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KST1002换挡拨叉的加工工艺及钻5H12圆柱孔夹具设计摘要在现代化的生产里面，因为非标零件越来越多，保证非标零件能够得到很好的加工要求的保障就是专用夹具。专用夹具在现代化的生产中非常重要，是生产主力军中不可或缺的一部分。本次设计写的题目是KST1002换挡拨叉的加工工艺及钻5H12圆柱孔夹具设计。本次设计的主要任务分为两部分：1、零件加工工艺规程的设计；2、5H12圆柱孔专用钻床夹具的设计。一开始进行论文设计的时候，我翻阅了很多相关的材料，对于夹具怎么进行定位，怎么进行夹紧等等相关的知识都了解了一下，还有对于夹具现在的状况的有关知识进行了全面的了解。本次设计的主要内容有：对零件结构的分析，确定零件的制造形式，绘制零件图和毛坯图；然后对每一个步进行计算，确定切削用量，编写加工工艺过程卡和加工工序卡；确定加工工序的定位方案和夹紧方案，选择定位元件和夹紧元件等，对其定位误差进行分析；绘制夹具装配图及所有非标零件图；撰写设计说明书，对本次设计进行总结。关键词：夹具、KST1002、换挡拨叉、5H12圆柱孔、钻床AbstractIn modern production, because more and more non-standard parts, to ensure that non-standard parts can be very good processing requirements of the guarantee is a special fixture. Special fixture is very important in modern production, and is an integral part of the main production force.The topic of this design is the processing technology of KST1002 shift fork and the design of drill hole 5H12. The main tasks of this design are divided into two parts: 1. The design of parts processing procedures; 2. The design of special drilling fixture for cylinder hole of 5H12.At the beginning of the paper design, I looked through a lot of related materials, for the fixture how to locate, how to clamp and other related knowledge have a look, as well as the current situation of the fixture for a comprehensive understanding of the relevant knowledge. The main contents of this design include: analyzing the structure of the parts, determining the manufacturing form of the parts, drawing part drawings and blank drawings; then calculating each step to determine the cutting parameters, compiling the processing process card and processing process card; determining the positioning and clamping program of the processing procedures, selecting the positioning components and blank drawings. Fixture components, such as its positioning error analysis; draw fixture assembly drawings and all non-standard parts drawings; write design instructions, to summarize the design.Key words: jig, KST1002, shift fork, 5H12 hole, drill pressI目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 机床夹具的概述11.2 机床夹具的功能11.3 机床夹具的研究现状22 零件分析及毛坯的选择32.1 零件的作用32.2 零件分析42.2.1组成表面42.2.2技术要求42.2.3形位公差42.3 毛坯的选择52.3.1选择毛坯的原则52.3.2零件毛坯的选择及制造方法53 拟定工艺路线73.1 定位基准的选择73.1.1粗基准的选择73.1.2精基准的选择73.2 加工工艺路线选择、比较与确定83.3 加工设备、夹具、刀具及量具的选择94 加工余量、切削用量及切削时间的确定114.1 加工余量的确定114.2 切削用量及切削时间的确定135 钻削5H12圆柱孔专用夹具设计305.1 选择定位方案和定位元件305.1.1选择定位方案305.1.2选择定位元件305.2 选择夹紧方案和夹紧元件315.2.1选择夹紧方案315.2.2选择夹紧元件325.3 设计夹具体325.4 选择导向装置335.5 计算钻削力335.6 计算夹紧力345.7 分析定位误差34结论35致谢36参考文献37II1 绪论1.1 机床夹具的概述夹具是一种装夹工件的工艺装备，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。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要工艺装备。1.2 机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1、机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2、机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具有导向功能。1.3 机床夹具的研究现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1、能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2、能装夹一组具有相似性特征的工件。3、适用于精密加工的高精度机床夹具。4、适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5、采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6、提高机床夹具的标准化程度。392 零件分析及毛坯的选择2.1 零件的作用换挡拨叉脚卡在双联齿轮中的轴中，变速操作机构通过换挡拨叉头部的操纵槽带动换挡拨叉与轴一起在变速箱中滑动，换挡拨叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑动，就可实现变速功能，从而实现变速器变速。该零件属于特殊形状零件，但复杂程度一般。由于换挡拨叉在工作时表面承受一定的压力，因此，要求有一定的强度和韧度。具体结构详见下图2-1所示：图2-1 换挡拨叉零件图2.2 零件分析2.2.1组成表面1、30、R11、R35组成的圆弧表面及两端面；2、19H8，12H8，5H12圆柱孔所在表面及端面；3、R40、R60、R10、R55、R49组成的圆弧表面及两端面；4、尺寸90、10C11组成的前后左右四端面；5、尺寸19、12、3015、15.7组成的表面及端面。2.2.2技术要求1、尺寸19所在上端面，其表面粗糙度公差为6.3um；2、尺寸15.7所在上端面，其表面粗糙度公差为6.3um；3、3015所在斜面，其表面粗糙度公差为6.3um；4、尺寸36所在左右两端面，其表面粗糙度公差为12.5um；5、尺寸10C11所在左右两端面，其表面粗糙度公差为3.2um；6、19H8圆柱孔，其表面粗糙度公差为1.6um；7、10上端面，其表面粗糙度公差为12.5um；8、12H8圆柱孔，其表面粗糙度公差为3.2um；9、尺寸90所在左右两端面，其表面粗糙度公差为6.3um；10、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法获得。11、去尖角毛刺；12、铸造抽模角不大于2；13、未注明的铸造圆角R（1-3）mm；14、高频淬火硬度HR（50-55）；15、零件的材料为45钢；16、尺寸10C11所在左右两端面，尺寸90所在左端面。均需进行高频淬火。2.2.3形位公差1、5H12圆柱孔所在轴线相对于19H8圆柱孔所在轴线的位置度公差为0.05；2、尺寸10C11所在左端面相对于19H8圆柱孔所在轴线的垂直度公差为0.10；2.3 毛坯的选择2.3.1选择毛坯的原则1、零件的材料和其力学性能当零件材料为铸铁和青铜时采用铸件；零件材料为钢材时、形状不复杂而力学性能要求较高时采用锻件；力学性能要求不高时采用帮料。2、零件的结构形状和尺寸大型零件一般用自由锻或砂型铸造件，中型零件可用模锻件或特种铸件；阶梯轴零件各个台阶直径相差不大时用帮料，相差较大时用锻件。3、生产类型在大批量生产时应采用较多专用的设备和工具制造毛坯，如金属模机器造型的铸件、模锻或精密锻造的毛坯；在单件小批生产中一般采用通用设备和工具制造毛坯，如自由锻件、木模砂型铸件，也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。4、车间的生产能力应结合车间的生产能力合理的选择毛坯。5、充分注意应用新工艺、新技术、新材料由该零件的工作环境，生产批量及材料等各个方面考虑，选择砂型铸造的方法获得。2.3.2零件毛坯的选择及制造方法通过资料显示能够发现，该45钢材料的铸造性能比较的好，流动性比较的大，同时还拥有良好的加工性能和焊接性能。本次设计的换挡拨叉其材料选择45，具体结构见图2-2毛坯图。图2-2 换挡拨叉毛坯图3 拟定工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准分粗基准和精基准两种：3.1.1粗基准的选择在选择粗基准时，考虑的重点是保证加工表面有足够的加工余量，以及保证不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合零件图样的设计要求，其选择原则有：1、重要表面余量均匀原则必须首先保证工件重要表面具有较小而均匀的加工余量，应该选择该表面作为粗基准。2、工件表面间相互位置要求原则必须保证工件上不加工表面与加工表面的相互位置要求，应该以不加工表面作为粗基准。3、余量足够原则如果零件上各个表面均需加工，则以加工余量最小的表面作为粗基准。4、定位可靠原则作为粗基准的表面，应该选用比较可靠、平整光洁的表面，以确保定位准确，夹紧可靠。本零件选尺寸36所在的右端面为粗基准。3.1.2精基准的选择在选择精基准时，考虑的重点是如何减少误差，保证加工精度和安装方便。精基准的选择原则有：1、基准重合原则应该尽可能选用零件的设计基准作为定位基准，以免产生基准不重合误差。 2、基准统一原则应该尽可能选用统一的精基准定位加工各个表面，以保证各个表面之间的相互位置精度。3、自为基准原则有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而且均匀，应该选择加工表面本身作为精基准。4、互为基准原则有些相互位置精度要求较高的表面，可采用互为基准反复加工的方法保证。本零件选19H8内孔为粗基准。3.2 加工工艺路线选择、比较与确定机械零件一般都是由一些简单的几何表面组合而成的，而每一个表面达到同样质量要求的加工方法可以由很多种，因此，在选择各个表面的加工方法时，要综合考虑各方面工艺因素的影响。2套具体加工工艺路线如下：加工工艺路线方案1：工序1：铣削尺寸33左端面；工序2：铣削尺寸36右端面；工序3：铣削尺寸90左右端面；工序4：铣削尺寸10C11左端面；工序5：铣削尺寸10C11右端面；工序6：铣削尺寸19上端面；工序7：铣削尺寸15.7上端面；工序8：铣削3015斜面；工序9：铣削10上端面；工序10：钻削19H8圆柱孔；工序11：钻削12H8圆柱孔；工序12：钻削5H12圆柱孔；工序13：倒角。加工工艺路线方案2：工序1：铣削尺寸33左端面；工序2：铣削尺寸36右端面；工序3：铣削尺寸90左右端面；工序4：钻削19H8圆柱孔；工序5：钻削12H8圆柱孔；工序6：铣削尺寸10C11左端面；工序7：铣削尺寸10C11右端面；工序8：铣削尺寸19上端面；工序9：铣削尺寸15.7上端面；工序10：铣削3015斜面；工序11：铣削10上端面；工序12：钻削5H12圆柱孔；工序13：倒角。加工工艺路线的分析与确定：方案1采用工序集中加工的圆柱，先对其零件进行铣削加工，而后对零件进行钻削加工，这样做的好处是节省零件的加工时间，还能够保证零件的加工精度。适合大批量生产。方案2线对其零件的大面进行铣削加工而后对零件19H8圆柱孔、12H8圆柱孔进行加工，此时加工者2个孔的原因是为了下面的加工提供比较好的定位基准，但其缺点是工序加工较为分散，不适合大批量生产。通过上面对2中加工工艺路线的比较与分析，决定选择方案1。3.3 加工设备、夹具、刀具及量具的选择在进行下面的相关加工和检测工具之前，首先要明确生产类型为批量生产。为了更好的加工出各表面、端面及内孔，保证尺寸的同时保证零件的粗糙度。在对待加工加工之前，需要对使用的机床、采用的刀具、量具和夹具进行相应选择。工序1：铣削尺寸33左端面；将选用X6132卧式铣床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为端面铣刀，测量的工具为游标卡尺。工序2：铣削尺寸36右端面；将选用X6132卧式铣床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为端面铣刀，测量的工具为游标卡尺。工序3：铣削尺寸90左右端面；将选用X6132卧式铣床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为端面铣刀，测量的工具为游标卡尺。工序4：铣削尺寸10C11左端面；将选用X6132卧式铣床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为端面铣刀，测量的工具为游标卡尺。工序5：铣削尺寸10C11右端面；将选用X6132卧式铣床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为端面铣刀，测量的工具为游标卡尺。工序6：铣削尺寸19上端面；将选用X6132卧式铣床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为端面铣刀，测量的工具为游标卡尺。工序7：铣削尺寸15.7上端面；将选用X6132卧式铣床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为端面铣刀，测量的工具为游标卡尺。工序8：铣削3015斜面；将选用X6132卧式铣床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为端面铣刀，测量的工具为游标卡尺。工序9：铣削10上端面；将选用X6132卧式铣床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为端面铣刀，测量的工具为游标卡尺。工序10：钻削19H8圆柱孔；选用Z525立式钻床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为麻花钻、扩孔钻、铰孔钻，测量的工具为游标卡尺。工序11：钻削12H8圆柱孔；选用Z525立式钻床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为麻花钻、扩孔钻、铰孔钻，测量的工具为游标卡尺。工序12：钻削5H12圆柱孔；选用Z525立式钻床进行加工，待加工件装夹在专用夹具上，加工的刀具为麻花钻、扩孔钻、铰孔钻，测量的工具为游标卡尺。工序13：倒角。4 加工余量、切削用量及切削时间的确定4.1 加工余量的确定工序1：铣削尺寸33左端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为3mm。工序2：铣削尺寸36右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为3mm。工序3：铣削尺寸90左右端面；工步1：粗铣尺寸90左右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：半精铣尺寸90左右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序4：铣削尺寸10C11左端面；工步1：粗铣尺寸10C11左端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣尺寸10C11左端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm。工步3：精铣尺寸10C11左端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序5：铣削尺寸10C11右端面；工步1：粗铣尺寸10C11右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣尺寸10C11右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm。工步3：精铣尺寸10C11右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序6：铣削尺寸19上端面；工步1：粗铣尺寸19上端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：半精铣尺寸19上端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序7：铣削尺寸15.7上端面；工步1：粗铣尺寸15.7上端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：半精铣尺寸15.7上端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序8：铣削3015斜面；工步1：粗铣3015斜面；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：半精铣3015斜面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序9：铣削10上端面；工序10：钻削19H8圆柱孔；工步1：钻削19H8圆柱孔底孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：扩削19H8圆柱孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为6.9mm。工步3：铰削19H8圆柱孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.1mm。工序11：钻削12H8圆柱孔；工步1：钻削12H8圆柱孔底孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：扩削12H8圆柱孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为3.4mm。工步3：铰削12H8圆柱孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.1mm。工序12：钻削5H12圆柱孔；工步1：钻削5H12圆柱孔底孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm。工步2：扩削5H12圆柱孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.4mm。工步3：铰削5H12圆柱孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.1mm。工序13：倒角。4.2 切削用量及切削时间的确定工序1：铣削尺寸33左端面；（1）切削深度3mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=53，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序2：铣削尺寸36右端面；（1）切削深度3mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=53，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序3：铣削尺寸90左右端面；工步1：粗铣尺寸90左右端面；（1）切削深度2.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=23，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣尺寸90左右端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=90m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=23，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序4：铣削尺寸10C11左端面；工步1：粗铣尺寸10C11左端面；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=23，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣尺寸10C11左端面；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=90m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=23，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精铣尺寸10C11左端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=100m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=23，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序5：铣削尺寸10C11右端面；工步1：粗铣尺寸10C11右端面；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=23，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣尺寸10C11右端面；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=90m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=23，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精铣尺寸10C11右端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=100m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=23，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序6：铣削尺寸19上端面；工步1：粗铣尺寸19上端面；（1）切削深度2.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣尺寸19上端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=90m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序7：铣削尺寸15.7上端面；工步1：粗铣尺寸15.7上端面；（1）切削深度2.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣尺寸15.7上端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=90m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序8：铣削3015斜面；工步1：粗铣3015斜面；（1）切削深度2.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=7，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣3015斜面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=90m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=7，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序9：铣削10上端面；（1）切削深度3mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为45钢，查询手册，取=80m/min。算一下主轴转动速度，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=10，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序10：钻削19H8圆柱孔；工步1：钻削19H8圆柱孔底孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：扩削19H8圆柱孔；（1）采用的扩孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：铰削19H8圆柱孔；（1）采用的铰孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序11：钻削12H8圆柱孔；工步1：钻削12H8圆柱孔底孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：扩削12H8圆柱孔；（1）采用的扩孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：铰削12H8圆柱孔；（1）采用的铰孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序12：钻削5H12圆柱孔；工步1：钻削5H12圆柱孔底孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=26，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：扩削5H12圆柱孔；（1）采用的扩孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=26，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：铰削5H12圆柱孔；（1）采用的铰孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴的转动速度，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=26，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序13：倒角。5 钻削5H12圆柱孔专用夹具设计5.1 选择定位方案和定位元件5.1.1选择定位方案1、换挡拨叉选择定位方案（1）考虑到本次设计钻床夹具其主要定位面为此次36左端面或者是右端面。经过权衡后选择36右端面进行定位，该端面和夹具体凸台右端面接触，这样能够限制该零件3个方向的自由度。（2）在19H8圆柱孔内插入圆柱销（19H8圆柱孔在进行本工序加工之前已经加工完成），这样能够限制该零件2个方向的自由度。（3）在12H8圆柱孔内插入菱形销（12H8圆柱孔在进行本工序加工之前已经加工完成），这样能够限制该零件1个方向的自由度。完成零件完全定位。本次加工5H12圆柱孔其定位方案选择的是“一面两销”。2、钻模板选择定位方案（1）利用钻模板的下端面和夹具体的上端面相接触，这样能够限制该零件3个方向的自由度。（2）利用钻模板上开设5圆柱孔内插入圆柱销，这样能够限制该零件2个方向的自由度。（3）利用钻模板上开设5圆柱孔（对角线位置）内插入菱形销，这样能够限制该零件1个方向的自由度。完成零件完全定位。本次设计的钻模板其定位方案选择的是“一面两销”。5.1.2选择定位元件1、换挡拨叉选择定位元件通过上面对定位方案的选择，本次设计的夹具对换挡拨叉的定位元件有：夹具体、圆柱销、菱形销。2、钻模板选择定位元件通过上面对定位方案的选择，本次设计的夹具对钻模板的定位元件有：夹具体、圆柱销、菱形销。下图5-1展示夹具的三维造型和平面图。图5-1 钻5H12圆柱孔夹具三维造型及平面图5.2 选择夹紧方案和夹紧元件5.2.1选择夹紧方案1、换挡拨叉选择夹紧方案（1）采用圆柱销、双头螺栓、U型压板、六角螺母对换挡拨叉进行夹紧。（2）为保证零件在加工过程中的稳定性，利用长压板、双头螺栓、六角螺母对工件进行辅助夹紧。2、钻模板选择夹紧方案在对角线方向上采用内六角螺栓对其进行夹紧。5.2.2选择夹紧元件1、换挡拨叉选择夹紧元件通过上面对夹紧方案的选择，本次设计的夹具对换挡拨叉的夹紧元件有：圆柱销、双头螺栓、U型压板、六角螺母、长压板。2、钻模板选择夹紧元件通过上面对夹紧方案的选择，本次设计的夹具对钻模板的夹紧元件有：2个内六角螺栓。5.3 设计夹具体在设计手册深能够看到，夹具体其形式有铸造夹具体，焊接夹具体，锻造夹具体等。本次设计的夹具体将采用铸造夹具体，其夹具体的材料选择实用性很高的灰铸铁HT200。下面的图5-2展示了夹具体三维造型及平面图图5-2 钻5H12圆柱孔夹具夹具体三维造型及平面图5.4 选择导向装置本次夹紧设计的要求是要对被加工的孔进行钻孔加工，最后才能实现图上所要求的加工要求，所以要选快换钻套来用作刀具的导向元件。5.5 计算钻削力钻削5H12的圆柱孔加工机床：Z525立式钻床；刀具：5的麻花钻钻孔切削力根据相关设计资料和设计指南，得钻削力计算方法：其中P代表钻削的力度；t代表钻削的深度,26mm；S代表每轮的转了以后的进给量, 0.1mm；D麻花钻直径, 5mm；HB布氏硬度，220-255HBS，取250HBS。所以钻孔的扭矩：5.6 计算夹紧力。其中：为基本安全系数，取1.5；为加工性质系数，取1.1；为刀具钝化系数，取1.1；为继续切削系数，取1.1；为夹紧力稳定系数，取1.3；为手动夹紧手柄位置系数，取1.0。所以=2.6实际夹紧力应为：。其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，（见机床夹具设计手册）所以取螺栓预紧力。选M8粗牙螺纹双头螺栓，材料为45#钢。则，小于45#钢的许用拉应力，故可M8粗牙螺纹双头螺栓夹紧工件。5.7 分析定位误差论文里面的夹具，定位面就是基准面，这个基准跟误差JB=0没有重合，按照生产的方法，这个面的粗糙度是3.2um，基准位在进行位置移动的时候，产生的误差的大小就是Jw=0.0064。总定位误差dw=JB+Jw=0.0064=0.02（尺寸公差），所以说，设计的这个夹具精确度是达到需要。结论本文介绍了KST1002换挡拨叉的加工工艺及钻5H12圆柱孔夹具设计，本次设计主要的内容主要包含2个方面：1、工艺规程的设计；2；钻8圆柱孔专用钻床夹具的设计。全文共分为五章，第一章是绪论部分，主要介绍了机床夹具的相关知识，为后续的设计提供强有力的技术支撑。第二章主要对零件进行了详细的分析：零件的组成表面、零件的作用及技术要求等。第三章介绍加工工艺路线，对零件生产类型、毛坯、加工工艺路线、加工机器还有加工刀具进行了相应的选择和确定。第四章对每一步工序的切削用量和加工时间进行了计算。第五章是对专用夹具进行设计，对零件的定位方案和夹紧方案进行了相应的设计、选择与分析，对定位元件夹紧元件进行了确定等等。第课程设计是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是大家都希望看到的也正是我进行设计的目的所在。致谢课程设计写到这里总算是快要结束了，本次设计尤其要谢谢我的指导老师，刚开始拿到这个题目的时候，我觉得它太难了，不知道该从哪个方面开始，又不好意思请教老师。我的指导老师了解到我的这种情绪之后，对我的说明书书写方向，还有书写的大纲，给出了指导意见。这样我才能将说明书的头开下来了。后夹具设计的过程中，也遇到了一些问题，但是在老师的鼓励、同学的帮助以及自己的努力下，一个一个克服了。在这里我要感谢老师。另外，对于我的同学们，我也要感谢你们，正是因为有你们的指导、帮助和陪伴，我才能坚持下来。谢谢！参考文献1王光斗，王春福.机床夹具设计手册S.燕山大学出版社，1999.2符炜.切削加工手册S.湖南科学技术出版社，2001.3吴宗泽.机械零件设计手册S.机械工业出版社，2004.4龚安定，蔡建国.机床夹具设计原理M.西安:陕西科学技术出版社，1981.5郑修本.机械制造工艺学M.北京:机械工业出版社，2000.6陶济贤，谢明才.机床夹具设计M.北京:机械工业出版社，1986.7李庆涛.机床夹具设计M.北京:机械工业出版社，1984.8王季琨，沈中伟，刘锡珍.机械制造设计工艺学M.天津大学出版社，1984.9倪森寿.机械制造工艺与装备M.化学工业出版社，2002. 10魏抗民，王晓宏.机械制造工艺装备M.重庆大学出版社，1998.11李洪.机械加工工艺手册S.北京出版社，1990.12刘文剑.夹具工程师手册S.黑龙江科学技术出版社，1992.13艾兴，肖时刚.切削用量简明手册S.机械工业出版社，2000.14孙本绪，熊万武.机械加工余量手册S.国防工业出版社，1980.15王启平.机械机造工艺学M.哈尔滨工业大学出版社，2000.16刘守勇.机械设计工艺与机床夹具M.北京:机械工业出版社，2001.17薛源顺.机床夹具设计M.北京:机械工业出版社，2002.
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