撥叉零件的工藝分析及車床夾具設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題 目： 撥叉零件的工藝分析及車床夾具設(shè)計 學(xué)習(xí)中心： 層次： 專 業(yè)： 年 級： 201 年 春/秋季 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 年 月 日 專心-專注-專業(yè)內(nèi)容摘要本課題要求根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和工件零件的加工要求，主要以制造車床工件零件為目標(biāo)，根據(jù)車床工件的零件網(wǎng)及技術(shù)要求，利用現(xiàn)代機械制造工藝技術(shù)，詳細介紹了車床工件在加工制造過程中的工藝編排。主要內(nèi)容包括：毛坯的選擇、定位基準(zhǔn)的分析、工藝路線的擬定、加工余量與工序尺寸及公差的確定等都是編制工藝規(guī)程的主要問題。而夾具設(shè)計所面臨的是設(shè)計方案的確定、

2、定位元件的選擇、定位誤差的分析與計算、夾緊力的計算、夾具體毛坯結(jié)構(gòu)及夾具元件配合的確定。還有工件毛坯圖、零件圖和夾具裝配圖的繪制，如何保證工件的技術(shù)條件是加工過程最為重要的問題，而夾具也起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)工件的加工工藝，分析并確定了加工方案及路線，從計算過程中，驗證了這套工序的合理性，最后，以工藝中銑削工序的專用夾具設(shè)計為例，進行了夾具的設(shè)計的定位分析，并做了切削力、夾緊力的分析計算。關(guān)鍵詞：工件；工藝；夾具目 錄引言夾具設(shè)計主要包括工件定位方案的確定和工件夾緊裝置的設(shè)計。其中，定位方案的確定又是確保加工精度的最主要的因素，所以，夾具設(shè)計的最主要目的就是將工件精確定位。所謂定位就是指按照

3、加工工藝要求，將工件置于夾具中，使工件在夾緊前相對于機床和刀具就占有一個預(yù)定的位置，或者是使同一批工件逐次放置到夾具中時都能占據(jù)同一位置。在定位過程中，工件自由度必須首先合理地受到約束以確定工件相對于刀具的正確位置。因此，分析工件的自由度約束情況是復(fù)雜定位方案設(shè)計甚至整個夾具設(shè)計的關(guān)鍵所在。本文基于六點定位原理，提出一種分析工件自由度約束情況的新方法，大大簡化了工件自由度的分析過程，并提高了其分析的準(zhǔn)確性。1 設(shè)計任務(wù)說明1.1 工件功用1.2 工件的結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求一、工件的結(jié)構(gòu)特點二、工件的技術(shù)要求1.3 設(shè)計的任務(wù)該工件加工至成品，需完成從毛坯選擇開始，編排工藝，工裝夾具設(shè)計以及對該產(chǎn)

4、品的說明書如下：1毛坯零件綜合圖1張2工藝過程卡片1套3夾具裝配圖1張4夾具體零件圖1張5說明書1份設(shè)計任務(wù)1繪制毛坯-零件綜合圖將加工表面附上加工余量；（余量3mm）1.1 工件毛坯零件圖1.4 零件的基準(zhǔn)分析一、機械加工工序安排為先基準(zhǔn)后其他，先面后孔，先主后次，先粗后精，根據(jù)以上原則，擬訂基準(zhǔn)。1基準(zhǔn)選擇分析：該撥動叉零件形狀不規(guī)則，但是中間的余圓柱體部分它仍具有軸的一般加工規(guī)律，可先車削端面，鉆、擴鉆中心孔等，然后以中心孔及端面定位，再加上其它面的定位，便可加工其他部位等。但是，撥動叉也有它自己的特點，因為它形狀復(fù)雜，結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性差，技術(shù)要求高，所以應(yīng)該采取相應(yīng)的工藝措施，根據(jù)以上原則及

5、對零件的分析，擬訂出如下的定位基準(zhǔn)：2加工中心孔及其端面的定位基準(zhǔn)加工中心孔及其端面時，為保證中心孔及端面與外圓柱面和不加工端面間的位置精度，同時也滿足粗基準(zhǔn)的余量均勻原則，用外圓柱表面及不加工的中心孔端面定位，外圓柱表面用長條單口 V 型鐵限定四個自由度，不加工中心孔端面定一個自由度，車削用這五個自由度就能滿足加工要求了。所選的長條 V 型鐵及不加工端面定位加工中心孔后，按粗基準(zhǔn)中不能重復(fù)使用原則就不再以其定位。長條 V 型鐵的定位面因是鑄造成品面，也能滿足粗基準(zhǔn)之盡可能用精度要求高的主要表面作粗基準(zhǔn)的原則，作粗基準(zhǔn)的表面要盡量光整、光潔、有一定的面積以便于裝夾這一粗基準(zhǔn)原則在我們的長條 V

6、 型鐵中也有所體現(xiàn)。一次裝夾就能加工出的花鍵中心底孔能夠保證精度要求。同時，為了安放零件，用到預(yù)定位 V 型鐵，還有加工過程中放有支撐架。二、加工頂端、底端處平面及槽口的定位基準(zhǔn)1如上面講到的，按精基準(zhǔn)選擇原則基準(zhǔn)重合原則、 基準(zhǔn)不變原則等。2在加工工件的頂部平面以及銑削底部平面的槽口時，定位基準(zhǔn)為已加工完成的 C孔及其車削完成的 A 面，C 孔是設(shè)計基準(zhǔn)同時也是加工基準(zhǔn)。頂部端面或底部槽口加工成品后也分別做精基準(zhǔn)，以后所有的加工按精基準(zhǔn)重合原則、準(zhǔn)不變原則直到最后拉削花鍵為止，全部用中心定位及已加工端面為基準(zhǔn)。本論文將設(shè)計專用夾具，專用夾具包括對刀塊等，按照這樣加工的零件將會保證其精度以及行

7、位公差。2 工藝路線的擬定2.1 年產(chǎn)量和批量的確定一、生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)3000臺/每年1年產(chǎn)量 Q生產(chǎn)綱領(lǐng)*每臺件數(shù)*（1+備品率）*（1+廢品率）Q3000*1*（1+2）*（1+3）3121月產(chǎn)量Q/12= 250 （件）Days=（365-52-14）/12= 25 天日產(chǎn)量（一天3班）月產(chǎn)量/Days=260/25= 10 （件）2生產(chǎn)量類型的確定：查工藝人員手冊，輕型（100公斤以內(nèi)）零件的生產(chǎn)性質(zhì)：中批5005000 大批500050000支架的生產(chǎn)性質(zhì)： 中批 3年時基數(shù)，三班制為：第一班2392小時，第二班2392小時，第三班1794小時。在女同志占25%以下：第一班 191

8、4小時， 第二班1914小時，第三班1435小時。總共小時數(shù)為5086小時。4平均流水線節(jié)拍流水線實際平時基數(shù)*60*（1-）/零件年產(chǎn)量，其中，損失系數(shù)：A、工作時間內(nèi)設(shè)備修理方面損失B、人缺勤和自然需要方面損失C、清理設(shè)備時的損失D、工人休息方面的損失15平均流水線節(jié)拍=5086*60*（1-15%）/55125= min考慮到保證產(chǎn)品按時定量完成，生產(chǎn)該產(chǎn)品的每一道工序的單件核算時間必須小于生產(chǎn)節(jié)拍（工藝卡填寫過程考慮到客觀隨機因素的影響，將節(jié)拍乘80%后與單件核算時間比較），若大于生產(chǎn)節(jié)拍，就會造成完不成年產(chǎn)量，因此應(yīng)改用多臺機床加工。二、批量的確定及生產(chǎn)間隔期：在一個零件的總加工時間

9、，及最長工序時間確定的情況下，批量和生產(chǎn)間隔期越長，生產(chǎn)率高，但是資金周轉(zhuǎn)慢，批量越大，生產(chǎn)間隔期短，資金周轉(zhuǎn)快，但是生產(chǎn)率低，所以要同時兼顧兩者。生產(chǎn)周期批量的確定：除了考慮生產(chǎn)間隔期外，還要考慮車間毛坯倉庫面積的限制，考慮毛坯貯存期，最小批量大于半個班，選批量為174件，已知一個零件總的加工時間為177分（各道工序定額時間之和），最長工序時間為18.3分鐘，所以：生產(chǎn)周期=2.53天。2.2 毛坯的選擇選擇毛坯的種類和制造方法時應(yīng)全面考慮機械加工成本和毛坯制造成本，以達到降低零件生產(chǎn)總成本的目的，影響毛坯選擇的因素是：生產(chǎn)規(guī)模的大小，工件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸；零件機械性能要求；單位現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)

10、水平。毛坯的材料選為低強度的灰口鑄鐵，它的綜合力學(xué)性能低，抗壓強度大，為本身抗拉強度的3-4倍，消震能力比鋼大10倍，彈性模量較低。結(jié)構(gòu)特點：1可獲得比鑄鋼更薄而復(fù)雜的鑄件，鑄件中殘余內(nèi)應(yīng)力變形較鑄鋼小。 2對冷卻速度敏感性大，因此薄截面容易形成白口和裂紋，而厚截面又容易形成疏松，故灰鑄鐵件當(dāng)壁厚超過其臨界值時，隨著壁厚的增加其力學(xué)性能反而顯著降低。 3表面光潔，因而加工余量比鑄鋼小，加工表面質(zhì)量不高對疲勞極限不利影響小。 4消震性高，常用來做承受震動的機座。 5不允許用于長時間在250溫度下工作的零件。 6不同截面上性能較均勻，適宜做要求高，而截面不一樣的較厚鑄件。2.3 定位基準(zhǔn)的分析定位

11、基準(zhǔn)在最初的工序中是鑄造等得到的表面，這種未經(jīng)加工的基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用粗基準(zhǔn)定位加工出光潔的表面以后，就應(yīng)該用加工過的表面做以后工序的定位表面。加工過的基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。為了便于裝夾和易于獲得所需的加工精度，在工件上特意作出的定位表面稱為輔助基準(zhǔn)。（一） 基準(zhǔn)選擇原則1粗基準(zhǔn)原則A、盡可能用精度要求高的主要表面作粗基準(zhǔn)；B、用不加工面作粗基準(zhǔn)，且該面與要加工面有一定的位置精度要求；C、余量均勻原則；D、作粗基準(zhǔn)的表面要盡量光整、光潔、有一定的面積便于裝夾；E、不能重復(fù)使用原則。2精基準(zhǔn)選擇原則A、基準(zhǔn)重合原則盡可能使設(shè)計基準(zhǔn)和原始基準(zhǔn)重合；B、互為基準(zhǔn)原則兩個位置精度要求較高的表面互為基準(zhǔn)；C、

12、基準(zhǔn)不變原則統(tǒng)一基準(zhǔn)。D、自為基準(zhǔn)原則位置精度應(yīng)由先行工序保證。2.4 工藝路線的擬定一、工藝路線的分析（一）機加工工序的安排原則1先基準(zhǔn)后其它2先粗后精3先面后孔4先主后次（二）基本加工工藝路線1各種加工方法的加工精度和表面粗糙度不同的加工方法如車、磨、刨、銑、鉆、鏜等，其用選各不相同，所能達到的精度和表面粗糙度也大不一樣。即使是同一種加工方法，在不同的加工條件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一樣，這是因為在加工過程中，將有各種因素對精度和粗糙度產(chǎn)生影響，如工人的技術(shù)水平、切削用量、刀具的刃磨質(zhì)量、機床的調(diào)整質(zhì)量等等。某種加工方法的經(jīng)濟加工精度：是指在正常的工作條件下（包括完好的機床設(shè)備、必

13、要的、標(biāo)準(zhǔn)的工人技術(shù)等級、標(biāo)準(zhǔn)的耗用時間和）所能達到的加工精度。2加工方法和加工方案的選擇根據(jù)加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法和加工方案；這種方案必須在保證零件達到圖紙要求方面是穩(wěn)定而可靠的，并在生產(chǎn)率和加工成本方面是最經(jīng)濟合理的。要考慮被加工材料的性質(zhì)；（三）該設(shè)計擬定的最終工藝路線1選擇定位基準(zhǔn)2表面加工方法的選擇3機床設(shè)備與工藝裝備的選擇4加工階段的劃分5工序的劃分6工序順序的安排（四）表面處理工序的安排1退火：將鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，隨后由爐中緩慢冷卻的一種熱處理工序。其作用是：消除內(nèi)應(yīng)力，提高強度和韌性，降低硬度，切削加工性。應(yīng)用：高碳鋼采用退火，以降低硬度；放在粗加工前

14、，毛坯制造出來以后。2正火：將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時間后從爐中取出，在空氣中冷卻的一種熱處理工序。注：加熱到的一定的溫度，其與鋼的含C量有關(guān)，一般低于固相線200度左右。:其作用是：提高鋼的強度和硬度，使工件具有合適的硬度，改善切削加工性。應(yīng)用：低碳鋼采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出來以后。3回火：將淬火后的鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，然后置于空氣或水中冷卻的一種熱處理的方法。:其作用是：穩(wěn)定組織、消除內(nèi)應(yīng)力、降低脆性。4調(diào)質(zhì)處理（淬火后再高溫回火）：其作用：是獲得細致均勻的組織，提高零件的綜合機械性能。:應(yīng)用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳鋼和合金鋼。5時效

15、處理：其作用：是消除毛坯制造和機械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。:應(yīng)用：一般安排在毛坯制造出來和粗加工后。常用于大而復(fù)雜的。6淬火：將鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，然后在冷卻介質(zhì)中迅速冷卻，以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。:其作用是：提高零件的硬度。應(yīng)用：一般安排在磨削前。7滲碳處理：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或之后進行。8為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等，一般都安排在工藝過程最后階段。（五）其它工序的安排1為了保證零件制造質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品，需要在以下場合安排檢驗：A、粗加工全部結(jié)束后B、工時較長和較重要

16、工序后C、最終加工之后2零件表層或內(nèi)腔的毛刺對機器裝配質(zhì)量影響甚大，切削加工后，安排去毛刺。3零件在進入裝配前，安排清洗。（六）重點工序加工方法說明 1鉆削 鉆削時，要保證兩個孔的中心尺寸為114，為后面的加工中心孔時的一面兩孔定位保證精度。 2車削 車削時，先鏜中心孔，然后車削D面及端面，保證尺寸36，然后車削C面及端面，保證尺寸14。 3銑削 銑削時，在刀架上裝兩個刀具，先銑槽，然后不重新更換刀具，只需要把刀具挪開，用銑倒角的成形刀具，銑倒角即可。 4切斷銑削 采用一面兩銷定位，把加工好的撥叉銑斷，為防止銑斷工件時，切削力過大，導(dǎo)致工件變形損壞，在刀具的另一側(cè)設(shè)置兩個輔助支承，以保證工件的

17、剛度。2.5 工藝卡的填寫在擬定工藝路線時，必須同時確定各工序所采用的機床，刀具，輔助設(shè)備及工藝裝備，切削用量的選擇和生產(chǎn)節(jié)拍的符合設(shè)計。機床和工裝的選擇應(yīng)盡量做到合理，經(jīng)濟，使之與被加工零件的生產(chǎn)類型，加工精度和零件的形狀尺寸相適應(yīng)。一、機床的選擇（見金屬機械加工工藝人員手冊P522）1機床的加工規(guī)格范圍應(yīng)與零件的外部形狀，尺寸相適應(yīng)。2機床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)3機床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。大批量生產(chǎn)盡量選用生產(chǎn)率高的專用機床，組合機床或自動機床。4機床的選擇應(yīng)與現(xiàn)有條件相適應(yīng)。做到盡量發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用，并盡量做到設(shè)備負荷平衡。二、刀具的選擇（金屬機械加工工藝

18、人員手冊P802）刀具的選擇也包括刀具的類型，構(gòu)造和材料的選擇，主要應(yīng)根據(jù)加工方法、工序應(yīng)達到的加工精度、粗糙度、工件的材料形狀、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等因素加以考慮，原則上盡量采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時采用各種高生產(chǎn)率的專用刀具。本工藝中車、銑工序都采用YT類硬質(zhì)合金刀具。硬質(zhì)合金石制造高速切削刀具的主要材料，其硬度高、耐磨性和耐熱性好，具有一定的使用強度。缺點是韌性差，性脆，但是這些缺點，可以通過刃磨合理的幾何參數(shù)來彌補。所以，目前硬質(zhì)合金是一種應(yīng)用廣泛的刀具材料。主要有YT5、YT15、YT30，以及YG等，TiC的含量增大，TiC越多，韌性越差，但耐熱性與耐磨性提高。考慮到經(jīng)濟性，所以在加工的時候選

19、用YG8。所以由粗加工、半精加工、精加工的工藝安排順序考慮，我們選用YG8的刀具。他們的耐磨性增加、切速增加、進給量降低。三、夾具的選擇（金屬機械加工工藝人員手冊P630）正確設(shè)計和使用夾具，對保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率、擴大機床使用范圍既減輕勞動強度都有重要意義。同時，使用夾具還有助于工人掌握復(fù)雜或精密零件的加工質(zhì)量及解決較為復(fù)雜的工藝問題等。具體情況見后面的夾具設(shè)計部分。四、量具的選擇1量具的選擇應(yīng)做到量具的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng)。2量具的量程應(yīng)與被測零件的尺寸大小相適應(yīng)。3量具的類型應(yīng)與被測表面的性質(zhì)（孔或外圓尺寸還是形狀位置值）生產(chǎn)類型生產(chǎn)方式相適應(yīng)。4按量具的極限尺寸選擇量儀時

20、應(yīng)保證：T*KT被測尺寸的公差值（mm）K測量精度系數(shù)測量工具和測量方法的極限誤差測量精度系數(shù)表2-5-1被測尺寸的精度等級IT5IT6IT7IT8IT9 K0.3250.300.2750.250.20五、加工面尺寸的確定加工面的尺寸作為確定刀具的形狀大小，和計算機動時間的前提十分重要。加工面的長度和切入超出用來計算機動時間，加工面的直徑和寬度，用來選擇刀具。這里，我們把沿刀具進給的方向規(guī)定為長度，而把垂直于刀具進給的方向規(guī)定為寬度。對于加工件為圓面時，寬度和長度相等。 圖2-5-1 例如：如圖2-5-1可知：由寬度決定刀具的直徑大于工件的直徑，便于刀具一次行程完成全部銑削。由長度和加工時的切

21、入超出長度相加求和得到的計算長度來計算機動時間。對于其它工序如車、磨工件外圓表面時，直徑為被加工面加工前的尺寸，長度為沿工件進給方向的尺寸。切入超出的具體情況的規(guī)定在后面的“機動時間的計算”中再詳細進行討論。六、毛坯余量及加工余量的確定（金屬加工工藝人員手冊1010頁）1毛坯余量的確定機械加工中毛坯尺寸與其零件尺寸之差稱為毛坯余量，加工余量的大小取決于各加工過程中各個工序應(yīng)切除的金屬層的總和，以及毛坯尺寸與規(guī)定的公稱尺寸間的偏差值?？傆嗔咳Q于完成各個工步的條件，如安裝零件的精確度和工具的特性等。但是，其中的值，即第一個粗切削工步的加工余量還取決于毛坯需要加工處的表面層狀況，因為表面層平面度差

22、別較大，有時甚至?xí)邢喈?dāng)大的表面凹陷。此外，表面的金屬層往往不同與表皮內(nèi)部的金屬，在鑄件表面層有氧化層和脫碳層，由此可知，表面層是有缺陷的，它的特點是，有較高的硬度。如果刀具的刀刃切在表面層，將使刀具加速磨損。工件采取鑄造成型，生產(chǎn)批量性質(zhì)屬于中等批量生產(chǎn)，故為了提高毛坯質(zhì)量及生產(chǎn)效率，我們采用（）的方法。2加工余量的確定完成某一道工序所需切除的材料層的厚度稱為工序余量。從毛坯到成品的整個工藝過程中所切除的材料層厚度稱為總余量，加工余量的確定通常有三種方法：I. 經(jīng)驗估計法：這是工藝人員根據(jù)經(jīng)驗進行估算。所有加工余量一般偏大。II. 查表修正法：以生產(chǎn)實踐和實驗研究的資料制成的表格為依據(jù)，應(yīng)用

23、時再結(jié)合加工實際情況進行修正。III. 分析計算法：根據(jù)一定的試驗資料和計算公式進行計算，這樣確定的余量比較經(jīng)濟合理，因受切削條件的改變和實驗數(shù)據(jù)不全所限，應(yīng)用較少。七、切削用量的確定正確的選用切削用量對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高切削效率和經(jīng)濟效益具有重要作用，切削用量的選擇主要依據(jù)工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求，還應(yīng)考慮刀具合理的耐用度、工藝系統(tǒng)剛度及機床功率等條件，其基本原則是：首先選擇一個盡可能大的切深,其次選擇一個較大的進給量f，最后，在刀具耐用度和機床功率允許條件下選擇一個合理的切削速度v。1切深的選擇。應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和工藝系統(tǒng)剛度來確定。粗加工時，除留下半精加工、精加工的余量之

24、后的余量來確定的量，往往采用逐漸減小的方法逐步提高加工精度和表層質(zhì)量。對于加工外圓，是指半徑余量。2進給量f的確定。在粗加工時，f的選擇主要考慮工藝系統(tǒng)剛度和強度。工藝系統(tǒng)剛度和強度好時，f可大一些：反之，f就要小一點。3切速v的選擇。V主要根據(jù)工件材料和刀具性質(zhì)來確定。在和f都確定的情況下，所選切速應(yīng)有合理的刀具耐用度。尤其車端面時，切速是一個變值，其最大值應(yīng)比車外圓時適當(dāng)提高。綜上所述，本工藝路線符合加工零件的各項技術(shù)要求。在機械加工工藝的設(shè)計過程中，為從經(jīng)濟角度出發(fā)，在滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件各項技術(shù)要求的前提下，為了提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，還應(yīng)從以下幾方面考慮：1生產(chǎn)設(shè)備的選用盡量采用通

25、用機床和通用夾具。對于大批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率則要采用專用機床和專用夾具。2在選好機床后，床按機床工作臺的尺寸盡量設(shè)計專用夾具，使機床一次可同時加工多個工件，以提高生產(chǎn)率。3在設(shè)計中，機床上最好采用機動裝置，減少手動機構(gòu)，盡量從減小勞動強度、提高生產(chǎn)率角度著手。3 夾具設(shè)計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種

26、機床使用范圍必不可少重要手段。3.1 夾具的整體設(shè)計3.1.1夾具設(shè)計分析夾具是裝夾工件的母體，所以，夾具制造要有相對較高的精度，夾具設(shè)計中，應(yīng)首先選用典型的夾緊機構(gòu)。在滿足要求的前提下，選用的標(biāo)準(zhǔn)件越多越好，夾具越簡單越好。1本道工序夾具設(shè)計思路是：1)能保證撥叉的加工要求；2)能提高生產(chǎn)效率，降低成本；3)操作方便，安全；4)便于排屑；5)有良好的工藝性。2根據(jù)撥叉的年生產(chǎn)綱領(lǐng)(3000個，每年)，屬中批量生產(chǎn)。因此。夾具的自動化程度不需要很高，而夾具的結(jié)構(gòu)也力求簡單，以降低夾具制造成本。3根據(jù)撥叉的零件圖(或毛坯圖)，工序I主要是銑削A、B面從尺寸精度和表面粗糙度要求來看，精度并不是很高

27、，而且通過兩次裝夾，每次裝夾兩個T步(粗銑、半精銑)即可對撥又A、B面銑削完畢。由于毛坯銑削完A面后，需翻轉(zhuǎn)180o對B面進行銑削，由于撥叉的結(jié)構(gòu)并非完全對稱，如果銑削完A面后，直接翻轉(zhuǎn)180。對B面進行銑削，則撥叉的H、K面將產(chǎn)生位置差，給裝央帶來了嗣難這是夾具設(shè)計的重難點。4從工藝過程中可以看出，主要采用銑床、銑刀對撥叉進行銑削，最大加工余量6mm，最大速度旺118rrI，min，最大轉(zhuǎn)速n=375一min。所以在夾具設(shè)計時應(yīng)充分考慮工人的操作方便程度。5為了提高生產(chǎn)效率?？s短輔助時間夾具盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。不規(guī)則結(jié)構(gòu)的零件加工，不方便用普通標(biāo)準(zhǔn)的夾具來裝夾，也保證不了加工精度和

28、行位公差。為保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，在普通夾具不適用的情況下需要專用非標(biāo)準(zhǔn)的夾具。本章將就工序銑序的專用夾具，進行定位分析，本夾具用于粗銑、半精銑E、L面，刀具為直齒三面刃銑刀。3.1.2 定位夾緊方案的確定確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要考慮以下幾個問題： 設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：1工件不移動原則。夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。2工件不變形原則。夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。3工件不振動原則。對剛性較差的工件，或者進行斷續(xù)切削，以及不宜采用。氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加

29、工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動。4安全可靠原則。夾緊傳力機構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。5經(jīng)濟實用原則。夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。3.1.3 夾具的具體設(shè)計1工件的預(yù)定位在工件正式定位以前，先要將工件安置于工作臺上，以便進行定位進而進行加工，這就需要對工件進行預(yù)定位。2夾具的限制及夾緊（1）定位（2）夾緊A、對夾緊裝備的基本要求I. 在夾緊過程中，工件應(yīng)能保持在既定位置，即在夾緊力作用下，工件不應(yīng)離開定位支撐。II. 夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠。

30、既要使工件在加工過程中不產(chǎn)生移動和振動，又不破壞工件的定位或使工件產(chǎn)生過大的變形。III. 要有足夠的夾緊行程。IV. 手動夾緊機構(gòu)應(yīng)該有可靠的自鎖性。V. 結(jié)構(gòu)簡單緊湊、制造、維修方便、操作安全。VI. 夾緊裝置的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與工件的產(chǎn)量和批量相適應(yīng)。B、夾緊力方向的確定I. 使定位基準(zhǔn)與定位元件接觸良好，保證定位可靠。II. 與工件剛度最大的方向一致，以減少工件變形。III. 與工件受到的切削力、重力方向一致。C、夾緊點的確定I. 應(yīng)正對支撐元件或位于支撐元件所在平面。II. 作用點位于工件剛性最好的部位。III. 盡量靠近加工表面。夾緊裝置的具體結(jié)構(gòu)見圖3-2：圖3.2 夾具體

31、夾緊機構(gòu)D、夾緊行程和夾緊力由于該夾緊機構(gòu)是手動夾緊，沒有動力，夾緊力很小。3.2 夾具的裝配設(shè)計夾具裝配圖時(如圖 3.1)要考慮夾具的結(jié)構(gòu)與撥叉之間的關(guān)系，采用視圖盡量少，主視圖反映操作者實際工作的位置。撥叉輪廓外形采用雙點劃線繪制，本工序加工面的余量用網(wǎng)紋線表示，并將撥叉視為透明體，繪出夾具的其它部分。在裝配圖中，主要采用標(biāo)準(zhǔn)零部件，以減少夾具的制造工作量。（圖3.3夾具裝配圖） （圖3.4具體零件圖） 3.3 夾具的經(jīng)濟性分析為了提高整個工藝加工的生產(chǎn)效率，在保證定位夾緊要求和零件的各項技術(shù)要求的前提下，對于夾具的選擇也要滿足一定的經(jīng)濟性。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動