離合器接合叉課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、1 目 錄 序言 一 零件分析………………………………………………………………………1 1. 零件的功用分析………………………………………………………………1 2．零件的工藝分析…………………………………………………………………1 二 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂…………………………………………………… 2 1. 確定生產(chǎn)類型…………………………………………………………………2 2. 確定毛坯的制造形式…………………………………………………………2 3. 選擇定位基準(zhǔn)…………………………………………………………………2 4. 選擇加工方法………………………………………………………

2、…………3 5. 制訂工藝路線…………………………………………………………………3 6. 確定加工用量及毛坯尺寸……………………………………………………5 三 專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………8 1. 叉子端面夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………………8 2. 外圓夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………9 3. 夾具定位元件的設(shè)計(jì)…………………………………………………………10 4.自由度限制分析………………………………………………………………11 四 設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………………………………………………15

3、 五 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………16 序 言 零件工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)以及夾具設(shè)計(jì)作為高等工科院校教學(xué)的基本訓(xùn)練科目，在課程設(shè)計(jì)中占極其重要的位置。課程設(shè)計(jì)在加深對(duì)課程基本理論的理解和加強(qiáng)對(duì)解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。因此，我們必須要端正態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)，有根有據(jù)得完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)。本課程設(shè)計(jì)的題目是離合器接合叉，根據(jù)其零件圖設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)的加工工藝以及設(shè)計(jì)專用夾具。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括：夾具方案的設(shè)計(jì)，工藝卡片的編寫(xiě)，零件圖的繪制，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)等。 工藝規(guī)程的編寫(xiě)以及專用夾具的設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中占有重要

4、地位。加工工藝過(guò)程是否簡(jiǎn)便有效，是否符合綠色生產(chǎn)，是否經(jīng)濟(jì)等等，都是工藝規(guī)程編寫(xiě)過(guò)程中必須考慮的。夾具對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)方式已成為企業(yè)中產(chǎn)品快速上市的瓶頸，各企業(yè)迫切需要提高夾具設(shè)計(jì)的效率。 由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo) 一 零件分析 1.零件的作用： 本課程設(shè)計(jì)的零件是離合器接合叉，它位于離合器機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的φ25孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，R44半孔則是用于與所控制

5、離合器所在的軸接觸，通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的離合器閉或開(kāi)。 2.零件的工藝分析 圖1.1 根據(jù)上圖可知離合器撥叉共有三組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分析如下： 2.1 以φ9.5+0.03 0mm為中心的加工表面 這一組加工表面包括2-φ9.5+0.03 0mm孔，距離為84+0.46 0及42+0.3 0， 與兩個(gè)φ9.5+0.03 0mm相垂直的距離為11-0.43的四個(gè)平面 2．2 以φ250 -0.14mm外圓為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ250 -0.14mm的外圓，B、C端面及B面上1.5×45°的倒角。 2.3 φ250 -0.14mm外圓

6、上7+0.36 0的槽 這三組加工表面之間有著一定的位置要求，主要時(shí)： 2.3.1 2-φ9.5+0.03 0mm共同軸線對(duì)φ250 -0.14mm軸線的不垂直度不大于0.5/100。 2.3.2 2-φ9.5+0.03 0mm對(duì)共同軸線的不同軸度不大于0.5mm。 2.3.3 端面C對(duì)φ250 -0.14mm軸線的端跳動(dòng)不大于0.1mm。 2.3.4 A面對(duì)2-φ9.5+0.03 0mm共同軸線的不垂直度不大于0.3mm，φ9.5+0.03 0mm軸線對(duì)φ19軸線的不同軸度不大于1.5mm。 由以上分析可知，對(duì)于這三組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于夾具加

7、工其余組，并且保證它們之間的位置精度要求。 二 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 1. 確定生產(chǎn)類型 由于本設(shè)計(jì)的依據(jù)唯有零件圖，關(guān)于生產(chǎn)類型的確定只能搜集相關(guān)加工規(guī)程手冊(cè)以及該零件的使用程度。根據(jù)相關(guān)資料可以確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，因此，本設(shè)計(jì)過(guò)程中毛坯制造，加工設(shè)備及工藝裝備的設(shè)計(jì)與選擇都緊緊圍繞中批生產(chǎn)的特性進(jìn)行。 2. 確定毛坯的制造形式 零件的毛坯選用鑄造，零件材料為45號(hào)鋼。在使用過(guò)程中不經(jīng)常的變動(dòng)，它只起撥動(dòng)的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過(guò)程中的精度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。 3. 定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

8、中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ35外圓及叉子端面為粗基準(zhǔn)，達(dá)到完全定位，然后進(jìn)行車(chē)削。 3.2 精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。在此零件中，加工外圓時(shí)以叉子端面為定位基準(zhǔn)，而叉子端面的加工以外圓為定位基準(zhǔn)，主要考

9、慮了互為基準(zhǔn)、基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合原則，加工孔和槽時(shí)都以外圓為定位基準(zhǔn)。 4. 選擇加工方法 加工方法主要牽涉到零件加工的經(jīng)濟(jì)性和高效性。根據(jù)零件圖可知，本設(shè)計(jì)有五組加工：銑圓柱部分端面；銑叉子端面；車(chē)外圓，端面及倒角；鉆鉸孔；銑槽。 4.1 端面的加工 側(cè)面的加工主要是為后續(xù)加工做準(zhǔn)備，因此，在選擇加工方法選擇一次性銑端面，對(duì)于粗糙度要求高則進(jìn)行二次銑端面。 4.2 孔的加工 根據(jù)零件圖尺寸及技術(shù)要求，確定孔的方案為：一次鉆鉸孔，可以加工的次數(shù)，保證孔表面加工精度。 4.3 槽的加工 根據(jù)相關(guān)資料確定槽的加工方案為，粗銑--精銑（IT7～I(xiàn)T9）,粗糙度為Ra=6.3～

10、0.8 5. 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)時(shí)使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求能 夠得到合理的保證。在生產(chǎn)批量較大的情況下，可以采用工裝、卡具來(lái)提高產(chǎn)品的效率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 5.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型，零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)，確定工序數(shù)的基本原則如下： (1) 工序分散原則 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利于選擇最合理的切削用量，便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易，對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高，但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工業(yè)路線長(zhǎng)

11、，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 （2）工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)地減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了市場(chǎng)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率，但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工業(yè)設(shè)備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 5.2 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段： （1）粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，給予報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工

12、時(shí) 5.3 工藝路線方案 方案一 工序1：銑圓柱部分端面。 工序2：銑叉子端面。 工序3：車(chē)外圓φ250 -0.14、端面及倒角1.5×45°。 工序4：鉆-鉸φ9.5+0.03 0。 工序5：銑槽。 工序6：去毛刺。 工序7：清洗。 工序8：終檢。 方案二 工序1：銑圓柱部分端面。 工序2：銑叉子端面。 工序3：鉆-鉸φ9.5+0.03 0。 工序4：車(chē)外圓φ250 -0.14、端面及倒角1.5×45°。 工序5：銑槽。 工序6：去毛刺。 工序7：清洗。 工序8：終檢。 5.4 工藝方案比較與分析 上述兩個(gè)方案的不同點(diǎn)在于：方案一時(shí)先車(chē)外圓、端面及

13、倒角，然后鉆-鉸φ9.5+0.03 0mm孔；而方案二與此相反，先鉆-鉸φ9.5+0.03 0mm孔，再車(chē)外圓。兩個(gè)方案通過(guò)比較可以看出，方案一鉆-鉸φ9.5+0.03 0mm孔時(shí)可以通過(guò)已加工過(guò)的外圓作為定位基準(zhǔn)，孔的位置精度很容易得到保證，此方案先加工外圓的目的就時(shí)為孔加工提供定為基準(zhǔn)；方案二在加工外圓時(shí)通過(guò)叉子端面就可以精確的定位，又保證定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的重合，所以先加工孔沒(méi)有多大作用，而此方 案在加工孔時(shí)，需用外圓定位，此時(shí)外圓未加工，只能作為粗基準(zhǔn)。通過(guò)綜合分析，方案一較為合理。 6.確定切削用量和基本時(shí)間 離合器撥叉零件材質(zhì)為45鋼，硬度為HB207-269，采用在鍛

14、錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各工序加工表面的機(jī)械加工余量、切削用量、工時(shí)計(jì)算、機(jī)床等如下： 6.1銑端面B (1) 機(jī)械加工余量：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-56，鍛件重量在0.4-1.0Kg之間，鍛件復(fù)雜系數(shù)為S3、長(zhǎng)度為25mm時(shí)，查出該零件余量是：厚度方向?yàn)?.5-2.0mm，水平方向?yàn)?.5-2.0mm，所以B面余量取2mm。 （2） 切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床：此工序?yàn)殂姸嗣鍮面，保證尺寸97.5+0.3 -0.5 ， fZ=0.08mm/齒（參考《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3） 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=1.57m/s，即94.2m/min

15、采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀dW=100mm，齒數(shù)Z=8。則： nS===300r/min 現(xiàn)采用X62臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39），取nw=300r/min，故實(shí)際切削速度為 v===94.2m/min 當(dāng)nw=300r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為： fm= fZznw=0.08×8×300=192mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，fm =190mm/min。 切削工時(shí)：機(jī)動(dòng)工時(shí)tm ==0.75min 6.2銑叉子端面 （1） 機(jī)械加工余量：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-56已查出

16、厚度方 向余量為1.5-2.0mm，所以叉子端面單邊余量取2mm。 （2） 切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床：此工序?yàn)殂姴孀佣嗣?，可在臥式銑床上采用隔套同時(shí)裝四把銑刀一次銑削四個(gè)面成。 fZ=0.08mm/齒（參考《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3） 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.43m/s，即25.8m/min 采用高速鋼三面刃銑刀dW=110mm，齒數(shù)Z=4。則： nS===75r/min 現(xiàn)采用X62臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39），取nw=75r/min，故實(shí)際切削速度為 v===25.9m/min 當(dāng)nw=75r

17、/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為： fm= fZznw=0.08×4×75=24mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，fm =23.5mm/min。 切削工時(shí)：機(jī)動(dòng)工時(shí)tm ==6min 6.3車(chē)外圓φ250 -0.14mm及C面 （1） 機(jī)械加工余量：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-56已查出厚度方 向余量為1.5-2.0mm，水平方向余量為1.5-2.0mm，所以外圓余量取4mm，C面余量取2mm。 （2）切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床：此工序?yàn)檐?chē)外圓φ250 -0.14mm、C面及1.5×45°倒角 切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=2mm，因外圓表面粗糙度Ra12.5，加工 精度

18、為IT6級(jí)，需經(jīng)兩次切削，粗車(chē)后單邊留余量Z=0.5mm，選用臥式車(chē)床C365L。 進(jìn)給量f：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4，選用f=0.5mm/r 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27 Vc===123m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns===313r/min 按機(jī)床選取n=322r/min 所以實(shí)際切削速度v===126m/min 切削工時(shí)： t===0.2min 6.4 鉆-鉸兩內(nèi)孔φ9.5+0.03 0mm（叉部），選用機(jī)床：立式鉆床Z525 （1） 機(jī)械加工余量：毛坯為實(shí)心，不沖出孔，兩內(nèi)孔精度要求IT9，參照《機(jī)械制造工藝

19、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9工序尺寸及余量為： 鉆孔：φ9.3mm 2Z=0.2mm 鉸孔：φ9.5+0.03 0mm （2） 切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床： ① 鉆孔φ9.3mm f=0.25mm/r（見(jiàn)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7） v=12m/min（見(jiàn)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮） ns===411r/min 按機(jī)床選取nw =392r/min（按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15） 所以實(shí)際切削速度 v===11.45m/min 切削工時(shí)：t===1.2min ② 鉸孔φ9.5+

20、0.03 0mm f=0.5mm/r（見(jiàn)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11） v=6m/min（見(jiàn)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24） ns===201r/min 按機(jī)床選取nw=195r/min（按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15） 所以實(shí)際切削速度 v===5.8m/min 切削工時(shí)：t==1.2min 6.5 銑寬7+0.36 0mm的槽，選用機(jī)床：臥式銑床X62W （1） 機(jī)械加工余量：參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-22工序尺寸及余量為：

21、 粗銑：5mm 2Z=2mm 精銑：7+0.36 0mm （2）切削用量及機(jī)床： fz=0.01mm/齒（參考《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.4） 切削速度v=0.39m/s及23.4m/min 采用錯(cuò)齒三面刃銑刀，dw=100，齒數(shù)z=1，則 ns===74.5r/min 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39），取nw=75r/min，故實(shí)際切削速度為 v===23.55m/min 工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為：

22、fm= fZznw=0.01×1×75=0.75mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，fm =0.75mm/min。 切削工時(shí)：機(jī)動(dòng)工時(shí)tm ==18min 三 專用夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工離合器接合叉零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用的夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，1.需要設(shè)計(jì)加工銑叉子端面夾具，該夾具將用于X52K臥式銑床，刀具采用三面刃銑刀；2.車(chē)φ25外圓、端面及倒角需要設(shè)計(jì)夾具，本夾具將用于C365L六角車(chē)床。 3.1 銑叉子端面夾具設(shè)計(jì) 3.1.1研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)粗，精銑叉子兩端面，滿足兩端面尺寸要求，在粗銑端面

23、時(shí)，其他面都是未加工表面。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。 3.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：叉子兩內(nèi)端面對(duì)圓柱頭中心線有尺寸要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為圓柱的中心線。 3.1.3 夾具方案的設(shè)計(jì)的選擇 根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，先設(shè)計(jì)家居方案如下： 方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)結(jié)，利用氣缸夾緊，這種夾緊方式可靠，輔助時(shí)間短，工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，但是成本高 方案二：利用壓板，用螺栓，螺母聯(lián)結(jié)，利用手動(dòng)夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，成本低 本設(shè)計(jì)零件為中批生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過(guò)程中夾緊力要求不高，因此夾緊方案選用方案二，利用螺栓，螺母手動(dòng)夾緊，壓板選擇為直壓板。 3.2 車(chē)外圓，

24、端面及倒角夾具設(shè)計(jì) 3.2.1 研究原始質(zhì)料 本夾具主要用來(lái)車(chē)φ250 -0.14mm外圓，同時(shí)車(chē)端面并倒角，保證長(zhǎng)度尺寸、端面C對(duì)Φ25d6軸線的端面跳動(dòng)不大于0.1mm。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高加工質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)率。 3.2.2 夾具設(shè)計(jì) 3.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 工件以叉子頂部和兩個(gè)內(nèi)端面為定位基準(zhǔn)； 3.2.2.2 夾緊力分析 由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知，本角鐵式車(chē)床夾具夾緊力主要靠螺釘?shù)念A(yù)緊力即可安全工作.因此,無(wú)須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算. 3.2.2.3 定位誤差的分析 工件中心線與車(chē)床主軸中心的定位誤差主要靠調(diào)整下端的支承塊來(lái)保證，

25、零件圖規(guī)定叉子端面與主軸距離為42+0.3 0mm.采用定位塊后,定位誤差取決于定位塊制造誤差.同時(shí),對(duì)定位塊利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整，定位塊制造誤差為±0.1mm，所以能滿足精度要求. 3.2.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了球頭螺釘緊固的方式。松開(kāi)螺帽，即可進(jìn)行工件的更換。

26、 3.3 夾具定位原件的設(shè)計(jì) 3.3.1 常用定位元件及選用 工件在夾具中要想獲得正確定位，首先應(yīng)正確選擇定位基準(zhǔn)，其次是選擇合適的定位元件。工件定位時(shí)，工件定位基準(zhǔn)和夾具的定位元件接觸形成定位副，以實(shí)現(xiàn)工件的六點(diǎn)定位。用定位元件選用時(shí)，應(yīng)按工件定位基準(zhǔn)面和定位元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行選擇。 3.1.1.1工件以平面定位 （1）以面積較小的已經(jīng)加工的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用平頭支承釘，以基準(zhǔn)面粗糙不平或毛坯面定位時(shí)，選用圓頭支承釘，

27、側(cè)面定位時(shí)，可選用網(wǎng)狀支承釘。 （2）以面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用支承板定位元件，用于面定位時(shí)用不帶斜槽的支承板，通常盡可能選用帶斜槽的支承板，以利清除切屑。 （3）以毛坯面，階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承作定位元件。但須注意，自位支承雖有兩個(gè)或三個(gè)支承點(diǎn)，由于自位和浮動(dòng)作用只能作為一個(gè)支承點(diǎn)。 （4）以毛坯面作為基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承作定位元件。 （5）當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需要提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)，可選用輔助支承作輔助定位元件，但須注意，輔助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新調(diào)整支承點(diǎn)高度，支

28、承位置應(yīng)選在有利工件承受夾緊力和切削力的地方。 3.1.1.2工件以外圓柱定位 （1）當(dāng)工件的對(duì)稱度要求較高時(shí)，可選用V形塊定位。V形塊工作面間的夾角α常取60°、90°、120°三種，其中應(yīng)用最多的是90°V形塊。90°V形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時(shí)可根據(jù)定位圓柱面的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行選擇。V形塊結(jié)構(gòu)有多種形式，有的V形塊適用于較長(zhǎng)的加工過(guò)的圓柱面定位；有的V形塊適于較長(zhǎng)的粗糙的圓柱面定位；有的V形塊適用于尺寸較大的圓柱面定位，這種V形塊底座采用鑄件，V形面采用淬火鋼件，V塊是由兩者鑲合而成。 （2）當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時(shí)（一般不低于IT8），可選用定位套或半圓形定位座定位。大

29、型軸類和曲軸等不宜以整個(gè)圓孔定位的工件，可選用半圓定位座。 3.1.1.3工件以內(nèi)孔定位 （1）工件上定位內(nèi)孔較小時(shí)，常選用定位銷作定位元件。圓柱定位銷的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，不同直徑的定位銷有其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)工件定位內(nèi)孔的直徑選用。當(dāng)工件圓柱孔用孔端邊緣定位時(shí)，需選用圓錐定位銷。當(dāng)工件圓孔端邊緣形狀精度較差時(shí)，選用圓錐定位銷；當(dāng)工件需平面和圓孔端邊緣同時(shí)定位時(shí)，選用浮動(dòng)錐銷。 （2）在套類、盤(pán)類零件的車(chē)削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸定位，為了便于夾緊和減小工件因間隙造成的傾斜，當(dāng)工件定位內(nèi)孔與基準(zhǔn)端面垂直精度較高時(shí)，常以孔和端面聯(lián)合定位。因此，這類心軸通常是帶臺(tái)階定位面的心軸，

30、當(dāng)工件以內(nèi)花鍵為定位基準(zhǔn)時(shí)，可選用外花鍵軸，當(dāng)內(nèi)孔帶有花鍵槽時(shí)，可在圓柱心軸上設(shè)置鍵槽配裝鍵塊；當(dāng)工件內(nèi)孔精度很高，而加工時(shí)工件力矩很小時(shí)，可選用小錐度心軸定位。 綜上：正確定位，必須選對(duì)定位基準(zhǔn)。 3.1.2 對(duì)定位元件的基本要求 （1）限位基面應(yīng)有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度，才能保證工件的定位精度。 （2）限位基面應(yīng)有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦，容易磨損，為此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夾具的使用壽命和定位精度。 （3）支承元件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。定位元件在加工過(guò)程中，受工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應(yīng)有足夠

31、的剛度和強(qiáng)度，避免使用中變形和損壞。 （4）定位元件應(yīng)有較好的工藝性。定位元件應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配和更換。 （5）定位元件應(yīng)便于清除切屑。定位元件的結(jié)構(gòu)和工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內(nèi)影響加工和定位精度。 在工件定位中有很多種不同的定位方法，比如，工件以平面定位，工件以圓孔定位，工件以外圓柱定位，工件以錐孔定位等定位方法等定位方法。這些定位方法適應(yīng)在不同的場(chǎng)合，根據(jù)具體情況而定。本次夾具定位分析如下： 在加工本工序以前已加工過(guò)的表面有，A、B面看，K孔?？捎肁面支靠，K定位， K孔用削邊銷定位。 3.4自由度限制分析： 3.4.1常用定位元件所能限

32、制的自由度 定位元件可按工件典型定位基準(zhǔn)面分為以下幾類： （1）用于平面定位的定位元件：括固定支承（釘支承和板支承），自位支承，可調(diào)支承和輔支承。 （2）用于外圓柱面定位的定位元件：括V形架，定位套和半圓定位座等。 （3）用于孔定位的定位元件：括定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷），圓柱心軸和小錐度心軸。 3.4.2定位誤差分析 六點(diǎn)定位原則解決了消除工件自由度的問(wèn)題，即解決了工件在夾具中位置“定與不定”的問(wèn)題。但是，由于一批工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，即出現(xiàn)工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)”的問(wèn)題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準(zhǔn)確，加工后各工件的加工尺寸必然大小

33、不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱為定位誤差，用ΔD表示。 在工件的加工過(guò)程中，產(chǎn)生誤差的因素很多，定位誤差僅是加工誤差的一部分，為了保證加工精度，一般限定定位誤差不超過(guò)工件加工公差T的1/5～1/3， 即 ΔD≤(1/5～1/3)T （1-1） 式中， ΔD——定位誤差，單位為mm； T——工件的加工誤差，單位為mm。 零件如圖所示，此時(shí)工件限制的自由度分別是：①A面支靠，限制四個(gè)自由度。②B面用夾緊定位，可限制一個(gè)自由度，還有一個(gè)自由度沒(méi)有限制。

34、③K孔選擇一個(gè)削邊銷進(jìn)行限制。六個(gè)自由度完全限制。 3.4.3定位誤差產(chǎn)生的原因 工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件的位置不一致的原因主要是基準(zhǔn)不重合，而基準(zhǔn)不重合又分為兩種情況：一是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差；二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。 由于定位副的制造誤差或定位副配合間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示。不同的定位方式，基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算方式也不同。 如果工件內(nèi)孔直徑與心軸外圓直徑做成完全一致，作無(wú)間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，如圖所示，心軸和工件內(nèi)

35、孔都有制造誤差。于是工件套在心軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。 可按下式計(jì)算： ΔY=amax-amin=1/2(Dmax-dmin)=1/2（δD+δd） （1-2） 式中，ΔY——基準(zhǔn)位移誤差單位為mm； Dmax——孔的最大直徑單位為mm； dmin——軸的最小直徑單位為mm； δD——工件孔的最大直徑公差，單位為mm； δd——圓柱心軸和圓柱定位銷的直徑公差，單位為

36、mm。 基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。減小定位配合間隙，即可減小基準(zhǔn)位移誤差ΔY值，以提高定位精度。 加工尺寸的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線時(shí)，定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔的中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用ΔB表示。此時(shí)除定位基準(zhǔn)位移誤差外，還有基準(zhǔn)不重合誤差。 綜上：定位誤差產(chǎn)生的原因是，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合及定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差。 3.4.4常見(jiàn)定位方式中基準(zhǔn)位移誤差 （1）用圓柱定位銷、圓柱心軸中心定位 計(jì)算式： ΔY＝Xmax=δD+δd0+Xmin（定位

37、心軸較短） （1-3） 式中， Xmax——工件定位后最大配合間隙； δD——工件定位基準(zhǔn)孔的直徑公差； δd0——圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差； Xmin——定位所需最小間隙，由設(shè)計(jì)而定。 注意：基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。 當(dāng)工件用長(zhǎng)定位心軸定位時(shí)，需考慮平行度要求。 計(jì)算式： ΔY＝Xmax=（δD+δd+Xmin）L1／L2 （1-4） 式中， L1——加工面長(zhǎng)度； L2——定位孔長(zhǎng)度。 （2）定位套定位 計(jì)算式： ΔY＝Xmax=δD0+δd

38、+Xmin （1-5） 式中， δD0——定位套的孔徑公差； δd——工件定位外圓的直徑公差。 注意：基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。 （3）平面支承定位 平面支承定位的位移誤差較容易計(jì)算，當(dāng)忽略支承誤差且定位基準(zhǔn)制作精度較高時(shí)，工序尺寸的基準(zhǔn)位移誤差視為零。 （4）V形體定心定位 若不計(jì)V形體制造誤差，僅有工件基準(zhǔn)面的圓度誤差時(shí)，工件的定位中心會(huì)發(fā)生偏移即O1O2＝T1－T2，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差。 即 ΔY＝O1O2=T1－T2

39、 （1-6） 故，對(duì)于90°V形體ΔY＝0.707δd。 3.4.5定位誤差的合成 定位誤差是兩誤差的合成 即 ΔD=ΔB+ΔY （1-7） 在圓柱間隙配合定位和V形塊中心定位中，當(dāng)基準(zhǔn)不重合誤差和位移誤差都存在時(shí)，定位誤差的合成需判斷“＋”、“－”號(hào)。 例如： V形塊中：ΔB＝δd／2 （1-8） 當(dāng)ΔB與ΔY的變動(dòng)方向相同時(shí)：ΔD＝ΔB＋ΔY＝δd／2+ΔY

40、 （1-9） 當(dāng)ΔB與ΔY的變動(dòng)方向相反時(shí)：ΔD＝ΔB－ΔY＝δd／2－ΔY （1-10） 3.4.6六點(diǎn)定位原理 當(dāng)工件在不受任何條件約束時(shí)，其位置是任意的不確定的。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個(gè)自由度，即沿著X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。 六個(gè)自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù)，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六個(gè)支撐點(diǎn)，來(lái)限制工件六個(gè)自由度的原理，稱為六點(diǎn)定位原理。 四 設(shè)計(jì)小結(jié) 這次機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)雖然只有一周。這周我感覺(jué)我自己過(guò)得還

41、是挺充實(shí)的。通過(guò)機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)，我的收獲也是非常多的。 我的課程設(shè)計(jì)的題目是設(shè)計(jì)一個(gè)離合器接合叉的加工工藝以及對(duì)應(yīng)的專用夾具。最初的3天里，我們把離合器結(jié)合叉的零件圖進(jìn)行了自己的分析，畫(huà)好了零件的毛坯圖。在擬定的過(guò)程中，需要考慮很多因素，比如零件定位要求，銑鍵槽的余量，加工精度，雖然很累，很煩，但在這個(gè)過(guò)程中自己的查閱資料，決定參數(shù)的能力得到了鍛煉。首先需要考慮的是定位方式，需要限制幾個(gè)自由度，接著是夾具體的基本結(jié)構(gòu)，夾具體的加工面的大小，夾具體的尺寸，夾具體的結(jié)構(gòu)，夾具體的制造和加工的可行性，V型塊的尺寸，定位銷的尺寸，對(duì)刀塊的尺寸，加緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，工件安裝是否方便快捷，總之非常的多

42、和繁雜。在設(shè)計(jì)夾具的過(guò)程中，還需要查看大量的手冊(cè)，每一個(gè)零件都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，不能隨便定個(gè)尺寸。這令人感到非常的疲憊的。有時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)，能讓你明顯的感到有種書(shū)到用時(shí)方恨少的感覺(jué)?？傊?，設(shè)計(jì)一個(gè)銑軸端鍵槽的夾具算是把我所學(xué)的機(jī)械專業(yè)知識(shí)：機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造基礎(chǔ)，工程制圖，幾何精度，工程材料成型，全部綜合起來(lái)，是一次全方位的運(yùn)用。 雖然在之前設(shè)計(jì)過(guò)一個(gè)齒輪箱，但在這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一開(kāi)始還是有一種無(wú)從下手的感覺(jué)，使自己深刻的認(rèn)識(shí)到自己設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重的不足。另外，對(duì)夾具中的一些典型機(jī)構(gòu)，典型結(jié)構(gòu)不是很熟悉，印象最深的是夾緊機(jī)構(gòu)就改了很多次，最后選擇了鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)。我想，隨著以后設(shè)計(jì)次數(shù)的增加

43、，這種感覺(jué)會(huì)得到很好的改善吧！ 這次畫(huà)圖使用的是計(jì)算機(jī)繪圖。由于是第一次完全用CAD畫(huà)圖，很多地方不熟悉，走了一些彎路，總之不是一件輕而易舉的事。點(diǎn)的選取，圖層的新建，剖面線的填充，尺寸的標(biāo)注，公差的標(biāo)注，粗糙度的標(biāo)注，還利用PRO/E三維實(shí)體模型的建立，三維實(shí)體到二維工程圖的修改，里面有很多注意點(diǎn)和技巧。在畫(huà)圖的過(guò)程中，差了很多資料，了解了很多操作技巧。最后當(dāng)看到自己的設(shè)計(jì)的減速器終于完成之時(shí)，心情是極其興奮的，有一種解脫的感覺(jué)！ 這次課程設(shè)計(jì)，我運(yùn)用CAD的軟件主要是solidworks和autocad。通過(guò)PRO/E建造實(shí)體模型，autocad來(lái)修改工程圖，我認(rèn)為是一個(gè)非常便捷和有效

44、的方法。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)這兩款軟件的操作熟練程度有了很大的提高，我想這對(duì)自己以后的工作也會(huì)有很大的幫助。 總結(jié)一下，這次課程設(shè)計(jì)給了我很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用機(jī)械各門(mén)專業(yè)課程知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，真正做到了學(xué)以致用。另外，我也學(xué)會(huì)了在設(shè)計(jì)過(guò)程中如何查手冊(cè)，又應(yīng)在何時(shí)查手冊(cè)。在此期間同學(xué)之間也互相幫助，共同解決課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的困難和問(wèn)題，也是很有趣的經(jīng)歷。 設(shè)計(jì)一個(gè)軸端銑鍵槽的夾具，應(yīng)當(dāng)說(shuō)是我人生當(dāng)中設(shè)計(jì)的第二個(gè)完整的作品，極具紀(jì)念意義的。這次經(jīng)歷同樣會(huì)永遠(yuǎn)留在腦海里！ 五 參考文獻(xiàn): 【1】王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)［Ｍ］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 【2】陳錫渠.金屬切削原理與工具［Ｍ］.北京：北京大學(xué)出版社，2006. 【3】葛金印.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)基本常識(shí)［Ｍ］.北京：高等教育出版社,2004. 【4】馬永杰.熱處理工藝方法600種［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008. 【5】鄧文英.金屬工藝學(xué)［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2008.