變速箱拔叉鉆孔夾具設(shè)計(jì)

1、變速箱拔叉鉆孔夾具設(shè)計(jì)鄭州輕院輕工職業(yè)學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 變速箱拔叉鉆孔夾具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 姚祥 專業(yè)班級 自動化101班 學(xué) 號 院 （系） 機(jī)電工程系 指導(dǎo)教師(職稱) 周平（高級講師） 完成時(shí)間 2012 年 變速箱拔叉鉆孔夾具設(shè)計(jì) 摘要本次設(shè)計(jì)是車床變速箱中拔叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。此拔叉零件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其加工的地方主要是孔和平面。本設(shè)計(jì)先加工孔后加工面。將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證它們的加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以拔叉右面的最大的平面作為粗基準(zhǔn)，來加工中間的通孔，然后以此加工過的孔作為精基準(zhǔn)。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出頂平

2、面和右側(cè)平面以及下面的大孔的兩平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工時(shí)是用鏜床鏜孔。最后以這兩個(gè)孔為基準(zhǔn)，分別加工右側(cè)的槽和頂面的螺紋底孔。整個(gè)加工過程選用了鉆床、銑床和鏜床。工件在機(jī)床上定位夾緊選用專用夾具，夾緊方式為手動夾緊，夾緊可靠，操作方便。因此生產(chǎn)效率較高，適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：加工工藝，定位，夾緊，專用夾具 AbstractThis design is a lather gearbox in the fork parts of the processing order of the processes and some special fixt

3、ure design. This fork parts of the structure is more complex, the processing of the place is the main hole and plane. The design of first hole processing surface. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages to ensure their accuracy. Datum selection to fork

4、the largest plane as a benchmark, to the processing of intermediate through hole, and then the processed hole as the precise basis. The main processing procedure arrangement is the first center hole locating and processing the top plane and the plane and the two plane of large hole, again with cente

5、r hole positioned at the lower end of the big hole processing. While processing is to use the boring machine boring. Finally in the two hole as a reference, respectively, on the right side of the groove and the top surface of the processing thread bottom hole. The whole process selection of drilling

6、, milling and boring machines. Workpiece positioning in machine tool selection of special clamping fixture, clamping means for manually clamping, clamping reliable, convenient operation. Therefore, high production efficiency, suitable for large quantities, assembly line processing. To meet the desig

7、n requirements.Key words: process, positioning, clamping, special fixture目 錄中文摘要.I英文摘要.II夾具概述III 一、零件的分析5 1.1零件的作用5 1.2零件的工藝分析5 二、設(shè)計(jì)工序鉆22孔的夾具12 2.1問題的提出12 2.2夾具的設(shè)計(jì)12結(jié)論13致謝14參考文獻(xiàn)15夾具概述 在機(jī)械加工過程中，為了保證加工精度而固定工作 ，使之具有確定位置 已接受加工或檢測的工藝裝備統(tǒng)稱為機(jī)床夾具，簡稱為夾具。 一、零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主

8、軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的60半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。（二）零件的工藝分析CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. 以22mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：22H7mm的孔，以及42mm的圓柱兩端面，其中主要加工表面為22H7mm通孔。2. 以60mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：60H12的孔，以及60H12的兩個(gè)端面。主要是60H12的孔。3. 銑16H11的槽這一組加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，16H11

9、mm的槽兩側(cè)面。4. 以M221.5螺紋孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：M221.5的螺紋孔，長32mm的端面。主要加工表面為M221.5螺紋孔。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：（1） 60孔端面與22H7孔垂直度公差為0.1mm.。（2） 16H11mm的槽與22H7的孔垂直度公差為0.08mm。由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。（二）設(shè)計(jì)工序鉆22孔的夾具。（一）問題的提出本夾具要用于鉆22孔，對22孔的要求有：22孔精度等級為IT7級，粗糙度為1.6。由于在此道序之后，還要對孔進(jìn)行擴(kuò)、鉸、精鉸，因此，在此道工序加工時(shí)，主要

10、考慮如何提高生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，而精度不是主要問題。（二）夾具設(shè)計(jì)一） 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強(qiáng)度，提高加工精度。在鉆此孔時(shí)，只對此孔的端面進(jìn)行了精銑，所以，在鉆此孔時(shí)所用基準(zhǔn)為粗基準(zhǔn)。

11、而粗基準(zhǔn)選擇有如下基本原則： 如果工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則因選擇該表面為粗基準(zhǔn)。 如果必須首先保證工件加工表面與不加工表面之間的位置精度，則因以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。 如果零件上每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。 選用粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。很顯然，本次工序是孔的加工，所以必須保證該孔的加工余量均勻，因此，此次工序的定位基準(zhǔn)為42的外圓。二） 定位元件的選擇工件以外圓定位主要兩種形式：一種是定心定位，常有各種自定心卡盤和彈簧夾頭以及定位套；另一種是支承定位，常用支撐板

12、和V型塊。由于工件形狀的限制，不適合定心定位，而支撐板定位常用于加工外圓輪廓，所以采用V型塊定位。也是由于工件輪廓限制，采用兩個(gè)短V塊定位。如下圖 （1） （2）三） 定位誤差分析與計(jì)算定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確造成的某一工序的工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上相對于其理想位置的最大位移量。分為基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)位置誤差易知，工件在V形塊中定位有兩種極端位置，由幾何關(guān)系得： 定位=Td/sin/2基準(zhǔn)不重合誤差 由于此工序定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，故 不重=0所以 =定位+不重四） 夾緊裝置的選擇工件在切削過程中會受到切削力、離心力和慣性力等各種力的作用，因此定位后必須夾緊。夾緊裝置一般由

13、夾緊機(jī)構(gòu)和動力源組成。夾緊裝置有如下設(shè)計(jì)要求： 應(yīng)保證定位準(zhǔn)確，而不能破壞定位； 夾緊后工件與夾具的變形應(yīng)在允許的范圍內(nèi)； 夾緊機(jī)構(gòu)安全可靠，有足夠的剛度和強(qiáng)度，手動夾緊應(yīng)自鎖，夾緊行程要足夠； 結(jié)構(gòu)簡單，制造和操作方便，快速和省力。(1)夾緊力的方向：夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。(2)夾緊力的作用點(diǎn)：夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在定位元件支承點(diǎn)的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準(zhǔn)確、不變形。(3)選擇夾緊機(jī)構(gòu)：在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時(shí)，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的

14、問題：安全性 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和夾緊力，以防止以外傷及夾具操作人員。手動夾具夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動強(qiáng)度。夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。手動夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。綜上所述，本零件的夾緊裝置共有2個(gè)方案如下：方案一：使用鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)方案二：使用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)由于本零件為大批量制造，使用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)更加經(jīng)濟(jì)、方便，故選用方案二。其草圖如下： 夾緊裝置1螺桿 2螺母 3螺釘 4壓塊五） 選擇導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等，這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇，為提高加工效率，選擇快換導(dǎo)向套加工工件。

15、如下圖所示： 可換鉆套 1鉆套 2襯套 3鉆模板 4螺釘其中，鉆套標(biāo)準(zhǔn)如下：六） 夾具體 用來安裝和固定定位元件，夾緊機(jī)構(gòu)和鉆模板的實(shí)體。具體大小根據(jù)整個(gè)機(jī)構(gòu)的大小而調(diào)整，要保證機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定，水平，所以形位公差會有較嚴(yán)格的要求。 夾具體裝配圖致 謝在論文的撰寫和資料搜集期間，前人的資料對我提供了莫大的幫助，這里再次感謝。值此即將完成學(xué)業(yè)之際，我要衷心地感謝周平導(dǎo)師在設(shè)計(jì)的選題、研究以及撰寫過程中，自始至終得到了導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和熱情幫助，其中無不凝聚著導(dǎo)師的心血和汗水。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)和一絲不茍的學(xué)風(fēng)、扎實(shí)勤勉和孜孜不倦的工作態(tài)度時(shí)刻激勵著我努力學(xué)習(xí)，并將鞭策我在未來的工作中銳意進(jìn)取、奮發(fā)努力；導(dǎo)師的

16、指導(dǎo)將使我終生受益。 最后，向所有關(guān)心和幫助過我的人們致以衷心的感謝！設(shè)計(jì)總結(jié)本次課題貫穿本專業(yè)所學(xué)到的理論知識與實(shí)踐操作技術(shù)，從分析設(shè)計(jì)到計(jì)算、操作得到成品，對我以及我們專業(yè)的各位同學(xué)來說是一次理論與實(shí)際的真正結(jié)合；是對我們專業(yè)所學(xué)知識的驗(yàn)證和鍛煉；同時(shí)本次選題提供了自主學(xué)習(xí)，自主選擇，自主完成的機(jī)會。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我個(gè)人而言具有實(shí)踐性、綜合性、探索性、應(yīng)用性等特點(diǎn)。在三年的大學(xué)生活里，我覺得大多數(shù)同學(xué)對本專業(yè)的認(rèn)識和學(xué)習(xí)程度還不夠深刻, 在大二期末的時(shí)候?qū)W院組織我們進(jìn)行了三個(gè)星期的實(shí) 習(xí)，但由于當(dāng)時(shí)所學(xué)知識涉及本專業(yè)知識點(diǎn)有限，所看到的東西與本專業(yè)很難聯(lián)系起來,所以對本專業(yè)掌握并不是很理想

17、。為了更深入的理解并掌握大學(xué)的專業(yè)知識，加強(qiáng)專業(yè)技能。我選擇的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是：變速箱拔叉鉆孔夾具設(shè)計(jì)。通過此次的分析，需要對車床夾具方面的問題給予考慮，這些方面的知識都需要我們?nèi)ミM(jìn)一步鞏固和吸收以前的知識，在對以前學(xué)的知識進(jìn)行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦逐步形成統(tǒng)一、清晰、明了的知識網(wǎng)絡(luò)體系。從而使各專業(yè)課之間一些相關(guān)聯(lián)的知識點(diǎn)和面能夠很好的理解與結(jié)合起來。 畢業(yè)的選題、設(shè)計(jì)內(nèi)容、及設(shè)計(jì)的形成是在周平老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)論文的完成過程中傾注了老師大量的心血；因此，在論文完成之際，特向我尊敬的周老師表示衷心的感謝。 在我畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，周老師也給我講解了許多電子上常見和不常見的問題以及在設(shè)計(jì)論文中要注意的一些事項(xiàng)，讓我