拨叉夹具设计

目录

任务书

1、分析零件图

1.1零件作用

拨叉是传动系统中用来拨动滑移齿轮，以实现系统调速、转向的零件。其小头通过与轴的过盈配合来传递凸轮曲线槽传来的运动；大头的内部突起处与滑移齿轮的凹槽配合。

1.2零件的工艺分析

1、零件选用材料为ZG310-570。ZG310-570生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差，脆性高，不适合磨削。

图1-1拨叉

2、该零件主要加工表面及技术要求分析如下：

零件上端面及孔φ160的上下端面与孔φ52H8的垂直度公差等级为8级。表面粗糙度为Ra≤3.2um。加工时应以上端面与孔φ52H8的内表面为基准。又由于上端面须加工，根据“基准先行”的规则，故应先加工上端面，再加工孔φ52H8，最后加工孔φ160，然后加工其上下端面。

2、确定毛坯

2.1、确定毛坯种类

根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用砂型铸造，机器造型。

图2-1零件毛坯图

2.2、确定毛坯基本尺寸

通过零件分析可知孔为双侧加工，小头孔端面为单侧加工，

根据毛坯基本尺寸的计算公式可得下表：

3、工艺路线：

3.1、基面的选择

粗基准的选择：

以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。加工两小孔端面时，以底面和两外圆表面定位是合理的，此时应选择两V型块作为定位元件，这样比较容易实现。若选择底面和两小孔作为定位基准，则由于小孔铸造时的误差太大，很难与心轴、菱形销配合良好。以加工后的小孔端面为粗基准来加工两小孔。再以加工后的小孔和小孔端面为粗基准来加工中间孔，以及中间孔上下端面。这样做是保证零件垂直度误差的前提。

3.2、精基准的选择

加紧装置的组成：

拨叉的铣断面装置如下图所示的

工序的确定：

按给定的尺寸和精度要求我重复的考虑吧拨叉的工业路线和夹具设计。

因工件的加工的表面和空比较多加工工序分给几组的同学，按分给我的加工工序我设计好了拨叉两端面铣的加工工序和夹具的设计。我用两个工件同时加工的方法来设计了拨叉的夹具。这样就可以提升加工量和加工速度，加工过程中可以避免拨叉的加工误差。两个拨叉零件平行放着夹具的中间部分也就是前后放着。铣拨叉两端面的夹具体主要是固定v形块和活动v形块的加紧方案，因前后放着的v形块高度不一样，我设计的支撑钉的高度也不一样但上面部分和下部分的螺纹长度和宽度都一样的，前面的零件下面使用的是尺寸小的支撑钉，后面的零件下面使用的是尺寸大的支撑钉，一共有四个支撑钉。固定v形块有俩个，前面和后面的零件各自用一个。活动v形块也是两个，配对固定v形块使用的。活动v形块外套有两个，盖上活动v形块上面部分。连杆也有两个是活动v形块的不可分离的一部分。对刀块用一个安装在后面零件的旁边。

装配图：

图5-1夹具图

整个铣断面装置的夹具的主要部分是固定和活动v形块。我们通过仔细的分析才决定了铣断面装置的夹具。主要用的是毛胚零件要两个，平行放着铣。

V形块：

V型块是一种比较特殊的定位元件。它虽然是一个单独定位元件，但它的定位基面的结构要素却不是单一的，有两个定位平面，从某种意义上来讲这种形式的定位可看作是两个平面的组合定位。因此，它的定位基准的确定就不能象分析单一定位基面那样简单。

大多数定位元件的定位基准都是定位基面本身或者是由其形成的点、面、线，如单一平面、球心、孔和轴的中心线等。根据这个道理，笔者认为，V型块的定位基准应有两个，其一是两定位平面的交线，另一个是由两平面形成的对称中心面，交线作为垂直方向的定位基准；对称中心面作为水平方向的定位基准。

按照传统(中心论)的理论，V型块的定位基准应是检验心轴的中心高，即检验心轴在V型块上放置时的中心线，实际上这条中心线在V型块中的位置是不确切的，它会因检验心轴直径误差大小而变化，因此，在对刀误差中往往会引入这条中心线的位置误差。

活动v形块

用于较短精基准外圆面定位；用于较长的粗基准外圆面定位；用于精基准外圆面较长时，或两段精基准外圆面相距较远或是阶梯轴时的定位，也可做成两个单独的短V型块再装配在夹具体上，目的是是减短V形块的工作面宽度有利于定位稳定。

当定位外圆直径与长度较大时，采用铸铁底座镶淬火钢垫块的结构。这种结构除了制造经济性好以外，又便于V形块定位工作面磨损后更换或修磨垫块，还可通过更换不同厚度的垫块以适应不同直径外圆的工件定位使结构通用化。也有在钢垫块上镶焊硬质合金，以提高定位工作面的耐磨性。

固定v形块

对刀块：

这个，其实主要在普通铣床夹具上应用。在铣床上加工零件时，我们要知道零件的确切位置即“坐标”。不然，刀具要从哪里下刀啊？在数控机床上，我们可以看到有类似刀具外形的传感器即“寻边器”，用他可以测量出零件的坐标，这样既可以找到“坐标”又不会刮伤零件。

而对刀块在普通机床的夹具上，用对刀块主要是，不会刮伤零件，而对于一些复杂不容易找到定位面的零件，也有很大的作用。而塞尺也是相对对刀块而言的，相当于“对刀块对零件的保护”。塞尺可以保护对刀块防止刮伤的保护。

工序计算

1、确定加工余量

2粗精铣小头孔上端面，以底面为粗基准 粗铣小头孔上端面:

由机械手册可以直接查出铣削速度：min /60m v = 采用套式面铣刀，5,50==Z mm D 。则

按机床说明书,见<<机械制造技术基础>>此转速与382r/min 相接近的机床转速为355r/min.

所以实际铣削速度为min /7.55m v =

计算工时min 13.15

.177220

===m m f l t

精铣小头孔上端面:

由机械手册可以直接查出铣削速度：min /73m v =

采用错齿三面刃铣刀，10,100,40===Z mm D mm d 。则

按机床说明书,见<<机械制造技术基础>>此转速与581r/min 相接近的机床转速为575r/min.

所以实际铣削速度为min /3.72m v =

一、工序020以小头孔上端面及小头孔外圆为基准，扩、精铰φ14孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。 1. 选择钻头

扩孔选择硬质合金扩孔钻，粗钻时d o =20mm ，钻头采用双头刃磨法，后角αo ＝12°，二重刃长度b ε=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度mm l 5.11= 1202=ϕ° 100=α° 30=β° 2.选择切削用量 （1）决定进给量

查机械加工手册得 r mm f /8.07.0-= 35.220/50<==d

l

所以，r mm f /8.0= F f ，故所选进给量可用。 （2）钻头磨钝标准及寿命

后刀面最大磨损限度（查《简明手册》）为0.5～0.8mm ，寿命min 60=T ． （3）切削速度

查机械加工工艺设计手册 高速钢钻扩孔灰铸铁的切削速度 , m in /14m v c =

根据公式1000

0s

c n

d v π=

n=202r/min （查《机械制造设计基础》）选择立式钻床Z525取

n=195m/min ,故实际切削速度为v=13.4m/min （4）检验机床扭矩及功率

查《切削手册》表2.20，当f ≤0.26, d o ≤19mm 时，M t =31.78N •m ，修正系数均为1.0，