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关键词：
工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
目录
序言…………………………………………………………………1
一.零件分析……………………………………………………2
1.1零件作用………………………………………………2
1.2零件的工艺分析…………………………………………2
二.工艺规程设计…………………………………………………3
2.1确定毛坯的制造形式……………………………………4
2.2基面的选择………………………………………………5
2.3制定工艺路线……………………………………………5
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………6
2.5确定切削用量及基本工时………………………………9
三.夹具设计……………………………………………………11
3.1问题的提出………………………………………………11
3.2定位基准的选择…………………………………………12
3.3切削力及夹紧力计算……………………………………13
3.4定位误差分析……………………………………………14
3.5夹具设计及简要操作说明………………………………14
总结………………………………………………………………16
致谢………………………………………………………………17
参考文献…………………………………………………………18
序言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。
机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。
我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。
从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
换挡轴零件的工艺规程及铣R12.5键槽的铣床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。
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，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。
本次设计也要培养自己的自学与创新能力。
因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。
所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。
一、零件的分析
1.1零件的作用
换挡轴零件是与拨叉配合，起导向作用，由于其工作性质要求零件耐磨强度高，故对该零件的表面精度要求较高。
1.2零件的工艺分析
换挡轴有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。
1：
左右端面为基准的加工面，这组加工面主要是外圆
2：
以外圆为基准的加工面，这组加工面主要是键槽。
二.工艺规程设计
2.1确定毛坯的制造形式
零件材料为45，考虑到运行时经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。
由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用锻造，，能保证锻件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。
2.2基面的选择
粗基准选择应当满足以下要求：
（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。
目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。
如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。
以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。
例如：
机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。
因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。
这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。
（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。
这样可以保证该面有足够的加工余量。
（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。
有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。
（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。
多次使用难以保证表面间的位置精度。
基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。
先选取端面作为定位基准，。
精基准的选择
精基准的选择应满足以下原则：
（1）“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。
（2）“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。
（3）“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。
（4）“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。
（5）所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。
以已经加工好的外圆为定位精基准，加工其它表面及孔。
主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。
2.3制定工艺路线
制订工艺路线的出发点，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。
在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。
除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。
制定以下两种工艺方案：
方案一
1
锻造
2
退火处理
3
车
车左右端面，打中心孔
4
粗车各段外圆
5
车各个退刀槽
6
精车各段外圆，倒角
7
铣
铣Ф23外圆上的齿至Ф20
8
铣R12.5键槽
9
高频淬火
10
磨
磨Ф20和Ф24外圆
11
检验
检验，入库
方案二
工艺方案一和方案二的区别在于方案一有淬火处理和磨外圆这2个工序，而方案二没有，淬火处理和磨外圆这2个工序，这样可以更好的保证外圆的加工精度要求，这样能能更好地保证工件的位置度要求。
因此选择方案一：
具体的加工路线如下：
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
零件材料为45。
生产类型为大批量生产，采用锻件。
1、不加工表面毛坯尺寸
不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。
2、端面和外圆
外圆的粗糙度要求为比较高，查相关资料知余量留2比较合适。
3、键槽
键槽加工精度要求不高，参照参数文献，键槽不用留余量。
毛坯图图下图：
2.5确定切削用量及基本工时
工序6：
精车各段外圆
1）切削深度单边余量为Z=2mm
2）进给量根据《机械加工工艺手册》取f=0.8mm/r
3）计算切削速度
其中：
=342,
=0.15,
=0.35,m=0.2。
修正系数
见《切削手册》表1.28,即
=1.44,
=0.8,
=1.04,
=0.81,
=0.97。
所以
1.44
0.8
1.04
0.81
0.97=89m/min
4）确定机床主轴转速
ns=
=
753r/min
与753r/min相近的机床转速为750r/min。
现选取
=750r/min。
所以实际切削速度
=
5）切削工时，
t
i;
其中l=25mm;
=4mm;
=0mm;
t
i=
x2=0.966（min）
工序8：
1.选择刀具
刀具选取半圆键槽铣刀，刀片采用YG8,
，
。
2.决定铣削用量
1）决定铣削深度
因为加工余量不大，一次加工完成
2）决定每次进给量及切削速度
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。
根据表查出
，则
:
1592r/min
按机床标准选取
＝1600
当
＝1600r/min时
3）计算工时
切削工时：
，则机动工时为
.
三、夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
由指导老师的分配第6道工序铣R12.5键槽的夹具设计。
3.1问题的提出
本夹具主要用于铣R12.5键槽，精度要求不高，和其他面没有任何为主度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑，。
3.2定位基准的选择
本道工序铣R12.5键槽，精度不高，因此我们采用外圆定位，由于工件比较长，用2个V型块定位，用2个铰链压板压紧。
因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用其他的辅助定位，压板的压紧力即可以满足要求
3.3切削力和夹紧力的计算
铣时受力最大，刀具：
半圆键槽铣刀
铣时的轴向力
查文献[２]表15-31，
由于工件所受加紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切削力作用下沿较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力
摩擦系数
查[4]表3-19，
=0.25。
安全系数
式中K
————基本安全系数1.5；
K
————加工状态系数1.2；
————刀具钝化系数1.5，由文献[4]表3-20查得；
————切削特点系数1.0；
————考虑加紧动力稳定性系数1.3。
L=20mm,H=42mm,l=34mm
查文献[4]表3-26，知d=10mm的螺栓许用加紧力
，因
此选用该铰链
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