以下是小编精心整理的CA6140拨叉831003课程设计（共含3篇），供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。同时，但愿您也能像本文投稿人“斯卡蒂最迟”一样，积极向本站投稿分享好文章。
CA6140拨叉831003课程设计
机械制造技术基础 课程设计说明书
设计题目: 设计“CA6140车床拔叉”零件的机械加工工艺规程
及工艺装备（大批生产）
（很完整的哦，自己好不容易搞到的）
设 计 者 宋庆虎
指导教师 蒋克荣
学校 合肥工业大学
.7.1
前 言
通过所学的专业课知识（《公差与配合》、《工程材料》、《机
械原理》、《机械设计制造》、《机械制造技术基础》等）和金工实
习使我们对机械设计制造有了一定的感性和理性认识。这次机床
工艺及夹具设计让我们对所学的专业课得以复习、巩固和应用。
是理论和实践相结合的有效手段。不仅为大四的毕业设计做准
备，而且为以后的工作打下一定的基础。
在这次设计中，我们主要设计C6140拨叉的夹具。在设计中
阅读大量的参考资料并且得到老师的指导由于能力有限在设计
中难免有不足之处，恳请各位老师、同学批评指正。
一、零件的分析
（一）零件的作用
题目给定的零件是C6140拨叉（见附图1）它位于车床变
速机构中，主要其换挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与
不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。宽度为30mm的面的
尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，和如果拨叉和槽的配合
尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很
高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确
有效的啮合。从而影响整个传动系统的工作。所以拨叉宽度为
30mm的面和槽之间要达到很高的配合精度。
（二）零件的工艺分析
CA6140拨叉共有两组加工表面：
1、这一组加工表面包括:A端面和轴线与A端面相垂直
的 花键底孔
2、这一组加工表面包括: 六个方齿花键孔，及Φ25mm
花键底孔两端的`2×75°倒角。
对于两组加工表面可先加工一组表面，再用专用夹具加工另一组
表面。
二、工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
此次所设计的拨叉材料为HT200，根据材料成型工艺可知用
金属型铸造。该零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使
用要求。因为生产纲领为大批量生产。因为零件形状简单故毛坯
形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，可不铸出。
毛坯零件图见附图2。
（二）基准面的选择
1、粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑
移齿轮的右端面。所以以Φ40的外圆表面为粗基准。
2、精基准的选择：为了保证定位基准和加工工艺基准重合，
所以选择零件的左端面为精基准。
（三）制定工艺路线
工艺路线方案一：
工序一：铸造毛坯；
工序二：粗、半精铣左端面C面，
工序三：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角；
工序四：拉花键Φ25H7
工序五：粗、半精铣底面D面；
工序六：钻配作孔、螺纹孔；
工序七：粗、半精铣槽；
工序八：去毛刺；
工序九：终检，入库。
工艺路线方案二：
工序一：铸造毛坯；
工序二：粗、半精铣左端面C面，
工序三：终检，入库。
工序四：拉花键Φ25H7
工序五：粗铣底面D面及18H11槽；
工序六：半精铣底面D面及18H11槽；
工序七：钻配作孔、螺纹孔；
工序八：去毛刺；
工序九：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角；
比较两种工序加工方案，考虑到加工过程中粗精铣同一面可用同一夹具和刀具，为了减少换夹具及刀具的时间，缩短加工工时提高加工效率，故采用第一种加工方案。
（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：
C6140拨叉材料为HT200毛坯质量为0.84kg，δb=220MPa，HBS=157。
根据上述原始资料和加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。
根据零件图计算轮廓尺寸，长40mm，宽为80mm，高为75mm，故零件最大轮廓尺寸为80mm。
选取公差等级CT由《机械制造技术基础课程设计指南》中表5-1可查得毛坯件的公差等级为8~10级，，取为10级。 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，由《机械制造技术基础课程设计指南》中表5-3可查得尺寸公差为CT=3.2mm
求机械加工余量由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-5查得机械加工余量等级范围为D~F，取为E级
求RAM（要求的机械加工余量）对所有的加工表面取同一数值，由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-4查得最大轮廓尺寸为80mm、机械加工余量为E级，得RAM数值为0.7mm。 求毛坯尺寸 2-M8通孔和Φ5锥孔较小铸成实心；C、D面单侧加工，应由《机械制造技术基础课程设计指南》式5-2求出，即：
R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm
D面为单侧加工，毛坯尺寸由机械制造技术基础课程设计指南》式5-1求出，即：
R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm
为了简化铸件的形状取R＝75mm
铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表：
1、C面的单边总加工余量为Z＝2.3mm。查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-49精加工余量故粗加工余量为Z＝
1.3m
2、D面精加工余量同C面Z＝1mm故D面粗加工余量Z＝2mm
3、花键孔
要求以花键外径定心，故采用拉削加工
内空尺寸为?22H12。由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-42却定孔的加工余量分配：
钻孔：?20mm
扩孔：?22mm
拉花键孔(6-?25H7*?22H12*6H9)
4、铣18H11槽
由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-41查得粗铣后半
精铣宽度余量Z＝3mm粗铣后公差为+0.18～+0.27半精铣后公差为+0.11（IT11）
（五）确定切削用量及基本工时
工序一：铸造毛坯
工序二：粗、半精铣左端面75×40面即C面。
一、 粗铣面75×40面
1、 背吃刀量的确定
因为切削余量较小故一次切削就可切除所有余量故a10=z=1.3mm。
2、 进给量的确定。
选用硬质合金端铣刀刀具材料为YG6铣刀直径为8mm齿数为10，选用X5032，立式升降台铣床，功率为
7.5KW。由《实用机械加工工艺手册》表11－92可查得每齿进给量fz＝0.14～0.24mm取fz＝0.2mm/z
3、 铣削速度的确定。
由《实用机械加工工艺手册》表11-94可查得灰铸铁的硬度为150～225HBS，查得Vc=60~10m/min。则主轴转速为n＝1000Vc/?D＝238.8～437.9r/min 。Vf＝fzZn＝477.6～875.6r/mm。故取n＝300r/min ，Vf＝480mm/min。 切削工时：
由《切削用量简明手册》表3.26可查得入切量及超切量Y+?=12mm。故
t＝L?Y??
Vf
480 ＝75?12
＝0.18mim。
二、 精铣75×40面
1、 背吃刀量的确定
由《实用机械加工工艺手册》表6-30查得半精铣的铣削用量为1mm ，即ap＝1mm。
2、 进给量的确定
选用与粗铣刀同样的刀具与机床，由《实用机械加工工艺手册》表11-92要求表面粗糙度为3.2查得每转进给量为0.5～1.0故取0.5mm/r
3、 铣削速度的确定
由《实用机械加工工艺手册》查得铣削速度为60～110m/min则机床主轴转速n＝1000Vc/?D=238.8~437.9r/mim取n＝300r/min，则Vf＝150mm/min。
4、 计算切削工时
由《切削用量简明手册》表3.26查得入切量和超切量Y+?＝12mm。则
t＝
＝
L?Y??Vf80?12150
＝0.61mim
工序三 钻Φ22花键底孔，扩花键底孔Φ22倒2×75倒角
1、 钻Φ20的孔。
1） 决定进给量
由《切削用量简明手册》表2.7选择高速钢麻花钻头
其直径do＝20mm。
铸铁的硬度大于200HBS查得进给量o
f=0.43~0.53mm/r由于Yd＝80/20＝4查得修正系数
Ktf＝0.95则f＝0.41～0.50mm/r。
由《切削用量简明手册》表2.8可查得钻头强度允许
的进给量为f＝1.75mm/r。
由《切削用量简明手册》表2.9可知机床进给机构强
度所允许的钻削进给量。
选用Z525钻床由表2.35查得进给机构允许的最大抗
力Fmax＝8830N，do?20.5，查f＝0.93mm/s，故取f
＝0.48由《切削用量简明手册》表2.19查得高速钢
钻头钻孔的轴向力F＝5510N小于Fmax，故可用。
2） 确定钻头的磨钝标准及寿命。
由《切削用量简明手册》表2.12查的钻头后刀面最
大磨损量取0.6mm，寿命为T=15mim。
3） 确定切削速度
n?
100v0
?do
?
100*0183.14*20
＝286.6r/min
由《切削用量简明手册》表2.35取n＝272r/min则实际切削速度
Vc＝?Dn＝272
1000
*20*3.141000
＝17.1 m/min。
4）检验机床扭矩及功率
由《切削用量简明手册》表2.20可查得f?0.5 mm/r时，Mc＝76.81Nm。当nc＝272r/min时由《切削用量简明手册》表2.35可查得Mm＝144.2Nm。
由《切削用量简明手册》表2.23查得Pc＝1.1 kw。Pe＝2.6×0.81＝7.76 kw。
因为Mc?Mm，Pc?Pe，故所选切削用量可用。 f＝0.48mm/r ，n＝nc＝272r/min。Vc＝17m/min。 计算基本工时： tm＝
Lnf
由《切削用量简明手册》表2.29查得入切量与超切量分别为10mm和10mm。故： tm＝二、扩?20孔。
1、确定背吃刀量
Lnf
＝
80?10272*0.48
＝0.69 mim。
由《切削用量简明手册》查得背吃刀量为2mm。 2、确定进给量
由《切削用量简明手册》查的f＝0.6～0.7mm/r。根据机床说明书取
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f＝0.62mm/r3、计算切削速度
1?1??1?1
V??~?Vn??~?*17.1
3?3??2?2
＝5.7～8.5 m/min 由此可知主轴的的转速为： n＝82.5r/min
根据机床说明书取n＝140r/min，则实际切削速度
v＝
4、计算切削工时
由《切削用量简明手册》表2.5可查得Kv＝30～60，取Kv＝45。
由《机械加工工艺手册》表3.5.1查得tm＝
L?L1?L2
fn
140?V1000
＝9.67 m/min
，式
中各参数：L=80mm，L1＝1.707～2.107，取L1＝2mm。 故
tm＝0.8min
工序四 拉花键孔
由《机械加工工艺手册》表4.1-42拉刀的齿开量查得矩形花键拉刀，工件材料铸铁的齿开量为0.04～0.1mm，取齿开量为
0.06mm。拉削速度由《机械加工工艺手册》表4.1－65查得表面粗糙度要切Ra＝1.25～2.5，拉削速度为?级的花键拉削速度为
Vc＝4.5～3.5 m/min 取Vc＝3 m/min 拉削级别由《机械加工工艺手册》表4.1－66查得。 拉削加工工时 t＝
ZbL?k1000vfzz
2
式中Zb为单面余量Zb ＝25?22＝1.5 mm
L为拉削表明长度 L＝80 mm
?
为拉削系数，取?＝1.2
K 考虑机床返回行程系数取 k＝1.4 v为拉削速度 fz为拉刀单面齿开量
z为拉刀同时工作齿数z＝L/P P为拉刀齿距 P＝（1.25~1.5）
＝1.35
＝12 mm 所以拉刀同时工作齿数为 z＝L/P=80/12?7 所以 t＝
1.5*80*1.2*1.41000*3*0.06*7
＝0.16 min 工序五 粗、精铣80×30面 一、粗铣80×30面
1、加工余量的确定
由前面可知粗加工加工余量为2 mm，加工余量较小故采用一次切削故ap＝2 mm。 2、切削用量的确定
由《机械加工工艺手册》表2.1－20选择高速钢立铣刀，铣刀直径为16 mm齿数为3。
由《机械加工工艺手册》表2.1－96查得加工材料为灰铸铁，铣削宽度为aw＝do/4，铣刀的铣削速度为v＝18.29m/min，每齿进给量为0.063～0.102 mm/z 则主轴转速为 n＝
1000v
?nD
=358.3~577.2 r/min
fzzn
取n＝460r/min，由此可得Vf＝
＝0.09×3×460
＝124.2 mm/min 3、铣削加工工时的计算
由《机械加工工艺手册》表2.1－94可查得 t＝ 式中
i为次给次数i＝d
30
o
Lw?l1?l2
vf
i
?
8
4
l＝0.5do+（0.5～1.0）＝9 mm
1
则
l2＝1～2 mm取l2＝2 mm
t＝80?9?2＝5.86 min
124.2
精铣 80×30面
1、加工背吃刀量ap的确定
由前面可知道精铣的加工余量为1 mm，故ap＝1 mm 2、进给量的确定
由《精铣加工工艺手册》表2.1－72查得高速钢立铣刀直径为16 mm，选用与粗铣时同一铣刀和机床。
铣削宽度为aw＝3 mm是的每齿进给量为0.08～0.05 mm/z，因为表精度要求较高故fz＝0.06 mm/z 3、切削用量的确定
由《机械加工工艺手册》表2.1－75查得铣刀磨钝标准查得后刀面最大磨损限度为0.2～0.25 mm。
由《机械加工工艺手册》表2.1－76限度寿命查得限度寿命T=60min。由《机械加工工艺手册》表2.1-92查得Vc＝22 m/min，则铣床的主轴转速：
n＝n?取n＝460 r/min。 则Vf＝fz*z*n＝0.06*3*460 =82.8 mm/min 4、计算铣削加工工时
由上面可知
1000v
?do
＝437.9 r/min
t＝式中
Lw?l1?l2
vf
i
lw、l1、l2与上述所相同。
i＝30/3＝10 将各参数代入上式可得： t＝80?9?2×10
82.8
＝11 min 工序六 钻两M8底孔及攻螺纹 1、选择切削用量
选择高速钢直柄麻花钻直径为Φ7，钻头形状为双锥修磨横刃。由《切削用量简明手册》表2.7查得进给量f＝0.36～0.44mm/r，由《切削用量简明手册》表2.83和钻头允许的进给量确定进给量f＝0.86mm/r。由《切削用量简明手册》表2.9机床进给机构所允许的钻削进给量查得f＝1.6mm/r。故由Z525型立式钻创说明书取f＝0.36mm/r。 2、确定钻头磨钝标准及寿命
由《切削用量简明手册》表2.12查得磨钝标准为0.5～0.8寿命为T＝35min。 3、确定切削速度
由《切削用量简明手册》表2.15查得切削速度为V＝18m/min。则主轴转速为
n＝1000v＝818.9 r/min。
?D
由Z525钻床说明书由就近原则取n＝680 r/min。故实际切削速度为v＝14.9 m/min 4、校核机床扭矩及功率
由《切削用量简明手册》表2.20查得
Ff?CFdo
ZF
f
yF
kF
Mc Pc
F
F
F
?CMdo
?McVc30d
ZM
f
yM
KM
M
M
M
C=420, Z=1 y＝0.8，C=0.206, Z2.0, y=0.8 F＝420×72×0.360.8×1
f
＝1298.3 N
Mc＝0.206×7×0.36×1＝4.5 Nm Pc＝
415*14.930*7
2
0.8
＝0.32 KW
根据Z525机床说明书可知Mm=42.2 Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830 N 由于上面所算出的的数据都小于机床的各个相应的参数，故机床符合要求。 5、计算钻削加工工时
由《切削用量简明手册》表2.29查得入切量和超切量y＋?的值为6 mm。故 t＝L?
y??nf
＝
10?60.36*680
＝0.07 min
因为表面存在俩加工孔故加工工时为T=2t＝0.14 min。
二、攻M8螺纹
由《机械加工工艺手册》表7.2-4选用M8细柄机用丝锥，在普通钻床上攻丝。
由《机械加工工艺手册》表7.2-13在普通钻床上攻丝切削速度表查得Vc＝11～12 m/min。故钻床主轴的转速为： 我n＝1000Vc＝437.9 ～477.7 r/min
?D
由Z525的说明书的参数可取n＝392 r/min。故实际切削速度为
Vc＝9.8 mm/min 攻螺纹机动实际的计算 我tm＝
l1?l???11?
??? ??p?nn1?
其中：l：工件螺纹的长度l＝10 mm。 l：丝锥切削长度l＝22 mm。
1
1
?：攻螺纹是的超切量?＝（2～3）P取?＝3。 n：攻螺纹是的转速n＝392 r/min。 n：丝锥退出时的转速n＝680 r/min。
1
1
P:螺距。 工序七 铣18H11的槽 一、粗铣18H11槽
1、选择与加工80×30平面同一规格的铣刀，同一铣床。 因为槽深为35 mm 故铣18H11槽时底边留有5 mm的加工余量，精铣以达到图纸所规定的表面粗糙度的要求故ap＝30 mm
2、切削用量的确定
由《机械加工工艺手册》表2.1-96查得切削速度为 V＝18～29 m/min
每齿进给量为fz＝0.063～0.102 mm/z取fz＝0.09 mm/z。则铣床主轴转速为
n＝1000V=358.3～577.2 r/min
?D
根据机床说明书可取n＝460 r/min。则实际转速为 Vf＝fznz＝0.09×3×460 ＝124.2 mm/min 3、切削加工工时
由《机械加工工艺手册》表2.1-99查得 t
?m
lw?l1?l2
Vf40?9?2124.2
i
＝
＝0.82 min 二、半精铣18H11槽
1、选取与粗铣18H11槽同一规格的铣刀，背吃刀量ap＝5 mm。 2、确定进给量
由《机械加工工艺手册》表2.1-72查得每齿进给量为fz＝0.05～0.08 mm/z取fz＝0.06 mm/z。
由《机械加工工艺手册》表2.1-75查得后刀面最大磨损限度为0.22～0.25 mm。由表2.1-76查得铣刀寿命为T＝60 min 3、切削用量的确定
由《机械加工工艺手册》表2.1-92查得V＝22 m/min，则主轴转速
n＝1000V=437.9 r/min
?D
根据机床的说明书确定主轴转速为n＝460 r/min。 则Vf＝fznz＝82.8 mm/min 4、计算切削工时
由《机械加工工艺手册》表2.1-99查得 t
?m
lw?l1?l2
Vf40?9?282.8
i *2
?
＝1.2 min
三、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。经分析决定设计第七道工序铣18H11槽的铣床专用夹具。
一、 问题的提出
本夹具用来铣18H11槽，该槽相对于花键孔中心有一定的技术要求。因此在本道工序加工时，在考虑零件的技术要求的前提下降低劳动强度提高劳动生产率。 二、 夹具设计
1、定位基准的选择
由零件图知，18H11槽的两边相对于花键孔中心线有垂直度要求，其设计基准是花键孔中心线，为了使定位误差为零，故选择以花键孔中心线为主要定位基准，所以由定位其准不重合引起的误差为零。
2、.夹紧机构
根据零件的定位方案、加工方法、生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用螺旋夹紧机构，通过拧紧夹紧螺母7使工件夹紧，有效提高了工作效率。手动螺旋夹紧是可靠的，可免去夹紧力计算。
3.对刀装置
采用直角对刀块对刀，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）
4.夹具与机床连接元件
夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置,以利于铣削加工。
5.使用说明
安装工件时，先将工件花键孔装入定位心轴，安装开口垫圈，用夹紧螺母拧紧，夹紧工件。
6. 结构特点
该夹具结构简单，操作方便，容易铸成，加工定位方便。
参考文献：
1、艾兴 肖诗纲 《切削用量简明手册》 机械工业出版社
2、王光斗 王春福 《机床夹具设计手册》 上海科学技术出版社
3、孟宪栋 刘彤安 《机床夹具图册》 机械工业出版社
4、冯道 《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》 机械工业出版社
5、吴宗泽 罗盛国 《机械设计课程设计手册》 高等教育出版社
机床拨叉铣断夹具设计
摘 要：本文对车床拨叉加工工艺及铣断工序专用夹具进行了设计。该设计遵循了先面后孔的原则。运用Pro/E自顶向下装配设计了铣断的专用夹具，对方案、定位、夹紧等做了分析和设计，适用于中批量加工，能满足设计要求。
关键词：机床拨叉 工艺编排 夹具设计
拨叉位于车床变速机构中，主要起换挡，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转的作用。例如，在普车车床上的塔齿轮变速机构中，主动轴上的滑移齿轮和拨叉可沿导向键在轴上滑移，并可通过中间齿轮与塔齿轮中的任意一个齿轮啮合，将主动轴的运动传递给从动轴，从而实现变速的目的。
为了提高劳动生产率，保证加工质量降低劳动强度，需设计专用夹具。
一、零件的分析
本设计是设计如图1所示的车床拨叉零件加工工艺规程，并设计某工序的专用夹具，为加工时方便装夹，通常将车床拨叉成对设计与加工，如图1所示。
图1 成对车床拨叉
二、零件的工艺分析
车床拨叉共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：
1.以两端小孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：两个小孔，以及孔旁边的圆柱两端面，其中主要加工表面为两个通孔。
2.以中间大孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：中间R55mm的孔，以及R55mm的两个端面。
3.铣33mm×33mm的槽
这一组加工表面包括：此槽的端面，33mm×33mm的槽的底面、槽的两侧面。
由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后的.表面为基准加工另外一组。
三、定位方案
根据零件的结构特性，结合工件加工精度要求和便于装夹的原则等因素，工件采用一面两孔定位方式。如图2所示，R55mm上端面以平面作为定位基准，限制3个自由度，再用Φ28mm的两个孔作为定位基准，分别限制剩下的2个自由度和1个自由度。
由于工件采用一面两孔定位方式，所以定位元件采用一面两销定位机构，即定位机构由一个平面、一个圆柱定位销和一个菱形定位销组成。
四、夹紧方案的确定
由于是大批量生产，为提高生产效率及产量，本夹具采用机构夹紧，方便拆卸工件。对夹紧机构的基本要求如下：
一是夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。
二是夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量。
三是夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。
四是夹紧的结构方面力求简单，便于制造和维修。
五、夹具的装配方案及操作说明
机床夹具是在夹具体上安装滑块，滑块上有定位基准面、V形铁夹紧装置;夹紧或拆卸工件通过螺杆进行操作，通过对中块两边的螺栓对中块对中以保证加工精度;底面有挡板拖着对中块，通过螺钉紧固，从而构成整个夹具。
在设计夹具时，应该注意提高劳动率，保证加工精度。为此，在螺母夹紧时采用开口垫块，以便装卸，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置，以利于铣削加工。
机床夹具在机械加工中的作用很多，特别是对于中职学校的模具专业。有了专用模具，可以很好地改善工人的劳动条件。用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气动、液压等夹紧装置时，更可减轻工人的劳动强度，保证安全生产。这种夹具扩大了老工人所能胜任的劳动强度范围，既有利于工人操作，也有利于提高企业整体的技术水平，生产效率有了很大的提高。
参考文献：
[1]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，.
[2]王光斗，王春福.机床夹具设计手册[M].上海科学技术出版社，.
[3]东北重型机械学院等.机床夹具设计手册[M].上海：上海科学技术出版社.1979.
[4]吴宗泽.机械设计实用手册[M].北京：化学工业出版社，2000.
[5]方昆凡.公差与配合手册[M].北京：机械工业出版社，.
摘 要
本论文设计的是变速拨叉的加工工序、设计方案、计算过程以及钻孔的夹具设计，变速拨叉加工工艺及工装设计
。拨叉表面加工方法的选择、加工顺序的安排、工序集中与分散的处理、加工阶段的划分、机床和工艺装备的选择、加工余量与工序尺寸及公差的确定等都是编制工艺规程的主要问题。而夹具设计所面临的是设计方案的确定、定位元件的选择、定位误差的分析与计算、夹紧力的计算、夹具体毛坯结构及夹具元件配合的确定。还有拨叉毛坯图、零件图和夹具装配图的绘制，如何保证用拨叉的技术条件是加工过程最为重要的问题，而夹具也起着至关重要的作用。拨叉的合理结构设计、加工工艺性设计，保证拨叉的加工质量，对提高生产效率有着重要意义，它是保证产品质量的关键所在。通过对拨叉加工过程的设计，可以发现一个产品的设计需要各个加工过程很好的配合才能成功。 关键词：拨叉；工艺； 夹具； 夹紧； 定位 AbstractIn this paper, the design of the fork processing speed, design, calculation and design of drilling jig. Fork the surface of the choice of processing methods, processing sequence of the arrangement, process centralization and decentralization of treatment, the division stage of processing, machine tools and process equipment selection, allowance and processes determine the size and tolerance of the preparation process are the main point of order problem. Fixture Design and facing the program is designed to identify, locate component selection, positioning errors of analysis and calculation, the calculation of clamping force, the specific folder structure and the rough with the determination of fixture elements. There are fork blank map, fixture assembly parts diagram and mapping how to ensure the technical conditions fork is the most important process, and fixture also plays a vital role.
Fork reasonable structural design, design process to ensure quality processing fork, to improve the productivity of great significance, it is to ensure that the key to product quality. Fork through the design process can be found in a product design process requires a good co-ordination to succeed.
Keywords: fork; technology; fixture; clamping; positioning目录第一章 拨叉零件的分析………………………11.1零件的作用 …………………....11.2零件的技术要求. …………………1.3工艺分析…………………………第二章 工艺规程的设计..............................2.1确定毛坯的制造形式……………….32.2基面的选择…………………....32.3表面加工方法的确定制定工艺路………..32.4工序顺序安排的确定…………....32.5确定工艺路线……....42.6机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定..52.7确立切削用量及基本工时…………..5第三章夹具设计……………………...…...93.1问题的提出……………………93.2夹具设计…………………….9
参考文献………………………….17
序言机械制造工业是为现代化建设提供各种机械装备的部门，在国民经济的发展中具有十分重要的地位。机械制造工业的发展规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志，因此，我国一贯都把发展机械制造工业作为发展国民经济的战略重点之一。我国机械制造工业虽然取得了很大的进步，但与工业发达的国家相比，在生产能力、技术水平、管理水平和劳动生产率等方面，还有很大的差距。因此，我国的机械制造工业今后的发展，除了不断提高常规机械生产的工艺装备和工艺水平外，还必须研究开发优质高效精密工艺，为高新技术产品的生产提供新工艺、新装备，加强基础技术研究，强化和掌握引进技术，提高自主开发能力，形成常规制造技术与先进制造技术并进的机械制造工业结构。制造自动化及其发展是机械制造行业中的最新技术进步的又一个标志，但随着数控加工的应用的推广，CAD和CAM逐步进入实用阶段，特别是柔性制造系统（FMS）的出现，提高生产效率，降低成本，同时也保证了产品的质量和改善了劳动条件。目前，计算机集成制造系统（CIMS）正在研究和开发，也即将投入使用，它的出现将会更大程度的改变现代世界的机械行业。摘 要
本论文设计的是变速拨叉的加工工序、设计方案、计算过程以及钻孔的夹具设计。拨叉表面加工方法的选择、加工顺序的安排、工序集中与分散的处理、加工阶段的划分、机床和工艺装备的选择、加工余量与工序尺寸及公差的确定等都是编制工艺规程的主要问题。而夹具设计所面临的是设计方案的确定、定位元件的选择、定位误差的分析与计算、夹紧力的计算、夹具体毛坯结构及夹具元件配合的确定。还有拨叉毛坯图、零件图和夹具装配图的绘制，如何保证用拨叉的技术条件是加工过程最为重要的问题，而夹具也起着至关重要的作用。拨叉的合理结构设计、加工工艺性设计，保证拨叉的加工质量，对提高生产效率有着重要意义，它是保证产品质量的关键所在。通过对拨叉加工过程的设计，可以发现一个产品的设计需要各个加工过程很好的配合才能成功。 关键词：拨叉；工艺； 夹具； 夹紧； 定位 AbstractIn this paper, the design of the fork processing speed, design, calculation and design of drilling jig. Fork the surface of the choice of processing methods, processing sequence of the arrangement, process centralization and decentralization of treatment, the division stage of processing, machine tools and process equipment selection, allowance and processes determine the size and tolerance of the preparation process are the main point of order problem. Fixture Design and facing the program is designed to identify, locate component selection, positioning errors of analysis and calculation, the calculation of clamping force, the specific folder structure and the rough with the determination of fixture elements. There are fork blank map, fixture assembly parts diagram and mapping how to ensure the technical conditions fork is the most important process, and fixture also plays a vital role.
Fork reasonable structural design, design process to ensure quality processing fork, to improve the productivity of great significance, it is to ensure that the key to product quality. Fork through the design process can be found in a product design process requires a good co-ordination to succeed.
Keywords: fork; technology; fixture; clamping; positioning目录第一章 拨叉零件的分析………………………11.1零件的作用 …………………....11.2零件的技术要求. …………………1.3工艺分析…………………………第二章 工艺规程的设计..............................2.1确定毛坯的制造形式……………….32.2基面的选择…………………....32.3表面加工方法的确定制定工艺路………..32.4工序顺序安排的确定…………....32.5确定工艺路线……....42.6机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定..52.7确立切削用量及基本工时…………..5第三章夹具设计……………………...…...93.1问题的提出……………………93.2夹具设计…………………….9
参考文献………………………….17
序言机械制造工业是为现代化建设提供各种机械装备的部门，在国民经济的发展中具有十分重要的地位。机械制造工业的发展规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志，因此，我国一贯都把发展机械制造工业作为发展国民经济的战略重点之一。我国机械制造工业虽然取得了很大的进步，但与工业发达的国家相比，在生产能力、技术水平、管理水平和劳动生产率等方面，还有很大的差距。因此，我国的机械制造工业今后的发展，除了不断提高常规机械生产的工艺装备和工艺水平外，还必须研究开发优质高效精密工艺，为高新技术产品的生产提供新工艺、新装备，加强基础技术研究，强化和掌握引进技术，提高自主开发能力，形成常规制造技术与先进制造技术并进的机械制造工业结构。制造自动化及其发展是机械制造行业中的最新技术进步的又一个标志，但随着数控加工的应用的推广，CAD和CAM逐步进入实用阶段，特别是柔性制造系统（FMS）的出现，提高生产效率，降低成本，同时也保证了产品的质量和改善了劳动条件。目前，计算机集成制造系统（CIMS）正在研究和开发，也即将投入使用，它的出现将会更大程度的改变现代世界的机械行业。我研究的课题是拨叉。拨叉应用在变速箱的换档机构中，拨叉头孔套早变速叉轴上。拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变换操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨插脚拨动双联变换齿轮在花键上滑动一改变档位，从而改变速度。该拨叉在改换档位是要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性，以适应拨叉的工作条件。该拨叉形状特殊，结构简单。为实现换档变速的功能，其叉轴空与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需要承受冲击载荷，为增强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48—58HRC。拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工。并在轴方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工表面又提高了换档是叉脚端面的接触刚度。该零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求毕业设计是本专业培养我们的最后一个综合性的实践教学环节，通过完成一定的生成设计或科研试制任务，获得运用基本理论的工程技术训练达到综合素质和能力的提高。其目的的培养我们独立分析和处理专业问题的能力。 第一章 拨叉零件的分析1.1零件的作用拨叉应用在变速箱的换档机构中，拨叉头孔套早变速叉轴上。拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变换操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨插脚拨动双联变换齿轮在花键上滑动一改变档位，从而改变速度。该拨叉在改换档位是要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性，以适应拨叉的工作条件。该拨叉形状特殊，结构简单。为实现换档变速的功能，其叉轴空与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需要承受冲击载荷，为增强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48—58HRC。拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工。并在轴方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工表面又提高了换档是叉脚端面的接触刚度。该零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求1.2零件的技术要求零件的技术要求表加工表面尺寸及偏差mm表面粗糙度Ra 公差精及度等级形位公差/mm 拨叉头左端面83.53.2IT12 拨叉头右端面83.53.2IT12 拨叉脚内表面R4012.5IT13 拨叉脚两端面2.5IT9 φ12孔φ5IT7┻0.1A Φ8孔φ20IT7 操纵槽内侧面13.55IT12 操纵槽底面111013
该拨叉形状特殊，结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面杂工作中需承受冲击载荷，为增加强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48~58HRC。 1.3拨叉的工艺分析 分析零件图可知，拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度。φmm孔的的端面为平面，可以防止钻头偏钻，可以保证加工精度；另外，该零件除了主要工作表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣床钻床的粗加工就可以达到加工要求;而主要的饿表面虽然加工精度要求较高,但也可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法保证质量的加工出来.由此可见,该零件的工艺性能较好.第二章 工艺规程的设计2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为ZG45。考虑零件在机床运行过程中要承受的载荷较大,为增强拨叉的强度和冲击韧度，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。该零件的轮廓尺寸不大,且生产类型为大批量的生产,为提高生产率和锻件的精度,宜采用模锻方法制造毛坯。2.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准有粗基准和精基准之分。通常先确定精基准然后确定粗基准。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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）精基准的选择。根据零件的技术要求和装配要求选择拨叉的端面和叉轴孔φ12mm作为精基准。零件上的很多表面都是可以采用它们作为精基准进行加工，即遵循“基准统一”的原则。叉轴孔φ12mm的轴线是设计基准。选择基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔φ8mm。实现设计基准和工艺基准的重合，保证被加工表面的垂直度要求。选择拨叉头左端面作为精基准同样遵循了基准重合的原则。因为该拨叉在轴向方向上的尺寸多以该端面作为设计基准。另外由于拨叉件的刚性较差受力容易产生弯曲变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形。根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则。夹紧力作用点不能作用在叉杆上。选择拨叉头左端面作进进精基准。夹紧可作用在拨叉头的右端面上夹紧稳定可靠。（2）精基准的选择。 作为粗基准的表面平整，没有飞边毛刺或其他表面缺欠。拨叉轴孔φ12mm的外圆和右端面作为粗基准。采用φ12mm外圆面定位加工内孔可保证孔的内壁厚度均匀。采用拨叉右端面做粗基准加工左端面可以为后续工序准备精基准。2.3 表面加工方法的确定 根据拨叉零件图上各个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件表面的加工方法如下表加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra 加工方案备注 拨叉头左端面IT123.2粗铣 拨叉头右端面IT123.2粗铣 拨叉脚内表面IT1312.5粗铣—磨 拨叉脚两端面IT92.5粗铣—粗磨—精磨 φ12孔IT75钻—铰—拉 Φ8孔IT720钻 操纵槽内侧面IT125粗铣 操纵槽底面1310粗铣
2.4 工序顺序的安排 1 机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”的原则，首先加工精基准——拨叉头左端面和φ12mm（2）遵循“先粗后精”的原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序，（3）遵循“先主后次”的原则，先加工主要表面——拨叉头左端面和叉轴孔φ12mm和拨叉脚的两端面，后加工次要表面——操纵槽底面和内侧面（4）遵循“先面后孔”的原则，先加工拨叉头的端面，在加工叉轴孔φ12mm孔；先铣操纵槽，在钻φ8mm孔2热处理工序 锻成型后切边，进性调质，调质的硬度为241—285HBS，叉脚精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受的冲击载荷的能力。3辅助工序 粗加工拨叉两端面和热处理后，安排校正工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺清洗和钟检工序 2.5 确定工艺路线 工序一 铸钢工序二 清砂工序三 热处理 正火工序四 校正 整形工序五 检验毛坯工序六 铣拨叉两端面工序七 1钻φ12mm孔 铰孔 工序八 第一拉孔 第二次拉孔工序九 检验工序十 1锪端面 2孔口倒角工序十一 1 锪另端面取总长 2孔口倒角工序十二 校正叉脚高低工序十三 校正叉脚开挡工序十四 1铣叉口面 2 铣5.5mm平面 3铣平面至尺寸4 铣槽工序十五 倒角去毛刺工序十六 钻锁销孔，去内孔毛刺 1钻φ8mm孔 2 去内孔毛刺工序十七 1钻通气孔φ3mm 2 去内孔毛刺工序十八 叉槽两侧面处高频淬火工序十九 校正叉脚高低工序二十 1磨叉脚上端面至锁销孔中心尺寸为2磨叉脚下端面至上端面尺寸为工序二十一 镀铬工序二十二 校正叉脚高低工序二十三 磨叉交两端面 1磨上端面至尺寸2 磨下端面至尺寸工序二十四 磨叉脚开挡面工序二十五 按检验卡要求检验工序二十六 清洗，涂防锈油，入库 2.6 加工余量，工序尺寸的确定2.6.1叉头两端面：粗铣——锪平面 查《课程设计》表2-35，粗铣端面的余量为3mm,锪端面的余量为0.5mm；查《课程设计》表1-20可知，粗铣的精度为IT12，锪端面为IT11；由此可知单边余量为2..5mm;工序尺寸偏差按“入体原则”标注为：粗铣——86.5，锪端面——84.5。2.6.2叉脚两端面：铣——粗磨——精磨查《课程设计》表2-35可知，粗铣余量为3mm，查《课程设计》表2-36可知，粗磨余量为0.3mm,精磨余量为0.2mm；查《课程设计》表1-20可知，粗铣的精度为IT12，粗磨为IT10，精磨为IT9；由此可知端面单边余量为3.5mm；查《课程设计》表2-40可得各公差为：T铣=0.09mm,T粗磨=0.058mm，T精磨=0.036mm;工序尺寸偏差按“入体原则”标注为：铣——14，粗磨——8，精磨——7.4。2.6.3叉脚内表面：铣——磨查《课程设计》表2-35可知，铣削余量为3mm，查《课程设计》表2-36可知磨削余量为0.3mm；查《课程设计》表1-20可知，粗铣的精度为IT12，粗磨为IT10；由此可知单边余量为3.3mm；查《课程设计》表2-40可得，T铣=0.3mm，T磨=0.12mm；工序尺寸偏差按“入体原则”标注：铣削——69.8；磨削——75.8。2.6.4叉口两侧面：铣查《课程设计》表2-35可知，铣削余量为3mm；查《课程设计》表1-20可知，铣的精度为IT12；由此可知，单边余量为3mm；查《课程设计》表2-40得，T铣=0.18mm；工序尺寸偏差按“入体原则”标注：铣——7.5，39.65；2.6.5铣5.5mm平面查《课程设计》表2-35可得铣削余量为1mm；查《课程设计》表1-20可得，铣的精度为IT12；由此可知单边余量为1mm；查《课程设计》表2-40得T=0.12mm；工序尺寸偏差按“入体原则”标注：铣——7.5 2.7 切削用量的计算 工序六 粗铣拨叉头两端面该工序分两工步，分别粗铣拨叉头两个端面。由于这两个 工步在同一台机床上经过一次走刀加工完成，因此它们所选用的切削速度v和进给量f是一样的。（1）背吃刀量的确定=2mm=2mm。 (2) 进给量的确定 《课程设计》表5-7，按机床的功率5-10KW，工件—夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量取为0.08mm/z。（3）铣削速度的计算 查《课程设计》表5-9，按镶齿铣刀d/Z=80/10，的条件选取，铣削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得该工序铣刀转速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,参照《课程设计》表4-15所列X-51型立式铣床的主轴转速，取n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度v=40.2m/min。 工序七 钻φ12mm孔 铰孔（1） 钻φ12mm孔工步1）背吃刀量的确定=11.5mm。2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.1mm/r。3）切削速度的计算 参照《课程设计》表5-22，按工件材料为ZG45的条件选取，切削速度v可取为22m/min。由公式n=1000v/d可求得钻头的钻速n=897.6r/min, 参《课程设计》表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=960r/min。在将此转速代入公式n=1000v/d中可求的实际的切削速度v=23.5m/min。 (2) 粗铰孔1）背吃刀量的确定=0.1mm。2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r。3）切削速度的计算 参照《课程设计》表5-31，切削速度v可取为22m/min。由公式n=1000v/d可求得钻头的钻速n=80r/min, 参照《课程设计》表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=97r/min。在将此转速代入公式n=1000v/d中可求的实际的切削速度v=2.4m/min。
工序八 拉孔（1）第一次拉孔工步1） 背吃刀量的确定=0.2mm。2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-33选取该工步的每转进给量f=0.01mm/r（单齿面升量）。3）切削速度的确定 参照《课程设计》表5-34，选取该工步的拉刀的速度为5m/min。(2)第二次拉孔工步1）背吃刀量的确定=0.2mm。2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-33选取该工步的每转进给量f=0.01mm/r（单齿面升量）。3）切削速度的确定 参照《课程设计》表5-34，选取该工步的拉刀的速度为5m/min。工序十 锪端面1） 背吃刀量的确定=0.5mm。2） 进给量的确定 参照《课程设计》表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.10mm/r。3） 切削速度的确定参照《课程设计》表5-32，切削速度v可取为10m/min。由公式n=1000v/d可求得铰刀转速n=159.2r/min, 参照《课程设计》表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=195r/min。在将此转速代如公式n=1000v/d中可求的实际的切削速度v=12.4/min。 工序十一 锪另一端面取总长1） 背吃刀量的确定=0.5mm。2） 进给量的确定 参照《课程设计》表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.10mm/r。3）切削速度的确定参照《课程设计》表5-32，切削速度v可取为10m/min。由公式n=1000v/d可求得铰刀转速n=159.2r/min, 参照《课程设计》表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=195r/min。在将此转速代如公式n=1000v/d中可求的实际的切削速度v=12.4/min。 工序十四 铣各部平面，槽及叉口（1）铣叉口面工步1）背吃刀量的确定=3mm。2) 进给量的确定 《课程设计》表5-7，按机床的功率5-10KW，工件—夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量取为0.08mm/z。3）铣削速度的计算 查《课程设计》表5-9，按镶齿铣刀d/Z=80/10的条件选取，铣削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得该工序铣刀转速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,参照《课程设计》表4-15所列X-51型立式铣床的主轴转速，取n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度v=40.2m/min。（2）铣5.5mm平面工步1）背吃刀量的确定=1.5mm。2) 进给量的确定 《课程设计》表5-7，按机床的功率5-10KW，工件—夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量取为0.08mm/z。3）铣削速度的计算 查《课程设计》表5-9，按镶齿铣刀d/Z=80/10的条件选取，铣削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得该工序铣刀转速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,参照《课程设计》表4-15所列X-51型立式铣床的主轴转速，取n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度v=40.2m/min。（3）铣平面至尺寸工步1）背吃刀量的确定=1.5mm。2) 进给量的确定 《课程设计》表5-7，按机床的功率5-10KW，工件—夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量取为0.08mm/z。3）铣削速度的计算 查《课程设计》表5-9，按镶齿铣刀d/Z=80/10的条件选取，铣削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得该工序铣刀转速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,参照《课程设计》表4-15所列X-51型立式铣床的主轴转速，取n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度v=40.2m/min。 （4） 铣槽工步1）背吃刀量的确定=1.0mm。2) 进给量的确定 《课程设计》表5-7，按机床的功率5-10KW，工件—夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量取为0.08mm/z。3）铣削速度的计算 查《课程设计》表5-9，按镶齿铣刀d/Z=80/10的条件选取，铣削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得该工序铣刀转速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,参照《课程设计》表4-15所列X-51型立式铣床的主轴转速，取n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度v=40.2m/min。 工序十六 钻φ8mm孔1）背吃刀量的确定=8mm。2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.1mm/r。3）切削速度的计算 参照《课程设计》表5-22，按工件材料为ZG45的条件选取，切削速度v可取为22m/min。由公式n=1000v/d可求得钻头的钻速n=897.6r/min, 参照《课程设计》表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=960r/min。在将此转速代入公式n=1000v/d中可求的实际的切削速度v=23.5m/min。工序十七 钻通气孔φ3mm1)背吃刀量的确定=3mm。2)进给量的确定 参照《课程设计》表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.1mm/r。3)切削速度的计算 参照《课程设计》表5-22，切削速度v可取为20m/min。由公式n=1000v/d可求得钻头的钻速n=2123.4r/min, 参照《课程设计》表4-9所列Z4006型台式钻床的主轴转速，取转速n=2900r/min。在将此转速代入公式n=1000v/d中可求的实际的切削速度v=27.3m/min。 工序二十 粗磨脚叉两端面 （1）粗磨叉脚上端面至锁销孔中心尺寸为工步 1）背吃刀量的确定=0.4mm。 2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-35，选取该工步的进给量f=0.0068mm/r。 3）切削速度的确定 参照《课程设计》表5-35，选取工件的运动速度为v=25m/min。由公式n=1000v/d可求的该工序的砂轮转速为99.5r/min。再将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为v=25m/min 。（2）粗磨叉脚下端面至上端面尺寸为1）背吃刀量的确定=0.3mm。 2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-35，选取该工步的进给量f=0.0068mm/r。 3）切削速度的确定 参照《课程设计》表5-35，选取工件的运动速度为v=25m/min由公式n=1000v/d可求的该工序的砂轮转速为99.5r/min。再将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为v=25m/min 。工序二十三 磨叉交两端面（1）精磨上端面至尺寸工步1）背吃刀量的确定=0.2mm。 2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-36，选取该工步的进给量f=0.0040mm/r。 3）切削速度的确定 参照《课程设计》表5-36，选取工件的运动速度为v=30m/min由公式n=1000v/d可求的该工序的砂轮转速为119.4r/min。再将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为v=29.9m/min 。（2） 精磨下端面至尺寸工步1）背吃刀量的确定=0.2mm。 2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-36，选取该工步的进给量f=0.0040mm/r。 3）切削速度的确定 参照《课程设计》表5-36，选取工件的运动速度为v=30m/min由公式n=1000v/d可求的该工序的砂轮转速为119.4r/min。再将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为v=29.9m/min 。 工序二十三 磨叉脚的开挡面1）背吃刀量的确定=0.3mm。 2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-36，选取该工步的进给量f=0.0016mm/r。3）切削速度的确定 参照《课程设计》表5-36，选取工件的运动速度为v=15m/min公式n=1000v/d可求的该工序的砂轮转速为238.8r/min。再将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为v=14.9m/min。 第三章 夹具的设计 决定设计第十七道工序——钻M3孔的钻床卡具。本卡具将用于Z4006立式钻床。刀具为φ3的高速钢麻花钻。 3.1问题的提出在给定的零件中，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。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。 3.2 夹具的设计 3.2.1基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择φ12孔为基准，即以一面上一长销（自由度限制数：5）配合以一挡销（自由度限制数：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。 3.2.2切削力和卡紧力计算本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。轴向力扭矩由于扭矩很小，计算时可忽略。卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。 3.2.3误差的分析本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于卡具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 3.2.4卡具操作的简要说明卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。钻模套上设置有钻套，用于确定的钻头位置。 参考文献（1） 机械加工工艺手册。 李洪主编。北京：北京出版社。1990（2） 机械加工工艺手册第一卷。孟少农主编。北京：机械工业出版色 1991（3） 机械夹具设计手册（第二册）。东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学编。上海：上海科学技术出版，1990（4） 金属机械加工工艺人员手册。赵如福主编。上海：上海科学技术出版社，1990（5） 简明机械加工工艺手册。徐圣群主编。上海：上海科学技术出版，1991（6） 机床夹具图册。大连理工大学。王小华主编。北京：机械工业出版社1990（7） 机床夹具图册。上海机械专科学校。孟宪栋。哈尔滨机电专科学校 刘彤安主编。北京：机械工业出版社 1992（8） 机械制造工艺学。 江南大学 郑修本，上海机械专科学校 冯冠大主编。北京：机械工业出版社，1992（9） 机床夹具设计。湘潭机电科学校 刘友才，江南大学 肖继德 主编。北京：机械工业出版社，1992（10） 机械零件设计手册 互换性与技术测量教材和金属切削原理与刀具教材★ 叉鱼作文
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