高低档拨叉零件的机械加工工艺规程及工装设计说明书

1、河南机电高等专科学校毕业设计说明书绪论毕业设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课和专业课之后进行的，这是我们在参加工作之前对所学各课程进行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,它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己将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。比如：自己最基本的视图能力，零件的材料的分析能力，机加工各个方面的知识运用能力。为今后参加祖国基础机械行业的发展和建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 第1章 零件的分析1.1零件作用拖拉机

2、高低档拨叉位于拖拉机的变速机构中，主要用于高低档之间的快速转换，使操作者方便的从一个较高的速度降到一个较低的速度，也可以方便的从一个较高的速度升到一个较高的速度。1.2零件的工作原理 拖拉机的高低档拨叉是在变速机构中推动滑动齿轮的，滑动齿轮上有一个环形槽，拨叉就骑在这个槽里，当驾驶员推动变速杆时，变速杆带动拨叉轴，拨叉轴又带动拨叉，拨叉在推动齿轮，改变齿轮的传动比，以达到变速。1.3零件的工艺分析 根据零件图分析可知，高低档拨叉主要有两处加工面，其间有一定的位置度要求。1.以16孔为中心的加工面，这一组加工面包括：16孔的加工，以及孔上下端面的加工。孔壁上有一个5的小孔，用来装配的时候钻铰，这

3、三个有一定的位置度要求，不是很高。2. 以90孔中心的加工面：这一组包括R54半圆弧的加工，以及圆弧的上下两个端面，R53，R45圆弧台阶槽的加工，以偏离中心7.5度，相距10为圆心的R59，R57.15的台阶圆弧槽的加工，这两组表面有一定的位置度要求，即R54圆弧槽的上下端面与16孔的中心线有一定的垂直度要求，由上面分析可知，加工时候应先加工一组表面，在以这组加工过的表面为基准加工另一组。第2章 工艺规程设计2.1材料选取 根据拨叉的作用原理及工作环境可知拨叉最容易磨损的地方是和环形槽接触的部位，在高速旋转下，拨叉不转，而齿轮高速旋转，所以要有一定的耐磨性。拨叉还要承受一定的震荡和冲击，所以

4、要有一定的韧性和强度。否则拨叉容易失效，而挂不上档。根据以上分析，查工程材料手册可知，球墨铸铁，铸钢，45钢有这方面的综合性能。零件的生产纲领为每年8000件，单班作业，可知属于中小零件的大批大量生产，所以要考虑到零件毛胚的生产方便性和快捷性。上面材料前三个可以铸造，适合大批大量生产，45钢锻造也适合这样的生产。经济上考虑，材料价格一次升高，但铸造很麻烦，同时工作环境不好，工人强度大。经以上综合分析分析，球墨铸铁和45钢比较适合生产的需要，又考虑到零件的强度要求和耐用性及安全性，选择45钢，锻造生产。45钢：强度较高，塑性很韧性较好，用于制造受载荷较大的消截面调质件和应力较小的大型正火零件，以

5、及对心部强度要求不高的表面淬火件：如曲轴，齿轮，蜗杆，键，销等。水淬时候有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水油中淬火，其焊接性较差。锻造方法：自由锻造适合单件小批量的生产，模锻和精密模锻适合大批大量的生产，但精密模锻经济性不很合理，所以选用金属模锻。2.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确合理可以加工的精度和质量得到保证，生产效率得以提高，否则加工过程中问题百出，更有甚者造成大批零件的报废，使生产无法进行。2.2.1.粗基准的选择 粗基准主要是为了可靠方便的加工出精基准来，主要考虑一下基本原则。1.为了保证不加工表面与加工表面之间的相互位置关系，应首先考虑选

6、择不加工的表面作为粗基准，当零件有多个不加工表面时候，应选择与加工面相对位置关系要求较高的不加工表面。2.为了使定位稳定，可靠，夹具结构的简单，操作方便，作为粗基准的表面应不是分型面，应尽量平整光洁。有以上原则根据零件图和零件毛胚的成型方法可选择用一个V型块限制起主要定位作用，同时在用两个定位销限制叉口的位置，这样来加工16孔，后在用此孔定位来加工其他面和孔，具体的分析下面会详细叙述。2.2.2.精基准的选择：考虑到基准的重合原则，以及基准统一原则。选择16孔来作为定位的精基准。2.3制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产

7、纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。2.3.1.工艺路线方案一工序一 粗、精铣16上下端面工序二 钻、扩、铰、精铰16孔工序三 粗、台钻倒角工序四 铣90圆弧面工序五 粗铣叉口上端面工序六 粗铣R59，R57.15圆弧槽面工序七 精铣叉口上端面。工序八 精铣铣R59，R57.15圆弧槽面工序九 铣凸台工序十 钻铰5孔工序十一 检验这一工艺路线生产效率高，但对夹具的精度有有一定的要求 2.3.2.艺路线方案二工序一 钻、扩、铰、精铰16孔工序二 粗、精铣16上下端面工序三 粗、台钻倒角工序四

8、 铣90圆弧面工序五 粗铣叉口上端面工序六 粗铣R59，R57.15圆弧槽面工序七 精铣叉口上端面。工序八 精铣R59，R57.15圆弧槽面工序九 铣凸台工序十 钻铰5孔工序十一、检验 本工艺路线生产效率也不错，但是对毛胚精度要求太高，同时没有遵循先面后孔的加工原则 结合零件的精度的要求以及加工的方便和快捷性，同时考虑到经济效益，选择工艺路线一加工2.4机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定拖拉机高低档拨叉，材料为45钢，生产类型大批量，锻造毛胚。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.4.1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（16端

9、面）查1表2.22.5，取16长度余量均为2.5（为双边加工），其他尺寸直接锻造得到。铣削加工余量为：粗铣 1.5mm精铣 1mm由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。2.4.2.工序一以拨叉底面为粗基准，粗铣16上下端面。1. 加工条件工件材料：45钢 HRC55-62，锻造。加工要求：粗铣16孔上下端面。机床：X6140卧式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据3取刀具直径do=80mm。选择刀具前角o5°后角o8°

10、;，副后角o=8°，刀齿斜角s=10°,主刃Kr=60°,过渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°过渡刃宽b=1mm。2. 切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命 查3表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查3表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度 按3，V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据XA6132铣床参数，选择nc=475r/min,V

11、fc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查3Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。 2.43.工序二以28为精基准，钻、扩、铰、精铰16保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。1. 选

12、择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=17.00头采用双头刃磨法，后角o12°，二重刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 ° ° ° 2.选择切削用量 1）决定进给量查3 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查3）为0.5.mm，寿命3）切削速度查3 修正系数 故。查3机床实际转速为故实际的切削速度4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。.计算工时由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩铰和精铰的

13、切削用量如下：扩钻： 铰孔： 精铰： 工序三：台钻倒角 以16孔为基准，倒角。1. 加工条件工件材料：45钢 HRC5562，锻造。加工要求：粗铣20孔上下端面。机床：Z525 台式钻床上倒角，这个都能满足技术要求，不做精细的叙述。工序四：铣90圆弧面以16孔为基准，粗铣圆弧面。工件材料：45钢 HRC5562，锻造。查文献1表2.3-59平面加工余量，得到精加工余量ZP精为1mm。已知N面总余量ZP总为2.5 mm。故粗加工余量为ZP粗=2.5-1=1.5mm。 查文献1表2.6-6，得粗加工公差等级为IT1114，取IT11，其公差TP粗=0.13mm，所以，XP粗=25mm。校核精铣余量

14、ZP精：ZP精min= XP粗min- XP精max =(25 -0.13)-(24+0.05)=0.82mm故余量足够。参考文献1表2.4-73,取粗铣的每齿进给量为0.2 mm/z; 取精铣的每转进给量f=0.5 mm/r粗铣走刀一次, ap=1.5mm, 精铣走刀一次, ap=1mm。参考文献1表3.1-74,取，取粗铣的主轴转速为150r/min精铣的主轴转速为300r/min,因前面已选定铣刀直径为D=100mm，则相应的切削速度分别为：V粗 = = m/min =37.7m/minV精 = = m/min =75.4m/min校核机床功率（只校核粗加工工序）：参考4表9.4-10，

15、得切削功率Pm为： PM=167.9×10-5×ap0.9×fz0.74×ae×Z×n×kpm取Z=10个齿，n=150/60=2.5r/s,ae=168mm,ap=1.5mm,fz=0.2mm/z,kpm=1,将它们代入式中得：PM=167.9×10-5×1.50.9×0.20.74×168×10×2.5×1 =3.09KW又有4表3.1-73得机床功率为4.5KW，若取效率为0.85，则4.5×0.85=3.825KW3.09KW.故机床的功

16、率足够。参考文献1表3.1-74,取，取粗铣的主轴转速为150r/min精铣的主轴转速为300r/min,因前面已选定铣刀直径为D=100mm，则相应的切削速度分别为：V粗 = = m/min =37.7m/minV精 = = m/min =75.4m/min校核机床功率（只校核粗加工工序）：参考4表9.4-10，得切削功率Pm为： PM=167.9×10-5×ap0。9×fz0.74×ae×Z×n×kpm取Z=10个齿，n=150/60=2.5r/s,ae=168mm,ap=1.5mm,fz=0.2mm/z,kpm=1,将

17、它们代入式中得：PM=167.9×10-5×1.50.9×0.20.74×168×10×2.5×1 =3.09KW 又有4表3.1-73得机床功率为4.5KW，若取效率为0.85，则4.5×0.85=3.825KW3.09KW.故机床的功率足够。工序五：1. 加工条件工件材料：45钢 HRC5562，锻造。加工要求：粗铣叉口上端面。机床：X6140卧式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据3取刀具直径do=80mm。选择刀具前角o

18、5°后角o8°，副后角o=8°，刀齿斜角s=10°,主刃Kr=60°,过渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°过渡刃宽b=1mm。2. 切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 机床功率为7.5kw。查3f=0.140.24mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命 查3表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查3表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度 按3，V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据XA6132铣床参数，选择

19、nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查3Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。 工序六：查文献1表2.3-59平面加工余量，得到精加工余量ZP精为1mm。已知N面总余量

20、ZP总为2.5 mm。故粗加工余量为ZP粗=2.5-1=1.5mm。查文献1表2.6-6，得粗加工公差等级为IT1114，取IT11，其公差TP粗=0.13mm，所以，XP粗=25mm。 参考文献1表2.4-73,取粗铣的每齿进给量为0.2 mm/z; 取精铣的每转进给量f=0.5 mm/r粗铣走刀一次, ap=1.5mm, 精铣走刀一次, ap=1mm。参考文献1表3.1-74,取，取粗铣的主轴转速为150r/min精铣的主轴转速为300r/min,因前面已选定铣刀直径为D=100mm，则相应的切削速度分别为：V粗 = = m/min =37.7m/minV精 = = m/min =60.8

21、m/min校核机床功率（只校核粗加工工序）：参考4表9.4-10，得切削功率Pm为： PM=167.9×10-5×ap0.9×fz0.74×ae×Z×n×kpm取Z=10个齿，n=150/60=2.5r/s,ae=168mm,ap=1.5mm,fz=0.2mm/z,kpm=1,将它们代入式中得：PM=167.9×10-5×1.50.9×0.20.74×168×10×2.5×1 =3.09KW又有4表3.1-73得机床功率为4.5KW，若取效率为0.85，则

22、4.5×0.85=3.825KW3.09KW.故机床的功率足够。工序七：精铣叉口上端面。1. 加工条件工件材料：45钢 HRC5562，锻造。机床：XA5032卧式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae>60,深度ap<=4,齿数z=1,故据3取刀具直径do=125mm。2. 切削用量1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册选f=0.5 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查3表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查3表3.8，寿命T=1

23、80min4） 计算切削速度 按3，将f降一级为f=0.5 mm/z。查得 Vc110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s据XA6132铣床参数，选择nc=235r/min,Vfc=600mm/s,则实际切削速度V c=600.4,实际进给量为fzc=V fc/ncz=0.21mm/z。5)校验机床功率 查3,而机床所能提供功率为Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校验合格。6）计算基本工时tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.结果ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s. 工序八：本工序详

24、见工艺规程卡片工序九：铣凸台工序一 以16孔为粗基准，粗精铣凸台。1. 加工条件工件材料：45钢 HRC5562，锻造。机床：X6140卧式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据3取刀具直径do=80mm。选择刀具前角o5°后角o8°，副后角o=8°，刀齿斜角s=10°,主刃Kr=60°,过渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°过渡刃宽b=1mm。2. 切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2

25、）每齿进给量 机床功率为7.5kw。查3f=0.140.24mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命 查3表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查3表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度 按切削手册，V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据XA6132铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查3Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>P

26、cc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(27+78)/475=0.07min。 工序十： 以16孔为精基准，钻铰5孔1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角o16°，二重刃长度 ° ° ° 2.选择切削用量 1）决定进给量查3 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查3）为0.50.8mm，寿命3）切削速度查3

27、 修正系数 故。查3机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 故满足条件，校验成立。.计算工时工序十 一：检验：根据零件图纸的技术要求，从零件的尺寸公差，位置公差，形状公差，以及表面粗糙度各个方面做检查。同时对材料的力学性能做一定的试验检测。第三章 材料的热处理3.1 热处理定义： 热处理是将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的组织结构,来控制其性能的一种综合工艺过程。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是

28、改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。3.2 热处理分析 根据零件的强度韧性很耐磨性等的技术要求，结合45钢本性的特性，决定先在零件加工以前用正火提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好组织准备，再在工序六粗加工后安排调质处理

29、：为以后的表面淬火减少变形作准备，接着进行表面淬火处理，提高零件外部的强度，耐磨性，而内部保持良好的韧性和较好的抗冲击力的特点。正火：正火，又称常化，是将工件加热至Ac3或Accm以上3050，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。1.正火的主要应用范围有：用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为

30、用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。 过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。调质：调质即淬火和高温回火的综合热处理工艺。调质件大都在比较大的动载荷作用下工作，它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用，有的表面还具有摩擦，要求有一定的耐磨性等

31、等。总之，零件处在各种复合应力下工作。这类零件主要为各种机器和机构的结构件，如轴类、连杆、螺栓、齿轮等，在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。尤其是对于重型机器制造中的大型部件，调质处理用得更多因此，调质处理在热处理中占有很重要的位置。在机械产品中的调质件，因其受力条件不同，对其所要求的性能也就不完全一样。一般说来，各种调质件都应具有优良的综合力学性能，即高强度和高韧性的适当配合，以保证零件长期顺利工作。表面淬火：表面淬火是将刚件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热，使刚件表面很快到淬火的温度，在热量来不及穿到工件心部就立即冷却，

32、实现局部淬火。表面淬火的目的在于获得高硬度，高耐磨性的表面，而心部仍然保持原有的良好韧性，常用于机床主轴，齿轮，发动机的曲轴等。表面淬火采用的快速加热方法有多种，如电感应，火焰，电接触，激光等，目前应用最广的是电感应加热法。感应加热表面淬火就是在一个感应线圈中通以一定频率的交流电（有高频，中频。工频三种），是感应圈周围产生频率相同的交变磁场，置于磁场之中的工件就会产生与感应线圈频率相同，方向相反的感应电流，这个电流叫涡流。由于集肤效应，涡流主要集中在工件的表层。 由涡流所产生的电阻热使工件表层被迅速加热到淬火温度，随即向工件喷水，将工件表层淬硬。感应电流的频率愈高，集肤效应也愈强烈，故高频感应

33、加热用途最广。高频感应加热常用频率是200-300kHz，其加热速度极快，通常只有几秒种，淬硬层深度一般为0.5-2mm。主要用于要求淬硬层较薄的中，小型零件，如齿轮，轴等。第4章 夹具的设计夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。一、高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达±5m，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。德国demmeler（戴美乐）公司制

34、造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为±0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5m以内；夹具重复安装的定位精度高达±5m；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达25m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。二、高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了

35、减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用12秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens（杰金斯）公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。三、模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具

36、，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。四、通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组

37、合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler（戴美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。专家们建议组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系，争取合资与合作，引进技术，这是改造和发展我国组合

38、夹具行业较为行之有效的途径4.1.1 夹具体的设计夹具体是夹具的一个重要的基础件，在夹具体上，要安装组成该夹具所需要的各种元件、机构和装置等。设计时应满足以下基本要求：1.应该有足够的强度和刚度保证在加工过程中，夹具体在夹紧力、切削力等外力的作用下，不致产生不允许的变形和振动。2.结构简单、具有良好的工艺性在保证足够的强度和刚度的条件下，力求结构简单，体积小，重量轻，特别是对于移动或翻转夹具，其重量不应该太大（一般不超过10）以便于操作。3.尺寸要稳定对于铸造夹具体要进行时效处理；对于焊接铸造夹具体要进行退火处理，以消除内应力，也保证夹具加工尺寸的稳定。4.便于排屑为防止加工中切屑聚积在定位元

39、件工作表面或其它的装置中，而影响工件的正确定位和夹具的正常工作，在设计夹具体时，要考虑切屑的排除问题。由于夹具体要承受一定的加紧力,为防止变形我们现在选取HT200来作为夹具体的材料。由参考文献6表1-9-2得，夹具体结构尺寸的经验数据，夹具体的壁厚h为825mm。4.1.2 夹紧机构由参考文献6表1-10-1得，我们可以选择两种：第一，N面上采用螺旋机构压紧；第二，在N面采用移动压板压紧。在本次设计中只采用螺旋机构压紧。4.1.3 钻模板的选择由参考文献6表3-3-1得，有两种可以供我们选择的钻模板：第一，固定式钻模板，它和钻模夹具的联接采用销钉定位，用螺钉紧固成一个整体，结构刚性好，加工孔

40、的位置精度较高；第二，铰链式钻模板，加工精度不如固定式钻模板，但是装卸工件方便。4.1.4 钻套的选择由参考文献7第134页得，适用于大批量生产的类型，采用可换钻套2，钻套装在衬套中，而衬套是压配在夹具体或钻模板中，钻套由螺钉固定，以防止它转动，以便于钻套磨损后迅速更换。设计中的配用钻套螺钉为M5。4.2夹具设计4.2.1确定设计方案：根据零件的工作原理，可知道所加工的孔主要和轴装配在一起，通过轴的旋转带动拨叉的转动，拨叉在推动齿轮作位置的改变，所以工件的孔有不低的精度，同时还要保证孔在一个正确的位置，提出一定的位置度公差。为保证推动的可靠，和力方向的准确，同时为了减小的工件的扭断的可能，所以

41、提出了一定的垂直度公差。这两个都是要保正的。通过一个V型块，利用它的好的对中性能，来保证孔的位置。通过两个支撑钉的位置来起一定的定位作用。在用一个快速加紧机构来将工件压紧。4.2.2计算夹紧力由参考文献6表1-10-16得，工件与平面定位，夹紧力方向与切削力的方向一致，当其他切削分力较小时，仅需要较小的夹紧力，来防止工件在加工过程中产生振动和转动；当夹具的夹紧力方向与切削力的方向相反，所需的实际夹紧力Wk与切削力W之间的关系为Wk=K*W.式中K为安全系数由参考文献6表1-2-1得，K=K0×K1×K2×K3×K4×K5×K6K0=1

42、.21.5,取 K0=1.5, K1=1.2, K3=1.0K2由参考文献6表1-2-2得,K2取1.15K4=1.3(手动夹紧) K5=1.0(装卸方便) K6=1.0K=K0×K1×K2×K3×K4×K5×K6=2.69钻N面上的44.5mm的孔的切削力为W=719N，故Wk=K*W=719×2.69=1934N4.2.3 定位精度分析因N面上的44.5mm的孔的位置度为0.1mm，由文献6表1-10-1得，按工件公差选取夹具公差，一般取工件相应的公差1/51/3，我们取工件的公差的1/5，即夹具尺寸公差为±0.05mm。由参考文献6表1-10-16得，孔与平面的垂直度为0.03mm，平面与夹具体的平行度为0.05mm。此外，夹具上还应该标注下列技术要求：钻套轴线与定位面的垂直度为0.1mm；定位面的平面度为0.05mm；定位面与夹紧面的垂直度0.05mm；工件以平面为定位基准，其定位误差主要是由基准不重合误差引起的。这时基准位移误差为0，这是因为基准位移误差主要是由平面度误差引起的，该误差很小可忽略不计，在此只计算基准不重合误差。B=0.15-0.10=0.05定位误差： D=Y+B=0.05所以