拔叉夹具设计
车床拨叉工艺规程及专用夹具设计

车床拨叉工艺规程及专用夹具设计1.引言本文档旨在介绍车床拨叉工艺规程及专用夹具设计的相关内容。
拨叉是一种常用的机械零件,用于传递力量和转换方向,在机械制造中有着广泛的应用。
通过规范化的工艺规程和合理设计的专用夹具,可以提高制造效率和产品质量。
2.工艺规程2.1 材料准备车床拨叉制造常用的材料有碳钢、合金钢等。
在进行车床加工之前,首先需要对选用的材料进行准备。
包括材料的锯切和加热处理等。
2.1.1 锯切根据工艺要求和零件尺寸,将选用的材料进行锯切。
在锯切过程中,需要确保切割平整、垂直,并避免产生过多的热量。
2.1.2 加热处理选用的材料可能需要经过热处理,以提高其力学性能。
根据材料的类型和要求,进行适当的加热处理,如淬火、回火等。
2.2 制定车床加工工艺根据拨叉的设计图纸和工艺要求,制定车床加工工艺。
包括车床刀具的选择、工件夹持方式、切削参数以及加工顺序等。
在制定过程中需要考虑到加工前后的尺寸精度、表面粗糙度等要求。
2.3 车床加工操作按照制定好的工艺方案进行车床加工。
在加工过程中,需要严格控制切削参数,如切削速度、进给量和切削深度等。
及时进行刀具更换、刀具磨削等操作,保证加工质量。
2.4 表面处理车床加工完成后,可能需要对拨叉的表面进行处理,以提高其耐腐蚀性和装饰效果。
常用的表面处理方法包括电镀、喷涂和热处理等。
2.5 检验与质量控制对加工完成的拨叉进行检验。
根据设计要求和工艺规范,进行尺寸检测、硬度测试等。
确保产品质量符合标准要求。
3.专用夹具设计3.1 夹具选型根据拨叉的形状、尺寸和加工要求,选择合适的夹具。
夹具应能够稳定夹持工件,并保证加工过程中的精度和安全。
3.2 夹具结构设计根据拨叉的形状和夹持需求,设计夹具的结构。
包括夹具座、定位块、顶尖、夹具螺杆等。
要考虑到夹具结构的刚性和稳定性,以及操作的方便性。
3.3 夹具制造和调试根据夹具设计图纸,进行夹具的制造和调试。
确保夹具的加工精度和质量。
ca6140车床拨叉工艺及夹具设计(831008)

ca6140车床拨叉工艺及夹具设计(831008)
CA6140车床拨叉工艺及夹具设计(831008)的详细精确步骤如下:
1. 工艺设计:
a. 确定加工零件的材料和尺寸要求。
b. 分析零件的几何形状和要求,确定加工顺序和工艺路线。
c. 根据零件的要求,选择合适的刀具和加工参数。
d. 设计车床拨叉的形状和尺寸,确保能够稳定夹持工件并
进行加工。
2. 夹具设计:
a. 根据工艺要求和工件的几何形状,确定夹具的类型和结构。
b. 设计夹具的夹持面和定位面,确保工件能够稳定夹持和
定位。
c. 设计夹具的夹持力和夹持方式,确保能够满足加工过程
中的力和振动要求。
d. 设计夹具的固定方式和连接方式,确保夹具能够牢固地
固定在车床上。
3. 制造夹具:
a. 根据夹具设计图纸,选择合适的材料进行制造。
b. 使用机械加工设备,如铣床、钻床等,加工夹具的各个部件。
c. 进行夹具的装配和调试,确保夹具能够正常工作并满足加工要求。
4. 调试和优化:
a. 将夹具安装在CA6140车床上,进行调试和测试。
b. 根据加工结果和实际情况,对夹具进行优化和调整,确保加工质量和效率。
总结:CA6140车床拨叉工艺及夹具设计包括工艺设计、夹具设计、制造夹具以及调试和优化等步骤。
通过精确的设计和制造,能够确保夹具能够稳定夹持工件并满足加工要求。
拨叉夹具设计-杨杰

一、夹具定位及夹紧方案拨叉夹具:夹紧:二、拨叉夹具设计1、问题的提出夹具是组合机床的重要组成部分,是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。
它是用于实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向以及装卸工件时的限位等作用。
本夹具主要用于铣宽14H7的槽,且为大批大量生产。
在保证提高劳动生产率,降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具。
2、定位原理及其实现由零件图可知,槽所在的面与中心线存在垂直度误差,在加工槽时应保持工件的平稳,应选择小圆柱底端面为定位基准。
根据被加工零件的结构特征,选择定位基准。
由夹具图可以得出,V 形块约束X 向的移动,Y 向的移动,X 向的转动,Y 向的转动;工件与V 形块的背面接触简化成线,则约束X 向的移动,底面约束Z 向的移动,X 向的转动,Y 向的转动,则形成了过定位。
限制的自由度 V 形块: X 向的移动,Y 向的移动,X 向的转动,Y 向的转动 底面: Z 向的移动,X 向的转动,Y 向的转动 线: X 向的移动过定位为:X 向的移动,X 向的转动,Y 向的转动。
由于此过定位对零件加工时产生的误差较小,所以可以忽略不计。
3、切削力及夹紧力的计算需要钻孔零件的材料为45号钢,优质碳素结构钢,钢材的平均含碳量为0.42~0.50%,45号钢力学性能:抗拉强度 MPa 410b ≥σ;屈服强度 MPa 245s ≥σ;伸长率 δ≥25%;断面收缩率 ψ ≥5%;3.1切削力计算切削刀具:硬质合金钢立铣刀,φ12,Z=22,则理论切削力为:wF qF nFeyF Z xF P F nd za f a C F 0=119=F C ,mm a y f x mm a e F z F p 20,72.0,08.0,0.1,1.2=====,22,13.0,51.0,12,76.0=-====z w q d n F F o F代入式中得到:=⨯⨯⨯⨯=-13.051.076.072.076.012222008.01.2119F 667.4N 水平分力:=H F 1.1×F =734.14N 垂直分力:N F F V 31.2133.0=⨯=在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数4321K K K K K =。
拨叉1夹具设计课程设计

拨叉1夹具设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解拨叉1夹具的基本结构、工作原理及设计要点。
2. 学生能够掌握拨叉1夹具设计中涉及的计算方法和公式。
3. 学生能够了解拨叉1夹具的材料选择、加工工艺及其对夹具性能的影响。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件完成拨叉1夹具的二维和三维设计。
2. 学生能够根据实际需求,对拨叉1夹具进行优化设计,提高其性能和实用性。
3. 学生能够通过团队协作,完成拨叉1夹具的设计、制作和调试。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对机械设计专业的热爱,提高职业素养。
2. 学生能够树立正确的工程观念,注重实际应用,培养创新意识和实践能力。
3. 学生能够在团队合作中,学会沟通、协作、尊重他人,培养团队精神。
课程性质:本课程为机械设计专业课程,以实践操作为主,理论讲授为辅。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识,对CAD软件有一定了解,具有较强的动手能力和学习兴趣。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,鼓励学生提问、讨论,提高学生的实践能力和创新能力。
同时,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生具备拨叉1夹具设计的基本知识和技能,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 拨叉1夹具的基本原理:讲解拨叉1夹具的结构组成、工作原理及其在机械加工中的应用。
教材章节:第二章第二节《夹具的分类及结构特点》2. 拨叉1夹具设计方法:学习拨叉1夹具设计中的计算方法、公式及设计要点。
教材章节:第三章第一节《拨叉夹具设计基本方法》3. 拨叉1夹具的材料与加工工艺:分析拨叉1夹具的材料选择、加工工艺及其对性能的影响。
教材章节:第四章第二节《夹具材料及加工工艺》4. CAD软件在拨叉1夹具设计中的应用:运用CAD软件完成拨叉1夹具的二维和三维设计。
教材章节:第五章第三节《CAD软件在夹具设计中的应用》5. 拨叉1夹具的优化设计:针对实际需求,对拨叉1夹具进行优化设计,提高性能和实用性。
拨叉夹具的课程设计

拨叉夹具的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解拨叉夹具的基本结构及其在机械加工中的应用;2. 掌握拨叉夹具的安装、调整和使用方法;3. 了解拨叉夹具的维护与保养知识。
技能目标:1. 培养学生能够独立安装和调整拨叉夹具的能力;2. 提高学生运用拨叉夹具进行机械加工操作的熟练度;3. 培养学生分析并解决拨叉夹具使用过程中出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生严谨、细致的工作态度,提高对机械加工操作的安全意识;2. 增强学生的团队合作精神,学会在团队中分享、交流、协作;3. 激发学生对机械加工领域的兴趣,培养其探究精神和创新意识。
课程性质:本课程为实践性较强的技术学科课程,注重理论联系实际,强调学生在操作实践中掌握拨叉夹具的相关知识。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识,动手能力强,对新鲜事物充满好奇心,但可能缺乏实际操作经验。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生通过实践操作掌握拨叉夹具的使用方法,并在实际应用中培养解决问题的能力。
同时,关注学生的情感态度价值观培养,使其形成良好的职业素养。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 拨叉夹具的基本结构及其功能:介绍拨叉夹具的组成部分,包括拨叉、底座、夹具主体等,分析各部分在机械加工中的作用。
2. 拨叉夹具的安装与调整:详细讲解拨叉夹具的安装步骤,强调注意事项;介绍调整方法,确保加工精度。
3. 拨叉夹具的使用方法:讲解如何正确使用拨叉夹具进行机械加工,包括装夹、定位、加工等环节。
4. 拨叉夹具的维护与保养:介绍拨叉夹具的日常维护方法和保养技巧,提高使用寿命。
5. 拨叉夹具应用案例:分析实际加工中拨叉夹具的应用案例,让学生了解其在生产中的重要性。
教材章节关联:1. 《机械加工基础》第三章:机械加工工艺装备;2. 《机械加工工艺》第五章:机床夹具及其应用;3. 《机床夹具设计》第二章:机床夹具的分类与结构。
拨叉加工工艺及夹具设计

拨叉加工工艺及夹具设计拨叉加工是指对零件进行切削加工,使其达到精确尺寸和形状的工艺。
拨叉广泛应用于机械设备、汽车及摩托车等领域,因此其加工工艺和夹具设计十分重要。
首先,在进行拨叉加工之前,需要对原材料进行选择和准备。
常见的拨叉材料有碳钢、合金钢、铸铁等。
根据零件的使用要求和加工难度,选择合适的材料。
接下来,对原材料进行切割和预加工,以减少后续工序的加工量。
其次,进行拨叉加工的关键是切削工艺的选择。
在拨叉加工中,通常采用铣削、钻削和车削等工艺。
铣削是将刀具沿工件表面进行旋转切削,通常用于加工平面和曲面。
钻削是钻刀沿工件轴线旋转切削,常用于加工孔。
车削是刀具沿工件轴线旋转切削,常用于加工外圆面和内孔。
根据拨叉的几何形状和加工精度要求,选择合适的切削工艺。
此外,在拨叉加工中,需要根据零件的结构和加工要求进行夹具设计。
夹具是固定工件并使其保持正确位置的装置,其设计直接影响到加工质量和效率。
对于拨叉加工来说,夹具设计要考虑以下几个方面:1.保证切削稳定性:夹具应固定住工件,确保在切削过程中工件不出现移动或共振。
可采用多点夹紧或背面支撑等方式提高刚性。
2.方便操作和调整:夹具设计要考虑操作人员的使用便捷性,并能够方便调整工件位置、夹紧力等参数。
3.最大限度减小变形:加工过程中,由于切削力的作用,工件很容易发生变形。
夹具设计应尽可能减小工件的变形,保证加工质量。
4.高精度的定位和夹持:夹具应具备高精度定位装置,确保工件准确的定位,使加工尺寸达到要求。
总之,拨叉加工工艺和夹具设计是保证零件加工质量和效率的重要环节。
通过选择合适的切削工艺和优化夹具设计,可以提高加工质量,节约成本,并增强企业的竞争力。
CA6140车床拨叉的加工工艺及夹具设计
CA6140车床拨叉的加工工艺及夹具设计一、CA6140车床拨叉的加工工艺1.材料准备:选用适当的材料进行加工,一般选择高强度耐磨的合金钢或不锈钢。
2.工艺路线确定:根据零件的形状、尺寸和精度要求,确定加工工艺路线。
例如,车削底面、圆面和孔等。
3.设计夹具:根据零件的形状和加工要求,设计合适的夹具,确保工件能够在加工过程中保持稳定。
4.组织备料:按照工艺路线,将所需的原材料准备好,并进行必要的切断、锯切等预处理。
5.装夹工件:使用夹具将工件牢固地固定在加工台上,确保在加工过程中不会出现移动或晃动。
6.加工操作:根据工艺路线进行相应的加工操作,例如车削、钻孔、镗孔等,使用合适的刀具和切削参数。
7.加工精度控制:通过调整加工参数、切削速度和进给速度等,控制加工精度,保证加工尺寸和精度要求。
8.表面处理:根据零件的要求,进行表面处理,例如研磨、抛光、镀铬等,提高零件的表面光洁度和耐磨性。
9.检验:对加工后的零件进行检验,检查尺寸、外形和表面质量等,确保加工质量符合要求。
10.包装出厂:检验合格的零件进行包装,标明零件名称、规格和质量等信息,方便运输和使用。
二、CA6140车床拨叉的夹具设计夹具设计是确保工件在加工过程中稳定牢固地固定在加工台上的关键。
下面是CA6140车床拨叉夹具设计的主要考虑因素:1.工件的形状和尺寸:根据工件的形状和尺寸,设计合适的夹具结构,确保工件能够被牢固地夹持住。
2.夹具的稳定性:夹具的设计要能够保证工件在加工过程中不会发生晃动或移位,确保加工精度和质量。
3.夹具的刚性:夹具要具备足够的刚性,防止在切削过程中产生振动,影响加工质量。
4.夹具的操作性:夹具的设计要便于操作,方便工人进行安装和拆卸,提高工作效率。
根据以上考虑因素,以下是CA6140车床拨叉夹具设计的一种常见方案:1.底座设计:设计底座用于固定夹具在车床上,底座应采用稳定的结构,并通过螺栓或螺母固定在车床上。
2.卡盘设计:使用卡盘夹持工件,卡盘可以根据工件的尺寸和形状进行调整,并通过螺栓或夹紧机构固定。
毕业设计说明书拨叉加工工艺及夹具设计
毕业设计说明书拨叉加工工艺及夹具设计一、设计任务本设计的任务是针对一种拨叉的加工工艺及夹具设计,主要进行以下方面的工作:1.分析拨叉的工作原理和结构特点。
2.通过实验和理论计算确定拨叉的材料、尺寸和加工精度要求。
3.设计拨叉加工的工艺流程,确定每道工序所需加工设备和工具。
4.设计适合拨叉加工的夹具,以提高加工效率和加工精度。
二、拨叉的工作原理和结构特点拨叉是变速器中的一种传动部件,主要起到连接两个齿轮之间的转动作用。
其工作原理是利用轴承轮对拨叉的轴心线产生一个压力,使得拨叉能够沿着轴心线运动,连接齿轮并实现传动。
拨叉的结构特点主要体现在以下几个方面:1.整体结构,无接头。
2.尺寸精度要求较高,尤其是轴孔与轴承轮的匹配精度。
3.材料选用要求高强度、高硬度以及良好的耐疲劳性。
4.表面质量要求高,特别是轴孔的表面粗糙度和直线度要求较高。
5.生产批量大,成本控制能力要求强。
三、确定拨叉的材料、尺寸和加工精度要求1.材料选用根据拨叉的工作原理和结构特点,应选用高强度、高硬度以及耐疲劳性良好的材料。
常用的材料有 20CrMnTi、42CrMo、45# 钢等,其中,20CrMnTi 是同时满足强度、硬度和韧性要求的理想材料。
2.尺寸和加工精度要求拨叉的轴孔和轴承轮是关键部位,其匹配精度应达到 IT6 级别,轴孔表面粗糙度≤ Ra0.4μm,轴孔中心线垂直度≤ 0.05mm,轴孔中心线与轴承轮的轴心线平行度≤0.08mm。
此外,整体尺寸公差应控制在±0.03mm 以内。
四、拨叉加工的工艺流程及设备工具针对拨叉的结构特点和加工精度要求,可设计以下的加工流程:1.铣削面采用立式铣床进行加工,分两次进行铣削。
先将工件安装在夹具上,进行端面精加工,保证铣削面的平行度和面质量。
然后再进行一次常规铣削,使铣削面的粗糙度达到要求。
2.车削轴孔采用车床进行加工。
在结合具有稳定性的夹具上进行定位,以保证轴孔的精度和平行度。
拨叉的加工工艺及夹具设计
拨叉的加工工艺及夹具设计
拨叉是一种机械传动元件,具有多个齿槽,用于控制传动轴转动方向和速度。
拨叉的加工工艺和夹具设计对制造精度和效率都有很大影响。
以下是拨叉的加工工艺及夹具设计的相关介绍。
1.加工工艺。
(1)材料选择。
一般采用优质的合金钢、滑动轴承用低碳钢或不锈钢等,根据要求选择不同的材料。
(2)预处理。
在拨叉的加工之前,需要进行预处理,如热处理、表面处理等。
热处理可以使材料硬度提高、渗碳、调质等,表面处理可以进行抛光、电解处理等。
(3)精加工。
精加工包括车、铣、磨等工艺,其中车削是最基本的工艺。
铣削工艺可以制作拨叉的齿槽,磨削工艺可以提高加工精度和表面质量。
(4)检验和装配。
加工完成后需要进行检验,包括外观质量、尺寸精度、齿槽尺寸等方面,确认是否符合要求。
最后进行拨叉的装配和调试。
2.夹具设计。
(1)定位要求。
夹具设计的第一个要求是准确定位,保证加工精度。
可以采用中央定位孔、三点定位、夹具块定位等方法。
(2)夹紧方式。
夹具要采用可靠的夹紧方式,避免工件滑动或变形,常用的夹紧方式有机械夹紧、气动夹紧等。
(3)切削力。
在夹具设计中要考虑切削力大小和方向,以保证加工过程中的稳定性和安全性。
(4)材料选择和加工精度。
夹具的材料选择应符合要求,一般采用高强度钢材或铸铁等,夹具的加工精度也需要达到高精度。
总之,拨叉的加工工艺和夹具设计都需要进行精细的规划和调整,以达到高质量、高效率的加工要求。
拨叉夹具课程设计
拨叉夹具课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握拨叉夹具的基本原理和结构,了解其在汽车制造中的应用,培养学生对机械制造技术的兴趣和认识。
具体目标如下:1.知识目标:(1)能描述拨叉夹具的定义、作用和基本结构;(2)能解释拨叉夹具在汽车制造中的重要性;(3)了解不同类型的拨叉夹具及其特点。
2.技能目标:(1)能通过观察和分析,识别不同类型的拨叉夹具;(2)能运用所学知识,分析解决实际问题;(3)能熟练操作实验设备,进行拨叉夹具的组装和调试。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对机械制造技术的兴趣,激发学生探究欲望;(2)培养学生团队协作、动手实践的能力;(3)培养学生珍惜劳动成果、精益求精的工匠精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.拨叉夹具的定义、作用和基本结构;2.拨叉夹具在汽车制造中的应用;3.不同类型的拨叉夹具及其特点;4.拨叉夹具的组装和调试方法。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解拨叉夹具的基本原理、结构和应用;2.讨论法:分组讨论不同类型的拨叉夹具的特点;3.案例分析法:分析实际案例,了解拨叉夹具在汽车制造中的应用;4.实验法:操作实验设备,进行拨叉夹具的组装和调试。
四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供相关章节,介绍拨叉夹具的基本原理、结构和应用;2.参考书:提供相关资料,加深学生对拨叉夹具的了解;3.多媒体资料:制作PPT、视频等,直观展示拨叉夹具的组装和调试过程;4.实验设备:准备拨叉夹具实验装置,供学生动手操作。
通过以上教学资源的使用,我们将帮助学生更好地掌握拨叉夹具的知识,提高学生的实践能力,培养学生的创新精神和团队合作意识。
五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,以了解学生的学习态度和理解程度;2.作业:布置相关的练习题,评估学生的知识掌握和应用能力;3.考试:安排一次期中考试,全面测试学生对拨叉夹具知识的掌握情况。
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拔叉夹具设计系部:学生姓名:专业班级:学号:指导教师:2012年3月20日声明本人所呈交的拔叉夹具设计,是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期: 2012年3月20日【摘要】夹具是最复杂和专用化程度最高的工艺设备之一,夹具设计是一个高度依赖经验的设计,一般都是通过调整已有相似的夹具来获得新夹具的设计,很少从头做起。
本文设计了一拨叉专用夹具。
本文详细说明了专用夹具的地位和作用,明确了拨叉必须达到一定精度的原因,概述了夹具的重要性以及设计夹具时需注意的几个方面。
并对零件图纸进行分析,根据生产需要,按照加工的要求,进行夹具的设计。
首先确定了夹具的形式和组成,其次分析了夹具定位和夹紧的情况,计算加工时工件的夹紧力与切削力的关系,判断初步的设计是否符合要求。
然后对夹具的外形尺寸、配合尺寸及公差进行计算,根据需要选择标准零件。
最后进行误差分析。
形成误差的因素有很多,需一一分开仔细,这样才能最终确定本设计的夹具是否满足加零件加工的要求。
通过实际应用表明,该夹具能很好的完成既定任务,具备较好的实用性。
【关键词】:定位;夹紧;夹具设计;加工工序引言 (1)一、零件分析 (2)二、定位基准的选择 (2)(一)工件定位基准的选择 (2)(二)拨叉的定位基准 (4)三、夹具设计 (4)(一)钻床夹具的特点 (4)(二)机床夹具的组成 (5)(三)工件的定位方法 (6)(四)工件的定位元件 (7)(五)定位误差的分析与计算 (8)(六)夹紧机构的分析与夹紧力的计算 (9)总结 (13)参考文献 (14)谢辞 (15)附录一:拨叉夹具装配图 (16)附录二:拨叉夹具设计元件 (18)无论是在传统制造业还是现代柔性制造系统中,为了保证工件的加工表面相对其他表面的尺寸和位置精度,加工前都需要在机床上对工件进行定位和夹紧。
根据工件的加工精度要求和加工批量的不同,通常可采用找正装夹和夹具装夹两种方法。
找正装夹能较好地适应工序或加工对象的变换,夹具结构简单,但生产率低,劳动强度大,加工精度低,多用于单件、小批量生产中。
然而,随着生产的发展,对产品的数量和质量的要求日益提高,推动了机床夹具的发展。
夹具因需要一定的生产成本和准备周期,故广泛用于成批、大量生产。
夹具是各类工具中最复杂和专用化程度最高的工艺设备之一,夹具设计在制造系统中占据着极其重要的地位,它直接影响零件的加工质量、生产效率和制造成本,因而夹具被认为是工艺过程中最活跃的因素之一,制造业中非常重视对夹具的研究。
随着工件结构和尺寸参数、加工精度以及生产方式的不同,机床夹具的结构、种类和通用化程度也就有所不同,主要类型有:通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、拼装夹具、相变式夹具和适应性夹具。
尽管机床夹具各式各样、互不相同,但可以从不同的夹具结构类型中概括出一般夹具所普遍共有的结构组成部分:定位元件、夹紧元件、夹具体、引导装置和其他装置。
一、零件分析如图1-1所示的拨叉零件图,材料为QT40-17,毛坯为精铸件,要在其上钻M8的螺纹底孔,要求设计大批量生产时所需的钻夹具,所需的夹具必须控制六个自由度不能有过定位。
下面我们先对其拨叉做一些剖析。
图1-1 拨叉零件图该零件圆柱长度方向尺寸01.0-40mm 的两端面、内径尺寸24ΦH7mm 以及外径尺寸36Φmm 均已加工好。
本工序的加工要求是:底孔中心与左端面的距离为141.0±mm 。
拟定加工工艺路线工序:工序Ⅰ 钻M8的螺纹孔 工序Ⅱ 攻螺纹孔二、定位基准的选择(一)工件定位基准的选择1.六点定则任何一个自由刚体,在空间均有六个自由度,即沿空间坐标轴X 、Y 、Z 三个方向的移动和绕此三坐标轴的转动。
工件定位的实质就是限制工件的自由度。
由此可见,工件安装时主要紧靠机床工作台或夹具上的这六个支承点,它的六个自由度即全部被限制,工件便获得一个完全确定的位置。
工件定位时,用合理分布的六个支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自由度,使工件的位置完全确定,称为“六点定则”。
六点定则是工件定位的基本法则,用于实际生产时,起支承作用的是一定形状的几何体,这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。
如图2-1所示。
图2-1 物体在空间具有六个自由度2.完全定位、不完全定位和欠定位加工时,工件的六个自由度被完全限制了的定位称为完全定位。
但生产中并不是任何工序都需要采用完全定位的。
究竟应该限制几个自由度和哪几个自由度,应由工件的加工要求决定。
例如在一个长轴上铣一个两头不通的键槽,加工要求除了键槽本身的宽度、深度和长度外,还需保证槽距轴端的尺寸及槽对外圆轴线的对称度。
此时绕工件轴线转动的自由度就不必限制而只要限制五个自由度即行了。
工件的六个自由度没有被完全限制的现象称为不完全定位。
在平面磨床上磨削平板零件的平面也是不完全定位的一个例子。
在满足加工要求的前提下,采用不完全定位是允许的。
但是根据加工要求应该限制的自由度而没有限制是不允许的,它必然不能保证加工要求,这种现象称为欠定位。
3.过定位现象工件的某个自由度被重复限制的现象称为过定位。
一般情况下应当尽量避免过定位。
但是,在某些条件下,过定位的现象不仅允许,而且是必要的。
此时应当采取适当的措施提高定位基准之间及定位元件之间的位置精度,以免产生干涉。
如车削细长轴时,工件装夹在两顶尖间,已经限制了所必须限制的五个自由度(除了绕其轴线旋转的自由度以外),但为了增加工件的刚性,常采用跟刀架,这就重复限制了除工件轴线方向以外的两个移动自由度,出现了过定位现象。
此时应仔细地调整跟刀架,使它的中心尽量与顶尖的中心一致。
定位基准的选择。
粗基准:未加工的毛坯表面。
精基准:已加工的表面。
考虑因素:加工面——不加工面。
加工面——待加工面。
加工面——定位基准之间的位置关系及夹具结构、定位装夹等要求。
粗基准的选择:余量均匀原则,重要表面;要求高的孔;导轨表面。
(粗基准只能有效)使用一次原则:某一自由度只能实际使用一次,使用但不用来限制自由度不计算。
粗基准平整光洁,定位可靠原则。
精基准的选择。
基准重合原则:定位基准与设计基准重合定位尺寸:设计基准与定位基准之间的尺寸基准不重合误差大小等于定位尺寸的公差(定位尺寸与工序尺寸同向时大小等于定位尺寸公差在工序尺寸方向上的投影(不同向时)。
粗、精准选择要点:精基准考虑的重点是如何减小误差,提高定位精度;粗基准考虑的重点是加工面有足够的余量,加工面与不加工面的尺寸,位置精度,提供精基准。
粗、精基准选择的各条原则,从不同方面提出的要求,在具体使用时常常会互相矛盾,必须结合具体的生产条件进行分析,抓住主要矛盾,灵活选用这些原则。
(二)拨叉的定位基准根据本工序的加工要求,工件定位时需要限制六个自由度,即为全定位。
为此以圆柱端面和圆柱内孔以及拔叉侧坂定位,其中圆柱端面限制三个自由度,圆柱内孔限制两个自由度,拔叉侧面限制一个自由度,具体定位如图2-2所示。
图2-2 工件定位基准的选择三、夹具设计(一)钻床夹具的特点机床夹具是在金属切削加工中,用以准确地确定工件位置,并将其牢固地夹紧,以接受加工的工艺装备。
它的主要作用是:可靠地保证工件的加工质量,提高加工效率,减轻劳动强度,充分发挥和扩大机床的工艺性能。
因此,机床夹具在机械制造中占有重要的地位。
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。
经过与指导老师协商,决定设计第五道工序-----钻孔的钻床夹具。
本工序的加工条件为;加工条件:Z525立式钻床,φ7.8mm标准麻花钻,专用夹具。
各种钻床所使用的夹具,通常称为钻具或钻模。
使用钻具的工序,一般是用钻头、锪刀、铰刀和丝锥等刀具来进行加工的。
在大多数情况下,加工工程的特点是刀具和机床主轴一起做旋转运动和送给运动,而工件和钻具则固定不动。
因此,工件被加工孔是与刀具旋转轴线同心的,其位置分布可以是同轴线的一些表面,也可以是不同轴线的互相平行或成任意角度的表面。
针对我们所要加工的工件为一个孔,因此要选择使用钻床进行加工。
本设计在钻床上所使用的夹具。
(二)机床夹具的组成夹具的基本组成有以下几个部分:1.位元件及定位装置:用于确定工件在夹具中的正确位置。
2.紧元件及夹紧装置:用于夹紧工件,保持工件定位后的位置在加工过程中不变。
3.向或对刀元件:用于确定夹具与刀具的相对位置。
如钻夹具中的钻套等。
4.具体:用于将各种元件、装置安装。
5.其它元件及装置:根据加工需求而设置的其它元件或装置。
钻具作为生产上应用的最广泛的机床夹具,型式特多,这主要是由于被加工孔的位置相对与定位基准来说,比较分散的而且几何关系变化较多所决定的,其夹具设计的主要特点和要求有:正确选择钻具的结构型式钻具的结构型式主要是根据工件的形状和尺寸大小、被加工孔相对于定位基准的位置被加工足够孔的数目、精度要求以及工件生产的批量大小所决定的。
按照工序进行过程中钻具在机床上的位置变化情况,钻具分为以下几类:⑴固定式钻具——多用为大型钻具;被加工表面轴线相同,或相平行,钻具需要,固定在机床工作台上的情况;本次设计所采用的即是此类型。
⑵移动式钻具——多用个被加工表面的轴线平行,用钻具移动来变换工位的情况。
⑶翻转式钻具——用于方向不同的几个孔,整个钻具可以翻转的情况。
⑷回转式钻具——用于加工方向不同的几个孔,工件装在钻具的回转部分相对于钻具底座可以转动或分度。
为保证被加工表面的位置精度,除了钻套应有较高的精度要求外,还应正确选择引导方式和钻套的结构型式。
钻具的作用主要是使工件被加工表面的轴线位于机床主轴轴线的方向上,并保持刀具的旋转对工件的定位基准有正确的相互位置。
而钻模板的结构形式主要有:整体式、固定式、可卸式、铰链式、悬挂式、滑柱式,本设计中选用的是固定式,它和钻模夹具体的联结采用的是销钉定位,用螺钉紧固成一整体,结构刚度好,加工孔的位置精度较高。
在使用钻具的工序中,刀具的轴线一般都与机床工作台垂直,故钻具上应有垂直与钻套轴线的底平面,使钻具能稳定地安放在机床的工作台上,以保证被加工孔的正确方向并承受轴向切削力。
要注意装卸工件方便,安装无误,便于排屑与冷却刀具。
⑴应是切屑能靠自身的重量或靠其运动是所具有的离心力无障碍地离开钻具。
⑵有是可以在钻具本体壁上开窗口或通槽以利于切屑的通过和排除。
⑶切屑通过的地方要平整,光洁度一般为6∇~5∇。
⑷避免有切屑不易通过的内部棱角和凸台等。
⑸定位面和安装面应略高于周围的平面,这样,周围即使有切屑存在,也不致于影响工件的正确定位和安装。
⑹定位面和安装面的面积不必太大,只要能稳定地支持工件和夹具即可。