機床撥叉夾具課程設計--ca6140撥叉工裝設計說明書

1、<p>　　題 目： CA6140撥叉工裝設計說明書 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　序言……………………………………………………………… 3</p><p>　　一、夾具設計任務……………………………………………… 4</

2、p><p>　　1、CA6140撥叉831007的產(chǎn)品圖</p><p>　　2、CA6140撥叉831007產(chǎn)品的重點技術要求分析</p><p>　　二、工裝夾具設計方案的確定………………………………… 5</p><p>　　1、基準面的確定（夾具體方式的確定）</p><p>　　2

3、、定位方式及元件的選擇</p><p>　　3、夾緊方式及元件的選擇</p><p><b>　　4、裝配方案</b></p><p><b>　　5、夾具總裝結構</b></p><p>　　三、定位誤差分析與計算..........................................

4、.................. 7</p><p>　　四、主要零件設計的說明…………………………………… 7</p><p><b>　　1、夾具體</b></p><p><b>　　2、定位元件</b></p><p>

5、　　4 r' F/ Z* P$ U4 r3、壓緊元件</p><p>　　' w* Y( U: K2 r$ {" C) ~0 H4、其它元件</p><p>　　2 ]8 q- m8 N( R: C+ Q# y五、工裝夾具的裝配要求………………………………………. 7</p><p>　　! @! X; [-

6、e0 L# s1 b9 I0 e六、工裝夾具的使用說明………………………………………. 8</p><p><b>　　1、夾具的操作步驟</b></p><p>　　2、夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護</p><p>　　* m0 @" W: C4 b+ u/ n7 p七、本次課程設計小結、體會及建議……

7、…………………….. 8 </p><p>　　八、參考資料…………………………………………………….. </p><p><b>　　序言</b></p><p>　　為保證CA6140撥叉831007的工序070----弓箭兩端小頭孔22mm的初步加工的質量、降低勞動強度、提高生產(chǎn)效率，而設計

8、一套專用夾具（也可用于精鉸孔工序）。</p><p>　　專用工裝夾具及其在生產(chǎn)中的應用</p><p>　　專用夾具是為零件的某一道工序加工而設計制造的，在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中使用；在生產(chǎn)過程中它能有效地降低工作時的勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、并獲得較高的加工精度。</p><p>　　專用夾具的主要作用有以下幾個方面：</p><p&

9、gt;　　準確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性 </p><p>　　減少了加工時繁瑣的操作，獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度</p><p>　　夾具設計的基本要求：</p><p>　　（1）、工裝夾具應具備足夠的強度和剛度。夾具在生產(chǎn)中投入使用時要承受多種力度的作用，所以工裝夾具應具備足夠的強度和剛

10、度。   w) y, H! s- e3 ]（2）、夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位位置和保證產(chǎn)品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的拘束應力。</p><p>　　（3）、夾具體應具有良好的加工精度和尺寸穩(wěn)定性。對于夾具體上用來安裝定位元件、對刀（或導向元件）的工作表面，應提出相應的尺寸、幾何公差以及粗糙度的具體要求，并作相應的熱處理或

11、時效處理。</p><p>　　（4）、有良好的結構工藝性和使用性。家具體上部加工的毛面與工件表面之間應保證有一定的空隙，以免安裝時產(chǎn)生干涉，空隙大小可按以下經(jīng)驗數(shù)據(jù)選取:夾具體是毛面，弓箭也是毛面，去8~15mm；夾具體是毛面，而工件是光面時，取4~10mm。</p><p>　?。?）、力求結構簡單，裝卸方便。在保證強度和剛度的前提下，極可能體積小、重量輕、以便于操作。</p&g

12、t;<p><b>　　（6）、排屑方便。</b></p><p>　?。?）、夾具在機床上安裝要穩(wěn)定、可靠 。</p><p>　　一、撥叉工裝夾具設計任務</p><p>　　1、CA6140撥叉831007的產(chǎn)品圖</p><p>　　零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使

13、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。零件上方的φ22孔與操縱機構相連，二下方的φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。零件的材料為HT200，灰鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性差、脆性高，不易磨削。在這套模具上所進行的加工工序為工序070，初鉆兩端小孔。</p><p>　　CA6140撥叉831007產(chǎn)品的重點技術要求分析</p>

14、<p><b>　　精度要求</b></p><p>　?、?、本夾具是用來鉆兩個22mm的小頭孔,零件圖中大小孔的中心距有公差要求,因此這兩個小頭孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心線為三個側平面的設計基準,有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度不是主要問題。</p><p>　?、?、

15、兩端小孔的中心距65mm，加工過程中所產(chǎn)生的誤差。</p><p>　　二、撥叉工裝夾具設計方案確定</p><p><b>　　基準面的選擇</b></p><p>　　夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺

16、寸以及加工的條件等。在設計夾具體時應滿足以下基本要求。2 e% R% O7 u- @* n3 O    ①、具有足夠的強度和剛度。& N9 P# t* [0 [( _* S+ {    ②、結構簡單、輕便，在保證強度和剛度前提下結構盡可能簡單緊湊，體積小、質量輕和便于工件裝卸。4 ~5 I9 w" l, m, e) U;    ③、安裝穩(wěn)定牢靠。* a0

17、 z$ \- E4 n$ X9 S    ④、結構的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗*</p><p>　　⑤、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。' s& h) z7 G  f; W* D, a* z    ⑥、清理方便。3 L3 X3 r4 V$ J: d夾具體毛坯制造方法的選擇  綜合考慮結構合理性、工藝性、經(jīng)濟型、標

18、準化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體；5 H( G  ]; F& Z& F+ R# R7 R, G$ `" D; c3 m. t    夾具體的外形尺寸  在繪制夾具總圖時，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機構在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。然后進行造型設計，再根據(jù)強度和剛度要求選擇斷面的結構形狀和壁厚

19、尺寸。夾具體的壁厚30mm，長度161mm，寬度320mm；根據(jù)設計要求，夾具體上設計有螺孔、銷孔，并且要求定位定位器和夾緊器的銷孔在裝配時配作。</p><p>　　2、定位方式及元器件選擇; e+ D; ~% c, P0 f8 `' F1）、定位器的作用是要使工件在夾具中具有準確和確定不便的位置，在保證加工要求的情況下，限制足夠的自由度。( P3 s6 e+ Y1 i, K7 k工件的定位原理1

20、G# z% R. e/ `) L' i/ L- W 自由物體在空間直角坐標系中有六個自由度，即沿OX,OY,OZ三個軸向的平動自由度和三個繞軸的轉動自由度。要使工件在夾具體中具有準確和確定不變的位置，則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生產(chǎn)中，為了調整和控制不可避免產(chǎn)生的焊接應力和變形，有些自由度是不必要限制的，故可采用

21、不完全定位的方法。在焊接夾具設計中，按加工要求應限制的自由度而沒有被限制的欠定位是不允許的；而選用兩個或更多的支撐點限制一個自由度的方法稱為過定位，過定位容易位置變動，夾緊時造成工件或定位元件的變形，影響工件的定位精度，過定位也屬于不合理設計。! G' j" t$ s) l# L2 p6 V* o    ①、以工件的平面為基</p><p>　　3、夾緊方式及元器件選擇5

22、 I' H: x" N# [! g, D- A夾緊機構的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。7 a$ c$ N) v9 {1 p- C    對夾緊機構的基本要求如下：7 j. d4 i6 x' f& w    ①、夾緊作用準確，處于夾緊狀態(tài)時應能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。6 X+ ^; e3 q9 ^' z, t

23、    ②、夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應損害零件表面質量" e$ O2 U6 J" m0 T( b  ③、夾緊件應具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應是可調節(jié)的。/ E8 B% _- p5 S8 A    ④、結構力求簡單，便于制造和維修。夾緊序1 用螺桿調動夾緊件</p><p>　　夾緊序2 工件兩端用V型鐵夾緊兩

24、端夾緊序3 通過螺栓調節(jié)滑塊上的快上的螺桿達到對中的目的</p><p>　　6 F4 B+ V# j) h! F4、裝配方案</p><p>　　從夾具的裝配圖可知，現(xiàn)將螺桿（兩端的螺紋是相反的，能同時旋進到兩個滑塊的螺孔）旋到兩滑塊中，在安放到夾具底座上，并讓螺桿與對中塊進行配合如圖 ： </p><p>　　然后放上工件并夾緊，通過7調節(jié)對中塊找正中心。&l

25、t;/p><p><b>　　5、夾具總裝結構</b></p><p>　　專用夾具是在夾具體上安裝滑塊、滑塊上有定位基準面、V型鐵夾緊裝置；夾緊或拆卸工件是通過螺桿進行操作，通過對中塊兩邊的螺栓對中塊對中以保證加工精度；底端有擋板拖著對中塊，通過螺釘緊固，從而構成整個夾具。整體夾具見夾具裝配圖。</p><p>　　三、定位誤差的分析與計算<

26、;/p><p><b>　　定位誤差分析</b></p><p>　　零件圖規(guī)定大孔與小孔的中心距為65mm.采用自動對中夾具后,定位誤差取決于對中塊\螺桿以及滑塊的制造誤差.同時,對對中塊利用調整螺釘進行調整并加裝鉆套后,鉆孔后的誤差只有0.08mm.在后續(xù)的銑斷工序中,利用中間大孔定位,孔壁與定位銷的配合間隙為0.05mm.因此加工完成后大孔與小孔的中心距的最大誤差為

27、</p><p>　　0.08+0.05=0.130.2mm</p><p>　　所以能滿足精度要求.</p><p>　　四、主要零件設計的說明</p><p><b>　　1、夾具體</b></p><p>　　綜合考慮了結構合理性、工藝性、經(jīng)濟型、標準化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等，選擇夾具體毛

28、坯制造方法為鑄造夾具體；考慮到定位精度，要求對中塊與螺桿有一定的配合精度h6/H7；考慮到工件較小，夾具體的強度要求以及夾具體的結構要求，沒有在夾具體上設計加強筋。+ ]. u; ?5 ?' t9 ?9 t  o</p><p><b>　　2、定位元件</b></p><p>　　對中塊與螺桿要求有一定的配合精度h6/H7，從而保證兩端

29、小孔到大孔的中心句相等，并關于大孔中心線對稱?；瑝K上表面精銑，粗糙度0.06。</p><p>　　4 r' F/ Z* P$ U4 r3、壓緊元件</p><p>　　螺桿，緊固滑塊；進而通過V型鐵（放到滑塊上，并且V型鐵與滑塊接觸面良好）夾緊工件。</p><p>　　' w* Y( U: K2 r$ {" C) ~0 H4、其它元件&

30、lt;/p><p>　　擋板、壓板、螺栓、螺釘、可換鉆套、鉆套架。</p><p>　　2 ]8 q- m8 N( R: C+ Q# y五、工裝夾具的裝配要求</p><p>　　1、裝配螺桿與兩個滑塊，保證滑塊上平面在同一平面；安裝壓板，并保證滑塊能在夾具體上靈活移動，緊固螺釘。</p><p>　　2、對中塊裝配到夾具體上時應保證對中塊與螺桿

31、配合良好，托板壓著對中塊的同時保證對中塊在調節(jié)螺栓的推動下能夠自由活動。</p><p>　　3、夾緊元件V型在滑塊上關于對整塊對稱。</p><p>　　4,、安裝鉆套，壓緊螺釘。</p><p>　　! @! X; [- e0 L# s1 b9 I0 e六、工裝夾具的使用說明</p><p><b>　　夾具的操作步驟</

32、b></p><p>　?、拧⑿齽勇輻U，拉大兩滑塊的距離。</p><p>　?、?、將工件放量V型鐵之間，然后旋動螺桿夾緊工件（由于工件在鉆削的過程中無X、Y方向的力，故夾緊力無需太大）</p><p>　?、?、調整對中塊是對中塊居中（兩端的螺栓均擰到死點）</p><p>　?、取⒉鹦豆ぜr，旋動螺桿拉大兩滑塊的距離的距離，然后拆下工

33、件。</p><p>　　2、夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護</p><p><b>　　注意事項：</b></p><p>　?、拧⒃诠ぜA緊時不要用力過大，以免損壞螺桿</p><p>　　⑵、及時清理鉆屑，保證安裝平面的清潔</p><p>　?、?、加工完成后清去滑塊導槽里的鉆屑</p&

34、gt;<p>　?、?、安放工件時要注意不要砸到基準平面，而影響加工精度 </p><p>　?、伞⒚扛粢欢螘r間在使用時都要檢查一下對中塊是否對中</p><p><b>　　保養(yǎng)及維護：</b></p><p>　　要定期潤滑螺桿兩端處，滑塊及調節(jié)螺栓 、螺釘；并對對中塊與螺桿的配合處進行適量潤滑；及時更換鉆套。</p>

35、;<p>　　* m0 @" W: C4 b+ u/ n7 p七、本次課程設計小結、體會及建議</p><p>　　專用夾具是為零件的某一道工序加工而設計制造的，它廣泛用于大量生產(chǎn)中；它不但提高了生產(chǎn)率而且也提高加工精度，改善勞動條件。</p><p>　　通過這次課程設計，我個人對夾具有了更進一步的了解：夾具要保加工出的產(chǎn)品有較高的精度，就必須要求其自身有較高的精

36、度，定位元件擁有高精度的同時換要有一定的剛度和強度，以保證在加工過程中自身不會變形和一定的壽命。夾緊機構要求有一定的剛度和強度，以確保在一定的力的作用下夾緊元件不會先于工件發(fā)生變形、損壞。夾具體是夾具的主體部分，是與機床相接的部位、也是支撐夾緊元件、工件的主要部分；要求其有一定的強度和剛度、穩(wěn)定性，又考慮到經(jīng)濟性一般都采用HT200作為夾具體。</p><p>　　而且對夾具的維護保養(yǎng)，及夾具在設計中應該注意的問

37、題有了更進一步的了解，自己的能力在這次課程設計中也得到了提升。在設計的過程中又一次把所學的知識做了一次綜合式的復習，為接下來要做的畢業(yè)設計做了很好的準備工作；同時在設計中也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處：缺乏實際的經(jīng)驗，有些實物沒有見過很難想象，只能通過找相應的參考資料，然后再通過想象把他們綜合到一起，再通過實例對比，進行設計。因此在夾具設計中存在有許多的不足之處，還懇請老師您予以指導和指正。</p><p><b

38、>　　八、參考資料</b></p><p>　　《機械加工技術》 劉紅普 中國人民大學出版社 2008.9</p><p>　　《現(xiàn)代機床夾具設計》 吳拓 化學工業(yè)出版社 2009.1</p><p>　　《機械制造技術》 周飛 宮本文 電子工業(yè)出版社 2007.8</p><p>