倒档拨叉专用夹具设计(钻Φ18孔夹具的设计)

优秀设计

制造工艺学夹具课程设计《倒档拨叉专用夹具说明书》

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目录

一、设计题目 (3)

二、零件图及加工工序分析 (4)

三、设计方案 (6)

1、夹具设计方案

2、夹紧装置的设计

3、导向装置的设计及其他装置结构.夹具体的确定

4、绘制夹具结构图

5、确定夹具技术要求和有关尺寸，公差配合

四、夹具零部件的结构 (10)

五、定位误差的计算 (14)

六、致谢 (15)

七、参考文献 (16)

一、设计题目

“倒档拨叉”专用夹具设计

二、零件图及加工工序分析

1、倒档拨叉零件图如图1所示：

图1 倒档拨叉零件图

倒档拨叉材料为QT450-10，即球墨铸铁，最小抗拉强度为450MPa，最低延伸率为10。根据机械加工材料等相关资料可以知道：球墨铸铁既有灰铸铁的优点，即具有高的抗压强度、优良的耐磨性和消震性，低的缺口敏感性。同时具有与中碳钢媲美的抗拉强度、弯曲疲劳强度及良好的塑性与韧性，此外，还可以通过合金化及热处理来改善与提高它的性能，所以生产上已用球墨铸铁代替中碳钢及中碳合金钢制造发动机的曲轴、连杆、凸轮轴和机床的主轴等。QT450-10主要用于汽车、拖拉机底盘零件等。

由于该倒档拨叉外形复杂，又是薄壁零件，属于大批量生产，故毛坯采用金属型铸造。加工机床部分采用通用机床，部分采用专用机床；按零件分类，部分布置成流水线，部分布置成机群式；广泛采用专用夹具，可调夹具；按零件产量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量具；部分采用划线找正装夹，广泛采用通用或专用夹具装夹；有较详细的工艺规程，用工艺卡管理生产。

根据零件图可知，零件整体要求精度较高。其中Φ18孔中心线和叉脚开档脚面有垂直度要求，并且Φ18孔中心线自身有直线度要求，被测槽面与Φ8.7孔中心线有对称度要求。Φ26圆柱的上下端面粗糙度要求为Ra2.5，槽内面两侧的粗糙度要求为Ra12.5，槽面粗糙度要求为Ra2.5，叉脚开档脚面的粗糙度要求为Ra6.3，脚面内侧的粗糙度要求为Ra12.5，操纵槽端面的粗糙度要求为Ra2.5。

2、钻Φ18孔的孔的加工工序图如图2所示:

图2 工序图

倒档拨叉Φ18孔的孔加工的方法为选用立式钻床Z525进行加工。

三、设计方案

方案一:以直径Φ26的外圆和拨叉的下底面为定位面，为一面一V型块定位限制五个自由度

方案二:以两底槽内表面拨叉的下底面为定位面.

方案一的定位原件与钻模板配合较容易实现，较易容易实现钻孔加工,因此选择方案一

由设计任务及条件可知,要设计钻Φ18孔夹具的设计，在保证质量和提高生产率的前提下,尽量简化结构,做到经济合理，工艺性好，装夹方便.根据被加工部位的分布情况,拟采用可换钻套1、夹具设计方案

1）确定定位方案

根据工件结构特点,其定位方案:

如图所示,以Φ26孔及倒档拨叉下底面组合定位,限制工件的五个自由度,由于要加工的Φ18孔在圆周方向成均布分布,不用限制工件Z自由度。

2）选择定位元件

选用垫块和V型块,作为Ф26孔及倒档拨叉下底面的定位元件(见夹具总图).其结构和尺寸按要求确定。

2、夹紧装置的设计

1）夹紧机构

根据生产类型，此夹具的夹紧机构不宜复杂，采用螺旋夹紧方式。压紧螺栓直径暂用M14，为缩短装卸工件的时间，采用开口压板。

2）夹紧力的计算

刀具：Φ17.8的麻花钻，Φ18的铰刀。

2、夹紧力的计算

钻孔夹紧力：查《机床夹具设计手册》P70表3-6，查得工件以一个面和两个孔定位时所需夹紧力计算公式：

d t d f L

Q W g z 13

2

)(2∙∙+

+∙∙=

φα 式中 φ───螺纹摩擦角

d

1

───平头螺杆端的直径

f

───工件与夹紧元件之间的摩擦系数,0.16

d

z

───螺杆直径

α ───螺纹升角

Q ───手柄作用力 L ───手柄长度 则所需夹紧力

d t d f L

Q W g z 132

)(2∙∙+

+∙∙=

φα

=600N

根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。

3、导向装置的设计及其他装置结构.夹具体的确定

加工孔的导向装置的确定为维修方便，不采用固定钻套，而选用可换钻套，它们的主要尺寸和结构由参考文献[1]选取。

4、绘制夹具结构图

绘制夹具结构图一般分两步，首先绘制草图，待对夹具精度进行分析和计算后，若需修改的，修改后再按国际正式绘制夹具总 装图，如图所示。

5、确定夹具技术要求和有关尺寸，公差配合

夹具技术要求和有关尺寸，公差配合是根据教材以及有关资料，手册规定的原则和方法确定的，本例的技术要求和公差配合如下：

⑴定位元件与倒档拨叉底面的垂直度误差允许值在全长上为

0.03mm。

⑵导向元件与夹具体底面的垂直度误差允许值在全长上为

0.05mm

⑶导向元件与夹具体底面的平行度误差允许值为0.05mm

由于夹具设计的各部分分析与计算已进行，结果符合要求，在结构草图的基础上，绘制正式的总装配图。

四、夹具零部件的结构

1、压紧螺栓

2、垫块

3、钻模板