車床撥叉夾具設(shè)計(jì).doc

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1、 第 14 頁 共 14 頁機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院 專業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：“車床撥叉”加工夾具設(shè)計(jì)專 業(yè)： 機(jī)械電子 屆 別： 08 學(xué) 號(hào)： 0811113024 姓 名： 李通 指導(dǎo)老師： 劉曉梅老師 2012年 1 月“車床撥叉”加工夾具設(shè)計(jì)說明書前 言本說明書是編者根據(jù)車床撥叉（CA6140 831002）的加工過程所需夾具的設(shè)計(jì)原理編寫的。主要包括任務(wù)介紹、方案選擇、定位誤差分析等內(nèi)容。專業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)安排在大四上學(xué)期，是在我們學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)、金屬工藝學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、公差與配合等主要專業(yè)基礎(chǔ)課，參加了金工實(shí)習(xí)、認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，經(jīng)過了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)之后

2、進(jìn)行的又一次實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是對所學(xué)理論知識(shí)的又一次更系統(tǒng)更全面的應(yīng)用、鞏固與深化。馬上就要步入社會(huì)，接觸真正的生產(chǎn)加工，所以這次設(shè)計(jì)是個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)。限于編者的水平有限，書中難免有缺點(diǎn)、錯(cuò)誤，歡迎老師給予批評指正。目 錄一、任務(wù)介紹 一、零件介紹 4二、夾具設(shè)計(jì) 1，夾具方案的選擇5 2，夾具的設(shè)計(jì)和夾緊元件 6三，切削力及夾緊力的計(jì)算 1，切削力的計(jì)算 8 2，夾緊力的計(jì)算11 四，誤差分析與計(jì)算 11五，夾具體的分析 12 總結(jié) 13主要參考文獻(xiàn) 14一，零件介紹：零件是CA6140車床撥叉，它的主要功能是換擋，用在車床變速系統(tǒng)中，通過零件上方的25孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的60半孔用于與所

3、控制齒輪所在的軸接觸來實(shí)現(xiàn)齒輪變速。如圖1所示，本次任務(wù)的加工工序是加工60H12孔，零件圖中此孔與25H7的孔中心距有公差要求。此工序?yàn)榇昼M、半精鏜加工,因此本工序加工時(shí)要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,重點(diǎn)是保證加工精度的問題.圖1（此說明書是根據(jù)鏜60H12的孔的任務(wù)要求而編寫的）二，夾具設(shè)計(jì)：1，夾具方案的選擇：方案一：以16H11槽的端面為定位面，限制3個(gè)自由度，在16H11槽所在底板的長和寬處放置兩個(gè)支承釘實(shí)現(xiàn)全定位。方案分析：這種機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方案不太合理，因?yàn)閵A具的設(shè)計(jì)其中一條重要的原則就是要保證加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。在這道工序中，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是25H7的孔，若采用槽端面作為

4、夾具的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，即加工基準(zhǔn)，將由于尺寸鏈的關(guān)系使誤差增大，而且槽端面尺寸精度不高也將會(huì)是誤差增大。方案二： 以已經(jīng)加工過的25H7的孔為定位基準(zhǔn)，這樣一面一銷限制了5個(gè)自由度。再以60H12的孔的左側(cè)面作為輔助定位基準(zhǔn)，放一個(gè)支承釘實(shí)現(xiàn)完全定位。方案分析：這種機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方案是合理的，因?yàn)橐环矫嫠ＷC了加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的統(tǒng)一，另一方面25H7是已經(jīng)經(jīng)過精加工的孔，誤差較小，采用“一面兩銷”能夠滿足設(shè)計(jì)要求。綜合上述分析與比較，采用方案二。2，夾具的設(shè)計(jì)和夾緊元件： 據(jù)上面所述，查參考文獻(xiàn)1，選用固定式定位銷（長銷）穿過25H7的孔。由于此孔兩側(cè)面沒加工，故用定位塊進(jìn)行支承。定位銷見下圖： 圖

5、2 固定式定位銷（GB2203-80）選用支承釘支承60H12的孔的左側(cè)面作為輔助定位基準(zhǔn)，支承釘見下圖 圖3 支承釘GB2226-80B型夾緊元件選用壓板，由于壓板種類很多，當(dāng)選用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板時(shí)，其行程不夠，選用U型壓板又不合適，故在充分比較分析的情況下，選用移動(dòng)壓板，其夾緊可靠、操作方便，在很多地方都有用到。圖3.2 移動(dòng)壓板（GB2226-80 B型）其他夾緊元件具體見夾具裝配圖。三，切削力及夾緊力計(jì)算： 切削力的計(jì)算：選取鏜刀材料：（機(jī)夾單刃硬質(zhì)合金鏜刀），機(jī)床為：T611II臥式鏜床由參考文獻(xiàn)2，表1-12選擇刀具的幾何參數(shù)為： 1）粗鏜：由參考文獻(xiàn)1，查表可得：圓周切削分力公式： f=

6、0.5mm/r 查表得： 取 由表可得參數(shù)： 1233.10N同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 1376.22N軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 369.14N根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算， 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)12表可得： 所以，有： 1.87X1233.1=2305.90N2.62X1376.22=3605.70N2.81X369.14=1037.28N 2）半精鏜：同理，圓周切削分力公式：因?yàn)椋?，

7、則 209.77N340.65N134.22N 且 所以，有: 1.72X209.77=360.80N1.8X340.65=613.17N2.2X134.22=295.28N夾緊力計(jì)算：根據(jù)參考文獻(xiàn)1，查表1-3-11 Q=p/4 =3.14X25X25X30/4 =14718.75N3605.70N14718.75綜上所述，本工序粗鏜和半精鏜的切削力比夾緊力要小得多，所以該夾緊裝置可靠。 四，誤差分析與計(jì)算：該夾具以一長銷和一支承釘定位，要求保證孔中心與小通孔中心距的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。定位誤差：由參考文獻(xiàn)1可知孔銷間隙配合

8、的定位誤差為：夾具制造與安裝誤差： 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3可知夾具制造與安裝誤差可分為：1, 鏜套與襯套的配合間隙，由配合尺寸71根據(jù)參考文獻(xiàn)4可確定其最大間隙為0.033mm.2， 鏜套孔與外圓的同軸度誤差，按標(biāo)準(zhǔn)鏜套取0.012mm。 上述誤差都是按照最大值計(jì)算的，實(shí)際上不可能都出現(xiàn)最大值，而且各個(gè)誤差的方向也不可能都一樣，考慮到上述誤差的隨機(jī)性，采用概率算法計(jì)算總誤差是恰當(dāng)?shù)模扔校?C=0.04190 0.041900.1故，該方案可行。五，夾具體分析： 工件以一面兩銷定位，銷選用固定式定位銷，夾具體上要開與定位銷相配合的通孔，定位面用定位塊進(jìn)行支承，定位塊與夾具體之間用內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接

9、，選用支承釘對工件進(jìn)行支承，夾具體開通孔與支承釘配合，并且為了增加剛度，在加工孔外圓處放置一個(gè)支承釘。 采用移動(dòng)壓板對工件進(jìn)行夾緊，使用調(diào)節(jié)支釘和雙頭螺柱使壓板壓緊與調(diào)節(jié)高度。最后在要加工孔前一定距離處安裝鏜套（包過導(dǎo)套，襯套，環(huán)，隔離環(huán)，滾針等）并且要保證安裝精度。 夾具體的設(shè)計(jì)參考鏜孔夾具體零件圖。總結(jié) 通過這次課程設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步地了解了所學(xué)過的理論知識(shí)及具體運(yùn)用了這些知識(shí)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工作重要的一步。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，深深體會(huì)到做任何事都必須耐心而細(xì)致。在設(shè)計(jì)過程中，許多計(jì)算、查表及工藝參數(shù)的確定，曾一度使我遇到許多的難題，但經(jīng)過知道老師的耐心指導(dǎo)，我學(xué)到了很

10、多，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，把以前淡忘的一些知識(shí)，和設(shè)計(jì)方法又逐漸的回想起來，并且進(jìn)一步的加深了印象。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不禁時(shí)刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)，一絲不茍的良好習(xí)慣。本次設(shè)計(jì)也暴露了我們不少的缺點(diǎn)和問題：對于所學(xué)知識(shí)還沒有做到仔細(xì)、認(rèn)真消化，許多方面還是只有一個(gè)大概的認(rèn)識(shí)，沒有深入探討，對實(shí)際事物沒有深刻得了解，沒有做到理論聯(lián)系實(shí)際，沒有達(dá)到對所學(xué)的知識(shí)熟練運(yùn)用的水平。這也從一個(gè)側(cè)面反映出我們設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，思維不夠開拓，不夠靈活。從而我得出一個(gè)結(jié)論：無論是現(xiàn)在還是以后走上工作崗位，還是再深造，都應(yīng)該虛心向老師和前輩們學(xué)習(xí)，從而不斷完善自我，提高自我水平。 總之,通過這次課程設(shè)計(jì)使我受益匪淺，為我今后的學(xué)習(xí)與工作大下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)而良好的基礎(chǔ)。在此，衷心的感謝指導(dǎo)老師的幫助。 參考文獻(xiàn)1，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 王光斗主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社。2，機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊張耀宬主編 航空工業(yè)出版社，1993.3，機(jī)械制造工藝學(xué) 王先奎主編 機(jī)械工業(yè)出版社4，互換性與測量技術(shù)李軍主編 華中科技大學(xué)出版社5，機(jī)床夾具圖冊 王小華主編 機(jī)械工業(yè)出版社 附件 1，夾具裝配圖2，零件圖（夾具體）3，零件圖（定位銷）4，零件圖（導(dǎo)套）5，工序附圖