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制造工藝學夾具課程設(shè)計
《倒檔撥叉專用夾具說明書》
姓 名：
學 號：
班 級：
指導老師：
設(shè)計時間：
目 錄
一、設(shè)計題目…………………………………………………3
二、零件圖及加工工序分析……………………………………4
三、設(shè)計方案………………………………………………………6
1、夾具設(shè)計方案
2、夾緊裝置的設(shè)計
3、導向裝置的設(shè)計及其他裝置結(jié)構(gòu).夾具體的確定
4、繪制夾具結(jié)構(gòu)圖
5、確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸，公差配合
四、夾具零部件的結(jié)構(gòu)…………………………………………10
五、定位誤差的計算……………………………………………14
六、致謝…………………………………………………………15
七、參考文獻……………………………………………………16
一、設(shè)計題目
“倒檔撥叉”專用夾具設(shè)計
二、零件圖及加工工序分析
1、倒檔撥叉零件圖如圖1所示：
圖1 倒檔撥叉零件圖
倒檔撥叉材料為QT450-10，即球墨鑄鐵，最小抗拉強度為450MPa，最低延伸率為10。根據(jù)機械加工材料等相關(guān)資料可以知道：球墨鑄鐵既有灰鑄鐵的優(yōu)點，即具有高的抗壓強度、優(yōu)良的耐磨性和消震性，低的缺口敏感性。同時具有與中碳鋼媲美的抗拉強度、彎曲疲勞強度及良好的塑性與韌性，此外，還可以通過合金化及熱處理來改善與提高它的性能，所以生產(chǎn)上已用球墨鑄鐵代替中碳鋼及中碳合金鋼制造發(fā)動機的曲軸、連桿、凸輪軸和機床的主軸等。QT450-10主要用于汽車、拖拉機底盤零件等。
由于該倒檔撥叉外形復雜，又是薄壁零件，屬于大批量生產(chǎn)，故毛坯采用金屬型鑄造。加工機床部分采用通用機床，部分采用專用機床；按零件分類，部分布置成流水線，部分布置成機群式；廣泛采用專用夾具，可調(diào)夾具；按零件產(chǎn)量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用專用刀具和量具；部分采用劃線找正裝夾，廣泛采用通用或?qū)Ｓ脢A具裝夾；有較詳細的工藝規(guī)程，用工藝卡管理生產(chǎn)。
根據(jù)零件圖可知，零件整體要求精度較高。其中Φ18孔中心線和叉腳開檔腳面有垂直度要求，并且Φ18孔中心線自身有直線度要求， 被測槽面與Φ8.7孔中心線有對稱度要求。Φ26圓柱的上下端面粗糙度要求為Ra2.5，槽內(nèi)面兩側(cè)的粗糙度要求為Ra12.5，槽面粗糙度要求為Ra2.5，叉腳開檔腳面的粗糙度要求為Ra6.3，腳面內(nèi)側(cè)的粗糙度要求為Ra12.5，操縱槽端面的粗糙度要求為Ra2.5。
2、鉆Φ18孔的孔的加工工序圖如圖2所示:
圖2 工序圖
倒檔撥叉Φ18孔的孔加工的方法為選用立式鉆床Z525進行加工。
三、設(shè)計方案
方案一:以直徑Φ26的外圓和撥叉的下底面為定位面，為一面一V型塊定位限制五個自由度
方案二:以兩底槽內(nèi)表面撥叉的下底面為定位面.
方案一的定位原件與鉆模板配合較容易實現(xiàn)，較易容易實現(xiàn)鉆孔加工,因此選擇方案一
由設(shè)計任務(wù)及條件可知,要設(shè)計鉆Φ18孔夾具的設(shè)計，在保證質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的前提下,盡量簡化結(jié)構(gòu),做到經(jīng)濟合理，工藝性好，裝夾方便.根據(jù)被加工部位的分布情況,擬采用可換鉆套
1、夾具設(shè)計方案
1）確定定位方案
根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點,其定位方案:
如圖所示,以Φ26孔及倒檔撥叉下底面組合定位,限制工件的五個自由度,由于要加工的Φ18孔在圓周方向成均布分布,不用限制工件Z自由度。
2）選擇定位元件
選用墊塊和V型塊,作為Ф26孔及倒檔撥叉下底面的定位元件(見夾具總圖).其結(jié)構(gòu)和尺寸按要求確定。
2、夾緊裝置的設(shè)計
1）夾緊機構(gòu)
根據(jù)生產(chǎn)類型，此夾具的夾緊機構(gòu)不宜復雜，采用螺旋夾緊方式。壓緊螺栓直徑暫用M14，為縮短裝卸工件的時間，采用開口壓板。
2）夾緊力的計算
刀具：Φ17.8的麻花鉆，Φ18的鉸刀。
2、夾緊力的計算
鉆孔夾緊力：查《機床夾具設(shè)計手冊》P70表3-6，查得工件以一個面和兩個孔定位時所需夾緊力計算公式：
式中 φ───螺紋摩擦角
───平頭螺桿端的直徑
───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16
───螺桿直徑
───螺紋升角
Q ───手柄作用力
L ───手柄長度
則所需夾緊力
=600N
根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。
3、導向裝置的設(shè)計及其他裝置結(jié)構(gòu).夾具體的確定
加工孔的導向裝置的確定為維修方便，不采用固定鉆套，而選用可換鉆套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由參考文獻[1]選取。
4、繪制夾具結(jié)構(gòu)圖
繪制夾具結(jié)構(gòu)圖一般分兩步，首先繪制草圖，待對夾具精度進行分析和計算后，若需修改的，修改后再按國際正式繪制夾具總
裝圖，如圖所示。
5、確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸，公差配合
夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸，公差配合是根據(jù)教材以及有關(guān)資料，手冊規(guī)定的原則和方法確定的，本例的技術(shù)要求和公差配合如下：
⑴定位元件與倒檔撥叉底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.03mm。
⑵導向元件與夾具體底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.05mm
⑶導向元件與夾具體底面的平行度誤差允許值為0.05mm
由于夾具設(shè)計的各部分分析與計算已進行，結(jié)果符合要求，在結(jié)構(gòu)草圖的基礎(chǔ)上，繪制正式的總裝配圖。
四、夾具零部件的結(jié)構(gòu)
1、壓緊螺栓
2、墊塊
3、鉆模板
4、夾具體
五、定位誤差的計算
定位誤差的分析
定位元件尺寸及公差的確定。，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合△b=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。
△j=（TD+T d+△S）/2
TD =0.018mm
T d =0.011mm
△S=0.010mm
△j=0.0195mm
該定位方案滿足要求。
由于上分析可知，該定位方案與定位裝置是可行的。
六、致謝
這次的課程設(shè)計讓我學到很多，并且鞏固了所學的知識。在做設(shè)計的時候，我要感謝我的指導老師和我的同學。我的夾具設(shè)計題目是倒檔撥叉夾具的設(shè)計，目的是為了保證這道鉆孔工序的精度和加工效率。
在設(shè)計開始時，在老師的幫助下我逐漸明確了設(shè)計思路，這使我的工作能夠漸漸的展開；在和老師的討論中我明確了夾具設(shè)計方案，并了解了定位夾緊的方式。在隨后的設(shè)計中，我按照夾具設(shè)計的思路一步一步的設(shè)計。在這過程中，我也遇到了一些問題，比如該如何選取夾具體材料等，這些問題都是在老師和同學的幫助和探討中得到很好的解決。
在和老師同學的討論中，使我學到了很多東西，也認識了一些自己的不足，總之，非常感謝老師和同學在這次課程設(shè)計給我的幫助！
七、參考文獻
[1]黃健求主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機械工業(yè)出版社 2005.11
[2]方子良主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 上海交通大學出版社 2005.1
[3]崇凱主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 化學工業(yè)出版社 2007.2
[4]孫麗媛 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導 冶金工業(yè)出版社 2002.12
[5] 大連大學工程畫教研室.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2003.
[6] 王光斗，王春福.機床夾具設(shè)計手冊[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，2000.
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