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序 言
械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對于我們國家來說，它關(guān)系到國計民生的方方面面。近年來機械工業(yè)領(lǐng)域向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動化水平日益提高。同時由于機械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門也向著高深度邁進，機械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。
機械制造過程及檢測，檢驗中，都要使用大量的夾具。為了達到提勞動效率，提高加工精度，減少廢品，擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件，如何設(shè)計好夾具則成了機械制造的一項重要任務(wù)。
機床夾具是夾具中的一種，將其固定到機床上，可以使被加工件對刀具與機床保持正確的相對位置，并克服切削力的影響。使加工順利進行。機床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。
夾具設(shè)計中的特點：
1． 夾具的設(shè)計周期較短，一般不用進行強度和剛度的計算。
2． 專用夾具的設(shè)計對產(chǎn)品零件有很強的針對
性。
3． “確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率”是夾具設(shè)計工作的主要任務(wù)，加工質(zhì)量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。
4． 夾緊裝置的設(shè)計對整個夾具的結(jié)局有具定性的影響。設(shè)計一個好的夾具可以減少廢品率。
因此，夾具設(shè)計要保證以下幾個條件：
1． 夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。
2． 保證工件的精度。
3． 保證使用方便與安全。
4． 正確處理作用力的平衡問題。
5． 注意結(jié)構(gòu)的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。
6．在機械制造中，為了適應(yīng)新產(chǎn)品的不斷發(fā)展要求。因此,夾具計過程中有朝著下列方向發(fā)展的趨勢：
（1） 發(fā)展通用夾具的新品種
A．由于機械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。
B．廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時間，提高生產(chǎn)效率。
（2） 發(fā)展調(diào)整式夾具
（3） 推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。
（4） 加強專用夾具的標準化和規(guī)范化。
（5） 大力推廣和使用機械化及自動化夾具。
（6） 采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計和制造夾具。
本設(shè)計屬于工藝夾具設(shè)計范圍，機械加工工藝設(shè)計在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本，在設(shè)計中為了適應(yīng)中批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設(shè)計中所采用的零件盡量采用標準件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費用。
機械制造工藝學課程設(shè)計是在我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性的訓練，希望在設(shè)計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于個人能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，希望各位老師給予指教。
目 錄
目 錄
序言 2
一、零件的工藝分析 2
二、工藝規(guī)程設(shè)計 3
(一)確定毛坯的制造形式 3
（二）基面的選擇 3
（三）制定工藝路線 3
（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 4
（五）確立切削用量及基本工時 4
參考資料： 8
（一）零件的分析
（一）.零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。
（二）零件的工藝分析：
CA6140車床撥叉共有四處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. 以6Xφ22xφ25x6為中心的加工表面
這一組加工表面包括：6Xφ22xφ25x6的花鍵孔。
2 以6Xφ22xφ25x6孔為基準來加工寬8的槽和寬18的槽。
二. 工藝規(guī)程設(shè)計
（一） 確定毛坯的制造形式。
零件的材料為HT200鑄鐵，考慮到零件的幾何形狀比較復雜。所以用鑄造的形式進行毛坯的制造。
（二） 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。
（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取φ40的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一塊V形塊支承這兩個φ40作主要定位面，用一汽缸放在V型塊對面用于加緊零件，同時用一定為擋快限制以旋轉(zhuǎn)方向的自由度，再用鉆床鉆削時的力量來限制另一旋轉(zhuǎn)自由度和一平面自由度，這樣空間六個自由度就固定完了。
（2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。
（三） 制訂工藝路線
1. 工藝路線方案1
工序 1） 鑄造
2） 時效處里
3） 銑Φ40大端面
4） 鉆，擴，鉸Φ22孔
5） 檢查
6） 拉6xΦ22xΦ25x6的花鍵孔
7） 倒角
8） 銑18寬的槽
9） 銑寬8mm槽
10） 銑40x28面
11） 去毛刺
12） 檢查
. 2.工藝路線方案2
工序 1） 鑄造
2） 時效處里
3） 銑Φ40大端面
4） 銑18寬的槽
5） 銑40x28面
6） 拉6xΦ22xΦ25x6的花鍵孔
7） 檢查
8） 倒角
9） 銑寬8mm槽
10） 去毛刺
11） 檢查
鉆，擴，鉸Φ22孔
比較兩種方案：方案一先加工端面然后一端面和外圓定位加工孔，然后以孔為定為基準加工寬18的槽和寬8的槽及40x28的槽，保證了加工精度。提高了效率，方案二夾具設(shè)計較多且有些困難，故選擇方案一
（四） 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
根據(jù)加工工藝，分別對各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下：
1. 銑Φ40大端面面：選擇YT15硬質(zhì)合金刀片
1） 由表1 銑削深度時，端銑刀直徑為80mm，，Z=5
2） 銑刀幾何形狀 由表2
3） 選擇切削用量
（1）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成
（2）確定每齒進給量 ：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表5 當使用YT15銑床功率為7Kw時
4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度
由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為；由于銑刀直徑故耐用度
4） 確定切削速度v和每秒鐘進給量
切削速度由表13 時
各修正系數(shù)為
故
根據(jù)X52k型立銑床說明書（表24）選擇
因此實際切削速度和每齒進給量
5） 計算基本工時
式中 L=90mm 由表20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量
y＋△+d＝92
故
2. 鉆，擴，鉸孔
1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑
鉆頭幾何形狀為（表1及表2）：雙錐修磨橫刃，
2） 選擇切削用量
（1） 確定進給量：由表5 當加工要求為7級精度，材料鑄鐵時 時
由
時
按鉆頭強度確定進給量 由表7 當灰鑄鐵 時 時：
按機床進給機構(gòu)強度確定進給量 由表8 灰鑄鐵時
時：機床機構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。
進給量
由此可以看出受限制的進給量是工藝要求，從中取
由表16 可以查出鉆孔時的軸向力在 時為：
軸向力修正系數(shù)為1.0 故
故 可用
2）確定鉆頭磨鈍標準及耐用度，
由表9 時 鉆頭后刀面最大磨損量取為
耐用度
3） 確定切削速度
由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時
切削修正系數(shù)
故
4） 加工工時 其中
由表22
所以
擴孔： 21.7
按機床取
所以實際切削速度
工時： 切入
所以
鉸孔：Φ22
取機床標準 1.13r/s 所以實際切削速度：
所以工時：
3. 拉花鍵：拉刀
1）拉刀寬度
時，
各修正系數(shù)：
所以：
工時：
4. 所以：銑Φ40大端面面：選擇YT15硬質(zhì)合金刀片
1） 由表1 銑削深度時，端銑刀直徑為80mm，，Z=5
2） 銑刀幾何形狀 由表2
3） 選擇切削用量
（1）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成
（2）確定每齒進給量 ：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表5 當
5. 銑寬18的槽：選擇YT15硬質(zhì)合金三面刃銑刀
1） 由表1 銑削深度時，端銑刀直徑為80mm，，Z=5
2） 銑刀幾何形狀 由表2
3） 選擇切削用量
（1）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成
（2）確定每齒進給量 ：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表5 當使用YT15銑床功率為7Kw時
4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度
由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為；由于銑刀直徑故耐用度
4） 確定切削速度v和每秒鐘進給量
切削速度由表13 時
各修正系數(shù)為
故
根據(jù)X52k型立銑床說明書（表24）選擇
因此實際切削速度和每齒進給量
5） 計算基本工時
式中 L=90mm 由表20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量
y＋△+d＝92
故
6. 銑寬8的槽：選擇YT15硬質(zhì)合金三面刃銑刀
1） 由表1 銑削深度時，端銑刀直徑為80mm，，Z=5
2） 銑刀幾何形狀 由表2
3） 選擇切削用量
（1）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成
（2）確定每齒進給量 ：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表5 當使用YT15銑床功率為7Kw時
4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度
由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為；由于銑刀直徑故耐用度
4） 確定切削速度v和每秒鐘進給量
切削速度由表13 時
各修正系數(shù)為
故
根據(jù)X52k型立銑床說明書（表24）選擇
因此實際切削速度和每齒進給量
5） 計算基本工時
式中 L=90mm 由表20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量
y＋△+d＝92
故
7. 銑28x40面
1） 確定切削深度
確定切削寬度：
由于加工余量不大，所以可一次走刀完成
2） 確定每齒進給量
根據(jù)x52k銑床說明書，其功率為7kw,中等系統(tǒng)剛度
根據(jù)表3
現(xiàn)取
3） 選擇銑刀磨鈍標準及耐磨度
根據(jù)表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 ，鑲齒銑刀（）耐用度
4） 確定切削速度和每秒進給量
切削深度可根據(jù)表21中公式計算 也可查表
根據(jù)表9 當
時，
各修正系數(shù)為：
故
根據(jù)機床說明書選擇
實際切削速度和每齒進給量為：
5） 檢查機床功率
根據(jù)表5 當 時，
切削功率的修正系數(shù)
所以實際切削功率為
根據(jù)機床說明書，機床主軸允許的功率為
因為，所以此切削用量可以采用。
即
6）計算工時
式中
根據(jù)表19 入切削量及超切削量
則
故
l=25mm
計算工時:
16
機械加工工藝過程卡片
零件號
零件名稱
CA6140車床撥叉
工序號
工序名稱
設(shè)備
夾具
刀具
量具
工時（min）
名稱
型號
名稱
規(guī)格
名稱
規(guī)格
名稱
規(guī)格
Ⅰ
銑大端面
立式銑床
X51
專用夾具
高速鋼端銑刀
25
1.08
Ⅱ
鉆，擴，絞直徑為22的孔
立式鉆床
Z525
專用夾具
錐柄麻花鉆
25
游標卡尺
1.63
Ⅲ
拉6x22x25x6的花鍵
拉床
L5110A
專用夾具
普通花鍵拉刀
游標卡尺
2.39
Ⅳ
銑槽8及其端面
銑床
X51
專用夾具
高速鋼三面刃銑刀
游標卡尺
0.8
Ⅴ
銑寬28的面
銑床
X51
專用夾具
高速鋼圓柱形銑刀
游標卡尺
1.88
Ⅵ
銑18的槽及其端面
銑床
X51
專用夾具
高速鋼三面刃銑刀
游標卡尺
1.07
Ⅶ
終檢
沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院機械制造裝備課程設(shè)計說明書
目 錄
一.前言……………………………………………………………………………1
1.產(chǎn)前準備…………………………………………………………………………2
1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng)……………………………………………………………………2
1.2生產(chǎn)條件………………………………………………………………………2
1.3零件工藝分析…………………………………………………………………3
2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 ……………………………………………………………………4
2.1定位機構(gòu)………………………………………………………………………4
2.2夾緊機構(gòu)………………………………………………………………………5
2.3機床夾具的總體形式…………………………………………………………6
2.4.1確定夾具體…………………………………………………………………7
2.4.2確定聯(lián)接體…………………………………………………………………7
2.4.3夾具體的總體設(shè)計圖………………………………………………………8
2.5繪制夾具零件圖………………………………………………………………8
2.6繪制夾具裝配圖 ……………………………………………………………9
3.定位誤差設(shè)計 ……………………………………………………………………11
3.1誤差分析 ……………………………………………………………………11
3.1.1定位誤差 …………………………………………………………………11
3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因 ……………………………………………………12
3.2定位誤差的計算 ……………………………………………………………12
二.結(jié)論 …………………………………………………………………………14
三.致謝 …………………………………………………………………………15
四.參考文獻……………………………………………………………………16
沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院機械制造裝備課程設(shè)計說明書
機械制造裝備設(shè)計
課程設(shè)計說明書
題目CA6140車床撥叉（零件號831005）
加工專用夾具設(shè)計
系 機械與運載學院
專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班級 081015
姓名 姬林 學號 26
指導教師 張福
完成日期 2011 年 6 月 30 日
沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院
沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院課程設(shè)計任務(wù)書
班級： 081015 姓名： 姬林 學號：26
課程名稱: 機械制造裝備設(shè)計
題 目：CA6140車床撥叉（零件號813005）加工專用夾具設(shè)計
專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化
主要內(nèi)容及要求：
1、根據(jù)所給的零件草圖，畫出零件工作圖。
2、完成CA6140車床撥叉（零件號813005）工件的專用夾具總裝配工作圖。
3、完成專用夾具部分零件工作圖。
4、編寫設(shè)計計算說明書。
5、總工作量要求：總圖量為：0#圖紙1張；設(shè)計計算說明書15頁。
主要參考資料：夾具設(shè)計手冊、夾具設(shè)計圖冊、機械零件設(shè)計手冊。
進度安排： 1、1-2天完成工件工作圖繪制及夾具設(shè)計方案。
2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計。
3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設(shè)計計算說明書編寫。
課程設(shè)計指導教師： 張 福 2010 年 6 月 17 日
教研室主任： 趙艷紅 2010 年 6 月 17 日
《機械制造裝備設(shè)計》課程設(shè)計計劃書
一、課程設(shè)計目的
1、本課程設(shè)計是《機械制造裝備設(shè)計》課程的延續(xù)，通過設(shè)計實踐，進一步掌握機械制造裝備設(shè)計的一般方法。
2、培養(yǎng)學生綜合運用機械制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、金屬材料及熱處理、機械制造結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識，培養(yǎng)工程設(shè)計的能力。
3、培養(yǎng)學生使用手冊、圖冊、有關(guān)資料及設(shè)計標準規(guī)范的能力。
4、提高學生技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。
5、為畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。
二、課程設(shè)計題目
CA6140車床撥叉（零件號813005）加工專用夾具設(shè)計
三、課程設(shè)計的內(nèi)容與基本要求
（一）內(nèi)容
1、完成CA6140撥叉工件的銑端面專用夾具總裝配圖。
2、完成CA6140車床撥叉專用夾具部分零件工作圖。
3、編寫設(shè)計計算說明書。
4、總工作量要求：總圖量為：0#圖紙1張；設(shè)計計算說明書15頁。
（二）基本要求
1、課程設(shè)計必須獨立的進行，每人必須完成總工作量要求。
2、根據(jù)設(shè)計題目，完成規(guī)定的設(shè)計內(nèi)容和工作量要求。
3、正確的運用手冊、標準，設(shè)計圖樣必須符合國家標準規(guī)定。
4、設(shè)計計算說明書力求用工程術(shù)語，簡明扼要，計算合理、準確，表達清晰，文字通順簡練，字跡工整。
四、進度安排
1、1-2天完成零件工作圖繪制及夾具設(shè)計方案。
2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計。
3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設(shè)計計算說明書。
課程設(shè)計指導教師：張 福 2010 年 6 月 17 日
教研室主任： 趙艷紅 2010 年 6 月 17 日