 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 40mm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。 （二）确定各表面的加工方案 1、 零件左端面和内花键孔的加工 这里采用 C3163-1转塔车床，由于本车床用于各种车削工作，如车削内外圆柱面、端面、钻孔、铰孔、切槽、切断及成形表面的车削，均可在一次装卡中完成全部或大部分工作，有着显著的高效率特点，并可实现零部件的粗车、半精车和精车一次调整加工完毕。因此，可一次性实现切削左端面和内花键孔。 （ 1）加工内 花键前的预制孔 22 12H 加工 查机械加工工艺手册表 2.3-47，由于预制孔的精度为 H12，所以确定预制孔的加工方案为：一次性钻孔，由于在拉削过程中才能保证预制孔表面精度，所以，在加工内花键前预制孔的精度可适当降低。 （ 2）左端面可同时在车床加工 加工方案为：粗车，精车。 2、内花键的加工 通过拉刀实现花键的加工，由于拉削的精度高，所以能满足花键表面精度，同时也能保证预制孔表面精度。 3、上端面的加工 查机械加工工艺手册表 2.1-12 可以确定，上端面的加工方 案为：粗铣 精铣，粗糙度为 6.3-0.8。 4、底槽的加工 加工方案为：粗、精铣。 5、 2-M8 螺纹孔的加工 加工方案为：钻，攻丝。 四、工艺路线的拟定： （一）加工工序的合理组合： 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备 3 等具体生产条件确定工艺过程的工序数。根据工序的分散和集中的原则，以及各自的特点，并结合工件的工序数目少，工件装、夹次数少，因此可以把某些加工采用集中的原则加工（车左端面和钻扩孔），其他分散加工。 （二）加工工艺方案比较： 工序号 方案一 方案二 工序 内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 车左端面 右端面和侧面 车左端面 钻预制孔、 2*15 倒角 40mm的外圆表面 020 钻预制孔 2*15 倒角 左端面和侧面 拉内花键 25H7 已加工预制孔和左端面 030 拉内花键 25H7 已加工预制孔和左端面 粗、精铣 18H11底槽 内花键孔 040 粗、精铣 18H11底槽 内花键孔 粗、精铣上端面 内花键孔 050 粗、精铣上端面 内花键孔 钻 2-M8 通孔，攻丝 内花键孔 060 钻 2-M8 通孔，攻丝 内花键孔 去毛刺，清洗 070 去毛刺，清洗 检验 080 检验 比较这两种方案，方案一采用了分散的原则，增加了工序，定位基准的较分散，因此在后续的加工中累积的误差比较大。 方案二采用的是集中加工原则，定位基准集中，则加工的累积误差较小，因此相比于方案一更好。所以选择方案二。 机械加工工艺过程卡参看附表 1 1。 五、工件的 加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的计算： （一）确定各个加工表面的加工余量： 根据方案二的加工工序的顺序，通过相应的手册查询和分析，确定相对应的加工余量如下： 1、 左端面的加工余量 根据金属机械加工工艺设计手册表 3-4 毛坯采用金属型铸造，则公差等级为 CT9，又有表 3-6得出机械加工余量等级 F 级，从表 3-3查得铸件尺寸公差为 2.2mm，从表 3-2 查出铸件机械加工余量为 1mm。 单边余量计算公式如下： R=F+RMA+CT/2=80+1+2.2/2=82.2mm R 毛坯基本尺寸 F 最终加工后尺寸 RMA 机械加 工余量 CT 铸件公差 4 工件毛坯尺寸具体见毛坯图（设计图图 2）。 2、 花键底孔的加工余量 根据金属机械加工工艺设计手册表 4-14 得出：在实体材料上加工孔，一次性钻孔，孔的公差等级可以达到 12 级，符合 22H12 的要求。再根据 金属机械加工工艺设计手册表 4-22 查出拉键槽加工余量为 f=0.4mm，即预制孔加工到 21.2mm，一次性拉削到设计要求 25H7。 3、 底槽 18H11（ 0.018018）的加工余量 铸造时槽没铸出，参照机械加工工艺师手册表 21-5，得粗铣其槽边 双边机加工余量 2Z=2.0mm，槽深机加工余量为 2.0mm，又由刀具选择可得其极限偏差为：粗加工为 0.1100，精加工为 0.0130。 粗铣两边工序尺寸为： 18-2.0=16.0mm； 粗铣后毛坯最大尺寸为： 16+0.11=16.11mm； 粗铣后毛坯最小尺寸为： 16+0=16mm； 粗铣槽底工序尺寸为： 33mm； 精铣两边工序尺寸为： 0.013018，已达到其加工要求： 0.018018。 4、 螺纹 2-M8 的加工余量 参照 金属机械加工工艺设计手册 表 4-41 攻螺纹及装配前的钻孔直径，可以查得：钻孔 6.7mm，后攻 2-M8 螺纹孔。 六、确定各工序的切削用量、基本工时及辅助工时 工序一 ：车左端面、一次钻预制孔 机床： C3163-1 转塔车床 （一） 车左端面 已知毛坯基本尺寸为 82.2mm，加工余量为 2.2mm，通过粗、精车足够保证表面质量。 (1) 粗加工计算 1）进给量的计算 根据切削用量简明手册（第三版）表 1.4 查出车外圆和端面时的进给量，由于要求 Ra=3.2,取刀尖圆弧半径 R=2.0mm， 则进给量 f=0.60-0.80mm/。 按 C3163-1 车床说明书 (见说明书附图 1)：取 f=0.6mm/n。 由于存在间歇加工 ,所以进给量乘以 k=0.75 0.85 ,因此实际进给量为： f=0.6 0.8=0.48 mm/ 按 C3163-1 车床说明书 ,取 f 0.53 2）计算切削速度 按切削简明手册表 1.27 ，切削速度的计算公式（寿命选 T=60min） ,以及刀具材料选 YG6 ，则： V=Cv/(Tm ap xv f yv) kv 其中： Cv=158 ， xv=0.15 ， yv=0.4 ， ap=2 , m=0.2；修正系数 Ko见切削手册表 1.28 有： kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=0.97 kBV=0.81,则切削速度为： Vc =158/( 600.2 20.15 0.53 0.4) 1.15 0.8 0.8 0.81 0.97 =46.86(m/min) 5 3）确定机床主轴转速 wn=1000vc/ dw=229.8（ r/min） 按 C 车床说明书取：wn 230r min （ 2）精车加工的计算 已知粗加工余量为 0.5mm，因此根据切削用量简明手册表 1.6，进给量f=0.15-0.25mm/r； 按 C3163-1 车床说明书取 f=0.16mm/r,则同理有公式一样，系数一样，带入数据有切削速度为： V=83.85m/min； 机床主轴转速为： 4 1 0 .8 / m inwnr 按 C3163-1 车床说明书，取 4 0 0 / m inwnr 则实际切削速度为 V=57.1m/min (3)基本工时计算 粗加工的工时为： 1 2 3 / 0 . 3 3 m i nmwT L L L L n f 1 2 3( 7 5 0 ) / 2 3 7 . 5 , 3 , 0L L L L ； 精加工的工时为： 同理有 0.63 m inmT ，1 2 3( 7 5 0 ) / 2 3 7 . 5 , 3 , 0L L L L 。 （二） 一次性钻预制孔 刀具：查实用机械加工工艺手册表 10-175，选高速钢直柄麻花钻，钻预制孔到 21.2mm，所以 21.2d mm 。 进给量 f ：根据机械加工工艺手册表 2.4-38，取 0 .5 /f mm r 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 2.4-41，取 0.45 /V m s 机床主轴转速 n ，有： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 5 6 0 4 0 5 . 6 / m i n3 . 1 4 2 1 . 2vnrd 按照机械加工工艺手册表 3.1-36， 取 4 7 5 / m innr 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 2 1 . 2 4 7 5 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 被切削层长度 l ： 80l mm 刀具切入长度 1l ： 1 2 1 . 2(1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622rdl c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： mml 412 ， 取 mml 32 ； 走刀次数为 1； 机动时间2jt：28 0 6 3 0 . 3 7 m i n0 . 5 4 7 5jLt fn （三） 辅助工时计算 6 参照机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅助时间为 1.55min 。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查机械加工工艺手册表 2.5-42，取装卸工件时间为 min1 。则 1 . 5 5 1 2 . 5 5 m i nft 工序二： 拉内花键 25 7H （一）拉内花键 机床：卧式拉床 L6120。 刀具：查复杂刀具设计手册表 1.3-1，选择拉刀类型为矩形花键拉刀第三型号，该刀具特点：拉削长度大于 30mm，同时加工齿数不小于 5。材料： W18Cr4V做拉刀材料，柄部采用 40Cr 材料 （具体刀具设计见拉刀设计）。 拉削过程中，刀具进给方向和拉削方向一致，拉刀各齿齿升量详见拉刀设计，拉削的进给量即为单面的齿升量。查机械加工工艺手册表 2.4-118和 2.4-119，确定拉削速度 v =0.1160.08mms ，取 0 .1 0 mmv s ； 拉削工件长度 l ： 80l mm ； 拉刀长度1l：1 753l mm（见拉刀设计）； 拉刀切出长度2l=510mm，取2 10l mm。 走刀次数一次。 根据以上数据代入公式（计算公式由机械加工工艺手册表 2.5-20 获得），得机动时间jt 12 8 0 7 5 3 1 0 8 . 4 3 0 . 1 4 m i n1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 1j l l lt s sv （二）辅助工时计算 参照机床夹具结构图册表 2.5-66，取工步辅助时间为 1.4min 。查机械加工工艺手册表 2.5-67 取装卸工件时间为 0.5min 。则 1 . 4 0 . 5 1 . 9 m i nft 工序三： 粗、精铣 18H11 底 槽 机床：立式升降台铣床 52XK 刀具：根据实用机械加工工艺师手册表 21-5选用高速钢镶齿三面刃铣刀。外径 d =160mm，内径1d=40mm，刀宽粗铣 16mm，精铣 18mm，齿数为 24 齿。 （一） 粗铣 16mm 槽 铣削深度pa： 33pa mm 每齿进给量zf粗：查机械加工工艺手册表 2.4-75，得 0 .2 0 .3 /zf m m z粗，取 0 .2 /zf m m z粗。 铣削速度 V ：查机械加工工艺师手册表 30-33，得 14 m inmV 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 4 2 7 . 9 / m i n3 . 1 4 1 6 0Vnrd 查机械加工工艺手册表 3.1-74 取 30 / m innr 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 6 0 3 0 0 . 2 5 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 7 进给量fV： 0 . 2 2 4 3 0 / 6 0 2 . 4 /f zV f Z n m m s 粗 工作台每分进给量mf： 2 . 4 / 1 4 4 / m i nmff V m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm 刀具切入长度1l： 1 0 .5 (1 2 )ld =81mm 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数 1 次 机动时间1jt：121 4 0 8 1 2 0 . 8 5 m i n144jml l ltf （二）精铣 18H11 槽 切削深度pa： 35pa mm 根据 机械加工工艺手册 表 2.4-76查得：进给 量 0 .0 5 /zf m m z精,查机械加工工艺手册表 2.4-82 得切削速度 2 3 / m inVm ， 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 3 4 5 . 8 / m i n3 . 1 4 1 6 0Vnrd ， 查 机械加工工艺手册表 3.1-74 取 4 7 .5 / m innr 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 6 0 4 7 . 5 0 . 4 0 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 0 5 2 4 4 7 . 5 / 6 0 0 . 9 5 /f zV f Z n m m s 精 工作台每分进给量mf： 0 . 1 8 / 5 7 / m i nmff V m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm ， 刀具切入长度 1l ： 1 0 .5 (1 2 )ld =81mm 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间1jt：121 4 0 8 1 2 1 . 5 2 m i n57jml l ltf 本工序机动时间12 0 . 8 5 1 . 5 2 2 . 3 7 m i nj j jt t t （三）辅助工时计算 （ 1）粗铣 16 槽 参照机械加工工艺手册表 2.5-45，取工步辅助时间为 0.41min 。查机械加工工艺手册表 2.5-46 取装卸工件时间为 1min ，则 0 . 4 1 1 . 0 0 1 . 4 1 m i nft 。 （ 2）精铣 16 槽 参照机械加工工艺手册表 2.5-45，取工步辅助时间为 0.41min 。查机械加工工艺手册表 2.5-46 取装卸工件时间为 1min ，则 0 . 4 1 1 . 0 0 1 . 4 1 m i nft 8 工序四： 粗、精铣上端面 机床：立式升降台铣床 5012X 刀具：根据实用机械加工工艺手册表 10-231，选用高速钢直齿三面刃铣刀，规格为： 160d mm ，齿数为 12 齿 。 （一） 粗铣上端面 铣削深度pa： 2pa mm 每齿进给量zf粗：查机械加工工艺手册表 2.4-75， 0 . 1 5 0 . 2 5z mmf z粗，取 0 .2 0z mmf z粗。 铣削速度 V ：查实用机械加工工艺师手册表 11-94，得1 5 2 0 0 . 2 5 0 . 3 3m i nmmV s，取 0.3mV s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 6 0 3 5 . 8 3 / m i n3 . 1 4 1 6 0Vnrd 查机械加工工艺手册表 3.1-74 取 3 7 .5 / m innr 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 6 0 3 7 . 5 0 . 3 1 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 2 1 2 3 7 . 5 / 6 0 1 . 5 /f zV f Z n m m s 粗 工作台每分进给量mf： 1 . 5 / 9 0 / m i nmff V m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 80l mm 刀具切入长度 1l ： 1 0 .5 (1 2 )ld =82mm 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间1jt：121 8 0 8 2 2 1 . 8 2 m i n90jml l ltf （二）精铣上端面 切削深度pa： 1pa mm 根据 实用机械加工工艺师册 表 11-91查得：每齿进给量0 . 0 1 0 . 0 2 /zf m m z精 ,取 0 .0 2 /zf m m z精 ， 根据 实用机械加工工艺师册 表11-94 查得切削速度 1 8 / m inVm 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 3 3 . 1 / m i n3 . 1 4 1 6 0Vnrd ， 按照机械加工工艺手册表 3.1-74，取 3 7 .5 / m innr 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 6 0 3 7 . 5 0 . 3 1 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 0 2 1 2 3 7 . 5 / 6 0 1 . 5 /f zV f Z n m m s 精 工作台每分进给量 mf ： 1 . 3 9 / 8 3 . 6 / m i nmff V m m s m m 9 被切削层长度 l ：由毛坯 尺寸可知 20l mm ， 刀具切入长度1l： 1 0 .5 (1 2 )ld =81mm 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1； 机动时间1jt：121 2 0 8 1 2 1 . 2 3 m i n8 3 . 6jml l ltf 本工序机动时间12 1 . 8 2 1 . 2 3 3 . 0 5 m i nj j jt t t （三）辅助工时计算 参照机械加工工艺手册表 2.5-45，取工步辅助时间为 min41.0 。查机械加工工艺手册表 2.5-46 取装卸工件时间为 1min 。则： m in41.1141.0 ft 工序五： 钻 2- 8M 孔并攻丝 机床：摇臂钻床 3025Z 刀具：根据参照机械加工工艺手册表 4.3-9硬质合金锥柄麻花钻头。 （ 一 ）钻孔 6.7 孔 钻孔前铸件为实心，根据上述的加工余量先钻孔到 6.7mm 再攻丝，所以6.7d mm 。 钻削深度pa： 9.5pa mm 进给量 f ：根据机械加工工艺手册表 2.4-38，取 rmmf /33.0 切削速度 V ：参照机械加工工艺手 册表 2.4-41，取 0.41 /V m s 机床主轴转速 n ，有： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 1 6 0 1 1 6 9 . 3 1 / m i n3 . 1 4 6 . 7vnrd ， 按照机械加工工艺手册表 3.1-31取 1 6 0 0 / m innr 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 6 . 7 1 6 0 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l mm 刀具切入长度 1l ： 1 6 . 7(1 2 ) 1 2 0 1 2 . 8 9 322rdl c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： mml 412 取2 2l mm 走刀次数为 1，钻孔数为 2 个 机动时间1jt：14 2 3 22 2 0 . 5 m i n0 . 3 3 1 6 0 0jLt fn （二） 攻 2-M8 螺纹通孔 刀具：钒钢机动丝锥 进给量 f ：查机械加工工艺手 册表 1.8-1得所加工螺纹孔螺距 1.25p mm , 10 因此进给量 1 .2 5 /f m m r 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 2.4-105，取0 . 1 3 3 / 7 . 9 8 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 7 . 9 8 3 1 7 . 6 8 / m i n3 . 1 4 8Vnrd ，取 3 5 0 / m innr 丝锥回转转速 n回：取 3 5 0 / m innr回 实际切削速度 V ：0 3 . 1 4 8 3 5 0 0 . 1 5 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s 被切削层长度 l ： 9.5l mm 刀具切入长度1l：1 ( 1 3 ) 3 1 . 2 5 3 . 7 5l f m m 刀具切出长度 2l ：2 2 3 3 1 . 2 5 3 . 7 5l f m m （ ），加工数为 2 机动时间2jt：1 2 1 22 9 . 5 3 . 7 5 3 . 7 5 9 . 5 3 . 7 5 3 . 7 52 2 0 . 1 3 m i n1 . 5 3 5 0 1 . 5 3 5 0j l l l l l lt f n f n 回（ ） （ ） 本工序机动时间jt：12 0 . 5 0 . 1 3 0 . 6 3 m i nj j jt t t （三）辅助工时计算 （ 1）钻孔 6.7 孔 参照机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅助时间为 1.55min 。查机械加工工艺手册表 2.5-42 取装卸工件时间为 min1 。则： 1 . 5 5 1 2 . 5 5 m i nft （ 2）攻 2-M8 螺纹通孔 参照机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅助时间为 1.55min 。查机械加工工艺手册表 2.5-42 取装卸工件时间为 min1 。则： 1 . 5 5 1 2 . 5 5 m i nft 七、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。在加工拨叉零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，此次设计我选择对加工上端面的专用夹具进行设计，即工序四的专用夹具进行设计。 （一） 定位基准选择 由零件图可知：粗铣 平面对花键孔的中心线有尺寸要求及平行度要求，其设计基准为花键孔的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内，在此选用特制心轴找中心线，这种定位在结构上简单易操作。 采用心轴定心平面定位的方式，保证上端面加工的技术要求。同时，应加一定位键固定好心轴，防止心轴带动工件在 X 方向上的旋转自由度。 （二） 切削力和夹紧力的计算 （ 1）切削力计算 刀具： 高速钢直齿三面刃铣刀， 160 ,d mm ，齿数为 Z=12 齿； 根据现代机床夹具设计表 4-20 有铣削切削力的计算公式： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 3P p z pF C a f d B z K 11 由于加工时有粗、精铣，因此切削力分为两种如下： 粗铣时，有 1 0 0 6 .9 5 NF 粗 精铣时，有 F 1 2 6 .8 1 N精 其中， 294pC ， 21ppa m m a m m精粗 ， 0 . 2 0 / , 0 . 0 2 / ,zzf m m z f m m z 精粗 160d mm ， 30B mm ， 12Z , 0 . 5 5/ 1 9 0pK H B ,HB=200； 因此，由于 F F精粗，所以在设计夹具时，应考虑粗铣时的切削力。 在计算切削力时，必须考虑安全系数，由机床夹具设计实例教程表 3-1查出，则0 1 2 3K = K K K K,0K基本安全系数，1K加工性质系数，2K刀具钝化系数，3K切削特点系数； 则水平切削分力 HF = 1 . 2 F 1 2 0 8 . 3 4 N粗 其中，0 1 2 3K = 1 . 2 1 . 5 , K = 1 . 2 , K = 1 . 1 1 . 3 , K = 1 . 2: 所以，考虑安全系数修正后的切削力为： HF K F 1 . 3 1 . 2 1 . 2 1 . 2 1 2 0 8 . 3 4 2 7 1 4 . 4 1 N 切 （ 2）夹紧力计算 实际夹紧力为 J H 1 2W = K F / ( ) 2 7 1 4 . 4 1 / 0 . 5 5 4 2 8 . 8 2u u N 其中1u和2u为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，120.25uu； 螺母选用 M16X1.5 细牙三角螺纹，产生的夹紧力足够用，并且JW大于切削力，因此本夹具可安全工作。 （三） 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。 （四） 夹具设计 及操作说明 从零件加工的工序安排，可以看出后续的一切加工均以花键孔进行定位，因此夹具