CA6140撥叉機械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設計

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1、 設計題目：CA6140撥叉機械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設計 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 摘 要 機械制造工藝學設計使我們學完了大學的全部基礎內(nèi)容、技術基礎內(nèi)容以及大部分專業(yè)內(nèi)容之后進行的。這是我們在進行之前對所學各的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。 機械制造工藝學等的設計內(nèi)容，包含了很多知識的內(nèi)容，進行了生產(chǎn)實習之后，所進行的一個重要實踐性教學環(huán)節(jié)。其主要目的是讓學生不所學的工藝理論和實踐知識在實踐的工藝，夾具設計中綜合地加以應用，進而得以加深和發(fā)展，提高學生分析和解決生產(chǎn)實際問題的能

2、力，為以后搞好和從事工作奠定了一定基礎。通過本次設計，我們在下述方面可以得刀很多方面的鑄煉： 在設計的過程中，可以能熟練的運用一些繪制圖紙的軟件的能力，也可以回顧大學學習的基礎性的東西，把一些學的用到現(xiàn)在的加工工藝上，通過撥叉的夾具設計工藝，可以進一步提高了我對于繼續(xù)加工生產(chǎn)的了解，結構設計能力有所增強，進一步提高我們的計算設計制圖能力，學到更多現(xiàn)實中的東西。 關鍵詞：撥叉、加工工藝、專用夾具 目 錄 第一章 緒論 5 1.1 數(shù)控加工技術的發(fā)展 5 1.2 數(shù)控加工工藝的特點 5 第二章 零件的分析 8 2.1 零件的作用 8 2.2 零件的工藝分析 8 2.3

3、工藝規(guī)程設計 9 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12 2.5 確立切削用量及基本工時 14 第三章 銑槽專用夾具設計 23 3.1 問題的提出 23 3.2 切削力及夾緊力分析計算 23 3.3 定位誤差分析 25 3.4夾具設計及操作的簡要說明 26 總結 27 參考文獻 28  第1章 緒論 1.1 數(shù)控加工技術的發(fā)展 目前的數(shù)控加工技術的發(fā)展趨勢是形成了高速化和精密化的發(fā)展，還有的一個特點就是現(xiàn)在的數(shù)控加工，技術上的完成的基本都是一些完整加工，即在一臺數(shù)控機床上，實現(xiàn)可以完全的完成加工零件的加工工藝內(nèi)容以及全部加工工序內(nèi)容。缺少對復雜零

4、件的形狀、加工刀具的使用上以及運動軌跡，數(shù)控加工的直觀圖形上顯示以及刀具運動的軌跡的驗證手段還不夠完善；在這樣的機械生產(chǎn)中，還是難以和繪制數(shù)據(jù)CAD數(shù)據(jù)庫和機床加工編程的CAPP系統(tǒng)形成有相對性的有效連接；不容易達到想要的高度，實現(xiàn)加工的自動化，數(shù)控加工的集成化。再后來的發(fā)展中，針對APT語言在使用中的缺點，在過去的1978年末，法國一家有名的公司，就是：達索飛機公司，滿滿的開始開發(fā)集成于三維空間設計、加工路徑分析、實現(xiàn)NC加工的先進一體化數(shù)控加工。 目前為止，為了適應數(shù)控加工CIMS及數(shù)控加CE發(fā)展的需要，使得現(xiàn)有的數(shù)控加工編程，加工的使用系統(tǒng)正向集成化發(fā)展，達到了自動化設計的已不復，網(wǎng)絡

5、化發(fā)展使得信息共享，可以相互學習，在智能化上將會更快的發(fā)展，使得數(shù)控加工的方向發(fā)展更加的明確。 1.2 數(shù)控加工工藝的特點 在數(shù)控加工發(fā)展至今的情況下總結的加工工藝具有以下加工特點： (1) 使用數(shù)控機床加工零件的精度較高、數(shù)控加工一般只需要進行一次加工就可以達到零件的加工要求，實現(xiàn)零件的加工部位的精度要求，在數(shù)控加工上很大程度上可以不需分粗加工和精加工兩次進行加工。 (2) 現(xiàn)有的大部分加工，基本都是在依靠數(shù)控機床上，實現(xiàn)裝夾上完成撥叉工件的一次性裝夾后，就可以完成撥叉零件的多個加工面或者撥叉加工部位的全部加工，在比較復雜的結構和難度零件特殊的零件上，有時一裝夾就可以全部的完成整個

6、額工件的全部需要加工的內(nèi)容。 (3) 現(xiàn)在的數(shù)控銑床以及數(shù)控加工設備，在設計的時候刀具庫的設計或刀架的設計上都是同時裝有幾把刀具，甚至有很多更多的刀具來實現(xiàn)備用刀具。所以在數(shù)控價格機床上完成加工工件時，相應的加工需要刀具的完整配置、刀具的安裝和刀具的使用，可以實現(xiàn)不需要數(shù)控機床中斷加工的過程，這樣可以更加精準的使加工過程實現(xiàn)連續(xù)加工而保證加工精度等級要求。 (4)更加先進的設計中，可以根據(jù)數(shù)控機床加工零件時，工件裝夾的特點和加工需要刀具相應的配置。實現(xiàn)刀具的使用特點完全的可以區(qū)別于現(xiàn)有的普通機床，加工撥叉零件時的一般加工情情況，使得數(shù)控加工可以完成工件的各部位加工面的加工，以及數(shù)控加工面的

7、順序要求，這些加工的內(nèi)容，都可能與一般的普通加工、機床上不同的零件的加工的順序會有很大不一樣，形成不同的區(qū)別。 此外還可以分析的是，根據(jù)數(shù)控機床加工時候的高速、加工的高效程度、加工后的零件的高精度、實現(xiàn)現(xiàn)有的高自動化水平等加工特點，體現(xiàn)了數(shù)控加工的有點，撥叉的加工中特別之處，還具有以下數(shù)控的一些加工的不同的工藝特點： 1) 撥叉數(shù)控加工的切削量用，在一定的成都上比普通機床切削用量會更大。 2) 實現(xiàn)了加工中的工序相對與不同工序比較集中的特點。 3) 數(shù)控機床的加工可以較多地使用自動化的自動換刀方式。 4) 在數(shù)控加工中，首件加工零件需試切削來體現(xiàn)加工參數(shù)的正確性。 5) 數(shù)控加工的

8、工藝內(nèi)容在加工中體現(xiàn)的更具體，更詳細，加工的工藝零件要求更嚴密，加工的內(nèi)容更精確。 第2章 零件的分析 2.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉，在機械制造工藝上，撥叉零件的作用就是起到定位夾緊的作用。在機械行業(yè)里撥叉零件的種類很多，其使用的用途也很廣。在減速器和變速器中撥叉的一端可以起到的作用是支撐的用的。位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的Φ24孔與操縱機構相連，φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸，通過上方的力撥動下方的齒輪變速，兩件零件鑄為一體，加工完成時分開后銑槽得到兩個成品零件。 2.

9、2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為了得到更好的加工工藝要求，在本次的撥叉的加工上，可以將撥叉分為兩個部分的加工內(nèi)容，一部分是面的加工，兩一個部分是孔的加工。在面的加工上，主要以孔Φ24mm和孔Φ55mm為中心的面的加工；孔的加工主要是鉆孔Φ24mm和鏜孔加工Φ55mm。主要加工尺寸如下所示： 1.以Φ24H7mm孔為中心的面的加工： 這一組的加工尺寸包括鉆銷加工孔Φ24H7孔，以及孔的兩個端面的銑削加工及倒角；工件上17H11槽的加工，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm。 2. 以Φ55H1

10、2為中心的面的加工： 這一組的加工尺寸包括鏜孔Φ55H12mm，銑削加工上下端面，保證尺寸12H11，保證面的加工等級垂直度相對于A基準0.1. 由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2.3工藝規(guī)程設計 2.3.1確定毛坯的制造形式 已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。零件為HT200鑄鐵，當

11、撥叉在工作時，撥叉要經(jīng)常實現(xiàn)正反轉，撥叉與其他零件的接觸表面之間經(jīng)常受摩擦作用，所以撥叉零件在裝配中的工作過程中，所能受到交變載荷以及受到的沖擊載荷力的作用，所有對撥叉的要求有較高的材質(zhì)強度要求，因此本次設計的撥叉零件應該選擇鑄件作為零件毛坯。由于撥叉零件的輪廓尺寸加工的不大，但是撥叉的生產(chǎn)已經(jīng)達到大批生產(chǎn)水平，可以采用鑄造批量成型，這樣就可以很有效的提高了撥叉加工對于時間刪改的生產(chǎn)率。其撥叉的主要技術要求需要達到以下幾點： （1）撥叉鑄件必須進行水韌處理； （2）撥叉鑄件未注圖紙要求圓角R3，未標注的倒角C3； （3）撥叉鑄件在鑄造過程中圖紙技術要求不許有表面裂紋、內(nèi)部氣孔、材質(zhì)疏松等

12、鑄造缺陷。 （4）撥叉零件的加工表面加工精度，滿足零件圖紙技術的尺寸要求，注重撥叉零件圖紙的公差，以及相對應的圖示技術要求位置度的標注情況。加工滿足圖紙設計的檢驗技術要求。 2.3.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 1.粗基準的選擇：按有關基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準。對本零件而言，則應以零件的底面為主要

13、的定位粗基準，上下端面作為粗基準，可以在兩個主要的面上限制4個不同的自由度要求，在其余的加工中，可以更好的進行定位和夾緊。 2.精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則。對本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm，則應以Φ24H7小頭孔為精基準。 2.3.3制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能達到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率

14、。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1.工藝路線方案一 工序Ⅰ 粗精銑Φ75上下端面 工序Ⅱ 粗精銑Φ40上下端面 工序Ⅲ 鉆孔2-Φ24H7 工序Ⅳ 粗鏜Φ55孔至圖紙尺寸 工序Ⅴ 銑斷工件 工序VI 銑槽17H11 2.工藝路線方案二 工序Ⅰ 銑斷，使之為兩個零件 工序Ⅱ 加工Φ24小頭孔 工序Ⅲ 銑17×8槽 工序Ⅳ 鏜φ55半圓與兩端面 工序Ⅴ 銑φ40外圓斜面 3.工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工φ55圓與兩端面，以便于后續(xù)加工，并利用了兩件合鑄的優(yōu)勢，提高了工作效率，然后在銑床上把

15、所有銑的工序全部弄完，省去了在各機床間切換的麻煩，最后加工孔；方案二是先切開工件，分別加工，然后加工小頭孔，再銑、再車、再銑，顯然，工序上不如方案一效率高。但由于圓與槽都與小頭孔有垂直度要求，可以先加工小頭孔，后加工槽；圓應該利用兩件合鑄的優(yōu)勢，所以還是先加工φ55大圓。這樣，看起來工序簡潔且保證了垂直度的要求，還能充分利用兩件合鑄的優(yōu)勢。 以上工藝過程詳見附表1“機械加工工序卡片”。 工序Ⅰ 按照毛坯圖紙尺寸鑄造毛坯。 工序Ⅱ 粗Φ75mm底面，保留精銑余量1mm；精銑Φ75mm底面至圖紙尺寸要求，厚度尺寸至圖示要求14mm，保證表面精度3.2。 工序Ⅲ 粗上Φ75臺上端面，保

16、留精銑余量1mm；精銑Φ75臺上端面至圖紙尺寸要求，至圖紙尺寸要求12mm，保證公差要求，表面精度3.2。 工序Ⅳ 粗銑Φ40端面至尺寸81mm，保留1mm精銑余量；精銑Φ40端面至圖紙尺寸要求，保證表面精度3.2. 工序Ⅴ 鉆孔2-Φ24至尺寸Φ24..8mm，保留0.2mm鉸孔余量；鉸孔2-Φ24至圖紙尺寸要求，保證表面精度1.6. 工序VI 粗鏜Φ55孔至尺寸Φ54mm，保留1mm精鏜銑余量；精鏜Φ55孔至尺寸Φ55mm，保證表面精度3.2 工序VII 銑斷工件，保證端面精度等級要求。 工序VIII 粗銑槽17H11，保留0.1mm精銑余量；精銑槽17H11至圖紙尺寸要求

17、。 工序IX 倒底面倒角、去毛刺。 工序X 終檢、入庫 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140撥叉”，零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛坯重量約為2.5kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。 根據(jù)以上原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 2.4.1外圓表面（Φ24H7，φ55H11端面） Φ24H7孔長度尺寸78mm，與其相關的外表面尺寸為Φ40mm，為簡化鑄造尺寸的外形，Φ40mm外圓直接采用鑄造到尺寸要求，78mm沒有公差要求，故在鑄造上保留4mm余量，經(jīng)過銑削加工保證表面精度Ra=3.2mm即可

18、滿足要求。 沿軸線長度方向的加工余量及公差（φ55H11端面）。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，φ55H11mm端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工） 銑削加工余量為：粗銑 1mm，精銑 0mm。 2.4.2內(nèi)孔（φ55已鑄成孔） 查《工藝手冊》表2.2～2.5，取φ55已鑄成孔長度余量為3，即鑄成孔直徑為Φ49mm。 工序尺寸加工余量：鏜孔Φ54mm，半精鏜孔Φ54.8mm，精鏜刀圖紙尺寸要求。 2.4.3 其他尺寸直接鑄造得到 由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認

19、。 2.4.4毛坯尺寸的確定 合理選擇撥叉加工余量，對撥叉零件的加工質(zhì)量和撥叉整個工藝過程，撥叉經(jīng)濟性都有很大影響。撥叉加工的余量過大，則浪費撥叉材料及工時，增加撥叉加工的機床和撥叉加工的刀具的消耗；撥叉余量過小，則不能去掉撥叉加工前存在的撥叉誤差和撥叉缺陷層，影響撥叉加工質(zhì)量，造成撥叉廢品量增大。所以合理確定撥叉加工余量，是一項撥叉加工的中的很重要的工作。確定撥叉毛坯余量如下表所示： 表2.1加工余量計算表 工序內(nèi)容 工序尺寸 毛坯尺寸 加工公差 加工余量 下端面 80 mm 84mm 0 4mm 上端面 84mm 88mm 0 4mm Φ5

20、5底面 12H11mm 14mm +0.054 0 2mm Φ55頂面 12H11mm 17mm +0.054 0 2mm Φ55孔 Φ55H12mm Φ49mm +0.12 0 3mm Φ24孔 Φ24H7mm 0 +0.025 0 12.5mm 17mm槽 17H11x8mm 0 +0.04 0 17X8mm 2.5確立切削用量及基本工時 工序Ⅱ 粗，精銑φ75圓兩端面 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.17GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求：粗，精銑φ75圓以及上下端面。 機床：立式銑床

21、刀具：Φ12合金立銑刀。 2. 計算切削用量 1）銑削深度 因為切削量較小，故粗車可以選擇ap=1.5mm，精銑可以選擇ap=1mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》表3.27， V c= 算得 粗銑Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s

22、據(jù)立式銑床銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際 切削速度V c=3.14*80*475/1000/60=1.99mm/s, 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.17mm/z。 最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=98mm/s， f z=0.17mm/z。 半精銑Vc＝64mm/s，n=367r/min,Vf=423mm/s 據(jù)立式銑床CA6140銑床參數(shù)，選擇nc=400r/min,Vfc=400mm/s,則實際 切削速度V c=3.14*80*475/1

23、000/60=1.67mm/s, 實際進給量為f zc=V fc/ncz=400/(300*10)=0.13mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1mm，nc=400r/min,Vfc=400mm/s，V c=64mm/s， f z=0.13mm/z。 6）計算基本工時 粗銑tm＝L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。 精銑tm＝L/ Vf=(32+80)/400=0.11min。 工序Ⅳ 銑φ40外圓斜面 a．確定背吃刀量 “半精銑時，背吃刀量一般為0.5―2mm

24、，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.5mm。” b．確定進給量 選擇每齒進給量為0.2mm/z. c．選取切削速度 選擇切削速度。 確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 取磨鈍標準為0.5mm，查得刀具的耐用度。 機床主軸轉速n：由式（4.1）得： ? （B）確定時間定額（2次走刀） 一次走刀基本時間1.55min=93s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 7.633mm 其中d=60mm；； =3~5，取=4mm =84.88mm/min 工序Ⅴ 鉆鉸加工Φ24小頭孔 1. 加工條件

25、工件材料：HT200,σb =0.17GPa HB=190～241,鑄造。 加工要求：加工Φ24小頭孔 機床：立式鉆床Z535 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭Φ24mm，鉆孔至φ23mm， 擴孔至φ23.8mm，鉸孔至φ23.94mm，精鉸孔至Φ24mm 2.選擇切削用量 （1）決定進給量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命． 　（3）切削速度 查《切削手冊》 修正系數(shù)

26、 故。 查《切削手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 （4）校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 ３.計算工時 由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。 擴鉸和精鉸的切削用量如下： 擴鉆： 鉸孔： 精鉸： 工序VI鏜孔Φ55 鏜孔Φ55mm，選擇使用Φ18.5內(nèi)孔鏜刀： 查《切削手冊》 查《切削手冊》 ,。 采用高速鋼鏜刀, 半精鏜孔Φ55mm

27、： 查《切削手冊》 采用高速鋼鏜刀Φ19mm, 工序VII 銑斷零件 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.17GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求：銑斷，使之為兩個零件 機床：X178銑床。 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀 （1） 決定進給量 查《切削手冊》 f=0.20~0.24mm/r 按鉆頭強度選擇f=0.24mm/r 按機床強度選擇f=0.20mm/r 最終決定選擇X178機床已有的進給量f=0.24mm/r 經(jīng)校

28、驗 Ff=122＜452=Fmax 校驗成功。 （2） 銑刀磨鈍標準及壽命 厚刀面最大磨損度查《切削手冊》表3.7，為1.0～1.5mm，壽命 T=180min （3） 切削速度 查《切削手冊》 修正系數(shù) 故。 查《切削手冊》機床實際轉速 故實際的切削速度 （4） 計算工時 工序VIII 銑17mm×8槽 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.17GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求：銑17×8槽 機床：X178銑床 選擇鉆頭：高速鋼鑲齒三面刃銑刀 （1）決定進給量 查《切削手冊》 按

29、鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇Z550機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）銑刀磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.8～1.2mm，壽命 擴孔后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.9～1.4mm，壽命 鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.6～0.9mm，壽命 （3）切削速度 查《切削手冊》 修正系數(shù) 故。 查《切削手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 ３.計算工時 所有工步工時相同。 最后以上工序切削用量、工時定額的計算結果，聯(lián)通其他加工的數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程卡。 

30、第三章 銑槽專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工撥叉時，需要設計專用夾具。機床夾具（夾具）是在機械加工中使用的一種工藝裝備，它的主要功能是實現(xiàn)對被加工撥叉的定位和夾緊。通過定位，使被加工撥叉在夾具中占有同一個正確的加工位置；通過夾緊，克服加工中存在的各種作用力，使這一正確的位置得到保證，從而使加工過程得以順利進行。 由于能力和時間有限本次設計只設計了銑槽17mmx8的專用夾具設計。 3.1 問題的提出 在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應在夾緊的方便與快速性上。 定位基準的選擇出于定位簡單和

31、快速的考慮，工件以φ40外圓、平面和側面為定位基準，在芯軸、支承板和擋銷上實現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋快速夾緊機構夾緊工件。 3.2 切削力及夾緊力分析計算 刀具材料： 刀具有關幾何參數(shù)： 由參考文獻[17]《機床夾具設計手冊》表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式： 式（3.1） 查參考文獻[17]《機床夾具設計手冊》表得： 對于灰鑄鐵： 式（3.2） 取 ， 即 所以 由參考文獻[17]《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：（對稱

32、銑削） 式（3.3） 背向力： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（3.4） 安全系數(shù)K可按下式計算： 式（3.5） 式中：各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設計手冊》表可得： 所以： 式（3.6） 式（3.7）

33、 式（3.8） 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： 式（3.9） 式中參數(shù)由參考文獻[17]《機床夾具設計手冊》可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 易得： 經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 3.3 定位誤差分析 本工序采用一定位銷，一定位塊，工件始終靠近定位銷的一面，而定位塊的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，

34、因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。 3.4夾具設計及操作的簡要說明 夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺母螺桿夾緊機構。 夾具上設置有對刀塊，用于確定的銑削位置。其夾具結構入下圖所示： 圖3-1夾具結構圖總 結 本文通過對CA6140撥叉夾具設計，撥叉夾具的作用和夾具工藝性進行的分析，進行了撥叉夾具加工工藝過程的制定，其中包括定位基準的選擇、制定加工工藝路線、選擇加工設備及工藝裝備、確定切削用量及基本工時等工作。然后夾幾個工藝的加工時所用的夾具進行了設計，包括撥叉夾具本工序的加工要求分

35、析，確定夾具類型，擬定定位方案和選擇定位元件、確定夾緊方案、確定對刀裝置等，從而達到對專用夾具設計起到規(guī)范作用。掌握零件加工工藝以及制造過程，共同性規(guī)律的發(fā)展和和解決夾具中具體工藝設計的問題，學習相關的知識和運用的能力，在夾具設計的復雜性，就不是一門設計的所能解決的問題，在設計的過程中，可能需要通過多門相關知識，相關文獻的結合對不同學科的學習，掌握機械設計中的加工工藝在其內(nèi)在的設計的基本規(guī)律。完成多門學科的綜合學習，組成全面地對加工工藝的分析和對書本知識的運用，才能實現(xiàn)對機械制造工藝過程的基本內(nèi)容的學習，最終才能圓滿完成了這次夾具設計的主要內(nèi)容。 參考文獻 [1]肖

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