机械制造工艺学与机床夹具设计
课程设计
设计题目：
设计者：
所在班级：
指导教师：
提交日期：
安徽农业大学工学院
目录
机制工艺课程设计任务书……………………………………………… 3页第1章零件分析…………………………………………………………4页 1.1 零件的作用……………………………………………………4页
1.2 零件的工艺分析………………………………………………4页
1.3 确定零件的生产类型…………………………………………5页第2章确定毛坯、绘制毛坯简图………………………………………6页
2.1 选择毛坯………………………………………………………6页
2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量………………………6页
2.3 绘制拨叉锻造毛坯简图…………………………………………7页第3章工艺规程设计……………………………………………………8页
3.1 定位基准的选择………………………………………………8页
3.2 拟订工艺路线…………………………………………………8页
3.3 加工设备及工艺装备的选用……………………………………11页
3.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定…………………………12页
3.5 切削用量的计算………………………………………………14页
3.6 时间定额的计算………………………………………………16页第4章专用钻床夹具设计………………………………………………20页
4.1 夹具设计任务…………………………………………………20页
4.2 拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图……………………20页
4.3 绘制夹具装配总图……………………………………………22页
4.4 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求…………………22页第5章设计总结…………………………………………………………23页参考文献………………………………………………………………24页附件…………………………………………………………………………25页
机制工艺课程设计任务书
一、课程设计任务书
课程编号课程名称机制工艺与夹具课程设计周数 3
论文（设计）进度安排◆指导教师布置课程设计任务。明确设计任务，阅读设计任
务书和指导书，收集、借阅有关资料、手册。
◆对零件进行工艺分析，画出零件图；确定毛坯的制造方式，
绘制毛坯简图。
◆制定机械加工工艺路线，选择定位基准。
◆选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺
寸与公差，确定切削用量。
◆画出毛坯图，填写工艺过程卡及工序卡。
◆针对指定的一道工序，确定该工序夹具设计方案，选择定
位元件，计算所需夹紧力，选择夹紧方案。
◆绘制夹具装配图。
◆绘制夹具零件图。
◆整理设计说明书。
◆答辩、评定成绩。
具体设计方法、步骤见
《机械制造工艺学与机
床夹具设计》课程设计
指导书和《机械制造工
艺学》教材。
另外主要参考书目：
1．机床专用夹具图册
2．机械制造装备设计
3．机械制造工艺设计简
明手册
4．机械制造工艺学课程
设计指导书
5．实用机械加工手册
6．实用机械加工工艺手
册
论文（设计）内容
一、设计题目与要求
拨叉的机械加工工艺规程及钻孔攻螺纹夹具设计。年产量为5000件（大批生产）。（零件参考图附后）
二、设计内容
1．对零件进行工艺分析，画零件图；
2．确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图；
3．制定零件的机械加工工艺路线，填写机械加工工艺过程卡；
4．对指定工序，选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量，填写机械加工工序卡；
5．对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配图；
6．对夹具的一个零件设计零件图；
7．编写设计计算说明书。
要求设计工作要求提交：
1．零件图1张（A4）
2．毛坯图1张（附在说明书里）
3．机械加工工艺过程卡
4．机械加工工序卡
5．夹具结构设计装配图1张（根据实际情况选择A3或者A2图纸绘制）6．夹具结构设计零件图1张（根据实际情况选择A4或者A3图纸绘制）7．课程设计说明书1份
★所有资料最终用档案袋装好上交。
二、设计题目与要求
如下图所示拨叉零件，材料为45#钢，毛坯为锻件，试编制零件的机械加工工艺规程及设计加工拨叉头螺纹孔的钻床夹具。
零件图
第1章 零件分析
1.1 零件的作用
拨叉是拖拉机变速箱的换档机构中的一个主要零件。拨叉头以24φmm 孔套在变速叉轴上，并用螺钉经H M 68-螺纹孔与变速叉轴联结，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，变速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，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。
1.2 零件的工艺分析
由零件图1.1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击载荷作用的工作条件。
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。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48～58HRC ；为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对
叉轴孔021
.0024+φmm 的垂直度要求为0.05mm ，其自身的平面度为0.08mm 。为保证拨叉在叉轴上有准
确的位置，改换档位准确，拨叉采用紧固螺钉定位。螺纹孔的尺寸为H M 68-。
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；021.0024+φmm 孔和H M 68-孔的端面均为平面，可以
防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面(拨叉脚两端面、变速
叉轴孔021.0024+φmm ，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床、攻丝的
粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。
该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面和叉轴孔021
.0024+φmm(H7)，在设计工艺规程时应重点予以
保证。
图1.1（零件图）
1.3 确定零件的生产类型
依设计题目知：产品的年产量为8000台／年，每台产品中该零件数量为1件／台；结合生产实际，备品率α%和废品率β%分别取3%和0.5%，零件年产量为
N=8000台／年×1件／台×(1+3%)×(1+0.5%)=8281.2件／年
拨叉属轻型零件，该拨叉的生产类型为大量生产。
第2章 确定毛坯、绘制毛坯简图
2.1 选择毛坯
由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为5°。
2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
1．公差等级 由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 2．锻件重量
由于无法得到加工后拨叉的质量，所以先根据图纸画出三维图经过分析（如下截图）
得出质量为（密度取7.8×10-6kg ／mm 3） m=0.32783841kg ≈0.33kg
可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.44kg 。
3．锻件形状复杂系数 对拨叉零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度，即l =95mm ， b =65mm ，h =45mm ；该拨叉锻件的形状复杂系数为
)/(44.0/ρlbh m m S N t ===0.44kg ／(95mm ×65mm ×45mm ×7.8×10-6kg ／mm 3)≈0.44／2.17
≈0.203
由于0.203介于0.16和0.32之间，故该拨叉的形状复杂系数属S 3级。
4．锻件材质系数 由于该拨叉材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65％的碳素钢，故该锻件的材质系数属M 1级。
5．锻件分模线形状 根据该拨叉件的形位特点，选择零件高度方向通过螺纹孔轴心的平面为分模面，属平直分模线。
6．零件表面粗糙度 由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度Ra 均大于等于1.6μm 。 根据上述诸因素，可查《机械制造工艺学与机床夹具设计》课程设计指导书相关表格确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表2.1中。
表2.1 拨叉机械加工余量及锻造毛坯尺寸公差
加工表面 零件尺寸/mm 机械加工余量/mm 毛坯公差/mm 毛坯尺寸/mm
拨叉头左右端面
01.040-
1.5～2（取2） 1.6 (1
.15.0+-) 44 (1
.15.0+-) 拨叉角内表面
R25
1.5～2 （取1.5）
1.4(0
.14.0+-) R23.5 (0
.14.0+-) 拨叉角两端面
120
08.0-
1.5～2 （取2）
1.4 (0.14.0+-) 16 (0.14.0+-)
拨叉头孔
021
.00
24+φ 2.0
1.4 (0.14.0+-)
20φ(0.14.0+-)
2.3 绘制拨叉锻造毛坯简图
由表2.1所得结果，绘制毛坯简图2.3所示。
图2.3（毛坯简图）
第3章 工艺规程设计
3.1 定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 1．精基准的选择
叉轴孔021
.0024+φmm 的轴线是拨叉脚两端面设计基准，拨叉头左端面是拨叉轴向方向上尺寸的设计基准。选用叉轴孔021
.0024+φmm 的轴线和拨叉头左端面作精基准定位加工拨叉脚两端面，实现了设
计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于拨叉件刚性较差，受力易产生弯曲变形，选用拨叉头左端面作精基准，夹紧力作用在拨叉头的右端面上，可避免在机械加工中产生夹紧变形，夹紧稳定可靠。
2．粗基准的选择
选择叉轴孔24φmm 的外圆面和拨叉头右端面作粗基准。采用24φmm 外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用拨叉头右端面作粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。
3.2
拟订工艺路线
工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，包括：确定加工方法，划分加工阶段，决定工序的集中与分散，加工顺序的安排，以及安排热处理、检验及其他辅助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。
因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上，提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。
1．表面加工方法的确定
根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查《机械制造工艺学与机床夹具设计》课程设计指导书相关表格，确定拨叉零件各表面的加工方法，如表3.1所示。
表3.1 拨叉零件各表面加工方案
加工表面 尺寸及偏差 尺寸精度等级
表面粗糙度 加工方案 备注 拨叉角两端面
008
.012- mm IT10
Ra3.2 μm
粗铣—半精铣—磨削
拨叉头孔 021
.00
24+φ mm IT7 Ra1.6 μm 钻—扩—粗—精铰
螺纹孔 M8-6H IT6 Ra3.2 μm 钻—丝锥攻内螺纹 拨叉头左端面
01.040- mm IT10
Ra6.3 μm
粗铣—半精铣
拨叉头右端面 01.040- mm IT10 Ra3.2 μm 粗铣—半精铣
拨叉角内表面
R25 mm IT12 Ra6.3 μm 粗铣 凸台
12 mm
IT13
Ra12.5μm
粗铣
2．加工阶段的划分
该拨叉加工质量要求较高，可将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(拨叉头左端面和叉轴孔)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；然后粗铣拨叉头右端面、拨叉脚内表面、拨叉脚两端面的粗铣、凸台。在半精加工阶段，完成拨叉脚两端面的半精铣加工和螺纹孔的钻孔丝锥攻丝；在精加工阶段，进行拨叉脚两端面的磨削加工。
3．工序的集中与分散
选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
4．工序顺序的安排 (1) 机械加工工序安排
遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准——拨叉头左端面和叉轴孔021
.0024+φmm ；遵循“先
粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面—
—拨叉头左端面和叉轴孔021
.0024+φmm 和拨叉脚两端面，后加工次要表面——螺纹孔；遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔021.0024+φmm 孔；先铣凸台，加工螺纹孔M8。由此初拟
拨叉机械加工工序安排如表3.2所示。
表3.2 拨叉机械加工工序安排（初拟）
工序号 工 序 内 容 简 要 说 明 10 粗铣拨叉头两端面
“先基准后其他”
20 半精铣拨叉头左端面（主要表面）
“先基准后其他”、“先面后孔”、“先主后次”
30 扩、铰φ24孔（主要表面） “先面后孔” 、“先主后次”
40 粗铣拨叉脚两端面（主要表面）
“先粗后精”
50 铣凸台（次要表面） “先面后孔”、“先主后次” 60 钻、攻丝M8孔（次要表面）
“先面后孔” （精加工开始）
70 半精铣拔叉头右端面 “先粗后精” 80 半精铣拨叉脚两端面 “先粗后精” 90
磨削拨叉脚两端面
“先粗后精”
(2) 热处理工序
模锻成型后切边，进行调质，调质硬度为241～285HBS ，并进行酸洗、喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。叉脚两端面在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冲击载荷的能力。在表3.2中工序80和工序90之间增加热处理工序，即：拨叉脚两端面局部淬火。
(3) 辅助工序
粗加工拨叉脚两端面和热处理后，应安排校直工序；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、清洗和终检工序。
综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——热处理——主要表面精加工。
5．确定工艺路线
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，拟定拨叉的工艺路线如表3.3所示。
表3.3 拨叉机械加工工艺路线（修改后）
工序号 工 序 内 容
定 位 基 准
10 粗铣拨叉头两端面 端面、φ24孔外圆 20 半精铣拨叉头左端面 右端面、φ24孔外圆
30
钻、扩、粗绞、精绞φ24孔
右端面、φ24孔外圆、叉爪口内侧面
40 粗铣拨叉脚两端面
50 校正拨叉脚左端面、φ24孔
60 铣叉爪口内表面左端面、φ24孔、叉爪口外侧面
70 半精铣拨叉脚两端面左端面、φ24孔
80 半精铣拨叉头右端面左端面、φ24孔外圆
90 粗铣凸台左端面、φ24孔、叉爪口内侧面
100 钻、攻丝M8螺纹孔左端面、φ24孔、叉爪口内侧面
110 去毛刺
120 中检
130 热处理——拨叉脚两端面局部淬火
140 校正拨叉脚
150 磨削拨叉脚两端面左端面、φ24孔
160 清洗
170 终检
3.3 加工设备及工艺装备的选用
机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用。
拨叉的生产类型为大批生产，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备，所选用的夹具均为专用夹具。各工序加工设备及工艺装备的选用如表3.4所示。
表3.4 加工设备及工艺装备
工序序号工序内容加工设备工艺装备
1 粗铣拨叉头两端面立式铣床X51 高速钢套式面铣刀、游标卡尺
2 半精铣拨叉头左端面立式铣床X51 高速钢套式面铣刀、游标卡尺
3 钻、扩、粗绞、精绞φ24孔立式钻床525 麻花钻、扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规
4 粗铣拨叉脚两端面卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺
5 校正拨叉脚钳工台手锤、
6 铣叉爪口内侧面立式铣床X51 铣刀、游标卡尺
7 半精铣拨叉脚两端面卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺
8 半精铣拨叉头右端面卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺
9 粗铣凸台卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺
10 钻、攻丝M8螺纹孔立式钻床525 复合钻头、丝锥、卡尺、塞规
11 去毛刺钳工台平锉、
12 中检塞规、百分表、卡尺等
13 热处理——拨叉脚两端面局部淬火淬火机等
14 校正拨叉脚钳工台手锤
15 磨削拨叉脚两端面平面磨床M7120A 砂轮、游标卡尺
16 清洗清洗机
17
终检
塞规、百分表、卡尺等
3.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定
1、工序10 粗铣拨叉头两端面、工序20半精铣拨叉头左端面和工序80半精铣拨叉头右端面 工序10、工序20和工序80的加工过程如图3.1所示。
工序10：以右端面定位，粗铣左端面，保证工序尺寸L 1；以左端面定位，粗铣右端面，保证工序尺寸L ２；
工序20： 以右端面定位，半精铣左端面，保证工序尺寸L 3。
工序80： 以左端面定位，半精铣右端面，保证工序尺寸L 4，达到零件图设计尺寸L 的要求，
01.040-=L 。
由图3.1所示加工过程示意图，建立分别以Z 2、Z 3和Z 4为封闭环工艺尺寸链如图3.2所示。
图3.1 加工过程示意图 图3.2 工艺尺寸链图
1)求解工序尺寸L 3：查《机械制造设计基础课程设计》表2.64平面精加工余量，得半精铣余量
Z 4=1mm ，由图3.1知01.0440-==L L mm ，
从图3.2c 知，434L L Z -=，则()140443+=+=Z L L mm = 41 mm 。由于工序尺寸L 3是在半精铣加工中保证的，查《机械制造设计基础课程设计》表2.25平面加工法案和表面粗糙度知，半精铣工序的经济加工精度等即可达到左端面的最终加工要求IT10，因此确定该工序尺寸公差为ITl0，其公差值为0.1mm ，故05.0413±=L mm
2)求解工序尺寸L 2：查《机械制造设计基础课程设计》表2.64平面精加工余量，得半精铣余量Z 3=1mm ，由图3.2（b ）知， 332Z L L +== (41+1)mm=42mm 。由于工序尺寸L 2是在半精铣加工中保证的，查《机械制造设计基础课程设计》表2.25平面加工法案和表面粗糙度知，半精铣工序的经济加工精度等即可达到左端面的最终加工要求IT10，因此确定该工序尺寸公差为ITl0，其公差值为
0.1mm ，故05.0422±=L mm 。
3)求解工序尺寸L 1：右端加工余量，即Z 2=2- Z 4=2-1=1，由图3.2（a ）知，212L L Z -=， 则
221Z L L +== (42+1)mm=43mm 。由《机械制造设计基础课程设计》表2.25平面加工方案的经济度和
表面粗糙度，确定该粗铣工序的经济加工等级为IT13，其公差为0.39，故185.0431±=L mm 。
为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。
1)余量Z 4的校核 在图 3.2c)所示尺寸链中Z 4是封闭环，由竖式法(如表 3.1)计算可得：
15
.005.041+-=Z mm
表3.1 余量Z 3的校核计算表
环的名称 基本尺寸 上偏差 下偏差 L 3(增环) 41 +0.05 -0.05 L 4(减环) -40 +0.1 0 Z 4
1
+0.15
-0.05
2)余量Z 3的校核 在图 3.2b)所示尺寸链中Z 3是封闭环，由竖式法(如表 3.1)计算可得：
1.01.031+-=Z mm 。
表3.1 余量Z 3的校核计算表
环的名称 基本尺寸 上偏差 下偏差 L 2(增环) 42 +0.05 -0.05 L 3(减环) -41 +0.05 -0.05 Z 3
1
+0.1
-0.1
3)余量Z 2的校核 在图 3.2c)所示尺寸链中Z 2是封闭环，由竖式法(如表 3.1)计算可得：
235.0235.021+-=Z mm
表3.2 余量Z 2的校核计算表
环的名称 基本尺寸
上偏差 下偏差 L 1(增环) 43 +0.185 -0.185 L 2(减环) -42 +0.05 -0.05 Z 2
1
+0.235
-0.235
余量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。
将工序尺寸按“入体原则”表示：01.0440-=L mm ，01.0341-=L mm ，0
1.0242-=L mm ，
039.0143-=L mm 。
2、工序100钻、攻丝M8螺纹孔
由于M8螺距为1mm ，则先钻孔余量为Z 钻=7mm 。由《机械制造设计基础课程设计》表2.67攻螺纹前钻孔用麻花钻直径为7mm 。
3.5 切削用量的计算
1、工序10 粗铣拨叉头两端面
该工序分两个工步，工步1是以右端面定位，粗铣左端面；工步2是以左端面定位，粗铣右端面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，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 工步1的背吃刀量1p a 取为Z l ，Z 1等于左端面的毛坯总余量减去工序2的余量Z 3，即Z 1=2mm - 1mm = 1mm ；而工步2的背吃刀量2p a 取为Z 2，故2p a = Z 2=1mm 。
(2) 进给量 由立式铣床X51功率为4.5kW ，查《机械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量z f 取为0.08mm/z
(3) 铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、80=w d mm 、齿数10=z 。查《机械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度9.44=v m/min 。
则 65.17880
9
.4410001000=??==
ππd v n s （r/min ） 由本工序采用X51-型立式铣床，查《机械制造设计基础课程设计》表3.6，取转速w n =160r ／min ，故实际铣削速度
2.401000
160
801000
=??=
=
ππw
dn v （m ／min ）
当w n =160r ／min 时，工作台的每分钟进给量m f 应为
1281601008.0=??==w z m zn f f （mm ／min ）
可查《机械制造设计基础课程设计》表3.7得机床进给量为125（mm ／min ）
2、工序20 半精铣拨叉头左端面 (1) 背吃刀量 33Z a p ==1 mm 。
(2) 进给量 由本工序表面粗糙度Ra,6.3μm ，查《机械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套式面铣刀精铣平面进给量，每转进给量f 取为0.4mm/r ，故每齿进给量z f 为0.04mm/z
(3)铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、80=w d mm 、齿数10=z 、z f =0.04mm/z ，查《机械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度4.48=v m/min 。
则 58.19280
4
.4810001000=??==
ππd v n s （r/min ） 由本工序采用X51-型立式铣床，查《机械制造设计基础课程设计》表3.6，取转速w n =180r ／min ，故实际铣削速度
24.451000
180
801000
=??=
=
ππw
dn v （m ／min ）
当w n =210r ／min 时，工作台的每分钟进给量m f 应为
842101004.0=??==w z m zn f f （mm ／min ）
可查《机械制造设计基础课程设计》表3.7得机床进给量为80（mm ／min ）
3、工序80 半精铣拨叉头右端面 (1) 背吃刀量 44Z a p ==1 mm 。
(2) 进给量 由本工序表面粗糙度Ra,3.2μm ，查《机械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套式面铣刀精铣平面进给量，每转进给量f 取为0.4mm/r ，故每齿进给量z f 为0.04mm/z
(3)铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、80=w d mm 、齿数10=z 、z f =0.04mm/z ，查《机械制造设计基础课程设计》表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度4.48=v m/min 。
则 58.19280
4
.4810001000=??==
ππd v n s （r/min ） 由本工序采用X51-型立式铣床，查《机械制造设计基础课程设计》表3.6，取转速w n =180r ／min ，故实际铣削速度
24.451000
180
801000
=??=
=
ππw
dn v （m ／min ）
当w n =210r ／min 时，工作台的每分钟进给量m f 应为
842101004.0=??==w z m zn f f （mm ／min ）
可查《机械制造设计基础课程设计》表3.7得机床进给量为80（mm ／min ）
4、工序100钻、攻丝M8螺纹孔 (1) 钻7φ孔工步
由工件材料为45钢、孔7φmm 、高速钢钻头，查《机械制造设计基础课程设计》表5.19高速钢麻花钻钻销碳钢的切削用量得，切削速度Vc=20m/min ，进给量f =0..20 mm ／r 。取p a =7mm 。
则 9107
20
10001000=??==
ππw s d v n （r/min ） 由本工序采用Z525型立式钻床，取转速w n =960r ／min ，故实际切削速度
1.211000
960
71000
=??=
=
ππw
w n d v （m ／min ）
(2)攻螺纹
由于螺纹螺距为1mm 则进给量为f=1mm/r ，查《机械制造设计基础课程设计》5.35组合机床上加工螺纹的切削速度v=3--8m/min ，取v=5 m/min 所以该工位主轴转速
min)/(1998
5
10001000r d v n =??==
ππ 由本工序采用Z525型立式钻床，取转速n=195r ／min ，故实际切削速则
89.41000
195
81000
=??=
=
ππn
d v （m ／min ）
3.6 时间定额的计算
1．基本时间j t 的计算
(1)工序10——粗铣拨叉头两端面
由于该工序包括两个工步，即两个工件同时加工，由面铣刀对称铣平面、主偏角r κ=90°，查《机械制造设计基础课程设计》表5.14铣削基本时间计算得：(
)
()315.0221～+--=e a d d l mm ，2l =1～
3mm 。
则()()(
)()5.63136
80805.0315.02
2
2
2
1=+--=+--=～～e a d d l
2l ＝2mm
72362=?=l mm
则该工序的基本时间
644.0128
25.67221≈++=++=
Z M j f l l l t min=38.6s 。
(2)工序20——半精铣拨叉头左端面
同理，()()(
)()5.63136
80805.0315.02
2
2
2
1=+--=+--=～～e a d d l
2l ＝2mm
36=l mm
该工序的基本时间
556.080
2
5.63621≈++=++=
Z M j f l l l t min = 33.4s
(3)工序80——半精铣拨叉头右端面
同理，()()(
)()5.63136
80805.0315.02
2
2
2
1=+--=+--=～～e a d d l
2l ＝2mm
36=l mm
该工序的基本时间
556.080
2
5.63621≈++=++=
Z M j f l l l t min = 33.4s
(4)工序100——钻、攻丝M8螺纹孔
1)钻孔工步 查《机械制造设计基础课程设计》表 5.39可知该工步
() 3.5145cot 2
7
2~1cot 21≈+?=+=
r D l κmm ；2l ＝１mm ；l =9mm ；则该工序的基本时间 07.0960
*2.01
5.3921≈++=++=
fn l l l t j min=4.2s 2)攻丝 查《机械制造设计基础课程设计》表 5.39可知该工步l =9mm ，1l =()P 3~1=2mm ，
()33~22=P l mm ；则该工序的基本时间
07.0195
13
2921≈?++=++=
fn l l l t j min=4.2s
2．辅助时间f t 的计算
辅助时间f t 与基本时间j t 之间的关系为a t =(0.15～0.2) j t ，取a t =0.15 j t 则各工序的辅助时间分别为：
工序10 的辅助时间：f t =0.15×38.6s=5.79s ； 工序20的辅助时间：f t =0.15×33.4s=5.01s ； 工序80的辅助时间：f t =0.15×33.4s=5.01s ；
工序90 钻孔工步的辅助时间：f t =0.15×4.2s=0.63s ；
攻丝工步的辅助时间：f t =0.15×4.2s=0.63s ；
3．其他时间的计算
除了作业时间(基本时间与辅助时间之和)以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于拨叉的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作地时间b t 是作业时间的2％～7％，休息与生理需要时间x t 是作业时间的2％～4％，均取为3％，则各工序的其他时间(b t +x t )可按关系式(3％+3％) ×(b t +x t ) 计算，它们分别为：
工序10 的其他时间：b t +x t =6％×(38.6s+5.79s)=2.66s ； 工序20 的其他时间：b t +x t =6％×(33.4s+5.01s)=2.30s ； 工序80 的其他时间：b t +x t =6％×(33.4s+5.01s)=2.30s ； 工序100钻孔工步的其他时间：b t +x t =6％×(4.2s+0.63s)=0.29s ；
攻丝工步的其他时间：b t +x t =6％×(4.2s+0.63s)=0.29s ；
4．单件时间dj t 的计算 各工序的单件时间分别为：
工序10 的单件时间：dj t =38.6s+5.79s+2.66s=47.05s ； 工序20 的单件时间：dj t =33.4s+5.01s+2.30s=40.71s ； 工序80 的单件时间：dj t =33.4s+5.01s+2.30s=40.71s ； 工序100 的单件时间dj t 为两个工步单件时间的和，其中 钻孔工步：钻dj t =4.2s+0.63s+0.29s=5.75； 攻丝工步：攻丝dj t =4.2s+0.63s+0.29s=5.75s ；
因此，工序100的单件时间dj t =钻dj t +攻丝dj t =5.75s+5.75s=11.5s 。
将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。如附表1、附表2、附表3、附表4和附表5所示，附表1为拨叉零件的机械加工工艺过程；附表2、附表3、附表4和附表5分别为拨叉加工第10、20、80、100四道工序的工序卡。
由于时间有限，所以只做10、20、80、100四道工序，其他工序略。
第4章 专用钻床夹具设计
4.1 夹具设计任务
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。为工序100设计钻床夹具，所用机床为Z525型立式钻床，成批生产规模。 1．工序尺寸和技术要求
加工拨叉螺纹孔M8-H6，B 面的尺寸为1
.01.014+-mm ，表面粗糙度Ra6.3μm 。
2．生产类型及时间定额
生产类型为大批生产，时间定额20min 。 3．设计任务书如表4.1
专用工艺装备设计任务书
产品型号
零件图号
每台件数 1
产品名称 钻床夹具 零件名称 拨叉
生产批量 5000件
工装编号 使用车间
工装名称 使用设备 立式钻床525 工装等级
使用其他产品
工序号 工序内容
100 钻孔-攻M8-6H 螺纹孔
旧工序号 库存数量 设计理由
旧工装处理意见
为避免零件加工时浪
费大量时间
编制 2011-6-20 审核
批准
设计 2013-11-11
表4.1装用工艺装备设计任务书
4.2 拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图
1、确定工件定位方案，设计定位装置
分析工序简图可知，加工拨叉锁销孔M8-H6，距离B 面的尺寸为1
.01.014+-mm 。从基准的重合原则和
专业课程综合设计 题目轴承座￠47孔镗床夹具设计院别机电学院 专业机制专业 级别2010级 学号 姓名 指导老师 时间
目录 1.序言 (3) 2.任务介绍 (4) 3.夹具设计 (4) 一、定位与夹紧方案选择 (6) 二、定位误差分析 (10) 三、夹紧力钻削力计算 (11) 四、夹具零件以及工艺分析 (13) 4.总结 (14) 5.参考文献 (15)
1.序言 对我而言，在这近一个月的时间我完成了对轴承座零件￠47孔镗床夹具设计的夹具设计，通过这次设计，我了解到了关于夹具设计相关的零件，如夹具体的设计、定位元件（定位销、支承板等）、夹紧机构、对刀装置等等。是在我们对机械相关课程和生产实习综合运用进行的一次锻炼。进行了一次深入的综合性的复习，这次设计更加巩固了我对CAD、PROE制图软件的应用。非常感激老师的指导和帮助。
镗孔夹具设计 2.任务介绍 轴承座：为箱体类零件，轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，有足够的强度和刚度，可以承受冲击载荷。 零件三维图模型截图如下： 零件二维图如下：
镗￠47孔 工序图： 设计任务书 设计题目：轴承座￠47孔镗床夹具设计 设计清单： 1、用三维工程软件（PROE）设计夹具方案结构示意图。 2、夹具总装图（AUTOCAD）。 3、主要非标准件零件图（AUTOCAD）。 4、设计说明书（需含夹具设计方案、夹具设计原理说明、定位误差分析和夹紧力计算）。 5、以上所有资料的纸质版和电子版。
3.夹具设计 一：定位与夹紧方案选择 1.定位基准的选择 由零件图可知：工艺对轴承座两端面的尺寸精度没有要求，端面对底面有0.02的垂直度误差要求，故选择底面为定位基准，考虑对底面的平行度的要求，采用一面两孔的定位方式定位，采用分别在两个支承板上固定一个圆柱定位销和一个菱形定位销配合在底座的对角线处。其中支承板限制3个自由度，圆柱定位销限制2个自由度，菱形定位销限制1个自由度。 2.夹具设计方案确定 根据要求，铣轴承座上端面到尺寸为50mm，端面粗糙度1.6，端面与底面的垂直度误差要求0.02mm，现设计夹具方案有：方案一：采用压板，螺栓连接，采用气缸夹紧，这种夹紧方式夹紧力可靠，辅助时间短，工人劳动强度小，但是成本高。 方案二：采用压板，用螺栓、螺母连接，利用手动夹紧，这种夹紧力小，成本低。 本次设计零件为大批量生产，要求成本低，并且在加工过程中夹紧力要求不高，因此夹具方案采用方案二，利用螺栓、螺母手动夹紧。 夹具上装有对刀装置，可使夹具在一批零件加工之前很好的对刀（与对刀塞尺配合使用）；同时通过支承板固定在夹具体上，通过定位销将工件定位在两个支承板上，这样可以保证加工精度，有利于铣削，提高加工工艺性。
夹具课程设计说明书
————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:
洛阳理工学院课程设计说明书 课程名称：机械制造装备设计 设计课题:钻床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级:B０８0２05 姓名:史俊南 学号:B08020５2１ 2０1２年月 日?
课程设计任务书 机械工程系机械设计制造及其自动化专业 学生姓名史俊南班级 B080２05 学号B０8020521 课程名称：机械制造装备设计 设计题目: 钻床夹具设计??? 课程设计内容与要求： 内容: 为所示支架设计一套钻模夹具,便于摇臂钻床的加工。 设计要求： 1.在摇臂钻床上加工Φ12的通孔。 2.要求绘制A1夹具装配图一张，,零件图一张，说明书一份。 3.夹具设计要求合理，有利提高加工精度,保证加工质量,降低加工成本，提高劳动生产率和减轻工人的劳动强度,便于批量生产。 设计（论文)开始日期 201２年２月1９日指导老师: 设计（论文）完成日期 20１2年3月2日张老师 ２01２年月日
课程设计评语 机械工程系机械设计制造及其自动化专业 学生姓名史俊南班级Ｂ08０2０５学号Ｂ0802０５21 课程名称机械制造装备设计 设计题目钻床夹具设计 指导老师张老师 课程设计篇幅: 图纸二张 说明书 17 页 指导教师评语： 年月日指导教师：
?目录 序言－--------------－----------－-----－－--------－-－-－--－---－-------－---－－-－---------－-----－-4 1．专用夹具设计-－－------－----------－－---------－－－-------－－-－－ ----------－-－－－------5 1.1设计前的准备工作－－－－-－--－－－-－-－-－－-－----－--------－-－-－-－－-------－---－-－--－-----５ １.1.1. 明确工件的年生产纲领-－-－-－－－--－－－－－－--－----－-－－---－---－---------－----－---5 １．1.2. 熟悉工件零件图和工序图----－－-----－－----－------－－------－－--－---－----－－---５ １.１.３．加工方法----－-------－-－-－--－－--－－-----------－-----－---------－--－---－--－--－-----6 1.2．总体方案的确定－------－-----－--－--－---－－--－－－--------－－----－-－--－－-－-----－--－6 1.２.１.定位方案－--－－-－--－--－-－－--------－－－---------------－-－ ----------------－-－----－--6 １.2.2选择加紧机构--－－-－-－--－--------－－－－-------－－---------－--－ -------－－--－-－-－---－-６ １.2.3选择导向装置---－--－-－------－－-----------－-－－－－-－-－---－－－--------－-－--－－－-－---－7 １.2.4.夹具体－-－-------－-－－-－－--－--－－-－－-----－--－－－----－---－-－--－--------------－－-－--－－8 １.3．绘制夹具装配图-－-－-----－-------－----－------－-－---－-------－ -------------－----－－9 1.3.1. 制图比例的选择－－－-－---－－－----------－---－---－---－--－-－---－----－------－－-----9 １.3.2. 定位、夹紧、导向,夹具体---－---－－－------－-----－-－-－--－-－－－-----－--－-－－9
（ 二 〇 一 六 年 七 月 机械制造技术 课程设计说明书 设计课题： 箱体机械加工工艺及夹具设计 学 生： 韩孝彬 学 号： 2134022503 专 业： 农业机械化及其自动化 班 级： 2013级 指导教师： 赵德金
目录 课程设计任务书 (3) 设计条件： (3) 设计要求： (3) 摘要 (4) 设计说明 (5) 一、零件的分析 (8) 1、零件的特点分析 (8) 2、零件的作用 (8) 二、零件的工艺分析 (9) 三、确定毛胚、绘制毛胚简图 (11) 1、选着毛坯 (11) 2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (11) 3、绘制零件的毛坯简图 (12) 四、拟定箱体的工艺路线 (13) 1、定位基准的选择 (13) 2、零件表面方法的确定 (13) 3、加工阶段的安排 (15) 4、工序的集中与分散 (15) 5、工顺序的安排 (16) 6、确定工艺路线 (16) 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 1、工序3与工序4----加工底脚面与凸端面的加工余量、工序尺寸和公差的 确定 (18) 2、工序5---粗铣和半精铣上端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 3、工序6，7的---粗铣和半精铣前后端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (19) 4、工序8、9、10、11----粗镗-半精镗-精镗各圆的加工余量、工序尺寸和公 差的确定 (19) 5、工序12、13、15、16----钻各孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 20 六、切削用量、时间定额的精算 (21) 1、切削用量的确定 (21) 2、时间定额的预算 (23) 七、夹具总体方案设计 (26) 1、工件装夹方案的确定 (26) 2、其它元件的选择 (26) 3、镗床夹具总图的绘制 (31) 八、总结与体会 (32) 九、致谢 (33) 十、参考文献 (34) 附录：夹具的三维实体图 (36)
机床夹具设计说明书 设计课程：钻床夹具设计 专业：机械工程及其自动化 学号： 姓名：
2、定位方案的确定与定位元件的选择 定位基准为下表面和左端面，考虑到工件加工尺寸较大，结合工艺性，工件以平面为定位基准，常用定位元件采用支撑板和2个支撑钉 3、夹具结构设计 3.1 定位装置（含定位误差分析与计算）
采用一面两孔定位时，支撑钉位如下。两定位孔中心距为150 ±0.06mm 1）确定圆柱销直径 圆柱销直径公差取g6，即 mm。 （2）确定圆柱销与削边销之间的中心距 根据公式（5-3），取 mm ，所以圆柱销与削边销之间的中心距为150±0.02mm。 3.2 夹紧装置（含夹紧机构设计与夹紧力计算） 根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示：
夹紧力计算 09.81Zf Yf F F F C d f K = 查表可得F C =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.Z F K =. 0.9 因此Fz=.595N 09.81ZM YM M M M C d f K = 查表可得M C =0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.M K =.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K ×'F 其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系数 1.3 K2——加工性质系数1.1 K3——刀具钝化系数1.15 K4——断续刀削系数1.2
所以K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用螺旋夹紧机构，而且不需要进行强度校核 3.3辅助装置（如钻模板、钻套等） 钻模板 1）钻模板类型的选择 引导刀具在工件上钻孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位，夹紧装置外还有根据被加工的孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板，确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工的位置精度。由于加工的两个孔均匀分布在180度的轴线两侧，则选择固定式钻模。 2）钻模板的主要尺寸的确定 钻模板的厚度，夹具板的外尺寸确定，可根据加工工序的要求及尺寸确定。 厚度为25，长为262.5mm,宽为50mm
《夹具课程设计》 学生姓名邓俊宏 学号 20121495 班级模具12-1班 指导老师张俊纪 2014/12/15
目录 一．课程设计任务 二．定位基准的选择 三．确定夹具的结构方案 1、根据工序加工要求，确定工件在夹具中的定位方案 2 夹紧方案 3、确定夹紧机构 4、尺寸的确定 5.夹具精度分析 6，制定工艺路线 7．夹具体设计 四．夹具装配图 五．夹具使用注意事项、保养及维护 六．课程设计总结 七．参考资料
一夹具设计任务： 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。 二．定位基准选择： 底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求。因此以底面为定位基准，由于铸件的公差要求较大,利用两个大端面表面作为辅助定位基准时,只有采用自动对中夹具才能同时保证对铣削50h11槽精度的公差要求.为了提高加工效率,现决定采用套装式直齿三面刃铣刀来完成铣削。 1，零件的工艺分析 按照零件的工艺要求以及工作要求，选取零件的材料为KTH350－10，可锻铸铁有较高的韧性和强度，能用于承受较高的冲击，振动及扭转负荷下的进行工作。为此一下是壳体需要加工的表面及加工表面之间的要求。 1.上下两端面粗糙度为1 2.5。 2.侧面槽44×28mm的粗糙度为12.5。 3.内孔Φ48mm的内壁粗糙度为6.3。 4.内孔Φ30mm的内壁粗糙度为6.3。
2，确定毛坯种类 零件材料为KTH350-10,考虑零件在运行中受到的冲击力小，零件结构复杂生产类型为大批量生产，故宜选用金属型铸造，查《机械加工工艺设计简明手册》P516 ,选用可锻铸铁尺寸公差等级为C7～8，本设计中选用8级。 3，确定铸件加工余量及形状 查《机械加工工艺设计简明手册》P509，可知孔径小于Φ10mm的铸件将不予铸出。 孔径大于Φ10mm时，查《机械加工工艺设计简明手册》P517，可知：铸件加工余量与工艺余量是为了机械加工时能满足最后精度要求而具有足够被切削的材料量，一 A15.0公式计算 般按照 e=CA2.0 max 式中e————余量值 A ————铸件的最大尺寸（mm） max A————加工表面最大尺寸（mm） C————系数；由于本设计中零件为组建且为大批量生产，则加工顶面时C=0.65，加工侧表面及地面时C=0.45. 铸件中孔φ30mm的加工余量e=0.45×892.0×6615.0＝2.13mm 上表面的加工余量e＝0.65×892.0×8915.0＝3.13mm
洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称：机械制造装备设计 设计课题：钻模夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级： 姓名：
课程设计任务书 机械工程系机械设计制造及其自动化专业 学生姓名：班级：学号： 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：钻模钻削夹具设计 课程设计内容与要求： 内容： 见A4图为所示加工弯板，设计一套钻模夹具，便于摇臂钻床的加工。 设计要求： 1.在摇臂钻床上加工2-Φ12的通孔。 2.要求绘制A1夹具装配图一张，A3夹具中零件图一张，A4加工零件图一张，说明书一份。 3.夹具设计要求合理，有利提高加工精度，保证加工质量，降低加工成本，提高劳动生产率和减轻工人的劳动强度，便于批量生产。 设计（论文）开始日期2012年月日指导老师： 设计（论文）完成日期2012年月日 年月日
课程设计评语 机械工程系机械设计制造及其自动化专业 学生姓名：班级：学号： 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：钻模钻削夹具设计 指导老师： 课程设计篇幅： 图纸三张 说明书18 页 指导教师评语： 年月日指导老师 洛阳理工学院
目录 绪论 (1) 第一章夹具的发展概况 (2) 第二章专用夹具设计 (4) 2.1设计前的工作准备 (4) 2.1.1 明确工件的年生产纲领 (4) 2.1.2 熟悉工件零件图和工序图 (4) 2.1.3加工方法 (5) 2.2总体方案的确定 (5) 2.2.1 定位方案 (5) 2.2.2 夹紧机构 (6) 2.2.3 选择导向装置 (8) 2.2.4 夹具体 (9) 2.3绘制夹具装配图 (11) 2.3.1 定位、夹紧、导向、夹具体 (11) 2.4夹具精度的验算 (13) 2.4.1误差分析 (13) 2.4.2误差计算 (14) 第三章方案设计论证 (15) 3.1设计思路 (15) 3.2设计方法与结果 (15) 致谢 (16) 感想 (17) 参考文献 (18)
哈尔滨理工大学 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5锥孔及2-M8孔的钻床夹具 设计者：李志荣 指导教师：敖晓春 2006年9月28日 .
目录 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 (3) 序言 (4) 零件的分析 (4) 零件的作用 (4) 零件的工艺分析 (4) 工艺规程设计 (5) 确定毛坯的制造形式 (5) 基准面的选择 (5) 制定工艺路线 (5) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6) 确定切削用量及基本工时 (7) 夹具设计 (12) 问题提出 (12) 夹具设计 (12) 参考文献 (13)
哈尔滨理工大学 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5孔及2-M8孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备 设计时间：2006.9.11~2006.9.29 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班级：机械03-1 班 学生：李志荣 指导教师：敖晓春 系主任： 2006年09月29日
序 言 机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 一、 零件的分析 （一） 零件的作用： 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于厢体内部：主要作用是传递纽距，帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有8mm 的筋板 支撑，零件中部有0220025。+φ的花键孔，上平面分别有M8的螺纹孔和5mm 的锥孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配.。 (二)零件的工艺分析： 本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,而有位置要求,还有两组孔,也有位置和精度要求。 1、零件左端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，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，即节省时间又能达到技术要求。 2、零件顶面，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以
前言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。 一、夹具的功能 1.保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。 2.提高生产效率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。 3.扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。 4.减轻工人劳动强度，保证安全生产。
机械加工技术 毕业设计说明书 设计题目：设计“轴承座”零件的机械加工 工艺规程及工艺装备
机械制造工艺学毕业设计任务书题目：设计轴承座零件的加工工艺规程 生产纲领： 5000件 生产类型：批量生产 内容： 1.产品零件图 1张 2.产品毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 1套 4.机械加工工序卡片 1套 5. 毕业设计说明书(5000～8000字) 1份
目录 前言…………………………………………………………………………………………… 毕业设计说明书正文………………………………………………………………………… 一、零件的分析…………………………………………………………………………… （一）、零件的作用……………………………………………………………………… （二）、零件的工艺性分析……………………………………………………………… 二、确定生产类型………………………………………………………………………… 三、确定毛坯……………………………………………………………………………… (一)、确定毛坯的种类……………………………………………………………… (二)、绘制铸造件毛坯图…………………………………………………………… 四、工艺规程设计………………………………………………………………………… (一)定位基准的选择…………………………………………………………………… (二)工艺路线的拟定…………………………………………………………………… （三），机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………………………………` 五、工装设计分析提设计任务书…………………………………………………………… 六、小结………………………………………………………………………………………… 七、主要参考文献………………………………………………………………………………
设计说明书 题目：夹具座的工艺规程及钻攻2-M8螺纹的工装夹具设计 学生： 学号： 专业： 班级： 指导老师：
摘要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 夹具座的工艺规程及钻、攻2-M8螺纹的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
ABSTRCT The design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge. A clamp seat technical regulation and drilling, tapping thread of 2-M8 fixture design including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved. Keywords:The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
汽车座椅骨架的焊接夹具毕业设计说明书 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
摘要 本文研究的是汽车座椅骨架的焊接夹具设计问题，要求使工件定位迅速，装夹迅速，省力，减轻焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。实现机械化，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置，劳动条件的改善，同时也有利于提高焊缝的质量。 本文首先分析了汽车座椅骨架焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕座椅骨架焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车座椅骨架夹具的设计，包括基准面的选择，定位器的设计，夹具体设计，夹紧装置的设计。其中，基准面的选择是根据总成件的大小，确定基板的尺寸，然后从标准件库选出合适的基板；定位器的设计是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件，应利用先装好的零件作为后装配零件某一基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量，提高装配精度；夹具体的设计是通过控制焊件角变形的夹紧力计算和控制焊件弯曲变形的夹紧力计算来确定的，通过公式计算得出拘束角变形所需的单位长度（焊缝）夹紧力q为N，阻挡弯曲变形所需的夹紧力q为208711N，再根据焊件形状、尺寸来完成夹具体的设计。 夹紧装置的设计是本文设计的重中之重，这次设计的主要核心是通过气缸来改善传统手动夹紧的的繁重体力消耗以提高生产效率。根据要求，设计气缸主要是对工件的夹紧，所以应该选择双作用气缸。本文通过公式的计算确定一种缸径D为50mm，另一种缸径D为75mm。合理的气缸选择，合理的气动原理思路，极大地提高了生产效率和产品质量。
郑州科技学院 机械制造工艺学课程设计任务书 题目：设计“手柄套”零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容： 1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡 1份 4.机械加工工序卡 1份 5.夹具设计装配图 1张 6.夹具体零件图 1张 7.课程设计说明书 1份 班级：机制本六班 姓名：袁文明 学号： 201233188 指导教师：刘志响 教研室主任：郑喜贵 2015年 10月 21日
页17 共页1 第 目录 目录 (1) 设计任务书 (2) 序言 (3) 一、零件的分析 (3) （一）零件的作用 (3) （二）零件的工艺分析 (3) 二、工艺规程设计 (4) （一）确定毛坯的制造形式 (4) （二）基面的选择 (4) 1.粗基准的选择 (4) 2.精基准的选择 (4) （三）制定工艺路线 (4) 1.工艺路线方案一 (5) 2.工艺路线方案二 (5) 3.工艺方案的比较和分析 (6) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7) 1.机械加工余量 (8) 2.工序尺寸和毛坯尺寸的确定 (9) 三、专用夹具的设计 (9) （一）设计主旨 (9) （二）夹具设计 (9) 1.定位基准的选择 (9) 2.钻销力以及夹紧力的计算 (10) 3.定位误差分析 (11) 4.夹具设计及操作说明 (14) 四、课程设计心得体会 (16) 参考文献 (17)
页17 共页2 第 序言 机械制造工艺与机床夹具课程设计是机械制造工艺与机床夹具课程设计课 程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是我们全面运用课程及其有关选修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践。 我希望能通过这次设计巩固我们前面所学的知识，并深化我对它的理解，为以后更好地走向工作打下基础。 因知识和能力有限，设计过程难免会有许多不足之处，还请老师指正。 一、零件的分析 图1.1 手柄套零件图 （一）零件的作用 题目给出的是机床用“手柄套”，如图1.1所示,它起着连接手柄和转轴的作用，主要是用来传递转矩，使转轴旋转，从而起到调控作用。其中?12孔用来安装转轴，并通过两个?6H8mm孔进行轴向固定。?8孔则用于安装手柄，借此来传递转矩。?5H7mm孔只用于加工时的定位作用，通过它来保证3个径向孔的位置精度。 （二）零件的工艺分析 手柄套主要有两组加工表面，她们相互间有一定的位置精度。现分述如下： 1. 以?12H7mm孔为中心的加工表面。 页17 共页3 第 它包括，?16mm孔，?12H7mm孔，左右两端面，?45mm外圆面以及定位用的?5H7mm 孔，它们在加工时互为基准，彼此相互联系来保证形状位置精度。另，工件的四个1x45°直角也可以并入该组加工表面。 2. 以?8mm为主的加工表面 它包括，?8mm孔和两个?6H8mm孔，即径向的三个圆面加孔。 这两组表面以及表面组内之间，有一定的位置要求，主要是： (1) ?12mm孔轴线与?45mm右端面的垂直度公差为0.05mm； (2) 两个?6mm孔与?12mm孔轴线的位置度公差为0.12mm。 由上可知，对于这两组表面，可以先加工一组（第一组）表面，然后借助专用夹具以及定位孔加工另一组表面（第一组），并且通过一次装或互为基准来保证其位置精度。 1、工艺规程设计 （1）确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。考虑其耐磨性其受到的局部冲击，选用锻件。又因为零件年产量为4000件，可采用普通模煅，以提高生产效率并保证加工质量。 （2）基面的选择
北华航天工业学院 《机械制造专业方向课程综合设计》课程设计报告 报告题目：机械制造专业方向课程综合设计 作者所在系部：机械工程系 作者所在专业：机械设计制造及其自动化 作者所在班级： 作者姓名： 指导教师姓名： 完成时间：
目录 一、前言……………………………………………………………………………… 二、零件图的分析…………………………………………………………………… 1、生产类型………………………………………………………………………… 2、零件的作用……………………………………………………………………… 3、零件的结构特点及工艺分析…………………………………………………… 三、工艺规程设计…………………………………………………………………… 1、确定毛坯的制造形式…………………………………………………………… 2、基面的选择……………………………………………………………………… 3、制定工艺路线…………………………………………………………………… 4、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定………………………………………… 4.1、Φ24mm右端面……………………………………………………………… 4.2、Φ14mm的孔………………………………………………………………… 4.3、14H13的槽…………………………………………………………………… 5、确定切削用量…………………………………………………………………… φ右端面的切削用量………………………………… 5.1、确定工序1：铣削24 φ孔的切削用量…………………… 5.2、确定工序2：钻、扩、铰、及精铰14 5.3、确定工序6：铣削14H13的槽的切削用量………………………………… 四、夹具设计…………………………………………………………………………… 1、问题的提出……………………………………………………………………… 2、夹具设计………………………………………………………………………… 2.1、定位基准的选择…………………………………………………………… 2.2、切削力及夹紧力计算……………………………………………………… 2.3、定位误差分析……………………………………………………………… 2.4、夹具设计及操作的简要说明……………………………………………… 五、设计总结………………………………………………………………………… 六、参考文献…………………………………………………………………………
序言 机械设计制造及其夹具设计是对我们完成大学三年的学习内容后进行的总体的系统的复习，融会贯通三年所学的知识，将理论与实践相结合，也是毕业设计的一次模拟训练，为我们下一年的学习打下良好的基础。 机械加工工艺规程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，因此工艺规程编制的好坏是该产品质量的重要保证和重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 夹具设计是在保证产品质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 俗话说，实践是检验真理的唯一标准。那么，这次的设计能帮助我们认识到自己学习上的不足与缺陷，这对我们以后有很大的益处。我们希望能在这次的设计中提升自己，加强分析、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
一、零件的工艺分析 （一）零件分析 题目所给的零件是机床尾座体，尾座安装在机床的右端导轨上，尾座上的套筒可以安装顶尖，以支承较长工件的右端（即顶持工件的中心孔）、安装钻头、绞刀，进行孔加工，也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆析牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾座可以沿尾座导轨作纵向调整移动，然后压下尾座紧固手轮将尾座夹紧在所需位置，摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。 （二）零件的技术要求分析 “尾座体”共有三组加工表面，其中两组有位置度要求。 （1）以Φ14mm孔为中心的加工表面。这一组表面包括Φ14mm孔以及Φ26×1的沉头孔和粗糙度Ra=12.5μm的凸台面。 （2）以基准面A为中心的加工表面。这一组表面包括Ra=1.6μm的基准面A和基准面B，Ra=12.5μm的凹槽底面和Ra=6.3μm的右端面以及Ra=12.5μm 的下端面。 （3）以Φ17H6孔为中心的加工表面。这一组表面包括Φ17H6孔以及1×45°的倒角，左右端面和M6的螺纹孔。其中主要加工面为Φ17H6孔内壁。 第二组和第三组加工表面有位置度要求，如下： Φ17H6孔圆度公差为0.003mm； Φ17H6孔圆柱度公差为0.004mm； Φ17H6孔中心线与基准面A平行度公差的要求为0.005mm； Φ17H6孔中心线与基准面B平行度公差的要求为0.005mm； Φ17H6的孔轴心线与导轨面A的位置度误差为0～0.1； Φ17H6的孔与燕尾面B的位置度误差不超过0.15； Φ17H6各面的粗糙度达到需要的要求； Φ17H6的孔需精加工、研配； 导轨面配刮10～13点/25错误！未找到引用源。25。 (三) 零件工艺分析
机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目“传动轴上键槽专用夹具设计” 班级：机制131 学生：徐仕阳 指导老师：梁春光 职业技术学院 年月
零件图 一、专用夹具作用分析 专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。 二、任务分析
1.设计任务 （1）设计轴键槽铣削夹具 （2）加工工件两件如图1所示 （3）生产类型：单件生产 （4）毛坯：模锻件 （5）工艺容;本工序在?62mm和?48mm两处分别铣削键槽，工序图如图2所示。在进行本工序前，定位基准?48mm和?60mm的外圆一加工，达到图纸技术要求。该工序所用设备为X53T型立式升降台铣床，刀具选择标准键槽铣刀，本工序选用?14e8和?18e8键槽铣刀。（6）工序的加工要求：键槽宽为18mm键槽深度为7mm以及键槽宽14mm，槽深为5.5mm。键槽中心平面与轴颈中心线的平行度误差为标准误差，对称度误差为0.040mm。 图一、轴零件图
图二、键槽铣削工序图 2.设计步骤 1）夹具类型的选择 由于该工件生产为单件生产，且工件体积小，结构部复杂，从经济耐用的要求考虑，本工序加工夹具不宜太复杂，自动化程度不宜太高。故拟定选用简单的V形块定位螺旋压板加紧机构。 2）定位装置的设计 （1）定位装置的确定。 方案一：以?60外圆表面自定心三爪卡盘与活动顶尖定位，限制X ,Y,Z,Z`,四个自由度。这种定位无法保证轴尺寸精度，再由于加紧力方向与切削力方向不一致，切削力远离定位支撑面，加紧不稳定，如图3所示。 图样三、
机电及自动化学院课程设计 专用夹具设计 说 明 书 零件名称：电机座 作者姓名： 作者班级： 08机制二班 作者学号： 0811111034 指导老师：
目录 一、夹具设计所在工序介绍 (3) 二、专用夹具设计要求 (4) 1、零件图形位、尺寸精度要求 2、设计中的其他要求 三、《专用夹具设计》定位夹紧方案的选择 (4) 四、夹具体设计方案的设计过程 (5) 1、标准件的选择及设计 2、非标准件的选择及设计 五、夹紧力计算 (10) 六、定位误差的计算 (11) 小结 (12) 参考文献 (13)
课程设计项目设计过程 一、夹具设计所在工序介绍 “电机座”零件图如下： 加工前 加工后 如图零件，线条加粗部分为所需加工位置。按零件图要求被加工孔尺寸与左上角Φ18孔联系，加工要以该孔作为定位基准。被加工孔轴线与工件底面有垂
直度要求0.05mm。底面要作为定位面，以保证位置精度。一次加工镗沉孔，需要在镗杆上装两把镗刀。 二、专用夹具设计要求 1、零件图形位、尺寸精度要求 （1）保证168.2±0.08的尺寸精度要求； （2）保证孔表面的粗糙度为1.6； （3）保证所要达到的垂直度。 2、设计中的其他要求 （1）选择合适的定位元件、夹紧元件、导向元件以及对刀元件； （2）掌握夹具设计的基本方法和步骤； （3）根据工序卡对夹具体进行设计，并将各部件进行装配以获得专用夹具的装配图； （4）掌握各部件的设计原则，尽量采用标准件，提高夹具的通用性和经济性； （5）掌握尺寸链、夹紧力和切削力的计算。 三、《专用夹具设计》定位夹紧方案的选择 由上述的零件加工工艺要求可以对所要求工序的专用夹具进行初步的设计。为了保证精度、形位、表面和工艺方面的要求，可以拟定以下两种夹具设计方案： 方案一
序言 综合模块（机制工艺及夹具）课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的课程设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 这次课程设计中，我所选的零件是“手柄”，完成该零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计。在加工时，零件的配合部分需进行精加工，保证其配合准确，提高车床的综合性能，又因为被加工零件的结构比较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与装配。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。 一、零件的分析及生产类型的确定 1、零件的生产类型 依设计题目知：Qn=5000件/年； 结合生产实际，备品率α和废品率β可以取为α=5%,β=0.5%。由此可得，该零件的生产纲领
年 件/ 5513 0.5%) (1 %) 5 (1 5000 ) + )(1 + Qn(1 = N = + + ? = βα 查表可知其属轻型零件，生产类型为中大批量生产。 二、零件毛坯的设计 1、选择毛坯 根据生产纲领可知，手柄属中大批量生产，零件形状为全圆柱体，可选零件材料为45，毛坯制造选用铸造毛坯，这样毛坯与成品相似，加工方便，省工省料。为了提高生产率，铸造方法选用砂型铸造，且为机器造型。 2、确定毛坯尺寸 适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6μm。Ra<6.3μm的表面，余量要适当增大。 分析零件，各加工表面均为Ra≥1.6μm，因此这些表面的毛坯尺寸只需要将零件的尺寸加上余量值即可。 图2：根据零件尺寸计算的毛坯尺寸 三、零件的加工工艺设计 1、定位基准的选择 本零件是不规则多孔零件体，其右端面是设计基准（亦是装配基准和测量基准），为了避免由于基准不重合而产生的误差，应选右端面为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。 2、零件表面加工方法的选择
序言 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后最后，设计钻49 开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，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（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用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，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。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。