前 言

　　撥叉是變速箱換擋機構中的一個主要零件，主要起換擋作用。如果撥叉槽口的配合尺寸精度不高時，滑移齒輪就達不到要求的定位精度，這樣滑移齒輪就不能很好地與其他齒輪進行正确有效的齧合，從而影響整個傳動系統的工作。本文将詳細介紹一款撥叉的鑽孔夾具。

　　一

　　零件的分析

　　加工零件：撥叉

　　加工位置：撥叉上M10mm，螺紋底孔Φ8.4mm

　　加工工藝要求：

　　加工表面

　　尺寸及偏差(mm)

　　公差及精度等級

　　M10螺紋孔

　　M10×1－7H

　　IT7

　　二

　　夾具的設計

　　2.1 确定定位方案，選擇定位元件

　　本工序加工要求保證的位置精度主要是槽中心與該孔中心線的距離和對稱度公差0.2。根據基準重合原則，以φ15孔，槽和叉口為定位基準，分别定位于定位心軸6，偏心輪8和偏銷3上。心軸限制四個自由度，偏心輪限制一個自由度，偏銷限制一個自由度，從而實現六點定位。

　　圖1 加工零件

　　2.2 确定夾緊機構

　　在裝夾工件時，先把工件放置在夾具的定位元件上，使它獲得正确的位置，然後采用一定的機構将它壓緊夾牢，以保證在加工過程中工件不會由于切削力、離心力、慣性力、重力等作用而産生移動或者振動，以至改變原來的位置。

　　通過手柄順時針轉動偏心輪，偏心輪上的對稱斜面進入工件槽内，在定位的同時将工件夾緊。由于鑽削力不大，故工作時比較可靠。

　　2.3 确定其它裝置和夾具體

　　夾具體是夾具的基礎件，夾具的其它各種元件，機構和裝置等要安裝在夾具體上，夾具體的形狀和尺寸取決于夾具各種裝置的布置及夾具與機床的連接，設計時應滿足以下基本要求：

　　①應有足夠的強度和剛度，在剛度不足的部位應設加強筋，使夾具能承受在加工過程中所産生的作用力而不至于變形和振動。

　　②結構簡單緊湊，重量輕，體積小。對不重要的部位可挖空以減輕重量。

　　③夾具在機床上的安裝應穩固和安全，重心要低。夾具在加工時所受外力和自身重力的作用點應在夾具體的安裝基面内。

　　④便于切屑的排除，防止加工時切屑積聚影響工件的正确定位。

　　⑤具有良好的結構工藝性，包括毛坯鑄造、機械加工和裝配的工藝性。

　　⑥盡量采用标準化、系列化的元件或結構，或選用一些标準化的零部件來組合成夾具體，縮短設計制造周期。

　　▲ 夾具體的設計應當通盤考慮，使上述各部分通過夾具體聯系起來，形成一套完整的夾具，因為是在立式鑽床上使用，夾具安裝在工作台上可直接用鑽套找正，并用壓闆固定，故隻需要在夾具體上留出壓闆壓緊的位置即可，又考慮到夾具的剛度和安裝的穩定性，夾具體底面設計成周邊接觸的形式。

　　圖2 夾具模型圖

　　2.4總體結構的分析

　　該夾具有如下特點：

　　①夾具體采用整體鑄件結構，剛性較好。為保證鑄件壁厚均勻，内腔掏空，為減少加工面，各部件的結合面處設置鑄件凸台。

　　②定位心軸6和定位防轉偏銷1均安裝在夾具體的立柱上，通過夾具體上的孔與底面的平行度來保證心軸與夾具底面的平行度要求。

　　③為了便于裝卸零件和鑽孔後進行攻絲，夾具采用了鉸鍊式鑽模闆結構。鑽模闆是用銷軸3采用基軸制裝在模闆座7上，翻下時與支撐釘5接觸，以保證鑽套的位置精度，并用鎖緊螺釘2鎖緊。

　　④鑽套孔對心軸的位置，在裝配時，通過調整模闆座來達到要求。在設計時，提出了鑽套孔對心軸線的位置度要求Φ0.04mm來調整達到此要求後，在模闆座與夾具體上配鑽鉸定位孔、打入定位銷時使之位置固定。

　　⑤偏心輪裝在其支座中，安裝調整夾具時，偏心輪的對稱斜面的中心與夾具鑽套孔中心線保持3.1±0.03mm的要求，并在調整好後打入定位銷使之固定。

　　⑥夾緊時，通過手柄順時針轉動偏心輪，使其對稱斜面楔入工件槽内，在定位的同時将工件夾緊。由于鑽削力不大，故工作可靠。

　　圖3 整體裝夾效果圖

　　三

　　 計算分析

　　3.1定位誤差的分析

　　在選擇定位基準時，均選擇的是工序基準，根據基準重合誤差也為零，但是還存在基準位移誤差。

　　▲ 綜上可得差在該工序尺寸制造公差0.5mm的0.2-0.33，即在0.1-0.17mm之内，此定位方案可行。

　　3.2 對夾緊力的分析

　　左側夾緊力的作用點選擇撥叉的上下兩處，如夾具裝配圖所示，方向與重力方向相同。

　　▲ 在确定了夾緊力的大小和方向後，還需要合理确定夾緊力的大小，夾緊力若不足，就會使工件在加工過程中産生位移并容易引起震動，夾緊力過大又會造成工件或夾具不應有的變形或表面損傷，因此，應該對夾緊力進行計算。

　　四

　　夾具的使用說明

　　使用時先将夾具體裝夾在車床工作台上，夾具體底面的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作台上有一正确的安裝位置，然後用四爪卡盤夾緊，以利于車削加工。

　　安裝工件時，松開輔助支承上的壓緊螺釘，松開壓闆上的螺母将壓闆取下，然後将工件裝上，放上壓闆，擰緊螺母對軸箱體上下兩處進行夾緊。當完成夾緊後，調節輔助支承，來增加工件剛度，減小切削變形。

　　在對工件進行裝夾時，由于底面的定位塊是對稱設計的，工件重量比較大，所以裝夾工件時可以正裝，也可以反裝，這就大大節省了裝夾工件所用時間，為工件的裝夾帶來方便，提高了生産效率。

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