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機電及自動化學(xué)院
機械制造加工工藝
課程設(shè)計
設(shè)計題目：變速器換擋叉夾具設(shè)計
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—————————————————————————— 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————————————————————————-—- 7
附件————————————————————————-————— 7
變速器換擋叉加工夾具設(shè)計
前言
主要技術(shù)指標
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，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。
5） 經(jīng)濟性好
除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標準化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。
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)，實現(xiàn)各前進檔齒輪的結(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銑床進行加工。
圖一
2、 夾具設(shè)計
2、1 定位方案分析
以孔軸線的方向為Y軸方向，由紙面垂直向外的方向為X軸方向，以豎直向上的方向為Z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行機床夾具設(shè)計方案不太合理，因為夾具設(shè)計中有一條很重要的原則就是保證加工基準與設(shè)計基準重回。在這道加工工序中，設(shè)計基準的端面應(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行夾具設(shè)計，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行機床夾具設(shè)計的方案是合理的，因為一方面它保證了加工基準和設(shè)計基準的統(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)計的要求。
綜合上述的分析，故采用方案二的方法進行機床夾具的設(shè)計。
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)計基準與定位基準重合，故側(cè)向尺寸無基準不重合度誤差。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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計算
K=
查表 K=1.2x1.2x1.0x1.2x1.3x1.0x1.0=2.25
所以
由計算可知所需要實際夾緊力不是很大，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構(gòu)。
3、小結(jié)
為期四周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，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，終于定時定量的完成了這次的課程設(shè)計。通過本次的撥叉的課程設(shè)計和對撥叉夾具的設(shè)計分析，使我對工件夾具的設(shè)計有了更進一步的了解。同時也加深了理論知識的理解和強化了生產(chǎn)實踐的感性認識。
通過此次的課程設(shè)計，使我基本掌握了工件夾具設(shè)計的方法和步驟，當然，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)計過程中不能全面地考慮問題，造成走許多彎路，設(shè)計速度緩慢，設(shè)計中可能還存在著許多不足的地方，這些都需要進一步的研究和進一步的實踐來解決。
總的來說，這次的設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用及正確解決實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)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。
3、 參考文獻
[1] 《機械制造工藝學(xué)》 王先逵 機械工業(yè)出版社 2010.1
[2] 《機床夾具設(shè)計（第二版）》 肖繼德、陳寧平 機械工業(yè)出版社 2000.5
[3] 《機床夾具設(shè)計》 秦寶榮 中國建材工業(yè)出版社 1998.2
[4] 《機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)》 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.12
[5] 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》 鄒青 機械工業(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