变速拨叉加工工艺及工装设计

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变速拨叉加工工艺及工装设计

篇1：变速拨叉加工工艺及工装设计

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 Abstract

In 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

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 Abstract

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

篇2：飞机制造工装协同工艺设计

飞机制造工装协同工艺设计

从飞机制造工装工艺设计入手,结合计算机支持的协同工作方法,分析并论述了飞机工装协同工艺设计系统的框架模型,工作流管理机制.提出一种以工艺知识为支撑,基于网络的'工装协同工艺设计系统的实现方案.

作者：刘野王自军郑国磊 LIU Ye WANG Zi-jun ZHENG Guo-lei 作者单位：北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京,100083 刊名：航空精密制造技术 ISTIC英文刊名：AVIATION PRECISION MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)： 43(6) 分类号：V262.4 TP391 关键词：协同工作 CAPP 工作流变速拨叉加工工艺及工装设计

篇3：空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺及工装设计

内容摘要

此次毕业设计任务是对3L-10/8空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺、夹具的设计,在曲轴零件的加工工艺过程中轴与轴中心线之间要有位置要求, 以毛坯轴两端定位先加工两中心孔,以两端中心孔定位再粗、精加工各轴的表面，然后以粗、精后的两轴径定位钻螺纹、铣键槽和铣曲拐端面，采用专用夹具加工两斜油孔，最后粗、精磨各轴。

在夹具的设计过程中，主要以V形块和支承板来定位，靠直压板和弹簧来夹紧，钻拐径两孔应采用长型快换钻套，在钻拐径倾斜30的孔时采用平面倾斜的夹具体，在钻拐径倾斜40的孔时使用的是卧式钻床，铣面时2个V形块与铣刀不能干涉，因此V形块高度要降低，夹具设计要方便、简单。

关键词：曲轴；加工工艺；夹具设计

内容摘要 ........................................................................................................................ I 1 绪论 ................................................................................... 错误！未定义书签。 2 零件分析 ............................................................................... 错误！未定义书签。

2.1 零件的作用 ................................................................. 错误！未定义书签。

2.2 零件的工艺分析 ......................................................... 错误！未定义书签。

2.2.1 以拐径为?95mm为中心的加工表面 ............ 错误！未定义书签。

2.2.2 以轴心线两端轴为中心的加工表面 ............... 错误！未定义书签。

2.3 零件加工的主要问题和工艺过程设计分析 ............. 错误！未定义书签。 3 工艺规程设计 ....................................................................... 错误！未定义书签。

3.1 确定毛坯的制造形式 ................................................. 错误！未定义书签。

3.2 基面的选择 ................................................................. 错误！未定义书签。

3.2.1 粗基准选择 ....................................................... 错误！未定义书签。

3.2.2 精基准的选择 ................................................... 错误！未定义书签。

3.3 制定工艺路线 ............................................................. 错误！未定义书签。

3.3.1 工艺路线方案一 ............................................... 错误！未定义书签。

3.3.2 工艺路线方案二 ............................................... 错误！未定义书签。

3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ......... 错误！未定义书签。

3.4.1 加工两端中心线上的外圆表面。 ................... 错误！未定义书签。

3.4.2 粗车?86 mm 与?93 mm外圆端面，及M12深24mm螺孔错误！未定义书签。

3.4.3 攻M12深24mm螺孔，及攻4―M20螺纹 .. 错误！未定义书签。

3.4.4 钻轴径?86 mm的`端面钻左端?6的锥行孔错误！未定义书签。

3.4.5 铣右端轴径?93mm的上的槽 ........................ 错误！未定义书签。

3.4.6 铣?86处键槽 .................................................. 错误！未定义书签。

3.4.7 钻右端轴径?95 mm的孔（?30mm） .......... 错误！未定义书签。

3.4.8 铣115mm左右两侧面 ..................................... 错误！未定义书签。

3.4.9 铣60mm×115 mm平面 .................................... 错误！未定义书签。

3.4.10 钻拐径?95处的两个油孔（?8） ............... 错误！未定义书签。

3.4.11 车磨拐径为?95 mm ...................................... 错误！未定义书签。

3.5 确定切削用量及基本工时 ......................................... 错误！未定义书签。

3.6 时间定额计算及生产安排 ......................................... 错误！未定义书签。

3.6.1 粗车左端外圆?95 mm ...................................... 错误！未定义书签。

3.6.2 粗车左端轴径?90mm ..................................... 错误！未定义书签。

3.6.3 粗车左端轴径?86 mm .................................... 错误！未定义书签。

3.6.4 粗车拐径外侧左、右端面并粗车台肩 ........... 错误！未定义书签。

3.6.5 粗车拐径?95 mm ............................................ 错误！未定义书签。

3.6.6 精车拐径?95mm尺寸 .................................... 错误！未定义书签。

3.6.7 精车右端轴径?95 mm .................................... 错误！未定义书签。

3.6.8 精车右端轴径?93 mm .................................... 错误！未定义书签。

3.6.9 精车左端轴径?95+0.025

+0.003 mm ........................... 错误！未定义书签。

3.6.10 精铣底面60mm×115mm ................................ 错误！未定义书签。

3.6.11 钻、攻4―M20螺纹 ...................................... 错误！未定义书签。

3.6.12 铣键槽24mm×110mm .................................... 错误！未定义书签。

3.6.13 铣右端轴径?93mm的槽44+0.5

+0.2mm.............. 错误！未定义书签。

3.6.14 粗镗、精镗右端?30mm孔 .......................... 错误！未定义书签。

3.6.15 钻拐径?95-0.036

-0.071 mm斜油孔?8mm ............ 错误！未定义书签。

3.6.16 钻曲拐左侧孔?8mm ..................................... 错误！未定义书签。

3.6.17 粗磨左端轴径?95+0.025

+0.003 mm ......................... 错误！未定义书签。

3.6.18 磨左端轴径?90mm ....................................... 错误！未定义书签。

3.6.19 磨右端轴径?95 mm ...................................... 错误！未定义书签。

3.6.20 精磨拐径?95mm至规定尺寸 ...................... 错误！未定义书签。

3.6.21 精磨左右两轴径?95mm至规定尺寸 .......... 错误！未定义书签。

3.6.22 精磨?90mm至规定尺寸 .............................. 错误！未定义书签。

3.6.23 车1：10圆锥 ................................................. 错误！未定义书签。

3.6.24 磨1：10圆锥?86长124mm ....................... 错误！未定义书签。

4 专用夹具设计 ....................................................................... 错误！未定义书签。

4.1 加工曲拐上端面油孔夹具设计 ................................. 错误！未定义书签。

4.1.1 定位基准的选择 ............................................... 错误！未定义书签。

4.1.2 切削力的计算与夹紧力分析 ........................... 错误！未定义书签。

4.1.3 夹紧元件及动力装置确定 ............................... 错误！未定义书签。

4.1.4 钻套、衬套及夹具体设计 ............................... 错误！未定义书签。

4.1.5 夹具精度分析 ................................................... 错误！未定义书签。

4.2 加工曲拐上侧面油孔夹具设计 ................................. 错误！未定义书签。

4.2.1 定位基准的选择 ............................................... 错误！未定义书签。

4.2.2 切削力的计算与夹紧力分析 ........................... 错误！未定义书签。

4.2.3 夹紧元件及动力装置确定 ............................... 错误！未定义书签。

4.2.4 钻套、衬套及夹具体设计 ............................... 错误！未定义书签。

4.2.5 夹具精度分析 ................................................... 错误！未定义书签。

4.3 铣曲拐端面夹具设计 ................................................. 错误！未定义书签。

4.3.1 定位基准的选择 ............................................... 错误！未定义书签。

4.3.2 定位元件的设计 ............................................... 错误！未定义书签。

4.3.3 铣削力与夹紧力计算 ....................................... 错误！未定义书签。

4.3.4 对刀块和塞尺设计 ........................................... 错误！未定义书签。 5 结论 ................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 ..................................................................................... 错误！未定义书签。

篇4：机床拨叉铣断夹具设计

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，.

篇5：数控加工工艺设计试题

一、填空题

1、对刀点既是程序的（），也是程序的（），为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的（）基准或工艺基准上。

2、切削用量三要素是指主轴转速、（）、（）。对于不同的加工方法，需要不同的（），并应编入程序单内。

3 、工件上用于定位的表面，是确定工件位置的依据，称为（）。

4 、切削用量中对切削温度影响最大的是（），其次是（），而（）影响最小。

5 、在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的（）退出。

二、判断题

1、数控机床适用于单品种，大批量的生产。（）

2、铣削时，工件之基准设定，宜先以大面为基准。（）

3、在工件上既有平面需要加工，又有孔需要加工时，可采用先加工孔，后加工平面的加工顺序。（）

4、装夹工件时应考虑夹紧力靠近主要支承点。（）

5、加工零件在数控编程时，首先应确定数控机床，然后分析加工零件的工艺特性。（）

6、为了保证工件达到图样所规定的精度和技术要求，夹具上的定位基准应与工件上设计基准、测量基准尽可能重合。（）

7、为了防止工件变形，夹紧部位要与支承对应，不能在工件悬空处夹紧。（）

8、刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点，对刀时，应使刀位点与对刀点重合。（）

9、机床的进给路线就是刀具的刀尖或刀具中心相对机床的运动轨迹和方向。（）

三、选择题

1、精细平面时，宜选用的加工条件为。

A、较大切削速度与较大进给速度；B、较大切削速度与较小进给速度；

C、较小切削速度与较大进给速度；D、较小切削速度与较小进给速度。

2、铣削宽度为100mm之平面切除效率较高的铣刀为。

A、面铣刀；B、槽铣刀；C、端铣刀；D、侧铣刀。

3、在铣削工件时，若铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反称为。

A、顺铣；B、逆铣；C、横铣；D、纵铣。

4 、能改善材料的加工性能的措施是

A 、增大刀具前角； B 、适当的热处理； C 、减小切削用量

5 、工件装夹后，在同一位置上进行钻孔、扩孔、铰孔等多次加工，通常选用。

A 、固定； B 、快换； C 、可换

6 、工件在机床上或在夹具中装夹时，用来确定加工表面相对于刀具切削位置的面叫。

A 、测量基准； B 、装配基准； C 、工艺基准； D 、定位基准

7 、铣削中主运动的线速度称为。

A 、铣削速度； B 、每分钟进给量； C 、每转进给量

8 、在下列条件中，是单件生产的工艺特征。

A 、广泛使用专用设备； B 、有详细的工艺文件；

C 、广泛采用夹具进行安装定位； D 、使用通用刀具和万能量具，

9 、在加工表面、刀具和切削用量中的切削速度和进给量都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程称为。

A 、工步； B 、工序； C 、工位； D 、进给

10、数控机床上有一个机械原点，该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。该点称。

A 、工件零点； B 、机床零点； C 、机床参考点

四、问答题

1、数控加工工艺分析的目的是什么？包括哪些内容？

2、何谓对刀点？对刀点的选取对编程有何影响？

3、简述刀位点、换刀点和工件坐标原点。

4、确定夹力方向应遵循哪些原则？

5、说明什么是设计基准、工艺基准（分为装配基准、定位基准、测量基准和工序基准）？

答案：一、填空题

1 、起点、终点、设计； 2 、进给速度、被吃刀量、进给速度 3 、定位基准 4 、切削速度、进给量、切削深度 5 、切线方向、切线方向

二、判断题

1、 × 2 、√ 3 、× 4 、√ 5 、× 6 、√ 7 、√ 8 、√ 9 、×

三、选择题

1、 A 2 、 A 3 、 B 4 、 B 5 、 B 6 、 D 7 、 A 8 、 D 9 、 A 10 、 B

四、问答题

1 、答：在数控机床上加工零件，首先应根据零件图样进行工艺分析、处理，编制数控加工工艺，然后再能编制加工程序。整个加工过程是自动的。它包括的内容有机床的切削用量、工步的安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸和型号等。

2 、答：对刀点是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点。这个起点也是编程时程序的起点。对刀点选取合理，便于数学处理和编程简单；在机床上容易找正；加工过程中便于检查及引起的加工误差小。

3 、答：刀位点是指确定刀具位置的基准点。带有多刀加工的数控机床，在加工过程中如需换刀，编程时还要设一个换刀点。换刀点是转换刀具位置的基准点。换刀点位置的确定应该不产生干涉。工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点，其位置由编程者设定，一般设在工件的设计、工艺基准处，便于尺寸计算。

4、答：（1）夹紧力作用方向不破坏工件定位的正确性。

（2）夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。

（3）夹紧力方向应工件变形尽可能小。

5、答：（1）设计基准是指在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。

（2）工艺基准是指零件在加工和装配过程中所用的基准。按其用途不同，又分为装配基准、测量基准、定位基准和工序基准。

1）装配基准指装配时用以确定零件在部件和产品中位置的基准。

2）用以测量已加工表面尺寸及位置的基准称为测量基准。

3）加工时，使工件在机床或夹具占据正确位置所用的基准，称为定位基准。

4）工序基准是指在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状和位置精度的基准。

篇6：HXD1C型机车轮对加工工装设计

HXD1C型机车轮对加工工装设计

介绍了以HXD1C型机车为主的驱动单元结构特点,通过设计工装,应用轮对压装原理,巧妙应用镟轮机对机车车轮踏面进行加工,提高设备利用率,缓解制造压力.

作者：潘云艳陈琦 Pan Yun-yan Chen Qi 作者单位：南车株洲电力机车有限公司,湖南,株洲,41 刊名：机车车辆工艺英文刊名：LOCOMOTIVE & ROLLING STOCK TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U260.331+.1 关键词：踏面加工镟轮机 HXD1C型机车工装