【文章內(nèi)容簡介】 ........................................................................................ 48 夾具體的設(shè)計 ............................................................................................................ 49 第 九章 結(jié)論 .......................................................................................................................... 51 參考文獻 .................................................................................................................................. 52 致謝 .......................................................................................................................................... 53 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 緒論 課題背景 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加 工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段?！肮び破涫?，必先利其器?！? 工具是人類文明進步的標志。自 20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論 在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 夾具的發(fā)展史 夾具在其發(fā)展的 200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個階段： 第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。 第二階段 ,隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機床 — 工件 — 工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當重要的組成部分。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，自動化夾具在高效 、高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當大的提高。 第三階段，隨著電子技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機床逐漸融為一體，使得中、小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這一階段，夾具的主要特點是高精度，高適應(yīng)性。可以預(yù)知，夾具在不同階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。 第一章 緒論 2 小結(jié) 一項優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的拔叉類，桿類工件，幾乎每道工序都離不開專門設(shè) 計的高效率夾具。生產(chǎn)設(shè)計階段，對夾具的選擇和設(shè)計工作的重視程度，絲毫也不壓于對機床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 第二章 零件的分析 零件的用途 題目所給的 撥叉應(yīng)用在 CA6140 型車床變速箱傳動軸上的換檔機構(gòu)中。 該撥叉頭以Φ 25mm 孔套在變速叉軸上 ,并用螺釘經(jīng)螺紋孔 M22 與變速叉軸聯(lián)結(jié) ,撥叉腳則夾在兩齒輪之間。當需要變速時 ,操縱變速手柄 ,變速操縱機構(gòu)就通過撥叉壁部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移 ,撥叉腳撥動三聯(lián)滑移變速齒輪在花鍵軸上滑動以 改變檔位 ,從而改變車床主軸的旋轉(zhuǎn)速度。 該撥叉是在停車時用于換檔的 ,承受的彎曲應(yīng)力和沖擊載荷較小 ,因此零件應(yīng)具有的強度和韌性均不高。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔Φ 25 ? (H7)、鎖緊螺紋孔 M22 、撥叉長槽 ,在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)予以保證。 零件的工藝分析 該零件 共有兩處加工表面有一定位置要求。現(xiàn)分述如 下： （ 1） .以Φ 25mm 孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Φ 25H7mm 的孔，以及Φ 42mm 的圓柱兩端面，其中主要加工表面為Φ 25H7mm 通孔； （ 2） .以Φ 60mm 孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Φ 60H12mm 的孔，以及Φ 60H12mm 的兩個端面，其中主要加工表面是Φ 60H12mm 的孔； （ 3） .銑 16H11mm 的槽 這一組加工表面包括：此槽的端面， 16H11mm 槽的底面以及槽的兩側(cè)面； （ 4） .以 M22 螺紋孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括： M22 的螺紋孔，長 32mm 的端面，其中主要加工表面為 M22 螺紋孔。 總之，這四組加工表面中的兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要如下： （ 1） .Φ 60H12mm 孔端面與Φ 25H7mm 孔垂直度公差為 ； （ 2） .16H11mm 槽與Φ 25H7mm 孔垂直度公差為 。 第二章 零件的分析 4 根據(jù)上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后的表面為基準加工另外一組表面，并且保證它 們之間的位置精度要求。 零件的技術(shù)要求 該撥叉形狀特殊，結(jié)構(gòu)簡單，屬于典型的叉桿類零件。為了實現(xiàn)換擋變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有較高的配合要求。因此加工精度要求較高。為撥叉換擋時叉腳受力均勻， 要求叉腳兩端面對叉軸孔 ?? mm 的垂直度要求為 。為保 證撥叉在叉軸上有準確的位置 ,改換檔位準確 ,撥叉用螺釘定位。撥叉的全部技術(shù)要求列于表 21中。 表 21 撥叉零件技術(shù)要求 綜上所述 ,該撥叉件的各項技術(shù)要求制訂得較合理。 零件的工藝性 分析零件圖可知 ,撥叉腳兩端面要求切削加工 ,并在軸向方向上高于相鄰表面 ,這樣既減少了加 工面積 ,又提高換檔時叉腳端面的接觸剛度。Φ 25mm 孔和 M22mm 螺紋孔的端面均為平面 ,可以防止加工過程中鉆頭鉆偏 ,以保證孔的加工精度。長槽兩側(cè)面精度要求較高 ,而上表面及下表面精度要求不高 ,加工比較容易。該零件主要工作表面雖然加工精度相對較高 ,但也可以在正常的生產(chǎn)條件下 ,采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來；除主要工作表面外 ,其余的加工精度均較低。綜上所 述知 ,該零件不需要高精度機床加工 ,通過銑、鉆、鏜床的粗、半精加工就可以達到加工要求。由此可見 ,該零件的工藝性較好。 加工表面 尺寸偏差 (mm ) 公差及精度等級 表面粗糙度 Ra(181。m) 形位公差 (mm ) 長槽側(cè)面 ? IT11 長槽底面 ? IT12 撥叉腳兩端面 ?? IT11 撥叉腳內(nèi)表面 ?? IT12 M22 螺紋孔到大槽外側(cè) 0 ? IT12 Φ25mm 孔 ?? IT7 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 確定撥叉的生產(chǎn)類型 依據(jù)設(shè)計要求可知 ,該零件的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。撥叉的重量為 ，查文獻【 1】《機械制造工藝與夾具》表 13可知 ,該撥叉屬于輕型零件。 第三章 毛坯的設(shè)計 6 第三章 毛坯的設(shè)計 確定毛坯的制造形式 該零件材料為 HT200。由于該撥叉在工作過程中承受的沖擊載荷較小 ,受力小 ,生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn) ,并且材料可鑄 。因此為了提高生產(chǎn)效率，保證經(jīng)濟性，鑄造件的表面質(zhì)量與機械性能 ,所以根據(jù)文獻【 1】《機械制造工藝與夾具》應(yīng)該采用鑄造成型中的砂型鑄造機器造型的方法制造毛坯。 . 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 由文獻【 2】《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表 51～表 55知 ,要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量 ,應(yīng)先確定以下各項因素 : (1).最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長 80mm ，寬 82mm ，高 ，故最大輪廓尺寸為 。 (2).選取公差等級 CT 由表 51，制造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級 CT 范圍 8～ 12級，現(xiàn)取為 10 級。 (3).鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級 CT，由表 53 查得，公差帶相對于基本尺寸對稱分布 ,即一半在基 本尺寸之上 ,一半在基本尺寸之下。 (4).機械加工余量等級 由表 55，制造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工雨量等級范圍 EG級，現(xiàn)取為 F 級。 (5).RMA（要求的機械加工余量） 對所有加工表面取同一個數(shù)值，由表 54查最大輪廓尺寸為 ，機械加工余量等級為 F 級，得 RMA 數(shù)值為 2mm 。 (6).毛坯基本尺寸 撥叉頭左右兩側(cè)屬雙側(cè)加工，應(yīng)由式 52求出，即 R=F+2RMA+CT/2=80+2 2+四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 撥叉腳端面 12 為單側(cè)加工，應(yīng)由式 51求出，即 R=F+RMA+CT/2=12+2+腳內(nèi)圓寬度 Φ60，屬內(nèi)腔加工，應(yīng)由式 53求出，即 R=F2RMACT/2=602 長槽寬度 16，屬單側(cè)加工，應(yīng)由式 51求出，即 R=F+RMA+CT/2=16+2+端面 44，屬單側(cè)加工，應(yīng)由式 51求出，即 R=F+RMA+CT/2=44+2+長槽底面至上表面 8，屬單側(cè)加工，應(yīng)由式 51 求出，即 R=F+RMA+CT/2=8+2+頂面 36，屬單側(cè)加工，應(yīng)由式 51求出，即 R=F+RMA+CT/2=36+2+綜合上述條件，撥叉鑄件毛坯尺寸公差及機構(gòu)加工余量見表 31。 表 3 1 撥叉鑄件毛坯尺寸公差及機構(gòu)加工余量 項目 (mm ) 機械加工余量(mm ) 尺寸公差(mm ) 基本尺寸 （ mm ） 撥叉頭左右兩側(cè) 2 腳內(nèi)圓寬度 Φ60 2 長槽寬度 16 2 長槽底面至上表面 8 2 2 11 腳端面寬度 12 2 端面 44 2 頂面 36 2 毛坯圖 毛坯圖的繪制，見附圖。 第四章 擬定零件工藝路線 8 第四章 擬定零件工藝路線 定位基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得到提高；否則，加工工藝過程中會出現(xiàn)很多問題，使生產(chǎn)無法正常進行。 定位基準有粗基準和精基準之分 ,用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準稱為粗基準，使用經(jīng)過加工的表面作為定位 基準稱為精基準。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙要求加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準；所以，通常先確定精基準 ,然后再確定粗基準。 粗基準的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準，沒有而作為粗基準的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面殘缺。對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 Φ25 ? 孔的不加工外輪廓表面 作為粗基準，利用一組共