【工装夹具类】拖拉机变速箱中倒档拨叉工艺夹具及磨拨叉口面夹具设计【全套卡片】【4张CAD图纸+说明书】
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【工装夹具类】拖拉机变速箱中倒档拨叉工艺夹具及磨拨叉口面夹具设计【全套卡片】【4张CAD图纸+说明书】,工装,夹具,拖拉机,变速箱,中倒档拨叉,工艺,磨拨叉口面,设计,全套,卡片,cad,图纸,说明书,仿单
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哈尔滨理工大学 荣成学院 课程设计说明书 班 级 :机设 09 名： 杨 鹏 设计日期： 2011 年 11 月 26 日至 2011 年 12 月 16 日 目录 前言 错误 !未定义书签。 的 分 析 1 件 的 作 用 1 件 的 工 艺 分 析 1 2. 工 艺 规 程 设 计 2 定 毛 坯 的 制 造 形 式 2 坯 设 计 2 面 的 选 择 3 订 工 艺 路 线 3 艺 方 案 的 比 较 与 分 析 4 械 加 工 余 量 及 工 步 的 初 步 确 定 5 的 设计 18 定 设 计 方 案 27 算 夹 紧 力 27 位 精 度 分 析 28 卸 工 件 的 操 作 说 明 28 结束语 错误 !未定义书签。 参考文献 错误 !未定义书签。 第 1 页 共 29页 件的作用 题目所给的零件是拖拉机变速 箱 中 的 倒 档 拨 叉 ，它 位 于 倒 档 拨 叉 杆上 的 零 件 ，主 要 作 用 ：一 是 通 过 倒 档 拨 叉 杆 将 扭 矩 传 递 给 倒 档 拨 叉 ，拨动 倒 档 同 步 器 ，改 变 齿 轮 的 啮 合 方 向 ，实 现 拖 拉 机 的 倒 档 ；二 是 在 倒 档拨叉上有一个配合槽，与其他零件配合装配，在拨叉转动时带动其运动。零件上的孔 15 配 在 倒 档 拨 杆 上 ， 用 螺 钉 固 定 保 证 拨 叉 和 拨 叉杆的相对位置。拨叉槽宽 13 其 他 零 件 相 配 合 ， 拨 叉 叉 口 拨 动 同 步器。 件 的 工 艺 分 析 从倒档拨叉的零件图上可以看出，它有两组加工表面，这两组加工面之间也有一定的位置要求，现将这两组加工面分述如下： 15孔为中心的加工面 这一组加工面包括：一个的 15以及对其倒角，宽 1310槽口，在 15所在的轮毂上钻孔，大小为 5来做为固定倒档拨叉和拨叉杆之用 . 口 处 的 加 工 面 这一组加工面包括：铣叉口的侧面，铣叉口内圆面，内圆面所在的圆弧半径为 这 两 组 加 工 面 之 间 有 一 定 的 位 置 要 求 ： 叉口侧面和孔中心线的位置要求是 45 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，我们可以先加工其中一 组 表 面 ，然 后 借 助 于 专 用 夹 具 进 行 另 一组表面的加工，并保证他们之间的位置精度要求。 图 “拖拉机倒挡拨叉”零件工艺分析示意图 第 2 页 共 29页 2. 工 艺 规 程 设 计 定毛坯的制造形式 零件材料为 45 钢，考虑到拖拉机运行时经常需要挂倒档以倒行或辅 助 转 向 ，因 此 零 件 在 工 作 过 程 中 经 常 受 到 冲 击 性 载 荷 ，采 用 这 种 材 料零件的强度也能保证。由于零件年产量为 6000 件 ，已 达 到 大 批 生 产 水平 ，而 且 零 件 的 轮 廓 尺 寸 不 大 ，选 用 锤 上 模 锻 锻 造 。锤 上 模 锻 比 合 模 锻好 ， 一 是 锤 上 模 锻 锤 头 运 动 精 度 高 ， 保 证 上 下 模 对 准 ;二 是 精 度 高 ， 刚度 大 ，用 于 大 批 生 产 ，能 保 证 锻 件 的 尺 寸 要 求 ，这 从 提 高 生 产 率 和 保 证加工精度上考虑也是应该的。 坯设计 拖拉机的倒档拨叉零件材料为 45 钢 ，硬 度 选 用 260 坯 重 约1生 产 类 型 为 大 批 生 产 ， 采 用 锤 上 模 锻 锻 造 ， 2 级 精 度 组 。 根 据 上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 15孔 为 了 便 于 加 工 ，在 毛 坯 的 设 计 时 ，不 用 设 计 底 孔 。根 据 常 用 刀 具 的规格和合理的切削用量，不需铸造底孔，直接钻、扩、铰，这样加工这个孔到规定的尺寸，能够达到规定的要求。 口侧面 该两 侧 面 分 别 进 行 一 次 粗 、精 铣 ，并 粗 、精 磨 。根 据 资 料 可 知 ，选取加工余量等级为 G，选 取 尺 寸 公 差 等 级 为 9 级。 所 以 根 据 相 关 资 料和经验可知，毛坯的叉口厚度定为 7 符合要求。 铣 叉 口 内 圆 面 的 侧 面 叉口内圆面的圆弧半径为 口 精 度 要 求 不 是 很 高 ，可 以 进行一 次 精 加 工 。 所 以 其 加 工 余 量 不 宜 取 得 过 大 ， 但 为 了 能 保 证 其 加 工精度，而进行一次精铣，所以在毛坯铸造时给出 2加工余量。 铣槽 槽宽为 13为 10 资 料 知 ，锻 造 所 能 达 到 的 尺 寸 公 差 等 级为 8 10 级，加工余量等级为 G。 取 尺 寸 公 差 等 级 为 9 级 ， 在 锻 造 时不留加工余量，直接采用铣刀一次铣销，就能满足加工要求。 钻孔 5 H 11 在 15 孔 及 宽 为 13 槽 处 钻 孔 。 在 此 处 ，因 为 加 工 的孔 不 是 很 大 ，所 以 可 以 不 必 留 锻 造 底 孔 。采 用 专 门 的 钻 床 夹具直接钻出孔 5 H 11 m m。 因其它表面均为不加工表面，而且锤上模锻锻造出的毛坯表面就能满 足 它 们 的 精 度 要 求 ， 所 以 ， 不 需 要 在 其 它 表 面 上 留 有 加 工 余 量 。 根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这 样 毛 坯 的 尺 寸 就 可 以 定 下 来 了 ， 毛 坯 的 具 体 形 状 和 尺 寸 见 图 拖拉机倒挡拨叉”零件毛坯简图。 第 3 页 共 29页 图 “ 拖 拉 机 倒 挡 拨 叉 ” 零 件 毛 坯 简 图 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理 ，可 以 使 加 工 质 量 得 到 保 证 ，生 产 率 得 以 提 高 。否 则 ，不 但 使 加 工 工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进 行 。 粗 基 准 的 选 择 ： 对 于 零 件 的 加 工 而 言 ， 粗 基 准 的 选 择 对 后 面 的精 加 工 至 关 重 要 。从 零 件 图 上 可 以 看 出 ，拖 拉 机 倒 档 拨 叉 较 不 规 则 ，所以粗基准不太容易选择。为了保证 15及拨叉口的位置精度 的要求，选择尺寸 30端面作为粗基准，以保证孔的轴心线与叉口的 X、 Y 方 向 的 位 置 要 求 以 及 15 轴 心 线 的 垂 直 度 ， 依 照 粗 基 准的 选 择 原 则（ 即 当 零 件 有 不 加 工 表 面 时 ，应 该 以 这 些 不 加 工 表 面 作 为 粗基 准 ，若 零 件 有 若 干 个 不 加 工 表 面 时 ，则 应 以 与 加 工 表 面 要 求 相 对 位 置精 度 较 高 的 不 加 工 表 面 做 为 粗 基 准 ） 来 选 取 。 工 件 被 放 在 支 撑 板 上 ，限制三个自由度；工件的大叉口内表面紧靠在两个支承钉的外圆柱面上，限制两个自由度；小头 15 的 端 面 紧 靠 在 支 承 钉 上 ， 限 制一个自由度，实现完全定位。 对 于 精 基 准 而 言 ，主 要 应 该 考 虑 基 准 重 合 的 问 题 ，当 设 计 基 准 与 工序 基 准 不 重 合 时 ，应 该 进 行 尺 寸 换 算 ，这 在 以 后 还 要 专 门 计 算 ，此 处 不再重复。 订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条 件 下 ，可 以 考 虑 采 用 万 能 型 机 床 配 以 专 用 夹 具 ，并 尽 量 使 工 序 集 中 以提 高 生 产 率 。除 此 以 外 ，还 应 当 考 虑 经 济 效 果 ，以 便 使 生 产 成 本 尽 量 降 第 4 页 共 29页 下来。 （ 1） 工 艺 路 线 方 案 一 工序 铣 30平面。 工序 立 式 钻 床 上 扩 、 铰 孔 15倒角。 工序 卧 式 铣 床 上 粗 铣 叉 口 侧 面 。 工序 磨 床 上 粗 磨 叉 口 侧 面 。 工序 叉 口 处 淬 火 。 工序 铣 床 上 铣 叉 口 内 圆 2 6 m m 的 侧面。 工序 精 磨 叉 口 侧 面 。 工序 铣宽为 13槽。 工序 钻 5 H 11 m m 的孔。 工序 检验。 （ 2） 工 艺 路 线 方 案 二 工序 铣 30平面。 工序 立 式 钻 床 上 扩 、 铰 孔 15倒角。 工序 卧 式 铣 床 上 粗 铣 叉 口 侧 面 。 工序 磨 床 上 粗 磨 叉 口 侧 面 。 工序 叉 口 处 淬 火 。 工序 精磨叉 口侧面。 工序 铣 床 上 铣 叉 口 内 圆 2 6 m m 的 侧面。 工序 铣宽为 13槽。 工序 钻 5 H 11 m m 的孔。 工序 检验。 艺 方 案 的 比 较 与 分 析 上述两种方案看起来大体合理，不过仔细一看都有不足之处。第（ 1）个 方 案 先 是 “ 铣 30 端 面 ”， 然 后 是 “ 钻 15 ”， 这 样 就 可以 用 端 面 作 为 定 位 基 准 。 当 淬 火 后 工 序 “ 铣 床 上 铣 叉 口 内 圆 2 6 m 面 ”与 工 序 “ 精 磨 叉 口 侧 面 ”这 两 步 工 序 ，如 果 能 对 调 一 下 的 话 ，就 比 较 好 。因 为 ，淬 火 后 的 零 件 硬 度 大 大 地 提 高 ，精 磨 叉 口 侧 面 后再铣叉口内圆 2 6 m m 的 侧 面 就 可 以 不 用 去 毛 刺 。 不 对 调 ， 在 工 序 和 工 序之后还要加一道去毛刺的工序。按方案一这样想，出发点是好的。考虑到可以减少一步工序，似乎能减少劳动工时，提高生产率，对调一下比较好。再看第（ 2）个方案，第（ 2）个方案把“钻 15”这一步工序放在了前面，这样为以后的各个工序提供了加工基准，工序安排比较科学合理。在这一步中通过换钻套可以倒一边的角，不过要倒另一 边 的 角 ，就 要 把 工 件 卸 下 翻 面 倒 角 ，这 样 增 加 了 夹 具 的 设 计 难 度 。不过主要的是立式钻床体积比较大，操作起来不方便，并且倒角也没有 高的 精 度 要 求 ，从 经 济 效 益 上 来 考 虑 是 不 合 算 的 。通 过 分 析 后 ，把 这 一 步工 序 一 分 为 二 ，把“ 倒 角 ”独 立 出 来 ，单 独 作 为 一 步 工 序 ，因 为 倒 角 的精 度 要 求 不 高 ，我 们 可 以 把 这 一 步 工 序 放 在 台 钻 上 来 完 成 。台 钻 体 积 比较 小 ，操 作 简 单 ，夹 具 结 构 也 简 单 ，这 样 零 件 的 加 工 工 时 降 下 来 了 ，生 第 5 页 共 29页 产 效 率 上 来 了 ， 降 低 了 零 件 的 成 本 。 估 算 每 一 步 工 序 所 用 夹 具 的 大 体尺 寸 ，根 据 金 属 切 削 机 床 夹 具 设 计 手 册 （ 第 二 版 ）上 给 出 的 各 种 切削机床的规格尺寸，选择每一道工序所用的合适的机床。 因此，最后的加工路线确定如下： 工序 铣 30平面。 以 拨 叉 叉 口 一 侧 面 作 为 定 位 基 准 定 位 。 选用 用专用夹具 工序 立 式 钻 床 上 扩 、 铰 孔 15倒角。 以 3 0 m m 的端面 为 基 准 定 位 。 选用 式 钻 床 加 工 ， 采 用 专 用 夹 具 。 工序 卧 式 铣 床 上 粗 铣 叉 口 侧 面 。 以 15 和 端 面 为 基 准 定 位 。 选用 式 铣 床 加 工 ， 采 用 专 用 夹 具 。 工序 磨 床 上 粗 磨 叉 口 侧 面 。 以 15和端 面 为 基 准 定 位 。 选用 工，采用专用夹具。 工序 铣 床 上 铣 叉 口 内 圆 2 6 m m 的 侧面。 以 15 及 其 端 面 为 基 准 定 位 。 选用 工 ， 采 用 专 用 夹 具 。 工序 叉 口 处 淬 火 。 在叉口 30淬火。 工序 精 磨 叉 口 侧 面 。 以 15 和 端 面 为 基 准 定 位 。 选用 工，采用专用夹具。 工序 铣宽为 13槽。 以 15 及 其 端 面 为 基 准 定 位 。 选用 工 ， 采 用 专 用 夹 具 。 工序 钻 5 H 11 m m 的孔。 以 15 及 其 端 面 为 基 准 定 位 。 选用 式 钻 床 加 工 ， 采 用 专 用 夹 具 。 工序 检验。 以上工艺过程相见“拖拉机倒档拨叉机械加工工序卡片”。 械加工余量及工步的初步确定 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量和工 步如下： 30面 半精铣： Z=2 15孔 钻孔： 12 2Z=12扩孔： 14 2Z=2铰孔： 15 2Z=1 第 6 页 共 29页 叉口侧面 精铣： Z=2叉口侧面 粗磨： Z=1精磨： Z= 铣叉口内圆 R 2 6 m m 的 侧面 精铣： Z=2槽 铣宽为 13槽 5孔 在 15钻 5孔 定切削用量及基本工时 铣 30的端面 根据文献机械加工工艺人员手册可知 r v=s 即 27m/据参考资料 4 表 取 硬 质 合 金 镶 齿 三 面 刃 铣 刀 直径为0 齿数为 z=12 齿宽 l=8： v = 71000 =172r/据参考资料 1 按 照 机 床 型 号 选 取 90r/以实际切削速度为 v=1000dn 000 = 90r/，工作台每分钟进给量 mf=12 190=第 7 页 共 29页 根据参考资料 1 按机床型号选取 35mm/削加工时间： 刀具整个行程为： 21 =150mm t=1 = 235150 = 钻 、 扩 、 铰 15孔 钻 15 根据参考资料 1 查得 f=r v=50m/ 4mm v = 01000 =据参考资料 1 按机床型号选取 100r/以，该钻床的实际切削速度为 v=1000dn 000 =削行程为： 21 =30+10+4=44第 8 页 共 29页 切削工时为： t= 中，切入深度 1l = 1 0 m m，切除深度 2l = 4 m m 扩 15 根据参考资料 1 ，查 得 扩 孔 钻 扩 15 的 进 给 量 ，并 给 据 机 床 型号选取 2f=r 扩孔钻扩孔时的切削速度为 v=20m/s v = 01000 =据参考资料 1 和机床型号选取 50r/以，该钻床的实际切削速度为 v=1000dn 000 =入时 1l = 3 m m 切出时 2l = 1 . 5 m m 切削工时为 t= = 15 根据参考资料 1 查得铰 15的进给量 f=v=12m/v = 21000 =255r/据参考资料 1 按 照 机 床 型 号 选 取 75r/以该钻床的实际切削速度为 v=1000dn 000 =削工时为 t= =第 9 页 共 29页 切入时 1l = 3 m m 切出时 2l = 1 . 5 m m 7两个面 根据参考资料 1 查出加工余量为 2得知 式铣床的电动机功率为 此，再根据参考资料可查得 z 切削速度为 v=s 即 27m/用 质合金刀片 25 齿数为 z=12 则： v = 71000 =据参考资料 1 按机床型号选取 5r/实际切削速度为： v=1000dn 000 = 5r/，工作台每分钟进给量 mf=12 75=180mm/据参考资料 1 按机床型号选取90mm/第 10 页 共 29页 铣削加工时间： 利用作图法，可知总行程为 21 =150mm t=1 = 190150 =切削时间为 t= 粗磨 7两个面 粗磨 7 一 个 面 根据参考资料 2 选取加工余量为 据 参 考 资 料 1 表 10磨轮 的 选 择 ”，选 择 磨 轮 为 ： 砂轮 350棕 刚 玉 ，粒 度 为 36，硬 度为 2Z 2 的 平 面 磨 磨 轮 ， 耐 磨 时 间 为 6表 10 得 ： s= v=8m/ 程 第 11 页 共 29页 轴向进给0行程、径 向进给 行 程 、 工 作 台 运 动速度为 v=10m/削加工时间为： 1t =132492 = 1t =8 计 算 得 机 动 时 间 t=磨 7 另 一 个 面 轴向进给0行程、径向进给 行 程 、 工 作 台 运 动速度为 v=10m/削加工时间为： 1t =132492 = 1t =8 计 算 得 机 动 时 间 t= 铣叉口内圆 R 2 6 m m 的侧面 根据参考资料 1 查出加工余量为 2得知 式铣床的电动机功率为 因 此 ， 再 根 据 参 考 资 料 可 查 得 第 12 页 共 29页 z 切削速度为 v=s 即 27m/用 质合金刀片 25 齿数为 z=12 则： v = 71000 =据参考资料 1 按机床型号选取 5r/实际切削速度为： v=1000dn 000 = 5r/，工作台每分钟进给量 mf=12 75=180mm/据参考资料 1 按机床型号选取90mm/削加工时间： 利用作图法，可知总行程为 21 =180第 13 页 共 29页 t=1 = 190180 =为是两个面，所以，总的切削时间为 2t=2 切 削 加 工 时 间 为 精磨 7面 精磨 7面 根据参考资料 2 选取加工余量为 据 参 考 资 料 1 表 10磨轮 的 选 择 ”，选 择 磨 轮 为 ： 砂轮 350棕 刚 玉 ，粒 度 为 36，硬 度为 2Z 2 的 平 面 磨 磨 轮 ， 耐 磨 时 间 为 6表 10 得 ： s= v=8m/ 程 轴向进给0行程、径向进给 行 程 、 工 作 台 运 动速度为 v=10m/削加工时间为： 1t =127492 = 1t =4 第 14 页 共 29页 经 计 算 得 机 动 时 间 t=磨 7 另 一 个 面 根据参考资料 2 选取加工余量为 据 参 考 资 料 1 表 10磨轮 的 选 择 ”，选 择 磨 轮 为 ： 砂轮 350棕 刚 玉 ，粒 度 为 36，硬 度为 2Z 2 的 平 面 磨 磨 轮 ， 耐 磨 时 间 为 6表 10 得 ： s= v=8m/ 程 轴向进给0行程、径向进给 行 程 、 工 作 台 运 动速度为 v=10m/削加工时间为： 1t =127492 = 1t =4 计算得切削加工时间为 t= 铣宽为 13槽 根据参考资料 1 查出 式 铣 床 的 电 动 机 功 率 为 此，再根据参考资料可查得 z 切削速度为 v=s 即 27m/第 15 页 共 29页 选用 质合金刀片 25 齿数为 z=12 则： v = 71000 =据参考资料 1 按机床型号选取 5r/实际切削速度为： v=1000dn 000 = 5r/，工作台每分钟进给量 mf=12 75=180mm/据参考资料 1 按机床型号选取90mm/削加工时间： 利用作图法，可知总行程为 21 =130mm t=1 = 190130 = 切 削 加 工 时 间 为 t= 钻 5 H 11 m m 的 孔 根据参考资料 1 查得 f=r v=s mm v = =据参考资料 1 按机床型号选取 380r/以，该钻床的实际切削速度为 v=1000dn 000 =削行程为： 21 =44+10+4=58削工时为： t=第 16 页 共 29页 其中， 切入深度 1l = 1 0 m m，切除深度 2l = 4 m m 第 17 页 共 29页 140130120110 10090807060504030201000工序号机械加工工艺过程卡片哈尔滨理工大学荣成学院检：终检辅助：清洗吹砂：对换挡叉脚两端面吹砂热处理叉脚局部淬火，硬度45螺纹孔7证51（）：5钳：校正换挡叉铣换档叉头左端面和右顶端面热处理：正火毛坯：角刀正器辅助工具陶福春杨鹏时间定额（分）共1张第1张 第 18 页 共 29页 2010工步号机械加工工序卡片铣叉头右顶端面铣换挡叉头左孔口端面工步内容1526走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 1 走刀次数式铣床铣20成批生产变速器换档叉235235主轴转速(r/冷却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号738 738 切削速度(m/s) 柴油023 05 进给量(mm/r) 审核指导编制同时加工件数1 2 2 背吃刀量(陶福春杨鹏1013012工时定额（日期）（日期）（日期）共10 张第1 张 第 19 页 共 29页 10工步号机械加工工序卡片校正换档叉工步内容走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称走刀次数钳工台校正工具钳30成枇生产变速器换档叉主轴转速(r/冷却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号切削速度(m/s) 钳夹具锻件35钢进给量(mm/r) 审核指导编制同时加工件数背吃刀量(陶福春杨鹏1 工时定额（日期）（日期）（日期）共10 张第2 张 第 20 页 共 29页 4 3 2 1 +备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称2 1 1 1 走刀次数r/m/切削油钻夹具锻件35#mm/r) 吃刀量(2009 第 21 页 共 29页 1005工步号机械加工工序卡片铣换档叉脚内平端面铣换档叉脚外凸端面工步内容445 41走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 1 走刀次数立式铣床铣50成枇生产变速器换档叉150150主轴转速(r/冷却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号589 589 切削速度(m/s) 夹具锻件35钢043043进给量(mm/r) 审核指导编制同时加工件数16 19 背吃刀量(陶福春杨鹏1 069063工时定额（日期）（日期）（日期）共10 张第4张 第 22 页 共 29页 05工步号机械加工工序卡片粗铣换档叉头两端面，备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 走刀次数式铣床铣70成枇生产变速器换档叉235主轴转速(r/m/s) 柴油0mm/r) 陶福春杨鹏1 （日期）（日期）（日期）共10 张第6 张 第 23 页 共 29页 05工步号机械加工工序卡片铣操纵槽至图样要求，备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 走刀次数式铣床铣80成枇生产变速器换档叉235主轴转速(r/m/s) mm/r) 陶福春杨鹏1 （日期）（日期）（日期）共10 张第7 张 第 24 页 共 29页 05工步号机械加工工序卡片铣未攻螺纹孔7备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 走刀次数式铣床铣90成批生产变速器换挡叉150主轴转速(r/m/s) mm/r) 陶福春杨鹏1 （日期）（日期）（日期）共10张第8 张 第 25 页 共 29页 1005工步号机械加工工序卡片攻螺纹孔78 走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 1 走刀次数螺纹100成批生产变速器换挡叉320835主轴转速(r/1切削速度(m/s) mm/r) 审核指导编制同时加工件数1 4 背吃刀量(陶福春杨鹏1 （日期）（日期）（日期）共10张第9 张 第 26 页 共 29页 05工步号机械加工工序卡片对换挡叉脚两端面吹砂工步内容走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称走刀次数吹砂机吹砂120成批生产变速器换挡叉主轴转速(r/冷却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号切削速度(m/s) mm/r) 陶福春杨鹏1 （日期）（日期）（日期）共10张第10张 第 27 页 共 29页 本次夹具设计的夹具是为第五道工序 磨拨叉口 7两个面。 定设计方案 这道工序所加工的面位于拨叉口，拨叉口的厚度小，只有 7件 N 面 在 夹 具 上 定 位 ，限 制 了 3 个 自 由 度 。一 个 短 销 定 位 ，限 制了 2 个 自 由 度 ，在 拨 叉 口 的 侧 面 有 一 个 挡 销 ，限 制 了 1 个 自 由 度 。现 有两种方案，用哪一种方案合理呢？ 方案一 在 15 孔 内 插 入 一 短 销 ，限 制 两 个 移 动 的 自 由 度 ，再用孔 15端面支承定位，限制了 3 个 自 由 度 ， 一 个 移 动 自 由度和两个转动自由度被限制了，最后用一挡销挡在拨叉口的侧面，限制一 个 转 动 自 由 度 。这 样 总 共 限 制 了 6 个 自 由 度 。这 种 工 件 的 定 位 原 理 是 ：一 个 平 面 ，一 个 短 销 ，一 个 挡 销 ，限 制 6 个 自 由 度 。这 样 定 位 的 话 ，夹紧 机 构 自 然 就 设 在 15 孔 处 。 而 我 们 加 工 的 是 拨 叉 口 端 面 ， 拨叉的刚度较差，受力不好，工件易变形，加工表面尺寸形状难以保证，用这种方法还要设一辅助支承，辅助夹紧。这样工件不易变形，有足够的刚性保证加工正常，保证工件质 量 。夹 具 的 辅 助 夹 紧 应 设 在 拨 叉 口 的位 置 ，这 样 易 保 证 在 中 工 时 工 件 不 会 在 外 力 的 作 用 下 离 开 定 位 表 面 而 损坏工件表面和使工件报废。既然工件的辅助夹紧机构设在拨叉口处，那么辅助支承也就设在了拨叉口的位置。这样易辅助支承与夹紧机构保证工 件 顺 利 加 工 ，为 了 方 便 加 工 与 辅 助 夹 紧 ，夹 紧 机 构 为 一 对 ，也 就 是 拨叉口两边一边一个螺旋压板来夹紧。这样工件的加工就得到保证。 方案二 在 15 孔 内 插 入 一 短 销 ，限 制 两 个 移 动 的 自 由 度 ，再用 15端面立一支承定位，限制 3 个 自 由 度 ， 一 个 移 动 自 由度和两个转动自由度被限制了，最后用一挡销 挡 住 拨 叉 口 的 位 置 ，限 制一个转动自由度。这样总共也限制了 6 个 自 由 度 。这 种 工 件 的 定 位 原 理是 ：一 个 平 面 ，一 个 短 销 ，一 个 挡 销 ，限 制 6 个 自 由 度 。但 是 ，这 样 加工 太 麻 烦 。应 为 本 工 序 所 在 的 机 床 是 磨 床 ，在 磨 床 上 磨 削 限 制 的 自 由 度只 需 三 个 ，这 样 限 制 六 个 自 由 度 对 夹 具 的 制 造 增 加 困 难 。我 们 最 后 选 择在 7 加 一 个 辅 助 支 承 ，这 样 就 能 够 保 证 在 加 工 时 有 足 够 的 刚 度 。而 15 内 的 短 销 也 不 需 要 ， 直 接 用 一 螺 栓 与 开 口 垫 圈 夹 紧 ， 这样，夹紧机构也为螺旋夹紧机构。 本道工序无论采用哪种方案，都采用螺旋夹紧机构。夹紧机构由于确 定 后 ，考 虑 到 工 件 的 安 放 ，工 件 安 放 时 需 要 转 动 ，因 此 ，用 螺 旋 夹 紧机 构 ，用 压 板 压 在 工 件 上 。上 工 件 、取 工 件 时 ，转 动 压 板 ，将 工 件 放 上去后，再转动压板，然后夹紧。 经过最后多次考虑，选择方案二，因为方案二对这种拨叉类零件加工的刚度更好。 算夹紧力 因为夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 F 夹 与切削 第 28 页 共 29页 力之间的关系为 F 夹 中 K 为 安 全 系 数 。 当 夹 紧 力 与 切 削 力 方 向 相 反 时 ， 取 K 3 由 前 面 的 计 算 可 知 F 2616N 所以 F 夹 3 2616=7848N 因一个 螺 栓
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