【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 切削力與夾緊力的計(jì)算 .......................................................................................... 48 夾具體的設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 49 第 九章 結(jié)論 .......................................................................................................................... 51 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 52 致謝 .......................................................................................................................................... 53 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jī)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(jī)械能、切削力進(jìn)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(jī)床的問(wèn)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(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段?！肮び破涫?，必先利其器?！? 工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自 20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)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(jī)床夾具對(duì)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(wú)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(gè)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(jī)，汽車(chē)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(jī)床 — 工件 — 工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，自動(dòng)化夾具在高效 、高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)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(dòng)化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)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(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性?？梢灶A(yù)知，夾具在不同階段的主要發(fā)展趨勢(shì)將是逐步提高智能化水平。 第一章 緒論 2 小結(jié) 一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(kāi)專門(mén)設(shè) 計(jì)的高效率夾具。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，對(duì)夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度，絲毫也不壓于對(duì)機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對(duì)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(jì)（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(chē)床變速箱傳動(dòng)軸上的換檔機(jī)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(dāng)需要變速時(shí) ,操縱變速手柄 ,變速操縱機(jī)構(gòu)就通過(guò)撥叉壁部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移 ,撥叉腳撥動(dòng)三聯(lián)滑移變速齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)以 改變檔位 ,從而改變車(chē)床主軸的旋轉(zhuǎn)速度。 該撥叉是在停車(chē)時(shí)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(qiáng)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(zhǎng)槽 ,在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)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?，F(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(gè)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 這一組加工表面包括： M22 ，長(zhǎng) 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(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后的表面為基準(zhǔn)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(jiǎn)單，屬于典型的叉桿類零件。為了實(shí)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(shí)叉腳受力均勻， 要求叉腳兩端面對(duì)叉軸孔 ?? mm的垂直度要求為 。為保 證撥叉在叉軸上有準(zhǔn)確的位置 ,改換檔位準(zhǔn)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(xiàng)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(shí)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(guò)程中鉆頭鉆偏 ,以保證孔的加工精度。長(zhǎng)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(duì)較高 ,但也可以在正常的生產(chǎn)條件下 ,采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來(lái)；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(jī)床加工 ,通過(guò)銑、鉆、鏜床的粗、半精加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見(jiàn) ,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(jí) 表面粗糙度 Ra(181。m) 形位公差 (mm ) 長(zhǎng)槽側(cè)面 ? IT11 長(zhǎng)槽底面 ? IT12 撥叉腳兩端面 ?? IT11 撥叉腳內(nèi)表面 ?? IT12 M22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(jì)（論文） 5 確定撥叉的生產(chǎn)類型 依據(jù)設(shè)計(jì)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(xiàn)【 1】《機(jī)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(jì) 6 第三章 毛坯的設(shè)計(jì) 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(guò)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(jì)性，鑄造件的表面質(zhì)量與機(jī)械性能 ,所以根據(jù)文獻(xiàn)【 1】《機(jī)械制造工藝與夾具》應(yīng)該采用鑄造成型中的砂型鑄造機(jī)器造型的方法制造毛坯。 . 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由文獻(xiàn)【 2】《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表 51～表 55 知 ,要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量 ,應(yīng)先確定以下各項(xiàng)因素 : (1).最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng) 80mm，寬 82mm ，高 ，故最大輪廓尺寸為 。 (2).選取公差等級(jí) CT 由表 51，制造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級(jí) CT 范圍 8～ 12級(jí)，現(xiàn)取為 10 級(jí)。 (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(jí) CT，由表 53 查得，公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布 ,即一半在基 本尺寸之上 ,一半在基本尺寸之下。 (4).機(jī)械加工余量等級(jí) 由表 55，制造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得機(jī)械加工雨量等級(jí)范圍 EG級(jí)，現(xiàn)取為 F 級(jí)。 (5).RMA（要求的機(jī)械加工余量） 對(duì)所有加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由表 54查最大輪廓尺寸為 ，機(jī)械加工余量等級(jí)為 F 級(jí)，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(jì)（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(zhǎng)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(zhǎng)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(jī)構(gòu)加工余量見(jiàn)表 31。 表 3 1 撥叉鑄件毛坯尺寸公差及機(jī)構(gòu)加工余量 項(xiàng)目 (mm) 機(jī)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(zhǎng)槽寬度 16 2 長(zhǎng)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(jiàn)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(jì)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(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分 ,用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位 基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙要求加工出來(lái)，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來(lái)加工精基準(zhǔn)；所以，通常先確定精基準(zhǔn) ,然后再確定粗基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，沒(méi)有而作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面殘缺。對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取 Φ25 ? 孔的不加工外輪廓表面 作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊 V形塊支承這兩個(gè)