分离爪夹具设计说明书

1、一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是分离爪。它位于车床变速机构中，主要起换档的作用，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，工作过程：拨叉零件是在传动系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速，转向。（二）零件的工艺分析C6132D车床共有两处加工表面和一个空内表面，其间有一定位置要求。分述如下：1， 零件孔40mm的上加工表面这一组加工表面包括：孔40mm的下加工表面，孔40mm的外表面，有粗糙度要求为Ra等于5um。加工时以50mm下端面为基准面，并加紧50的左右两端面。2， 孔50mm下端面及孔36的内表面其中50mm的下端面有粗糙度要求为Ra等于5um，这需要粗车；孔36mm的内表面粗糙

2、度要求5，需要进一步精车，这都以40空及端面定位，这就是先选一粗基准，然后必须要用已加工表面作为精基准根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精 度，该零件没有很难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们的位置精度要求二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式1：零件材料为QT40-10。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。2：已知零件的生产为大批生产，初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分阶段，工序都要集中，加工设备主要以专用设备

3、为主，采用专用夹具，这样生产质量高，投产快生产率较高，能适应大批量需求3：根据零件的材料确定毛坯为铸件，材料为QT40-10，毛坯的铸造方法为砂型型铸造，铸件尺寸公差等级为IT13级以下。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取50孔的上表面作为粗基准，利用圆柱来定位，另外四爪握住两边来限制六个自由度，达到完全定位,然后进行车削。（2）精基准

4、的选择。主要应该考虑基准重合的问题。（三）制定工艺路线制定工艺路线，在生产纲领确定的情况下, 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求来制定工艺路线。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。1.工艺路线方案工序一 铸造。工序二 低温退火热处理。工序三 以50mm的孔及下端面定位，车40孔，并车孔的上端面。工序四 以40内孔及上端面定位，车50下端面及36mm孔。工序五 以40内孔及上端面定位，精车36及36.5孔。工序六 以36内孔及端面定位，精车40外圆倒角。 工序七 以36内孔及端面定位，铣8.3mm

5、孔两端至尺寸8+0.5mm，保证30mm尺寸至30±0.03mm，表面粗糙度要求为5mm。工序八 以36内孔及端面定位，钻、铰8.3mm至尺寸。工序九 以36内孔及端面定位，钻3的孔，孔口倒角。工序十 以36内孔及端面定位，精铣螺旋面工序十一 去毛刺。工序十二 检验。2，选择机床（1） 工序三，工序四，工序五，工序六均为车表面，可用C6132D车床。（2） 工序七为铣削工艺，可采用铣床XD6132。() 工序八、九为钻，铰工艺，用台式钻床Z402。() 工学十需精铣螺旋面，很复杂，选用数控立式升降台铣床XK50253，选择夹具:每个工序都可以采用专用的夹具,夹具后面再设计。4，选择刀

6、具:在铣床上用硬质合金端铣刀，铣上下两槽用三面刃铣刀，在车床上选硬质合金外圆车刀和端面车刀，钻床用直柄麻花钻和锥柄机用铰刀，数控铣床用专用螺旋面铣刀5，选择量具:精度要求较高的可用内径千分尺量程50125，其余用游标卡尺分度值为0.02（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定”分离爪”；零件材料为QT40-10，生产类型大批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册铣削加工余量为：粗铣 2-4mm半精铣 1-2mm精铣 0-1mm2圆柱（40用铸成）内孔8.3用钻和铰成，加工余量：钻孔

7、1mm3粗车加工余量： 粗 车 1.2mm 半精车 0.8mm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。（五）确立切削用量及基本工时工序一 毛坯工序 用铸造尺寸如毛坯图（CAD毛坯图） 工序二以36mm孔及端面定位铣8.3孔上下两端面1. 加工条件工件材料：QT40-10，b=16GPa，HB=190241,铸造。加工要求：粗铣8.3上下两端面面。机床：铣床，XD6132卧式铣床。刀具：硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae<=40mm,深度ap<=1.5mm齿数z=10,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）

8、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=1.3mm，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。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度 按切

9、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 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=1.3mm，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=(40+40)

10、/475=0.168min。工序三 以36及端面为精基准，钻、铰8.3孔 1. 选择钻头 选择直柄麻花钻钻头，粗钻时do=8mm，钻头采用双头刃磨法，后角o12°，二重刃长度=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 ° ° ° 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 ，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（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切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

11、成立。3.计算工时T=L/nf=65/272*1.45=0.163min 工序四 以36及端面为精基准，钻、铰3mm孔，倒角 1. 选择钻头 选择粗直柄麻花钻钻头，粗钻时do=3mm，钻头采用双头刃磨法，后角o4°，二重刃长度=1.5mm,横刀长b=1mm,宽l=3mm,棱带长度 ° ° ° 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 f=0.3-0.5mm/r ，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（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。

12、查切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。3.计算工时T=L/nf=65/272*1.45=0.163min 工序十一 去毛刺工序十二 检查。其余几步数据见工艺卡片。三、夹具设计经过仔细分析决定设计钻床夹具。在确定夹具设计方案时应当遵循的原则是： 确保工件的加工质量； 工艺性好，结构尽量简单； 使用性好，操作省力高效； 定位、夹紧快速、准确，能提高生产率； 经济性好，制造成本低廉。确定最合理的设计方案。 确定定位方案，设计定位装置。定位应符合“六点定位原则”。定位元件尽可能选用标准件。 确定夹紧方案，设计夹紧机构。夹紧可以用手动、气动、液压或其它动力源。

13、重点应考虑夹紧力的大小、方向、作用点，以及作用力的传递方式，保证不破坏定位，不造成工件过量变形，不会有活动度为零的“机构”，并且应满足生产率的要求。 确定夹具整体结构方案。定位、夹紧确定之后，还要确定其它机构，如对刀装置、导引元件、分度机构、顶出装置等。最后设计夹具体，将各种元件、机构有机地连接在一起。 夹具精度分析。在绘制的夹具结构草图上，标注出初步确定的定位元件的公差配合关系及相互位置精度，然后计算定位误差，根据误差不等式关系检验所规定的精度是否满足本工序加工技术要求，是否合理。否则应采取措施（如重新确定公差、更换定位元件、改变定位基准，必要时甚至改变原设计方案），然后重新分析计算。 夹具

14、夹紧力分析。首先应计算切削力大小，它是计算夹紧力的主要依据。通常确定切削力有以下三种方法： 由经验公式算出； 由单位切削力算出； 由手册上提供的诺模图（如M-P-N图）查出。根据切削力、夹紧力的方向、大小，按静力平衡条件求得理论夹紧力。为了保证工件装夹的安全可靠，夹紧机构（或元件）产生的实际夹紧力，一般应为理论夹紧力的倍。（一）问题的提出在给定的零件中，对本步加工的定位提出具体的要求是一定的公差，定位要求较高。因此，本步的重点应在保证工件的定位，来保证两孔的尺寸。具体要求：1、保证孔1，孔2的尺寸。 2、保证图中其它的标尺寸。（二）确定结构方案方案一：两小头孔外圆用一边为固定型块，另一边用可松紧的活动型块来夹紧工件。此结构的优点在于结构十分简单，并且易于实际应用。但其同时有致命的缺点夹紧精度不能保证，并且竖直方向没有任何夹紧力，这使得零件加工出来的精度质量并不高，并且在进行加工时会发生翘曲形变。方案二：根据得到题目要求，需要加工的工序是钻直径为的小头孔，因此工件左端用活动型块固定小头孔外圆，另使用定位销在中心大孔处进行定位。上端使用开口垫圈进行固定，这样在保证竖