【文章內容簡介】 切削力與夾緊力的計算 .......................................................................................... 48 夾具體的設計 ............................................................................................................ 49 第 九章 結論 .......................................................................................................................... 51 參考文獻 .................................................................................................................................. 52 致謝 .......................................................................................................................................... 53 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 1 第一章 緒論 課題背景 隨著科學技術的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質量、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)定加工質量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結構也日趨完善，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 、高精度及適應性方面，已有了相當大的提高。 第三階段，隨著電子技術、數(shù)控技術的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動化和高適應性，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，高適應性?？梢灶A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 一項優(yōu)秀的夾具結構設計，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結構較復雜的，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 計的高效率夾具。生產(chǎn)設計階段，對夾具的選擇和設計工作的重視程度，絲毫也不壓于對機床設備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護和調整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 3 第二章 零件的分析 零件的用途 題目所給的 撥叉應用在 CA6140 型車床變速箱傳動軸上的換檔機構中。 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 ,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速度。 該撥叉是在停車時用于換檔的 ,承受的彎曲應力和沖擊載荷較小 ,因此零件應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 ,在設計工藝規(guī)程時應予以保證。 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面； （ 4） .以 M22 這一組加工表面包括： M22 ，長 32mm 的端面，其中主要加工表面為 M22 。 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。 零件的技術要求 該撥叉形狀特殊，結構簡單，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。撥叉的全部技術要求列于表 21中。 表 21 撥叉零件技術要求 綜上所述 ,該撥叉件的各項技術要求制訂得較合理。 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 ) 長槽側面 ? IT11 長槽底面 ? IT12 撥叉腳兩端面 ?? IT11 撥叉腳內表面 ?? IT12 M22紋孔到大槽外側 0 ? IT12 Φ25mm孔 ?? IT7 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 確定撥叉的生產(chǎn)類型 依據(jù)設計要求可知 ,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 毛坯的設計 6 第三章 毛坯的設計 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，鑄造件的表面質量與機械性能 ,所以根據(jù)文獻【 1】《機械制造工藝與夾具》應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】《機械制造技術基礎課程設計指南》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 撥叉頭左右兩側屬雙側加工，應由式 52求出，即 R=F+2RMA+CT/2=80+2 2+四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 7 撥叉腳端面 12 為單側加工，應由式 51求出，即 R=F+RMA+CT/2=12+2+腳內圓寬度 Φ60，屬內腔加工，應由式 53 求出，即 R=F2RMACT/2=602 長槽寬度 16，屬單側加工，應由式 51 求出，即 R=F+RMA+CT/2=16+2+端面 44，屬單側加工，應由式 51求出，即 R=F+RMA+CT/2=44+2+長槽底面至上表面 8，屬單側加工，應由式 51 求出，即 R=F+RMA+CT/2=8+2+頂面 36，屬單側加工，應由式 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加工余量見表 31。 表 3 1 撥叉鑄件毛坯尺寸公差及機構加工余量 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 2 腳內圓寬度 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)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，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，利用一組共兩塊 V形塊支承這兩個