撥叉夾具設(shè)計說明書解讀

1、機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計說明書摘 要機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的重要組成部分， 是機(jī)械制造中的一項重要工藝裝備。 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成 本以及工人的勞動強(qiáng)度等。因此機(jī)床夾具設(shè)計是機(jī)械加工工藝準(zhǔn)備中的一項重要工作。在專用夾具的設(shè)計中，根據(jù)設(shè)計任務(wù)主要就撥叉的裝用銃床和鏈床夾具進(jìn)行了設(shè)計， 完成了對夾具用的定位件、導(dǎo)向件對刀件、 導(dǎo)引件等夾具中用到的零件的設(shè)計，并用 UG 進(jìn)行了三維建模和CAD二維制圖。夾具的設(shè)計，根據(jù)所設(shè)計出的工件外形及加工要求， 設(shè)計出合適的夾具。本文設(shè)計的夾具，基本上可以滿足工程需要，本文使用的設(shè)計方法，也可為同類夾 具的

2、設(shè)計提供參考。關(guān)鍵詞：銃床夾具鏈床夾具 UG CAD 專用夾具撥叉I機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計說明書摘 要 I1設(shè)計任務(wù)1.1專用夾具的主要作用 12零件的裝夾2.1 零件的工藝和精度分析32.2 定位設(shè)計42.3 對刀引導(dǎo)裝置82.4 夾緊方案83夾具加工精度分析 103.1 定位精度103.2 對刀精度 103.3 安裝精度103.4 夾具精度1012總 結(jié) 11參考文獻(xiàn)機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計 說明書1設(shè)計任務(wù)1.1 專用夾具的主要作用1 .工裝夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。夾具在生產(chǎn)中投入使用時要承受多種 力度的作用，所以工裝夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。2 .夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位

3、位置和保證產(chǎn)品形狀、尺寸符 合圖樣要求。既不能允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的 拘束應(yīng)力。3 .夾具體應(yīng)具有良好的加工精度和尺寸穩(wěn)定性。對于夾具體上用來安裝定位 元件、對刀（或?qū)蛟┑墓ぷ鞅砻?，?yīng)提出相應(yīng)的尺寸、幾何公差以及粗糙 度的具體要求，并作相應(yīng)的熱處理或時效處理。4 .有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性。5 .力求結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便。在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，極可能體積小、 重量輕、以便于操作。6 .排屑方便。7 .夾具在機(jī)床上安裝要穩(wěn)定、可靠 。1.2 設(shè)計任務(wù)簡介如圖1-1所示，分別為車床變速撥叉的立體圖和零件圖。 本工序的任務(wù)是加 工撥叉的撥叉腳的孔 55和深8m

4、mi勺槽。加工要求：毛坯材料為 HT200 ,110x100,生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)，加工條件：加工機(jī)床為鏈床、X6132.圖1-1車床變速撥叉的立體圖和零件圖142零件的裝夾2.1 零件的工藝和精度分析1、制定工藝路線按照“先基面后其他” “先主后次” “先粗后精”的原則，該零件加工可按 下述工藝路線進(jìn)行。以粗基準(zhǔn)撥叉頭底面定位，加工精基準(zhǔn)425m m孔和撥叉腳左端面一以*25m m孔定位 加工撥叉頭側(cè)面、槽端面、撥叉腳頂面和內(nèi)表面一以撥叉腳左端面定位加工撥叉腳右端面、操縱槽內(nèi)側(cè)面和底面表2-1工藝路線工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具裝夾夾具精度分析1鑄件表面處理鉗工臺錘子、錘刀2退火3撥叉頭端面，鉆、鏈、

5、錢25孔，車25外端面CA6140外圓車刀、24mn#花 鉆，擴(kuò)孔刀、 24.8mm25mm刀撥叉頭車夾具車端向全加工精度要求4矯正撥叉腳5鎮(zhèn)55孔鎮(zhèn)床雙刃鏈刀撥叉腳鏈夾具；（先擰緊U形壓 板，冉固定滑柱， 插上開口墊圈，擰 緊螺母）至加工精度要求6銃55兩端面銃床125直齒二向銃刀，銃夾具保證兩端面與25中心線垂直度0.17分割零件銃床銃端面全加，精度要求8銃槽立式銃立銃刀銃夾具；（先擰緊保證槽側(cè)面與25床鉤形壓板，冉固定 滑柱，插上開口墊 圈，擰緊螺母）中心軸線垂直度0.089去毛刺鉗工臺砂紙10熱處理一一撥叉腳兩端面局部淬火淬火機(jī)等12校正撥叉腳鉗工臺手挫13清洗14終檢百分表、卡尺等2

6、.2 定位設(shè)計2.2.1 鏈孔的定位方案圖2-1工件以 25孔作為主要定位基面，用一個短銷和一個菱形銷（分別和 25 孔配合）和三個支承釘，限制六個自由度，為提高工件的裝夾剛度，在另一端25 處加一輔助支撐。方案一誤差分析：1)加工尺寸(134累)的定位誤差由于定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合AB=0由于存在間隙，25g6(250000:6)與孔25H7(Ze023 )間隙配合。定位基準(zhǔn)會發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差 Y =( 6D+6 d+Xmin)/2= (0.023+0.009+0.007 ) /2=0.0215mm則定位誤差 AD=A B+-A Y =0.0215

7、mm由于 D 1/3X0.1mm所以，定位方案滿足工件此項加工要求工件以25孔作為主要定位基面，用一個短銷和一個短菱形銷限制三個自 由度，兩邊分別用一個長條支撐板限制三個自由度，共限制六個自由度。方案二誤差分析：1)加工尺寸(134常)的定位誤差由于定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合AB=0由于存在間隙，25g6(2500076)與孔25H7(2伊023 )間隙配合。定位基準(zhǔn)會發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差Y =( 6D+6 d+Xmin) /2= (0.023+0.009+0.007 ) /2=0.0215mm則定位誤差 A D=A B+A Y =0.0215mm由于 D

8、1/3X0.1mm所以，定位方案滿足工件此項加工要求。1比較以上兩種方案：方案一中雖然定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，55兩端面要求保證和 25軸線的垂直度，但不利于工件的夾緊。方案二中雖然過定位，但工件的加工工藝中，能較高的保證垂直度，過定位 的影響小，在對工件施加加緊力時， 工件的變形也小，且定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重 合。綜上所述，方案二較好2.2.2 銃槽的定位方案F圖2-2定位方案一定位方案二用長銷和支承釘限制工件五個自由度,另設(shè)置一防檔銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。為提高工件的裝夾剛度，在25處加一輔助支承。方案一誤差分析:1)加工尺寸(2300.3和11)的定位誤差采用此定位方案，當(dāng)以定位基準(zhǔn)E面為基準(zhǔn)時，

9、定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合A B=0,基準(zhǔn)位移誤差A(yù)y=0,因此定位誤差A(yù)Di=0o當(dāng)以25為定位基準(zhǔn)時，定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合，AB=0.15mm。由于長銷與定位孔之間存在最大配合間隙Xmax,取長銷配合長度為40mm,配合等級6級，IT=0.013直徑為25g6(25000；0) 與孔25H7(250.023)間隙配合。此定位誤差A(yù)Di=0o當(dāng)以25為定位基準(zhǔn)時，定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重TanA a=Xmax/(2X40)=(0.020+0.023)/(2X40)= 0.0005375此處槽為8mm,所以基準(zhǔn)位移誤差Y =2X 8TanAa=2X8X0.0005375=0.0086mm則定位誤

10、差 A D2= AB+AY =0.1586mm在分析加工尺寸精度時，應(yīng)計算誤差影響大的定位誤差 AD2,此項誤差略大 于工件公差 k的1/3,需計算精度分析確定是否合理。2)槽側(cè)面與25H7孔軸線垂直度的定位誤差由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合 A B=0由于孔軸配合存在最大配合間隙Xmax,所以存在基準(zhǔn)位移誤差。定位基準(zhǔn)可繞x軸產(chǎn)生兩個方向的轉(zhuǎn)動。TanA a=Xmax/(2X40)=(0.020+0.023)/(2X40)=0.0.0005375此處槽為8mm,所以基準(zhǔn)位移誤差Y =2X 8TanA a=2X8X0.0005375=0.0086mm則定位誤差 AD3= AB+AY =0.0086

11、mm由于 AD31/3X0.08mm所以，定位方案滿足工件此項加工要求。工件以25孔作為主要定位基面，用長銷和長條支承板，共限制六個自由度，另設(shè)置一防轉(zhuǎn)檔銷，同時也加一輔助支承。方案二誤差分析：1)加工尺寸(23工和11)的定位誤差采用此定位方案，當(dāng)以定位基準(zhǔn)E面為基準(zhǔn)時，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合AB=0,基準(zhǔn)位移誤差A(yù)y=0,因此定位誤差A(yù) Di=0o當(dāng)以25為定位基準(zhǔn)時，定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合，AB=0.15mmo由于長銷與定位孔之間存在最大配合間隙Xmax,取長銷配合長度為40mm,配合等級6級，IT=0.013直徑為25g6(2蔻黑)與孔25H7(2$023)間隙配合。TanA a=X

12、max/(2X40)=(0.020+0.023)/(2X40)= 0.0005375此處槽為8mm,所以基準(zhǔn)位移誤差Y =2X 8Tan a=2X8X0.0005375=0.0086mm則定位誤差 AD2= AB+AY =0.1586mm在分析加工尺寸精度時，應(yīng)計算誤差影響大的定位誤差A(yù) D2,此項誤差略大于工 件公差 k的1/3,需計算精度分析確定是否合理。2)槽側(cè)面與25H7孔軸線垂直度的定位誤差由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合 A B=0由于孔軸配合存在最大配合間隙Xmax,所以存在基準(zhǔn)位移誤差。定位基準(zhǔn)可繞x軸產(chǎn)生兩個方向的轉(zhuǎn)動。TanA a=Xmax/(2X40)=(0.020+0.023

13、)/(2X40)=0.0.0005375此處槽為8mm,所以基準(zhǔn)位移誤差Y =2X 8TanA a=2X8X0.0005375=0.0086mm則定位誤差 AD3= AB+AY =0.0086mm由于 AD31/3X0.08mm所以，定位方案滿足工件此項加工要求。2比較以上兩種方案：方案一中雖然定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，槽的中心平面與25孔軸線的垂直度要求以保證，當(dāng)不利于工件的夾緊。方案二中雖然過定位，但工件的加工工藝中，能較高的保證垂直度，過定位 的影響小，在對工件施加加緊力時， 工件的變形也小，且定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重 合。綜上所述，方案二較好2.3 對刀引導(dǎo)裝置2.3.1 鏈孔的對刀引導(dǎo)裝置

14、鏈床上采用鏈套進(jìn)行導(dǎo)向，本方案采用滾動旋轉(zhuǎn)鍵套，該鍵套兩軸承支撐距 離遠(yuǎn)，尺寸大，導(dǎo)向精度高，多用于鍵桿的后導(dǎo)向，即靠近機(jī)床主軸端。該鎮(zhèn)套 與鍵桿間采用間隙配合 H6/g5 ,鍵套與軸承外圈采用過渡配合 N7/h6,軸承內(nèi)圈 與鏈桿采用過盈配合H6/js5。2.3.2 銃槽的對刀引導(dǎo)裝置銃床上用對刀塊進(jìn)行對刀，用S為3mm 5mmi勺圓塞尺進(jìn)行對刀，圓塞尺尺 寸公差為h5o2.4 夾緊方案鎮(zhèn)孔夾緊方案：先擰緊U形壓板，再固定滑柱，插上開口墊圈，擰緊螺母銃鍵的夾緊方案：先擰緊鉤形壓板，再固定滑柱，插上開口墊圈，擰緊螺母根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合鉆床夾具的特點(diǎn)和第3章的內(nèi)容，選擇合理的夾緊裝置。布置夾

15、緊裝置見圖3夾具加工精度分析3.1 定位精度影響定位精度的尺寸和公差（SD）即工件與定位元件及定位元件之間的尺寸、 公差。3.2 對刀精度影響工件定位精度的尺寸和公差包括：工件內(nèi)孔與長銷的配合尺寸25和檔銷的位置尺寸3.3 安裝精度影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差（SA）即用于確定夾具在機(jī)床上正 確位置的尺寸，主要指夾具安裝基面與機(jī)床主軸端的配合尺寸；對于銃床指夾具上定位鍵與機(jī)床工作臺T型槽的配合尺寸；標(biāo)注尺寸時通常以定位元件為基準(zhǔn)； 對于車磨類夾具主要指與機(jī)床主軸端的配合尺寸。3.4 夾具精度影響夾具精度的尺寸和公差（SJ）即定位元件、對刀或者導(dǎo)向元件、分度裝 置及安裝基面相互之間的尺寸

16、、公差和位置公差?？?結(jié)通過本次課程設(shè)計，對于工件在夾具中的定位及夾緊有了一個比較完整的概 念而且對加工過程中精度的保持有了更深的理解。同時，也培養(yǎng)了我表達(dá)，歸納總結(jié)的能力。此外，通過此次設(shè)計我也更加明確了自己所學(xué)知識的用途， 這為以 后的學(xué)習(xí)指明了方向，讓我在以后的學(xué)習(xí)中更加思路清晰，明確重點(diǎn)，從而向更好的方向努力。同時在設(shè)計的整個過程中葉發(fā)現(xiàn)了自己的很多的缺點(diǎn)， 眼高手低， 細(xì)節(jié)問題注意程度不夠，在處理關(guān)鍵的數(shù)據(jù)時往往要重復(fù)的計算好幾遍， 漏掉一 個小數(shù)點(diǎn)就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差很大。另外在設(shè)計的過程中葉培養(yǎng)了自己的合作能力， 我們?nèi)M同學(xué)就積極投入到 學(xué)習(xí)中去，完成各自的數(shù)據(jù)計算，基本草圖的繪制

17、，數(shù)據(jù)的簡單處理，而且大家 積極的同他人交流，討論設(shè)計過程遇到的難題，一起去解決，這樣就會是一個問 題越分析越明朗，直到最后每個人都真正的明白理解， 這種學(xué)習(xí)的方法也是值得 借鑒的，在討論中學(xué)習(xí)，而且這種由同學(xué)自己得到的東西， 同學(xué)們記得會更加的 深刻，另外在討論學(xué)習(xí)過程中同學(xué)們之間的關(guān)系會更加密切，非常有利于增進(jìn)同學(xué)之間的友誼。在最后課程設(shè)計結(jié)束后，這不僅使我們將相關(guān)的知識掌握的更加牢固， 我們 更學(xué)到了一些技能以外的其他東西，領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問題時顯示出 的優(yōu)秀品質(zhì)，更深內(nèi)切的體會到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制，同學(xué)們所表現(xiàn)出來的積極向上勤奮好學(xué)的精神更值得我們在以后的學(xué)習(xí)生活中一直保 持下去。更重要的是通過本次課程設(shè)計使我明白了自己知識還比較欠缺， 需要學(xué)習(xí)