花键套零件的夹具设计

前言夹具设计作为高等工科院校教学的基本训练科目，在毕业设计中占极其重要的位置。夹具结构设计在加深对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。因此，选择轴套的夹具设计能很好的综合考查我们大学三年来所学知识。夹具是工艺装备的主要组合部分，在机械制造中占有重要地位，夹具对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，缩短产品生产周期等都具有重要意义。随着先进制造技术的发展和市场竞争的加剧，传统的夹具设计方式已成为企业中产品快速上市的瓶颈，各企业迫切需要提高夹具设计的效率。通过设计巩固所学知识，掌握机械制造设计的一般方法和程序。熟悉设计过程即注意事项，在设计的过程中，学习一些专业前沿知识和设计经验。具体任务如下：1、培养学生综合运用所学基础课、专业基础和专业课的知识，分析和解决加工过程技术问题的工作能力。2、巩固、深化和扩大所学基本理论、基本知识和基本技能。3、理论分析的能力、制定设计或试验方案的能力、设计技计算和绘图的能力、计算机应用能力、撰写论文和设计说明书的能力等等。4、培养学生的创新能力和团队精神，树立良好的学术思想和工作作风在这其中，由于水平有限，缺点和错误在所难免，恳请老师批评指正！目 录一、花键套工艺设计1零件的分析1毛坯的选择1基准的选择2拟定机械加工工艺路线2定机械加工余量、工序尺寸及公差3选择机床设备及工艺设备4确定切削用量及用时5填写工艺卡片16二、轴套夹具设计说明书17（一）零件本工序的加工要求分析17（二）套类零件的材料和毛坯的选17（三）拟订工件定位方案和选择定位元件18（四）确定引导或对刀元件19（五）确定夹紧方案、选择夹紧元件20 （六）确定夹具体、绘制夹具结构总图20（七）设计小结21（八）参考文献书目22一、花键套零件工艺设计零件的工艺分析1.1 零件的功用、结构及特点花键套是变速箱的重要零件。其外锥表面对内花键孔的轴线保证同轴，这样花键套在与花键轴联接时可以满足对中的要求，使花键孔较好的起到传递转矩和运动的功能。内花键孔的外径尺寸和槽两侧尺寸精度都有较高的要求，在完成花键孔的拉削加工后，一般都是以它作为定位基准，来加工下道工序内容。花键套与花键轴联接时其他表面配合部分有较细的表面粗糙度。1.2 花键套的技术要求1.1.1 花键套的主要基准是 250.0065mm 外圆轴线。1.1.2 外圆锥 mm 表面对 250.0065mm 内孔轴线的径向跳动公差为 0.02mm，03.4粗糙度 Ra0.8m。1.1.3 内花键孔 mm 表面对 250.0065mm 外圆轴线的同轴度公差为 0.01mm，018.6粗糙度 Ra1.6m。1.1.5 普通外螺纹的中径、顶径的公差带的偏差代号为 g，公差等级为 6 级。1.1.6250.0065mm 外圆表面粗糙度为 Ra0.8m。毛坯的选择2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差因零件的材料为 45 钢，要求生产 1 见，属于小批量生产。花键套的尺寸为3486，且有较多不需要切削加工表面，所以毛坯的制造选用自由锻造。2.2 确定毛坯的技术要求2.2.1 锻件不应有裂缝，锻件表面应清除毛刺、披缝结瘤和粘砂等。2.2.2 调质处理：硬度 235HBS，以消除内应力，改善切削加工性能。2.2.3 未注倒角的为 145。2.3 绘制毛坯图在各加工表面上加上机械加工余量（2mm） ，绘制毛坯图，并标注尺寸和技术要求。 见附录基准的选择3.1 加工部位基准的选择该零件图中较多尺寸都以 250.0065mm 外圆为设计基准。在拉削之后，以花键孔及端面作为定位基准，根据粗、精基准面选择确定加工表面基准如下表：表 3-1 加工部位基准的选择序号 加工部位 基准选择1 34-0.030mm 外圆、16mm 孔 毛坯外圆2 250.0065mm 外圆 34-0.030mm 外圆及端面3 250.0065mm 外圆、镗 12mm 花键孔 34-0.030mm 外圆及端面4 34-0.030mm 外圆、27mm 外圆、车锥面、21mm 花键孔 250.0065mm 外圆及端面5 拉花键孔 12mm 孔轴线及端面6 退刀槽、螺纹 M271.5-6g 花键孔及端面磨 250.0065mm 外圆磨 34-0.030mm 外圆7磨外圆锥面花键孔及端面拟订机械加工工艺路线4.1 确定各加工表面的加工方法根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度要求选定如下加工方法： mm、扩和018.6孔口倒角。12mm 孔和 21mm 孔加工方法为镗。花键套 250.0065mm 外圆、mm 外圆和外锥面采用车削。03.4表 4-1 拟订加工路线如下：工序号工序名称 工序内容加工车间 工艺装备10 下料 3892mm 准备夹毛坯外圆，车端面，粗车外圆 34-0.030mm 毛坯外圆至 36.8-0.030mm，长度大于 50mm。20 车钻 15 孔深 42mm.金工 C6132三爪卡盘夹 34-0.030mm 毛坯外圆，车端面总长大于 87mm。30 车 粗车 250.0065mm 毛坯外圆. 金工 C6132三爪卡盘40 热处理 调质 235HBS 热处理夹 34-0.030mm 毛坯外圆,半精车 250.0065mm外圆毛坯至 25.30.0065mm。50 车镗 12 花键内孔至 13.5mm,孔口倒角 145金工 C6132三爪卡盘夹 250.0065mm 毛坯外圆，车端面保证总长 86mm。半精车 34-0.030mm 外圆毛坯,60 车精车 M271.5 外圆至尺寸要求，镗 21mm 孔，金工 C6132三爪卡盘续表 4-1工序号工序名称 工序内容加工车间 工艺装备60 车 孔口倒角 145。精车 1：8 锥面，留磨量 0.3 mm。 金工 C6132三爪卡盘70 拉 以 13.5 mm 孔及端面为基准拉花键孔至尺寸精度要求。 金工 拉床L6110以花键孔及端面为基准切槽 21 和 62。80 车 外圆各处倒角。车螺纹 M271.5-6g. 金工 C6132花键心轴以花键孔及端面为基准磨 250.0065mm 外圆，90 磨 磨 34-0.030mm 外圆至尺寸要求， 金工 M1200花键心轴磨 1：8 外圆锥面至尺寸要求。100 检验 按图样要求检验。 检验 检具4.2 工艺分析4.2.1 该花键套由于是小批量生产，在工序过程的安排上遵循了集中与分散相结合的原则，大部分路线都采用了通用和工艺装置。4.2.2 在拉削过程中以 mm 内孔和 35mm 长度左端面作为定位基准，所以在半精车018.6工序中要保证 mm 内孔和端面位置度的要求，加工时要注意工艺要求。018.4.2.3 工序 60 花键拉削后，在后续的工序均以它作为加工的定位基准，修整250.0065mm 外圆和 1：8 外锥面，对花键孔的同轴度的位置精度。4.2.4 工序 80 磨锥面中即要保证 1：8 外锥面的锥度精度，有要控制 mm 外圆长03.4度 10mm，因锥度较大，每磨小径 0.12mm 左右时就要涉及到长度 1mm 的误差。4.2.5 花键套的热处理工序，调质处理主要目的是使零件可获得良好的综合机械性能确定机械加工余量、工序尺寸及公差5-1 机械加工余量、工序尺寸及公差根据以上所诉可列机械加工余量、工序尺寸及公差参数如下表所示：表 5-1 机械加工余量、工序尺寸及公差工序号 内容 单边余量 （mm） 工序尺寸（mm） 表面粗糙度（Ra/m）粗车 mm 外圆及端面03.40.6 03.861.620钻 mm 孔18.067.5 1.051.630 粗车 250.0065mm 外圆及端面 5 28 0.8续表 5-1工序号 内容 单边余量 （mm） 工序尺寸（mm） 表面粗糙度（Ra/m）精车 250.0065mm 外圆及端面 0.15 065.320.850镗 12mm 孔 0.75 .11.660 精车 34-0.030mm 外圆及端面 1.1 10 1.6车 27mm 外圆 1.5 271.6车 30mm 长 1：8 锥面 1.5 30 1.6镗 21mm 孔 1.25 11.670 拉花键孔 3.25 20 1.6车 M271.5-6g 螺纹 1.96 M271.5-6g 1.6切 21mm 槽 0.5 065.321.680切 62mm 槽 1 .1.6磨 250.0065mm 外圆 0.15 065.20.8磨 mm 外圆03.40.15 3.41.690磨 1：8 外圆锥面 0.15 30 1.6选用机床设备及工艺装备根据以上所诉可列机床设备及工艺装备如下表所示：表 6-1 机床设备及工艺装备工序号 内容 设备粗车 mm 外圆及端面03.4C6132 卧式车床、P10 外圆车刀、游标卡尺、专用夹具钻 mm 孔18.06 14mm 标准麻花钻扩 mm 孔. 15mmP10 扩孔钻20孔口倒角 P10 倒角车刀续表 6-1工序号 内容 设备30 粗车 250.0065mm 外圆及端面 C6132 卧式车床、P10 外圆车刀、游标卡尺、专用夹具精车 250.0065mm 外圆及端面 C6132 卧式车床、P10 外圆车刀、游标卡尺、专用夹具50镗 12mm 孔 T68 卧式铣镗床、硬质合金刀头、专用夹 具精车 34-0.030mm 外圆及端面 C6132 卧式车床、P10 外圆车刀、游标卡尺、专用夹具60车 27mm 外圆 C6132 卧式车床、P10 外圆车刀、游标卡尺、专用夹具车 30mm 长 1：8 锥面 C6132 卧式车床、P10 外圆车刀、游标卡尺、专用夹具镗 21mm 孔 T68 卧式铣镗床、硬质合金刀头、专用夹 具70 拉花键孔 L6132 卧式拉床、专用夹具、六孔花键拉 刀车 M271.5-6g 螺纹 M1432 万能磨床、白刚玉砂轮、花键心轴80 切 21、62 槽 M1432 万能磨床、白刚玉砂轮、花键心轴磨 250.0065mm 外圆 M1432 万能磨床、白刚玉砂轮、花键心轴磨 mm 外圆03.4M1432 万能磨床、白刚玉砂轮、花键心轴90磨 30mm 长 1：8 锥面 M1432 万能磨床、白刚玉砂轮、花键心轴确定切削用量及基本工时7.1 工序 20 粗车 mm 外圆及端面，钻、扩 mm 孔，孔口倒角。03.4018.67.1.1 粗车 mm 外圆及端面0.7.1.1.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 0.6mm，一次走刀加工完成，ap=0.6mm。7.1.1.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 C6132 卧式车床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46mm/r.7.1.1.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。（7-1）kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02. 466=89m/min7.1.1.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw （7-2）=100089/50r/min =557r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=500r/min.所以实际的切削速度 Vc=89m/min.7.1.1.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=50mm，端面车刀选用主偏角 kr=90,背吃刀量 ap=0.6mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 （7-3）infyL= 146.052=0.22min7.1.1.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min.7.1.2 钻 mm 孔至 14 mm018.6018.7.1.2.1 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 C6132 卧式车床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46mm/r。7.1.2.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。故 kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02.0466=20m/min7.1.2.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=100020/50r/min=455r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=350r/min.所以实际的切削速度Vc=25.6m/min.7.1.2.5 计算基本时间 T 基本。被加工孔长度 L=50mm，切人量 y=d0/2cot+(12)=14/2cot60+(12)mm=5.26.2mm(式中 d0 为钻头直径（mm） ， 为钻头半顶角，常为60),查3表 5-111 得切人量 y=6mm,切出量=4m。T 基本 infyL= 146.05=0.37min7.1.2.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得变换刀架时间为 0.8min，变速或变换进给量 0.02min，启动调节切削液为 0.05min，共计 T 辅助=0.12min.7.1.3 扩 mm 孔至 15 mm。018.6018.7.1.3.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 0.5mm，一次走刀加工完成，ap=0.5mm。7.1.3.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 C6132 卧式车床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.49mm/r.7.1.3.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。故kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02. 496=1100m/min7.1.3.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=10001100/50r/min=1150r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=1000r/min.所以实际的切削速度Vc=83.8m/min.7.1.3.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=50mm，端面车刀选用主偏角 kr=90,背吃刀量 ap=0.6mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 infyL= 146.052=0.05min7.1.3.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min.7.1.4 孔口倒角：查2表 2-11 取 n=700r/min，T 基本时间=0.03min，T 辅助时间=0.08min。7.2 工序 30 粗车 25 mm 外圆及端面065.7.2.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 5mm,两次走刀加工。ap=2.5mm7.2.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 C6132 卧式车床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46mm/r。7.2.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。故kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02. 466=71.85mm/r7.2.4 确定机床主轴转速 n.n=1000Vc/dw=457r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速 n=350 所以实际的切削速度 Vc=45.8m/min7.2.5 计算基本时间 T 基本,切削加工长度 35,端面车刀选用主偏角 kv=90,背吃刀具ap=2.5,查表得切入量及切出量 y+=2mm，T 基本 2infyL=246.035=0.46min7.2.6 辅助时间 T 辅助, 查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min,启动机床时间为0.02min,启动调节切削液为 0.05min 取量具并测量尺寸为 0.5min,T 辅助=1.44min。7.3 工序 50 精车 25 0.0065mm 外圆及端面、镗 12mm 孔7.3.1 精车 25 0.0065mm 外圆及端面7.3.1.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 0.15mm，一次走刀加工完成，ap=0.15mm。7.3.1.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 C6132 卧式车床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46mm/r.7.3.1.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02.0466=109.6 m/min7.3.1.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=1000109.6/50r/min=697r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=500r/min.所以实际的切削速度 Vc=65.4 m/min。7.3.1.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=35mm，端面车刀选用主偏角 kr=90,背吃刀量 ap=0.15mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 infyL=146.0523=0.16min7.3.1.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min.7.3.2 镗 12mm 孔7.3.2.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 0.75 mm，一次走刀加工完成，ap=0.74mm。7.3.2.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.30.4mm/r，根据 T68 卧式万能铣镗床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.37 mm/r。7.3.2.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02.0746=93.1 m/min7.3.2.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=100093.1 /50r/min=593r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=500r/min.所以实际的切削速度 Vc=65.4 m/min7.3.2.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=35mm，选用硬质合金镗刀刀头,背吃刀量 ap=0.15mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 infyL= 2146.0523=0.4min7.3.2.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min。7.4 工序 60 精车 外圆、精车 27mm 外圆、精车 30mm 长外圆锥面、镗 21mm 孔，03.4孔口倒角。7.4.1 精车 外圆03.7.4.1.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 2mm，一次走刀加工完成，ap=2mm。7.4.1.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 C6132 卧式车床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46mm/r.7.4.1.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02.466=75m/min7.4.1.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=100075/50r/min=477r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=350r/min.所以实际的切削速度 Vc=62.3 m/min。7.4.1.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=46mm，端面车刀选用主偏角 kr=90,背吃刀量 ap=2mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 infyL=146.0352=0.3min7.4.1.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min.7.4.2 精车 27mm 外圆7.4.2.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 1.5mm，一次走刀加工完成，ap=1.5mm。7.4.2.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 C6132 卧式车床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46mm/r.7.4.2.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02. 466=77m/min7.4.2.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=100077/50r/min=493r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=350r/min.所以实际的切削速度Vc=49.5m/min。7.4.2.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=10mm，端面车刀选用主偏角 kr=90,背吃刀量 ap=1.5mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 infyL=146.0352=0.07min7.4.2.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min.7.4.3 精车 30mm 长外圆锥面7.4.3.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 1.25mm，一次走刀加工完成，ap=1.25mm。7.4.3.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 C6132 卧式车床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46mm/r.7.4.3.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02.0466=79.7m/min7.4.3.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=100079.7/50r/min=507r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=500r/min.所以实际的切削速度 Vc=89m/min。7.4.3.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=30mm，端面车刀选用主偏角 kr=90,背吃刀量 ap=1.25mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 infyL=146.0523=0.14min7.4.3.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min.7.4.4 镗 21mm 孔7.4.4.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 3 mm，一次走刀加工完成，ap=3mm。7.4.4.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.30.4mm/r，根据 T68 卧式万能铣镗床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.37 mm/r。7.4.4.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-110 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02. 764=79 m/min7.4.4.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=100079 /50r/min=503r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=500r/min.所以实际的切削速度 Vc=55.3 m/min。7.4.4.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=46mm，选用硬质合金镗刀刀头,背吃刀量 ap=3mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 infyL=137.05246=0.26min7.4.4.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min。7.4.5 孔口倒角查2表 2-11 取 n=700r/min，查表22-19 得，T 基本时间=0.03min，T 辅助时间=0.08min。7.5 工序 70 拉花键孔7.5.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 3.25mm，一次走刀加工完成，ap=3.25mm。7.5.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 T68 卧式万能铣镗床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46 mm/r。7.5.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-115 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02.04636=1250 m/min7.5.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=10001250 /50r/min=759r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=750r/min.所以实际的切削速度Vc=78.5m/min。7.5.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=86mm，六孔花键拉刀,背吃刀量 ap=3mm,查3表 5-119 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 infyL=146.07528=0.26min7.5.6 确定辅助时间 T 辅助。查2表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min。7.6 工序 80 切槽 21mm、62mm、车 M271.5-6g 螺纹，各处倒角7.6.1 切槽 21mm7.6.1.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 1mm，一次走刀加工完成，ap=0.5mm。7.6.1.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 T68 卧式万能铣镗床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46 mm/r。7.6.1.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-115 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02. 466=91.3 m/min7.6.1.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=100091.3 /50r/min=581r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=500r/min.所以实际的切削速度Vc=65.4m/min。7.6.1.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=2mm，2mm 宽切槽刀,背吃刀量ap=0.5mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 infyL= 146.052=0.02min7.6.1.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min。7.6.2 切槽 62mm7.6.2.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 2mm，三次走刀加工完成，ap=1mm。7.6.2.2 确定进给量 f。查3表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 T68 卧式万能铣镗床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46 mm/r。7.6.2.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-115 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。kvfapTCVcyxM= 0.771.180.80.811.035.015.02.466=83.8 m/min7.6.2.4 确定机床主轴转速 n。n=1000Vc/dw=100083.8 /50r/min=533r/min查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=500r/min.所以实际的切削速度Vc=65.4m/min。7.6.2.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=6mm，2mm 宽切槽刀,背吃刀量 ap=1mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 3infyL= 1346.052=0.09min7.6.2.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.51 min。7.6.3 车 M271.5-6g 螺纹7.6.3.1 确定背吃刀量 ap。端面总加工余量为 1.96mm，四次走刀加工完成，分别为ap1=0.8mm，ap2=0.6mm,ap3=0.4 mm,ap4=.016mm。7.6.3.2 确定进给量查表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 T68 卧式万能铣镗床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46 mm/r。7.6.3.3 确定切削速度 Vc。查3表 5-115 得 Cv=242，m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数 kMv=0.77,kHv=1.18,khv=0.8,ktV=0.81,ktv=1.0, 刀具寿命选 T=60min。kvfapTCVcyxM1= 0.771.180.80.811.035.015.02. 4686=85 m/min kvfapTCVcyxM2= 0.771.180.80.811.035.015.02. 466=89 m/min kfapTCvVcyxM3= 0.771.180.80.811.035.015.02. 466=95 m/min kvfapTCVcyxM4= 0.771.180.80.811.035.015.02.0466=109 .6 m/min7.6.3.4 确定机床主轴转速 n。541r/min1567r/min2605r/min3689r/minn4查2表 2-11 得相近较小的机床转速为 n=500r/min.所以实际的切削速度Vc=70.7m/min。7.6.3.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=10mm，螺纹刀,背吃刀量 ap=0.8mm,查3表 5-111 得切出及切人量 y+=2mm。T 基本 4infyL=416.052=0.5min7.6.3.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.58min。7.7 工序 90 磨 mm 外圆、磨 250.0065mm、磨 30mm 长外圆锥面03.47.7.1 磨 mm 外圆0.7. 7.1.1 确定背吃刀量 ap。外圆总加工余量为 0.3mm，一次走刀加工完成，ap=0. 15mm。7.7.1.2 确定进给量查表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 M1432 万能磨床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46 mm/r。7.7.1.3 查3表 5-11 得 Vc=2440mm/ 1min7.7.1.4 查3表 5-5 得 n=16707.7.1.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=33mm,ap=0.15, y+=2mm。T 基本 infyL=0.05min7.7.1.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min。7.7.2 磨 250.0065mm7.7.2.1 确定背吃刀量 ap。外圆总加工余量为 0.3mm，一次走刀加工完成，ap=0.15mm。7.7.2.2 确定进给量查表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 M1432 万能磨床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46 mm/r。7.7.2.3 查3表 5-11 得 Vc=2440mm/ 1min7.7.2.4 查3表 5-5 得 n=16707.7.2.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=10mm，ap=0.15，y+=2mm。T 基本 infyL=0.02min7.7.2.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min。7.7.3 磨 30mm 长外圆锥面7.7.3.1 确定背吃刀量 ap。外圆总加工余量为 0.3mm，一次走刀加工完成，ap=0.15mm。7.7.3.2 确定进给量查表 5-111 得 f=0.40.5mm/r，根据 M1432 万能磨床的横向进给量查2表 2-11 取 f=0.46 mm/r。7.7.3.3 查3表 5-11 得 Vc=2440mm/ 1min7.7.3.4 查3表 5-5 得 n=16707.7.3.5 计算基本时间 T 基本。切削加工长度 L=30mm， ap=0.15，y+=2mm。7.7.3.6 确定辅助时间 T 辅助。查3表 2-19 得装夹工件时间为 0.8min，启动机床为0.02min，启动调节切削液为 0.05min，取量具并测量尺寸为 0.5min,共计 T 辅助=1.37min。填写工艺卡片夹具设计部分（一）零件的工艺分析1.1 套类零件的功用及结构特点1.1.1 套类零件是机械中常见的一种零件，通常起支承或导想作用。它的应用范围很广，如支承旋转轴上面的各种形式的轴承，夹具上引导刀具的导向套、模套的导套，内燃机上的气缸套及液压缸等。1.1.2 由于轴套类零件的结构和尺寸有着很大的差异，但在结构上仍有共同的特点：零件的主要表面为同轴度要求较高的内外旋转表面，零件壁的厚度较薄且易变形，零件的长度一般都大于直径。其主要技术要求为：6 孔对轴套内孔的平行度公差为 0.08mm，粗糙度 Ra 为 12.5m。1.2 孔的技术要求套类零件的主要表面是孔和外圆，其主要技术要求如下：1.2.1 孔的技术要求孔是套类零件起支承或导向作用最主要的表面。孔的精度一般为 IT7，精密轴套为 IT6.孔的形状精度应控制在孔径公差以内，一些精密套类零件控制在孔径公差的 1/2-1/3。对于长套筒，除了圆度要求以外，还应有圆柱度要求。为了保证零件的功用和提高起耐磨性，孔的表面粗糙度为 Ra 值为 m16.052，要求高的表面粗糙度值达 m04.。1.2.2 外圆表面的技术要求外圆表面是套筒的支承面，长采用过盈配合或过渡配合同箱体或机架上的孔相连接。外径尺寸精度通常取 IT6-IT7，形状精度控制在外径尺寸公差以内，表面粗糙的 Ra 值达m63.05。1.2.3 孔有外圆轴线的同轴度要求当孔的最终加工方法是通过将套筒装入机座后合件进行加工的，其套筒内、外圆间的同轴度要求可以低一些；若最终加工是在装入机座钱完成，则同轴度要求较高，一般为 05.1.。1.2.4 孔轴线与端面的垂直度要求套筒的端面若在工作中承受轴向载荷，或虽不承受载荷，但在装配工加工中作为定位基准时，端面与孔轴线的垂直度要求较高，一般为 m05.1.。（二）套类零件的材料和毛坯的选2.1.套类零件一般用钢、铸铁、青铜或黄铜制成。有些滑动轴承采用双金属结构，用心铸造法在钢或铸铁内壁上浇铸巴氏合金等轴承合金材料，既可节省贵重的有色金属，又能提高轴承的寿命。对于一些强度和硬度要求较高的套筒（如镗床主轴套筒、伺服阀套） ，饿选用优质合金钢，如 40CrNiMoA、18CrNiWA 等。2.2.套筒的毛胚选择与其材料、结构、尺寸及生产批量又关。孔径小的套筒一般选用热轧或冷拉棒料，也可以采用实心铸件；孔径较大的套筒长选择无缝钢管或带孔的铸件或锻件。达批量生产时,采用冷拉压和粉末冶金等先进毛胚制造工艺,既可节约用材,又可提高毛胚精度及生产率。（三）定位方案及定位元件的选择和设计3.1 定位方案工序基准面 B 在侧面及 18mm 孔的轴线按基准重合原则选 B 面及 18mm 孔为定位基准。限制四个自由度 、 、y、z。台阶面限制 3 个自由度 ，由于 18mm 孔的 xyz、 、轴线与 B 面垂直度 =0.02mm，18H7（ mm）与 18mm 的最小间隙 =0.02mms直0.128 minx两者相等，满足 L + 的条件，因此一批工件在定位心轴上安装时不会产生干涉现象，minx这种定位属于重复定位。定位心轴的右上部钻孔略比阶轴 6mm 孔大，用来让刀和避免钻孔的毛刺始于妨碍工件的装卸。3.2.定位元件的设计根据定位方案，设计定位元件，18H7（021.8）孔采用圆柱心轴定位，两端用加紧螺母来夹紧。根据【】表 7-43 所示选择配合，圆柱心轴的直径及公差 18f6（016.278）mm。3.3 定位误差计算圆柱心轴与工件 18H7（021.8）孔的配合为 18H7/f6,影响位置精度的定位误差为：BYD根据基准分析， 0B，利用上述定位方案，根据【1】表 7-12 所示定位简图可得：mdD016.)2.01.(2此值小于工件相应位置度公差的三分之一，即：mD 7.)3/.(06.圆柱心轴两侧实施定位夹紧，具有定心作用。采用该定位方式，本道工序的工序尺寸的制造误差不影响 718H孔的位置度，次定位方案能满足加工要求。（四）导向方案及导向元件的选择和设计4.1 导向方案选择导向方案如上图所示。由于零件的生产为大批量生产，考虑到钻套磨损后可以更换，所以选择标准结构的可换钻套。钻套至工件表面的距离按 d=57.5mm 选取。考虑本加工工序加工时钻钻头较细，为防止切屑将钻头别断，应有足够的排屑空间，故钻头至工件表面的距离取 6mm。4.2 导向元件的设计衬套与钻模板的配合选 H7/n6，钻套与衬套的配合选 F7/m6。因此，根据表 7-32 确定可换钻套为 6F710m620 JB/T8045.2-1995。根据 【1】表 7-35 确定可换衬套为A1020 JB/8045.4-1995。4.3 导向误差计算由于工件以夹具上的 18f6 圆柱面等为限位基面，工件 18H7 孔端并未用来定位，故查【1】表 7-39 计算精度公式中的 L、 均不存在，若以 T 为导向误差，则公式为：T=K（d3-d2）/2+K（d-d1）/2+me+P(d-d1)(h+b)/2式中：d钻套内孔最大直径，由 H（ ）知，d=6mm018.6d1-钻头最小直径，按 GB/T613 5.21996,钻头直径公差为 h7，故d1=5.982mmd2-可换钻套外径的最小尺寸，由【1】表 7-32 知，d2=10.006mm；d3-固定衬套内孔的最大直径，由【1】表 7-35 知，d3=10.028mm；e-可换钻套内外径轴线的偏心量，e=0.004mm（按同轴度公差 0.008mm 算的） ；l=28mm；h=6mm；b=23mm；由【1】表 7-39 中查得 K=0.5，m=0.4，P=0.35.将各参数带入上式得r=0.0316mm1/3*0.2mm=0.067mm（能满足位置度要求）4.4 切削力及夹紧力的计算有参考文献3表 1-2-7 查得切削公式： 7120.46.70.3/fFDfkpmfr式 中 、查表 1-2-8 得 kp= =0.95mm.6()9HB即 =1.98069Nf实际所需夹紧力由参考文献3表 1-2-1 得Wx= xkfF安全系数可按下式计算：K= （式中 为各种因素的安全系数）见参考文献0k123456k0k63表 1-2-1 得 K= .1.02.31.25所以 Wk= 984FN由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使夹具结构简单操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构取 K=2.25 =0.16 =0.21m2螺旋夹紧时产生的夹紧力有 212()5830gLWtNHf式中参数有参考文献3可得、 、 、 、d= ，其中 L=80mm、19.325.67190230161，由上述计算得 80mWk因此采用该夹紧机构工作是可靠的4.5 误差分析与计算4.5.1 该夹具与侧面和轴套内孔为定位基准，要求保证孔轴线与右侧面间尺寸公差为满足工序的加工要求，必须使工序中误差和等于或小于该工序所规定的工序尺寸。4.5.2 孔与左侧面成线性尺寸，根据国家标准的规定，有参考文献3可得：定位误差：定位尺寸公差=0.2mm，在加工尺寸方向上投影方向与加工方向垂直，即M=0夹紧安装误差：对于工序尺寸的影响均小 ，即ji=0磨损造成的加工误差m 通常不超过 0.003mm。夹具相对刀具误差：钻套孔之间的距离公差按工件相应尺寸公差的五分之一。即DA=0.04mm，误差总和=j=w=0.245mm0.4mm。从以上分析可得所设计的夹具其能够满足零件的加工精度要求。（五）夹紧方案5.1 由于工件是小批量生产，通常简单手动夹紧装置轴套的轴向刚度比较好，因此夹紧力指向限位制面，采用圆柱心轴、常开口的垫圈的螺旋夹紧机构，使工件装卸、制造方便。（六）确定夹具体、绘制夹具体说明结构总图6.1 夹具体的设计定位心轴及钻模板均安装在夹具体上，夹具体的侧面作为安装面，此方案结构紧凑、安装稳定、刚性好，夹具体采用型材夹具体的钻模。钻模刚性好、重量轻、取材容易、制造周期短、成本较低。6.2 绘制零件图（见附录）6.3 绘制夹具结构总图（见附录）6.4 夹具设计及操作说明本夹具用于钻床上加工轴套上端面的孔，工件的侧面和轴套内孔为定位基准，采用手动心轴旋转机构夹紧工件，该夹紧装置操作简单、紧可靠。设计小结毕业设计是毕业前的一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过本次设计，对拨叉的加工工艺及其夹具设计分析，对工艺和夹具设计有了进一步认识，从书上的理论知识转换到实际运用，是一个漫长而艰苦的过程，在设计过程中遇到了很多自己不能独立解决的问题，在刘老师的指导下，问题得以一一解决。在本次设计中，对零件的工艺分析是整个设计的前提，一个好的工艺规程应考虑加工工艺装备等，如工序的合理性、工人的劳动强度等。设计夹具时综合分析夹具发展现状，即高精、高效、经济。通过本次毕业设计，使我更加系统化的了解本专业生产产品的基本流程。也让我意识到自己的能力远远不足，还需要进一步的加强学习。尤其是在社会中的经验。在这次毕业设计中，由于时间紧迫，可能还有有很多地方都不足的地方，同时也遇到不少困难，但是有韩老师和徐教授的精心知道，让我能够顺利的完成本次设计。希望在以后的人生道路中，我会去更加勤勤恳恳的努力学习，把老师们的教导记在心上，在以后的工作中把设计中的那种细心与认真保持下去，为未来工