工艺夹具毕业设计37“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺规则及工艺装置（生产纲领：10000件）
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机械毕业设计论文
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工艺夹具毕业设计37“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺规则及工艺装置（生产纲领：10000件）,机械毕业设计论文
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南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 1 - 机械制造工艺学课程设计任务书 题目 : 设计 “ CA6140 车床拨叉 ” 零件的机械加工工艺规则及工艺装置 （生产纲领： 10000 件） 内容 ： 1.零件图 1 张 2.毛坯图 1 张 3.机械加工工艺过程 卡片 1 份 4.机械加工工序卡片 1 份 5.夹具 设计装配图 1 张 6.夹具 设计零件图 1 张 7.课 程设计说明书 1 份 班 级： 05 数控三 班 设 计 者： 潘 文 军 指导教师： 茅 志 玉 2007 年 6 月 4 日 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 2 - 序 言 机械制造工艺学 及机床夹具 课程设计 是 我们学完了 机械制造基础 (含机械制造工艺学和机床夹具设计 )和 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 ,它在我们的大学 学习 生活中占有 十分 重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计 能巩固、扩大和强化自己所学 到的理论与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论联系、严肃认真的工作作风和独立工作的能力， 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 以后进行毕业设计和毕业后从事的技术工作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，恳请老师给予 批评指 教 。 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 3 - 一 、 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 25H7花键孔用于与所控制齿轮所在的轴接触通过下方的力拨动上方的齿轮变速 ，二下方的 18H11 的操纵槽 为滑块拨动的配合表面， 与操纵机构相连 。两件零件铸为一体，加工时分开。 (二 )零件的工艺分析 CA6140车床拨叉 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 。该零件是叉架类零件，形状不规则，尺寸精度、 形位精度要求均较高，零件的主要技术要求分析如下：（参阅附图 -1） （ 1） 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。 现 分述如下： 该零件主要是 以 22H12孔 为中心的加工表面 2.1.1、 加工表面包括： 25H7 花键 孔，以及其 左端面和 上 平 面 ， 上平面上 有一个装配时钻铰 5 的 锥孔 和 两 个 M8 的螺 纹孔 与 25H7 花键 孔相通 。下端有一个 18H11的 操纵槽 。 2.2.2、 加工表面之间的位置 要求 拨叉 上平面与 25H7花键孔中心线的平行度误差为 0.10mm。 拨叉 下方 18H11 的操纵槽 两 侧 面与 25H7 花键孔中心线 的垂直度误差为nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 4 - 0.08mm。 （ 2）铸件要求不能有沙眼、疏松等缺陷 ，以保证零件的强度、硬度及刚度，在外力的作用 下，不至于发生意外事故。 （ 3） 25 H7的花键 孔是 一个比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中主要定位基准。因此加工此孔 的工序是比较重要的。要在夹具设计中考虑保证达到此孔之精度及粗糙度的要求。 由上面分析可知，可以 先 粗加工拨叉 上 22H12 孔 ，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。 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 5 - 二 、 工艺规程设计 (一 )确定毛坯 的制造形式 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，故选择铸件毛坯。 毛坯的尺寸精度要求为 IT8 IT10级。 由于零件年产量为 10000 件，已达到大批量生产的水平，零件的轮廓尺寸不大，而且工件上有许多表面不切削 加工，所以选用砂型机器造型，这对于提高生产率，保证加工质量也是有利的。 （二）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 会 问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废， 使 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 25H7花键 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用 一心轴上加一键定位 ，限制 5 个自由度，再以 左端面限制最后 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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 （三） 工艺路线的拟订及工艺方案的 分析 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 6 - 制定工艺路线 的 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夹 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。 1.工艺路线方案一 工序一 划线 。 工序二 粗 、 半精铣左端面，扩 20H12孔及孔口倒角 15 。 工序三 拉花键。 工序四 粗 、 半 精铣 上平 面 及钻 2- 6.8孔，攻 2-M8螺纹 通孔 。 工序五 粗 、 半精铣操纵槽内表面。 工序六 清洗。 工序 七 终检。 上面工序加工效率 较高 ,对设备有一定要求。且看另一个方案。 2.工艺路线方案二 工序一 划线 。 工序二 粗 、 半 精铣 左 端面。 工序三 扩 22H12孔。 工序四 22H12孔口倒角 15 。 工序五 拉花键。 工序六 粗 、 半 精铣 上 端面。 工序七 粗 、 半精铣操 纵 槽内表面 。 工序八 钻 2- 6.8孔 。 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 7 - 工序九 攻 2-M8螺纹通孔 。 工序十 清洗 。 工序十一 终检 。 上面工序可以适合大多数生产，但效率较低。 3.工艺方案的比较与分析 工艺路线方案一是按工序集中原则组织工序， 22H12 孔 及左端面 需要采用卧式铣床和专用夹具加工，优点是 工艺路线短， 22H12 孔及左端面的加工在一台机床上完成，减少工件装夹 次数 ，易于保证加工面相互位置精度，需要的机床数量少，减少工件在工序间的运输，减少辅助时间和准备终结时间。 工艺路线方案二是按工序分散原则组织工序，拨叉左端面可在卧式铣床上加工， 22H12 孔可在普通钻床上 用钻模加工，孔口倒角在另一台机床上加工。其优点是可以采用通用机床和通用夹具，缺点是工艺路线长，增加了工件的装夹次数，而且工序二和工序三重复使用粗基准。由于本零件形状 不规则，加工面分散，而且生产纲领已确定为大批量生产，可以使用万能性机床 配 以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。 选择方案时还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工、夹、 量 具等。本次设计选择工艺路线方案一。根据工艺路线方案一制定出详细的工序划分如下所示： 毛坯为铸件，清理后，人工时效处理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛坯车间去除坡峰、毛刺、浇冒口及型砂等，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。 工序如下： nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 8 - 工序一 划线 （ 1）按图样外形尺寸及花键 孔位置画中心线，左端面加工线和校正线 ；（ 2）划出上平面、操纵槽内表面加工线和校正线。 工序二 铣 以支撑面为基准，找正线位，并装夹妥当。 粗、半 精铣 左端面至工序尺寸要求 80mm, 扩 22H12孔至工序尺寸 ，孔的精度达到 IT7， 孔口倒角 15， 调头装夹，另一孔口倒角 15。 工序三 拉孔 以左端面、 22H12内孔为基准 ， 拉 6-25H7 22H12 6D10花键孔至尺寸要求。 工序四 铣 以 25H7花键 孔 及其左端面 为基准， 粗、半精铣上平面至工序尺寸 72mm、 22mm、 10mm，保证 平面的精度达到 IT7，保证 平面相对于 孔 的中心线平行 度误差不超过 0.10mm。 钻 2- 6.8孔，攻 2-M8螺纹通孔至尺寸要求。 以 25H7花键孔及其左端面为基准， 粗 、 半精铣操纵槽内表面 ，保证内表面的精度达到 IT7，保证内侧面相对于孔垂直度误差不超过 0.08mm。 工序五 清洗 去毛刺，清洗上油 。 工序六 终检 按图样要求全件终结检验，入库。 以上工艺过程详见 附表 2 机械加工工艺过程卡片和附表 3 机械加工工序卡片 。 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 9 - （四）机械加工余量 、 工序尺寸及 公差 的确定 “ CA6140 车床拨叉 ” 零件材料为 HT200，硬度 180 229HBW，生产类型大批量，铸造毛坯。 根 据以上原 始资料及加工路线， 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）， 分别确定各 加 工表面的机械加工余量 、 工序尺寸及 公差 如下： 工序号 工序内容 单边余量 工序尺寸 表面粗糙度 aR 工序二 1粗、半精铣左端面 2扩 22H12孔 3孔口倒角 3mm 5mm 1mm 80mm 22H12 15 3.2 m 6.3 m 6.3 m 工序三 拉 6-25H7 22H126D10花键孔 0.5mm 25H7 3.2 m 工序四 1 粗、半精铣上平面 2钻 2- 6.8孔 攻2-M8螺纹通孔 3粗 、 半精铣操纵槽内表面 3mm 3mm （ 72mm,22mm,10mm） M8（ 10mm,18H11， 35mm,15mm） 3.2 m 12.5 m 3.2 m 6.3 m 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大 、 最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 （ 五） 各工序的切削用量及基本工时的确定 工序二 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 10 - 1.粗、半精铣左端面 加工条件如下： 左端面由粗铣、半精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀，刀具材料为高速钢，铣刀规格为 120 12。 由 切削用量简明手册（后简称切削手册） 表 2.3 5.9,查的精加工余量为 0.5mm，其粗加工余量为（ 3 0.5） 2.5mm 由 简明 机械加工工艺手册表 11-22,取粗铣每齿进给量为0.2mm/z、取半精铣的每转进给量为 rmm /5.0 ;粗铣走刀一次 mmap 5.2,半精铣 走刀一次 mmap 5.0 由切削手册表 3.1-74，取粗、半精铣的主轴转速分别为 min/150 r和 min/200 r ，又由前面选定的刀具直径 120mm，故相应的切削速度分别为： m in/113m in/100030012014.31000m in/5.56m in/100015012014.31000mmDnVmmDnV半精粗 校验机床功率 。 查切削手册CCP=1.1kw,而机床所能提供功率为CMPCCP。故校验合格。最终确定 m i n/113m i n ,/5.56,/5.0,/2.0m i n ,/300m i n ,/150,5.0,5.2mVmVrmmfzmmfrnrnmmamma pp半精粗半精粗半精粗半精粗 确定机加工时间mt。 粗铣切入长度 mmadaLPPS 1.175.25.21 2 0 22 粗铣时铣削行程 L mmllllLuas 1.101221.1780 则 m in1 8 7 2.016.31 5 0 1.1 0 1 infLt m 粗nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 11 - 半精铣切入长度 mmadaLPPS 73.75.05.0120 22 半精铣时铣削行程 L mmllllLuas 46.992246.15802 则 m in6631.015.0300 46.99 infLt m2扩 22H12孔（扩到 22H7，为 设计夹具而考虑） 加工条件如下： 绞刀选择高速钢绞刀 22H7 根据简明机械加工工艺手册表 11-19规定，根据灰铸铁硬度 HB，查到绞刀扩 22孔时的进给量为 m in/38.10/173.0,/62.0 msmvrmmf 计算得 m in/1502214.3 38.1010001000 rd vn s 按机床选取： min/150 rnw 确定机加工时间mt切入时， mml 31 ；切出时， mml 5.12 则 m in974.062.0150 22223.080 inf llllinfLt uasm 3孔口倒角（ 在此省略） 工序三 拉 6-25H7 22H12 6D10花键孔 单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿升为0.06，拉削速度 m in )/6.3(/06.0 msmv 。 确定机加工时间mtZvfklZtzbm 1000 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 12 - 式中： bZ 单面余量 1.5mm(由 22mm拉削至 25mm); l 拉削表面长度 ,80mm; 考虑校准部分的长度系数 ,取 1.2; k 考虑机床返回行程系数 ,取 1.4; v 拉削速度 (m/min); zf 拉刀单面齿升 ; z 拉刀同时工作齿数 , plz / p 拉刀齿距。 mmmmlp 138045.1)5.125.1( 所以同时工作齿数 613/80/ plz 因而机加工时间mtm in16.0606.06.310004.12.1805.11000 ZvfklZtzbm 工序 四 1.粗、半精铣上平面 加工条件 如下 : 工件材料： HT200, 硬度 HB229180 ,铸造。 加工要求：粗 、半精 铣上 平 面。 机床： X5032立 式 升降台 铣床 。 刀具： 镶齿三面刃 铣刀 125 12,材料为高速钢 ， 齿数 z=18,故 根据切削手册 取刀具直径 mmd 1250 ,孔径 mmd 32 ，宽度mmB 12 。选择刀具前角 00 15 ,后角 00 10 ， 刃倾 角 08S （ 1） 粗铣工步 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 13 - 确定背吃刀量。单边加工余量为 3mm， 根据粗糙度要求取mma p 5.21 , mma p 5.02 。 确定每齿进给量 Zf 。根据工件材料及刀具材料，查切削手册zmmf Z /30.015.0 ，取 zmmf Z /15.0 确定铣削速度CV。 切削速度也可以从表中查出，CV=80m/min,求出铣床主轴转速为 n=dVC1000= m in )/(20412514.3 801000 r根据 X5032型铣床选取实际的机床转速为 205 min/r ，故实际的切削速度为m in )/(46.801000 20512514.31000 mdnV C 确定进给量fV。 m in )/(5.5532051815.0 mmZnfVZf 根据X5032型铣床进给速度 确定fV= min/510 mm ,即 rmmf /49.2 确定机加工时间mt。 粗铣切入长度 mmadaLPPS 5.175.25.21 2 5 22 粗铣时铣削行程 L mmllllLuas 5.101225.1780 则 m in1 7 3 5.0149.2235 5.101 infLt m（ 2） 半精铣工步 确定背吃刀量。 ap=0.5mm 确定进给量fV。根据表面粗糙度 mRa 2.3，查表选取 rmmf /5.0 确定半精铣削速度CV，查表 min/104 mVC m in )/(26512514.3 1000 rVn C 根据 X5032型铣床，选取实际的机床主轴 转速为nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 14 - min/255 r 确定进给量fV。 m in )/(5.1272555.0 mmfnVf 根据 X5032型铣床，进给速度确定 min/130 mmVf 即 smmf /52.0 确定机加工时间mt。 半精铣切入长度 mmadaLPPS 85.05.0125 22 半精铣时铣削行程 L mmllllLuas 1002216802 则 m in7843.015.0255 100 infLt m2.钻 2- 6.8孔，攻 2-M8螺纹。 （ 1） 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 mmd 8.60 ，后角 00 16，二重刃长度 01202 ， 00 45， 030 。 （ 2） 选择切削用量 1）决定进给量 查切 削手册 rmmf /02218.0 。 按钻头强度选择 rmmf /50.0 ， 按机床强度选择 rmmf /53.0 。 最终 决定选择机床已有进给量 rmmf /22.0 ， 经校验校验成功。 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切 削手册 ）为 0.5 0.8mm，寿命min20T 。 3）切削速度 查切 削手册 rmmvc /18修正系数 ： nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 15 - 0.1TVK , 0.1MVK , 0.1tvK 0.1Kxv , 0.11 vK , 10apvK 故rmmvc /18 。 m in/8438.614.3 18100010000rd vn s 查切 削手册 机床实际转速为 min/945 rnc 故实际的切削速度 rmmndv sc /2.201000 9458.614.31000 0 4）校验扭矩功率 mc MM ,Ec PP 故满足条件，校验成立。 （ ） 计算机加工时间mtm in0 5 8.0222.09 4 5 24 nfLit m 螺纹钻削由于没有手册可查，故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算。 3粗 、 半精铣操纵槽内表面 加工条件如下 :X5032 立式升降台铣床 ,三面刃直齿铣刀 ,YT15 刀片 ,刀盘直径 125,宽 18mm,齿数 22,专用夹具 ,乳化液冷却。 （ 1）粗铣工步 确定背吃刀量。根据粗糙度要求取 mmap 51 , mmap 12 。 确定每齿进给量 Zf 。根据工件材料及刀具材料，查切削手册 Zf = 0.06mm/z， 确定铣削速度CV和工作台每分进给量 MZf 根据切削手册中，表 3.27 1.1,35.0,0,3.0,4.0,1.0,21.0,270 vvvvvvV kmpuyxqC nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 16 - m in )/(51312514.351.20110001000m in )/(51.2011.1222006.05.315012527003.04.01.035.021.00rdVnmkzaaatdCVcsvpvupyfxemqVCvvvV根据工艺手册表 4.2-39，取与 min/513r 相近的主轴转速min/475 rn m ， 实际切削速度 min/5.186 mVC 工作台每分进给量 m in/2.79602206.0 mmf MZ 根据工艺手册表 4.2-40，取 X5032铣床与 min/2.79 mm 相近的工作台每分进给量 min/80 mmf MZ z 则实际每齿进给量 zmmfZ /0 6 0 6.06022 80 确定机加工时间mt。 粗铣切入长度 mmadaLPPS 5.24551 2 5 22 粗铣时铣削行程 L mmllllLuas 5.63225.2435 则 m in79375.0180 5.63 if Lt MZm（ 2）半精铣工步 确定背吃刀量。 ap=1mm 确定进给量fV。根据表面粗糙度 mRa 2.3，查表选取 rmmf /5.0 确定半精铣削速度CV，查表 min/200 mVC nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 17 - m in )/(50912514.3 1000 rVn C 根据 X5032 型铣床，选取实际的机床主轴转速为min/500 r 实际切削速度 m in/25.1 9 61 0 0 0 5 0 01 2 514.31 0 0 0 mdnV C 确定进给量fV。 m in )/(2505005.0 mmfnVf 根据 X5032型铣 床，进给速度确定 min/240 mmVf 即 smmf /48.0 确定机加工时间mt。 半精铣切入长度 mmadaLPPS 1111125 22 半精铣时铣削行程 L mmllllLuas 612222352 则 m in5 0 8 3.0148.02 5 0 61 infLt m最后，将以上各工序切削用量、工时 定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片中 。 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 18 - 三 、 专用夹 具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。 经过与 指导 老师协商，决定设计第 4 道工序 粗、半精铣上平面 的铣 床 夹 具。本 夹 具将用于 X5032 立式 升降台 铣床 。刀具为 一把 125 12的高速 钢镶齿三面刃铣刀，对工件的上平面进行加工。 （一） 设计主旨 本夹具主要用来粗、半精铣该零件上平面 。在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。只有 该平面与 25H7 的花键孔有一定的平行度要求。加工到本道工序时， 22H12孔的左端面以及 25H7的花键孔已经加工达到 设计图样要求。因此，在本道工序加工时，重点应在夹紧的方便与快速性上，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。 （ 详见附 表 4-工装设计任务书） （二） 夹 具设计 1、 定位基准的选择 由零件图可 知， 22H12花键孔中心线与上平面有平行度要求，其设计基准为花键孔中心线。为了使定位误差为零，应该选择以花键孔以及左侧端面为主要基面的定心夹具。 出于定位简单和 快速的考虑， 使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。 2、 切削力和 夹 紧力 的 计算 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 19 - 本步加工可按 铣 削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的 夹 紧。 切削刀具：高速 钢 镶齿三面铣刀 D= 125mm Z=18，则 参见 简明机械加工工艺手册 表 1-2-9 切削力 F公式如下： NFHBKZmmBmmDzmmfmmaCB Z kDfaCFpZpppzpp159713012515.05.25101)190225()190(,18,30,125,/15.0,5.251083.065.083.055.055.083.065.083.0则，式中水平分力： NFFH 175715971.11.1 实垂直分力： NFFV 4 7 91 5 9 73.03.0 实在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全 系数 K NKFFKKKKK KKKKKKKKH 210817570.10.10.12.10.10.10.12.1/443322114321于是断续切削系数，刀具钝化系数，加工性质系数，基本安全系数，式中使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，该 螺旋直接夹紧机构产生夹紧力按下面公式计算： )( /21/0 tgrtgr QLW Z由 简明机械加工工艺手册 表 1-2-20 1-2-22查得： /02/2/0/01202303/509c os13675.434678.731tgar c t g，r，DDDDr Z则 NtgtgW 2688)50913(675.434678.7 12045 /0/0/0 实nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 20 - 由 简明机械加工工艺手册 表 1-2-24 1-2-25查得 ： 螺纹公称直径为 10mm，螺距为 1.5mm的螺栓许用夹紧力螺栓N为 3924N、螺母夹紧力螺母N为 3550N 此时螺母螺栓 与 NN已大于 所需的 2688N的夹紧力，故本夹具 可安全工作。 3. 定位误差分析 （ 1）定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件为一花键轴，该定位花键轴的尺寸与公差为 22H7。 （ 2）圆柱心轴与工件 22H7的配合为 22H7/e6，影响 位置度的定位误差为： mmdDD 074.0)053.022()021.022(m i nm a x 此误差值小于工件相应位置度公差的三分之一，即 )(0 3 5.0310 7 4.0 mmD 所以定位方案能够满足加工要求。 4. 卡具设计及操作的简要说明 夹 具 的卡紧力不大，故 使用手动 卡 紧。为了提高生产力 ，使用快速螺旋卡紧机构。 为了该夹具找正方便，在夹具体一侧面上铸一凸平面，并对该平面进行磨削加工，使之经济精度等级 达到 IT6，表面粗糙度 mRa 8.0，并且该平面与定位心轴中心线的平行 度公差为 0.025mm。同时夹具体底面上有一对定位键，可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以利于铣削加工。 铣床夹具的装配图及夹具零件图分别见附图 5和 附图 6。 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 21 - 四、 课程设计心得体会 经过 两 个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无 常 。 当我快要完成老师下达给我的任务的时候，我仿佛经过一次翻山越岭，登上了高山之颠，顿时心旷神怡，眼前豁然开朗。 生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活 永恒不变的话题。 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练。 通过实习，我才真正领略到 “ 艰苦奋斗 ” 这一词的真正含义，我才意识到老一辈测绘为我们的社会付出。我想说，课程设计 确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今物欲很流的世界，很少有机会能与大自然亲密接触，但我们可以，而且 课程设计 也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里 两年 的相处还赶不上这十来天的实习，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说， 课程设计 确实很累，但当我们所 查算 的数据制成成果时，心中也不免 产生兴奋； 正所谓 “ 三百六十行，行行出状元 ” 。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我不断的反问自己。也许有人不喜欢 课程设计 ，也许有人认为 课程设计太苦 ，但我认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 22 - 必要失落呢？于是我决定沿着自己的路，执着的走下去。 同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个 人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。 总之， 对我而言， 通过这次课程设计使我受益匪浅，为我今后的学习与工作打下一个坚实而良好的基础。 知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！ 最后 ，我衷心的感谢茅老师对我的帮助和指导！ 05 数控三班 潘文军 2007年 6月 15日 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 23 - 五、主要参考文献 1、吴拓 方琼珊 编 .机械制造工艺与夹具课程设计指导 北京 :机械工业出版社 2005.11 2、艾兴 肖诗纲 主编 . 机械制造工艺设计简明手册 1994 3、王光斗 王春福 主编 3版 . 机床夹具设计手册 上海 :上海科学技术出版社 2000.11 4、刘守勇 主编 2版 . 机械制造工艺与机床夹具 北京 :机械工业出版社 2000.5 5、赵如福 主编 .金属机械加 工工艺 人员手册（第 3版）上海 :上海科学技术出版社 1990 6、郑修本 冯冠大 主编 . 机械制造工艺学 北京 :机械工业出版社 1992 7、梁德本 叶玉驹 主编 3版 . 机械制图手册 北京 :机械工业出版社 2002.2 8、秦宝荣 主编 . 机械制造工艺学与机床夹具设计学习指导及习题 北京：中国建材工业出 1998.3 9、 雒 运强 主编 . 机械切削工人常用计算手册 北京 ： 机械工业出版社 2005.12 10、李益民 主编 . 机械制造工艺设计简明手册 北京：机械工业出版社 1994 nts南通纺织职业技术学院设计专用纸 - 24 - 附图 -1 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 1 机械制造工艺学课程设计任务书 题目 : 设计 “ CA6140 车床拨叉 ” 零件的机械加工工艺规则及工艺装 置 （生产纲领： 10000 件） 内容 ： 1.零件图 1 张 2.毛坯图 1 张 3.机械加工工艺过程 卡片 1 份 4.机械加工工序卡片 1 份 5.夹具 设计装配图 1 张 6.夹具 设计零件图 1 张 7.课程设计说明书 1 份 班 级： 05 数控三 班 设 计 者： 潘 文 军 指导教师： 茅 志 玉 2007 年 6 月 4 日 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 2 序 言 机械制造工艺学及机床夹具课程设计是我们学完了机械制造基础 (含机械制造工艺学和机床夹具设计 )和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 ,它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论联系、严肃认真的工作作风和独立工作的能力，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，为以后进行毕业设计和毕业后从事的技术工作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，恳请老师给予批评指教。 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 3 一 、 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 25H7 花键孔用于与所控制齿轮所在的轴接触通过下方的力拨动上方的齿轮变速，二下方的 18H11的操纵槽为滑块拨动的配合表面，与操纵机构相连。两件零件铸为一体，加工时分开。 (二 )零件的工艺分析 CA6140车床拨叉 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 。该零件是叉架类零件 ，形状不规则，尺寸精度、形位精度要求均较高，零件的主要技术要求分析如下：（参阅附图 -1） （ 1） 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。现分述如下： 该零件主要是以 22H12孔为中心的加工表面 2.1.1、加工表面包括： 25H7花键孔，以及其左端面和上平面，上平面上有一个装配时钻铰 5的锥孔和两个 M8的螺 纹孔 与 25H7花键 孔相通 。下端有一个 18H11的 操纵槽。 2.2.2、 加工表面之间的位置 要求 拨叉 上平面与 25H7花键孔中心线的平行度误差为 0.10mm。 拨叉 下方 18H11的操纵槽 两 侧 面与 25H7花键孔中心线 的垂直度误差为 0.08mm。 （ 2）铸件要求不能有沙眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及刚度，在外力的作用下，不至于发生意外事故。 （ 3） 25 H7 的花键孔是 一个比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中主要定位基准。因此加工此孔的工序是比较重要的。要在夹具设计中考虑保证达到此孔之精度及nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 4 粗糙度的要求。 由上面分析可知，可以 先 粗加工拨叉 上 22H12孔 ，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。 二、工艺规程设计 (一 )确定毛坯的制造形式 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，故选择铸件毛坯。毛坯的尺寸精度要求为 IT8 IT10级。 由于零件年产量为 10000 件，已达到大批量生产的水平，零件的轮廓尺寸不大，而且工件上有许多表面不切削加工，所以选用砂型机器造型，这对于提高生产率，保证加工质量也是有利的。 （二）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 会 问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废， 使 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 25H7花键孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一心轴上加一键定位，限制 5个自由度，再以左端面限制最后 1个自由度，达到完全定位 ,然后进行铣削。 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 5 （ 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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 （三） 工艺路线的拟订及工艺方案的分析 制定工艺路线的出发点 ,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夹具 ,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。 1.工艺路线方案一 工序一 划线。 工序二 粗、半精铣左端面，扩20H12 孔及孔口倒角 15。 工序三 拉花键。 工序四 粗、半精铣上平面及钻 2- 6.8 孔，攻 2-M8 螺纹通孔。 工序五 粗、半精铣操纵槽内表面。 工序六 清洗。 工序七 终检。 上面工序加工效率较高 ,对设备有一定要求。且看另一个方案。 2.工艺路线方案二 工序一 划线。 工序二 粗、半精铣左端面。 工序三 扩 22H12 孔。 工序四 22H12 孔口倒角 15。 工序五 拉花键。 工序六 粗、半精铣上端面。 工序七 粗、半精铣操纵槽内表面。 工序八 钻 2- 6.8 孔。 工序九 攻 2-M8 螺纹通孔。 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 6 工序十 清洗。 工序十一 终检。 上面工序可以适合大多数生产，但效率较低 。 3.工艺方案的比较与分析 工艺路线方案一是按工序集中原则组织工序， 22H12 孔及左端面需要采用卧式铣床和专用夹具加工，优点是工艺路线短， 22H12 孔及左端面的加工在一台机床上完成，减少工件装夹次数 ，易于保证加工面相互位置精度，需要的机床数量少，减少工件在工序间的运输，减少辅助时间和准备终结时间。 工艺路线方案二是按工序分散原则组织工序，拨叉左端面可在卧式铣床上加工， 22H12 孔可在普通钻床上用钻模加工，孔口倒角在另一台机床上加工。其优点是可以采用通用机床和通用夹具，缺点是工艺路线长，增加了工件的 装夹次数，而且工序二和工序三重复使用粗基准。由于本零件形状不规则，加工面分散，而且生产纲领已确定为大批量生产，可以使用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。 选择方案时还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工、夹、量具等。本次设计选择工艺路线方案一。根据工艺路线方案一制定出详细的工序划分如下所示： 毛坯为铸件，清理后，人工时效处理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛坯车间去除坡峰、毛刺、浇冒口及型砂等，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。工序如下： 工序一 划线 （ 1）按图样外形尺寸及花键孔位置画中心线，左端面加工线和校正线 ；（ 2）划出上平面、操纵槽内表面加工线和校正线。 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 7 工序二 铣 以支撑面为基准，找正线位，并装夹妥当。 粗、半精铣左端面至工序尺寸要求 80mm, 扩 22H12 孔至工序尺寸，孔的精度达到 IT7， 孔口倒角 15， 调头装夹，另一孔口倒角 15。 工序三 拉孔 以左端面、 22H12 内孔为基准， 拉 6-25H7 22H12 6D10 花键孔至尺寸要求。 工序四 铣 以 25H7 花键孔及其左端面为基准， 粗、 半精铣上平面至工序尺寸 72mm、 22mm、 10mm，保证平面的精度达到 IT7，保证平面相对于孔的中心线平行度误差不超过0.10mm。 钻 2- 6.8 孔，攻 2-M8 螺纹通孔至尺寸要求。 以 25H7 花键孔及其左端面为基准， 粗、半精铣操纵槽内表面，保证内表面的精度达到 IT7，保证内侧面相对于孔垂直度误差不超过 0.08mm。 工序五 清洗 去毛刺，清洗上油。 工序六 终检 按图样要求全件终结检验，入库。 以上工艺过程详见附表 2机械加工工艺过程卡片和附表 3机械加工工序卡片。 （四）机械加工余量 、 工序 尺寸及公差的确定 “ CA6140 车床拨叉”零件材料为 HT200，硬度 180 229HBW，生产类型大nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 8 批量，铸造毛坯。 根据以上原始资料及加工路线，查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册），分别确定各加工表面的机械加工余量 、 工序尺寸及公差如下： 工序号 工序内容 单边余量 工序尺寸 表面粗糙度 aR 工序二 1粗、半精铣左端 面 2扩 22H12 孔 3孔口倒角 3mm 5mm 1mm 80mm 22H12 15 3.2 m 6.3 m 6.3 m 工序三 拉 6-25H7 22H12 6D10花键孔 0.5mm 25H7 3.2 m 工序四 1粗、半精铣上平 面 2钻 2- 6.8 孔攻2-M8螺纹通孔 3粗 、 半精铣操纵槽内表面 3mm 3mm （ 72mm,22mm,10mm） M8（ 10mm,18H11，35mm,15mm） 3.2 m 12.5 m 3.2 m 6.3 m 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大 、 最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 （ 五）各工序的切削用量及基本工时的确定 工序二 1.粗、半精铣左端面 加工条件如下：左端面由粗铣、半精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀，刀具材料为高速钢，铣刀规格为 120 12。 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 9 由切削用量简明手册 （后简称切削手册）表 2.3 5.9,查的精加工余量为 0.5mm，其粗加工余量为（ 3 0.5） 2.5mm 由简明机械加工工艺手册表 11-22,取粗铣每齿进给量为 0.2mm/z、取半精铣的每转进给量为 rmm /5.0 ;粗铣走刀一次 mmap 5.2,半精铣走刀一次mma p 5.0 由切削手册表 3.1-74，取粗、半精铣的主轴转速分别为 min/150 r 和min/200 r ，又由前面选定的刀具直径 120mm，故相应的切削速度分别为： m in/113m in/100030012014.31000m in/5.56m in/100015012014.31000mmDnVmmDnV半精粗 校验机床功率。 查切削手册CCP=1.1kw,而机床所能提供功率为CMPCCP。故校验合格。最终确定 m i n/113m i n ,/5.56,/5.0,/2.0m i n ,/300m i n ,/150,5.0,5.2mVmVrmmfzmmfrnrnmmamma pp半精粗半精粗半精粗半精粗 确定机加工时间mt。 粗铣切入长度 mmadaLPPS 1.175.25.21 2 0 22 粗铣时铣削行程 L mmllllLuas 1.101221.1780 则 m in1 8 7 2.016.31 5 0 1.1 0 1 infLt m 粗半精铣切入长度 mmadaLPPS 73.75.05.0120 22 半精铣时铣削行程 L mmllllLuas 46.992246.15802 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 10 则 m in6631.015.0300 46.99 infLt m2扩 22H12孔（扩到 22H7，为设计夹具而考虑） 加工条件如下：绞刀选择高速钢绞刀 22H7 根据简明机械加工工艺手册表 11-19 规定，根据灰铸铁硬度 HB，查到绞刀扩 22 孔时的进给量为 m in/38.10/173.0,/62.0 msmvrmmf 计算得 m in/1502214.3 38.1010001000 rd vn s 按机床选取： min/150 rnw 确定机加工时间mt切入时， mml 31 ；切出时， mml 5.12 则 m in974.062.0150 22223.080 inf llllinfLt uasm 3孔口倒角（在此省略） 工序三 拉 6-25H7 22H12 6D10 花键孔 单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿升 为 0.06，拉削速度 m in )/6.3(/06.0 msmv 。 确定机加工时间mtZvfklZtzbm 1000 式中： bZ 单面余量 1.5mm(由 22mm 拉削至 25mm); l 拉削表面长度 ,80mm; 考虑校准部分的长度系数 ,取 1.2; nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 11 k 考虑机床返回行程系数 ,取 1.4; v 拉削速度 (m/min); zf 拉刀单面齿升 ; z 拉刀同时工作齿数 , plz / p 拉刀齿距。 mmmmlp 138045.1)5.125.1( 所以同时工作齿数 613/80/ plz 因而机加工时间mtm in16.0606.06.310004.12.1805.11000 ZvfklZtzbm 工序四 1.粗、半精铣上平面 加工条件如下 : 工件材料： HT200, 硬度 HB229180 ,铸造。 加工要求：粗、半精铣上平面。 机床： X5032 立式升降台铣床。 刀具：镶齿三面刃铣刀 125 12,材料为高速钢，齿数 z=18,故根据切削手册取刀具直径 mmd 1250 ,孔径 mmd 32 ，宽度 mmB 12 。选择刀具前角 00 15,后角 00 10，刃倾角 08S（ 1）粗铣工步 确定背吃刀量。单边加工余量为 3mm，根据粗糙度要求取mma p 5.21 , mma p 5.02 。 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 12 确定每齿进给量 Zf 。根据工件材料及刀具材料，查切削手册zmmf Z /30.015.0 ，取 zmmf Z /15.0 确定铣削速度CV。切削速度也可以从表中查出，CV=80m/min,求出铣床主轴转速为 n=dVC1000= m in )/(20412514.3 801000 r根据 X5032 型铣床选取实际的机床转速为 205 min/r ，故实际的切削速度为m in )/(46.801000 20512514.31000 mdnV C 确定进给量fV。 m in )/(5.5532051815.0 mmZnfVZf 根据 X5032 型铣床进给速度确定fV= min/510 mm ,即 rmmf /49.2 确定机加工时间mt。 粗铣切入长度 mmadaLPPS 5.175.25.21 2 5 22 粗铣时铣削行程 L mmllllLuas 5.101225.1780 则 m in1 7 3 5.0149.2235 5.101 infLt m（ 2）半精铣工步 确定背吃刀量。 ap=0.5mm 确定进给量fV。根据表面粗糙度 mRa 2.3，查表选取 rmmf /5.0 确定半精铣削速度CV，查表 min/104 mVC m in )/(26512514.3 1000 rVn C 根据 X5032 型铣床，选取实际的机床主轴转速为min/255 r 确定进给量fV。 m in )/(5.1272555.0 mmfnVf 根据 X5032 型铣床，进nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 13 给速度确定 min/130 mmVf 即 smmf /52.0 确定机加工时间mt。 半精铣切入长度 mmadaLPPS 85.05.0125 22 半精铣时铣削行程 L mmllllLuas 1002216802 则 m in7843.015.0255 100 infLt m2.钻 2- 6.8孔，攻 2-M8螺纹。 （ 1）选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 mmd 8.60 ，后角 00 16，二重刃长度 01202 ， 00 45 ， 030 。 （ 2）选择切削用量 1）决定进给量 查切削手册 rmmf /02218.0 。 按钻头强度选择 rmmf /50.0 ，按机床强度选择 rmmf /53.0 。 最终决定选择机床已有进给量 rmmf /22.0 ，经校验校验成功。 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切削手册）为 0.5 0.8mm，寿命 min20T 。 3）切削速度 查切削手册 rmmvc /18修正系数 ： 0.1TVK , 0.1MVK , 0.1tvK 0.1Kxv , 0.11 vK , 10apvK 故rmmvc /18 。 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 14 m in/8438.614.3 18100010000rd vn s 查切削手册机床实际转速为 min/945 rnc 故实际的切削速度 rmmndv sc /2.201000 9458.614.31000 0 4）校验扭矩功率 mc MM ,Ec PP 故满足条件，校验成立。 （）计算机加工时间mtm in0 5 8.0222.09 4 5 24 nfLit m 螺纹钻削由于没 有手册可查，故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算。 3粗 、 半精铣操纵槽内表面 加工条件如下 :X5032 立式升降台铣床 ,三面刃直齿铣刀 ,YT15 刀片 ,刀盘直径 125,宽 18mm,齿数 22,专用夹具 ,乳化液冷却。 （ 1）粗铣工步 确定背吃刀量。根据粗糙度要求取 mmap 51 , mmap 12 。 确定每齿进给量 Zf 。根据工件材料及刀具材料，查切削手册 Zf = 0.06mm/z， 确定铣削速度CV和工作台每分进给量 MZf 根据切削手册中，表 3.27 1.1,35.0,0,3.0,4.0,1.0,21.0,270 vvvvvvV kmpuyxqC nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 15 m in )/(51312514.351.20110001000m in )/(51.2011.1222006.05.315012527003.04.01.035.021.00rdVnmkzaaatdCVcsvpvupyfxemqVCvvvV根据工艺手册表 4.2-39，取与 min/513 r 相近的主轴转速 min/475 rnm ， 实际切削速度 min/5.186 mVC 工作台每分进给量 m in/2.79602206.0 mmf MZ 根据工艺手册表 4.2-40，取 X5032 铣床与 min/2.79 mm 相近的工作台每分进给量 min/80 mmf MZ z 则实际每齿进给量 zmmfZ /0 6 0 6.06022 80 确定机加工时间mt。 粗铣切入长度 mmadaLPPS 5.24551 2 5 22 粗铣时铣削行程 L mmllllLuas 5.63225.2435 则 m in79375.0180 5.63 if Lt MZm（ 2）半精铣工步 确定背吃刀量。 ap=1mm 确定进给量fV。根据表面粗糙度 mRa 2.3，查表选取 rmmf /5.0 确定半精铣削速度CV，查表 min/200 mVC nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 16 m in )/(50912514.3 1000 rVn C 根据 X5032 型铣床，选取实际的机床主轴转速为min/500 r 实际切削速度 m in/25.1 9 61 0 0 0 5 0 01 2 514.31 0 0 0 mdnV C 确定进给量fV。 m in )/(2505005.0 mmfnVf 根据 X5032型铣 床，进给速度确定 min/240 mmVf 即 smmf /48.0 确定机加工时间mt。 半精铣切入长度 mmadaLPPS 1111125 22 半精铣时铣削行程 L mmllllLuas 612222352 则 m in5 0 8 3.0148.02 5 0 61 infLt m最后，将以上各工序 切削用量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片中。 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 17 三、专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。 经过与指导老师协商，决定设计第 4 道工序 粗、半精铣上平面的铣床夹具。本夹具将用于 X5032 立式升降台铣床。刀具为一把 125 12 的高速钢镶齿三面刃铣刀，对工件的上平面进行加工。 （一） 设计主旨 本夹具主要用来粗、半精铣该零件上平面。在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求， 是自由公差，定位要求较低。只有该平面与 25H7 的花键孔有一定的平行度要求。加工到本道工序时， 22H12 孔的左端面以及 25H7 的花键孔已经加工达到设计图样要求。因此，在本道工序加工时，重点应在夹紧的方便与快速性上，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。（ 详见附表 4-工装设计任务书） （二） 夹具设计 1、 定位基准的选择 由零件图可知， 22H12 花键孔中心线与上平面有平行度要求，其设计基准为花键孔中心线。为了使定位误差为零，应该选择以花键孔以及左侧端面为主要基面的定心夹具。 出 于定位简单和快速的考虑，使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。 2、 切削力和夹紧力的计算 本步加工可按铣削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的夹紧。 nts 南通纺织职业技术学院设计专用纸 18 切削刀具：高速钢镶齿三面铣刀 D= 125mm Z=18，则参见简明机械加工工艺手册表 1-2-9 切削力 F 公式如下： NFHBKZmmBmmDzmmfmmaCB Z kDfaCFpZpppzpp159713012515.05.25101)190225()190(,18,30,125,/15.0,5.251083.065.083.055.055.083.065.083.0则，式中水平分力： NFFH 175715971.11.1 实垂直分力： NFFV 4 7 91 5 9 73.03.0 实在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数 K N
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