CA6140车床拨叉钻孔夹具说明书

序言
机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

一、零件的分析
（一）零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。

它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。

零件上方的φ25孔与操纵机构相连，二下方的φ60半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。

通过上方的力拨动下方的齿轮变速。

（二）零件的工艺分析
CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。

分述如下：
1. 以φ25mm孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为φ25H7mm通孔。

2. 以φ60mm孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的两个端面。

主要是φ60H12的孔。

3. 铣16H11的槽
这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，
16H11mm的槽两侧面。

4. 以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。

这一组加工表面包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm的端面。

主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：
（1）φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。

（2） 16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为0.08mm。

由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。

（二）设计工序—钻Ф25孔的夹具。

（一）问题的提出
本夹具要用于钻Ф25孔，对Ф25孔的要求有：Ф25孔精度等级为IT7级，粗糙度为1.6。

由于在此道序之后，还要对孔进行扩、铰、精铰，因此，在此道工序加工时，主要考虑如何提高生产率，降低劳动强度，而精度不是主要问题。

（二）夹具设计
一）定位基准的选择
拟定加工路线的第一步是选择定位基准。

定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。

基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。

因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。

此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。

在钻此孔时，只对此孔的端面进行了精铣，所以，在钻此孔时所用基准为粗基准。

而粗基准选择有如下基本原则：
①如果工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则因选择该表面
为粗基准。

②如果必须首先保证工件加工表面与不加工表面之间的位置精度，则因
以不加工表面作为粗基准。

③如果零件上每个表面都要加工，则应以加工余量最小的表面为粗基准。

④选用粗基准的表面，应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，以便定
位可靠。

⑤粗基准一般只能使用一次，以免产生较大的位置误差。

很显然，本次工序是孔的加工，所以必须保证该孔的加工余量均匀，因此，此次工序的定位基准为Ф42的外圆。

二）定位元件的选择
工件以外圆定位主要两种形式：一种是定心定位，常有各种自定心卡盘和弹簧夹头以及定位套；另一种是支承定位，常用支撑板和V型块。

由于工件形状的限制，不适合定心定位，而支撑板定位常用于加工外圆轮廓，所以采用V型块定位。

也是由于工件轮廓限制，采用两个短V块定位。

如下图
（1）
（2）
三）定位误差分析与计算
定位误差是指由于定位不准确造成的某一工序的工序基准在工序尺寸方向上相对于其理想位置的最大位移量。

分为基准位置误差和基准不重合误差。

基准位置误差
易知，工件在V形块中定位有两种极端位置，由几何关系得：
δ定位=Td/sinα/2
基准不重合误差
由于此工序定位基准与工序基准重合，故
δ不重=0
所以δ=δ定位+δ不重
四）夹紧装置的选择
工件在切削过程中会受到切削力、离心力和惯性力等各种力的作用，因此定位后必须夹紧。

夹紧装置一般由夹紧机构和动力源组成。

夹紧装置有如下设计要求：
①应保证定位准确，而不能破坏定位；
②夹紧后工件与夹具的变形应在允许的范围内；
③夹紧机构安全可靠，有足够的刚度和强度，手动夹紧应自锁，夹紧行程
要足够；
④结构简单，制造和操作方便，快速和省力。

(1)夹紧力的方向：
夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能使工件有脱离定位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形。

(2)夹紧力的作用点：
夹紧力的作用点应选择在定位元件支承点的作用范围内，以及工作刚度高的位置。

确保工件定位准确、不变形。

(3)选择夹紧机构：
在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。

确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：
①安全性夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止以外伤及夹具操作人员。

②手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。

③夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。

④手动夹紧机构应操作灵活、方便。

综上所述，本零件的夹紧装置共有2个方案如下：
方案一：使用铰链夹紧机构
方案二：使用螺旋夹紧机构
由于本零件为大批量制造，使用螺旋夹紧机构更加经济、方便，故选用方案二。

其草图如下：
夹紧装置
1——螺杆 2——螺母 3——螺钉 4——压块
五）选择导向装置
导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择，为提高加工效率，选择快换导向套加工工件。

如下图所示：
可换钻套
1——钻套 2——衬套 3——钻模板 4——螺钉其中，钻套标准如下：
六）夹具体
用来安装和固定定位元件，夹紧机构和钻模板的实体。

具体大小根据整个机构的大小而调整，要保证机构的稳定，水平，所以形位公差会有较严格的要求。

夹具体装配图
致谢
在老师和同学的共同努力下，我们完成了夹具课程设计。

我们花费的时间很长，因为这是同学第一次进行这样的课程设计。

虽然过程中我们遇到了遇到困难，
但是在老师的指点下，同学们都的十分的努力。

我们这次终于把我们所学的知识运用到现实中来了，这对同学们加深对课本知识的理解很有好处。

同学学会了对于不同的待工件设计不同的夹具，对于夹具的各种标准件都学会了如何查标准件手册、如何使用它们。

这些都是因为老师的帮助下，我们才能完成的。

谢谢老师。

感想
夹具课程设计过去了，学到了很多知识。

通过这次课程设计实训，使我对机械装备课程有了更进一步的了解。

装备在现在工业中有着重要的作用，当然，我们现在对机械设计只不过时一个初步的了解，这门课程还有更多的知识等着我们去学习，在这两周短暂的课程设计里，我学会了一些机械设计的最基本的理论，同时也对机械装备产生了浓厚的兴趣。

在这次课程设计过程中，我发现自己还有很多不足之处，在设计和计算过程中也出现了各种各样的错误，在同学和老师的帮助下也都尽量改正了，虽然还存在或多或少的问题，这也是我今后努力的方向，我会继续努力学习，来丰富自己的知识。

参考文献
【1】赵长发主编机械制造工艺学哈尔滨工程大学出版社
【2】东北重型机械学院，洛阳农业机械学院编。

机床夹具设计手册上海：上海科学技术出版社，1979。