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1、課程名稱 設(shè)計課題 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 洛陽理工學(xué)院 課程設(shè)計說明書 機械制造技術(shù) 撥叉零件鉆鎖銷孔夾具設(shè)計 機械設(shè)計制造及其自動化 2015 年3 月12 日 課程設(shè)計任務(wù)書 機械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 學(xué)生姓名_班級—學(xué)號_ 課程名稱： 機械制造技術(shù) 設(shè)計題目 撥叉零件鉆鎖銷孔夾具設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容： 為撥叉零件鉆①8H7鎖銷孔 1. 裝配圖 1張 2. 零件圖 1張 3. 夾具體圖 1張 4. 課程設(shè)計說明書 1份 設(shè)計要求: 單件小批生產(chǎn)

2、設(shè)計（論文）開始日期 2015 年3 月2 日 設(shè)計（論文）完成日期 2015 年3 月13 日 指導(dǎo)老師 課程設(shè)計評語 機械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 學(xué)生姓名 班級—學(xué)號 課程名稱： 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 設(shè)計題目： 撥叉零件鉆鎖銷孔鉆床夾具設(shè)計 課程設(shè)計篇幅： 圖紙共3 張 說明書共15頁 指導(dǎo)老師評語： 指導(dǎo)老師 目錄 前言 1… 第1章零件的分析 2. 1.1 零件的作用 2. 1.2 零件的工藝分析 2. 1.3 設(shè)計準備工作 3. 第2章定位方案設(shè)計 5. 2.1 確定定位方案 5. 2.

3、2 選擇定位元件 5. 第3章 夾緊機構(gòu)設(shè)計 6. 第4章鉆孔導(dǎo)向裝置設(shè)計 7. 4.1 鉆套的設(shè)計 7. 4.2 鉆模板的設(shè)計 9. 第5章夾具體設(shè)計 01 第6章夾具裝配圖的繪制 11 6.1 制圖比例1:1 11 6.2 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體 11 總結(jié) 1.2 謝辭 14 參考文獻 16 機械制造技術(shù)課程設(shè)計是機械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)， 也是機 械設(shè)計與制造專業(yè)學(xué)生應(yīng)該學(xué)習的一門主要專業(yè)課。其目的在于： (1〕學(xué)習和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力，為 以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準備。 〔2〕為了開闊視

4、野，掌握執(zhí)照技術(shù)最新發(fā)展，開闊專業(yè)視野，培養(yǎng)復(fù)合型 人才，處進先進制造技術(shù)在我國的研究和應(yīng)用， “先進制照技術(shù)”以作為許多學(xué) 校的必修課程。為了提高學(xué)生綜合運用機械設(shè)計基礎(chǔ)及其他先修課程的理論知識 和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課程設(shè)計訓(xùn)練可以鞏 固、加深有關(guān)機械課設(shè)方面的理論知識。 〔3〕使學(xué)生具有運用標準、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。 零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進行加工。在加工中除了需要機 床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機床夾具。它們是機床和工件之間的連 接裝置，使工件相對于機床獲得正確的位置。 機床夾具的好壞將直接影響工件加 工表面

5、的位置精度。通常把確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程， 稱 為定位。當工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件 的既有位置遭到破壞，還應(yīng)該用一定的機構(gòu)或裝置將工件加以固定。使工件在加 工過程中保持定位位置不變的操作， 稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝 夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn) 效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過機床夾具 來實現(xiàn)的。機床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。 第1章零件的分析 圖1-1 撥叉三維圖 1.1 零件的作用 撥叉是變速箱的換檔機構(gòu)中的一個主要零件。撥叉頭以

6、①25mm孔套在變速 叉軸上，并用螺釘M8H7螺紋孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的 槽中。當需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱槽帶動 撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動 以改換檔位，從而改變速度。 1.2 零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為HT2O0該材料抗拉強度和塑性低，但鑄造性能和 減震性能好。該撥叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡單，屬典型的叉桿類零件。為實現(xiàn)換檔、 變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。為保證 撥叉在叉軸上有準確的位置，改換檔位準確，撥叉采用緊固螺釘定位。螺紋孔的 尺寸為M8H7撥叉

7、頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均 高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換檔時叉腳端面的接觸剛度； ①25mn孔和M8H亂的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔 的加工精度；另外，該零件除主要工作表面(撥叉腳兩端面、變速叉軸孔①25mm 其余表面加工精度均較低，不需要高精機床加工，通過銑削、鉆床、攻絲的粗加 工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高， 但也可以在正 常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來。 由此可見，該零件的 工藝性較好。 該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面和叉軸孔 ①25mm(H7)在設(shè)計工藝規(guī) 程時應(yīng)

8、重點予以保證。 圖1-2 撥叉零件圖 1.3 設(shè)計準備工作 （1） 、明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) 機床夾具是在機床上裝加工件的一種裝置，其作用是使工件相對機床和刀具 有一個正確的位置，并在加工過程中保持不變。它是夾具總體方案確定的依據(jù)之 一,它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動化程度。 由于本次設(shè)計為小批量生產(chǎn)，所以 夾具設(shè)計自動化要求不高，因而采用立式鉆床鉆削加工。 （2） 、加工方法 了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機床、刀具、切削用量、工步安排、工 時定額，同時加工零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、操作、估算夾緊力等方 面必不可少的。根據(jù)加工要求，本道工序的內(nèi)容是面上的孔，采用立式鉆床

9、鉆削 加工。 （3） 、熟悉工件零件圖 零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求。 本次加工其對加工平面，平行度，加工孔，垂直度等有一定的要求，由于零 件比較復(fù)雜，不成規(guī)則，故加工過程中需要用到復(fù)雜的夾具。 （4） 、定位基準的選擇 被加工工件屬于鑄造件，被加工孔前的孔和面以全部加工完畢。被加工孔 位于工件的最上端，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和已加工面和孔的分布情況先選擇使用 A 面進行定位，然后用 ①25mn孔B和①55圓弧孔C作為定位基準。 A 圖1-3 定位基準圖 第2章定位方案設(shè)計 2.1 確定定位方案 工件定位的目的是為了保證工件加工面與加

10、工面的設(shè)計基準之間的位置公 差（如同軸度、平行度、垂直度等）和距離尺寸精度。工件加工面的設(shè)計基準與 機床的正確位置是工件加工面與加工面的設(shè)計基準之間位置公差的保證； 工件加 工面的設(shè)計基準與刀具的正確位置是工件加工面與加工面的設(shè)計基準之間距離 尺寸精度的保證。所以工件定位時有以下兩點要求：一是使工件加工面的設(shè)計基 準與機床保持一正確的位置；二是使工件加工面的設(shè)計基準與刀具保持一正確的 位置。 定位的實質(zhì)：就是限制自由度。工件的六個自由度如果都加以限制了， 工件 在空間的位置就完全被確定下來了。 方案: 工件采用一面兩銷的方式進行定位，用A面進行定位可以限制一個自由度是 x，B孔進

11、行定位可以限制四個自由度分別是 y、 z、 y、 z，C孔進行定位可以 限制一個自由度是x 2.2 選擇定位元件 A面和B孔用固定式定位銷進行定位，C孔用可換式定位銷，為防止 C孔處 圖2-2 可換式定位銷三維圖 第3章夾緊方案設(shè)計 夾緊裝置的組成及基本要求： 一. 1.力源裝置：產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。 2. 中間傳力機構(gòu)：介于力源和夾緊元件之間傳遞力的機構(gòu)?？筛淖兞Φ姆?向、大小及實現(xiàn)自鎖。 3. 夾緊元件：最終執(zhí)行元件，與工件直接接觸。 二. 1.夾緊時不能破壞工件定位后的正確位置； 2. 夾緊力大小要合適，既要保證工件在夾緊過程中不移動、 不轉(zhuǎn)動、不

12、振動, 又不能使工件產(chǎn)生變形或損壞工件表面； 3. 夾緊動作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全； 4. 結(jié)構(gòu)緊湊，易于制造與維修。 方案： 采用復(fù)合圓偏心輪夾緊機構(gòu)  圖3-1 夾緊機構(gòu)三維圖 第4章鉆孔導(dǎo)向裝置設(shè)計 此次設(shè)計是鉆床專用夾具設(shè)計, 主要用于孔加工。為了便于確定刀具位置和 運動方向，應(yīng)在夾具上設(shè)計對應(yīng)的鉆孔導(dǎo)向元件 4.1 鉆套的設(shè)計 使用鉆床鉆孔，鉆頭的導(dǎo)向可采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換 鉆套和特殊鉆套等。 鉆套是引導(dǎo)刀具的元件，用以保證被加工孔的位置精度，并防止加工過程中 刀具的偏斜。由于工件知識被加工一個孔所以為了選用

13、快速鉆套能夠保證孔加工 的導(dǎo)向裝置，快速鉆套安裝在鉆套用襯套之中，鉆套用襯套安裝在鉆模板之上， 以便減少鉆模板的磨損，以提高夾具體的壽命，鉆套的安裝與外形如圖所示 快換鉆套 鉆套用襯套 圖4-1鉆套、鉆套用襯套三維圖 鉆套螺釘 圖4-2 鉆套裝配三維圖 定位銷 緊定螺釘 圖4-3 鉆套裝配圖 4.2 鉆模板設(shè)計 鉆模板用于安裝鉆套在鉆模上的位置。要求具有一定的強度和剛度，以防止 由于刀具變形而影響鉆套的位置精度和導(dǎo)向精度。鉆模板上有六個孔，一個用于 放置鉆套以對孔進行加工，一個用于鉆套螺釘固定，另外四個分別為兩個定位銷、 兩個緊定螺釘，鉆模板如圖所示：

14、 圖4-4 鉆模板三維圖 第5章夾具體設(shè)計 夾具體是整個夾具的基體和骨架，組成夾具的各個零件、機構(gòu)等都要安裝在 上面。 通過對夾具上各組成件的分布情況、零件的形狀、尺寸以及加工性質(zhì)的考慮， 我選擇鑄造裝配夾具體，鑄造裝配夾具體優(yōu)點是可鑄造出各種復(fù)雜形狀， 工藝性 好，并且具有較好的抗壓強度、剛度和抗振型?；谝陨戏治?，設(shè)計出本夾具的 夾具體如下圖所示： 圖 5-1 夾 具 體 三 維 圖 第6章 夾具裝配圖的繪制 6

15、.1 制圖比例1: 1 把工件視為透明體，用粗實線劃線畫出輪廓，畫出定位面、夾緊面和加工 的孔，無關(guān)表面可以省略。 6.2 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體 畫出定位元件和導(dǎo)向元件，按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件或機構(gòu)，必要時可用 雙點劃線畫出工件旋轉(zhuǎn)后夾具的輪廓， 畫出夾具體，其他元件或機構(gòu)，以及上述 各元件與夾具體的聯(lián)結(jié)，使夾具形成一體，標注必要的尺寸，配合和技術(shù)條件。 對零件編號，填寫標題欄和零件明細表。其中還要在定位，導(dǎo)向完成后進行定位 精度的驗算，在夾緊機構(gòu)完成后進行夾緊力的驗算， 以及重要的受力元件或機構(gòu) 的強度、剛度驗算。 圖6-1夾具體圖

16、 Eiwairfwn- M nL>-iL?FqM^*-li feHili Jp TiHv利，魚 ?m -吐 ?M>i-n . w 圖6-2 裝配圖 這次的夾具課程設(shè)計結(jié)束了，我從中學(xué)到了很多知識。通過這次課程設(shè)計實 訓(xùn)，使我對機械制造技術(shù)課程有了更進一步的了解， 對零件的生產(chǎn)加工也有了更 深層次的了解。這次設(shè)計是大學(xué)學(xué)習中最重要的一門科目， 它要求我們把大學(xué)里 學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來， 進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切

17、削 原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設(shè)計、機械制造 工藝學(xué)等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。 同時也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。 因此 本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、 基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本 次設(shè)計。 通過這次課程設(shè)計，我能夠熟練運用CAD Pro/E繪圖軟件，在這次課程設(shè) 計過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計和繪圖過程中也出現(xiàn)了各種各 樣的錯誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問題， 但我會繼續(xù)努力學(xué)習，來豐富自己的知識。 謝辭 機械制造技術(shù)課程設(shè)計是

18、一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 這次課程設(shè)計遇到了 不少麻煩，在老師、同學(xué)的幫助下和圖書館查閱資料，最終解決了困難。 感謝這次課程設(shè)計對自己的鍛煉，從而更好地發(fā)現(xiàn)自己的不足，并可以及時 改正。感謝設(shè)計過程中，XX等同學(xué)的幫助，讓我可以順利的完成這次設(shè)計。 在此，特別感謝我們的指導(dǎo)老師一一 XX老師在百忙之中給予我們作品的指 點與幫助。感謝她對我們的細心指導(dǎo)。 參考文獻 [1] 任小中，康紅艷,楊丙乾?機械制造技術(shù)基礎(chǔ)?武漢：科學(xué)出版社，2012. [2] 浦林祥?金屬切削機床夾具設(shè)計手冊 ?第二版?北京：機械工業(yè)出版社,1995. [3] 吳宗澤，高志，羅圣國，李威?機械設(shè)計課程設(shè)計手冊?第四版?北京：高等教育出 版社，2012? [4] 王先奎?機械制造工藝學(xué)?第二版?北京：機械工業(yè)出版社，2006. [5] 何永熹，武充沛?幾何精度規(guī)范學(xué)?第二版?北京：北京理工大學(xué)出版社出版社 2012. [6] 尚志清?機械制造基礎(chǔ)?第二版?北京：機械工業(yè)出版社，2011. [7] 戴曙?金屬切削機床?北京：機械工業(yè)出版社，1995. [8] 王昆，何小柏，汪信遠?機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計?高等教育出版社，2011.