车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计模板.doc

毕业设计说明书
Biyeshejishuomingshu

地 市： 三 门 峡 职 业 技 术 学 院
准考证号： 12100291
姓 名： 彭 康 康

河南省高等教育自学考试

高等教育自学考试
毕业设计任务书

一、 题目 机械CA6140拨叉零件加工工艺及夹具设计
二、 本步骤自 年 05月10日起至 年 9月 30日止
三、 进行地点 三门峡职业技术学院
四、 内容要求
1、拨叉零件作用和工艺分析
2、工艺规程设计
3、确定毛坯制造形式
4、基准选择、制造工艺路线
5、夹具设计

指导老师：任慧娟
同意日期：

目 录

机械CA6140拨叉零件加工工艺及夹具设计 1
ABSTRACT 2
前 言 3
一、设计目标 4
二、零件分析 4
2.1零件作用： 4
2.2 零件工艺分析： 4
三、工艺规程设计 5
3.1 确定毛坯制造形成 5
3.2 基准选择 5
3.3 制订工艺路线 5
3.4 机械加工余量 6
3.5 确定切削用量及基础工时 7
四、夹具设计 15
4.1.提出问题 16
4.2.设计思想 16
4.3、夹具设计 16
4.3.1、定位分析 17
4.3.2、切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度计算 17
4.3.3、夹具操作说明 19
结 论 20
致 谢 21
参考文件 22
械加工工序卡片 23
附录 29

机械CA6140拨叉零件加工工艺及夹具设计
摘 要
　　 CA6140车床拨叉它在车床变速机构中关键起换档，和其它零件配合，在改变转速时候承受轻微载荷，所以加工时应该确保本零件关键工作表面符合技术要求。对于零件而言，尽可能选择不加工表面作为粗基准。而对有若干个不加工表面工件，则应以加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作粗基准。所以φ60孔端面和φ25H7孔垂直度公差为0.1mm，所以先把加工φ25孔表面和孔精加工出来，再以它为精基准加工别面，比如铣φ60孔和端面、铣槽等。同时，在设计夹具时候要考虑定位基准和加紧机构。在设计中长销限制4个自由支撑钉限制1个和 侧板限制1个；螺母和心轴配适用来加紧零件，开口垫片可实现大批量和中批量生产。

　　关键词 ： 定位元件 ,加紧机构 ,定为基准 ,自由度

Topic: the design process and fixture CA6140 lathe fork
parts
ABSTRACT
CA6140 lathe fork which is located mainly on shift lathe transmission mechanism, coordination and other parts, withstand slight load when changing the speed, so the processing should be an important work to guarantee the surface of the parts meet the technical requirements. For parts, as far as possible to choose not processing surface as a rough benchmark. While the workpiece several not processing surface, should be based on the machined surface relative not processing surface position with high precision for the benchmark crude. So the 60 hole surface and the verticality of φ 25H7 tolerance is 0.1mm, so the processing surface and hole machining 25 holes, and then its fine base for other surface machining, such as milling φ 60 hole and end face, milling etc.. At the same time, in the design of fixture time to consider positioning and clamping mechanism. In the design of the long pin limit of 4 degrees of freedom, supporting nail limit 1 and side limit 1; nuts and mandrel with used to intensify parts, opening gasket can realize batch and batch production. Keywords: positioning element clamping mechanism as the benchmark of freed

KEY WORDS：setting element，Clamping mechanism，As a benchmark，free degree

前 言

经过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学专业课得以巩固、复习及实用，在理论和实践上有机结合；使我们对各科作用愈加深刻熟悉和了解，并为以后实际工作奠定坚实基础！
在些次设计中我们关键是设计CA6140拨叉铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组组员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量书籍，而且得到了相关老师指点，在此表示感谢！
9月

一、设计目标
机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行一项教学步骤；在老师指导下，要求在设计中能初步学会综合利用以前所学过全部课程，而且独立完成一项工程基础训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。经过课程设计达成以下目标：
1、能熟练利用机械制造工艺学基础理论和夹具设计原理知识，正确地处理一个零件在加工中定位，夹紧和合理制订工艺规程等问题方法，培养学生分析问题和处理问题能力。
2、经过对零件某道工序夹具设计，学会工艺装备设计通常方法。经过学生亲手设计夹具（或量具）训练，提升结构设计能力。
3、课程设计过程也是理论联络实际过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生处理工程实际问题独立工作能力。
二、零件分析
2.1零件作用：
题目给定零件是CA6140拨叉（见右图1）它在车床变速机构中，关键起换档，使主轴回转运动根据工作者要求进行工作。宽度为mm槽尺
寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑
移齿轮时假如槽尺寸精度不高或间隙
很大时，滑移齿轮得不到很高位置精
度。所以，宽度为mm槽和滑
移齿轮配合精度要求很高。
2.2 零件工艺分析：
CA6140拨叉共有两组加工表面。

1. 以花键孔中心线为基准加工面
这一组面包含Ømm六齿方花键孔、Ø花键底孔两端2×150到角和距中心线为27mm平面。
2. 以工件右端面为基准 mm槽和mm槽经上述分析可知， 对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。

三、 工艺规程设计

3.1 确定毛坯制造形成
零件材料HT200、考虑到此零件工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，所以选择锻件，以使金属纤维尽可能不被切断，确保零件工作可靠。因为生产纲领为中批生产而且零件尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查《金属机械加工工艺人员手册》取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面加工余量为3±0.8mm。
3.2 基准选择
1. 粗基准选择：因为要确保花键中心线垂直于右端面，所以以Φ40外圆表面粗基准。
2. 精度基准选择：为确保定位基准和工序基准重合，以零件A面为精基准。
3.3 制订工艺路线
方案一
工序：
1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。
2. 粗、精铣削B面。
3. 铣削mm槽。
4. 铣削mm槽。
5. 拉花键。
方案二
工序：
1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。以Ф40mm圆柱面为粗基准。选择C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。
2. 拉花键。以A面为基准，
3. 铣削槽B面。以花键中心线及A面为基准。选择X62W卧式铣床加专用夹具
4. 铣削mm槽。以花键中心线及A面为基准。选择X62W卧式铣床加专用夹具。
5. 铣削mm槽。以花键中心线及A面为基准。选择X62W卧式铣床加专用夹具。
方案分析：
上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最终一道工序。但此方案中2.3.4工序极难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序后边，这么，方案二中3.4.5道工序很轻易对工件进行定位和加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采取方案二比较合理。
以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”
3.4 机械加工余量
CA6140拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kgσb =160MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产，采取模锻锻模。
依据上述原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸以下：

1. A面加工余量
A面有3±0.8mm加工余量，足够把铸铁硬质表面层切除
2. 矩形花键底孔。
要求以矩形花键外径定心，故采取拉削加工内孔尺寸为Φ，见零件图，参考《金属机械加工工艺人员手册》确定孔加工余量分配。
钻孔Φ20mm
扩孔Φ21mm
拉花键
花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参考《金属机械加工工艺人员手册》取 2Ζ=1mm
3. B面加工余量。
此工序分2个工步1、粗铣B面 2、精铣B面。
精加工余量为0.2mm
粗铣加工余量为2.8mm
3.5 确定切削用量及基础工时
工序 Ⅰ ：车削A面
(1)．加工条件
工件材料：灰口铸铁HT200。 b=145　MPa。铸造。
加工要求：粗、半精车A面并确保28mm工序尺寸，Ra=3.2µm
机床C3163-1。转塔式六角卧式车床。
刀具：刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15
(2)、计算切削用量
（1）已知长度方向加工余量为3±0.8mm 。实际端面最大加工余量为3.8mm 。故分二次加工（粗车和半精车）。长度加工公差IT １２级 取-0.46 mm （入 体方向）
（2）进给量、依据《切削简明手册》（第3版）表1.4 当刀杆尺寸为16mm×25mm,ａｅ≤３mm时，和工件直径为Φ60mm时（因为凸台B面存在所以直径取Φ60mm）
ƒ=0.6-0.8mm/ｒ.
按C3163-1　车床说明书　取ƒ=0.6 mm/n。
因为存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85 所以：实际进给量f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ
按C3163-1　车床说明书　ƒ＝0.53ｍｍ／ｒ
（3）计算切削速度按《切削简明手册》 ，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）
刀具材料YG6
V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv
其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28
kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81
∴Vc =158/( 600.2·20.15·0.53 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97
=46.9(m/min)
（4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min）
按C3163-1　车床说明书　ｎ＝200 r／min
所以实际切削速度V=40.8m/min
（5）切削工时
因为铸造毛坯表面粗糙不平和存在硬皮，为了切除硬皮表层和为下一道工步做好准备
Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0
2、精车
1) 已知粗加工余量为0.5mm。
2) 进给量f. 依据《切削用量简明手册》， f=0.15－0.25mm/r　按　C3163-1车床说明书　ｆ＝0.16 mm/r
计算切削速度 按《切削用量简明手册》，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）
V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv
=158/( 600.2·20.15·0.16 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97
=83.85(m/min)
3) 确定机床主轴转速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）按C3163－１　
车床说明书　　取nw=400（r/min）
实际切削速度V=57.1m/min
4) 切削工时，查《工艺手册》
Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（min）
因为下一道工序是钻孔，所以留下Ø20mm台阶，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0

3、钻孔、扩孔、倒角。
（1）、钻孔
钻头选择：见《切削用量简明手册》
钻头几何形状为：双锥修磨具刃，钻头参数：
ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°,
Ψ=55°,b=2mm，=4mm。
依据《切削用量简明手册》确定f=0.48
ａ、按机床进给强度决定进给量：依据表2.9 ,当σb＝210MPa
ｄ0＝20.5mm 可确定f=0.75。
按C3163-1　车床说明书　　　取 f=0.62mm/n.
ｂ、 决定钻头磨钝标准及寿命 表2.21，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=45min.
ｃ、切削速度　由《切削用量简明手册》，得 Ｖ=21m/min
n=1000V/D=334.4 由机床技术资料得和334.4靠近有280n/m和400n/min 取280n/min
取n=280m/min. 实际Ｖ=17 m/min
ｄ、 基础工时，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm
所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
（2）、扩孔
刀具直径do=21mm；刀具几何参数同上。
因为两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f全部不变，所以Tm同上 Tm=0.32
倒角刀具15°锪钻因为两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。
（3）、倒角
刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具和手动进给。
检验机床功率 按《切削用量简明手册》表 1.2４
能够查出　当σｂ＝160～245HBS
ａｐ≤2.8ｍｍ　ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ　
Ｖｃ≤41ｍ／min　　Ｐｃ＝3.4kw
按C3163-1　车床说明书　主电机功率Ｐ＝11ｋｗ
可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求
钻削功率检验按《切削用量简明手册》表 2.21
当ｄｏ＝21 ｍｍ　ｆ＝0.64 ｍｍ
查得转矩Ｍ＝61.8　N.M
《切削用量简明手册》表由表2.32　得功率公式
ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km
按C3163-1　车床说明书　主电机功率Ｐ＝11ｋｗ
可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要
工序Ⅱ 拉花键孔
单面齿升：依据相关手册，确定拉花键孔时花键拉刀单面齿为0.06mm,
拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)
切削工时 t=Zblηk/1000vfzZ
式中： Zb 单面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)；
L 拉削表面长度，80mm；
η 考虑校准部分长度系数，取1.2；
k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ；
v 拉削速度（m/min）；
fz 拉刀单面齿升；
Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p；
P 拉刀齿距。
P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm
∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7
∴其本工时 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min)
工序Ⅲ 粗铣，精铣B面
加工要求：粗铣B面，精铣B面，Ra=3.2ｕｍ。
用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加工余量3mm
机床 ：X62W
加工工件尺寸：宽度：40mm 长度：28mm
1. 粗铣
1) 选择刀具
依据《切削用量简明手册》表3.1 铣削宽度ae≤5mm时。直径为do=50mm　故齿数Ｚ＝８，因为采取标准镶齿圆柱铣刀
铣刀几何参数（表3.2）rn=10°ao=16°
2) 切削用量
留精铣加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac＝2.8±0.8ｍｍ，因为加工表面精度要求Ra=3.2 um.依据表3.5得每转进给量ｆ＝0.5～１mm/r就能满足要求，但考虑到Ｘ62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W铣床说明书 所以每转进给量ｆ＝0.6mm/r
3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。
依据《切削用量简明手册》、铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm，刀具寿命 T=120min
4) 决定切削速度Vc、可依据《切削用量简明手册》确定
Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.0750.1mm/z
Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)
Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,
Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min
依据X62W型铣床说明书选n=160r/min
Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min
选Vf=80mm/min 实际fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z
5) 机床功率：依据《切削用量简明手册》当 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw
切削功率修正系数：
故Pct＜0.8,
依据X62W型铣床说明书，机床主轴许可功率为
Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc＜Pcm 所以所决定切削用量能够采取。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z
6) 基础工时依据 《切削用量简明手册》
Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+△=14mm
2. 精铣
1）选择刀具
刀具和上道工步是同一把刀。
2）切削用量
精铣加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度
ae＝0.2mm，ｆ＝0.6
3） 决定切削速度Vc、
可依据《切削用量简明手册》确定
ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min
n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min依据X62W型铣床说明书选n=210r/min
Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z
4） 基础工时基础工时
依据《切削用量简明手册》
Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm
工序Ⅳ 铣削mm槽。
加工工件尺寸：mm , 长度L=40mm
加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8 用乳化液冷却
机床：X62W
1) 选择刀具：
由加工尺寸公差0-0.3 。所以铣刀精度为精密级K8
铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°
ao=12°an=6°Z=16
2) 选择切削量
因为槽深度为8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm
由《切削用量简明手册》表3.3 确定f=0.15-0.3mm/r 现取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z
3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：
依据《切削用量简明手册》,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min
4) 决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、
由《切削用量简明手册》公式
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =82.86m/min
n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min
依据X62W型铣床说明书选nc=375r/min
实际速度Vc=donc/1000=74.2m/min
选Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min
依据X62W型铣床说明书选选Vf=110mm/min
fzc=110/375×16=0.018mm/z
5) 机床功率：
依据《切削用量简明手册》公式
圆周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94
由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28
Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N
M=FCdo/2×103=15.9N•M
Pc=FcVc/1000=1.18km 依据X62W型铣床说明书，功率足够。
6) 基础工时基础工时
依据《切削用量简明手册》
Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm
工序Ⅴ铣宽为180+0.12mm槽
加工要求：用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽180+0.12mm，长L=40mm，加工余量23mm
因为此工步设计尺寸精度要求很高，用铣削加工极难达成尺寸精度要求，所以为了留给下一道公序磨削加工余量，所以分两步走，ae=23，ap=10mm，
1) 选择刀具
铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°
ao=12°an=6°Z=24
2) 选择铣削用量
因为槽宽度为18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm
由《切削用量简明手册》表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z
3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：
依据《切削用量简明手册》,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min
4） 确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、
由《切削用量简明手册》公式
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,
Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =98.6m/min
n=1000×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min
依据X62W型铣床说明书选nc=300r/min
实际速度Vc=donc/1000=94.2m/min
选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min
依据X62W型铣床说明书选Vf=150mm/min
fzc=150/300×24=0.020mm/z
5） 基础工时基础工时
依据《切削用量简明手册》
Tm=(L+L1+△)•i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走两次)
工序Ⅵ 磨18mm槽，确保尺寸18mm
1) 选择砂轮
见《切削手册》第三章中磨料选择各表，结果为
GZ46KV6P350×40×127其含义为：磨轮磨料为棕刚玉，为了预防粒度过小而磨轮堵塞，所以选择为粒度为46#，硬度为软2级。 平型砂轮，其尺寸为16×6×40（D×d×H）。
2) 切削用量选择
砂轮转速n砂=3000r/min(见机床说明书)，
v砂=2.5m/s
进给量f=50mm/min 双单行程 fr=0.015mm
3) 切削工时。当加工1个表面时
Tm=(L+y+△)••i K/50=3.1min
最终，将以上各个工序切削用、工时定额计算结果，连同其它加工数据，一起填入机械加工工艺卡片中，见附后表。
四、夹具设计
夹具是一个能够使工件按一定技术要求正确定位和牢靠夹紧工艺装备，它广泛地利用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化机械和仪器制造业中，提升加工精度和生产率，降低制造成本，一直全部是生产厂家所追求目标。正确地设计并合理使用夹具，是确保加工质量和提升生产率，从而降低生产成本关键技术步骤之一。同时也扩大多种机床使用范围必不可少关键手段。
4.1.提出问题
（1）怎样限制零件自由度；V形块加小平面限制5个自由度，定位销限制1个自由度。
（2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合V形块夹紧工件。
（3）设计夹具怎样排削；此次加工利用拉刀拉削，经过下底面排削。
（4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。
4.2.设计思想
设计必需确保零件加工精度，确保夹具操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计夹具完全符合要求。
本夹具关键用来对φ6孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为H7，表面粗糙度Ra3.2。刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工，考虑到提升劳动生产率，降低劳动强度，采取一次拉削完成。
4.3、夹具设计

零件上半部分为圆柱型，依据这个特点采取V型块、小平面夹具来定位。
4.3.1、定位分析
（1）定位基准选择
据《夹具手册》知定位基准应尽可能和工序基准重合，在同一工件各道工序中，应尽可能采取同一定位基准进行加工。宽为mm槽，其设计基准为花键孔中心线和工件右加工表面为定位基准。所以选择工件以加工右端面和花键心轴中心线为主定位基准。
（2）定位误差分析
定位元件尺寸及公差确实定。夹具关键定位元件为V形块和定位块，因为该定位元件定位基准为孔轴线，所以基准重合△B=0，因为存在间隙，定位基准会发生相对位置改变即存在基准位移误差。
△Y=0.707δd=0.707×0.025mm=0.0177mm
4.3.2、切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度计算
1.进给量：该工序就是经过一次走刀，完成花键槽拉削加工。因为加工方法特殊性，刀具选择特殊性，被吃刀量暂不用选择。只要选择适宜切削速度和进给量就能够。依据机床刚度和刀具尺寸，此工序需要一次走刀，完成要求机械加工要求。加工总深度为Z=76mm。总走刀次数为1次。
2.切屑速度：
依据相关手册，确定拉花键孔时花键拉刀单面齿为0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)
切削工时 t=Zblηk/1000vfzZ
式中： Zb 单面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)；
L 拉削表面长度，80mm；
η 考虑校准部分长度系数，取1.2；
k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ；
v 拉削速度（m/min）；
fz 拉刀单面齿升；
Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p；
P 拉刀齿距。
P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm
∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7
∴其本工时 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min) 。
3. 切削力及夹紧力计算
刀具：花键拉刀。
切削力：因为本工序拉刀由上至下垂直向下拉，切削力方向也是由上向下，只要
底面三个支承钉能够确保强度，刚度。就能正确加工。确保加工精度。而支承钉
能够确保。所以此处不用算切削力。
因为切削力和夹紧力方向垂直。平面定位。
Fj=KFL\(H+L)=2.5×250×24/46+24=214N
夹紧力计算：因为切削力和夹紧力方向一致。所以夹紧力定位较小夹紧力来预防工件在加工过程中产生振动和转动。

4.3.3、夹具操作说明
如前所述,在设计夹具时,应该注意提升劳动率.为此,在螺母夹紧时采取开口垫圈,方便装卸。

结 论

为期四个月论文设计已经靠近尾声，回顾整个过程，在老师指导下，取得了可喜成绩，论文设计作为《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》课程关键步骤，使理论和实践愈加靠近，加深了理论知识了解，强化了生产实习中感性认识。关键是钻模板和钻套选择和设计。本设计采取了快换钻套和手动螺旋快速加紧机构，从而大大提升了因为钻、扩、绞孔而频繁换钻套生产效率，夹具加工精度全部采取一般级，充足考虑了制造成本。缺点是本设计操作需要人力，所以在生产自动化方面有待改善。
经过此次论文设计，使我将所学理论和生产实践相结合，得到了处理问题和分析问题能力初步培养，另外也为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。
此次论文设计关键经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们利用了基准选择、切削用量选择计算、机床选择、时间定额计算等方面知识；夹具设计阶段利用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面知识。
经过此次设计，使我们基础掌握了零件加工过程分析、工艺文件编制、专用夹具设计方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。
总来说，这次设计，使我们在基础理论综合利用及正确处理实际问题等方面得到了一次很好训练。提升了我们思索、处理问题创新设计能力，为以后设计工作打下了很好基础。
因为能力所限，设计中还有很多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！

致 谢

本文是在尊敬指导老任慧师娟老师精心指导下完成，老师高尚品德，渊博学识，严谨学风和高度责任心深深地影响着我。老师们二年教育是我宝贵精神财富，并将使我受益终生。在此，谨向尊敬老师们表示真诚感谢和高尚敬意！
在校学习生活二年中，任慧娟老师给了我很大帮助，使我学习和掌握了很多机械加工方面理论知识和实际动手操作能力。对此，我表示深深感谢！
三门峡职业技术学院机械系各位领导和老师对论文完成给了支持和帮助，在此表示由衷感谢！
最终，我还要深深地感谢默默支持本人完成学业父母及亲友，感谢她们为我所做出无私奉献和巨大支持！
谨向全部在本文完成中给我关心和帮助而在此无法一一提及老师、同学和好友致以真挚谢意！

参考文件
1、朱淑萍主编. 《机械加工工艺及装备》.北京：机械