车辆与交通工程学院
课程设计说明书
设计类型工艺课程设计
设计题目拨叉第三道工序的机床夹具设计
姓名匡延良
院系车辆与交通工程学院
完成日期2015.03.22
指导教师徐锐良、吴静波
目录
1零件的分析 (1)
1.1 零件的作用 (1)
1.2 零件的工艺分析 (1)
1.3生产类型 (1)
2 工艺规程设计 (1)
2.1 确定毛坯的制造形式 (1)
2.2基准的选择 (1)
2.3制定工艺路线 (2)
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 (2)
2.5确立铣削用量及基本工时 (3)
3夹具设计 (4)
3.1 零件在夹具中的定位 (4)
3.2 零件在夹具中的夹紧 (4)
3.3 夹具的操作简要说明 (4)
结束语 (4)
参考文献: (6)
1零件的分析
1.1 零件的作用
本次课程设计题目所给的是拨叉，它位于发动机变速机构上，起到换挡作用。
1.2 零件的工艺分析
依据零件加工面与非加工面分述如下：
1 φ22mm孔。
2 φ22mm孔。
3 叉头φ15mm圆台面
4 叉子左右两平面
5 叉子侧面对φ22D4轴线的垂直度在尺寸86内不大于0.1
6 φ22mm孔轴线在水平方向上与叉子中心距69±1mm，φ22mm孔和φ22mm孔在其轴线方向上距28±1mm。
1.3生产类型
大批量，通用机床，专用夹具。
2 工艺规程设计
2.1 确定毛坯的制造形式
考虑零件在工作过程中所常受到交变及冲击载荷，材料应选精铸ZG45，保证零件工作可靠，也可提高生产率。
毛坯公差参考GB/T12362-2003钢制模锻件公差及加工余量。
2.2基准的选择
基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
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）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作粗基准。
根据这个基准选择原则，现选取中心位置处的φ22孔为粗基准，利用一根定位销形块支主要定位面，限制4个自由度，达到完全定位，再以一个平面作为支撑，,然后进行铣削。
（2）精基准的选择
主要应该考虑基准重合的原则。
当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，依据基准重合原则，基准统一原则和定位可靠原则，减少尺寸换算，本工序过程设计基准与供需基准重合，因此加工叉头内平面时以φ22mm孔为基准。
2.3制定工艺路线
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要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案：
工序零精铸毛坯）
工序十钻、扩、φ22mm孔，粗铰φ22+0.045孔。
工序二十粗铣拨叉脚左端面和凸台φ15，铣拨叉脚右端面。
工序三十半精铣拨叉脚左端面和凸台φ15半精铣拨叉脚右端面。
工序四十钻φ22+0.28mm孔
工序五十粗铣拨叉脚内断面
工序六十去毛刺-------------钳工去所有锐边毛刺。
工序七十中间检验。
工序八十清洗。
工序九十终检。
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定
零件材料为45钢，硬度156～217HBS，生产类型为大批量，精密模锻毛坯。
据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下（加工余量采用经验估算法或按照技术手册等资料推荐的数据基础为基础，结合生产实际情况和经验来确定：工序尺寸采用“逆推法”）：
加工表面加工内
容加工余
量
精度等级基本尺寸表面粗糙
度
φ22中间孔钻IT11 Φ20mm Ra12.5 扩IT9 Φ21.7mm Ra6.3
2.5确立切削用量及基本工时
正确的选用切削用量，对保证加工精度、提高生产率、降低刀具的损耗和合理使用机床都能起到很大的作用。
由于工件材料、毛坯状况、刀具材料及其几何角度、机床的刚度等许多因素影响，切削用量应结合相关资料，根据实际情况和经验确定。
工序50
铣叉口内端面‐‐‐‐‐‐以φ22mm 孔及面为定位基准，采用卧式铣床C5112A 和专用夹具；
刀具：套式立铣刀 外径 D=φ65mm 高度 L=32mm 机床：立式铣床C5112A 夹具：专用铣夹具
查《机械工人切削手册》（以下简称《切削手册》）得： 取 fz=0.08 mm/齿 ν=10m/min ，
则 ns=1000V/πd=49 r/min ，根据机床说明书取 n=49r/min ， 故实际切削速度为： v=πdn/1000=10 m/min 当 nw=80 r/min 时，
工作台每分钟进给量应为： fm= fz*Z*Nw=0.08×10×49=39.2mm/min 切削工时：
刀具工作行程：L =26 mm ，
则切削工时为： Tm=L/ fm=0.66 min
铰
IT7 φ22mm Ra3.2
φ22mm 侧边孔
钻
IT11
Φ7.8mm Ra12.5
铰
IT9 Φ8mm Ra3.2
铣叉头φ22mm 左端面
铣 2 IT9 0.5mm Ra3.2
铣叉口内平面 铣
2 IT9 65mm Ra6.3
铣叉头φ22mm 右端面 铣 2 IT9 2mm Ra3.2
3夹具设计
由于该零件是中批量生产，所以采用专用夹具，操作迅速、方便、省力，以保证较高的加工精度和生产效率。
3.1 零件在夹具中的定位
零件的定位利用六点定位原理。
以零件φ22mm的轮廓为定位基准面，和两个支撑钉销限制的5个自由度，限位销限制 1 个自由度。
3.2 零件在夹具中的夹紧
夹紧装置要在零件夹紧过程中不能破坏零件在定位时所获得的正确位置，操作方便结构简单，且夹紧力可靠。
利用挡板外轮廓，可起定位作用，并可保证加工时壁厚均匀。
3.3 夹具的操作简要说明
加工时先调整好夹具与机床主轴的相对位置（钻套轴线与机床主轴同轴）。
在装夹零件时，先将零件φ22 孔与夹具销轴配合，逆时针旋转零件把零件叉角内平面放于支承板上，移动零件使其外轮廓与挡板实现定位夹紧，调整机床进行加工。
结束语
这次课程设计是对我在大学学习中所学知识的重要总结，它将我所学的科学理论知识与社会实践相结合，是我们大学生从学校步入社会的主要载体之一。
也正因为如此，我们应该认真的面对，做到一丝不苟。
在这两个星期里，通过老师的细心指导，在团队成员的枳极帮助和我的不懈努力下，我完成了这个重要的课程设计。
在这次设计中我遇到不少难以解决的问题，比如：夹具的设计问题、CAD 的绘图问题以及说明书的编写问题。
通过对这些问题的认识，我知道自己的一些薄弱环节；也通过解决这些问题，我更进一歩的对所学专业知识的巩固加深。
所谓"温故而知新"，在这些知识的基础上还明白了许多课本所未涉及的知识，令人振奋！
这次设计使我能综合运用汽车制造工艺学中的基本理论，并能结合生产实习中学到的实践经验知识，独立的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和学到了夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，培养了我的熟悉并运用有关手册、规范、
图表等技术资料的能力，进一歩培养了我的识图、制图、图表和编写技术文件等基本技能，为未來从事的工作打下良好的基础。
参考文献:
1 浦林袢金属切削机床夹具设计手册北京：机械工业出版社，1995
2赵家齐编:机械制造工艺学课程指导书北京：机械工业出版社，2000 3陈明主编.机械制造工艺学北京：机械工业出版社，2005
4 陈宏钧．实用金属切削手册[M]，北京：机械工业出版社，2005。
5 陈宏钧．实用机械加工工艺手册[M]，北京：机械工业出版社，2003。
6 李洪．机械加工工艺手册[M]，北京：机械工业出版社，1990。
7 马贤智．机械加工余量与公差手册[M]，北京：中国标准出版社，1994。
8 杨叔子．机械加工工艺师手册[M]，北京：机械工业出版社，2001。
9李庆余，张佳．机械制造装备设计[M]，北京：机械工业出版社，2003。
10 王光斗，王春福．机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，2000。
11 何玉林，沈荣辉，贺元成．机械制图[M]，北京：机械工业出版社，2000。
12 邓文英．金属工艺学[M
评语
成绩_______ 指导老师（签名）________ 日期________。