CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计

毕业设计任务书一、 题目 机械 CA6140 拨叉零件的加工工艺及夹具的设计 二、 本环节自 三、 进行地点 四、 内容要求 1、拨叉零件的作用和工艺分析 2、工艺规程设计 3、确定毛坯的制造形式 4、基准的选择、制造工艺路线 5、夹具的设计 指导教师： 批准日期：目 录机 械 CA6140 拨 叉 零 件 的 加 工 工 艺 及 夹 具 的 设 计 .1ABSTRACT .2前 言 .3一、设计的目的 .4二、零件的分析 .42.1 零件的作用： .42.2 零件的工艺分析： .4三、工艺规程设计 .53.1 确定毛坯的制造形成 .53.2 基准的选择 .53.3 制定工艺路线 .53.4 机械加工余量 .63.5 确定切削用量及基本工时 .7四、夹具设计 .154.1.提出问题 .164.2.设计思想 .164.3、夹具设计 .164.3.1、定位分析 .174.3.2、切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算 .174.3.3、夹具操作说明 .19结 论 .20致 谢 .21参考文献 .22械加工工序卡片 .23附录 .29机 械 CA6140 拨 叉 零 件 的 加 工 工 艺 及 夹 具 的 设 计 摘 要CA6140 车床拨叉它位于车床变速机构中主要起换档，和其他零件配合，在改变转速的时候承受轻微的载荷，所以加工时应该保证本零件的重要工作表面符合技术要求。对于零件而言，尽可能选择不加工表面作为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。因此 60 孔端面与 25H7 孔垂直度公差为 0.1mm，所以先把加工 25 孔的表面和孔精加工出来，再以它为精基准加工别的面，例如铣 60 孔和端面、铣槽等。同时，在设计夹具时候要考虑定位基准和加紧机构。在设计中长销限制 4个自由支撑钉限制 1 个和 侧板限制 1 个；螺母和心轴配合用来加紧零件，开口垫片可实现大批量和中批量的生产。关 键 词 ： 定 位 元 件 ,加 紧 机 构 ,定 为 基 准 ,自 由 度Topic: the design process and fixture CA6140 lathe fork parts ABSTRACTCA6140 lathe fork which is located mainly on shift lathe transmission mechanism, coordination and other parts, withstand slight load when changing the speed, so the processing should be an important work to guarantee the surface of the parts meet the technical requirements. For parts, as far as possible to choose not processing surface as a rough benchmark. While the workpiece several not processing surface, should be based on the machined surface relative not processing surface position with high precision for the benchmark crude. So the 60 hole surface and the verticality of 25H7 tolerance is 0.1mm, so the processing surface and hole machining 25 holes, and then its fine base for other surface machining, such as milling 60 hole and end face, milling etc. At the same time, in the design of fixture time to consider positioning and clamping mechanism. In the design of the long pin limit of 4 degrees of freedom, supporting nail limit 1 and side limit 1; nuts and mandrel with used to intensify parts, opening gasket can realize batch and batch production. Keywords: positioning element clamping mechanism as the benchmark of freedKEY WORDS： setting element，Clamping mechanism，As a benchmark， free degree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，在此表示感谢！2013 年 9 月一、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、零件的分析2.1 零件的作用：题目给定的零件是 CA6140 拨叉（见右图 1）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进行工作。宽度为 mm 的槽尺012.8寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为 mm 的槽和滑012.8移齿轮的配合精度要求很高。2.2 零件的工艺分析：CA6140 拨叉共有两组加工表面。1. 以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括 mm 的六齿方花键孔、 花键底孔两端的 2150到角023.5 028.和距中心线为 27mm 的平面。2. 以工件右端面为基准的 mm 的槽和 mm 的槽经上述分析可知， 对03.812.0于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。3、工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形成零件材料 HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查金属机械加工工艺人员手册取等级为 2 级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为 30.8mm。3.2 基准的选择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 40的外圆表面的粗基准。2. 精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的 A 面为精基准。3.3 制定工艺路线方案一工序：1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端 15倒角。2. 粗、精铣削 B 面。3. 铣削 mm 的槽。03.84. 铣削 mm 的槽。12.05. 拉花键。方案二工序：1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端 15倒角。以 40mm 圆柱面为粗基准。选用 C3163-1 转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。2. 拉花键。以 A 面为基准，3. 铣削槽 B 面。以花键的中心线及 A 面为基准。选用 X62W 卧式铣床加专用夹具4. 铣削 mm 的槽。以花键的中心线及 A 面为基准。选用 X62W 卧式铣03.8床加专用夹具。5. 铣削 mm 的槽。以花键的中心线及 A 面为基准。选用 X62W 卧式012.铣床加专用夹具。方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中 2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的 3.4.5 道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和 A面作为 3.4.5 道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。以上工艺过程详见附表 1“机械加工工艺过程综合卡片”3.4 机械加工余量CA6140 的拨叉材料为 HT200。毛坯重量为 1.0 kg b =160MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：1. A 面的加工余量 A 面有 30.8mm 的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除2. 矩形花键底孔。要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为 ，见零件图，028.参照金属机械加工工艺人员手册确定孔加工余量的分配。钻孔 20mm扩孔 21mm拉花键 花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册取 2=1mm3. B 面的加工余量。此工序分 2 个工步 1、粗铣 B 面 2、精铣 B 面。精加工余量为 0.2mm粗铣加工余量为 2.8mm3.5 确定切削用量及基本工时工序 ：车削 A 面(1)加工条件工件材料：灰口铸铁 HT200。 b=145MPa。铸造。加工要求：粗、半精车 A 面并保证 28mm 的工序尺寸，R a=3.2m机床 C3163-1。转塔式六角卧式车床。刀具：刀片材料。 r =12. a o=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 (2)、计算切削用量（1）已知长度方向的加工余量为 30.8mm 。实际端面的最大加工余量为 3.8mm 。故分二次加工（粗车和半精车） 。长度加工公差 IT 级 取-0.46 mm （入 体方向） （2）进给量、根据切削简明手册 （第 3 版）表 1.4 当刀杆尺寸为16mm25mm, mm 时，以及工件直径为 60mm 时（由于凸台 B 面的存在所以直径取 60mm）=0.6-0.8mm/.按 C3163-1车床说明书取 =0.6 mm/n。由于存在间歇加工所以进给量乘以 k=0.750.85 所以：实际进给量f=0.60.8=0.48 mm/按 C3163-1车床说明书0.53（3）计算切削速度按切削简明手册 ，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）刀具材料 YG6 V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2 修正系数 Ko 见切削手册表 1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81Vc =158/( 60 0.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97=46.9(m/min)（4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/ dw=229.8（r/min）按 C3163-1车床说明书200 rmin所以实际切削速度 V=40.8m/min （5）切削工时由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=02、精车1) 已知粗加工余量为 0.5mm。2) 进给量 f. 根据切削用量简明手册 ， f=0.150.25mm/r按C3163-1车床说明书0.16 mm/r计算切削速度 按切削用量简明手册 ，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）V=Cv/(Tmap xvf yv) kv=158/( 600.220.150.16 0.4) 1.150.80.80.810.97 =83.85(m/min)3) 确定机床主轴转速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）按 C3163车床说明书取 nw=400（r/min）实际切削速度 V=57.1m/min4) 切削工时，查工艺手册 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（min） 由于下一道工序是钻孔，所以留下 20mm 的台阶，所以 L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=03、钻孔、扩孔、倒角。（1） 、钻孔钻头选择：见切削用量简明手册钻头几何形状为：双锥修磨具刃，钻头参数：20 =30，2=118，2=70，b=3.5mm ,a o=12,=55,b=2mm，=4mm。根据切削用量简明手册确定 f=0.48、按机床进给强度决定进给量：根据表 2.9 ,当 b210MPa 020.5mm 可确定 f=0.75。按 C3163-1车床说明书取 f=0.62mm/n.、 决定钻头磨钝标准及寿命 表 2.21，当 do=20mm、钻头最大磨损量取 0.6 寿命 T=45min.、切削速度由切削用量简明手册 ，得 =21m/minn=1000V/ D=334.4 由机床技术资料得和 334.4 接近的有 280n/m 和 400n/min 取 280n/min取 n=280m/min. 实际=17 m/min 、 基本工时，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表 2.29. 查出 +=10mm 所以 Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （2） 、扩孔刀具直径 do=21mm；刀具几何参数同上。由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n 和 f 都不变，所以 Tm 同上 Tm=0.32 倒角刀具 15锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。（3） 、倒角 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。检验机床功率 按切削用量简明手册表 1.2可以查出当 160245HBS2.80.641min3.4kw按 C3163-1车床说明书主电机功率11可见比小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求钻削功率检验按切削用量简明手册表 2.21当21 0.64 查得转矩61.8N.M切削用量简明手册表由表 2.32得功率公式CMcVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按 C3163-1车床说明书主电机功率11可见C 比小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要工序 拉花键孔单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为 0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)切削工时 t=Z blk/1000vf zZ式中： Z b 单面余量 1.5mm(由 21mm 拉削到 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） ；fz 拉刀单面齿升；Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p；P 拉刀齿距。P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同时工作齿数 z=l/p=80/127其本工时 Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)工序 粗铣，精铣 B 面加工要求：粗铣 B 面，精铣 B 面，Ra=3.2。用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加工余量 3mm机床 ：X62W加工工件尺寸：宽度：40mm 长度：28mm1. 粗铣1) 选择刀具 根据切削用量简明手册表 3.1 铣削宽度 ae5mm 时。直径为 do=50mm故齿数，由于采用标准镶齿圆柱铣刀铣刀几何参数（表 3.2）r n=10ao=16 2) 切削用量 留精铣的加工余量为 0.2，所以本道工步切削宽度 ac2.80.8，由于加工表面精度要求 Ra=3.2 um.根据表 3.5 得每转进给量0.5mm/r 就能满足要求，但考虑到62W 功率为 7.5kw，机床为中等系统刚度和62W 铣床说明书 所以每转进给量0.6mm/r3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册 、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.6 镶齿铣刀do=50mm，刀具寿命 T=120min4) 决定切削速度 Vc、可根据切削用量简明手册确定Z=8, aP=40-70mm, ac=2.80.8, fz=f/z=0.0750.1mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/ d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据 X62W 型铣床说明书选 n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选 Vf=80mm/min 实际 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 机床功率：根据切削用量简明手册当 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：故 Pct0.8,根据 X62W 型铣床说明书，机床主轴允许的功率为Pcm=7.50.75=5.63kw 故 PccPcm 因此所决定的切削用量可以采用。ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z6) 基本工时根据 切削用量简明手册Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+=14mm2. 精铣1）选择刀具 刀具与上道工步是同一把刀。 2）切削用量 精铣的加工余量为 0.2，所以本道工步切削宽度 ae0.2mm，0.63）决定切削速度 Vc、可根据切削用量简明手册确定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/ d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min 根据 X62W 型铣床说明书选n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z4）基本工时基本工时根据切削用量简明手册Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+=14mm工序 铣削 mm 槽。03.8加工工件尺寸： mm , 长度 L=40mm.0加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级 K8）加工余量 8 用乳化液冷却机床：X62W1) 选择刀具：由加工尺寸公差 0-0.3 。所以铣刀精度为精密级 K8铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=162) 选择切削量由于槽的深度为 8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm由切削用量简明手册表 3.3 确定 f=0.15-0.3mm/r 现取 f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册,得最大磨损量为 0.5 由表 3.8 确定刀具寿命：T=100min4) 决定切削速度 Vc 和每齿进给量 Vf、由切削用量简明手册的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/ do=100082.86/3.1463=418.87r/min根据 X62W 型铣床说明书选 nc=375r/min实际速度 Vc= donc/1000=74.2m/min 选 Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根据 X62W 型铣床说明书选选 Vf=110mm/minfzc=110/37516=0.018mm/z5) 机床功率：根据切削用量简明手册公式 圆周力 fc=(CFa pxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表 28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 NM=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根据 X62W 型铣床说明书，功率足够。6) 基本工时基本工时根据切削用量简明手册Tm=(L+L1+)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+=14mm工序铣宽为 180+0.12mm 槽加工要求：用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽 180+0.12mm，长 L=40mm，加工余量23mm由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走，ae=23，ap=10mm，1) 选择刀具铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=242) 选择铣削用量由于槽的宽度为 18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm由切削用量简明手册表 3.3 确定 f=0.5mm/r 现取 f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册,得最大磨损量为 0.5 由表 3.8 确定刀具寿命：T=100min4）确定切削速度 Vc 和每齿进给量：决定切削速度 Vc 和每齿进给量 Vf、由切削用量简明手册的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =98.6m/minn=1000Vc/ do=100098.6/3.14100=314r/min根据 X62W 型铣床说明书选 nc=300r/min实际速度 Vc= donc/1000=94.2m/min 选 Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根据 X62W 型铣床说明书选 Vf=150mm/minfzc=150/30024=0.020mm/z5）基本工时基本工时根据切削用量简明手册Tm=(L+L1+)i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+=20mm i=2(走两次)工序 磨 18mm 槽，保证尺寸 18mm 1) 选择砂轮见切削手册第三章中磨料选择各表，结果为GZ46KV6P35040127 其含义为：磨轮磨料为棕刚玉，为了防止粒度过小而磨轮堵塞，所以选用为粒度为 46#，硬度为软 2 级。 平型砂轮，其尺寸为16640（DdH） 。2) 切削用量的选择 砂轮转速 n 砂 =3000r/min(见机床说明书)，v 砂 =2.5m/s进给量 f=50mm/min 双单行程 f r=0.015mm3) 切削工时。当加工 1 个表面时 Tm=(L+y+)i K/50=3.1min 最后，将以上各个工序切削用、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一起填入机械加工工艺卡片中，见附后表。四、夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。4.1.提出问题（1）怎样限制零件的自由度；V 形块加小平面限制 5 个自由度，定位销限制 1 个自由度。（2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合 V 形块夹紧工件。 （3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用拉刀拉削，通过下底面排削。（4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。4.2.设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对 6 孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为 H7，表面粗糙度Ra3.2。刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工，考虑到提高劳动生产率，降低劳动强度，采用一次拉削完成。4.3、夹具设计零件的上半部分为圆柱型，根据这个特点采用 V 型块、小平面的夹具来定位。4.3.1、定位分析（1）定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。宽为 mm 的槽，其设计基准为花06.3键孔中心线和工件的右加工表面为定位基准。因此选用工件以加工右端面和花键心轴的中心线为主定位基准。（2）定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为 V 形块与定位块，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合B=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。Y=0.707d =0.7070.025mm=0.0177mm4.3.2、切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算1.进给量：该工序就是通过一次走刀，完成花键槽的拉削加工。由于加工方法的特殊性，刀具选择的特殊性，被吃刀量暂不用选择。只要选择合适的切削速度和进给量就可以。根据机床刚度和刀具尺寸，此工序需要一次走刀，完成要求的机械加工要求。加工总深度为 Z=76mm。总走刀次数为 1 次。2.切屑速度： 根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为 0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)切削工时 t=Z blk/1000vf zZ式中： Z b 单面余量 1.5mm(由 21mm 拉削到 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） ；fz 拉刀单面齿升；Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p；P 拉刀齿距。P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同时工作齿数 z=l/p=80/127其本工时 Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min) 。3. 切削力及夹紧力的计算刀具：花键拉刀。切削力：由于本工序拉刀由上至下垂直向下拉，切削力方向也是由上向下，只要底面三个支承钉能够保证强度，刚度。就能精确加工。保证加工精度。而支承钉能够保证。所以此处不用算切削力。由于切削力和夹紧力的方向垂直。平面定位。Fj=KFL(H+L)=2.525024/46+24=214N夹紧力的计算：由于切削力和夹紧力的方向一致。所以夹紧力定位较小夹紧力来防止工件在加工过程中产生振动和转动。4.3.3、夹具操作说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸。结 论 为期四个月的论文设计已经接近尾声，回顾整个过程，在老师的指导下，取得了可喜的成绩，论文设计作为机械制造工艺学 、 机床夹具设计课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。主要是钻模板与钻套的选择与设计。本设计采用了快换钻套和手动螺旋快速加紧机构，从而大大提高了由于钻、扩、绞孔而频繁换钻套的生产效率，夹具的加工精度都采用普通级，充分考虑了制造成本。缺点是本设计的操作需要人力，所以在生产自动化方面有待改进。通过本次论文设计，使我将所学理论与生产实践相结合，得到了解决问题和分析问题的能力的初步培养，另外也为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。本次论文设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！致 谢本文是在尊敬的指导老任慧师娟老师的精心指导下完成的，老师高尚的品德，渊博的学识，严谨的学风和高度的责任心深深地影响着我。老师们二年的教诲是我宝贵的精神财富，并将使我受益终生。在此，谨向尊敬的老师们表示真诚的感谢和崇高的敬意！ 在校学习生活的二年中，任慧娟老师给予了我很大的帮助，使我学习和掌握了很多机械加工方面的理论知识和实际动手操作能力。对此，我表示深深的感谢！机械系的各位领导和老师对论文的完成给予了支持和帮助，在此表示由衷的感谢！最后，我还要深深地感谢默默支持本人完成学业的父母及亲友，感谢他们为我所做出的无私奉献和巨大支持！谨向所有在本文的完成中给予我关怀和帮助而在此无法一一提及的老师、同学和朋友致以诚挚的谢意！参考文献1、朱淑萍主编. 机械加工工艺及装备.北京：机械工业出版社，19992、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，19943、孙本绪、熊万武编 机械加工余量手册.北京：国防工业出版社，19994、机杨峻峰主编 床夹具设计手册.北京：中国科学技术出版社5、赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.北京.机械工业出版社，20006、田春霞主编.数控加工工艺.北京：机械工业出版社 ，20067、吴拓、方琼珊主编. 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导书.北京：机械工业出版社，2005 8、黄云清主编.， 公差配合与测量技术.北京：机械工业出版社，2001 9、梁炳文主编， 机械加工工艺与窍门精选 ，北京：机械工业出版社，2001械加工工序卡片械 加 工 工 序 卡 片 生产类型 中批生产 工序号 1零件名称 拨 叉 零件号零件重量 1.0kg 同时加工零件数 1材 料 毛 坯牌 号 硬 度 型 式 重 量HT200 HB170240 铸 件设 备 夹具和辅助工具名 称 型 号15153.26.3QA转塔式六角车床 C3163-1通用夹具工序工步 工步说明刀具量具走刀长度（mm）走刀 次数切削深度(mm)进给量(mm/n)主轴转速（r/min）切削速度(m/min)基本工时min1 12345粗车端面 A 精车端面 A 钻花键底孔扩花键底孔倒角 2x159