夹具说明书

1）求毛坯基本尺寸 由于操纵槽的槽深度为8mm，尺寸较小，所以将操控槽铸成实心；
2）∅25H7孔属内腔加工，毛坯基本尺寸R＝F－2RMA－CT／2＝25－2×2－2.4/2 =19.8mm。
3）拨叉脚左右端面属双侧加工，毛坯基本尺寸R=F+2RMA+CT/2=12+2×2+2.2/2=17.1mm。
（4）确定机械加工余量：
根据铸造方法为砂型铸造机器造型、公差等级CT10、铸铁材料为灰铸铁，查表得到机械加工余量等级范围是E~G级，取F级。
（5）求RMA（零件要求的机械加工余量）：
铸件的所有加工表面取同一值。由表5-4查最大轮廓尺寸171.11mm,机械加工余量等级F，得RMA值为2mm。
（6）计算毛坯件的基本尺寸：
综上所述，该拨叉件的各项技术要求制定较合理，符合该零件在变速箱中的功用。
1.2零件的工艺分析：
该拨叉有八组加工表面，且八者之间存在一定的位置关系：
表1-1 零件加工表面技术要求
加工表面
尺寸及偏差/mm
公差精度等级
表面粗糙度Ra/μm
形位公差/mm
拨叉脚内表面
Φ60+0.30 0
IT12
3.2
拨叉脚两端面
拨叉脚端面
拨叉头上端面
M22螺纹孔
公差等级CT
10
10
10
10
10
10
10
加工面基本尺寸
25
12
60
90
126.11
36
M22
铸件尺寸公差
2.4
2.2
3.6
2.8
3.6
2.6
2.4
机械加工余量等级
F
F
F
F
F
F
F
RMA
2
2
2
2
2
2
2
毛坯基本尺寸
19.8
17.1
54.6
47.4
129.91
39.8
3.工艺规程设计
学号
06121101
成绩
课程设计说明书
系 别 机电工程系
专 业汽车服务工程
课程名称 《制造技术基础课程设计》
学 号********
姓 名黎紫珊
指导教师杨卓
任务名称拨叉夹具设计
设计时间 2014年3-6月
2015年6月17日
序言
通过这次课程设计，我们不仅对这个学期所学的《机械制造基础》有了更合适呢的理解，同时也是对本专业前面所学的知识的汇总，让我们对这门专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实际上有机结合；使我们对相关课有了更深的应用与理解；并为以后的实际工作奠定的坚实的基础。
3.1定位基准的选择
定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
（1）、精基准的选择：
根据该拨叉零件的技术要求和装配要求，选择拨叉脚左右端面和拨叉轴孔 作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。拨叉轴孔 的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工拨叉脚两端面和操纵槽，实现了设计基准和工艺基准的重合，遵循了“基准重合”原则，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于拨叉件刚性较差，受力易产生弯曲变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则，夹紧力作用点不能作用在叉杆上。选用拨叉脚右端面作精基准，夹紧可作用在拨叉头的两端面上，夹紧稳定可靠。
2.确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯形状
2.1选择毛坯
该拨叉在工作时车床变速箱处于静止状态，工作过程中不会受到的冲击载荷，毛坯选用铸件，零件表面粗糙度要就不高，生产类型为大批生产。在满足使用条件的前提下，为降低成本、提高生产率，因此采用砂型铸造机器造型。
2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
（1）零件最大轮廓尺寸：
6.2热处理工序
模锻成型后切边，进行调质，调质硬度为241～285HBS，并进行酸洗、喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。叉脚两端面在精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。
6.3辅助工序
粗加工拨叉脚两端面和热处理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。
6、M22螺纹孔
4.加工阶段的划分
该换挡拨叉的加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工这几个阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准（拨叉脚右端面和叉轴孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣换挡拨叉脚下端面、拨叉脚内表面、拨叉脚两端面的粗铣、操纵槽内侧面、底面和上表面。在半精加工阶段，完成换挡拨叉脚两端面的半精铣加工和孔 的钻、铰加工；在精加工阶段，进行拨叉脚两端面的磨削加工。
该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。为保证拨叉换档时拨叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对拨叉轴孔 的垂直度要求为0.1mm。为保证拨叉在叉轴上有准确的位置，改换档位准确，拨叉采用螺栓定位,螺栓孔的尺寸为M22×1.5，且拨叉轴孔 与操纵槽中心线的垂直度要求为0.08mm。所以拨叉脚的两端面和 H7的圆孔为主要加工表面。
根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示
表3-1拨叉零件各个表面加工方案
加工表面
尺寸及公差
精度等级
表面粗糙度
加工方案
备注
H7的圆孔
IT10
1.6
粗扩-精扩-精铰
M22mm螺纹孔
M22×1.5
IT10
扩、铰孔-攻螺纹
拨叉脚左右端面
12
IT10
3.2
粗铣-半精铣-磨削
2）具有较高的生产效率和较低的制造成本
为提高生产效率,应尽量采用多件夹紧,联动夹紧等高效夹具,但结构应尽量简单,造价要低廉。
3）尽量选用标准化零部件
尽量选用标准夹具元件和标准件,这样可以缩短夹具的设计制造周期,底稿夹具设计质量和降低夹具制造成本。
4）夹具操作方便安全,省力
为便于操作,操作手柄一般应放在右边或前面:为便于夹紧工件,操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间:为减轻工人劳动强度,在条件允许的情况下,应尽量采用气动,液压等机械化夹紧装置。
（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准—拨叉头左端面和叉轴孔 。
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——拨叉头左端面和叉轴孔 以及拨叉脚两端面，后加工次要表面——操纵槽底面和内侧面。
（4）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔 孔；先铣操纵槽，再钻销轴孔 。
在这次设计中我们主要是设计CA6140车床的拨叉夹具，设计过程中，我们小组成员认真查阅资料，共同完成了这次设计任务。
1.零件的工艺分析及生产类型的确定
1.1零件的作用
拨叉是一种辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的结合，滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑块和齿轮连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送到输出轴。拨动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换挡的目的。分析这种动力联接方式可知，车换挡时要减速，这样可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命。
2）确定夹具的结构方案
A.确定定位方案,选择定位元件,计算定位误差。。
B.确定夹紧方案,选择夹紧机构。
C.确定夹具具体的形式和夹具的总体结构。
在确定夹具结构方案的过程中,应提出几种不同的方案进行比较分析,选取其中最为合理的结构方案。
5.工序的集中与分散
本例选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
6．工序顺序的安排
6.1机械加工工序
工件工作过程中不会受到冲击载荷，毛坯选用铸件
图1
零件的年产纲领可按下式计算 ----------（2-1）
式中 N——零件的生产纲领（件/年）
Q——产品的年产量（台、辆/年）
M——每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）
a%——备品率，一般取2%~4%
b%——废品率，一般取0.3%~0.7%
表1-2 不同机械产品的零件质量型别表
12-0.05 -0.16
IT11
3.2
Φ25mm孔
Φ25+0.021 0
IT7
1.6
操纵槽底面
8+0.15 0
IT12
6.3
操纵槽内侧面
16+0.11 0
IT11
3.2
拨叉头上表面
36
6.3
操纵槽上表面
440 -0.3
6.3
拨叉脚下表面
126.11
6.3
1.3确定零件的生产类型
设计题目：已知：Q=6500台/年，m=2件/台，
综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——热处理——主要表面精加工。
7．夹具设计
7.1机床夹具设计要求
1）保证工件加工的各项技术要求
要求正确确定设计方案、夹紧方案,正确确定刀具的导向方式,合理制定夹具的技术要求,必要时要进行误差分析与计算。