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1、河南科技大学课 程 设 计 说 明 书 题 目： 短拨叉零件加工工艺规程 及铣床铣槽18H11夹具设计 类 别 ： 业 余 年级专业 ： 机械设计制造及其自动化 姓 名 ： 王 培 江 河南科技大学课 程 设 计 任 务 书 一、题 目： 短拨叉零件加工工艺规程 及铣床铣槽18H11夹具设计 二、时 间 ：自 2013年6月3日至2013年6月21日止三、要 求：1编制短拨叉加工工艺规程(三张卡)。2绘制短拨叉零件图一张。3绘制夹具结构装配图一张。4. 编写设计说明书一份。学生姓名 ： 王 培 江 指导教师 ： 任 小 中 下达时间： 2013 年 6 月 3 日目 录序言 4第1章 短拨叉零
2、件的工艺分析5 1.1 零件的功用 5 1.2零件的工艺分析 5第2章短拨叉零件的工艺路线的拟订 7 2.1 毛坯的选择 72.2 定位基准的选择 72.3 表面加工方法的选择 72.4 工艺路线的拟订 8第3章 主要工序设计 9 3.1工序一设计 93.2工序七设计 10第4章 夹具设计12 4.1 任务与要求 12 4.2定位方案设计 121.定位基准的选择；2.定位元件的布置；3.定位误差分析与计算 4.3 夹紧方案的设计 134.4 夹具操作使用说明 13结束语 14参考文献 15序 言机械制造技术基础课程设计不禁锻炼了我们融会贯通所学不同科目知识的能力，也使我们理论与实践相结合的能力
3、得到了锻炼。对专业知识的综合运用的实践，为我们在以后的工作岗位上将所学知识与工作实际相结合打下了良好的基础。机械制造技术是各种机械制造方法和制造过程的总称，是指导生产的重要技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益。通过本次课程设计，我们可以得到很充分的锻炼。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
4、，并学会使用手册、查询相关资料等，增强我们解决工程实际问题的独立工作能力。第一章 零件分析1.1 零件的功用我们小组选择的题目零件是CA6140短拨叉（见下图），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30mm的面寸精度要求很高，因为在短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30mm的面和宽度为18mm槽是零件上非常重要的加工部分。1.2 零件的工艺分析CA6140车床短拨叉共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：（1）零件孔上22H12左、右两端加工表面及花键孔25H7这一组加工表面包括
5、：孔22H12左端加工表面，粗糙度不大于3.2 um，右端面粗糙度不大于6.3 um；孔22H12的内表面，有粗糙度要求为Ra不大于6.3um；25H7的六齿花键孔，有粗糙度要求Ra不大于1.6um；孔22H12两端15度锥面粗糙度要求不大于6.3um。加工以上表面时，以孔22H12左、右侧端面和外圆40mm为基准面，根据“基准先行”的原则，故应先加工孔左、右侧两端面（采用互为基准的原则），再加工孔22H12, 六齿花键孔25H7。（2）孔22H12上、下端面及槽这一组加工表面包括：孔22H12上端面及台阶面，其粗糙度不大于3.2 um，有精铣平面的要求；孔22H12下端面及槽，其粗糙度要求分
6、别为不大于6.3um和3.2um，同样要求精铣；该零件没有很难加工的表面，采用常规加工工艺就可以使零件尺寸得到保证。加工以上表面时以孔22H12及孔左侧端面为定位基准。对以上两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助专用夹具加工另一组表面。第2章 短拨叉零件的工艺路线的拟订2.1 毛坯的选择（1）零件材料为HT200，考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。（2）已知零件的生产纲领是10000件/年,查表（15-2），可确定其为大批量生产。确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分阶段，工序适当集中，加工设备主要以通用设备为主，采用专用夹具。（3）根据零
7、件的材料确定毛坯为铸件，材料为HT200，毛坯的铸造方法为金属模机械造型（表15-4），铸件尺寸公差等级为CT9级（表15-5）2.2 定位基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，正确、合理选择基面不但可以使零件质量得到保证，还可以使生产效率得到提高。（1）粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准。因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以40的外圆表面为粗基准。（2）精基准的选择精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便。在选择时，主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。当设
8、计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。精基准选择为花键底孔和72*40的端面，在加工中采用专用夹具夹持。2.3 表面加工方法的选择平面采用铣床，花键孔采用拉刀，螺纹孔采用机用丝锥即可满足加工要求。2.4 工艺路线的拟订根据生产纲领、零件的几何形状、尺寸精度和位置精度等技术要求制定工艺路线。可以考虑采用通用机床配专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产效率，还必须考虑生产的经济性，尽可能降低生产成本。（1）工艺路线方案工序0、 铸造毛坯工序一、粗、精铣左，右，上，下面， 工序二、钻，扩22孔,工序三、车22孔15锥面工序四、拉花键孔工序五、粗、精铣上台阶面工序六、钻、攻M8，配钻、铰5锥孔工
9、序七、铣18MM槽工序八、去毛刺工序九、检验（2）选择机床工序一、工序五，工序七均为铣表面，可用X62W铣床。工序二、工序六为钻孔，扩孔工艺，攻丝，可采用摇臂钻床Z35。工序三车孔两端锥面，可采用普通C620车床。工序六用车床。工序四为拉花键，可采用专用拉床第3章 主要工序设计 3.1 工序一铣主要平面工序设计零件左端面是毛坯第一个待加工面，此面将作为粗基准，表面粗糙度为3.2，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式；以左端面为基准加工底平面；零件顶面是以底面为粗基准而加工的，将作为精基准以完成以后的孔的加工。顺序为粗铣左平面-粗铣底平面粗铣顶平面-半精铣左平面半精铣底平面半精铣顶平
10、面精铣底平面精铣顶平面，均使用X62W加工，但要严格按照加工顺序加工，保证基准面加工要求。加工条件： 机床：X62W卧式铣床 刀具：高速钢圆柱铣刀 GB1106-85 其中d=80mm,L=82mm,I=22mm 计算切削用量：ap=2.5mm由机械加工工艺手册表15.53可知: f=af*z=0.2*6=1.2mm/r由切削用量手册表9.4-8可知： V1=0.34m/s N1=1.35r/sVA=1.70m/s各修正系数为Kmv=Kmn=Kmf=0.69Ksv=Ksn=Ksf=0.8所以有 V=0.34*0.69*0.8=0.19m/s V=1.35*0.69*0.8=0.75r/s V=
11、1.70*0.69*0.8=0.94mm/s由X62W机床取 n1=0.792r/s=47.5r/min Vfz=1.0mm/s所以实际切削速度 V=dn/1000=0.20m/s=12m/min确定主轴转速： l1+l2=17mm l=75mm n=100v/d0=7r/s=420r/min切削工时： Tm=(l1+l+l2)/f*n=92s=1.53min3.2 工序七：铣18mm槽 加工条件：机床：X62W卧式铣床刀具：直齿三面刃铣刀，其中d=80mm,z=18计算切削用量：zp=18mm由机械加工工艺手册表15-53，表15-55可知: Z=0.20mm/z V=0.3m/s确定主轴转
12、速：n=1000v/d0=71.6r/min按机床选取：Nw=75r/min实际机床选取：V=na/1000=0.314m/s切削工时： Tm=（l1+l+l2）/nwf=1.16min计算切削用量：zp=18mm由机械加工工艺手册表15-53，表15-55可知: Z=0.20mm/z V=0.3m/s确定主轴转速：n=1000v/d0=71.6r/min按机床选取：Nw=75r/min实际机床选取：V=na/1000=0.314m/s 切削工时： Tm=（l1+l+l2）/nwf=1.16min第4章 夹具设计4.1 任务与要求任务：设计工序七（铣槽18H11）的铣床专用夹具要求：（1）保证
13、工件额加工精度 （2）操作方便、省力、安全、能降低工人劳动强度 （3）便于排屑 （4）有良好的结构工艺性以达到提高生产效率，降低生产成本的目的。4.2定位方案设计（1）定位基准的选择待添加的隐藏文字内容3由零件图可知，花键孔中心线和工件左端面是槽18H11设计基准，为了使其定位误差为零，现将孔22H12确定为铣床卡具定位基准，使定位基准不重合引起的定位误差为零。（2）定位元件的布置夹具的主要定位元件为25孔的定位销，孔与销的间隙配合夹具体的定位元件采用位于夹具体底面的一对定位键，与机床连接，可使整个夹具在机床上有正确的安装位置，以保证铣削加工。（3）定位误差分析与计算由于槽设计基准与定位基准重
14、合，故尺寸基准不重合度误差 B0；孔22H12（按H6精度加工） D=0.013，定位芯轴22g6( -0.007 -0.02) d=0.013基准位移误差 Y= D+ d=0.026小于0.13（尺寸15自由公差0.2的1/3），故该合适，只需保证夹具定位芯轴的制造精度和安装精度。4.3 夹紧方案的设计 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要求。采用螺旋夹紧机构，用过拧紧夹紧螺母6使工件夹紧，有效的提高了工作效率，手动螺旋夹紧是可靠的，可免去夹紧力计算。4.4 夹具操作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，拧紧夹紧螺母，夹紧工件。如前所述,在
15、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,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。夹具上装有对刀块装置，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）；结构特点：该夹具结构简单，操作方便，制造容易，加工定位方便。铣床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图。 结束语近一个月的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解。课程设计是我们专业课程知识
16、综合应用的实践训练，通过这次夹具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次短拨叉夹具设计工作的实际训练从而培养和提高独立工作能力，巩固与扩充了课程所学的内容，掌握夹具设计的方法和步骤，掌握夹具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。 在这次设计过程中，体现出自己单独设计夹具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而
17、加以弥补。 在此感谢我们的老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样.这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。 同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，谢谢老师批评指教。 参考文献【1】主编：徐浩.童兆丹.徐鸿本 机床夹具设计手册 北京 机械工业出版社 2003年【2】主编：机械加工工艺手册（软件版）编委会 机械加工工艺手册（软件版） 机械工业出版社 2000年【3】主编：上海市金属切削技术协会金属切削手册 上海科学技术出版社 2000年 【4】主编：任小中 机械制造技术基础 北京 科学出版社 2012年 课程设计指导教师评语评语指导教师职 称 年 月 日课程设计答辩评语评语答 辩 成 绩答 辩 组长 签 字时 间年 月 日
