夹具设计说明书

1、哈尔滨理工大学机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻35锥孔及2-M8孔的钻床夹具设计者：李志荣指导教师：敖晓春2006年9月28日目录机械自造工艺及夹具课程设计任务书.3序言4零件的分析.4零件的作用4零件的工艺分析.4工艺规程设计.5确定毛坯的制造形式.5基准面的选择.5制定工艺路线.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.6确定切削用量及基本工时.7夹具设计.12问题提出12夹具设计.12参考文献13哈尔滨理工大学机械自造工艺及夹具课程设计任务书设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻及2-M8孔的钻床夹具设计要求：中批量生产手动

2、夹紧通用工艺装备设计时间：2006.9.112006.9.29设计内容：1、熟悉零件图；2、绘制零件图（一张）；3、绘制毛坯图（一张）；4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）5、绘制夹具总装图；6、绘制夹具零件图；7、说明书班级：机械03-1班学生：李志荣指导教师：敖晓春系主任：2006年09月29日|A.序百机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进

3、一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。-、零件的分析（一）零件的作用：题目所给白零件是CA6140车床的拨叉。它位于厢体内部：主要作用是传递纽距，帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有8mm的筋板支撑，零件中部有425022的花键孔，上平面分别有M8的螺纹孔和5mm的锥孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配,0（二）零件的工艺分析：本零件可从零件图中可知，它有三组加工面，而有位置要求，还有两组孔，也有位置和精度要求。1、零件左端面，它是毛坯铸造出来之后等待加

4、工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为3,2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铳、半精铳的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。2、零件顶面，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以后的孔加工，为达到题目要求我们采取粗铳、半精铳的加工方式，表面粗糙度为3.2。.最终达到要求。3、以顶面为基准加工425才022的花键孔，此面表面粗糙度为6.3。采用钻,扩即达到要求。4、18mm的槽加工，此槽侧面粗糙度为3.2,底面粗糙度为6.3即采取粗铳、半精铳，两步工序能达到要求。5、加工M8螺纹孔，由机械加工工艺手册查知底孔为（|）6.7,考虑到工艺要求我们采取钻、攻丝两步工序。6、加工M5锥孔

5、，由机械加工工艺手册查知.配钻方式加工。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。由以上工艺过成的完成，本零件也按要求加工完成。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式。由零件要求可知，零件的材料为HT200,考虑到本零件在具体工作的受力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。（二）基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。粗基准的选择对

6、于本拨叉来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以出加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求，对于精基准而言，主要应考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目我们以425”021的孔为精基准，基本满足要求。（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，是应该使两件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善保证，在生产纲领一确定成批生产的情况下，我们尽量集中工序，除此之外我们还应该考虑经济效益，工艺简单工序集中，尽量降低成本。工艺路线方案：工序：1/、铸造；2/、时效处理；3/、粗铳、半精铳左端面；4/、粗铳、半精铳顶面；钻、扩e22孔；5/、钻、扩*22孔；6/、

7、车26倒角7/、拉花键孔；8/、铳18mm槽;9/、钻M8底孔小6.7、攻丝M8,配钻M5锥孔10/、去刺11/、检验。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨叉”零件的材料为HT200,硬度HB170-200,毛坯重量约为1kg住产类型为成批量生产，采用砂型铸造，13级精度以下。（批量生产）根据上述原始资料及加工工艺，分别对个加工表面的机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸确定如下：1 .零件端面：此面是粗基准，是最先加工的表面，由机械加工工艺设计实用手册表6-92及公式（6-16）计算底面加工余量。e=CA0.20.15max式中e余量值；Amax铸件的最大尺寸；A加工表面最大尺寸;C系

8、数e=0.55X8002750.15=2.5mm满足机械加工工艺设计实用手册表6-93的要求。2 .顶面.3080面：因为表面粗糙度要求高，根据零件图中可以看出加工余量为e=3mm满足机械加工工艺设计实用手册表6-93的要求。3、中间“22孔毛坯为实心，不冲出孔，孔精度为IT7-IT8之间，根据机械加工工艺设计实用手册确定尺寸和余量。钻孔：小20扩孔：小22e=2mm4、小25花键孔以小22孔为基准拉孔e=3mm5.铳18mm槽毛坯为实心，不冲出孔，根据机械制造工艺手册查知e=18mm6、M8螺纹孔毛坯为实心，不冲出孔，根据机械制造工艺手册查知M8底孔为6.7为零件满足要求确定尺寸余量如下。钻

9、M8底孔小6.7;攻丝M8;e=1.3mm（五）确定切削用量及基本工时1、工序出：铳端面a/ft!工条件：机床：X62W卧式铳床刀具：高速钢圆柱铳刀GB1106-85其中d=80mm,L=82mm,l=22mmb/计算切削用量：ap=2.5mmp由机械加工工艺手册表15.53可知：f=afz-0.206-1.2mm/r由切削用量手册表9.4-8可知：vt=0.34m/snt=1.35r/svft=1.70m/s各休整系数为Kmv=Kmn=Kmf=0.69Ksv=Ksn=Ksf=0.8所以有v=0.340.690.8=0.19m/sV=1.35，0.69乂0.8=0.75r/sV=1.700.6

10、90.8=0.94mm/s由X62W机床取nt=0.792r/s=47.5r/minvfc=1.0mm/s所以实际切肖U速度v=-dn=0.20m/s=12m/minVfc.、-ac一00.21mm/z.ncz确定主轴转速:l1+l2=17mml=75mmn=100v=7r/s=420r/min二dO切削工时:l1ll2tm=92s=1.53minnwf2、工序IV:铳20+10平面加工条件：机床：X52K立式铳床刀具：高速钢立铳刀其中d=32mm,z=6.计算切削用量：ap=3mmp由机械加工工艺实用手册表15-52af=0.08mm/z由机械加工工艺实用手册表15-55v=0.3m/s=1

11、8m/minns1000V_100018-dw3.1432=3r/s(179r/min)按机床选取：n=280r/min=4.67r/sv实际二dn3.14323.17300_10001000=0.317m/s.切入l1=10mm切出l2=2mml=80mmvf=afzn=1.52nn/s切削工时:l2l_80102一vf一1.52=1.01min3、工序VI钻，扩(|)22孔(1)钻小20孔a!口工条件：机床：Z525立时钻床.刀具：麻花钻其中d=20mm,.b/计算切削用量：ap=20mmp由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知:.f=0.36mm/rv=0.35m/s.确定主轴

12、转速：n=1000r=.334r/min二d0按机床选取：nw=392r/min实际机床选取：v=n'=0.41m/s1000切入li=5mm切出l2=3mmi=80mmLllc切削工时：tm=2=0.62min.nwf(2)扩小22孔a!口工条件：机床：Z525立时钻床.刀具：扩孔钻其中d=22mm,.b/计算切削用量：ap=2mmp由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知:.f=0.81mm/rv=0.14m/s确定主轴转速:n_1000>_.121.5r/min二d0按机床选取:nw=140r/min实际机床选取:n二：_v=0.16m/s1000切削工时:lll1

13、2=0.78minnwf4、拉花键孔n二砌ns1000vfzz1.5801.21.40.13m/s10003.60.0675.铳18mm槽a4口工条件：机床:x62w卧式铳.床.刀具：直齿三面刃铳刀其中d=80mm,z=18b/计算切削用量：ap=18mmp由机械加工工艺手册表15-53,表15-55可知:.af=0.20mm/zv=0.3m/s确定主轴转速：n=10°0=71.6r/min二do按机床选取：nw=75r/minn二：_一实际机床选取：v=0.314m/s1000l1ll2切削工时：tm=;一=1.16min.nwf6.钻M8螺纹孔(1)钻M8螺纹底孔(6.7孔.a!

14、口工条件：机床：Z525立时钻床.刀具：麻花钻其中d=6.7mm,.b/计算切削用量：ap=6.7mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知:.f=0.13mm/rv=0.35m/s.确定主轴转速：n=100=.998r/min二d0按机床选取：nw=960r/min实际机床选取：v=n=0.34m/s1000切入，切出l1.+l2=4mml=11mm、lLlL切削工时：tm='-工=0.12min.nwf(2) 攻丝M8a!口工条件：机床：Z525立时钻床.刀具：机用丝锥其中d=8mm,.b/计算切削用量：ap=1.3mmp由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知：

15、.f=1mm/rv=0.12m/s.确定主轴转速：n=100V=286r/min二do.按机床选取：nw=272r/minn二二，实际机床选取：v=0.11m/s1000切入，切出>.+l2=4mml=11mm一lll1ll2切削工时：tm=0.06min.nwf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，需要设计专用夹具。经过和指导教师的协商，我决定设计第9道工序一一钻M8底孔小6.7、攻丝M8,配钻M5锥孔的夹具设计，本夹具将用于Z525立式钻床。刀具为.麻花钻，机用丝锥。.为达到零件工艺要求，对零件进行钻、扩、.两步工序进行加工。1、 问题提出：利用本夹具主要是钻M8螺

16、纹底孔小6.7孔。止匕孔.没有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动的生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。2、 夹具设计1) 根据定位基准的选择原则，采用以22孔以及端面来定位2) 切削力及夹紧力计算3) F=9.81CFd0ZffYfKF查表可得Cf=42.7、xf=1.0、yf=0.7、KFz=0.9.因此Fz=.595NM=9.8CMd0ZMfYMKM查表可得Ci=0.021、Xm=2.0、yM=0.8、Km=0.87因此扭矩M=1.6Nm由火紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式P=KXF其中：其余系数K=K1XK2XK3XK4K1基本安全系数1.3K2加工Tt质系数1.1K3刀具钝化系数1.15K4断续刀削系数1.2所以K=1.3X1.1X1.15X1.2.=1.98考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用滑动压板夹紧结构而且不需要进行强度.校核.。3)定位误差分析由于所加工的零件对本工序加工的面没有特殊的技术要求，虽然由于定位孔的加工误差以及底面的误差，可能产生所加工的面的平面度、位置度等形位误差，但是在