倒档拨叉叉口侧面精铣夹具

1、南湖学院课程设计资料班 级 14级机自三班 学 号 24141900457 姓 名 指导教师 田水清 序 号 11 材 料 目 录序号名称数量1课程设计任务书12课程设计报告书13课程设计总结表14课程设计图纸3张姓名学号序号任务安排南 湖 学 院课 程 设 计 任 务 书设计题目: 倒档拨叉叉口侧面精铣夹具系 部: 机电系 专 业: 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 学 号: 24141900457 起迄日期: 2017.11.282017.12.11 指导教师: 田水清 机械制造装备设计课程设计任务书1对课程设计成果的要求： 1设计结构方案应合理可行，内容正确，其结构应简单实用。 2设计

2、计算方法正确，制定夹具零件图加工工艺合理。 3全面完成规定的设计任务，图面质量好，符合制图标准。2主要参考文献： 1机床夹具设计手册 2机床夹具图册 3机械设计手册 4机械制造装备设计教材 5机械制造工艺学教材 6互换性与技术测量教材 7机械工程材料教材3课程设计工作进度计划： 课程设计内容时间完成情况审阅图纸：全面分析零件的技术要求，明确设计夹具的主要目的及其使用条件，准备相关技术资料1天拟订夹具结构方案：1工件定位方案拟订。2工件夹紧方案拟订。3刀具引导方案拟订。4夹具体结构，与机床安装方式及其他部分结构型式。5确定夹具的最佳结构方案，绘制夹具的结构草图。2天夹具结构方案精度分析和计算：正

3、确选择定位元件，进行定位误差分析计算，设计夹紧机构及夹紧力计算，确定各配合元件的配合关系及材料选择2天绘图：绘制夹具装配图3天绘图：绘制被加工零件图、夹具主要零件图（2件以上）并制定其出合理的机械加工工艺2天整理、编写课程设计说明书及设计体会2天主指导教师田水清日 期2017年11月28日南 湖 学 院课 程 设 计 报 告 书题 目: 倒挡拨叉叉口侧面精铣夹具 系 部: 机电系 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 14级机自三班 姓 名: 学 号: 24141900457 2017年 12月11日目录一、 绪论1二、 零件的工艺分析2三、 夹具的基本要求3四、 定位方案与定位元件设计

4、3五、 定位误差的分析计算4六、 夹紧方案与元件设计5七、 夹具体的设计6八、 参考文献7九、 课程设计心得体会81、 绪论现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛的应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上是用的夹具统称为机床夹具。在机床夹具设计是一项重要的技术工作。在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1. 机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。

5、（1） 定位定位是通过工件定位基准面与夹紧定位元件面接触或配合实现的。确定工件在夹紧中占有正确位置的过程。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2） 夹紧由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2. 机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1） 对刀如铣床夹具中的对刀块，它能迅速的确定铣刀相对夹具的正确位置。调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。（2） 导向导向元件制成模版形式，故钻床夹具称为钻模，如钻床夹具中的钻模板的钻套，能

6、迅速确定钻头的位置并引导其进行钻削。2、 零件的工艺分析由拖拉机倒挡拨叉零件图可知。它的外表上有五个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工。他们互相间有一定的位置要求。1. 以19.1mm孔为中心的加工面这一组加工面包括：一个19.1mm孔以及对其倒角，宽19.3mm深17mm的槽口，在19.1mm孔所在的轮毂上钻两个孔并攻丝，规格M12，用来做为固定倒挡拨叉和拨叉杆之用。2. 叉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，内圆面所在的圆弧半径为R48mm。这两组加工面之间有一定的位置要求：（1） R48mm叉口对19.1m

7、m孔的轴心线及19.3mm槽口中心线位置公差0.5mm。（2） 叉口侧面和螺纹孔中心线的位置要求是46.25.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。3、 夹具的基本要求对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。倒挡拨叉加工的第一个工序也就是加工统一基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直拖到倒档拨叉加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，底面上的螺纹孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续加工安排应当遵循

8、粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于倒挡拨叉，需要精加工的是支承孔前后端面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面互相垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可安排在粗、精加工阶段中分散进行。4、 定位方案与定位元件设计1. 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1） 保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2） 保证装入倒挡拨叉的零件与箱壁有一

9、定的间隙。为了满足以上要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以倒档拨叉的输出轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上的距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就简介保证了孔的箱壁的相对位置。2. 精基准的选择从保证倒档拨叉孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证倒档拨叉在整个加工过程中基本上都能统一的基准定位。从倒档拨叉零件图分析可知，他的顶平面与各主

10、要支承孔平行而且占有的面积较大，适用作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是倒档拨叉的装配基准，但因为它与倒档拨叉的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧一级夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。5、 定位误差的分析计算该夹具以一面一圆柱销可跳阶压板定位，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的公差尺寸。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表达：可得（1）定位误差：（2） 夹紧误差：其中接触变形位移值：有（3）

11、 磨损造成的加工误差：通常不超过0.005mm（4） 夹具相对刀具位置误差：取0.01mm误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。6、 夹紧方案与元件设计（1）夹紧的目的及要求工件在夹具中定位后一般应夹紧,使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏.由于工件在过程中受切削力.惯性力.夹紧力等的作用,会形成变形或位移,从而印象工件的加工质量。所以工件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问题.为了获得良好的加工效果,一定要把工件在加工过程中的位移.变形等控制在加工精度所允许的范围内。夹紧机构设计时一般应满足以下主要原则:1.夹紧时不能破坏工件在定位元件上所获得的位置。2

12、.夹紧力应保证工件位置在整个加工过程上所获得的位置。3.使工件不产生过大的变形隔阂表面损伤。4.夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构必须保证自锁，机动夹紧机构应有连锁保护装置，夹紧行程必须足够。5.夹紧机构操作必须安全.省力.方便.符合工人操作习惯。6.夹紧机构的复杂程度.自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。为了保证工件在夹紧过程中不会因为多点夹紧而产生位移和偏移，同时为了减小工件的装卸时间，减轻操作工人的劳动强度，降低夹具设计和制造成本，本零件夹具采用可自锁夹紧机构，参见机床夹具设计手册图2-2-57。而本设计采用螺栓螺母施力机构。其优点是结构简单.制造

13、方便.施力范围大.自锁性能好。(2)夹紧误差的计算工件在夹紧过程中，由于弹性弯曲变形，位移或偏转，以及工件定位基准面与定位元件支撑面之间的接触变形而将造成工序基准的位移，从而造成工件的夹紧误差。工件在固定支撑上定位时其接触变形为：Yi(KRzRz+KHBHB)+C1Nzn/9.81Sw（机床夹具设计手册P60）Nz-作用在支承元件上的法向力（N）S-支承元件与工件的接触面积Rz-工件定位基准面的粗糙度HB-工件材料硬度（3)夹紧机构及其元件的选择由于箱体前盖基准面比较大而且需要在同一方向上布置多个夹紧力，同时在夹紧工件的时候还需要锁紧辅助支撑，为了保证工件在夹紧过程中不会因为多点夹紧而产生位移

14、和偏移，同时为了减小工件的装卸时间，减轻操作工人劳动强度，降低夹具设计和制造成本，本零件夹紧采用联动夹紧机构7、 夹具体的设计综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体。在绘制夹具总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。夹具体长度295mm，宽度200mm，高度188mm；根据设计要求，夹具体上设计有螺孔、销孔，并且要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作。其具体结构及其相关的尺寸位置精度见零件图。8、 参考文献机

15、械制造装备设计第四版机械工业出版社2014.12互换性与测量技术基础化学工业出版社2013.1机械工程材料 高等教育出版社1992.9机械制造工艺与车床夹具 机械工业出版社1994.7机床夹具结构图册贵州人民出版社2003.4机床夹具设计手册上海科学技术出版社2002.8机床夹具图册机械工业出版社1985.6机械设计手册（上）第二版 化学工业出版社1987.12机械制造工艺学 重庆大学出版社1995.6机械工程材料 高等教育出版社1992.99、 课程设计心得体会 虽然这次课程设计是那么短暂的两周时间，但是我感觉到这些天我的所学胜过我这一学期所学的，这篇课程设计是在田水清老师的悉心指导下完成的。承蒙田老师的亲切关怀和精心指导这次的任务原则上是设计，是一次大作业，但是我们也分了小组，每