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1、CXI " sss H " s&s ?I u 〔 mHS￡. z i 卷sse普.I 91 。1 6 8 8 95s □ 44疆DK鍬燧程曲III .9 SNHB ?s 序 言 零件工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)以及夾具設(shè)計(jì)作為高等工科院校教學(xué)的 基本訓(xùn)練科目，在課程設(shè)計(jì)中占極其重

2、要的位置。課程設(shè)計(jì)在加 深對(duì)課程基本理論的理解和加強(qiáng)對(duì)解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng) 方面發(fā)揮著極其重要的作用。因此,我們必須要端正態(tài)度,踏踏 實(shí)實(shí)，有根有據(jù)得完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)。本課程設(shè)計(jì)的題目是離合器 接合叉，根據(jù)其零件圖設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)的加工工藝以 及設(shè)計(jì)專用夾具。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括:夾具方案的設(shè)計(jì), 工藝卡片的編寫,零件圖的繪制,設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫等。 工藝規(guī)程的編寫以及專用夾具的設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中 占有重要地位。加工工藝過(guò)程是否簡(jiǎn)便有效，是否符合 綠色生產(chǎn)，是否經(jīng)濟(jì)等等，都是工藝規(guī)程編寫過(guò)程中必 須考慮的。夾具對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，減輕勞 動(dòng)強(qiáng)度，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要

3、意義。隨著先 進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì) 方式已成為企業(yè)中產(chǎn)品快速上市的瓶頸，各企業(yè)迫切需 要提高夾具設(shè)計(jì)的效率。 由于能力有限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位 老師給予指導(dǎo) 一零件分析 1. 零件的作用: 本課程設(shè)計(jì)的零件是離合器接合叉，它位于離合器機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的中25孑L與操縱機(jī)構(gòu)相 連，R44半孔則是用于與所控制離合器所在的軸接觸，通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的離合器閉 或開(kāi)。 2. 零件的工藝分析 1.般悝：謂敬理筋酒’ 2未注鼬1雌酈，未

4、逾鬲瞄 4神喘期娘醍蟾加侶； &邱19拱醐翳G嘛驪重髓燧如如0； 我就對(duì)心軸制桐跳整覲（U ； 皿醐羽19共同軸制甫醮雄為0,由涮細(xì)|寶1翊線的 麗煜為1.5； 7.蜘蛛注肘公翱昉即I， 1.1 根據(jù)上圖可知離合器撥叉共有三組加工表面,它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分析如 2.1以甲9.5+。.。3 mm為中心的加工表面 0 這一組加工表面包括2-中9.5+。.。3 mm孔,距離為84+0.46及42+0.3 0 0 0 與兩個(gè)^9.5+0.03 mm相垂直的距離為11-0.43的四個(gè)平面 2.2 以92500i4mm外風(fēng)為中心的加工表面 這一組加工表面包括 展2500

5、i4mm的外圓,B、C端面及B面上1.5x45。的倒角。 2.3甲25。mm夕卜圓上7+。* 的槽 這三組加工表面之間有著一定的位置要求,主要時(shí)： 2.3.1 2-中9.5+0.03 mm共同軸線對(duì)中250 mm軸線的不垂直度不大于0.5/100。 0 -0.14 2.3.2 2-郵.5+0.03 mm對(duì)共同軸線的不同軸度不大于0.5mm。 0 2.3.3端面C對(duì)中250 mm軸線的端跳動(dòng)不大于0.1mm。 -0.14 2.3.4 A面對(duì)2-中9.5+0.03 mm共同軸線的不垂直度不大于0.3mm，中9.5+0.03 mm軸線對(duì)中 19軸線的不同軸度不大于1.5mm。

6、由以上分析可知，對(duì)于這三組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于 夾具加工其余組,并且保證它們之間的位置精度要求。 二機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 1. 確定生產(chǎn)類型 由于本設(shè)計(jì)的依據(jù)唯有零件圖,關(guān)于生產(chǎn)類型的確定只能搜集相關(guān)加工規(guī)程手冊(cè)以及 該零件的使用程度。根據(jù)相關(guān)資料可以確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),因此,本設(shè)計(jì)過(guò) 程中毛坯制造,加工設(shè)備及工藝裝備的設(shè)計(jì)與選擇都緊緊圍繞中批生產(chǎn)的特性進(jìn)行。 2. 確定毛坯的制造形式 零件的毛坯選用鑄造,零件材料為45號(hào)鋼。在使用過(guò)程中不經(jīng)常的變動(dòng),它只起撥 動(dòng)的作用,受到的沖擊不是很大,只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過(guò)程中的精度保證 彳艮重要

7、，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。 3. 定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基準(zhǔn)選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量 得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則,加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零 件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 3.1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)。而對(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) 選取中35外圓及叉子端面為粗基準(zhǔn),達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行車削。 3.2精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換

8、算。 在此零件中,加工外圓時(shí)以叉子端面為定位基準(zhǔn),而叉子端面的加工以外圓為定位基準(zhǔn),主 要考慮了互為基準(zhǔn)、基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合原則，加工孔和槽時(shí)都以外圓為定位基準(zhǔn)。 4. 選擇加工方法 加工方法主要牽涉到零件加工的經(jīng)濟(jì)性和高效性。根據(jù)零件圖可知,本設(shè)計(jì)有五組加 工：銑圓柱部分端面；銑叉子端面；車外圓,端面及倒角；鉆鉸孔；銑槽。 4.1端面的加工 側(cè)面的加工主要是為后續(xù)加工做準(zhǔn)備,因此,在選擇加工方法選擇一次性銑端面,對(duì)于 粗糙度要求高則進(jìn)行二次銑端面。 4.2孔的加工 根據(jù)零件圖尺寸及技術(shù)要求,確定孔的方案為:一次鉆鉸孔,可以加工的次數(shù)，保證孔 表面加工精度。 4.3槽的加工 根

9、據(jù)相關(guān)資料確定槽的加工方案為,粗銑--精銑(IT7 ~IT9 )，粗糙度為Ra = 6.3 ~0.8 5. 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)時(shí)使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求能 夠得到合理的保證。在生產(chǎn)批量較大的情況下,可以采用工裝、卡具來(lái)提高產(chǎn)品的效率。除 此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 5.1工序的合理組合 確定加工方法以后,就按生產(chǎn)類型,零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件 確定工藝過(guò)程的工序數(shù)，確定工序數(shù)的基本原則如下： (1) 工序分散原則 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單,有利于選擇最合理的切削用量,便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝 生產(chǎn)準(zhǔn)

10、備工作量少,產(chǎn)品更換容易,對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高,但需要設(shè)備和工人數(shù) 量多,生產(chǎn)面積大,工業(yè)路線長(zhǎng),生產(chǎn)管理復(fù)雜。 (2) 工序集中原則 工序數(shù)目少,工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)地減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積, 也簡(jiǎn)化了市場(chǎng)管理,在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證表面間的相互位置精度。使用 設(shè)備少,大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床,以提高生產(chǎn)率,但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工業(yè) 設(shè)備,使成本增高,調(diào)整維修費(fèi)時(shí),生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 5.2加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求高時(shí),常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段： (1)粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬,為以后的精加工創(chuàng)造

11、較好的條件,并為半精加 工，精加工提供定位基準(zhǔn),粗加工時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，給予報(bào)廢或修補(bǔ),以免浪費(fèi)工 時(shí) 5.3工藝路線方案 方案一 工序1：銑圓柱部分端面。 工序2:銑叉子端面。 工序3 :車外圓中25。014、端面及倒角1.5x45°。 工序4 :鉆-鉸中9.5+。.。3。 。 工序5 :銑槽。 工序6 :去毛刺。 工序7 :清洗。 工序8 :終檢。 方案二 工序1:銑圓柱部分端面。 工序2:銑叉子端面。 工序3 :鉆-鉸中9.5+。.。3。 。 工序4:車外圓中25。、端面及倒角1.5x45°。 -。.14 工序5 :銑槽。 工序6 :去毛刺。

12、 工序7 :清洗。 工序8 :終檢。 5.4工藝方案比較與分析 上述兩個(gè)方案的不同點(diǎn)在于:方案一時(shí)先車外圓、端面及倒角，然后鉆-鉸郵.5+0.03mm 0 孔；而方案二與此相反，先鉆-鉸酒.5+0.03mm孔，再車外圓。兩個(gè)方案通過(guò)比較可以看出， 0 方案一鉆-鉸中9.5+0.03mm孔時(shí)可以通過(guò)已加工過(guò)的外圓作為定位基準(zhǔn)，孔的位置精度很容易 0 得到保證，此方案先加工外圓的目的就時(shí)為孔加工提供定為基準(zhǔn)；方案二在加工外圓時(shí)通過(guò) 叉子端面就可以精確的定位，又保證定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的重合，所以先加工孔沒(méi)有多大作 用，而此方—案在加工孔時(shí)，需用外圓定位，此時(shí)外圓未加工，只能作為粗基準(zhǔn)

13、。通過(guò)綜合 分析，方案一較為合理。 6. 確定切削用量和基本時(shí)間 離合器撥叉零件材質(zhì)為45鋼，硬度為HB207-269 ,采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù) 上述資料及加工工藝，分別確定各工序加工表面的機(jī)械加工余量、切削用量、工時(shí)計(jì)算、機(jī) 床等如下： 6.1銑端面B （1）機(jī)械加工余量:查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-56 ,鍛件重量在0.4-1.0Kg之間，鍛 件復(fù)雜系數(shù)為S3、長(zhǎng)度為25mm時(shí)，查出該零件余量是：厚度方向?yàn)?.5-2.0mm，水平方向 為1.5-2.0mm，所以B面余量取2mm。 （2）切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床：此工序?yàn)殂姸嗣鍮面，保證尺寸97.5言， fZ=0.08

14、mm/齒（參考《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3） 切削速度:參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=1.57m/s，即94.2m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀dW=100mm，齒數(shù)Z=8。則： n = 12201 = 1°°°*94.2 =300r/min S n dw n*100 現(xiàn)采用X62臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書（見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39）， 取nw=300r/min，古攵實(shí)際切削速度為 v= = n*100*3°0 =94.2m/min 1000 1000 當(dāng)nw=300r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為： fm= fzznw=0.08x8x300=19

15、2mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書，fm =190mm/min。 切削工時(shí)：機(jī)動(dòng)工時(shí)t = / + 頑2 =0.75min m fm 6.2銑叉子端面 (1 )機(jī)械加工余量：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-56已查出厚度方 向余量為1.5-2.0mm,所以叉子端面單邊余量取2mm。 (2 )切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床：此工序?yàn)殂姴孀佣嗣?，可在臥式銑床上采用隔套同 時(shí)裝四把銑刀一次銑削四個(gè)面成。 fZ=0.08mm/齒(參考《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3 ) 切削速度:參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.43m/s，即25.8m/min n dw n*110 采用高速鋼三面刃銑刀dW=110m

16、m,齒數(shù)Z=4。則： ns=性=1000*25.8 =75r/min 現(xiàn)采用X62臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39)， 取nw=75r/min ,古攵實(shí)際切削速度為 v= ndw-w = n*110*75 =25.9m/min 1000 1000 當(dāng)nw=75r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為: fm= fzznw=0.08x4x75=24mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書，fm =23.5mm/min。 切削工時(shí)：機(jī)動(dòng)工時(shí)tm = I+頑2 =6min m fm 6.3車夕卜圓甲25。mm及C面 -0.14 (1 )機(jī)械加工余量：

17、《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-56已查出厚度方 向余量為1.5-2.0mm ,水平方向余量為1.5-2.0mm ,所以外圓余量取4mm , C面余量取 2mm。 (2 )切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床：此工序?yàn)檐囃鈭A中250 mm、C面及1.5x45°倒角 -0.14 切削深度:單邊余量Z=2mm ,因外圓表面粗糙度Ra12.5 ,加工 精度為IT6級(jí)，需經(jīng)兩次切削，粗車后單邊留余量Z=0.5mm,選用臥式車床C365L。 進(jìn)給量f :根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4 ,選用f=0.5mm/r 計(jì)算切削速度:見(jiàn)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27 Vc= ° 人= 242 =123m/mi

18、n Tma、ftv v 600.2 *20.15 *0.50.35 p 確定主軸轉(zhuǎn)速: n = 1000% = 1000*123 =313r/min s nd^ 3.14*125 按機(jī)床選取n=322r/min 所以實(shí)際切削速度 v= n dn = 3.14*125*322 =126m/min 1000 1000 切削工時(shí): t= I + /1 + 12 = 25 + 4 + 0 =0.2min nf 322*0.5 6.4鉆-鉸兩內(nèi)孔甲9.5嚴(yán)m(xù)m(叉部)，選用機(jī)床:立式鉆床Z525 (1 )機(jī)械加工余量:毛坯為實(shí)心，不沖出孔，兩內(nèi)孔精度要求IT9 ,參照《機(jī)械制造工

19、 藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9工序尺寸及余量為: 鉆孑L :中9.3mm 2Z=0.2mm 鉸孑L :酒.5 +0.03 mm 0 (2) 切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床: 0S?*up9.3mm T0.25mm>(s《s座丑卿亟S4HB》洲 2.7 ) (s《s座丑卿亟S4HB》洲 2.13 s 2.14、薄 stis ) n Hlooov H 1000*12 H411lym-n ,I 3?14*9.3 薄*沸濟(jì)媽日出92Tm3 (薄《*s述郵HINt沛豐亟S4HB》洲4.2—15 ) VH = dhH 3?14*9.3*392 H11.45m、m-n 000 500 sgH

20、 宜-1 + 二 +』"|06+|0+4 H12m_n n f 392*0.25 ? 密 UP9.5 +0 03 mm 0 T0.5mm>(s《s座丑卿亟S4HB》洲 2.11) vgnvmm (s《s座丑卿亟S4HB》洲 2.24 ) n H1000 v H 1000*6 H201l7m-n s nd 3.14*9.5 w 薄*沸濟(jì)媽 nwL95Mmm (薄《-

21、m-n 500000 SBIH 宜-fnz + = +IMnlMmm n f w 6.5 SM0wi3s ?saB景：RH百素 X62W 0 (一) 聲sgH 沙卿-哪湘《聲ssffiHut^id-亟S4HB》洲 2.3—22 HJ$X]4^沙卿甘- *tms￥- 5mm 2ZH2mm 精銑：7+0.36 mm 0 （2 ）切削用量及機(jī)床： fz=0.01mm/齒（參考《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.4 ） 切削速度

22、 v=0.39m/s 及 23.4m/min 采用錯(cuò)齒三面刃銑刀，dw=100，齒數(shù)z=1，貝U n=些=1000*23.4 =74.5r/min s nd^ 3.14*100 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書（見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39），取nw=75r/min， 故實(shí)際切削速度為 v= n dw七 =3.14*100*75 =23.55m/min 1000 1000 工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為： fm= fzznw=0.01x1x75=0.75mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書，fm =0.75mm/min。 切削工時(shí)：機(jī)動(dòng)工時(shí)tm = , + " + ,2 =18mi

23、n m fm 三專用夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工離合器接合叉零件 時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用的夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，1.需要設(shè)計(jì)加工銑叉子端面夾具，該夾具將用于X52K 臥式銑床，刀具采用三面刃銑刀；2.車中25外圓、端面及倒角需要設(shè)計(jì)夾具，本夾具將 用于C365L六角車床。 3.1銑叉子端面夾具設(shè)計(jì) 3.1.1研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)粗，精銑叉子兩端面,滿足兩端面尺寸要求,在粗銑端面時(shí),其 他面都是未加工表面。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。 3.1.2定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：叉子兩內(nèi)端面對(duì)圓柱頭中心線有尺寸要

24、求,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為圓柱的中心 線。 3.1.3夾具方案的設(shè)計(jì)的選擇 根據(jù)任務(wù)書要求,先設(shè)計(jì)家居方案如下： 方案一:采用壓板用螺栓聯(lián)結(jié),利用氣缸夾緊,這種夾緊方式可靠,輔助時(shí)間短，工人勞動(dòng) 強(qiáng)度小,但是成本高 方案二：利用壓板,用螺栓,螺母聯(lián)結(jié),利用手動(dòng)夾緊,這種夾緊方式夾緊力小,成本低 本設(shè)計(jì)零件為中批生產(chǎn),要求成本低,且在加工過(guò)程中夾緊力要求不高,因此夾緊方案 選用方案二,利用螺栓,螺母手動(dòng)夾緊,壓板選擇為直壓板。 3.2車25外圓，端面及倒角夾具設(shè)計(jì) 3.2.1研究原始質(zhì)料 本夾具主要用來(lái)車中25ooi4mm外圓,同時(shí)車端面并倒角,保證長(zhǎng)度尺寸、端面C對(duì)① 25d6軸線的端面

25、跳動(dòng)不大于0.1mm。因此,在本道工序加工時(shí),主要應(yīng)考慮如何提高加工 質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)率。 3.2.2夾具設(shè)計(jì) 3.2.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 工件以叉子頂部和兩個(gè)內(nèi)端面為定位基準(zhǔn)； 3.2.2.2夾緊力分析 由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知，本角鐵式車床夾具夾緊力主要靠螺釘?shù)念A(yù)緊力即可安全工作. 因此,無(wú)須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算. 3.2.2.3定位誤差的分析 工件中心線與車床主軸中心的定位誤差主要靠調(diào)整下端的支承塊來(lái)保證，零件圖規(guī)定叉 子端面與主軸距離為42+0.3 mm.采用定位塊后，定位誤差取決于定位塊制造誤差.同時(shí)，對(duì)定位塊 利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整,定位塊制造誤差為±0

26、.1mm,所以能滿足精度要求. 3.2.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),為提高生產(chǎn)率,首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸,本 道工序就是采用了球頭螺釘緊固的方式。松開(kāi)螺帽,即可進(jìn)行工件的更換。 3.3夾具定位原件的設(shè)計(jì) 3.3.1常用定位元件及選用 工件在夾具中要想獲得正確定位,首先應(yīng)正確選擇定位基準(zhǔn),其次是選擇合適的定位元 件。工件定位時(shí),工件定位基準(zhǔn)和夾具的定位元件接觸形成定位副,以實(shí)現(xiàn)工件的六點(diǎn)定 位。用定位元件選用時(shí),應(yīng)按工件定位基準(zhǔn)面和定位元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行選擇。 3.1.1.1工件以平面定位 (1 )以面積較小的已經(jīng)加工的基準(zhǔn)平面定位時(shí),選用平頭

27、支承釘,以基準(zhǔn)面粗糙不平或毛 坯面定位時(shí),選用圓頭支承釘，側(cè)面定位時(shí)，可選用網(wǎng)狀支承釘。 (2) 以面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位時(shí),選用支承板定位元件，用于面定位 時(shí)用不帶斜槽的支承板,通常盡可能選用帶斜槽的支承板,以利清除切屑。 (3) 以毛坯面,階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí),選用自位支承作定位元件。但須 注意,自位支承雖有兩個(gè)或三個(gè)支承點(diǎn),由于自位和浮動(dòng)作用只能作為一個(gè)支承點(diǎn)。 (4) 以毛坯面作為基準(zhǔn)平面,調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承作定位 元件。 (5) 當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需要提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí),可選用輔助支承作輔助定 位元件，但須注

28、意,輔助支承不起限制工件自由度的作用,且每次加工均需重新調(diào)整支承點(diǎn) 高度,支承位置應(yīng)選在有利工件承受夾緊力和切削力的地方。 3.1.1.2工件以外圓柱定位 (1 )當(dāng)工件的對(duì)稱度要求較高時(shí),可選用V形塊定位。V形塊工作面間的夾角a常取60°、 90°、120°三種,其中應(yīng)用最多的是90°V形塊°90°V形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化,使用 時(shí)可根據(jù)定位圓柱面的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行選擇。V形塊結(jié)構(gòu)有多種形式,有的V形塊適用于較 長(zhǎng)的加工過(guò)的圓柱面定位；有的V形塊適于較長(zhǎng)的粗糙的圓柱面定位；有的V形塊適用于尺 寸較大的圓柱面定位,這種V形塊底座采用鑄件，V形面采用淬火鋼件，V塊是由兩者鑲合 而成。

29、 (2 )當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時(shí)(一般不低于IT8 ),可選用定位套或半圓形定位座定 位。大型軸類和曲軸等不宜以整個(gè)圓孔定位的工件，可選用半圓定位座。 3.1.1.3工件以內(nèi)孔定位 (1 )工件上定位內(nèi)孔較小時(shí),常選用定位銷作定位元件。圓柱定位銷的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn) 化,不同直徑的定位銷有其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式,可根據(jù)工件定位內(nèi)孔的直徑選用。當(dāng)工件圓柱 孔用孔端邊緣定位時(shí),需選用圓錐定位銷。當(dāng)工件圓孔端邊緣形狀精度較差時(shí),選用圓錐定 位銷;當(dāng)工件需平面和圓孔端邊緣同時(shí)定位時(shí),選用浮動(dòng)錐銷。 (2) 在套類、盤類零件的車削、磨削和齒輪加工中,大都選用心軸定位,為了便于夾緊和 減小工件因間隙造成的

30、傾斜，當(dāng)工件定位內(nèi)孔與基準(zhǔn)端面垂直精度較高時(shí),常以孔和端面聯(lián) 合定位。因此,這類心軸通常是帶臺(tái)階定位面的心軸，當(dāng)工件以內(nèi)花鍵為定位基準(zhǔn)時(shí),可選 用夕卜花鍵軸,當(dāng)內(nèi)孔帶有花鍵槽時(shí),可在圓柱心軸上設(shè)置鍵槽配裝鍵塊；當(dāng)工件內(nèi)孔精度很 高,而加工時(shí)工件力矩很小時(shí),可選用小錐度心軸定位。 綜上：正確定位,必須選對(duì)定位基準(zhǔn)。 3.1.2對(duì)定位元件的基本要求 (1) 限位基面應(yīng)有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度,才能保證工件的定位精度。 (2) 限位基面應(yīng)有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦,容易 磨損,為此要求定位元件限位表面的耐磨性要好,以保持夾具的使用壽命和定位精度。

31、 (3) 支承元件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。定位元件在加工過(guò)程中,受工件重力、夾緊力和切 削力的作用,因此要求定位元件應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度,避免使用中變形和損壞。 (4) 定位元件應(yīng)有較好的工藝性。定位元件應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配和更 換。 (5) 定位元件應(yīng)便于清除切屑。定位元件的結(jié)構(gòu)和工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑,以防 切屑嵌入夾具內(nèi)影響加工和定位精度。 在工件定位中有很多種不同的定位方法，比如，工件以平面定位,工件以圓孔定位, 工件以外圓柱定位,工件以錐孔定位等定位方法等定位方法。這些定位方法適應(yīng)在不同的場(chǎng) 合，根據(jù)具體情況而定。本次夾具定位分析如下： 在加工本工序以前已

32、加工過(guò)的表面有,A、B面看,K孔。可用A面支靠,K定位,K 孑L用削邊銷定位。 3.4自由度限制分析: 3.4.1常用定位元件所能限制的自由度 定位元件可按工件典型定位基準(zhǔn)面分為以下幾類: (1 )用于平面定位的定位元件：括固定支承(釘支承和板支承),自位支承，可調(diào)支 承和輔支承。 (2 )用于外圓柱面定位的定位元件：括V形架,定位套和半圓定位座等。 (3) 用于孔定位的定位元件：括定位銷(圓柱定位銷和圓錐定位銷),圓柱心軸和小 錐度心軸。 3.4.2定位誤差分析 六點(diǎn)定位原則解決了消除工件自由度的問(wèn)題,即解決了工件在夾具中位置"定與不定”的 問(wèn)題。但是,由于一批工件逐個(gè)在夾具

33、中定位時(shí),各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，即出 現(xiàn)工件位置定得"準(zhǔn)與不準(zhǔn)”的問(wèn)題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準(zhǔn)確,加工后各工件 的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱為定位誤差,用AD 表示。 在工件的加工過(guò)程中,產(chǎn)生誤差的因素很多,定位誤差僅是加工誤差的一部分,為了保 證加工精度,—般限定定位誤差不超過(guò)工件加工公差T的1/5 ~ 1/3 , 即 AD<(1/5~1/3)T ( 1-1 ) 式中,AD 定位誤差,單位為mm ； T——工件的加工誤差,單位為mm。 零件如圖所示,此時(shí)工件限制的自由度分別是：①A面支靠,限制四個(gè)自由度。②B面 用夾緊定位,可

34、限制一個(gè)自由度,還有一個(gè)自由度沒(méi)有限制。③K孑L選擇一個(gè)削邊銷進(jìn)行限 制。六個(gè)自由度完全限制。 3.4.3定位誤差產(chǎn)生的 工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí),各個(gè)工件的位置不一致的原因主要是基準(zhǔn)不重合,而基準(zhǔn)不 重合又分為兩種情況:一是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合,產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差；二是定位基 準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合,產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。 由于定位副的制造誤差或定位副配合間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變 動(dòng)量,稱為基準(zhǔn)位移誤差,用AY表示。不同的定位方式,基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算方式也不 同。 如果工件內(nèi)孔直徑與心軸外圓直徑做成完全一致，作無(wú)間隙配合,即孔的中心線與軸的 中心線位置重合，則不存在

35、因定位引起的誤差。但實(shí)際上,如圖所示,心'軸和工件內(nèi)孔都有 制造誤差。于是工件套在心軸上必然會(huì)有間隙,孔的中心線與軸的中心線位置不重合,導(dǎo)致 這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差,其變動(dòng)量即為最大配合間隙。 可按下式計(jì)算: △Y二amax-amin = 1/2(Dmax-dmin)=1/2 (6D+6d) ( 1-2 ) 式中,AY——基準(zhǔn)位移誤差單位為mm; Dmax 孑L的最大直徑單位為mm ; dmin 軸的最小直徑單位為mm ; 6D——工件孔的最大直徑公差,單位為mm; 6d——圓柱心軸和圓柱定位銷的直徑公差,單位為mm。 基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。減小

36、定位配合間隙，即可減小基準(zhǔn)位移誤差A(yù)Y值，以 提高定位精度。 加工尺寸的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線時(shí),定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔的中心線。這種由于工序 基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量,稱為基準(zhǔn)不 重合誤差,用AB表示。此時(shí)除定位基準(zhǔn)位移誤差外,還有基準(zhǔn)不重合誤差。 綜上：定位誤差產(chǎn)生的原因是,定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合及定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重 合而產(chǎn)生的誤差。 3.4.4常見(jiàn)定位方式中基準(zhǔn)位移誤差 (1 )用圓柱定位銷、圓柱心軸中心定位 計(jì)算式： △Y = Xmax=8D+8d0+Xmin(定位心軸較短) (1-3) 式中,Xmax——工件定位后最大配合間

37、隙； 6D——工件定位基準(zhǔn)孔的直徑公差； 6d0——圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差； Xmin——定位所需最小間隙,由設(shè)計(jì)而定。 注意:基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。 當(dāng)工件用長(zhǎng)定位心軸定位時(shí),需考慮平行度要求。 計(jì)算式： △Y 二 Xmax=(6D+6d+Xmin)L1/L2 ( 1-4 ) 式中,L1——加工面長(zhǎng)度； L2——定位孔長(zhǎng)度。 (2 )定位套定位 計(jì)算式: AY = Xmax=6DQ+6d+Xmin ( 1-5 ) 式中，6D0——定位套的孔徑公差； 6d——工件定位外圓的直徑公差。 注意:基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。 (3 )平面支承定位 平面

38、支承定位的位移誤差較容易計(jì)算,當(dāng)忽略支承誤差且定位基準(zhǔn)制作精度較高時(shí),工 序尺寸的基準(zhǔn)位移誤差視為零。 (4) V形體定心定位 若不計(jì)V形體制造誤差,僅有工件基準(zhǔn)面的圓度誤差時(shí),工件的定位中心會(huì)發(fā)生偏移即 O1O2 = T1-T2,產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差。 即 △YuOQ=T1-T2 ( 1-6 ) 故,對(duì)于 90°V 形體△Y = 0.7078d。 3.4.5定位誤差的合成 定位誤差是兩誤差的合成 即 AD=AB+AY ( 1-7 ) 在圓柱間隙配合定位和V形塊中心定位中,當(dāng)基準(zhǔn)不重合誤差和位移誤差都存在時(shí),定 位誤差的合成需判斷“ + ”、"-”號(hào)。 例如： V形塊中：冏=

39、&/2 ( 1-8 ) 當(dāng)AB與AY的變動(dòng)方向相同時(shí):AD = AB + AY = 6d/2+AY ( 1-9 ) 當(dāng)AB與AY的變動(dòng)方向相反時(shí):AD = AB-AY = 6d/2-AY ( 1-10 ) 3.4.6六點(diǎn)定位原理 當(dāng)工件在不受任何條件約束時(shí),其位置是任意的不確定的。由理論力學(xué)可知，在空間處 于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個(gè)自由度，即沿著X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo) 軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。 六個(gè)自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù),就是要限制工件的自由 度。在夾具中,用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六個(gè)支撐點(diǎn),來(lái)限制工件六個(gè)自由度的原理,稱 為六點(diǎn)定位原理。

40、設(shè)計(jì)小結(jié) 這次機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)雖然只有一周。這周我感覺(jué)我自己過(guò)得還是挺充實(shí)的。 通過(guò)機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì),我的收獲也是非常多的。 我的課程設(shè)計(jì)的題目是設(shè)計(jì)一個(gè)離合器接合叉的加工工藝以及對(duì)應(yīng)的專用夾具。最初的 3天里,我們把離合器結(jié)合叉的零件圖進(jìn)行了自己的分析,畫好了零件的毛坯圖。在擬定的 過(guò)程中,需要考慮很多因素,比如零件定位要求,銑鍵槽的余量,加工精度,雖然很累，很 煩,但在這個(gè)過(guò)程中自己的查閱資料，夬定參數(shù)的能力得到了鍛煉。首先需要考慮的是定位 方式,需要限制幾個(gè)自由度,接著是夾具體的基本結(jié)構(gòu),夾具體的加工面的大小,夾具體的 尺寸,夾具體的結(jié)構(gòu),夾具體的制造和加工的可行性,V型

41、塊的尺寸,定位銷的尺寸,對(duì)刀 塊的尺寸,加緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),工件安裝是否方便快捷,總之非常的多和繁雜。在設(shè)計(jì)夾具的 過(guò)程中,還需要查看大量的手冊(cè),每一個(gè)零件都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),不能隨便定個(gè)尺寸。這令人 感到非常的疲憊的。有時(shí),長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì),能讓你明顯的感到有種書到用時(shí)方恨少的感覺(jué)。 總之,設(shè)計(jì)一個(gè)銑軸端鍵槽的夾具算是把我所學(xué)的機(jī)械專業(yè)知識(shí)：機(jī)械設(shè)計(jì),機(jī)械制造基 礎(chǔ),工程制圖,幾何精度,工程材料成型,全部綜合起來(lái),是一次全方位的運(yùn)用。 雖然在之前設(shè)計(jì)過(guò)一個(gè)齒輪箱,但在這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,一開(kāi)始還是有一種無(wú)從下 手的感覺(jué),使自己深刻的認(rèn)識(shí)到自己設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重的不足。另外,對(duì)夾具中的一些典型機(jī) 構(gòu),典型

42、結(jié)構(gòu)不是很熟悉,印象最深的是夾緊機(jī)構(gòu)就改了很多次,最后選擇了鉸鏈夾緊機(jī) 構(gòu)。我想,隨著以后設(shè)計(jì)次數(shù)的增加，這種感覺(jué)會(huì)得到很好的改善吧！ 這次畫圖使用的是計(jì)算機(jī)繪圖。由于是第一次完全用CAD畫圖，很多地方不熟悉,走 了一些彎路,總之不是一件輕而易舉的事。點(diǎn)的選取,圖層的新建,剖面線的填充,尺寸的 標(biāo)注,公差的標(biāo)注,粗糙度的標(biāo)注,還利用PRO/E三維實(shí)體模型的建立,三維實(shí)體到二維工 程圖的修改,里面有很多注意點(diǎn)和技巧。在畫圖的過(guò)程中,差了很多資料，了解了很多操作 技巧。最后當(dāng)看到自己的設(shè)計(jì)的減速器終于完成之時(shí),心情是極其興奮的，有一種解脫的感 覺(jué)！ 這次課程設(shè)計(jì),我運(yùn)用CAD的軟件主要是sol

43、idworks和autocad。通過(guò)PRO/E建造實(shí) 體模型，autocad來(lái)修改工程圖，我認(rèn)為是一個(gè)非常便捷和有效的方法。通過(guò)這次課程設(shè) 計(jì)，我對(duì)這兩款軟件的操作熟練程度有了很大的提高，我想這對(duì)自己以后的工作也會(huì)有很大 的幫助。 總結(jié)一下，這次課程設(shè)計(jì)給了我很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用機(jī)械各門專業(yè)課程 知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，真正做到了學(xué)以致用。另外，我也學(xué)會(huì)了在設(shè)計(jì)過(guò)程中如何查 手冊(cè)，又應(yīng)在何時(shí)查手冊(cè)。在此期間同學(xué)之間也互相幫助，共同解決課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的困 難和問(wèn)題，也是很有趣的經(jīng)歷。 設(shè)計(jì)一個(gè)軸端銑鍵槽的夾具，應(yīng)當(dāng)說(shuō)是我人生當(dāng)中設(shè)計(jì)的第二個(gè)完整的作品，極具紀(jì)念 意義的。這次經(jīng)歷同樣會(huì)永遠(yuǎn)留在腦海里! 五參考文獻(xiàn)： ⑴王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006. ⑵陳錫渠.金屬切削原理與工具[M].北京：北京大學(xué)出版社,2006. 【3】葛金印.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)基本常識(shí)[M].北京：高等教育出版社,2004. 【4】馬永杰熱處理工藝方法600種[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008. 【5】鄧文英.金屬工藝學(xué)[M].北京：高等教育出版社,2008.