分離爪夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、一、零件的分析（一）零件的作用題目所給的零件是分離爪。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔的作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，工作過(guò)程：撥叉零件是在傳動(dòng)系統(tǒng)中撥動(dòng)滑移齒輪，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速，轉(zhuǎn)向。（二）零件的工藝分析C6132D車(chē)床共有兩處加工表面和一個(gè)空內(nèi)表面，其間有一定位置要求。分述如下：1， 零件孔40mm的上加工表面這一組加工表面包括：孔40mm的下加工表面，孔40mm的外表面，有粗糙度要求為Ra等于5um。加工時(shí)以50mm下端面為基準(zhǔn)面，并加緊50的左右兩端面。2， 孔50mm下端面及孔36的內(nèi)表面其中50mm的下端面有粗糙度要求為Ra等于5um，這需要粗車(chē)；孔36mm的內(nèi)表面粗糙

2、度要求5，需要進(jìn)一步精車(chē)，這都以40空及端面定位，這就是先選一粗基準(zhǔn)，然后必須要用已加工表面作為精基準(zhǔn)根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精 度，該零件沒(méi)有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專(zhuān)用夾具加工另一組表面，并且保證它們的位置精度要求二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式1：零件材料為QT40-10?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。2：已知零件的生產(chǎn)為大批生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)椋杭庸み^(guò)程劃分階段，工序都要集中，加工設(shè)備主要以專(zhuān)用設(shè)備

3、為主，采用專(zhuān)用夾具，這樣生產(chǎn)質(zhì)量高，投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高，能適應(yīng)大批量需求3：根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件，材料為QT40-10，毛坯的鑄造方法為砂型型鑄造，鑄件尺寸公差等級(jí)為IT13級(jí)以下。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。（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50孔的上表面作為粗基準(zhǔn)，利用圓柱來(lái)定位，另外四爪握住兩邊來(lái)限制六個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行車(chē)削。（2）精基準(zhǔn)

4、的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。（三）制定工藝路線(xiàn)制定工藝路線(xiàn)，在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的情況下, 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求來(lái)制定工藝路線(xiàn)?？梢钥紤]采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。1.工藝路線(xiàn)方案工序一 鑄造。工序二 低溫退火熱處理。工序三 以50mm的孔及下端面定位，車(chē)40孔，并車(chē)孔的上端面。工序四 以40內(nèi)孔及上端面定位，車(chē)50下端面及36mm孔。工序五 以40內(nèi)孔及上端面定位，精車(chē)36及36.5孔。工序六 以36內(nèi)孔及端面定位，精車(chē)40外圓倒角。 工序七 以36內(nèi)孔及端面定位，銑8.3mm

5、孔兩端至尺寸8+0.5mm，保證30mm尺寸至30±0.03mm，表面粗糙度要求為5mm。工序八 以36內(nèi)孔及端面定位，鉆、鉸8.3mm至尺寸。工序九 以36內(nèi)孔及端面定位，鉆3的孔，孔口倒角。工序十 以36內(nèi)孔及端面定位，精銑螺旋面工序十一 去毛刺。工序十二 檢驗(yàn)。2，選擇機(jī)床（1） 工序三，工序四，工序五，工序六均為車(chē)表面，可用C6132D車(chē)床。（2） 工序七為銑削工藝，可采用銑床XD6132。() 工序八、九為鉆，鉸工藝，用臺(tái)式鉆床Z402。() 工學(xué)十需精銑螺旋面，很復(fù)雜，選用數(shù)控立式升降臺(tái)銑床XK50253，選擇夾具:每個(gè)工序都可以采用專(zhuān)用的夾具,夾具后面再設(shè)計(jì)。4，選擇刀

6、具:在銑床上用硬質(zhì)合金端銑刀，銑上下兩槽用三面刃銑刀，在車(chē)床上選硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀和端面車(chē)刀，鉆床用直柄麻花鉆和錐柄機(jī)用鉸刀，數(shù)控銑床用專(zhuān)用螺旋面銑刀5，選擇量具:精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程50125，其余用游標(biāo)卡尺分度值為0.02（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定”分離爪”；零件材料為QT40-10，生產(chǎn)類(lèi)型大批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線(xiàn)，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（以下稱(chēng)工藝手冊(cè)銑削加工余量為：粗銑 2-4mm半精銑 1-2mm精銑 0-1mm2圓柱（40用鑄成）內(nèi)孔8.3用鉆和鉸成，加工余量：鉆孔

7、1mm3粗車(chē)加工余量： 粗 車(chē) 1.2mm 半精車(chē) 0.8mm由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。（五）確立切削用量及基本工時(shí)工序一 毛坯工序 用鑄造尺寸如毛坯圖（CAD毛坯圖） 工序二以36mm孔及端面定位銑8.3孔上下兩端面1. 加工條件工件材料：QT40-10，b=16GPa，HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑8.3上下兩端面面。機(jī)床：銑床，XD6132臥式銑床。刀具：硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=40mm,深度ap<=1.5mm齒數(shù)z=10,故據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱(chēng)切削手冊(cè)）

8、取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=8°，刀齒斜角s=10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°過(guò)渡刃寬b=1mm。2. 切削用量1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.3mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)f=0.140.24mm/z。由于是對(duì)稱(chēng)銑，選較小量f=0.14 mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命T=180min4）計(jì)算切削速度 按切

9、削手冊(cè)，V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.3mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(40+40)

10、/475=0.168min。工序三 以36及端面為精基準(zhǔn)，鉆、鉸8.3孔 1. 選擇鉆頭 選擇直柄麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o12°，二重刃長(zhǎng)度=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量查切 ，所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.50.8mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度（4）校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)

11、成立。3.計(jì)算工時(shí)T=L/nf=65/272*1.45=0.163min 工序四 以36及端面為精基準(zhǔn)，鉆、鉸3mm孔，倒角 1. 選擇鉆頭 選擇粗直柄麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=3mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o4°，二重刃長(zhǎng)度=1.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量查切 f=0.3-0.5mm/r ，所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.50.8mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。

12、查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度（4）校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。3.計(jì)算工時(shí)T=L/nf=65/272*1.45=0.163min 工序十一 去毛刺工序十二 檢查。其余幾步數(shù)據(jù)見(jiàn)工藝卡片。三、夾具設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析決定設(shè)計(jì)鉆床夾具。在確定夾具設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循的原則是： 確保工件的加工質(zhì)量； 工藝性好，結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單； 使用性好，操作省力高效； 定位、夾緊快速、準(zhǔn)確，能提高生產(chǎn)率； 經(jīng)濟(jì)性好，制造成本低廉。確定最合理的設(shè)計(jì)方案。 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。定位應(yīng)符合“六點(diǎn)定位原則”。定位元件盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件。 確定夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊可以用手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓或其它動(dòng)力源。

13、重點(diǎn)應(yīng)考慮夾緊力的大小、方向、作用點(diǎn)，以及作用力的傳遞方式，保證不破壞定位，不造成工件過(guò)量變形，不會(huì)有活動(dòng)度為零的“機(jī)構(gòu)”，并且應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)率的要求。 確定夾具整體結(jié)構(gòu)方案。定位、夾緊確定之后，還要確定其它機(jī)構(gòu)，如對(duì)刀裝置、導(dǎo)引元件、分度機(jī)構(gòu)、頂出裝置等。最后設(shè)計(jì)夾具體，將各種元件、機(jī)構(gòu)有機(jī)地連接在一起。 夾具精度分析。在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上，標(biāo)注出初步確定的定位元件的公差配合關(guān)系及相互位置精度，然后計(jì)算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗(yàn)所規(guī)定的精度是否滿(mǎn)足本工序加工技術(shù)要求，是否合理。否則應(yīng)采取措施（如重新確定公差、更換定位元件、改變定位基準(zhǔn)，必要時(shí)甚至改變?cè)O(shè)計(jì)方案），然后重新分析計(jì)算。 夾具

14、夾緊力分析。首先應(yīng)計(jì)算切削力大小，它是計(jì)算夾緊力的主要依據(jù)。通常確定切削力有以下三種方法： 由經(jīng)驗(yàn)公式算出； 由單位切削力算出； 由手冊(cè)上提供的諾模圖（如M-P-N圖）查出。根據(jù)切削力、夾緊力的方向、大小，按靜力平衡條件求得理論夾緊力。為了保證工件裝夾的安全可靠，夾緊機(jī)構(gòu)（或元件）產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力，一般應(yīng)為理論夾緊力的倍。（一）問(wèn)題的提出在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位提出具體的要求是一定的公差，定位要求較高。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在保證工件的定位，來(lái)保證兩孔的尺寸。具體要求：1、保證孔1，孔2的尺寸。 2、保證圖中其它的標(biāo)尺寸。（二）確定結(jié)構(gòu)方案方案一：兩小頭孔外圓用一邊為固定型塊，另一邊用可松緊的活動(dòng)型塊來(lái)夾緊工件。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，并且易于實(shí)際應(yīng)用。但其同時(shí)有致命的缺點(diǎn)夾緊精度不能保證，并且豎直方向沒(méi)有任何夾緊力，這使得零件加工出來(lái)的精度質(zhì)量并不高，并且在進(jìn)行加工時(shí)會(huì)發(fā)生翹曲形變。方案二：根據(jù)得到題目要求，需要加工的工序是鉆直徑為的小頭孔，因此工件左端用活動(dòng)型塊固定小頭孔外圓，另使用定位銷(xiāo)在中心大孔處進(jìn)行定位。上端使用開(kāi)口墊圈進(jìn)行固定，這樣在保證豎