機械工藝及夾具課程設計
離合器接合叉設計
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班級學號
學校完成日期
機械工藝及夾具課程設計任務書
一、設計題目
設計離合器接合叉槽夾具的設計，銑軸端鍵槽的專用夾具。
二、原始依據
1. 生產型別：成批生產；
2. 零件圖樣。
三、設計內容
1. 零件圖1張；
2. 毛坯草圖1張；
3. 制定零件的機械加工工藝規程，填寫機械加工工藝過程卡片及指定工序的機械加工工序卡片各1份。或填入機械加工工藝過程綜合卡片；
4. 設計指定的專用夾具，繪製夾具裝配總圖1張，繪製所設計夾具的大件零件圖1張；
5. 編寫設計說明書1份。
目錄一、零件的工藝分析及生產型別的確定3
二、加工方法的選擇及工藝路線的制定5
三、夾具方案的**5
四、工件的夾緊設計理論10
五、夾具設計13
六、夾緊裝置的設計13
七、對刀塊的設計13
八、夾具體與工具機連線部分與定位14
九、小結16
十、參考文獻17
離合器接合叉銑床夾具設計
一、零件的工藝分析及生產型別的確定
1.1 零件的作用
零件是離合器接合叉，該零件上的軸端是用於傳遞運動和轉矩。
軸的每乙個面都有粗糙度要求，因此每乙個面都需要加工，其中軸頸和鍵槽需要磨削，其他各台階面需要精車。
1.2 確定生產型別
根據設計任務書可知：成批生產。
1.3零件的工藝分析
零件的檢視正確、完整。公差及技術要求齊全。零件如圖1：
圖1.零件圖
根據零件圖的要求，軸端的每乙個都有粗糙度的要求，因此每乙個面都需要加工。零件的基準是軸的中心線，但是不能軸端麵沒有頂尖孔來實現定位。
二、加工方法的選擇及工藝路線的制定
2.1 定位基準的選擇
（1）根據零件圖紙的要求，零件的定位基準為軸的中心線。這樣可以保證相應的尺寸公差，圓度，跳動的精度要求。
（2）粗基準的選擇
按照粗基準的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應選擇不加工表面為粗基準，因此在粗車軸的左端各台階面和端麵時，選擇毛坯左端φ25mm軸段所在的中心線；在銑右端各台階面和端麵時，選擇φ19mm端所在的中心線。
（3）精基準的選擇
考慮要保證零件的加工精度，依據「基準重合」原則和「基準統一」原則，以軸的左右兩端面所打的頂尖孔作為定位精基準。
2.2 工藝路線的擬定
本零件的加工面比較多，用到的工具機有車床，銑床，鑽床，磨床。分析如下：
（1）軸端麵有粗糙度要求，因此粗車到相應的尺寸然後進行精加工；
（2）粗車軸端的右端台階面，留有餘量5mm；
（3）精車軸的左右各台階面，軸頸處留1.2mm的餘量，保證粗糙度為3.2。
三、夾具方案的**
3.1 夾具定位原件的設計
3.1.1 常用定位元件及選用
工件在夾具中要想獲得正確定位，首先應正確選擇定位基準，其次是選擇合適的定位元件。工件定位時，工件定位基準和夾具的定位元件接觸形成定位副，以實現工件的六點定位。用定位元件選用時，應按工件定位基準面和定位元件的結構特點進行選擇。
3.1.1.1工件以平面定位
（1）以面積較小的已經加工的基準平面定位時，選用平頭支承釘，以基準面粗糙不平或毛坯面定位時，選用圓頭支承釘，側面定位時，可選用網狀支承釘。
（2）以面積較大、平面度精度較高的基準平面定位時，選用支承板定位元件，用於面定位時用不帶斜槽的支承板，通常盡可能選用帶斜槽的支承板，以利清除切屑。
（3）以毛坯面，階梯平面和環形平面作基準平面定位時，選用自位支承作定位元件。但須注意，自位支承雖有兩個或三個支承點，由於自位和浮動作用只能作為乙個支承點。
（4）以毛坯面作為基準平面，調節時可按定位面質量和面積大小分別選用可調支承作定位元件。
（5）當工件定位基準面需要提高定位剛度、穩定性和可靠性時，可選用輔助支承作輔助定位元件，但須注意，輔助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新調整支承點高度，支承位置應選在有利工件承受夾緊力和切削力的地方。
3.1.1.2工件以外圓柱定位
（1）當工件的對稱度要求較高時，可選用v形塊定位。v形塊工作面間的夾角α常取60°、90°、120°三種，其中應用最多的是90°v形塊。90°v形塊的典型結構和尺寸已標準化，使用時可根據定位圓柱面的長度和直徑進行選擇。
v形塊結構有多種形式，有的v形塊適用於較長的加工過的圓柱面定位；有的v形塊適於較長的粗糙的圓柱面定位；有的v形塊適用於尺寸較大的圓柱面定位，這種v形塊底座採用鑄件，v形麵採用淬火鋼件，v塊是由兩者鑲合而成。
（2）當工件定位圓柱面精度較高時（一般不低於it8），可選用定位套或半圓形定位座定位。大型軸類和曲軸等不宜以整個圓孔定位的工件，可選用半圓定位座。
3.1.1.3工件以內孔定位
（1）工件上定位內孔較小時，常選用定位銷作定位元件。圓柱定位銷的結構和尺寸標準化，不同直徑的定位銷有其相應的結構形式，可根據工件定位內孔的直徑選用。當工件圓柱孔用孔端邊緣定位時，需選用圓錐定位銷。
當工件圓孔端邊緣形狀精度較差時，選用圓錐定位銷；當工件需平面和圓孔端邊緣同時定位時，選用浮動錐銷。
（2）在套類、盤類零件的車削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸定位，為了便於夾緊和減小工件因間隙造成的傾斜，當工件定位內孔與基準端麵垂直精度較高時，常以孔和端麵聯合定位。因此，這類心軸通常是帶台階定位面的心軸，當工件以內花鍵為定位基準時，可選用外花鍵軸，當內孔帶有花鍵槽時，可在圓柱心軸上設定鍵槽配裝鍵塊；當工件內孔精度很高，而加工時工件力矩很小時，可選用小錐度心軸定位。
綜上：正確定位，必須選對定位基準。
3.1.2 對定位元件的基本要求
（1）限位基面應有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度，才能保證工件的定位精度。
（2）限位基面應有較好的耐磨性。由於定位元件的工作表面經常與工件接觸和磨擦，容易磨損，為此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夾具的使用壽命和定位精度。
（3）支承元件應有足夠的強度和剛度。定位元件在加工過程中，受工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應有足夠的剛度和強度，避免使用中變形和損壞。
（4）定位元件應有較好的工藝性。定位元件應力求結構簡單、合理，便於製造、裝配和更換。
（5）定位元件應便於清除切屑。定位元件的結構和工作表面形狀應有利於清除切屑，以防切屑嵌入夾具內影響加工和定位精度。
在工件定位中有很多種不同的定位方法，比如，工件以平面定位，工件以圓孔定位，工件以外圓柱定位，工件以錐孔定位等定位方法等定位方法。這些定位方法適應在不同的場合，根據具體情況而定。本次夾具定位分析如下：
在加工本工序以前已加工過的表面有，a、b面看，k孔。可用a面支靠，k定位， k孔用削邊銷定位。
3.2自由度限制分析：
3.2.1常用定位元件所能限制的自由度
定位元件可按工件典型定位基準面分為以下幾類：
（1）用於平面定位的定位元件：括固定支承（釘支承和板支承），自位支承，可調支承和輔支承。
（2）用於外圓柱面定位的定位元件：括v形架，定位套和半圓定位座等。
（3）用於孔定位的定位元件：括定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷），圓柱心軸和小錐度心軸。
3.2.2定位誤差分析
六點定位原則解決了消除工件自由度的問題，即解決了工件在夾具中位置「定與不定」的問題。但是，由於一批工件逐個在夾具中定位時，各個工件所佔據的位置不完全一致，即出現工件位置定得「準與不准」的問題。如果工件在夾具中所佔據的位置不準確，加工後各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。
這種只與工件定位有關的誤差稱為定位誤差，用δd表示。
在工件的加工過程中，產生誤差的因素很多，定位誤差僅是加工誤差的一部分，為了保證加工精度，一般限定定位誤差不超過工件加工公差t的1/5～1/3，
即d≤(1/5～1/3)t1-1）
式中， δd——定位誤差，單位為mm；
t——工件的加工誤差，單位為mm。
零件如圖所示，此時工件限制的自由度分別是：①a面支靠，限制四個自由度。②b麵用夾緊定位，可限制乙個自由度，還有乙個自由度沒有限制。
③k孔選擇乙個削邊銷進行限制。六個自由度完全限制。
3.2.3定位誤差產生的原因
工件逐個在夾具中定位時，各個工件的位置不一致的原因主要是基準不重合，而基準不重合又分為兩種情況：一是定位基準與限位基準不重合，產生的基準位移誤差；二是定位基準與工序基準不重合，產生的基準不重合誤差。
由於定位副的製造誤差或定位副配合間所導致的定位基準在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準位移誤差，用δy表示。不同的定位方式，基準位移誤差的計算方式也不同。
如果工件內孔直徑與心軸外圓直徑做成完全一致，作無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上，如圖所示，心軸和工件內孔都有製造誤差。於是工件套在心軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導致這批工件的加工尺寸h中附加了工件定位基準變動誤差，其變動量即為最大配合間隙。
可按下式計算：
δy=amax-amin=1/2(dmax-dmin)=1/2（δd+δd1-2）
式中，δy——基準位移誤差單位為mm；
dmax——孔的最大直徑單位為mm；
dmin——軸的最小直徑單位為mm
δd——工件孔的最大直徑公差，單位為mm；
d——圓柱心軸和圓柱定位銷的直徑公差，單位為mm。
基準位移誤差的方向是任意的。減小定位配合間隙，即可減小基準位移誤差δy值，以提高定位精度。
離合器接合叉夾具設計說明書
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