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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 零件工藝過程的設計以及夾具設計作為高等工科院校教學的 基本訓練科目，在課程設計中占極其重

2、要的位置。課程設計在加 深對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(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 實實，有根有據(jù)得完成相應的設計。本課程設計的題目是離合器 接合叉，根據(jù)其零件圖設計要求設計既簡單又經濟的加工工藝以 及設計專用夾具。本次設計的主要任務包括:夾具方案的設計, 工藝卡片的編寫,零件圖的繪制,設計說明書的編寫等。 工藝規(guī)程的編寫以及專用夾具的設計在機械制造中 占有重要地位。加工工藝過程是否簡便有效，是否符合 綠色生產，是否經濟等等，都是工藝規(guī)程編寫過程中必 須考慮的。夾具對保證產品質量，提高生產率，減輕勞 動強度，縮短產品生產周期等都具有重要

3、意義。隨著先 進制造技術的發(fā)展和市場競爭的加劇，傳統(tǒng)的夾具設計 方式已成為企業(yè)中產品快速上市的瓶頸，各企業(yè)迫切需 要提高夾具設計的效率。 由于能力有限,設計尚有許多不足之處,懇請各位 老師給予指導 一零件分析 1. 零件的作用: 本課程設計的零件是離合器接合叉，它位于離合器機構中，主要起換檔，使主軸回轉 運動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與操縱機構相 連，R44半孔則是用于與所控制離合器所在的軸接觸，通過上方的力撥動下方的離合器閉 或開。 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； 我就對心軸制桐跳整覲（U ； 皿醐羽19共同軸制甫醮雄為0,由涮細|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^9.5+0.03 mm相垂直的距離為11-0.43的四個平面 2.2 以92500i4mm外風為中心的加工表面 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： 2.3.1 2-中9.5+0.03 mm共同軸線對中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對共同軸線的不同軸度不大于0.5mm。 0 2.3.3端面C對中250 mm軸線的端跳動不大于0.1mm。 -0.14 2.3.4 A面對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軸線對中 19軸線的不同軸度不大于1.5mm。

6、由以上分析可知，對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。 二機械加工工藝規(guī)程制訂 1. 確定生產類型 由于本設計的依據(jù)唯有零件圖,關于生產類型的確定只能搜集相關加工規(guī)程手冊以及 該零件的使用程度。根據(jù)相關資料可以確定其生產類型為中批生產,因此,本設計過 程中毛坯制造,加工設備及工藝裝備的設計與選擇都緊緊圍繞中批生產的特性進行。 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號鋼。在使用過程中不經常的變動,它只起撥 動的作用,受到的沖擊不是很大,只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證 彳艮重要

7、，它對工件的定位有一定的保證作用。 3. 定位基準的選擇 基準選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一,基準選擇得正確與合理,可以使加工質量 得到保證，生產效率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零 件大批報廢,使生產無法正常進行。 3.1粗基準的選擇 對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則 應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則,現(xiàn) 選取中35外圓及叉子端面為粗基準,達到完全定位,然后進行車削。 3.2精基準的選擇 主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換

8、算。 在此零件中,加工外圓時以叉子端面為定位基準,而叉子端面的加工以外圓為定位基準,主 要考慮了互為基準、基準統(tǒng)一、基準重合原則，加工孔和槽時都以外圓為定位基準。 4. 選擇加工方法 加工方法主要牽涉到零件加工的經濟性和高效性。根據(jù)零件圖可知,本設計有五組加 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 側面的加工主要是為后續(xù)加工做準備,因此,在選擇加工方法選擇一次性銑端面,對于 粗糙度要求高則進行二次銑端面。 4.2孔的加工 根據(jù)零件圖尺寸及技術要求,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,應當時使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術要求能 夠得到合理的保證。在生產批量較大的情況下,可以采用工裝、卡具來提高產品的效率。除 此以外,還應當考慮經濟效果,以便使生產成本盡量下降。 5.1工序的合理組合 確定加工方法以后,就按生產類型,零件的結構特點,技術要求和機床設備等具體生產條件 確定工藝過程的工序數(shù)，確定工序數(shù)的基本原則如下： (1) 工序分散原則 工序內容簡單,有利于選擇最合理的切削用量,便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝 生產準

10、備工作量少,產品更換容易,對工人的技術要求水平不高,但需要設備和工人數(shù) 量多,生產面積大,工業(yè)路線長,生產管理復雜。 (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，相應地減少了操作工人數(shù)和生產面積, 也簡化了市場管理,在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證表面間的相互位置精度。使用 設備少,大量生產可采用高效率的專用機床,以提高生產率,但采用復雜的專用設備和工業(yè) 設備,使成本增高,調整維修費時,生產準備工作量大。 5.2加工階段的劃分 零件的加工質量要求高時,常把整個加工過程劃分為幾個階段： (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,粗加工時能及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，給予報廢或修補,以免浪費工 時 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 上述兩個方案的不同點在于:方案一時先車外圓、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。兩個方案通過比較可以看出， 0 方案一鉆-鉸中9.5+0.03mm孔時可以通過已加工過的外圓作為定位基準，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為孔加工提供定為基準；方案二在加工外圓時通過 叉子端面就可以精確的定位，又保證定位基準和設計基準的重合，所以先加工孔沒有多大作 用，而此方—案在加工孔時，需用外圓定位，此時外圓未加工，只能作為粗基準

13、。通過綜合 分析，方案一較為合理。 6. 確定切削用量和基本時間 離合器撥叉零件材質為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械加工余量、切削用量、工時計算、機 床等如下： 6.1銑端面B （1）機械加工余量:查《機械加工工藝手冊》表3.1-56 ,鍛件重量在0.4-1.0Kg之間，鍛 件復雜系數(shù)為S3、長度為25mm時，查出該零件余量是：厚度方向為1.5-2.0mm，水平方向 為1.5-2.0mm，所以B面余量取2mm。 （2）切削用量、工時計算及機床：此工序為銑端面B面，保證尺寸97.5言， fZ=0.08

14、mm/齒（參考《切削用量簡明手冊》表3.3） 切削速度:參考有關手冊，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)機床使用說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-39）， 取nw=300r/min，古攵實際切削速度為 v= = n*100*3°0 =94.2m/min 1000 1000 當nw=300r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為： fm= fzznw=0.08x8x300=19

15、2mm/min 查機床說明書，fm =190mm/min。 切削工時：機動工時t = / + 頑2 =0.75min m fm 6.2銑叉子端面 (1 )機械加工余量：《機械加工工藝手冊》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、工時計算及機床：此工序為銑叉子端面，可在臥式銑床上采用隔套同 時裝四把銑刀一次銑削四個面成。 fZ=0.08mm/齒(參考《切削用量簡明手冊》表3.3 ) 切削速度:參考有關手冊，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)機床使用說明書(見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-39)， 取nw=75r/min ,古攵實際切削速度為 v= ndw-w = n*110*75 =25.9m/min 1000 1000 當nw=75r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為: fm= fzznw=0.08x4x75=24mm/min 查機床說明書，fm =23.5mm/min。 切削工時：機動工時tm = I+頑2 =6min m fm 6.3車夕卜圓甲25。mm及C面 -0.14 (1 )機械加工余量：

17、《機械加工工藝手冊》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、工時計算及機床：此工序為車外圓中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，需經兩次切削，粗車后單邊留余量Z=0.5mm,選用臥式車床C365L。 進給量f :根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4 ,選用f=0.5mm/r 計算切削速度:見《切削用量簡明手冊》表1.27 Vc= ° 人= 242 =123m/mi

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

19、 藝設計簡明手冊》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、工時計算及機床: 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 ）切削用量及機床： fz=0.01mm/齒（參考《切削用量簡明手冊》表3.4 ） 切削速度

22、 v=0.39m/s 及 23.4m/min 采用錯齒三面刃銑刀，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)機床使用說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-39），取nw=75r/min， 故實際切削速度為 v= n dw七 =3.14*100*75 =23.55m/min 1000 1000 工作臺的每分鐘進給量fm應為： fm= fzznw=0.01x1x75=0.75mm/min 查機床說明書，fm =0.75mm/min。 切削工時：機動工時tm = , + " + ,2 =18mi

23、n m fm 三專用夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工離合器接合叉零件 時，需要設計專用的夾具。 根據(jù)任務要求中的設計內容，1.需要設計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、端面及倒角需要設計夾具，本夾具將 用于C365L六角車床。 3.1銑叉子端面夾具設計 3.1.1研究原始質料 利用本夾具主要用來粗，精銑叉子兩端面,滿足兩端面尺寸要求,在粗銑端面時,其 他面都是未加工表面。為了保證技術要求,最關鍵是找到定位基準。 3.1.2定位基準的選擇 由零件圖可知：叉子兩內端面對圓柱頭中心線有尺寸要

24、求,其設計基準為圓柱的中心 線。 3.1.3夾具方案的設計的選擇 根據(jù)任務書要求,先設計家居方案如下： 方案一:采用壓板用螺栓聯(lián)結,利用氣缸夾緊,這種夾緊方式可靠,輔助時間短，工人勞動 強度小,但是成本高 方案二：利用壓板,用螺栓,螺母聯(lián)結,利用手動夾緊,這種夾緊方式夾緊力小,成本低 本設計零件為中批生產,要求成本低,且在加工過程中夾緊力要求不高,因此夾緊方案 選用方案二,利用螺栓,螺母手動夾緊,壓板選擇為直壓板。 3.2車25外圓，端面及倒角夾具設計 3.2.1研究原始質料 本夾具主要用來車中25ooi4mm外圓,同時車端面并倒角,保證長度尺寸、端面C對① 25d6軸線的端面

25、跳動不大于0.1mm。因此,在本道工序加工時,主要應考慮如何提高加工 質量、降低勞動強度、提高生產率。 3.2.2夾具設計 3.2.2.1定位基準的選擇 工件以叉子頂部和兩個內端面為定位基準； 3.2.2.2夾緊力分析 由于實際加工的經驗可知，本角鐵式車床夾具夾緊力主要靠螺釘?shù)念A緊力即可安全工作. 因此,無須再對切削力進行計算. 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整下端的支承塊來保證，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，對定位塊 利用調整螺釘進行調整,定位塊制造誤差為±0

26、.1mm,所以能滿足精度要求. 3.2.2.4夾具設計及操作的簡要說明 如前所述,在設計夾具時,為提高生產率,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。松開螺帽,即可進行工件的更換。 3.3夾具定位原件的設計 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,首先應正確選擇定位基準,其次是選擇合適的定位元 件。工件定位時,工件定位基準和夾具的定位元件接觸形成定位副,以實現(xiàn)工件的六點定 位。用定位元件選用時,應按工件定位基準面和定位元件的結構特點進行選擇。 3.1.1.1工件以平面定位 (1 )以面積較小的已經加工的基準平面定位時,選用平頭

27、支承釘,以基準面粗糙不平或毛 坯面定位時,選用圓頭支承釘，側面定位時，可選用網狀支承釘。 (2) 以面積較大、平面度精度較高的基準平面定位時,選用支承板定位元件，用于面定位 時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)形平面作基準平面定位時,選用自位支承作定位元件。但須 注意,自位支承雖有兩個或三個支承點,由于自位和浮動作用只能作為一個支承點。 (4) 以毛坯面作為基準平面,調節(jié)時可按定位面質量和面積大小分別選用可調支承作定位 元件。 (5) 當工件定位基準面需要提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時,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整支承點 高度,支承位置應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 )當工件的對稱度要求較高時,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,其中應用最多的是90°V形塊°90°V形塊的典型結構和尺寸已標準化,使用 時可根據(jù)定位圓柱面的長度和直徑進行選擇。V形塊結構有多種形式,有的V形塊適用于較 長的加工過的圓柱面定位；有的V形塊適于較長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 )當工件定位圓柱面精度較高時(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圓孔定位的工件，可選用半圓定位座。 3.1.1.3工件以內孔定位 (1 )工件上定位內孔較小時,常選用定位銷作定位元件。圓柱定位銷的結構和尺寸標準 化,不同直徑的定位銷有其相應的結構形式,可根據(jù)工件定位內孔的直徑選用。當工件圓柱 孔用孔端邊緣定位時,需選用圓錐定位銷。當工件圓孔端邊緣形狀精度較差時,選用圓錐定 位銷;當工件需平面和圓孔端邊緣同時定位時,選用浮動錐銷。 (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，當工件定位內孔與基準端面垂直精度較高時,常以孔和端面聯(lián) 合定位。因此,這類心軸通常是帶臺階定位面的心軸，當工件以內花鍵為定位基準時,可選 用夕卜花鍵軸,當內孔帶有花鍵槽時,可在圓柱心軸上設置鍵槽配裝鍵塊；當工件內孔精度很 高,而加工時工件力矩很小時,可選用小錐度心軸定位。 綜上：正確定位,必須選對定位基準。 3.1.2對定位元件的基本要求 (1) 限位基面應有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度,才能保證工件的定位精度。 (2) 限位基面應有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經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) 支承元件應有足夠的強度和剛度。定位元件在加工過程中,受工件重力、夾緊力和切 削力的作用,因此要求定位元件應有足夠的剛度和強度,避免使用中變形和損壞。 (4) 定位元件應有較好的工藝性。定位元件應力求結構簡單、合理，便于制造、裝配和更 換。 (5) 定位元件應便于清除切屑。定位元件的結構和工作表面形狀應有利于清除切屑,以防 切屑嵌入夾具內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。這些定位方法適應在不同的場 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、加工過的表面有,A、B面看,K孔?？捎肁面支靠,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 六點定位原則解決了消除工件自由度的問題,即解決了工件在夾具中位置"定與不定”的 問題。但是,由于一批工件逐個在夾具

33、中定位時,各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，即出 現(xiàn)工件位置定得"準與不準”的問題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準確,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的誤差稱為定位誤差,用AD 表示。 在工件的加工過程中,產生誤差的因素很多,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,此時工件限制的自由度分別是：①A面支靠,限制四個自由度。②B面 用夾緊定位,可

34、限制一個自由度,還有一個自由度沒有限制。③K孑L選擇一個削邊銷進行限 制。六個自由度完全限制。 3.4.3定位誤差產生的 工件逐個在夾具中定位時,各個工件的位置不一致的原因主要是基準不重合,而基準不 重合又分為兩種情況:一是定位基準與限位基準不重合,產生的基準位移誤差；二是定位基 準與工序基準不重合,產生的基準不重合誤差。 由于定位副的制造誤差或定位副配合間所導致的定位基準在加工尺寸方向上最大位置變 動量,稱為基準位移誤差,用AY表示。不同的定位方式,基準位移誤差的計算方式也不 同。 如果工件內孔直徑與心軸外圓直徑做成完全一致，作無間隙配合,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。但實際上,如圖所示,心'軸和工件內孔都有 制造誤差。于是工件套在心軸上必然會有間隙,孔的中心線與軸的中心線位置不重合,導致 這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準變動誤差,其變動量即為最大配合間隙。 可按下式計算: △Y二amax-amin = 1/2(Dmax-dmin)=1/2 (6D+6d) ( 1-2 ) 式中,AY——基準位移誤差單位為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，即可減小基準位移誤差AY值，以 提高定位精度。 加工尺寸的基準是外圓柱面的母線時,定位基準是工件圓柱孔的中心線。這種由于工序 基準與定位基準不重合所導致的工序基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量,稱為基準不 重合誤差,用AB表示。此時除定位基準位移誤差外,還有基準不重合誤差。 綜上：定位誤差產生的原因是,定位基準與限位基準不重合及定位基準與工序基準不重 合而產生的誤差。 3.4.4常見定位方式中基準位移誤差 (1 )用圓柱定位銷、圓柱心軸中心定位 計算式： △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,由設計而定。 注意:基準位移誤差的方向是任意的。 當工件用長定位心軸定位時,需考慮平行度要求。 計算式： △Y 二 Xmax=(6D+6d+Xmin)L1/L2 ( 1-4 ) 式中,L1——加工面長度； L2——定位孔長度。 (2 )定位套定位 計算式: 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算,當忽略支承誤差且定位基準制作精度較高時,工 序尺寸的基準位移誤差視為零。 (4) V形體定心定位 若不計V形體制造誤差,僅有工件基準面的圓度誤差時,工件的定位中心會發(fā)生偏移即 O1O2 = T1-T2,產生基準位移誤差。 即 △YuOQ=T1-T2 ( 1-6 ) 故,對于 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,當基準不重合誤差和位移誤差都存在時,定 位誤差的合成需判斷“ + ”、"-”號。 例如： V形塊中：冏=

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

40、設計小結 這次機械制造裝備設計課程設計雖然只有一周。這周我感覺我自己過得還是挺充實的。 通過機械制造裝備課程設計,我的收獲也是非常多的。 我的課程設計的題目是設計一個離合器接合叉的加工工藝以及對應的專用夾具。最初的 3天里,我們把離合器結合叉的零件圖進行了自己的分析,畫好了零件的毛坯圖。在擬定的 過程中,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,但在這個過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,需要限制幾個自由度,接著是夾具體的基本結構,夾具體的加工面的大小,夾具體的 尺寸,夾具體的結構,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,對刀 塊的尺寸,加緊機構的設計,工件安裝是否方便快捷,總之非常的多和繁雜。在設計夾具的 過程中,還需要查看大量的手冊,每一個零件都有相應的標準,不能隨便定個尺寸。這令人 感到非常的疲憊的。有時,長時間的設計,能讓你明顯的感到有種書到用時方恨少的感覺。 總之,設計一個銑軸端鍵槽的夾具算是把我所學的機械專業(yè)知識：機械設計,機械制造基 礎,工程制圖,幾何精度,工程材料成型,全部綜合起來,是一次全方位的運用。 雖然在之前設計過一個齒輪箱,但在這次課程設計的過程中,一開始還是有一種無從下 手的感覺,使自己深刻的認識到自己設計的經驗嚴重的不足。另外,對夾具中的一些典型機 構,典型

42、結構不是很熟悉,印象最深的是夾緊機構就改了很多次,最后選擇了鉸鏈夾緊機 構。我想,隨著以后設計次數(shù)的增加，這種感覺會得到很好的改善吧！ 這次畫圖使用的是計算機繪圖。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。點的選取,圖層的新建,剖面線的填充,尺寸的 標注,公差的標注,粗糙度的標注,還利用PRO/E三維實體模型的建立,三維實體到二維工 程圖的修改,里面有很多注意點和技巧。在畫圖的過程中,差了很多資料，了解了很多操作 技巧。最后當看到自己的設計的減速器終于完成之時,心情是極其興奮的，有一種解脫的感 覺！ 這次課程設計,我運用CAD的軟件主要是sol

43、idworks和autocad。通過PRO/E建造實 體模型，autocad來修改工程圖，我認為是一個非常便捷和有效的方法。通過這次課程設 計，我對這兩款軟件的操作熟練程度有了很大的提高，我想這對自己以后的工作也會有很大 的幫助。 總結一下，這次課程設計給了我很多寶貴的經驗，培養(yǎng)了我綜合運用機械各門專業(yè)課程 知識來解決實際問題的能力，真正做到了學以致用。另外，我也學會了在設計過程中如何查 手冊，又應在何時查手冊。在此期間同學之間也互相幫助，共同解決課程設計當中遇到的困 難和問題，也是很有趣的經歷。 設計一個軸端銑鍵槽的夾具，應當說是我人生當中設計的第二個完整的作品，極具紀念 意義的。這次經歷同樣會永遠留在腦海里! 五參考文獻： ⑴王先逵機械制造工藝學[M],北京:機械工業(yè)出版社，2006. ⑵陳錫渠.金屬切削原理與工具[M].北京：北京大學出版社,2006. 【3】葛金印.機械制造技術基礎基本常識[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：化學工業(yè)出版社，2008. 【5】鄧文英.金屬工藝學[M].北京：高等教育出版社,2008.