CA6140 831003拨叉 夹具工艺分析

课程设计

COURSE PROJECT

题目： 设计“CA6140车床拨叉”机械加工工艺规程及工艺装备

系别： 机械工程系 专业： 机械设计制造及自动化 学制： 四年 姓名： 学号： 导师：

2012-6-20

目录

一、 机械制造工艺学课程设计任务书………… 二、 设计目的…………………………………… 三、 零件的分析…………………………………

四、 工艺规程设计……………………………… 五、 夹具设计…………………………………… 六、 小结………………………………………… 七、 参考文献及附图……………………………

一、 机械制造工艺学课程设计任务书

题目：设计CA10车床拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（大

批量生产）

内容： （1）零件图 1张

（2）毛坯图 1张

（3）机械加工工艺卡片 1张 （4）夹具总装图 1张 （5）工艺装备零件图 1张 （6）课程设计说明书 1份

二、 设计目的

机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学,进行了生产实习的基础上进行的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力外，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。通过课程设计应达到以下目的：

(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工作能力。

三、 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:C端面和轴线与C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

(三) 确定定位基准

1 、粗基准的选择

选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。

粗基准选择应当满足以下要求：

（1） 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。

（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。

（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。

（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。

（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉C在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉C零件图分析可知，选择作为拨叉C加工粗基准。 2 精基准选择的原则

（1） 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。

（2） 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，

而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。

（3） 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。

自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。

此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉C在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉C零件图分析可知，它的

25H7内花键槽，适于作精基准使用。

选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。

四、 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：拉花键Φ25H7

工序四：粗铣底面D面及18H11槽； 工序五：半精铣底面D面及18H11槽； 工序六：钻配作孔、螺纹孔； 工序七：去毛刺；

工序八：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角； 工序九：终检，入库。

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，拨叉零件的质量为0.84 kg，毛坯质量为约为1kg，b=220MPa，HBS=185。

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《机械制造工艺设计简明手册》中表2.2-3可查得金属型铸造毛坯件的公差等级为7~9级，取为CT=9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《机械制造工艺设计简明手册》中表2.2-1可查得尺寸公差为CT=2.2mm

求机械加工余量由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5查得机械加工余量等级为F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《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4查得最大轮廓尺寸为80mm、机械加工余量

等级为F级，得RAM数值为2.0mm。

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5-1求出，即： R=F+RAM+CT/2=80+2+2.2/2=83.1mm 为了简化铸件的形状取R＝83mm 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+2+2.2/2=75.1mm 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： 项目 C面 D面 公差等级CT 加工面基本尺寸 铸件尺寸公差 机械加工余量等级 RAM 毛坯基本尺寸 9 80 2.2 F 2.0 83 9 72 2.2 F 2.0 75 1、C面的单边总加工余量为Z＝3mm。查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-49精加工余量Z=1mm，故粗加工余量为Z＝2mm。

2、D面精加工余量。查《机械制造技术基础课程设计指南》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确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ap=Z=2mm。

2、

进给量的确定。

根据《切削用量简明手册》表1.2，选用硬质合金端铣刀，刀具材料为YG6。

1）根据表《切削用量简明手册》表3.1，切削深度ap4mm时，铣刀直径do为100mm，切削宽度ae60mm，已知ae为40mm故符合。查《切削用量简明手册》表3.16齿数为Z=10，

2）铣刀几何形状（表3.2）：由于b200MPa，故选择=600，副偏角为50，前角为50，后角为100，斜角s=-100

3）决定每齿进给量fz。采用对称端铣以提高进给量。根据《切削用量简明手册》表3.5当使用YG6 （功率4.5KW, X51型立铣机床）查得每齿进给量fz＝0.14～0.24mm/z取fz＝0.18mm/z

3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀后

刀面最大磨损量为2.0，由于do=100，故刀具寿命T=180min（表3.8） 4）铣削速度的确定。 决定切削速度vc和每分钟进给量vf 《切削用量简明手册》表3.16查得vt=86m/min，nt=275r/min，vft=432mm/min，各修正系数为：

kMv=kMn=kMvf=1.0

ksv=ksn=ksvf=1.0，

故vc=vtkv=861.01.0=86 m/min n=ntkn=2751.01.0=275r/min

vf=vftkvt=4321.01.0=432mm/min

查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36 n=300r/min，vf=480 mm/min 则实际切削速度和每齿进给量为 vc=d0n/1000=94.2 m/min

fz= vf/（nz）=480/300/10=0.16mm/z 5）校验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.24知PC约为1.8KW，机床主轴允许的功率为4.5KW,因此所选用的切削用量可以采用，即ap=2mm，vf=480 mm/min

n=300r/min vc=94.2 m/min fz=0.16mm/z

6）计算基本工时：

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

LY t＝

Vf7512 480 ＝0.18min

5）精铣75×40面

1、 背吃刀量的确定

由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-49查得半精铣的铣削用

＝

量为1mm ，即ap＝1mm。

进给量的确定

选用与粗铣刀同样的刀具与机床，由《切削用量简明手册》表3.5，要求表面粗糙度为Ra=3.2查得每转进给量为0.5～1.0故取1.0mm/r 每齿进给量为1/10=0.1mm/z

3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀后刀面最大磨损量为2.0，由于do=100，故刀具寿命T=180min（表3.8） 4）铣削速度的确定。 决定切削速度vc和每分钟进给量vf 《切削用量简明手册》表3.16查得vt=124m/min，nt=395r/min，vft=316mm/min，各修正系数为：

2、

kMv=kMn=kMvf=1.0

ksv=ksn=ksvf=1.0，

故vc=vtkv=1241.01.0=124 m/min n=ntkn=3951.01.0=395r/min

vf=vftkvt=3161.01.0=316mm/min

查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36 取n=380r/min，vf=320 mm/min 则实际切削速度和每齿进给量为 vc=d0n/1000=119.3m/min

fz= vf/（nz）=320/380/10=0.09mm/z 5）校验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.24知PC约为1.1KW，机床主轴允许的功率为4.5KW,因此所选用的切削用量可以采用，即ap=1mm，vf=320mm/min

n=380r/min vc=119.3 m/min fz=0.09mm/z

6）计算基本工时：

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

LY t＝

Vf7512 320 ＝0.27min

＝

工序三 钻Φ22花键底孔，扩花键底孔Φ22倒2×75o倒角

a) 钻Φ20的孔。 1） 决定进给量

选择高速钢麻花钻头其直径do＝20mm。

铸铁的硬度小于200HBS，由《切削用量简明手册》表2.7查得进给量f=0.70~0.86mm/r 由于Yd＝80/20＝4查得修正系数Ktf＝0.95则f＝0.67～0.82mm/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。 选用Z525立式钻床由表2.35查得进给机构允许的最大抗力Fmax＝8830N，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。

do20.5，查f＝0.93mm/r，故取f＝0.70mm/r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＝6300N小于Fmax，故可用。 1） 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=45min。

3） 确定切削速度 由表2.15查得 当f=0.7mm/r，双横刃磨的钻头，do=20mm时，Vc=16m/min。切削速度的修正系数为：kTv=1.0 kcv=1.0 klv=0.85 ktv=1.0 V=Vc Kv=16110.851=13.6m/min n 1000v do100013.6

3.1420 ＝216.6r/min

由《切削用量简明手册》表2.35取n＝272r/min则实际切削速度

Dn272203.14Vc＝＝＝17.1 m/min。

100010004）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0.7 mm/r时，Mc＝91.8Nm。当nc＝272r/min时由《切削用量简明手册》表2.35可查得Mm＝144.2Nm。

PE＝2.6×0.81＝2.26 由《切削用量简明手册》表2.23查得Pc＝1.3 kw。kw。 因为McMm，PcPe，故所选切削用量可用。

f＝0.70mm/r ，n＝nc＝272r/min。Vc＝17.1m/min。 计算基本工时： tm＝

L nf由《切削用量简明手册》表2.29查得入切量与超切量为10mm故： tm＝二、扩20孔。

1、确定背吃刀量

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》查得f＝0.6～0.7mm/r。根据机床说明书取f＝0.62mm/r

3、计算切削速度

1111V~Vn~17.1

2323L8010＝＝0.47 mim。 2720.7nf ＝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

140Vv＝＝9.67 m/min

1000 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，式中各参数：L=80mm，fnL1＝1.707～2.107，取L1＝2mm,L22mm 故

tm＝0.96min

三、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 1.25 可以查出 当σｂ＝157～246HBS ａｐ≤2.8ｍｍ ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ Ｖｃ≤41ｍ／min Ｐｃ＝3.4kw 按C３１６３－１ 车床说明书 主电机功率Ｐ＝11ｋｗ

可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求

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＝4.5～3.5m/min 取Vc＝3 .5m/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k

1000vfzz式中Zb为单面余量Zb ＝

2522＝1.5 mm 2L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）80＝1.3580 ＝12 mm 所以拉刀同时工作齿数为

z＝L/P=80/127 所以

1.5801.21.4 t＝

1000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

1000v n＝=358.3~577.2 r/min

nD 取n＝460r/min，由此可得Vf＝fzzn＝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为给次数i＝

Lwl1l2i vf30 8 do4 l1＝0.5do+（0.5～1.0）＝9 mm l2＝1～2 mm取l2＝2 mm 则

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

t＝

《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1000v＝437.9 r/min do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

t＝式中

lw、l1、l2与上述所相同。 i＝30/3＝10

将各参数代入上式可得：

8092 t＝×10

82.8 ＝11 min

Lwl1l2i vf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

1000v n＝＝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CFdoZFfyFkF

McCMdoZMfyMKM

PcMcVc 30d CF=420, ZF=1 yF＝0.8，CM=0.206, ZM2.0, yM=0.8 Ff＝420×72×0.360.8×1

＝1298.3 N

Mc＝0.206×72×0.360.8×1＝4.5 Nm

415*14.9 Pc＝＝0.32 KW

30*7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106＝ 0.36*680nf ＝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：

1000Vc n＝＝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 tm＝

l1l11 pnn1 其中：l：工件螺纹的长度l＝10 mm。 l1：丝锥切削长度l1＝22 mm。

：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。 n1：丝锥退出时的转速n1＝680 r/min。 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

1000V n＝=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 tm

lwl1l2i Vf＝

4092

124.2 ＝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

1000V n＝=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

tm lwl1l2i Vf4092*2

82.8 ＝1.2 min

五、 夹具设计

（一）夹具的作用

(1) 保证加工质量 (2) 提高生产率 (3) 减轻劳动强度

(4) 扩大机床的工艺范围

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。

六、 小结

为期三周的夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，经过老师和同学的帮助，还有自己不懈的努力，终于按时完成了这次课程设

计。课程设计作为《机械制造技术基础》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。

本次课程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。本设计还存在很多不足之处。一是由于对UG画图软件的掌握还不够熟练,在画图遇到复杂图和难的地方时显得力不从心，使图不能达到预期设计出来的水平。二是对换档叉结构和工作原理掌握的不够透彻，在设计过程中不能全面地考虑问题，造成走许多弯路，设计速度缓慢，这些都需要进一步研究和进一步实践来解决。

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。

七、 参考文献及附图

（一）参考文献：

[1] 艾兴，肖诗纲，切削用量简明手册[M].3版.北京：机械工业出版社，2002. [2]赵家奇，机械制造工业学课程设计指导书[M].2版.北京：机械工业出版社，2000.

[3]李益民，机械制造工艺设计简明手册[M].1版.北京：机械工业出版社，1993.6 [4]甘永立，几何量公差与检测[M].9版.上海：上海科学技术出版社，2010.1 [5] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M].2版.上海：上海科学技术出版社，

2002.

[6]关慧贞，冯辛安，机械制造装备设计 [M].3版.北京：机械工业出版社，2009.11

[7]熊良山，严晓光等，机械制造技术基础 [M].1版.武汉：华中科技大学出版社，2007.3

[8]肖继德，陈宁平，机床夹具设计 [M].2版.北京：机械工业出版社，1999. [9] 孟宪栋，刘彤安，机床夹具图册 [M].1版.北京：机械工业出版社，1999.12 [10] 陈宏钧，实用机械加工工艺手册[M].2版.北京：机械工业出版社，2000

（二）附图

零件图：

夹

具

图

：