1、編號：四川農業大學本科畢業論文（設計）（ 2014 屆）題 目：拖拉機變速箱撥叉加工工藝及專用鉆夾具設計院 別：機電學院 專 業：農業機械化及其自動化教育 姓 名：王斌 指導教師：_完成日期： 2014 年 4 月 10 日目錄摘要1引言2一、明確設計任務3二、零件分析3 2.1 零件的作用3 2.2 零件的工藝分析3三、 確定毛坯、繪制毛坯簡圖4 3.1.確定零件的生產類型4 3.2選擇毛坯生產類型4 3.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量4 3.3 繪制撥叉鑄造毛坯簡圖5四、工藝路線設計5 4.1 定位基準的選擇5 4.2 擬訂工藝路線5 4.3 加工設備及工藝裝備的選用7 4.4 加工

2、余量、工序尺寸和確定8 4.5 切削用量的計算9 4.6填寫工藝卡片15五、專用鉆夾具設計15 5.1確定工件定位方案，設計定位裝置15 5.2確定工件夾緊方案，設計夾緊裝置16 5.2確定工件導向方案，設導向緊裝置18 5.4夾具體設計19六、繪制夾具零件圖和裝配圖20結束語20參考文獻20四川農業大學本科畢業論文拖拉機變速箱撥叉加工工藝及專用鉆夾具設計機電學院 農業機械化及其自動化教育專業2010級 王斌指導教師：馬榮朝教授摘要：撥叉是拖拉機變速箱中的一個重要零件，本次設計是拔叉零件的加工工藝規程及鉆M8螺紋孔的專用夾具。在工藝設計過程中遵循“先基準后其他”“先主后次”等基本原則來對零件加

3、工精度予以保證，并經理論計算和誤差分析后，編寫出工藝卡片，。撥叉屬于叉架類零件，形狀不規則，因此，需要鉆M8螺紋孔需設計專用夾具，在對零件的加工工藝和精度要求進行仔細分析后，從實用性和經濟性出發，選用了合理的定位方案與加工工序，用solidworks繪制出夾具三維圖形并直接生成零件圖和裝配圖。關鍵詞：撥叉 加工工藝 鉆夾具 solidworksTractor gearbox fork processingtechnology and special fixturedesignAbstract: the fork is one of the important parts in machiner

4、y, the design is fork parts processing procedureand special fixtureM8 threaded hole drilling. In the design process to follow the "first base after theother" "after the first meeting of the main". The basic principle of the machining accuracy of parts shall be ensured, and the th

5、eoretical calculation and error analysis, write out the process card,. Fork to fork parts, irregular in shape, therefore,need to drill M8 threaded holes need to design special fixture, requirements on the processing technology and precision of the parts were carefully analyzed, from the point of vie

6、w of practicality and economy, the positioning scheme and the processing procedure is reasonable, draw the fixture 3D graphics and direct generation part drawings and assembly drawings with solidworks.Keywords :fork process drill fixture SolidWorks21引言 隨著科技的發展，機械制造與加工行業也正發生著巨大變化。機械加工離不開機床，而在機械制造過程中，

7、要加工零件首先要保證工件相對刀具保待正確的位置，機床夾具就是實現這一目的的裝置。對某些形狀不規則的零件需要設計鉆用夾具來保證加工精度、提高勞動生產率、降低生產成本，并且夾具也是實現生產過程自動化不可缺少的重要工藝裝備之一。由此可見，機床夾具在機械制造中占有舉足輕重的地位。顯而易見，機床夾具設計是我們農業機械化及其自動化專業學生的必備能力。 本次設計的是拖拉機變速箱撥叉零件的加工工藝及專用鉆夾具，此次設計通過分析工件的加工類型，技術要求后，擬定出可行的加工工藝路線，并設計出加工螺紋底孔的專用鉆夾具。在設計過程中，結合使用三維繪圖軟件SolidWorks和二維CAD1等繪圖軟件繪制出零件和工件的三

8、維模型與零件圖和裝配圖，此軟件的優點在于不需對標準零件進行建模，直接從標準零件庫調用即可，并可以用三維模型直接生成各種二維圖形，大大縮短了繪圖時間。一、明確設計任務 如圖1所示變速箱撥叉零件材料為QT140-17。生產批量為6000件，設計出該零件加工工藝及鉆M8-6H螺紋底孔的專用鉆床夾具。圖1 撥叉零件圖二、零件分析2.1 零件的作用變速箱撥叉是拖拉機中的一個重要零件。撥叉主要用于機械的操縱機構中，其主要作用是使變速齒輪滑移，從而實現換擋，以改變機械的運行速度。撥叉頭以的孔套在變速叉軸上，并用M8螺釘鎖緊，通過操縱機構給變速叉軸施加力，傳給撥叉，進而撥叉帶動變速齒輪在變速箱中滑移，從而實現

9、換擋操作，改變機械的運行速度2。2.2 零件的工藝分析 由零件圖1.1可知，其材料為QT140-17。眾所周知球墨鑄鐵有很高的高的強度、塑性、韌性、耐磨性、并且耐嚴重的熱和機械沖擊、耐高溫或低溫、耐腐蝕以及尺寸穩定性等3。從形狀上來分析，該撥叉屬于典型的叉架類零件。為了實現其工作時動作的準確性，同時為保證撥叉工作時叉腳受力均勻，撥叉頭軸孔與叉腳兩端面有垂直度要求，同時自身的平面度要求，因此要求具有較高的加工精度較高。叉腳兩端面是主要工作表面，需要頻與齒輪接觸，承受沖擊載荷，因此為了增強其強度和耐磨性，需要對該表面進行高頻淬火處理，以提高工件的使用壽命。為了準確地進行換擋操作，需要同時保證撥叉與

10、撥叉軸的相對位置準確，因此需要螺釘定位，螺紋孔的尺寸為。撥叉孔和螺紋孔的端面都是平面，確保了刀具與工件被加工表面的垂直，可以防止鉆頭加工過程中位置的偏移，從而保證孔的加工精度；該零件除主要工作表面是撥叉腳兩端面、變速叉軸孔有較高的精度要求，因此在工藝規程中應重點保證其精度。有形位要求的尺寸：腳兩端面對撥叉軸孔軸線的垂直度公差為0.05mm，撥叉叉腳平面度公差為0.08mm 。3、 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 3.1.確定零件的生產類型 由本題目可知：該零件的年產量為6000臺年，查機械加工工藝編制表5可知該零件生產類型為大批量生產4。3.2選擇毛坯生產類型由于該撥叉形狀不規則，同時為了提高工作效率

11、及保證工件質量，毛坯選用鑄件。3.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量撥叉機械加工余量及鑄造毛坯尺寸公差查機械加工工藝手冊表5-31可知5，其結果如表2.1所示。表2.1 撥叉機械加工余量及鑄造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸/mm機械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm撥叉頭兩端面11.6 ()44 ()撥叉角兩端面124.61.4 ()16.6()撥叉頭孔3.01.4 ()()3.3繪制撥叉鑄造毛坯簡圖6，如圖2.3所示圖2.3毛坯簡圖四、工藝路線設計4.1定位基準的選擇7 （1）粗基準的選擇 為了零件在后續加工中能實現基準重合，選擇孔的外圓和撥叉頭右端面作粗基準。這樣可以先加工出作為精基

12、準的孔和面。 （2）精基準的選擇 撥叉頭左端面是撥叉軸向方向上尺寸的設計基準,孔的軸線是撥叉腳兩端面設計基準。為了提高加工精度，減小裝夾時零件的變形，從“基準重合”角度出發，選用孔的軸線和撥叉頭左端面作為精基準。4.2 擬訂工藝路線 （1）確定各表面的加工方法 以圖紙標注公差精度等級和表面粗糙度為依據查機械加工工藝編制附表13確定內圓表面加工方案，查機械加工工藝編制附表14確定平面加工方案，結果如表4.1所示表4.1 撥叉零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差尺寸精度等級表面粗糙度加工方案備注撥叉角兩端面 mmIT10Ra3.2m粗銑半精銑精銑撥叉頭孔 IT7Ra1.6 m鉆擴鉸螺紋孔M8-6H

13、IT6Ra3.2 m鉆絲錐攻內螺紋撥叉頭兩端面mmIT10Ra6.3 m粗銑半精銑 （2）加工工序順序的安排8首先應按照“先粗后精”原則，先進行粗加工工序，后精加工；其次遵循“先基準后其他”原則，先加工精基準撥叉頭左端面和叉軸孔作為以后工序的精基準；最后按照“先主后次”原則，先加工主要表面撥叉頭左端面和叉軸孔mm和撥叉腳兩端面，后加工次要表面；毛坯鑄造成型后進行退火處理，以消除內應力，強化組織結構。叉腳兩端面需要長期承受沖擊載荷，所以在精加工之前進行局部高頻淬火，提高其耐磨性和抗沖擊載荷的能力。 （3）確定工藝路線9在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，擬定撥叉的工藝路線如表4.2所示。表4

14、.2 撥叉機械加工工藝路線工序號工序名稱工 序 內 容工藝裝備1鑄精密鑄造2退火熱處理-退火3銑以36外圓及右端面定位，粗銑撥叉頭左端面；調頭裝夾，以銑36外圓及左端面定位，粗銑右端面，半精銑右端面；以銑36外圓及右端面定位，半精銑左端面，保證尺寸高速鋼鑲齒銑刀、游標卡尺、專用夾夾具4鉆以36外圓及左端面定位，鉆、擴、鉸24H7孔至圖樣尺寸麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、游標卡尺、專用夾具5銑以24H7內孔及兩端面定位，粗銑、半精銑撥叉腳兩端面高速鋼鑲齒銑刀、游標卡尺、專用夾具6鉆鉆M8螺紋底孔麻花鉆、專用鉆夾具攻絲攻M8螺紋孔絲錐、專用夾具7劃線劃撥叉叉腳邊線，保證與R35豎直方向中心線平成60度夾角

15、8銑銑撥叉叉腳至劃線處高速鋼立銑刀、游標卡尺、專用夾具9熱處理撥叉腳兩端面局部高頻淬火10銑精銑撥叉腳兩端面，保證尺寸12高速鋼鑲齒銑刀、游標卡尺、專用夾具11檢驗按圖樣要求尺寸檢查各部尺寸及精度12入庫入庫4.3 加工設備及工藝裝備的選用撥叉為大批生產，為提高生產效率及零件精度，部分工序可以選用專用夾具。通過各加工表面的尺寸，選用的加工設備和工藝裝備如表4.3所示10。表4.3 加工設備及工藝裝備工序號工 序 內 容加工設備工藝裝備3粗銑半精銑撥叉頭兩端面立式銑床X51高速鋼鑲齒銑刀、游標卡尺、專用夾夾具4鉆、擴、絞24孔立式鉆床Z525麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、游標卡尺、專用夾夾具5粗、半精銑

16、撥叉腳兩端面立式銑床X51高速鋼鑲齒銑刀、游標卡尺、專用夾具6鉆、攻絲M8螺紋孔立式鉆床Z525麻花鉆、絲錐、專用鉆夾具7劃線鉗工臺8粗銑撥叉叉腳立式銑床X51高速鋼立銑刀、游標卡尺、專用夾夾具10精銑撥叉腳兩端面立式銑床X51高速鋼鑲齒銑刀、游標卡尺、專用夾夾具11檢驗百分表、游標卡尺4.4 加工余量、工序尺寸的確定 查機械加工工藝設計員手冊表5-31銑平面加工余量可確定撥叉頭端面和叉腳兩端面的加工余量，其具體加工余量如表4.4所示表4.3 平面加工工序尺寸及余量加工部位加工表面基本尺寸加工余量工序基本尺寸表面粗糙度撥叉頭端面粗銑撥叉頭兩端面41+1.5+1.51.541 6.3半精銑撥叉頭

17、兩端面40+0.5+0.50.540叉腳端面粗銑叉腳兩端面14.6+2+2214.63.2半精銑叉腳兩端面12.1+1.25+1.251.2512.1精銑撥叉腳兩端面12+0.05+0.050.0512 查機械加工工藝設計員手冊表5-21基孔制7級公差等級孔加工余量可知24H7孔鉆擴鉸時的工序尺寸，孔的加工余量及工序尺寸如表4.4所示表4.4 孔的加工工序尺寸及余量加工部位加工表面基本尺寸加工余量工序基本尺寸表面粗糙度24孔鉆孔22-2x22221.6擴孔23.8-0.9x20.923.8鉸孔24-0.1x20.1244.5 切削用量的計算 工序3 粗銑撥叉頭兩端面該工序分四個工步，工步1是以

18、右端面定位，粗銑左端面；工步2是以左端面定位，粗，工步3半精銑銑右端面，工步4半精銑銑左端面。由工步1、2和工步3、4所的加工余量相同，且在一臺機床上經一次走刀完成，所以工步1、2和工步3、4分別采用同樣的切削用量。 工步1 以36外圓及右端面定位，粗銑左端面機床：立式銑床X51(1) 背吃刀量 工步1的由于加工余量較少，背吃刀量=1.5mm (2) 進給量 查切削加工簡明實用手冊表8-95，銑床功率為5-10kW，按工藝系統剛性為中等條件選取，高速鋼鑲齒銑刀加工平面時的進給量0.10-0.15，該工序的每齒進給量=0.10mm/z(3) 銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 mm、齒數。查

19、切削加工簡明實用手冊表8-99確定銑削速度45-90m/min，取v=50m/min則 （r/min）查機械加工工藝編制附表39，取轉速=210rmin，故實際銑削速度（mmin） 當主軸轉速=210rmin時，每分鐘內銑刀相對于工件的位移=210（mmmin） 高速鋼鑲齒銑刀銑平面時基本加工時間 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) 注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次數為1次所以本工序基本加工時間t基=0.27min=16.2S輔助時間 與基本時間之間的關系為 =(0.150.2) ，取 =0.2，則本工序的輔助時間為=0.2X16.2=3.42s 工步

20、3 以36外圓及左端面定位，半精銑右端面(1) 背吃刀量 mm(2) 進給量 由本工序表面粗糙度Ra,6.3m，查切削加工簡明實用手冊表8-95高速鋼鑲齒銑刀加工平面時的銑床功率為5-10kW，按工藝系統剛性為中等條件選取，進給量0.10-0.15，該工序的每齒進給量=0.10mm/z(3)銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 mm、齒數，查切削加工簡明實用手冊表8-99確定銑削速度45-90m/min，取v=60m/min則 （r/min）查機械加工工藝編制附表39，取轉速=255rmin，故實際銑削速度（mmin）當主軸轉速=255rmin時，每分鐘內銑刀相對于工件的位移=255（mmm

21、in）高速鋼鑲齒銑刀銑平面時基本加工時間 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) 注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次數為1次所以本工序時間t基=0.22min=13.1S輔助時間 與基本時間之間的關系為 =(0.150.2) ，取 =0.2，則本工序的輔助時間為=0.2X13.1=2.62s工序4 鉆孔 工步1 鉆：(1)取=2mm。由工件材料為QT140-7、孔mm、硬質合金鉆頭，查切削加工簡明實用手冊表8-71硬質合金麻花鉆鉆銷鑄鐵的切削用量得，切削速度為4045，Vc=40m/min，進給量為0.20-0.26，取=0.20 mmr。則 （r/min）

22、(2)由本工序采用Z525型立式鉆床，查機械加工工藝編制附表39，取轉速=680rmin，故實際切削速度（mmin）當主軸轉速=680rmin時，t基=(1+l1+12)/(f×n)(min)其中=7.63mm,12取2mm,帶入數據得t基=21.62s輔助時間 =0.2，則本工序的輔助時間為=0.2X21.62=4.32s 工步2 擴：(1)取=0.9mm。由工件材料為QT140-7、擴孔鉆，查切削加工簡明實用手冊表8-84，硬質合金麻花鉆擴孔時的切削速度為12m/min，進給量為0.38-0.43，取=0.40 mmr。則 （r/min）(2)由本工序采用Z525型立式鉆床，查機

23、械加工工藝編制附表39，取轉速=195rmin，故實際切削速度（mmin） 當主軸轉速=195rmin時，本工序時間t基=(1+l1+12)/(fn)=40+7.63+2/0.4x195=0.63min=38.2s輔助時間 =0.2，則本工序的輔助時間為=0.2X38.2=7.64s 工步3 鉸：(1)由零件加工余量可知取=0.1mm。查機械加工工藝師手冊第二版表3.2-43，硬質合金鉸刀鉸孔時的削用量得，進給量為0.30-0.50mmr，取=0.5 mmr。切削速度為815m/min，取10m/min則 （r/min）(2)由本工序采用Z525型立式鉆床，查機械加工工藝編制附表39，取轉速=

24、140rmin，故實際切削速度（mmin） 當主軸轉速=140rmin時，本工序時間t基=(1+l1+12)/(f×n)=40+7.63+2/0.5x140=0.71min=42.54s輔助時間 =0.2，則本工序的輔助時間為=0.2X42.54=8.5s工序5 銑撥叉叉腳兩端面工步1粗銑撥叉叉腳左端面：機床：立式銑床X51 (1)背吃刀量 由加工余量選取可知，背吃刀量=2mm (2)進給量 查切削加工簡明實用手冊表8-95高速鋼鑲齒銑刀加工平面時的銑床功率為5-10kW，按工藝系統剛性為中等條件選取，進給量0.10-0.15，該工序的每齒進給量=0.10mm/z(3)銑削速度 由本

25、工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 mm、齒數。查切削加工簡明實用手冊表8-99確定銑削速度45-90m/min，取v=50m/min則 （r/min）查機械加工工藝編制附表39，取轉速=210rmin，故實際銑削速度（mmin）當主軸轉速=210rmin時，每分鐘內銑刀相對于工件的位移=210（mmmin） 高速鋼鑲齒銑刀銑平面時基本加工時間 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) 注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次數為1次所以本工序時間t基=0.425min=25.71S輔助時間 =0.2，則本工序的輔助時間為=0.2X25.7=5.14s 工步3半精銑撥叉叉腳左

26、端面 (1) 背吃刀量 mm(2) 進給量 由本工序表面粗糙度Ra,6.3m，查切削加工簡明實用手冊表8-95高速鋼鑲齒銑刀加工平面時的銑床功率為5-10kW，按工藝系統剛性為中等條件選取，進給量0.10-0.15，該工序的每齒進給量=0.10mm/z(3)銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 mm、齒數，查切削加工簡明實用手冊表8-99確定銑削速度45-90m/min，取v=60m/min則 （r/min）查機械加工工藝編制附表39，取轉速=255rmin，故實際銑削速度（mmin）當主軸轉速=255rmin時，每分鐘內銑刀相對于工件的位移=255（mmmin） 高速鋼鑲齒銑刀銑平面時基本

27、加工時間 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) 注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次數為1次所以本工序時間t基=0.353min=21.18S輔助時間 =0.2，則本工序的輔助時間為=0.2X21.18=4.23s工序6 鉆M8螺紋孔工步1鉆螺紋底孔：(1)背吃刀量 mm，查機械加工工藝編制附表27攻螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑可知麻花鉆直徑為6.7mm。查機械切削工藝參數速查手冊表9-12可知進給量f為0.18-0.22取f=0.2 查切削加工簡明實用手冊表8-71硬質合金麻花鉆鉆銷鑄鐵的切削用量得，切削速度為Vc=12m/min則 （r/min）(2)查機械加

28、工工藝編制附表39，機床為Z525，取主軸轉速=545rmin，故實際銑削速度（mmin）當主軸轉速=545rmin時，t基=(1+l1+12)/(f×n)(min)其中=3.28mm,12取2mm,帶入數據得t基=3s工步2 攻絲：(1)在攻絲時進給量f=p=1.25mm/r,查機械切削工藝參數速查手冊表3-22可知切削速度為5-10mmin取Vc=5m/min，則 （r/min）(2)查機械加工工藝編制附表39，機床為Z525，取主軸轉速=195rmin故實切削速度（mmin） (3)查機械制造設計基礎課程設計表5.39可知該工步=8mm，=2mm，mm；則該工序的基本時間s工序

29、8銑撥叉叉腳 (1)此工序由于背吃刀量較大，因此分為兩次走刀完成背吃刀量mm，本工序采用高速鋼立銑刀，直徑為16mm,齒數為4。查機械切削工藝速查手冊表4-29高速鋼立銑刀加工進給量0.08-0.14，該工序的每齒進給量=0.10mm/z(2)銑削速度 由本工序采用高速鋼立銑刀、 mm、齒數，查切削加工簡明實用手冊表8-99確定銑削速度45-90m/min，取v=45m/min 則 （r/min）查機械加工工藝編制附表39，取轉速=725rmin，故實際銑削速度（mmin） 銑削基本加工時間 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) ， 當主軸轉速=725rmin時，每分鐘內銑刀

30、相對于工件的位移=290（mmmin）注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次數為2次，所以本工序時間t基=2=9.4S工序10 精銑撥叉叉腳兩端面 工步1精銑撥叉叉腳左端面 (1) 由加工余量可知背吃刀量mm ，加工機床：為X51 (2) 進給量 由本工序表面粗糙度Ra,6.3m，查切削加工簡明實用手冊表8-95高速鋼鑲齒銑刀加工平面時的銑床功率為5-10kW，按工藝系統剛性為中等條件選取，進給量0.10-0.15，該工序的每齒進給量=0.13mm/z(3)銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 mm、齒數，查切削加工簡明實用手冊表8-99確定銑削速度45-90m/min，取v

31、=70m/min則 （r/min）查機械加工工藝編制附表39，取轉速=300rmin，故實際銑削速度（mmin）當主軸轉速=300rmin時，每分鐘內銑刀相對于工件的位移=390（mmmin） 高速鋼鑲齒銑刀銑平面時基本加工時間 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) 注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次數為1次所以本工序時間t基=0.353min=18S4.6填寫工藝卡片 加工工藝過程卡片和加工工序卡片如附表1-7所示五、專用鉆夾具設計由于撥叉形狀不規則，的螺紋孔不能直接加工，同時為了提高勞動生產率和保證零件的技術要求，鉆的螺紋孔需設計專用鉆床夾具。鉆M8的

32、螺紋孔需要先鉆底孔，底孔尺寸為螺紋底孔=公稱直徑減-螺距，即8mm-1.25mm=6.75mm,查表選用6.7mm的鉆頭11，材料為高速鋼，所用機床為Z525型立式鉆床。5.1確定工件定位方案，設計定位裝置由加工工序可知，加工撥叉螺紋孔時，距離36孔左端面的尺寸為mm。由于毛坯為精鑄件，工件上Ø24H7孔及兩端面已加工好，從基準的重合原則出發，選擇內孔和36左端面作為主要定位基準面，并以撥叉叉口內孔半圓面為定位基準面，以達到完全定位。定位元件選用長銷小端面和一菱形銷12，如圖2，長銷與工件孔配合，限制工件五個自由度，小端面與36左端面配合，限制。削邊銷與撥叉叉口內孔半圓面接觸限制。從

33、而實現工件的完全定位。定位孔與定位銷的配合尺寸取為。查機床夾具設計手冊13，選用的主定位銷型號為定位銷A30 f6X42，菱形銷型號為定位銷B25 f7X25GB 2204-1991 誤差分析：定位基準與工序基準重合，故只計算基準位置誤差，該項誤差等于孔銷的配合的最大間隙，即：查簡明公差標準應用手冊14可知孔上偏差為+0.021mm，下偏差為0，軸的上偏差為-0.020，下偏差為-0.033。所以=0.021（-0.033）=0.054mm。圖2 一面兩銷定位方案圖 5.2確定工件的夾緊方案，設計夾緊裝置 3.4.1選擇夾緊機構（1）夾緊裝置的一般要求15：夾緊力在夾緊過程中應能保持工件定位時

34、所獲得的正確位置，夾緊力的大小應適當，既能保證加工過程中工件不產生松動或振動，同時又要避免工件產生不適當的變形和表面損傷。夾緊裝置應操作方便、省力、安全。 夾緊力的作用點：根據工件的加工要求和工件自身的材料情況，確定夾緊力方向為與內孔軸線平行且水平向左，夾緊力作用點為左端面，經綜合考慮，采用快撤螺旋夾緊裝置16如圖3所示，此夾緊裝置具有結構簡單，可靠性高，工作效率高等特點。圖3 快撤螺旋夾緊裝置 2）切削力及夾緊力的計算 切削力的計算：查機械加工工藝師手冊表2-2-16可知加工QT140-17的鉆削切削力計算公式為F=419d查機械切削工藝參數速查手冊表9-12可知進給量f為0.18-0.22

35、取f=0.2,查表得=1，所以鉆削切削力F=419XX1=116N 所需理論夾緊力的計算：查機床夾具設計手冊p21可知工件以內孔定位時理論夾緊力查機床夾具設計手冊表1-2-1可知，取K=1x1.2x1x1x1.2x1.3x1x1=1.87，又當安全系數計算值小于2.5時取K=2.5,=F=201N帶入數據=112N查機床夾具設計手冊表1-2-11可知，點接觸的螺桿最大能產生23000N的夾緊力，因此該裝置滿足要求。5.3確定導向方案，設計導向裝置為了能提高工件加工質量，保證工件被加工孔的位置精度，并防止加工過程中刀具的偏斜，所以應用鉆套來引導刀具定位。鉆套安裝在鉆模板上，鉆套與工件之間留有一定

36、的排屑空間。鉆套高度H對其導向性能有直接影響，同時影響刀具與鉆套之間的摩擦情況。本工序要求對被加工孔依次進行鉆孔和攻絲2個工步的加工，以達到工序簡圖上規定的加工要求，同時，此零件為大批量生產，需要考慮鉆套的磨損情況，為便于更換，故選用可換鉆套作為刀具的導向元件，如圖4所示 。鉆套高度通常取，根據實際情況取mm=12mm。鉆套與工件之間，還應留有一定的排屑間隙，排屑空間隙不宜過大，通常取，根據實際情況取=8mm。查機床夾具設計手冊表2-1-162可知，選用鉆套型號為 鉆套查機床夾具設計手冊表2-1-174可知，選用鉆套用襯套型號為襯套A12X12GB 2263-1991鉆套與襯套采用配合，以便于

37、鉆套磨損后快速更換。襯套與鉆模版之間采用H7n6配合。圖4 導向裝置簡圖5.4夾具體設計 考慮夾具的剛度、強度和加工性質等要求，夾具體采用鑄造生產方式,材料為HT200。其三維模型圖如圖5所示根據夾具體結構尺寸的經驗數據可知，鑄造結構夾具體壁厚通常為8至25mm,結合本題考慮取底座為12mm，與鉆模版配合處為8mm，其余壁厚均取10mm。圖5 夾具體三維模型圖（1）夾具尺寸及技術要求 最大輪廓尺寸 190mm、90mm、162mm。 （2）確定定位元件之間的尺寸與公差 按照制定夾具公差的基本原則，夾具裝配圖上標注的各種公差一般取工件上相應公差的至，當工件無明確的形位公差要求時，夾具原件的幾何形形狀精度取0.03至0.05mm。長銷小平面與菱形銷中心距尺寸公差取工件孔與孔軸線尺寸公差的1/3，即標注尺寸為84土0.03。（3）定位元件與引導元件間的相互位置要求 由機床夾具設計手冊可知，凡與工件加工要求直接有關者，其位置誤差數值可按工件加工技術規定數值的1/2至1/5選取。根據工序簡圖上規定的被加工孔的加工要求，確定鉆套中心線與夾具體基準面A的垂直度公差取0.070。鉆套中心線對定位銷中心線的位置度公差取工件相應位置度公差值的1/3，即取為0.03mm。（4）定位元件與夾具體底面的位置要求 定位銷中心線與夾具體底面A的平行度公差