夹具课程设计定稿

1.能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。
2.提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。
2.2精基准的选择
主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
3．工艺路线
制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
4．加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定
”CA6140车床拨叉”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.45kg，生产类型为中批量，铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
工序十一粗、半精铣精铣16H11的槽。
工序十二切断。
工序十三检查。
此方案仍有先钻孔再铣平面的不足，所以这个方案仍不是最好的工艺路线综合考虑以上各方案的各不足因素，得到以下我的工艺路线。
3.4工艺路线方案四
工序一以φ42外圆为粗基准，粗铣φ25孔下端面。
工序二精铣φ25孔上下端面。
工序三以φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ25孔,孔的精度达到IT7。
2.3.铣16H11的槽
这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，
16H11mm的槽两侧面。
2.4.以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。
这一组加工表面包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm的端面。
主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。
这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：
3.3工艺路线方案三
工序一粗、精铣φ25孔上端面。
工序二粗、精铣φ25孔下端面。
工序三钻、扩、铰、精铰φ25孔。
工序四钻、扩、铰、精铰φ60孔。
工序五粗、精铣φ60孔上端面
工序六粗、精铣φ60孔下端面。
工序七铣螺纹孔端面。
工序八钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）。
工序九攻M22×1.5螺纹。
工序十粗铣半精铣精铣槽所在的端面。
二、零件的分析
1．零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ25孔与操纵机构相连，下方的φ60半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。
工序九以φ25孔为精基准，钻一个φ20孔，攻M22×1.5螺纹。
工序十以φ25孔为精基准，铣槽端面。
工序十一以φ25孔为精基准，铣16H11的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是0.08。
工序十二两件铣断
工序十三检查。
虽然工序仍然是十三步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。多次加工φ60、φ25孔是精度要求所致。
3制定工艺路线………………………….7
4.机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定…….10
5.确立切削用量及基本工时…………………12
四.夹具设计……………………...…..............22
五.夹具零件的设计…………………………….23
六.夹具设计及操作的简要说明…………………………….29
3.学会使用手册及图表资料。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计、机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。
工序三粗、精铣φ25孔上端面
工序四粗、精铣φ60孔上端面
工序五切断。
工序六铣螺纹孔端面。
工序七钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）。
工序八攻M22×1.5螺纹。
工序九粗铣半精铣精铣槽所在的端面
工序十粗铣半精铣精铣16H11的槽。
工序十一检查。
上面的工序加工不太合理，因为由经验告诉我们大多数都应该先铣平面再加工孔，那样会更能容易满足零件的加工要求，效率不高，但同时钻两个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。
2.4.1．φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。
2.4.2．16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为0.08mm。
由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。
三、工艺规程设计
1．确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200。灰铸铁基本上是由铁、碳和硅组成的共晶型合金，其中，碳主要以石墨的形态存在。生产优质铸件，控制铸铁凝固时形成的石墨的形态和基体金属组织是至关重要的。孕育处理是生产工艺中最重要的环节之一。良好的孕育处理可使灰铸铁具有符合要求的显微组织，从而保证铸件的力学性能和加工性能。
◆消除或减轻白口倾向；
◆避免出现过冷组织；
◆减轻铸铁件的壁厚敏感性，使铸件薄、厚截面处显微组织的差别小，硬度差别也小；
◆有利于共晶团生核，使共晶团数增多；
◆使铸铁中石墨的形态主要是细小而且均匀分布的A型石墨，从而改善铸铁的力学性能。孕育良好的铸铁流动性较好，铸件的收缩减少、加工性能改善、残留应力减少。
3.1.工艺路线方案一
工序一粗、精铣φ25孔上端面。
工序二粗、精铣φ25孔下端面。
工序三钻、扩、铰、精铰φ25孔。
工序四钻、扩、铰、精铰φ60孔。
工序五粗、精铣φ60孔上端面
工序六粗、精铣φ60孔下端面。
工序七切断。
工序八铣螺纹孔端面。
工序九钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）。
工序十攻M22×1.5螺纹。
1.1孕育处理的作用
灰铸铁的力学性能在很大程度上取决于其显微组织。未经孕育处理的灰铸铁，显微组织不稳定、力学性能低下、铸件的薄壁处易出现白口。为保证铸件品质的一致性，孕育处理是必不可少的。
铸铁孕育处理所用的孕育剂，加入量很少，对铸铁的化学成分影响甚小，对其显微组织的影响却很大，因而能改善灰铸铁的力学性能，对其物理性能也有明显的影响。良好的孕育处理有以下作用：
1.2．灰铸铁的显微组织
灰铸铁的力学性能决定于其基体组织和片状石墨的分布状况。灰铸铁的力学性能主要取决于其基体组织，为了得到高强度，希望基体组织以珠光体为主、尽量减少铁素体含量。如果铁素体量过多，不仅导致铸铁的强度低，而且加工时会使刀具过热，显著降低刀具的寿命。与球墨铸铁不同，对灰铸铁不可能有延性和韧性的要求，只要求其强度，所以一般都以珠光体含量高为好。
2.1.1.表面为粗基准为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。所谓重要一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面，如床身的导轨面，车床主轴箱的主轴孔，都是各自的重要表面。
2.1.2.面为粗基准为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面位置要求较高的不加工面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。
能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于老师们的悉心指导，还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。在设计过程中，由于对零件加工所用的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多问题。但在我们小组成员的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢老师们的细心指导，感谢同学们的相互帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不断提高自己。
在液态铸铁中加入孕育剂，可以形成大量亚显微核心，促使共晶团在液相中生成。接近共晶凝固温度时，生核处首先形成细小的石墨片，并由此成长为共晶团。每一个共晶团的形成，都会向周围的液相释放少量的热，形成的共晶团越多，铸铁的凝固速率就越低。凝固速率的降低，就有助于按铁－石墨稳定系统凝固，而且能得到A型石墨组织。
一．序言……………………………………1
二．零件的分析……………………………...3
1.零件的作用…………………...........3
2.零件的工艺分析………………............3
三.工艺规程的设计……………………………4
1.确定毛坯的制造形式…………………….4
2.基面的选择…………………...............6
2.基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。
2.1粗基准的选择
对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。选择粗基准时，主要要求保证个加工面有足够的余量，使加工面与不加工面的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则：
灰铸铁中的石墨片，有切割金属基体、破坏其连续性、使其强度降低的作用。从强度考虑，应避免产生长而薄的石墨片和粗大的石墨片，具明显方向性的石墨片影响尤大。控制石墨片的分布状况，是保证灰铸铁性能的关键。
A型石墨是在铸铁的石墨生核能力较强、冷却速率较低、在过冷度很小的条件下发生共晶转变时形成的。在光学显微镜下观察时，石墨呈均匀分布的弯曲片状，无方向性，其长度则因铸铁的生核条件和冷却速率而不同。高品质的结构铸件，都希望其具有中等长度的A型石墨。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。