拨叉夹具的课程设计

拨叉夹具的课程设计（通用6篇）

拨叉夹具的课程设计 篇1

课程设计说明书

机械制造基础课程设计

设计题目：设计“CA6140车床拨叉”零件03的机械加工工艺及18H11槽粗精铣夹具

班

级：

学

生： 指导教师：

2010.9.24

课程设计说明书

目录

一 序言……………………………………..4 二 设计题目………………………………..4 三 设计要求……………………………….4 四 设计内容………………………………..4 五 零件分析………………………………..5

（一）零件的作用……………………………5

（二）零件的工艺分析………………………6 六 工艺规程设计…………………………..7

（一）确定毛坯的制造形式…………………7

（二）基面的选择……………………………7

（三）制定工艺路线………………………….7

（四）机械加工余量工序尺寸及

毛坯的确定………………………………9

（五）确定切削用量及基本工时……………10 七 夹具设计………………………………..18

（一）问题的提出………………………….18

我这里

拨叉夹具的课程设计 篇2

在机械制造行业中,加工典型零件的企业占有相当的比例,如:主轴、丝杆、齿轮、连杆、曲轴、活塞、拨叉等这类零件,而这些典型零件的制造难度、加工工艺比一般零件要大,尤其是其夹具的设计有一定的困难。随着新设备、新材料、新工艺、新技术的推出,给机械制造业的发展带来新的压力和挑战。本文以制造车床拨叉为例(如图1所示),对拨叉的机械加工、工艺规程制订、某一工序夹具的设计进行论述。

1 拨叉的工艺性分析

(1) 拨叉的用途

拨叉是一种辅助零件,它位于车床变速机构中,主要作用是换档,使主轴回转运动,通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。

(2) 工作环境

拨叉类零件是一些外形不很规则的中小型零件。如机床拨叉、发动机连杆、铰链杠杆、棘爪等。拨叉类零件在各类机器中一般都是传力构件的组成,工作中大多承受较大的冲击载荷,受力情况比较复杂。

(3) 制造工艺

在确定拨叉的工艺过程时必须注意定位基准的选择,以减少定位误差。如图1,拨叉的装配基准为基准孔(28H8),它是拨叉上精度要求最高的加工表面,其他主要加工面和它都有一定的相互位置关系。因此,选择该孔为主要精基准,既能消除基准不符误差,使大多数加工表面的位置精度要求得到保证;又能使工件的装夹比较稳定。

2 加工工艺的编排

(1) 毛坯的选择及绘制

为保证拨叉零件正常工作,要求选用的材料必须具有足够的抗疲劳强度等力学性能,结构刚度好。材料一般采用45钢并经调质处理,以提高其强度及抗冲击能力,少数受力不大的拨叉也可采用铸铁铸造。本拨叉零件根据需要采用HT200灰铸铁铸造。

为了提高制造的效率,优化夹具结构,在毛坯铸造时,可将毛坯铸成反向对称结构,待加工完毕后,中间切开,即为两个拨叉零件(如图2所示)。在选定毛坯和确定了毛坯的机械加工余量后,便可绘制毛坯图。

(2) 拨叉的结构尺寸具体分析

加工拨叉的定位基准:由图2分析,B面是加工A面的粗基准,A面是加工B面的精基准,以精加工后的A面、B面为精基准,以未加工的K面及H面夹紧加工E1及E2孔,就能保证E1及E2孔相对R55圆心的位置尺寸114,从而保证为下一步加工R68台阶孔、R55孔的相对位置精度及后序工序的加工打好基础。

(3) 加工时,基准的选择[1]

拨叉的粗基准的选择:相互位置;便于装夹;大平面,两小孔外缘。

拨叉的精基准的选择:统一基准;基准重合;便于装夹;互为基准。即大平面及两个ϕ28H8孔作为精基准。

(4) 加工工序的安排

1)基准先行;2)先粗后精;3)先面后孔;4)先主后次。

(5) 拨叉加工的工艺过程[2]

拨叉加工工艺如表1所示。

3 加工方案选择[3]

3.1 方案一

(1)以B面为粗基准,限制3个自由度,在K面设2个挡销限制2个自由度,在H面设1个挡销限制1个自由度,在筋板面锁紧。加工A面,在立铣上,加工A面至表面粗糙度达到6.3μm。

(2)以A面为粗基准,限制3个自由度,在K面设2个挡销限制2个自由度,在H面设1个挡销限制1个自由度,在筋板面锁紧。加工B面,在立铣上,加工B面至表面粗糙度达到6.3μm。

(3)以B面为精基准,限制3个自由度,在K面设2个挡销限制2个自由度,在H面设1个挡销限制1个自由度,在筋板面锁紧。加工E1、E2孔,在立钻上,加工E1、E2孔至表面粗糙度达到1.6μm。

(4)以B面为精基准,限制3个自由度,E1孔有一个圆柱定位销限制2个自由度,E2孔有一个削边定位销限制1个自由度,锁紧A面。在卧式车床上镗W面至表面粗糙度达到6.3μm,车D面、C面至1.6μm;在卧式铣床上铣G面、S面、F面至表面粗糙度达到1.6μm。

(5)以B面为精基准,限制3个自由度,E1孔有一个圆柱定位销限制2个自由度,E2孔有一个削边定位销限制1个自由度,锁紧A面。在卧式铣床上铣断Q面至表面粗糙度达到12.5μm。

(6)去毛刺、清洗。

(7)检查。

3.2 方案二

(1)以B面为粗基准,限制3个自由度,在K面设1个V型铁限制2个自由度,在H面设1个V型铁限制1个自由度,并且H面的V型铁可锁紧。加工A面,在立铣上,加工A面至表面粗糙度达到6.3μm。

(2)以A面为粗基准,限制3个自由度,在K面设1个V型铁限制2个自由度,在H面设1个V型铁限制1个自由度,并且H面的V型铁可锁紧。加工B面,在立铣上,加工B面至表面粗糙度达到6.3μm。

(3)以B面为精基准,限制3个自由度,在K面设1个V型铁限制2个自由度,在H面设1个V型铁限制1个自由度,并且H面的V型铁可锁紧。加工E1、E2孔,在立钻上,加工E1、E2孔至表面粗糙度达到1.6μm。

方案二的工序(4)、(5)、(6)、(7)与方案一相同。

4 加工工艺路线方案分析

分析:在第二方案中的第一、二工序中,不设三个定位销,而是用两个V型铁,并且销紧装置在V型铁上有销紧螺钉及弹簧,从而省去了第一方案中的好几个加工件,安装、夹紧、定位方便,简洁,省时,省工。由比较来看,选择了方案二的安排。

5 夹具设计[4]

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。本文设计的是第1道工序,即铣削A、B面专用夹具。本夹具将用于XA6140A立式铣床,刀具材料为YG8,镶齿套式面铣刀。

5.1 夹具的整体设计思想

(1)本道工序夹具设计思路是:1)能保证拨叉的加工要求;2)能提高生产效率,降低成本;3)操作方便,安全;4)便于排屑;5)有良好的工艺性。

(2)根据拨叉的年生产纲领(3000个/每年),属中批量生产。因此,夹具的自动化程度不需要很高,而夹具的结构也力求简单,以降低夹具制造成本。

(3)根据拨叉的零件图(或毛坯图),工序I主要是铣削A、B面,从尺寸精度和表面粗糙度要求来看,精度并不是很高,而且通过两次装夹,每次装夹两个工步(粗铣、半精铣)即可对拨叉A、B面铣削完毕。由于毛坯铣削完A面后,需翻转180°对B面进行铣削,由于拨叉的结构并非完全对称,如果铣削完A面后,直接翻转180°对B面进行铣削,则拨叉的H、K面将产生位置差,给装夹带来了困难,这是夹具设计的重难点。

(4)从工艺过程中可以看出,本道工序主要采用立式铣床、铣刀对拨叉进行铣削,最大加工余量6mm,最大速度V=118m/min,最大转速n=375r/min。所以在夹具设计时应充分考虑工人的操作方便程度。

(5)为了提高生产效率,缩短辅助时间,夹具尽可能采用标准元件与标准结构。

5.2 定位夹紧方案的确定

(1) 定位方案的确定

根据第一道工序的加工方案和加工精度要求,结合六点定位原理,可初步确定两种定位方案和三个定位元件。

1)以一个平面与底面B接触,限制了3个自由度,在K面设2个挡销限制2个自由度,在H面设1个挡销限制1个自由度,在筋板面锁紧。定位元件为挡销。

2)以一个平面与底面B接触,限制了3个自由度,在K面设1个V型铁限制2个自由度,在H面设1个V型铁限制1个自由度。定位元件为V型块。

当加工A面时,以B面作为粗基准,或加工B面时,以A面作为粗基准,都以平面作为夹具的定位元件。定位元件为夹具体的上平面。

综上分析:在第2)方案中,不设三个定位销,而是用两个V型铁,并且销紧装置在V型铁上有销紧螺钉及弹簧,从而省去了第一方案中的好几个加工件,安装、夹紧、定位方便,简洁,省时,省工,由比较来看,以平面定位方式,选择方案2)为本工序定位方案。

(2) 夹紧方案的确定

由于工件生产批量不大,宜用简单的手动夹紧装置。钢套的轴向刚度比径向的刚度好,因此应该指向限位台阶面。根据具体情况采用螺旋夹紧机构。

根据拨叉的结构,拨叉在夹紧时除了以其平面定位外,拨叉两端(K、H)可用V形块进行定位,一端是固定的V形块,另一端是活动V形块,活动V形块与螺旋夹紧机构连接,对拨叉进行定位和夹紧,根据产量实际情况,选择采用手动螺旋压板夹紧机构。

5.3 夹具体的设计[5]

夹具体是整个夹具的基础零件。它的形状和尺寸取决于夹具上各组成元件的分布情况、拔叉的形状、尺寸及加工要求等。本例夹具体毛坯主要采用铸造,如图3所示。

5.4 夹具的装配设计

设计夹具装配图时(如图4),主要考虑夹具的结构与拨叉之间的关系,采用视图尽量少,主视图反映操作者实际工作的位置。拨叉轮廓外形采用双点划线绘制,本工序加工面的余量用网纹线表示,并将拨叉视为透明体,绘出夹具的其它部分。在装配图中,主要采用标准零部件,以减少夹具的制造工作量。

6 工艺设计的整体评估

在机械加工工艺的设计过程中,为从经济角度出发,在满足生产纲领和零件各项技术要求的前提下,为了提高生产效率、降低生产成本,还应从以下几方面考虑:

生产设备的选用尽量采用通用机床和通用夹具。对于大批量生产,为了提高生产效率则要采用专用机床和专用夹具。

在选好机床后,应按机床工作台的尺寸尽量设计专用夹具,使机床一次可同时加工多个工件,以提高生产率。

在设计中,机床上最好采用机动装置,减少手动机构,尽量从减小劳动强度、提高生产率角度着手。

7 结束语

由于拨叉零件在机器中的作用各不相同,因此它们在结构、外型和精度要求上都有较大的差异。但它们有共同的特点:外形不太规则、不易定位、刚性较差、易变形;尺寸精度、形状精度、位置精度及表面粗糙度要求很高。因此,在工艺编排、夹具的设计上有较大的差别,尽管如此,只要应用现代机械制造工艺技术,再复杂的零件也能迎刃而解。目前,该拨叉零件已经正式投产,产生一定经济效益。

参考文献

[1]张福润,徐鸿本,刘延林.机械制造技术基础[M].武汉:华中科技大学出版社,2000.

[2]邓文英,宋力宏.金属工艺学[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3]李洪.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,1990.

[4]李庆寿.机械制造工艺装备设计适用手册[M].银川:宁夏人民出版社,1991.

拨叉夹具的课程设计 篇3

【关键词】机床夹具；课程特点；改革探讨

一、引言

《机床夹具设计》是机械类专业一门重要的专业课。本课程以工件的装夹和专用夹具的设计方法为主线，重点介绍工件的装夹和专用夹具的设计方法及机床夹具的基本理论和基本知识，提出有关的理论和描述，说明了工件定位的基本原理、定位元件及定位误差对机床夹具设计的影响。作为高职院校的机械加工专业的学生，学习本课程的目的，主要是使学生获得工件的装夹和专用夹具的设计方法及机床夹具的基本知识。了解机床夹具设计时的合理选参数，通过对基础科学和知识的综合运用，使学生掌握机床夹具的选用及设计方法等，初步具备根据不同机床及林机零件的加工方法选用或设计相应夹具的能力，为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。

二、《机床夹具设计》课程性质及学生现状

理论性强，概念抽象 机床夹具设计课程，不像工程制图等相关课程，比较直观生动。机床夹具设计课程总的特点是理论性非常强，涉及的工件定位、基准、定位误差等抽象概念很多。这些抽象的概念，学生无法通过推导计算获得，有的无法通过肉眼直接观察和亲身体验到，有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难，而学生学习起来感到难以理解，从而感觉枯燥、乏味，失去学习的兴趣。

课程涵盖内容广 机床夹具设计课程包含了机械专业中的力学、钳工工艺、机械制图、公差、金属材料、等多门学科的专业知识，内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下，专业课程的学时数在不断压缩，而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾，即教师上课的课时数减少了，而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时，充分利用现代化的教学手段，精简课堂讲授内容，突出重点的同时拓宽知识面。

学生基础差、学习不主动。象我们学院的学生大部分是初中起点的，自身的基础知识很差，之前的相关专业基础课也没掌握，这样的现状就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式，探索更加有效的教学模式，使学生理解并掌握课本基础知识的同时，能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。

三、教学改革探索

充分利用实习工厂设备 技术实习工厂设备可以帮助我们将抽象转为直观形象。如讲第四章车床夹具时，可以先带学生到车间去，利用车间的设备边动手边讲解，在讲解的过程中不断地提出问题，让学生来分析并动手操作，并和学生一起来观察，分析遇到的问题及解决方案。这样理论与实际相结合，使课程内容具有真实感，更利于学生理解和掌握。

充分利用网络多媒体 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具，教师要注重

利用并充分发挥多媒体的特点，制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容，比如工件定位、基准、定位误差等，通过收集以及自己动手制作一些简单的动画，生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握，同时还活跃了课堂气氛，激发了学生的学习兴趣。

课前提问题，课间设疑答疑，课后留思考题 上新课前针对上次课的内容提问，便于学生复习掌握上次课的内容，了解学生对知识的掌握情况。在课堂讲授的重点、难点时，设疑答疑，可以快速有效地发现学生学习中的问题，增加了教师和学生的课后互动，改变了以往上课时教师一言堂，学生有问题得不到及时解决的现象，充分发挥学生的积极主动性。一次课结束时留思考题，使学生能系统地复习刚学过的知识。并让他们了解社会发展在所学领域的需求，激发学生自我提高的热情和积极性。总之，要想方设法使教学更加真实具体，让学生主动学习。

安排一次夹具毕业设计 指导学生进行夹具毕业设计，不仅能让学生系统地复习和掌握该课程的理论知识，也让他们学以致用，同时有一种成就感。夹具毕业设计的题材要依据学生的学习及实习现状来定，不能太难也不能太容易。在学生设计的过程中要耐心指导，帮助他们解决难题，树立成功的信心。

灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材，基础内容讲解应深入浅出，包括工件定位原理、定位误差的分析与计算、夹具的设计方法等。但在授课中，不仅仅局限于所选中文教材内容，还结合实际，课堂上详细讲解，让学生学习到专业知识的同时，又能使他们更加了解夹具设计对机械加工发展的重要意义。

四、结束语

拨叉夹具的课程设计 篇4

学生姓名：专业班级：机自 0808指导教师：席光辉工作单位：机电学院题目:

拨叉零件机械加工工艺及夹具设计 初始条件：

被加工零件图1张及某加工工序要求，零件生产纲领为中批或大批生产。

要求完成的主要任务:

1．绘制被加工零件图1张、毛坯图1张。

2．设计被加工零件机械加工工艺过程卡1张。

3．设计被加工零件指定工序卡1张。

4．设计被加工零件指定工序专用夹具：绘制夹具结构装配图1张、夹具非标零件图1张。（要求结构设计正确，制图符合国家标准。）

5．课程设计说明书1份。（内容包括：被加工零件结构分析；工艺过程设计分析；夹具应满足的加工要求；夹具的定位、夹紧、导向方案及总体结构设计、计算与分析；设计的主要优缺点。书写要求：字迹工整，文理通顺，图文穿插。装订顺序：任务书-目录-正文-心得体会-参考文献-评分表）

时间安排：

1．熟悉任务，绘制被加工零件图和毛坯图┄┄┄┄┄┄┄┄2天

2．编制零件加工工艺过程卡、工序卡┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3天

3．夹具设计、绘制夹具总装图及主要零件图┄┄┄┄┄┄┄7天

4．编写设计说明书 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2天

5．课程设计答辩 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1天

指导教师签名：2011 年 9 月 5 日

洛阳理工学院夹具课程设计 篇5

洛阳理工学院

课程设计说明书

课 程 名 称 机 械 制 造 工 艺 学 设 计 课 程 机械制造工艺学课程设计 专 业 机 械 设 计 与 制 造 班 级 Z110256 姓 名 马 红 星

2013年1月31日

洛阳理工学院

课 程 设 计 任 务 书

机 械 工 程 系 机 械 设 计 与 制 造 专业 学生姓名 马红星 班级 Z110256 学号 Z11025614 课程名称： 机械制造工艺学 设计题目： 连杆工艺装备设计

课程设计内容与要求： 设计内容

1.确定生产类型(一般为中批或大批生产)，画零件图； 2.设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图； 3.撰写设计说明书。： 设计要求： 1.零件图一张（A4）

2.某一道工序的夹具总装图(A2或A1一张)3.夹具主要零件图（一张）4.课程设计说明书

设计（论文）开始日期2013年12月23日 指导老师 许艺萍

设计（论文）完成日期2013年12月31日

2013 年12月31 日 洛阳理工学院

课 程 设 计 评 语 第 页

机 械 工 程 系 机 械 设 计 与 制 造 专业 学生姓名 马红星 班级 Z110256 学号 Z11025614 课程名称： 机械制造工艺学 设计题目： 连杆工艺装备设计

课程设计片篇幅：

图 纸 共 3 张

说明书 共 17 页

指导老师评语：

年 月 日 指导老师 洛阳理工学院 2 洛阳理工学院

目录

绪论................................................................................................................................1 1.机械设计制造的概述..........................................................................................1 2.设计目的..............................................................................................................1 一.零件的分析.............................................................................................................2 1.1 零件的分析....................................................................................................2 1.2 确定零件的生产类型....................................................................................3 二

确定毛坯................................................................................................................3 2.1 毛坯的选择...................................................................................................3 三

基准的选择及方案的确定....................................................................................4 3.1 定位基准的选择............................................................................................4 3.1.1 精基准的选择......................................................................................4 3.1.2 定位方案的比较分析与确定................................................................4 3.2 选择加工方法................................................................................................5 四

夹紧机构的设计....................................................................................................6 4.1 夹紧力的方向...............................................................................................6 4.2 夹紧力的作用点............................................................................................6 4.3 选择夹紧机构................................................................................................6 4.4 选择导向装置................................................................................................7 4.5 夹具体............................................................................................................8 4.6 绘制夹具装配图............................................................................................9 4.6.1制图比例1：1....................................................................................9 4.6.2 夹紧、导向，夹具体..........................................................................9 4.6.3 夹具装配图上标注的尺寸................................................................11 4.6.4 夹具装配图上应标注的技术要求....................................................11 五

方案设计论证.....................................................................................................12 5.1 设计方法与结果............................................................................................12 致谢..............................................................................................................................13 参考书籍......................................................................................................................14

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绪论

1.机械设计制造的概述

机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。

本设计的内容为机床专用夹具设计。首先，通过对摇臂钻床的分析，了解连杆在摇臂钻床加工中的作用。运用机械制造设计技术及相关课程的知识，解决连杆在加工中的定位、加紧等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，保证零件加工质量。其次，依据连杆毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定切实可行的连杆加工的定位方案。最后，根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及有关方面的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出省力、高效、经济合理并且能保证加工质量的夹具。

由于是初学者能力所限，经验不足，设计中有许多不足之处，希望老师多加指导。

2.设计目的

（1）.培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识，分析和解决工艺问题的能力，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（2）.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。

（3）.培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。（4）.进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

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一.零件的分析

1.1 零件的分析

该零件是连杆，零件图如下：

图 1-1工件零件图

洛阳理工学院 由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，其具有优良的铸造性能、耐磨性、消振性，较低的缺口敏感性和良好的切削加工性能，并能承受较大载荷。

由零件加工要求，需要同时对两件工件进行钻孔，钻孔φ25。

1.2 确定零件的生产类型

企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。在计划期内，应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。

零件的年生产纲领公式如下：

N=Qn(1+α%)(1+β%)式中 N—零件的年生产纲领（件/年）Q—产品的年产量（台/年）

n—每台产品中，该零件的数量（件/台）α%—备品率

β%—废品率

该产品年产量为5000件，其设备品率为2%，机械加工的废品率为3%。

N=Qn(1+α%)(1+β%)=5000*1*(1+2%)(1+3%)=5253 该零件的年产量为5253件，其质量为1.7Kg，查《机械制造工艺学》表1-5可知生产类型属于大批生产。

二

确定毛坯

2.1 毛坯的选择

该零件是一个结构较相对简单的零件，要求材料易成型，切削性能好，同时要求强度要高，重要表面的表面硬度也要高，故选用铸铁材料HT200，铸铁材料是最常见的材料，其优点是：容易成型，切削性能好，价格低廉，吸振性好。为了得到较好的强度和表面硬度，在加工过程中进行调质处理，淬火，同时为了消除内应力对工件的影响，可进行适当的人工时效处理。

鉴于零件的结构，需要先根据零件图，做出铸模，进行铸造，结合零件和经济的考虑，最好用砂型铸造的方法。

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三

基准的选择及方案的确定

3.1 定位基准的选择

3.1.1 精基准的选择

在选择精基准时应考虑如何时“基准重合”，这样可以避免基准不重合而引起的基准不重合误差。为了实现基准统一，先选择以下两种方

图3-1 定位方案图

3.1.2 定位方案的比较分析与确定

上图给出了定位原理方案，仔细分析本工序的工序内容及加工要求，按照六点定位原理和本工序的加工精度要求，确定具体的定位方案和定位元件，要拟定几种具体方案进行比较，选择或组合最佳方案。

根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损 洛阳理工学院 越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。

方案一：根据六点定位原理，通过一底平面，右边两支承钉和另一面一个支承钉进行定位，在工件的底面用1个支撑板做定位，限制了一个移动自由度和两个旋转自由度。，右边两支承钉限制2个自由度，另一个限制一个自由度。

方案二：根据六点定位原理，.通过一面和圆柱销定位和菱形销组合进行定位，一个底面限制3个自由度，圆柱销定位和菱形销组合限制3个自由度。圆柱销定位和菱形销组合分别与Φ25的对称的两孔Φ15配合，限制了工件一个旋转自由度和两个移动自由度；在工件的底面用1个支撑板做定位，限制了一个移动自由度和两个旋转自由度。

方案一和方案二中虽然都符合六点定位原理，但是方案一中的两定位销型号尺寸不同，而且在装配中不对称，方案二中两个定位销型号尺寸相同，而且在装配中对称。比较之下，方案二更有利于机构夹紧和装配中受力均衡，而且而且定位元件统一，便于更换，故选择方案二为定位方案。定位销如图1-2所示：

图3-1 定位销图

3.2 选择加工方法

由于生产类型为大批生产，故加工设备以摇臂钻床机床为主，其生产方式为专用夹具为，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额，同时加工零件数。这些是在考虑夹具总体方案、操作、估 洛阳理工学院 算夹紧力等方面必不可少的，根据所给零件图可知，本道工序的内容是钻Φ25的孔。

四

夹紧机构的设计

4.1 夹紧力的方向

夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能使工件有脱离定位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形，导致工件报废。

4.2 夹紧力的作用点

夹紧力的作用点应选择在定位元件支承点的作用范围内，以及工作刚度高的位置，确保工件定位准确、不变形。

4.3 选择夹紧机构

在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构，确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：

①夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，确保工件夹紧牢固。②手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。

③夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。

根据所给工件的形状、尺寸，选用螺旋杠杆式加紧机构来夹紧工件。确定夹紧力的方向、作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，估算夹紧力大小，要选择和设计动力源。夹紧方案也需反复分析比较，并最终确定最佳设计方案。

由于工件大批量生产，宜用简单的手动装置。定位方案选择的是一块支撑板定位，螺旋杠杆式夹紧机构和弹簧夹紧机构合适于本方案，所以采用夹紧方案如下图较为合理。

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4.4 选择导向装置

刀具的导向是保证孔的位置精度，增加钻头的支撑以提高其刚度，减少刀具的变形，确保孔加工的位置精度，使用钻床钻孔时，钻头的导向可采用钻套，钻套有固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套等四种。

固定钻套是直接压入钻模板或夹具体得孔中，属过盈配合。这种钻套位置精度高，结构简单，但磨损后不易更换，故适用于中小批生产中只钻一次的孔。

可换钻套是先把衬套用过盈配合H7/n6或H7/r6固定在钻模板或夹具体上，再采用间隙配合H6/g5或H7/g6将可换钻套装入衬套中，并用螺钉压住钻套。这种钻套更方便，适用于中批以上生产，对于在一道工序内需要加工的孔，应采用快换钻套。

快换钻套与可换钻套结构上基本相似，只是在钻套头部多开一个圆弧状或直线状缺口。换钻套时，只需将钻套逆时针转动，当缺口转到螺钉位置时即可取出，换套方便迅速。由于是大批量生产，所以采用带有衬套的快换钻套，导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择，由于加工Φ25的孔需要钻——铰工序，为提高加工效率，故选择快换导向套加工工

件，快换钻套如图4-2和所示：

图4-2 快换钻套图 洛阳理工学院

图4-1 夹紧装置图

4.5 夹具体

用来安装和固定定位元件，夹紧机构和钻模板的实体。具体大小根据整个机构的大小而调整，要保证机构的稳定，所以形位公差有较严格的要求。

夹具体如图4-3所示

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图4-3 夹具体图

4.6 绘制夹具装配图

4.6.1制图比例1：1 把工件视为透明体，用双点划线画出零件轮廓，作出定位面、夹紧面和加工的孔，无关的定位表面可以省略。

4.6.2 夹紧、导向，夹具体

画出定位元件和导向元件，按夹紧状态画出夹紧元件或夹紧机构，画出夹具体，其他元件或机构，以及上述各元件与夹具体的联结，使夹具形成一体，标注必要的尺寸，配合和技术条件。对零件编号，填写标题栏和零部件明细表。其中还要在定位，导向完成后进行定位精度的定性分析。

（1）总装配图应按国家标准尽可能按比例1：1绘制，这样图样有良好的直观性。主视图应按操作实际位置布置，三视图要能完整清楚表示出夹具的工作原理和结构； 洛阳理工学院

（2）视工件为透明体，用双点画线画出主要部分（如轮廓，定位以及夹紧面和加工孔）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置和各支撑的位置；

（3）按照夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构；

（4）画出夹具体及其他联接用的元件（联接体、螺钉、螺母等），将夹具各组成元件组合成一体；

（5）标注必要的尺寸、配合、公差等。

① 夹具的外形尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸；

② 夹具与钻头的联系尺寸，如钻模套对钻头的引导所需要的配合尺寸要求。

③ 夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。

④ 各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。

（6）标注技术条件。

① 定位元件的定位面间相互位置精度。

② 定位元件的定位表面与夹具安装底面的位置精度。③ 定位表面与导向元件间的位置精度。

④ 导向元件工作面间的位置精度。

（7）对零件编号，填写标题栏和零件明细表。

每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。

完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意：不能遗漏加工工件和标准件、配套件等。第二章 配图上应标注的尺寸和技术条件

夹具装配图上应标注必要的尺寸和技术要求，主要目的是为了检验本工序零件加工表面的形状，位置和尺寸精度在夹具中是否可以达到，为了设计夹具零件图，也为了夹具装配和装配精度的检测。

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4.6.3 夹具装配图上标注的尺寸

（1）夹具外形轮廓尺寸，如长、宽、高。

（2）夹具与机床工作台或主轴的配合尺寸，以及固定夹具的尺寸等。（3）夹具与钻头的联系尺寸，如钻模套对钻头引导所需要的距离。

（4）夹具中工件与定位销之间按一般精度等级如H7/h6，钻套与钻头间一般选H7/h6、钻套与衬套间一般选H7/n6，夹具中所有相互间有配合关系元件应标注配合尺寸、种类和精度。

（5）各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间装配后的位置尺寸及公差应满足要求。

上述联系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相应公差的1/3~1/5大小。

4.6.4 夹具装配图上应标注的技术要求

应标注的技术要求包括：相关元件表面间的位置精度，主要表面的形状精度，保证装配精度和检测的特殊要求，以及调整、操作等必要的说明。通常有以下几方面：

（1）定位元件的定位表面间相互位置精度。

（2）定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度。

（3）定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度。（4）各导向元件的工作面间的相互位置精度。

（5）夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向工作面与该基准面间的位置精度。

对于不同的机床夹具，对于夹具的具体结构和使用要求，应进行具体分析，订出该夹具的具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类夹具的图样资料等。

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五

方案设计论证

（1）首先根据已知工件的需要，选择加工机床，应选用摇臂钻床加工比较合理。（2）其次工件主要定位部分为一个面两削，所以在本方案中用一个支撑板定位，一个定位销一个菱形销。正好满足六点定位原理，故此工件就采用这种方法进行定位。（3）支撑板把工件定位后，可利用螺旋杠杆夹紧机构对工件进行夹紧，工件的夹紧力的方向应该和工件Φ25孔的径向方向一致，保证工件的加工精度，在加工孔下面采用辅助支撑，以提高零件的刚度，和加工时的稳定性。

5.1 设计方法与结果

（1）首先对工件的加工要求进行分析，已知工件上钻一个Φ25的孔，根据工件的形状和加工要求，我认为此工件的加工采用摇臂钻床比较合理。

（2）其次根据六点定位原理，选用一个平面两削，正好满足六点定位原理，由于一个面限制了3个自由度，两削组合限制3个自由度，这样6个自由度被完全限制。所以只需要将工件夹紧就可以进行加工了，在垂直方向上进行夹紧，可以利用螺旋杠杆式夹紧装置及弹性夹紧装置对工件进行夹紧，避免工件加工时的移动影响加工精度。

（3）最后对整个夹紧方案分析得出，定位符合六点定位原理，夹紧工件稳定，所以此夹具设计方案可行。

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致谢

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。

在此要感谢我们的指导老师许艺萍老师对我们悉心的指导，感谢老师给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。洛阳理工学院

参考书籍

拨叉夹具的课程设计 篇6

课程名称：机制工艺装备课程设计

目录

序言 …………………………………………………………………………………………… 第1章 方刀架的工艺分析…………………………………………………………………

1.1 零件的功用……………………………………………………………………………

1.2零件的工艺分析……………………………………………………………………… 第2章 方刀架的工艺路线的拟订………………………………………………………

2.1 毛坯的选择…………………………………………………………………………… 2.2 定位基准的选择……………………………………………………………………… 2.3 表面加工方法的选择………………………………………………………………… 2.4 工艺路线的拟订…………………………………………………………………………… 第3章 主要工序设计…………………………………………………………………………… 3.1 粗车右端面工序设计……………………………………………………………………… 3.2 粗车左端面工序设计……………………………………………………………………… 3.3 钻Φ25孔工序设计……………………………………………………………………… 3.4 磨右端面工序设计……………………………………………………………………… 3.5 铣四侧面工序设计……………………………………………………………………… 3.6 铣四侧压刀槽工序设计………………………………………………………………… 3.7 精铣C面工序设计……………………………………………………………………… 3.8 以Φ25mm孔中心线定位，车环形槽及倒角工序设计……………………………… 3.9 钻铰4×φ15孔工序设计…………………………………………………………… 3.10精铣C面工序设计……………………………………………………………………… 3.11钻Φ10mm攻M12-6H的螺栓孔工序设计……………………………………………… 第4章 夹具设计……………………………………………………………………………

4.1 任务与要求……………………………………………………………………………

4.2定位方案设计……………………………………………………………………………

1.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………………………………………………………………………

1.夹紧力计算

2.夹紧元件设计与校核

4.4 夹具操作使用说明…………………………………………………………………… 结束语…………………………………………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………………………………………… [1] 主编姓名.书名[M].出版地：出版社，出版年份.序言

机械制造加工工艺与机床夹具设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的一次理论联系实际的综合运用，进而使对机械有了进一步的认识，为以后的工作打下基础。它是主要是对零件的加工工艺和对零件的某几个工序加工进行专用夹具的设计，从零件的工艺来说，它主要是分析零件在进行加工时应注意什么问题，采用什么方法和工艺路线加工才能更好的保证精度，提高劳动生产率。就专用夹具而言，好的夹具设计可以提高产品生产率、精度、降低成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。通过这次设计，培养了编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，这也是在进行毕业之前对所学课程进行的最后一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实际的训练。

机械制造工艺学课程设计综合了机械制造工艺学和其它专业课知识，充分展现了学生在生产实习中的实践能力。本说明书是关于方刀架的一个简单工艺设计过程，在这次为期两个星期的设计，不仅让我们对所学课程进行了一次全面深入的总复习，而且为毕业设计提供了一次热身的机会，真正实现了理论联系实际。本课程设计通过方刀架零件图的分析，确定了该零件的毛坯材料及尺寸规格。通过对零件的加工工艺分析，确定了该零件的加工工艺路线，确定了该零件的加工工具，编写了详细的机械加工工艺文件，工艺过程卡片和工序卡片。

就我个人而言，希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力。在这次设计中，我最大的收获是我懂得了要当一名合格的设计师是多么的不容易，在此谢谢老师和同学们在设计过程中给我的帮助。

第一章 零件的工艺分析

1.1 零件的作用

方刀架是车床溜板箱中的一个主要零件。方刀架位于溜板箱上的小托板上用来安装刀具，小托板又固定在转盘上面，通过转盘的转动来带动方刀架的转动从而改变刀具的方向和进刀的角度。通过用螺钉的紧固作用在机床上快速的实现车刀固定，夹紧、转换，为车工提供方便，同时也节省了大量的辅助时间，大大提高了生产效率。

1.2 零件的工艺分析

1.2.1 零件图样分析

由零件图可知，其材料为45钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲载荷作用的工作条件。

0.01915mm孔对基准B的位置度要求为0.05mm。0（1）（2）图中左端（方刀架底面）平面度公差为0.008mm。（3）图中左端对基准B的垂直度要求为0.05mm。（4）C表面热处理40～45HRC.（5）材料为45钢。

1.2.2 工艺分析

从方刀架这个零件所给零件图可以看出，其主要有两组加工表面，且它们之间有一定的

位置要求。现将这两组表面分述如下：

1、以左端面为加工表面

这一组加工表面包括：4个直径为Φ15mm的螺栓孔，尺寸为Φ25mm的孔。

2、以右端面为加工表面

这一组的加工表面包括：8个Φ12mm的螺纹通孔，尺寸为Φ35的孔及倒角。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：（1）两轴孔之间的平行度为0.008；

（2）左端面相对于孔Φ25mm表面的垂直度为0.015，左端面的平面度为0.008；（3）定位销孔对轴孔的平行度为0.01。

3、该零件为车床用方刀架，中建周围槽用于装夹车刀，其C面直接与车刀接触，所以要求有一定的硬度。因此表面淬火40～45HRC。

4、该零件左端面与车床托板面结合，并可以转动。1500.019mm孔用于刀架定位时使用，以保证刀架与主轴的位置，其精度直接影响机床的精度。

5、零件中四个侧面和左右两端面均有较高的精度要求，因此在工序中安排磨削以保证定位时的精度。

第2章 方刀架的工艺路线的拟订

2.1 毛坯的选择

零件材料为钢，有较好的刚度和耐磨性，零件的轮廓尺寸125mm125mm72mm，属于箱壳类零件，结构比较简单规则，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度、垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比较高，铸件适用于制造复杂形状的毛坯，锻件适用于形状简单，强度要求高的毛坯。但因此零件并不是很复，因此该零件选择毛坯为锻件，锻件制造的方法有自由锻和模锻两种。自由锻毛坯精度低、加工余量大、生产率低，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯。模锻毛坯精度高、加工余量小，生产率高、适用于中批以上生产的中小型零件毛坯。常用的锻造材料为中、低碳钢及低合金钢。所以该零件应选择自由锻的方法制造毛坯。

2.2 定位基准的选择

2.2.1粗基准的选择

零件的毛坯锻造时其两端面难免有平行度的误差。毛坯如图所示：

加工时若以小端面A作为粗基准定位，则加工后大端面C能够与小端面平行，可以保证零件壁厚均匀，但却保证不了A、B两面的厚度及B、C两面的厚度；若以大端面C作为粗基准定位，A面作为非配合表面的要求不高，这样以配合表面作为基准可以提高零件的精度，满足要求。由上面的分析可知，我们要加工的零件必须保证壁厚均匀，对加工余量没有特殊要求，所以可以选择以大端面做为粗基准。

2.2.2精基准的选择

选择精基准时，应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。有任务书中给定的零件图上可以看出零件的设计基准是左端面，如果我们选择左端面做为精基准，符合基准重合的原则，同时又可以保证右端面和压刀槽端面的精度要求，符合基准统一的原则，而且装夹也很便。故选择左端面作为精基准。

2.3表面加工方法的选择

该方刀架加工质量要求较高，可将表面加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（方刀架右端面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣方刀架头四周侧面、方刀架的四周环槽和倒角。在半精加工阶段，完成方刀架C面的精铣加工和四侧面的磨削加工保证各表面的垂直度和平面度。最后进行各孔的钻、铰和螺纹的加工。

2.4工艺路线的拟定

拟订工艺路线是工艺规程设计的关键步骤。工艺路线的优略，对零件的加工质量、生产率、生产成本以及工人的劳动强度，都有很大影响。通常情况下，制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术 能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

工序1：正火

工序2：粗车右端面。

工序3：粗车左端面。工序4：半精铣右端面。工序5：半精铣左端面。

工序6：钻、镗Φ25mm孔及倒角1.5×45。

工序7：磨Φ25mm孔及左端面定位，磨右端面保证尺寸39mm。工序8：铣四侧面保证尺寸125×125去毛刺。工序9：铣四侧压刀槽,保证尺寸24㎜,粗铣C面。工序10：精铣C面保证尺寸18㎜；8条边各倒角1×45° 工序11：热处理,C表面淬火HRC40∽45.工序12：以右端面定位，磨左端面保证尺寸72mm和18mm。工序13：以Φ25mm孔中心线定位，车环形槽。工序14：钻4—Φ15mm的孔。

工序15：钻9—ΦM12-6H的螺栓孔，攻丝。

工序16：钻扩Φ10mm，其入口深18mm处，扩至Φ10.2mm，攻螺纹M-12—6H。工序17：终检。

第三章 主要工序的设计

3.1工序2粗车右端面

该工序分为6个工步，工步1是粗车右端面。工步2是钻22mm孔工步3是扩33mm孔，0.030工步4 是车孔360mm深39.5㎜.工步5是切槽370.33mm工步6是倒角。

1.工步1粗车右端面

（1）背吃刀量

工步1的背吃刀量ap1取为Zl，Z1等于Z1=2.5mm-0.5mm = 2mm；而工步2的背吃刀量ap2取为Z2，故ap2= Z2=2mm。

(2)进给量

查《切削用量手册》表1.30得C620-1车床的中心高为200㎜.查《切削用量手册》表1.1选择刀杆尺寸为B×H=16㎜×25㎜.刀片的厚度为4.5㎜查《切削用量手册》表1.2粗车锻件的毛坯可选择YT5牌号硬质合金刀。车刀计划形状查《切削用量手册》表1.3需安装

10，6，12，0 查《切削用量手册》表卷屑槽带倒棱刀。前刀面k1.4在粗车钢料刀杆尺寸为B×H=16㎜×25㎜.，背吃刀量ap1=3～5mm以及工件直径为100～400mm时，进给量f=0.5～1.0mm/r按C620-1说明书选择进给量f=0.5mm/r.(3)切削速度

根据《切削用量手册》表1.10当用YT15硬质合金车刀加工钢料时ap17mm进给量f0.5mm时切削速度vt109m/min。查《切削用量手册》表1.28得切削速度的修正参数ktv0.65,katv0.92,ksv0.8,kTV1.0,KKV1.0。

所以vcvtkv1090.650.920.8m/min52.1m/min

1000v100052.193.7r/min d177由本工序采用C620-1车床，取转速nw=96r／min，故实际铣削速度为：dnw177196v53.35m/min

10001000302L 其中L,根据【4】表1.26车削时的切量不超切量ly,lmmtj2fn所以ns1302 y12.5mm，L12.5104.412104.41tj1.977min960.55（0.15~0.2）.151.9770.297mintftj0

其他时%（6%（1.9770.297）0.136mintq16tjtf）.9770.2970.1362.41mintdjtjtftq1综上得ap2mm,v53.35m/min,f0.55mm/r,n96r/min

2.工步2钻φ22孔

由工件材料45号钢，孔φ22选用高速钢，麻花钻头查《切削用量手册》表2.7知进给量f=0.39～0.46mm/r，取f0.46mm/r查《切削用量手册》表2.13和2.14得v16mmin。

1000v100015217.1rmin，由于本工序在C620-1上加工取机床转速d3.1422nd2303.142215.89mmin。n230rmin，而实际切削速度v10001000L4】表2.21查出y8mm；tjnf其中Lly，l77，入切量及超切量【778tj2300.460.803mintf0.15tj0.150.8030.120minn3t q6%（tjtf）6%（0.8030.120）0.055mintdjtjtftq0.8030.1200.0550.978min3.工步3扩φ33mm孔深35mm

33225.5mm查2《切削用量手册》表2.10高速钢和硬质合金扩孔钻扩孔时得进给量f0.3~1.1mm/r，取f1.0mmr由于和工步二在同一台机床上加工，所以机床转速n230rmin切削速度nd2303.1433v23.8mmin。

10001000由工件材料45号钢，孔φ12选用高速钢，扩孔钻由背吃刀量ap

L其中Lly，l35.5入切及超切量y0nf35.5tj0.154min2301.0 mintf0.2tj0.20.1540.308tjttqdj6%（6%（0.1540.308）0.028mintjtf）tjtftq0.1540.3080.0280.49min0.034.工步4车φ360mm深39.5mm孔

36331.5mm，可一次走刀完成，选用硬质合金车刀，查《切削用2r查量手册》表1.4知进给量f0.3~0.5mm/r，取f0.4mm/《切削用量手册》表1.10得切削速度v138~156mmin，取v138mmin。

1000v1000138n1220.8rmin，d3.1436按机床c620-1取，所以实际n1200rminnd12003.1436v135mm。i n10001000L39.5其中l39.5mm0.082mintjnftj12000.40.150.0820.012min ttf0.15tj，f背吃刀量ap

（0.0060mint6%tt）0.0120.00600.10mintttt0.082qjfdjjfq5.工步5切槽φ370.13mm

37360.5mm，可一次走刀完成，选用硬质合金车刀，查《切削用2量手册》表1.4知进给量f0.3~0.5mm/r，取f0.3mm/r，查《切削用量手册》表1.10得切削速度v156~176mmin，取v156mmin。

1000v1000156n1342rmin，按机床c620-1取n1200rmin，所以d3.1437nd12003.1437139.4mmin。实际v10001000L30.008mintjnf0.31200 0.20.20.0080.0016minttfj背吃刀量ap6%（0.0080.0016）0.0006mint

0.0080.00160.00060.01minttttqdjjfq3.2工序3粗车左端面

工序3和工序2的第一工步，加工条件完全一样，所以ap2mm，r53.35mmin，f0.55mmr，n96rmin。

1.977min，0.297min0.136min，2.41mttttjfqdj3.3工序6钻Φ25mm孔

选择φ23高速钢锥柄标准麻花钻

Dn机实际切削速度：VC机=100023183100013.22m/min。

3.4工序7磨右端面

（1）选择砂轮 查《工艺手册》第三章中磨料选择各表依表选为WA46.kv6p250×25×25×127其含义为砂轮磨料为白刚玉粒度为40号硬度为中软.陶瓷法合剂6号组织平软砂轮其尺寸为250×25×75（d×b×D）

（2）切削用量的选择

查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-31 砂轮转速 Nb=3000r／min 78013m／min轴向进给量fa0.5B0.52512.5mm60 工件速度vw10m／min径向进给量fr0.015mmv砂（3）工时的计算

砂轮转速 Nb=3000r／min 78013m／min轴向进给量0.5B0.52512.5mmvfa砂60工件速度10m／min径向进给量0.015mmvfrw

切削工时2LbZKb当加工一个表面时(见【3】表6.28）t11000vffar

式中L为加工长度L125mmb为加工宽度b125mm

Zb为单面加工余量Zb0.5mmk系数K1.10v工作台放出速度10（m/min）向进给量0.015（mm）f工作台往返一次砂轮轴向进给量12.（5mm）f工作台往返一次砂轮径ar21251251.10.5t10.917min10001012.50.015

mint1.8341.8340.2751mint0.15t0.15

（6%（1.8340.2751）0.1265mint6%tt）mintttt2.236jfjqjfdjjfq

3.5工序8铣四侧面 1 刀具选择

根据《切削用量手册》表1.2选择YT15硬质合金刀片，根据表3.1铣削深度ap4mm时，端铣刀直径d080mm,Ge为60mm,但已知铣削宽度ae77mm，故应根据铣削宽度ae90mm，选择d0125mm,由于采用硬质合金端铣刀，故Z=4，铣刀几何形状查《切

5,a08,010,s15,r05。削用量手册》表3.2得kr60,kre30,kr

2选择切削用量

1.背吃刀量

由于加工余量不大，故可一次走刀内切完成，则ap2mm。

2.每次进给量f2，采用不对称端铣以提高进给量查表3.5，当使用YT刀，铣床功率为7.5kw时f20.09~0.18mms，但因采用不对称端铣刀，故取f20.18mms。

3.选择铣刀抹钝标准及刀具寿命，查《切削用量手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为 1.0mm。由于铣刀直径d0125mm，故刀具寿命 T180min（见查《切削用量手册》表3.8）

4.切削速度 vc 和每分钟进给量Vf

查《切削用量手册》表3.10得nvc313rmin,Vfc263mmmin根据X62W铣床主要技术参数查《切削用量手册》表得nc300rmin,Vfc235mmmin因此实际切削速度和每次进给量为

Vc3.14125300117.8mmin10001000 vfc235f2c0.20mmsnc23004ap2mm,vfc235mmmin,n300rmin,vc117.8mmin,f20.20mms d0nL 式中Lly，l126查【4】表3.26入切量及超切量y0tjvf126tj0.536min235tf0.15,tj0.150.5360.08mintt qdj6%(tjtf)0.037mintjtftq0.5360.080.0370.653min

铣四个侧面的时间t总4tdj40.6532.612min

3.6工序9铣四侧压刀槽 选择刀具

查《工艺手册》表3.1-27铣刀种类及应用范围选用高速镶齿面铣刀，查《工艺手册》表3.1-28选择铣刀直径d0160mm,L28mm，齿数Z=26 切削用量的选择

1.背吃刀量apL28mm 铣削宽度ae25.5mm

2.每次进给量查《切削用量手册》表3.3知f20.08~0.15mms

取f20.15mms

3.铣刀磨钝标准和刀具寿命，查《切削用量手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm查《切削用量手册》表3.8铣刀平均寿命为T180min

4.切削速度vc 和每分钟进给量vf 铣床主要技术参数查《切削用量手册》表得nc190rmin,Vfc300mmmin因此实际切削速度和每次进给量为 根据X62WVcf2c终上3.1416019095.4mmin10001000 vfc3000.06mmsnc219026 d0nap28mm,vfc300mmmin,n190rmin,vc95.4mmin,f20.06mms3.7工序10精铣C面 1选择刀具

查《工艺手册》表3.1-27铣刀种类及应用范围选用高速镶齿面铣刀，查《工艺手册》表3.1-28选择铣刀直径d0160mm,L28mm，齿数Z=26 2切削用量的选择

1.背吃刀量apL2mm 铣削宽度ae25.5mm

2.每次进给量查《切削用量手册》表3.3知f20.08~0.15mms

取f20.15mms

3.铣刀磨钝标准和刀具寿命，查《切削用量手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm查《切削用量手册》表3.8铣刀平均寿命为T180min

4.切削速度vc 和每分钟进给量vf 铣床主要技术参数查《切削用量手册》表得

nc19r0miVn30mm0mi因此实际切削速度和每次进给量为nfc,根据X62WVcf2c3.1416019095.4mmin10001000vfc3000.06mmsnc219026

ap2mm,vfc300mmmin,n190rmin,vc95.4mmin,f20.06mms  d0nL 式中L，其中73tlll1l2jvf

ae(dae)(1~3)25.5(16025.5)(1~3)58.56(1~3)59.56~61.56取6ll11734610.46mintj3000.55.150.460.069minttj0f %（6%（0.460.069）0.032mint6tt）单侧槽t.56minttt0 工序总时间4t2.24mintqjfjfqdj

1453.8工序13以Φ25mm孔中心线定位，车环形槽及倒角

背吃刀量ap2.5mm选用YT15硬质合金车刀查《切削用量手册》表1.4知f0.5~0.9mms 取f0.6mms

查《切削用量手册》表1.10得v123~138mms 取v130mmsn按机床C620-

11000v1000130390.5rmin d3.14106取n380rmin，因此实际切削速度vnD3803.14106126mmin。100010000.01915mm孔 03.9工序14钻铰4×φ（1）钻14.8500.180.0190.019mm粗铰14.950mm孔 mm精铰150由于工件材料为45钢孔14.850取ap=14.85mm0.18mm高速钢钻头查《切削用量手册》表2.7知进给量f=0.31～0.37m/r取f=0.36m/r.查切表2.13及2.14得v=11～12m/min取v=12m/min ns1000v100012257.4r/min πD3.1414.85由于本工序理由Z550型立式钻床取转速n=250 r/min 实际切削速度vdwnw10003.1414.8525011.66m/min

1000L其中lly其中l9mm查【4】表2.29入切量及超切量y6mnfL960.1667mintjnf2500.360.033min tf0.2tj0.20.1667tjty6%（6%(0.16670.033)0.012mintftj）所以钻一个孔的时间ttjtf0.0330.0120.2117minty0.1667该工步总时间0.8468mintdj4t40.2117（2）粗铰14.950取背吃刀量0.070mm孔工步

ap0.070mm查《切削用量手册》表0.1mm又工件材料为45钢孔14.9502.2知进给量f=0.3～0.5取f=0.4m/r切削量为v=5～7m/min取v=6m/min

ns1000v10006127.8r/min πD3.1414.95根据Z550钻床取n=125 r/min 实际切削速度v（3）精铰工步 取背吃刀量

dwnw10003.1414.951255087m/min

1000a0.070又工件材料为45钢孔14.95mm查《切削用量手册》0.05mm0p表2.2知进给量f=0.3～0.5mm/r取f=0.3mm/r切削量为v=5～7m/min取v=5m/min ns1000v10005106.2r/min πD3.14153.1415125实际切削速度vdwnw5.88m/min

10001000

3.10工序15钻9—ΦM12-6H的螺栓孔

（1）钻9.800.18mm孔工步

0.18取由工件材料为45钢9.80mm高速钢钻头查《切削用量手册》表2.7得进给量f=0.22～0.28取f=0.27查《切削用量手册》表2.13及2.14得切削速度v=12～14m/min取v=14m/min ns1000v100014454.96r/min πD3.149.8由于本工序采用Z550型立式钻床取转速n=500r/min 实际切削速度vdwnw10000.070（2）粗铰9.960mm孔工步

由于工件材料为45钢孔9.9603.149.850015.39m/min

10000.070mm查《切削用量手册》表2.24知进给量f=0.3～0.5mm/r取f=0.4mm/r切削量为v=5～7m/min取1000v10006v=6m/minns191.8r/min

πD3.149.96根据Z550钻床取n=185r/min 实际切削速度v（3）粗铰1000.030dwnw10003.149.961855.78m/min

1000《切削用量手册》表2.24知进给量f=0.3～0.5mm查mm孔工步

0.030由于工件材料为45钢孔100取f=0.3m/r切削量为v=5～7m/min取v=5m/minnS1000v10005159.2r/min

πD3.1410根据2550钻床取n=185r/min

1000（4）攻M12-6H螺纹

3.11工序15钻Φ10mm攻M12-6H的螺栓孔

（1）钻φ10.2mm孔

由工件材料45钢孔φ10.2孔高速钢钻头查《切削用量手册》表2.7高速钢钻头钻孔时的进给量得f=0.25～0.3mm/r取f=0.25m/r查《切削用量手册》表2.13及2.14得v=12m/min实际切削速度vdwnw3.14101855.8m/min

1000

10.25.1mm取ap=21000v100012nsπD3.1410.2374.7r/min

3.1410.239211.25m/min

100v由于本工序采用Z550型立式钻床取转数n=351 r/min 故实际切削速度V=dwnw100vtL l=24mm查【4】表2.29得入切量与超切量y+=5mm故其中Llytjnf245==0.33min jnf3510.25

（2）攻螺纹M12-6H

.2.20.330.066mint0t0%（6%（0.310.061）0.024mint6tt）

加工孔的时间t.330.660.0240.42minttt0所以该工序的加工时间0.423.38mint8fjqjfjfqdj

第四章 夹具设计

4.1任务与要求

需要加工的是4×Φ15孔,需要保证的尺寸是Φ850.2,设计的基准是左端面及Φ25孔。本夹具将用于Z525立式钻床。刀具为M12丝锥，以及φ10的高速钢麻花钻。

4.2定位方案设计 1.定位基准的选择

由零件图可知，该端面与四侧端面垂直、与Φ36㎜孔中心线垂直，其设计基准为Φ36㎜孔中心线。为使定位误差为零，应选择以Φ36㎜孔中心定位，还应用螺旋夹紧机构夹紧。2.定位元件的布置

螺旋夹紧机构对称分布在零件的两侧 如图

3.定位误差分析与计算

由于在加工的时候,芯轴是垂直放置的,所以定位误差为△jw=△D+△d+△=0.021+0.21+0.042=0.082<1/3×0.4=0.133 所以满足定位要求 4.3 夹紧方案的设计 1夹紧力计算

2.夹紧元件设计与校核 元件如图所示

直径为12的螺栓产生的加紧力为517N。满足要求。

结束语

将近两周的课程设计结束了。经过本次课程设计，我又了解到了很多我以前所不知道的东西，我从中学到了很多书本上所没有的那些学不到的东西，这次的毕业设计使我受益匪浅。

我这次课程设计所设计的题目是方刀架工艺工装设计，其中也涉及到了一些我以前所未接触到过的知识。

在以前的各项设计中，如机械制图、机械设计、专用夹具的设计、工艺工装的设计、刀具、量具等各项设计中，我在各位老师的细心指导下，我们学到了不少专业知识，为我的这次毕业设计打下了良好的基础。但是这次的毕业设计与以往的各项课程设计都有所不同，它是将我们以前学习的各种专业知识汇总起来的一次综合运用，这为我们的将来也为我们走向

工作岗位打下了良好的基础，同时也积累了不少的实际经验。

机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力，科技水平，生活水准，和国防实力，机械制造业是国发经济的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的行业，不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械设备，机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家和地区国民经济现在化的程度，但是光有设备是还不能满足我们的要求的，我们不但要有先进的设备，还要有先进的工艺参数，还要有优质的人才，在我国的切削行业当中，还存在着许多有待我们改进的地方，与传统切削加工相比，高速切削加工具有明显的优越性，其应用前景也十分广阔。但是在加工方面而言，进行高速切削的前提是要有先进的自动化刀具，有自动化的工艺参数，否则一切都是白费的，本课程虽然只介绍了一本普通车床的方刀架，但是我觉的任何先进的东西都是从底层一步一步慢慢做起的，没有基层的发展就不会有新事物的出现，机械制造工艺的内容极其广泛，它不但包括零件的制造，机械的加工，还有热处理和产品的装配等，由于社会在不断的向前发展，一此先进的技术不断的进入到了机械行业的领域当中，这使得我们机械行业的发展得到了腾飞。

车床方刀架的研究为我们以后来的转位车刀以及一些自动换刀技术做了一些基础性的发展。一方面它使我们懂得了刀架的作用以及一些加工的基本要领，还让我们明白了精度要求对于一个机械加工行业来说是多么的重要，另一方面，它使我们在机械加工，机械制造行业不断的基累经验和知识，能够让我们早日研制出新的产品，实现我们经济的腾飞。在本课程的学习当中，我主要以以下几个方面做为重点，做为研究发展的方向：

刀架的作用以及要保证加工零件的精度跟哪些方面有关系 在综合分析切削加工领域知识及信息需求与处理需求的基础上，认真得出了结论，机械加工中，零件的精度并不是一个单一的概念，它和许多因素都存在着或多或少的关系。要想保证零件的精度，首先要有一个高精度的机床，所谓高精度的机床也无非就是存在几个方面的高精度，其中刀架的精度要保证，而要保证刀架的精度就必须要在加工刀具时有精度高的工装和夹具，所以在加工的过程当中，是环环相扣的，不能有一丝的马虎。

在机械加工中要不断的提高劳动生产率 众所周知，一个企业，一个国家，要有好的实力要有好的效益就必须不断的提高生产率，所谓劳动生产率也就是在最短时间内做出数量更多的产品，当然这是要在保证生产质量的前提下完成的，提高劳动生产率的方法一是提高功削用量，采用高速切削，当然这只是适用于粗加工的环境当中，如果在精加工当中，也一味的按照这种方法来提高劳动生产率的话，那么零件的粗糙度便不能保证，也就是说零件的质

量已经受到了限制。第二种方法是改进工艺方法，创造新的工艺，研制新的产品，这也正是我们研究这次课程的目的，使其能够给以后的发展，以后的发明创造做个开始，打下基础。

另外，我还要对本次课程设计辅导的张老师表示衷心的感谢。其次，在整个毕业设计的过程中，也有很多的同学给我提出了一些宝贵的意见和建议，在此，我再一次的对他们表示感谢。

参考文献