编号：
四川农业大学本科毕业论文（设计）
（2014 届）
题目：拨叉专用钻夹具设计
院别：机电学院
专业：农业机械化及其自动化教育
姓名：王斌
指导教师：（签名）
完成日期：2014 年 4 月10 日
拨叉专用钻夹具设计
机电学院农业机械化及其自动化教育专业王斌
指导教师：马荣朝教授
摘要：拨叉是在汽车等机械中的一个重要零件，拨叉属于叉架类零件，形状不规则，因此，需要设计专用夹具，此次设计的是螺纹孔M8的专用钻夹具。在对零件的加工工艺和精度要求进行仔细分析后，从实用性和经济性出发，选用了合理的定位方案，画出结构简图，并经理论计算和误差分析后，用solidworks绘制出三维图形直接生成零件图和装配图。
关键词（中文）：拨叉钻夹具solidworks
Abstract: special fixture fixture of the design for the processing of the shifting fork threaded hole. Because of the shifting fork parts for mass production, and the drilling precision thread have higher requirements, in order to facilitate the production, ensure the quality, improve the efficiency of the design. In machining process and precision of the parts were carefully analyzed, from the point of view of practicality and economy, the reasonable positioning scheme, and by theoretical calculation and error analysis, draw three-dimensional graphics generation part drawings and assembly drawings with solidworks. Keywords : fork drill fixture SolidWorks
前言
机械制造离不开机床，而在机械制造过程中，要加工零件首先要保证工件相对刀具保待正确的位置，机床夹具就是实现这一目的的装置。机床夹具的主要作用是保证机械加工质量、提高劳动生产率、降低生产成本，是实现生产过程自动化不可缺少的重要工艺装备之一。因此，机床夹具在机械制造中占有很重要的地位。显而易见，机床夹具设计是我们农业机械化及其自动化专业学生的必备能力。
此次设计通过分析工件的加工类型，工艺要求后，设计出加工螺纹孔的专用钻夹具。在设计过程中，结合使用三维绘图软件SolidWorks绘制出零件和工件的三维模型，此软件的优点在于不需对标准零件进行建模，直接从标准零件库调用即可，并可以用三维模型直接生成各种二维图形，大大缩短了绘图时间。
第一章明确设计任务
如图1所示拨叉零件材料为QT140-17。毛坯为精铸件，生产批量为6000件，设计钻M8-6H螺纹底孔的钻床夹具。（工件上?24H7孔及两端面已加工好）
图1
第二章零件分析
2.1 零件的作用
拨叉是汽车和车床机中的一个重要零件。拨叉主要用于机械的操纵机构中，其主要作
用可分为两种：第一种是使变速齿轮滑移，从而实现换挡，以改变机械的运行速度。拨叉头以724H φ的孔套在变速叉轴上，并用M8螺钉锁紧，通过操纵机构给变速叉轴施加力，传给拨叉，进而拨叉带动变速齿轮在变速箱中滑移，从而实现换挡操作，改变机械的运行速度；第二种是作为推动分离轴承的工具，从而实现发动机力的传递与断开。
2.2 零件的工艺分析
由零件图1.1可知，其材料为QT140-17。众所周知球墨铸铁有很高的高的强度、塑性、韧性、耐磨性、并且耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。
从形状上来分析，该拨叉属于典型的叉架类零件。为了实现其换挡动作的准确性，拨叉轴孔724H φ与变速叉轴有形位公差要求，因此要求具有较高的加工精度较高。叉脚两端面在工作中需拨动齿轮，需要承受较大的冲击载荷，因此为了增强其强度和耐磨性，需要对该表面进行高频淬火处理，硬度为50～60HRC ，同时为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，提高工件的使用寿命，拨叉脚两端面对拨叉轴孔724H φ轴线的垂直度公差为0.05mm ，并且拨叉叉脚自身的平面度公差为0.08mm 。为了准确地进行换挡操作，需要同时保证拨叉与拨叉轴的相对位置准确，因此需要螺钉定位，螺纹孔的尺寸为H M 68-。
拨叉孔724H φ和螺纹孔H M 68-的端面都是平面，确保了刀具与工件被加工表面的垂直，可以防止钻头加工过程中位置的偏移，从而保证孔的加工精度；该零件除主要工作表面是拨叉脚两端面、变速叉轴孔724H φ有较高的精度要求，螺纹孔H M 68-相对724H φ也有垂直度要求，因此在工艺规程中应重点保证其精度。其余表面加工精度均较低，通过普通的加工手段后即可以达到技术要求。
需要保证的精度要求：加工拨叉螺纹孔H M 6-8时，螺纹孔的轴线对孔724H φ孔的轴线垂直度公差为0.20mm 。拨叉脚两端面对拨叉轴孔724H φ轴线的垂直度公差为
0.05mm 。 拨叉叉脚平面度公差为0.08mm 。
第三章 专用钻夹具设计
由于拨叉形状不规则，H M 6-8的螺纹孔不能直接加工，同时为了提高劳动生产率和保证零件的技术要求，钻H M 6-8的螺纹孔需设计专用钻床夹具。钻M8的螺纹孔需要首先钻底孔，底孔尺寸为螺纹底孔=公称直径减-螺距，即8mm-1.25mm=6.75mm,查表选用6.7mm 的钻头，材料为高速钢，所用机床为Z525型立式钻床。
3.1.确定零件的生产类型
由本设计题目可知：拨叉零件的年产量为6000台／年，因此拨叉的生产类型为大批量生产。
3.2、确定工件定位方案，设计定位装置
由加工工序可知，加工拨叉螺纹孔H M 6-8时，孔的轴线对孔724H φ的轴线垂直度公差为0.20mm ，距离?36孔左端面的尺寸为01.014±mm 。由于毛坯为精铸件，工件上?24H7孔及两端面已加工好，从基准的重合原则出发，选择724H φ内孔和?36左端面作为主要定位基准面，并以拨叉叉口50φ内孔半圆面为定位基准面，以达到所要求的定位精准度。
定位元件选用长销小端面和一菱形销，如图2，长销与工件724H φ孔配合，限制工
件五个自z y z y ，,,由度，小端面与?36左端面配合，限制x 。削边销与拨叉叉口50φ内
孔半圆面接触限制x 。从而实现工件的完全定位。定位孔与定位销的配合尺寸取为
6724f H φ。
查机床夹具设计手册，选用的主定位销型号为定位销A30 f6X42，菱形销型号为定位
销B25 f7X25GB 2204-1991
3.3误差分析
定位基准与工序基准重合，故只计算基准位置误差，该项误差等于孔销的配合的最大间隙，即：MIN MAX JW DW D D -=?=?查简明公差标准应用手册可知孔上偏差为+0.021mm ，下偏差为0，轴的上偏差为-0.020，下偏差为-0.033。所以MIN MAX JW DW D D -=?=?=0.021—（-0.033）=0.054mm 。
图2 一面两销定位方案图
3.4确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置
3.4.1选择夹紧机构
(1)夹紧力的方向：
夹紧力的方向应有利于定位，而不能改变工件定位时所占的正确位置，因此一般要求夹紧力垂直于主要定位基准面、并且应与工件刚度高的方向一致从而有利于减少工件的变形。
(2)夹紧力的作用点：
为了减少零件的变形，夹紧力的作用点应正对定位元件或位于定位元件所形成的支撑面内，夹紧力的作用点应位于工件刚度高的部位，夹紧力的作用点还应尽量靠近加工表面
使夹紧稳固可靠。
在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：
①安全性夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止意外伤及夹具操作人员。
②手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。
③夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。
④手动夹紧机构应操作灵活、方便。
内根据工件的加工要求和工件自身的材料情况，经综合考虑，夹紧力方向为与7
24H
孔轴线平行且水平向左，夹紧力作用点为?36左端面。同时采用螺旋夹紧机构利用螺母的松紧来控制夹紧力，通过查机械设计手册表2-1-72选用固定手柄压紧螺钉，其型号为螺钉AM16X100GB 2162-1991。此夹紧机构操作方便灵活，结构简单，成本低廉。其机构如图所示
图3 固定手柄压紧螺钉
3.4.2切削力及夹紧力的计算
十字头工艺规程及夹具设计内容详细拨叉的建模与 加工仿真 《机械制造与自动化》毕业设计题目：CA6140车床拨叉加工工艺夹具设计
目录 目录 (1) 摘要 (2) 1.绪论 (3) 1.1课题背景及意义 (5) 1.2CA6140型普通车床简介 (6) 1.3夹具的发展趋势 (7) 1.4拨叉的加工工艺 (8) 1.5小结………………………………………………………… 2.拨叉C的加工工艺规程设计 (8) 2.1零件的分析 (9) 2.1.1零件的作用……………………………………………… 2.2确定生产类型 (9) 2.3确定毛坯 (9) 2.3.1确定毛坯种类 2.3.2确定铸件加工余量及形状 2.3.3绘制铸件零件图 2.4工艺工程设计 (10) 2.4.1选择定位基准 2.4.2制定工艺路线 2.4.3选择加工设备和工艺设备
2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 2.5确定切削用量及基本尺寸 (10) 2.6小结 3.铣床专用夹具设计 (10) 3.1铣床夹具 (11) 3.11铣床夹具的主要类型 (11) 3.12铣床夹具设计要点 (11) 3.2夹紧装置 (12) 3.2.1夹紧装置的组成 (12) 3.2.2对夹紧装置的基本要求 (12) 3.2.3夹紧力的作用点及其方向 3.2.4基本夹具结构 3.3夹具的设计 3.4.1定位基准的选择 3.4.2制定夹具方案 3.4.3夹具元件的选择 3.4.4定位元件的选择 3.5小结 4.结论 (13) 5.致谢 (13) 6.参考文献 (14)
一．拨叉的三维建模 采用SolidWorks2008完成拨叉的三维建模的过程如下： 1.绘制圆柱 首先，选择“前视基准面”进入草图绘制界面，以原点为圆心绘制直径为Φ的圆，如图1所示。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸40 mm 凸体/基体”，输入拉伸长度为85mm，如图2所示。 图1 图2 2．建立拨叉的外轮廓 选择“右视基准面”进入草图绘制界面，绘制如图3所示的草图，并添加相关的尺寸约束和几何约束。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸凸体/基体”，选择“两侧对称”，拉伸长度为40mm如图4所示。 图3 图4 3．建立拨叉的花键 选择拨叉的圆柱端面进入草图绘制界面，绘制如图5所示的直径为mm Φ 22 的圆。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸切除”，选择“完全贯穿”，如图6所示。
毕业设计说明书 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 陕西国防工业职业技术学院
目录 第一部分工艺设计说明书 (1) ………… 第二部分第14号工序夹具设计说明书……………………………………………………………………… 第三部分第11号工序刀具设计说明书……………………………………………………………………… 第四部分第11号工序量具设计说明书……………………………………………………………………… 第五部分毕业设计体会………………………………………………………………………………………… 第六部分参考资料……………………………………………………………………………………
第一部分工艺设计说明书 1.零件图工艺性分析 1.1零件结构功用分析 零件名称为拨叉，材料为QT600-3 主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。 1.2零件技术条件分析 A、平面：自由公差保证尺寸74、16的厚度，保证14级精度，粗糙度为 Ra6.3。 保证尺寸14的厚度，保证8级精度，表面粗糙度Ra3.6. B、钻孔和镗孔：钻孔￠20H8保证内壁粗糙度Ｒa1.6 。并以￠20 H8为基准镗￠113H8的孔。保 证内壁粗糙度Ra6.3。此外还保证两孔的中心轴线为1140 . 5.0 1.3零件结构工艺性分析 图示拨叉（见附表1），结构较复杂。刚性好，主要表面为平面和孔，其尺寸精度和粗糙度较低。 工艺性较好。 2.毛坯选择 2.1毛坯类型 零件材料为QT600-3、考虑到零件的形状较复杂，铸铁具有成型容易，可加工性能良好、吸震性好，成本低等优点。因此选用铸铁。，公差等级为CT8。因零件为中批生产、考虑到经济合理性选用金属型铸造。 2.2毛坯余量确定 由于零件为中批量生产，故毛坯精度取普通级。又因为铸造选用金属型铸造。查表12-7得毛坯各尺寸余量为：顶面、侧面为8mm。低面为6mm。 2.3毛坯－零件合图草图 见附表2 3．机加工工艺路线确定 3.1加工方法分析确定 孔：￠20H8 Ra1.6 钻(IT12、Ra12.5)-扩（ IT10、Ra6.3）-铰（IT8、Ra1.6）￠113H9 Ra6.3 粗镗（IT12. Ra12.5）-半精镗（IT9. Ra6.3） ￠136H14 Ra3.2 粗镗（IT12. Ra12.5）-半精镗（IT10. Ra3.2 面： 35H14 Ra3.2 粗铣（IT12. Ra12.5）-精铣(IT10. Ra3.2) 74H14 Ra3.2 粗铣（IT12. Ra12.5）-精铣(IT10. Ra3.2) 3.2加工顺序的安排（宋体、加黑、小四） ……（宋体、五号）工艺流程图
机械课程设计 说明书 课程名称：机械课程设计 作业题目：机械拨叉夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机制5班 姓名： 学号： 指导教师： 2013 年 12月 21 日
山西大同大学课程设计说明书 目录 设计清单 (03) 设计内容 (03) 原始资料 (03) 一、零件分析 (04) （一）零件的作用 (04) （二）零件的工艺分析 (04) 二、工艺规程设计 (05) （一）确定毛坯制造形式 (05) （二）基面的选择 (05) （三）制定工艺路线 (06) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (08) 三、确定切削用量及基本工时 (10) 四、夹具设计 (15) （一）任务的提出 (15) （二）定位方案及定位装置的设计计算 (15) （三）夹紧方案及装置的设计计算 (18) 参考文献 (21) 设计清单： 1、零件图 1张 2、零件毛坯图1张 3、机械加工工艺过程综合卡片1套 4、夹具设计1套 5、课程设计说明书1套
凌金锋拨叉831007夹具设计 设计内容： （1）画零件图 （2）绘制毛坯图 （3）填写机械加工工艺过程综合卡片 （4）选择夹具设计方案 （5）绘制某一工序夹具草图及零件图 （6）编写课程设计说明书 原始资料：拨叉零件图831007，生产纲领为5000件/年。
山西大同大学课程设计说明书 一、零件分析 (一) .零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔语操作机构相连，下方的φ55半孔则是用于所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力波动下方的齿轮变速。两件铸为一体，加工时分开。 （二）.零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，和适合磨削，为此以下是拨叉需要加工表面以及加工表面之间的位置要求。 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小头孔φ22mm以及与此孔相通的φ8mm的锥孔、M8螺纹孔； 3.大头半圆孔φ55mm； 位置要求： 小头孔上端面与小头空中心线的垂直度误差为0.05mm，打孔的上下断面与小头孔的中心线的垂直度误差为0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后依次作为粗基准，采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规加工工艺均可保证。
课程设计 机械制造工艺学课程设计拨叉钻孔的专用夹具设计 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 机电及自动化学院 2015年01 月26 日
课程设计 目录 前言................................................................................................................................................................ (1) 设计任务 (2) 1零件的工艺分析 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2零件的使用要求基本分析 (3) 1.3零件的工序特点 (3) 2.定位方案选择 (4) 2.1定位方案分析 (4) 2.1.1定位方案a (4) 2.1.2定位方案b (4) 2.2定位方案确定 (5) 3.夹紧方案选择 (5) 3.1夹紧方案 a (6) 3.2夹紧方案 b (6) 3.3夹紧方案确定 (6) 4夹具具体结构 (6) 4.1定位元件 (6) 4.2夹紧机构 (7) 4.3导向机
构 (7) 4.3.1钻模体机构 (7) 4.3.2.钻套的选择 (8) 4.3.3钻套高度的选择 (8) 4.3.4排屑间隙 (9) 5.定位误差 (9) 5.1定位误差分析 (9) 5.2定位误差计算 (9) 6夹紧力计算 (10) 6.1切削力计算 (10) 6.2实际所需夹紧力计算 (10) 6.3夹紧力校核.......................................................................................................................................... 11 7夹具精度分析与计算 (12) 8夹具总装 (12) 总结................................................................................................................................................................ .. (14) 参考文献 (1) 5 课程设计 前言 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了实习的基础上进行的一个教学环节。也是大学本科里的最后一次课程设计。这次设计为了使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺夹具问题。让我们初步具备设计一个中等复杂程度零件的机械加工工艺所需的夹具设计的能力，也是
拨叉加工工艺及夹具设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二〇年六月
摘要 此次设计是对拨叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，特别的对于加工大头孔、槽和钻小头孔斜面小孔的工序中，选一面两销的定位方式，并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。 关键词拨叉，加工工艺，专用夹具，设计 I
攀枝花学院毕业设计ABSTRACT ABSTRACT This design is to dials forks the components the processing craft and the jig design, its components are the forging, has the volume to be small, components complex characteristic,Because the surface is easier than the hole to process, when formulation technological process, first the machined surface, then processes other take the surface as the datum,In which various working procedures jig all uses the unit clamp, special regarding processes the big end of hole, the trough and drills the capitellum hole incline eyelet in the working procedure, Chooses locate mode which two sells at the same time, and operates the simple manual clamp way clamp, its organization design is simple, the convenience also can satisfy the request. Key words：Dials the fork, the processing craft, unit clamp, design II
课程设计示例及相关内容讲解 图2-1、图2-2分别为某拖拉机用拨叉零件的零件图和三维图样。已知：零件材料为45钢，重量为4.5kg，年产量Q=8000台/年，m=1件/台。试为该拨叉零件编制工艺规程。
第一节 零件的工艺分析及生产类型的确定 一、 零件的作用 该拨叉应用在某拖拉机变速箱的换档机构中。拨叉头以30mm φ孔套在变速叉轴上，并用销钉经8mm φ孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。 该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨 叉脚两端面、叉轴孔0.021 030(7)mm H φ+和锁销孔00.0158mm φ-，在设计工艺规程时应 重点予以保证。
二、 零件的技术要求 1.示例 该拨叉的全部技术要求列于表2-1中。 该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48~58HRC ；为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔 0.021030mm φ+的垂直度要求为0.1mm ，其自身的平面度为0.08mm 。为保证拨叉在叉 轴上有准确的位置，改换档位准确，拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为 00.0158mm φ-，且锁销孔的中心线与叉轴孔中心线的垂直度要求为0.15mm 。 综上所述，该拨叉件的各项技术要求制定较合理，符合该零件在变速箱中的功用。 2.相关内容讲解——分析零件的技术要求 对零件的技术要求进行分析，应包括以下内容： 1） 掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。 2） 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法和拟定工艺路 表2-1 拨叉零件技术要求表
831008拔叉夹具设计 一、零件的生产纲领： 中批量生产，5000件/年， 二、本夹具的功用： 本套夹具用在拔叉加工的以下工序： 工序15：以Ф20 mm 的下表面为精基准，粗铣Ф20 mm、Ф50 mm的上表面。 工序20：以Ф20 mm 的下表面为精基准，精铣Ф20 mm、Ф50 mm的上表面，保证其粗糙度为3.2 um。 三、夹具的原理： 利用一组共两块V形块支承两个Ф20mm孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在Ф72mm 的上表面，以消除3个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。用螺栓和弹簧来达到V形快完全顶紧工件的目的，防止其松动。 四、夹具设计： 1、基准的选择： 由分析可知，待加工表面Ф20mm的上端面以及Ф50mm的上下端面都尚未加工的Ф20mm的内孔之间有着较高的位置垂直度的要求，而在铣削Φ20mm上端面之前下端面已经进行铣削。综合考虑，在进行铣削Φ20mm上端面这道工序时，以下端面为主要的定位基准，利用一个固定V形块和一个活
动V 形块进行夹紧定位，消除三个自由度，再在底面用一个支撑板消除三个自由度，以便达到所需的定位要求。 2、 切削力及夹紧力的计算 （1）刀具 选用W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀。 由《机械手册》查得公式： F F F F F F W e z p n q d z u a y f X a C F 0= 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《切削手册》，取刀具直径do=80mm 。选择刀具前角γo ＝＋5°后角αo ＝8°，副后角αo ’=8°，刀齿斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,过渡刃Kr ε=30°,副刃Kr ’=5°过渡刃宽b ε=1mm 。 查表9.4-8得其中：修正系数，=γK 1.0，=F C 30，=F q 0.83，=F X 1.0，=F y 0.65, =F u 0.83, =p a 8,z =24, =F W 0 所以，根据公式和数据可以算出F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数K ：=1K 为基本安全系数1.5，=2K 为加工性质系数1.1 ，=3K 为刀具钝化系数1.1，=4K 为断续切削系数 1.1
郑州轻院轻工职业学院 专科毕业设计（论文） 题目变速箱拔叉钻孔夹具设计 学生姓名姚祥 专业班级自动化101班 学号 院（系）机电工程系 指导教师(职称)周平（高级讲师） 完成时间 2012 年 变速箱拔叉钻孔夹具设计
摘要 本次设计是车床变速箱中拔叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。此拔叉零件的结构较为复杂，其加工的地方主要是孔和平面。本设计先加工孔后加工面。将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证它们的加工精度。基准选择以拔叉右面的最大的平面作为粗基准，来加工中间的通孔，然后以此加工过的孔作为精基准。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工时是用镗床镗孔。最后以这两个孔为基准，分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔。整个加工过程选用了钻床、铣床和镗床。工件在机床上定位夹紧选用专用夹具，夹紧方式为手动夹紧，夹紧可靠，操作方便。因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词：加工工艺，定位，夹紧，专用夹具
Abstract This design is a lather gearbox in the fork parts of the processing order of the processes and some special fixture design. This fork parts of the structure is more complex, the processing of the place is the main hole and plane. The design of first hole processing surface. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages to ensure their accuracy. Datum selection to fork the largest plane as a benchmark, to the processing of intermediate through hole, and then the processed hole as the precise basis. The main processing procedure arrangement is the first center hole locating and processing the top plane and the plane and the two plane of large hole, again with center hole positioned at the lower end of the big hole processing. While processing is to use the boring machine boring. Finally in the two hole as a reference, respectively, on the right side of the groove and the top surface of the processing thread bottom hole. The whole process selection of drilling, milling and boring machines. Workpiece positioning in machine tool selection of special clamping fixture, clamping means for manually clamping, clamping reliable, convenient operation. Therefore, high production efficiency, suitable for large quantities, assembly line processing. To meet the design requirements. Key words: process, positioning, clamping, special fixture
目录 1、零件的分析 .............. 错误!未定义书签。 １.1 零件的作用............. 错误!未定义书签。 1.２零件的工艺分析?错误!未定义书签。 1．３位置要求：............. 错误!未定义书签。２、工艺规程设计?错误!未指定书签。 2.1确定毛坯的制造形式 ....... 错误!未指定书签。 2.2 基面的选择?错误!未定义书签。 2.2.1 粗基准的选择:?错误!未指定书签。 2.2.２精基准的选择：..... 错误!未定义书签。 2.３制定工艺路线?错误!未定义书签。 2.3.1 工艺路线方案一：.... 错误!未定义书签。 2.３.２工艺路线方案二?错误!未指定书签。 2.3．3 工艺方案的比较及分析错误!未定义书签。 ２.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:错误!未定义书签。 3、确定切削用量及基本工时 ...... 错误!未指定书签。 3.１工序Ⅰ?错误!未定义书签。 3.2工序Ⅱ ................... 错误!未定义书签。 3．３工序Ⅲ.................. 错误!未指定书签。
3.4工序Ⅳ ................... 错误!未定义书签。 3.5工序V .................... 错误!未指定书签。 3.6工序Ⅴ?错误!未指定书签。 3.７工序Ⅵ?错误!未定义书签。 3．8工序Ⅷ?错误!未指定书签。 4、夹具设计?错误!未定义书签。 4.１问题的提出............... 错误!未指定书签。 4.2夹具设计 ................. 错误!未指定书签。 ４．2．1定位基准选择..... 错误!未指定书签。 4．2.2切削力及夹紧力计算?错误!未指定书签。 4.2.3定位误差分析........ 错误!未定义书签。参考文献：?错误!未指定书签。
序言 机械制造工艺学课程设计是我们学完大学全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的，机械制造工艺与机床夹具课程教学的一个不可缺少的辅助环节。它是我们全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践，对于培养我们编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，为以后搞好毕业设计和去工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。 本次课程设计培养了我们综合运用机械制造工艺学及相关专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。让我们初步具备设计保证加工质量的高效、省力、经济合理的专用夹具的能力。掌握从事工艺设计的方法和步骤，为学生今后进行毕业设计和去工厂从事工艺与夹具设计打下良好的基础。 由于能力有限，设计有许多不足之处，恳求各位老师给予指教。
一 零件的分析 (一) 零件的作用 众所周知，现在的机床有许多半自动控制的，这类机床能实现有级调速，靠的是拨叉拨动从动装置而实现。本工艺学课程就是针对CA6140车床的拨叉而设计的，此零件的结构如图所示。它安装在机床齿条的末端，调速时扇形齿由人工拨动，使齿条左右移动，此时拨叉拨动从动装置末端的轴套也作左右移动，从而使得转换齿轮的啮合，达到调速的目的。零件有花键，可以保证零件使用时不发生转动。零件工作时所受的载荷主要是两槽在花键孔方向上的载荷。 (二) 零件的工艺分析 CA6140的拨叉共有两组加工表面，现分述如下： 1. 以右端面为基准的加工表面 这组加工表面包括：mm 012.0018+宽槽内外表面至该基准面的距离，槽mm 03.008+内表面至基准面的距离。 2. 以mm 25φ花键孔为中心的加工表面 这组加工表面包括：mm 28.0022+φ孔，mm 023.0025+φ六齿方齿花键孔，以及2× 15°倒角。mm 012.0018+和mm 03.008+槽上下表面。 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可先加工右端面，然后借助专用夹具加工另外的表面。 二 工艺规程设计 (一) 确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，灰铸铁，考虑到机床经常要变速和该零件的表面要求、产量、经济性等因素，决定选用铸造。由于零件年产量为2000件，达到中批量生产水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用金属型浇注铸造，这从生产率、保证加工精度上考虑，也是可行的。 (二) 基面的选择
华北科技学院毕业设计论文 变速箱拨叉零件加工工艺及夹具设计 2011届机械工程系系 专业机械制造及自动化 学号 020********* 学生姓名张杨 指导教师李海涛 完成日期 2012 年 6月 25日
摘要 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程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，它在我们的大学生活中占有重要地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未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、解决难题的能力，为今后参加工作和专业建设打下一个良好的基础。 通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等，并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，恳请老师给予批评和指导。 关键词拨叉、工艺、设计、夹具
目录 摘要 (2) 题目及附件 (3) 序言 (5) 第一章零件分析 1.1零件的作用 (6) 1.2零件的工艺分析 (6) 1.3确定零件生产类型 (7) 第二章确定毛坯绘制毛坯简图 2.1选择毛坯 (8) 2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (8) 2.3绘制拨叉锻造毛坯简图 (9) 第三章工艺规程设计 3.1定位基准的选择 (10) 3.2拟订工艺路线 (10) 3.3加工设备及工艺装备的选用 (13) 3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定 (14) 3.5切削用量的计算 (17) 第四章专用钻床夹具设计 4.1夹具设计任务 (23) 4.2拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图 (23) 4.3绘制夹具装配总图 (25) 4.4夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 (25) 第五章致谢 (29) 第六章参考文献 (30)
目录: 前言 (2) 一、零件的工艺分析以及生产类型的确 (3) （一）零件的用途 (3) （二）零件的技术要求 (3) （三）审查零件的工艺性 (3) （四）确定零件的生产类型 (4) 二、确定毛坯、绘制毛坯简图 (4) (一)选择毛坯 (4) （二）确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (4) 三、拟定拨叉工艺路线 (5) （一）定位基准的选择 (5) （二）表面加工方法的确定 (5) （三）加工阶段的划分 (6) (四）工序的集中与分散 (6) (五)工序顺序的安排 (6) （六）确定工艺路线 (7) 四、机床设备及工艺装备的选用 (8) （一）机床设备的选用 (8) （二）工艺装备的选用 (8) 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (8) 六、切削用量、时间定额的计算 (10) （一）切削用量的计算 (10) （二）时间定额的计算 (14) 七、夹具的设计 (22) （一）问题的提出 (22) （二）夹具的设计 (22) 八、课程设计总结 (23) 参考文献 (24)
前言 “机械制造技术基础课程设计”是机械类专业重要的实践教学环节，旨在培养学生设计“机械加工工艺规程”和“机床卡具”的工程实践能力。 机械制造工艺规程课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、一部分专业课进行的。大学两年半年来对机械相关知识学习的一次总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 通过本次课程设计，我们应该得到下述几方面的锻炼： 1、能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。 2 、提高机械结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 、学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 由于能力有限，本课程设计尚有很多不足之处，希望老师给予指导。
课程设计报告 课程名称：机械制造工程学课程设计 报告题目： CA6140拨叉831003夹具设计学生姓名： 所在学院：机械工程学院 专业班级： 学生学号： 指导教师： 2014 年9 月25 日
机械制造工程学课程设计任务书
摘要 本次设计是车床变速箱中拔叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。此拔叉零件的结构较为复杂，其加工的地方主要是孔和平面。本设计先加工孔后加工面。将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证它们的加工精度。基准选择以拔叉右面的最大的平面作为粗基准，来加工中间的通孔，然后以此加工过的孔作为精基准。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。最后以这两个孔为基准，分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔。整个加工过程选用了钻床、铣床和拉床。工件在机床上定位夹紧选用专用夹具，夹紧方式为手动夹紧，夹紧可靠，操作方便。因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词：加工工艺，定位，夹紧，专用夹具
ABSTRACT This design is a lather to become soon an appropriation for inside pulling out fork spare parts processing craft rules distance and some work prefaces tongs design.This pull out the construction of the fork spare parts than for complicacy, its the place that process is a peaceful in bore primarily.This design processes after processing first the bore.Process with flat surface the clear and definite dividing the line the bore the coarseness processes to process with the nicety the stage to guarantee their process the precise degree.The basis choice to pull out rough basis of conduct and actions of the biggest flat surface of the right in fork, process the in the center in general use bore, then be used as the precise basis with the bore that processed.Processing primarily work preface arrangement is first to process a flat surface with the center bore fixed position with the right side flat surface and below big bore of two flat surface, again with center bore the fixed position processes the big bore that carry down.While processing is to use the boring machine boring bore.Regard these two bores as the basis finally, process the right-hand slot respectively with the thread bottom bore of the a.Whole processes the process chose to use to the drill machine, miller with the boring machine .The tongs chooses to use the appropriation tongs, clipping tight way as to move to clip tight, clip tight and dependable, operation convenience.Therefore produce the efficiency higher, be applicable to the large quantity measures, the flowing water is on-line to process.Can satisfy the design request. Keywords Process the craft，Fixed position，Clip tight，Appropriation tongs
济南大学 机械工程学院 机械制造技术基础课程设计 设计者：对着太阳呓语 拨叉加工工艺及M8螺纹孔钻床夹具设计
机械制造专业课程设计任务书 题目：设计变速箱拨叉零件的机械加工工艺 规程及钻锁销孔钻床夹具 内容：（1）零件图 l张（2）毛坯图 l张 （3）机械加工工艺规程卡片 1套 （4）钻锁销孔钻床夹具装配图及零件图1套 （5）课程设计说明书 1份 原始资料：拨叉零件图1张（见附图1）； 生产纲领为8000台／年(每台一件)； 每日l班。 指导教师 系、部、室主任 教学院长 2013 年 6 月2 0 日
第1章 零件分析 1.1 零件的作用 拨叉是拖拉机变速箱的换档机构中的一个主要零件。拨叉头以24φmm 孔套在变速叉轴上，并用螺钉经H M 68-螺纹孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。 1.2 零件的工艺分析 由零件图1.1可知，其材料为45钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。 该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48～58HRC ；为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔021 .00 24+φmm 的垂直度要求为0.05mm ，其自身的平面度为0.08mm 。为保证拨叉在叉轴上有准 确的位置，改换档位准确，拨叉采用紧固螺钉定位。螺纹孔的尺寸为H M 68-。 拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；021 .00 24+φmm 孔和H M 68-孔的端面均为平面，可以 防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面(拨叉脚两端面、变速叉轴孔021 .00 24+φmm ，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床、攻丝的 粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。 该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面和叉轴孔021 .00 24+φmm(H7)，在设计工艺规程时应重点予以 保证。
燕山大学 课程设计说明书 题目拨叉”机械加工工艺规程及 铣叉口两端面”夹具设计
学院（系）： 年级专业： 学号：学生姓名: 指导教师: 教师职称:
燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：基层教学单位：机械系 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。年 月日
第1章零件的分析 ................................. 1 ........ 零件的功用及结构分析.......................... ....... 零件的工艺分析.............................. ：：.T ... 第2章拨叉零件机械加工工艺规程设计 ..................... 1… 毛坯的选择.................................. ?????1... 基准的选择.................................. ???1..... 工艺路线的拟定.............................. .......... 231表面加工方法及加工方案的确定 .................. ：2 232加工顺序的确定 ............................. ?3 …… 加工余量、工序尺寸及其公差的确定.................. ???M?… 切削用量及工时定额的确定....................... ??????5?… 第3章铣叉口两端面工序夹具设计 ........................ :???￡???任务的提出.................................. ?????6... 定位方案及定位装置的设计计算..................... ?????7 ??… 321定位方案的确定 .............................. 7…… 定位误差的分析计算 ........................... .7 ..... 夹紧方案及装置的设计计算....................... :????7?…… 夹紧方案的确定 ........................... ?7..... 夹紧力大小的分析计算 ........................ ：8 .... 夹具操作及维护简要说明?8 第4 章小结??8 参考文献??10 附录I机械加工工艺过程卡片 ......................... ::--:?????????11附录U 机械加工工序卡片................ :: .......... ??12-
洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称机械制造技术 设计课题拨叉零件钻锁销孔夹具设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 姓名 学号 2015 年 3 月 12 日
课程设计任务书 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名班级学号 课程名称：机械制造技术 设计题目：拨叉零件钻锁销孔夹具设计 设计内容： 为拨叉零件钻Φ8H7锁销孔。 1．装配图1张 2．零件图1张 3.夹具体图1张 4. 课程设计说明书1份 设计要求： 单件小批生产 设计（论文）开始日期 2015年 3 月 2 日 设计（论文）完成日期 2015年 3 月 13 日 指导老师
课程设计评语 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名班级学号 课程名称：机械制造技术基础 设计题目：拨叉零件钻锁销孔钻床夹具设计 课程设计篇幅： 图纸共 3 张 说明书共 15 页指导老师评语： 年月日指导老师
洛阳理工学院课程设计 目录 前言 (1) 第1章零件的分析 (2) 1.1 零件的作用 (2) 1.2 零件的工艺分析 (2) 1.3 设计准备工作 (3) 第2章定位方案设计 (5) 2.1 确定定位方案 (5) 2.2 选择定位元件 (5) 第3章夹紧机构设计 (6) 第4章钻孔导向装置设计 (7) 4.1 钻套的设计 (7) 4.2 钻模板的设计 (9) 第5章夹具体设计 (10) 第6章夹具装配图的绘制 (11) 6.1 制图比例1:1 (11) 6.2 定位、夹紧、导向，夹具体 (11) 总结 (12) 谢辞 (14) 参考文献 (16)
前言 机械制造技术课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械设计与制造专业学生应该学习的一门主要专业课。其目的在于：（1〕学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 〔2〕为了开阔视野，掌握执照技术最新发展，开阔专业视野，培养复合型人才，处进先进制造技术在我国的研究和应用，“先进制照技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高学生综合运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课程设计训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 〔3〕使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。当工件定位后，为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坏，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具在生产中应用十分广泛。