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機(jī)電及自動化學(xué)院
機(jī)械制造加工工藝
課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)題目：變速器換擋叉夾具設(shè)計(jì)
專 業(yè)
學(xué) 號
姓 名
指導(dǎo)老師
年1月9日
目錄
前言——————————————————————————————3、
1、任務(wù)介紹——————-————————————————————3
2、夾具設(shè)計(jì)—————————————————————————— 4
2.1 定位方案分析—————————————————————— 4
2.2 定位誤差分析—————————————————————— 5
2.3 切削力及夾緊分析———————————————————— 5
3、小結(jié)———————————————————————————— 6
4、參考文獻(xiàn)————————————————————————-—- 7
附件————————————————————————-————— 7
變速器換擋叉加工夾具設(shè)計(jì)
前言
主要技術(shù)指標(biāo)
1） 保證工件的加工精度
專用夾具應(yīng)有合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。
2） 提高生產(chǎn)效率
專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不同復(fù)雜程度的快速夾緊裝置，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
3） 工藝性好
專用夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)。
4） 使用性好
專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。
5） 經(jīng)濟(jì)性好
除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。
1、 任務(wù)介紹
零件介紹：變速器換擋叉主要位于傳動軸的端部，主要的作用是通過撥動同步器齒環(huán)，實(shí)現(xiàn)各前進(jìn)檔齒輪的結(jié)合與分離，倒檔齒輪無同步器，撥叉直接撥動倒檔齒輪，以達(dá)到切換倒檔。
如圖一所示，本道工序的加工內(nèi)容是在撥叉的兩側(cè)面上銑端面。根據(jù)工藝規(guī)定，這是在鉆Φ孔之前的倒數(shù)第二道工序。加工要求有銑削表面粗糙度6.3，并保證拔叉的兩側(cè)的凸臺保持尺寸。零件的材料為ZG45，采用X5030A銑床進(jìn)行加工。
圖一
2、 夾具設(shè)計(jì)
2、1 定位方案分析
以孔軸線的方向?yàn)閅軸方向，由紙面垂直向外的方向?yàn)閄軸方向，以豎直向上的方向?yàn)閆軸方向。從加工要求考慮，在撥叉的叉口兩側(cè)加工端面，沿著Y軸轉(zhuǎn)動的方向可以不限制，但是為了承受切削力，簡化定位裝置結(jié)構(gòu)，繞Y軸轉(zhuǎn)動的自由度還是要限制的。工序基準(zhǔn)為：孔Φ13、孔端面和R30的圓弧。
方案一：根據(jù)如圖所示的定位方式進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方案不太合理，因?yàn)閵A具設(shè)計(jì)中有一條很重要的原則就是保證加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重回。在這道加工工序中，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的端面應(yīng)是圖中相對應(yīng)的另一孔端面。而如果直接采用方案一進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，這樣由于尺寸鏈的關(guān)系將使誤差增大。
方案二：根據(jù)如圖所示的定位方式進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的方案是合理的，因?yàn)橐环矫嫠ＷC了加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的統(tǒng)一，另一方面由于鉆孔是這這道工序的下一步，且孔的中心軸線與撥叉兩側(cè)的端面有一定的位置關(guān)系，這樣就可以很好的保證孔的加工能夠很好的符合零件設(shè)計(jì)的要求。
綜合上述的分析，故采用方案二的方法進(jìn)行機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。
圖二
2、2 定位誤差分析
考察工件上與使用夾具有關(guān)的工序尺寸及工序要求（即工序位置尺寸和位置要求）有，由于撥叉?zhèn)让娉叽缭O(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故側(cè)向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極性偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)重合度誤差，及不考慮定位誤差，只需保證圓柱心軸的制造精度和安裝精度。
2、3 切削力及夾緊分析
刀具材料：高速鋼鑲齒三面刃銑刀（）
刀具有關(guān)幾何參數(shù)： D=63mm Z=8
查表得，銑削切削力的計(jì)算公式：
查表得，
所以代入數(shù)值
由表查得，切削力：
背向力：
根據(jù)工件受切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算
K=
查表 K=1.2x1.2x1.0x1.2x1.3x1.0x1.0=2.25
所以
由計(jì)算可知所需要實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3、小結(jié)
為期四周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，經(jīng)過老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，問題不斷的得到解決，終于定時(shí)定量的完成了這次的課程設(shè)計(jì)。通過本次的撥叉的課程設(shè)計(jì)和對撥叉夾具的設(shè)計(jì)分析，使我對工件夾具的設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的了解。同時(shí)也加深了理論知識的理解和強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)踐的感性認(rèn)識。
通過此次的課程設(shè)計(jì)，使我基本掌握了工件夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟，當(dāng)然，由于本人對換擋叉的結(jié)構(gòu)和工作原理掌握得不夠熟練，在設(shè)計(jì)過程中不能全面地考慮問題，造成走許多彎路，設(shè)計(jì)速度緩慢，設(shè)計(jì)中可能還存在著許多不足的地方，這些都需要進(jìn)一步的研究和進(jìn)一步的實(shí)踐來解決。
總的來說，這次的設(shè)計(jì)，使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。
3、 參考文獻(xiàn)
[1] 《機(jī)械制造工藝學(xué)》 王先逵 機(jī)械工業(yè)出版社 2010.1
[2] 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（第二版）》 肖繼德、陳寧平 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.5
[3] 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 秦寶榮 中國建材工業(yè)出版社 1998.2
[4] 《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.12
[5] 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 鄒青 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8
附圖
夾具總裝配圖1張
零件圖1
零件圖2
零件圖3
7