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1、 第 14 頁 共 14 頁機電及自動化學院 專業(yè)課程綜合設計設計題目：“車床撥叉”加工夾具設計專 業(yè)： 機械電子 屆 別： 08 學 號： 0811113024 姓 名： 李通 指導老師： 劉曉梅老師 2012年 1 月“車床撥叉”加工夾具設計說明書前 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計原理編寫的。主要包括任務介紹、方案選擇、定位誤差分析等內容。專業(yè)課程綜合設計課程設計安排在大四上學期，是在我們學完了機械制造工藝學、金屬工藝學、機械設計、公差與配合等主要專業(yè)基礎課，參加了金工實習、認知實習、生產(chǎn)實習，經(jīng)過了機械設計、機械制造技術基礎課程設計之后
2、進行的又一次實踐性環(huán)節(jié)，是對所學理論知識的又一次更系統(tǒng)更全面的應用、鞏固與深化。馬上就要步入社會，接觸真正的生產(chǎn)加工，所以這次設計是個很好的鍛煉機會。限于編者的水平有限，書中難免有缺點、錯誤，歡迎老師給予批評指正。目 錄一、任務介紹 一、零件介紹 4二、夾具設計 1，夾具方案的選擇5 2，夾具的設計和夾緊元件 6三，切削力及夾緊力的計算 1，切削力的計算 8 2，夾緊力的計算11 四，誤差分析與計算 11五，夾具體的分析 12 總結 13主要參考文獻 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孔與操縱機構相連，下方的60半孔用于與所
3、控制齒輪所在的軸接觸來實現(xiàn)齒輪變速。如圖1所示，本次任務的加工工序是加工60H12孔，零件圖中此孔與25H7的孔中心距有公差要求。此工序為粗鏜、半精鏜加工,因此本工序加工時要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,重點是保證加工精度的問題.圖1（此說明書是根據(jù)鏜60H12的孔的任務要求而編寫的）二，夾具設計：1，夾具方案的選擇：方案一：以16H11槽的端面為定位面，限制3個自由度，在16H11槽所在底板的長和寬處放置兩個支承釘實現(xiàn)全定位。方案分析：這種機床夾具設計方案不太合理，因為夾具的設計其中一條重要的原則就是要保證加工基準與設計基準重合。在這道工序中，設計基準是25H7的孔，若采用槽端面作為
4、夾具的設計基準，即加工基準，將由于尺寸鏈的關系使誤差增大，而且槽端面尺寸精度不高也將會是誤差增大。方案二： 以已經(jīng)加工過的25H7的孔為定位基準，這樣一面一銷限制了5個自由度。再以60H12的孔的左側面作為輔助定位基準，放一個支承釘實現(xiàn)完全定位。方案分析：這種機床夾具設計方案是合理的，因為一方面它保證了加工基準與設計基準的統(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”能夠滿足設計要求。綜合上述分析與比較，采用方案二。2，夾具的設計和夾緊元件： 據(jù)上面所述，查參考文獻1，選用固定式定位銷（長銷）穿過25H7的孔。由于此孔兩側面沒加工，故用定位塊進行支承。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的孔的左側面作為輔助定位基準，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，當選用轉動壓板時，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，切削力及夾緊力計算： 切削力的計算：選取鏜刀材料：（機夾單刃硬質合金鏜刀），機床為：T611II臥式鏜床由參考文獻2，表1-12選擇刀具的幾何參數(shù)為： 1）粗鏜：由參考文獻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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算， 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻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：因為： ，
7、則 209.77N340.65N134.22N 且 所以，有: 1.72X209.77=360.80N1.8X340.65=613.17N2.2X134.22=295.28N夾緊力計算：根據(jù)參考文獻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 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，按標準鏜套取0.012mm。 上述誤差都是按照最大值計算的，實際上不可能都出現(xiàn)最大值，而且各個誤差的方向也不可能都一樣，考慮到上述誤差的隨機性，采用概率算法計算總誤差是恰當?shù)?，既有?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，定位面用定位塊進行支承，定位塊與夾具體之間用內六角圓柱頭螺釘連接
9、，選用支承釘對工件進行支承，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支承釘。 采用移動壓板對工件進行夾緊，使用調節(jié)支釘和雙頭螺柱使壓板壓緊與調節(jié)高度。最后在要加工孔前一定距離處安裝鏜套（包過導套，襯套，環(huán)，隔離環(huán)，滾針等）并且要保證安裝精度。 夾具體的設計參考鏜孔夾具體零件圖。總結 通過這次課程設計，使我進一步地了解了所學過的理論知識及具體運用了這些知識。此次畢業(yè)設計是我們從大學畢業(yè)生走向未來工作重要的一步。通過這次畢業(yè)設計，深深體會到做任何事都必須耐心而細致。在設計過程中，許多計算、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，我學到了很
10、多，通過這次畢業(yè)設計，把以前淡忘的一些知識，和設計方法又逐漸的回想起來，并且進一步的加深了印象。通過這次畢業(yè)設計，不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負責，一絲不茍的良好習慣。本次設計也暴露了我們不少的缺點和問題：對于所學知識還沒有做到仔細、認真消化，許多方面還是只有一個大概的認識，沒有深入探討，對實際事物沒有深刻得了解，沒有做到理論聯(lián)系實際，沒有達到對所學的知識熟練運用的水平。這也從一個側面反映出我們設計經(jīng)驗不足，思維不夠開拓，不夠靈活。從而我得出一個結論：無論是現(xiàn)在還是以后走上工作崗位，還是再深造，都應該虛心向老師和前輩們學習，從而不斷完善自我，提高自我水平。 總之,通過這次課程設計使我受益匪淺，為我今后的學習與工作大下了一個堅實而良好的基礎。在此，衷心的感謝指導老師的幫助。 參考文獻1，機床夾具設計手冊 王光斗主編 上?？茖W技術出版社。2，機械加工工藝設計實用手冊張耀宬主編 航空工業(yè)出版社，1993.3，機械制造工藝學 王先奎主編 機械工業(yè)出版社4，互換性與測量技術李軍主編 華中科技大學出版社5，機床夾具圖冊 王小華主編 機械工業(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（導套）5，工序附圖
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