變速器換擋叉加工工藝及鉆M10螺紋底孔夾具設(shè)計(jì)3【三維UG建?！?三維UG建模,變速器,換擋,加工,工藝,M10,螺紋,底孔,夾具,設(shè)計(jì),三維,UG,建模 論 文（設(shè) 計(jì)）任 務(wù) 書 課程編號(hào) J1410018 課程名稱 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) 周數(shù) 3 實(shí)施地點(diǎn) 科技樓設(shè)計(jì)室 班級(jí) 機(jī)制1051～4 人數(shù) 160 起止時(shí)間 2008.6.23～7.11 形式 √集中 □分散 指導(dǎo)教師 趙侖、譚光宇等 論文 （設(shè)計(jì)） 進(jìn)度 安排 6.23 6.24～6.25 6.26～6.28 6.30～7.2 7.3 7.4～7.7 7.8 7.9～7.10 7.11 上午10：30指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)。明確設(shè)計(jì)任務(wù)， 閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書和指導(dǎo)書，收集、借閱有關(guān)資料、手冊(cè)。 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，畫出零件圖；確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡(jiǎn)圖。 制定機(jī)械加工工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)。 選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量。 畫出毛坯圖，填寫工藝過(guò)程卡，填寫工序卡。 確定夾具設(shè)計(jì)方案，選擇定位元件，計(jì)算所需夾緊力，選擇夾緊方案。 繪制夾具裝配圖。 繪制夾具零件圖。 整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 答辯、評(píng)定成績(jī)。 具體設(shè)計(jì)方法、步驟見 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》和教材《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》。 另外主要參考書目： 1．機(jī)床專用夾具圖冊(cè) 2．機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 3．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 4．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 5．實(shí)用機(jī)械加工手冊(cè) 論文 （設(shè)計(jì)） 內(nèi)容 一、設(shè)計(jì)題目與要求 變速換擋叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)。年產(chǎn)量為5000件（大批生產(chǎn)），零件由指導(dǎo)教師指定。（零件參考圖附后） 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1．對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖； 2．確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡(jiǎn)圖； 3．制定零件的機(jī)械加工工藝路線，填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡； 4．對(duì)指定工序，選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫工藝過(guò)程卡； 5．對(duì)指定工序進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫夾具裝配圖； 6．對(duì)夾具的一個(gè)零件設(shè)計(jì)零件圖； 7．編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。 要求 設(shè)計(jì)工作要求提交： 1．零件圖 1張（A4～A3） 2．毛坯圖 1張（A4～A3） 3．機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 1張 4．機(jī)械加工工序卡 1張 5．夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張（A1～A0） 6．夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張（A4～A1） 7．課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份，（參考廣東海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫格式） 注：本表按自然班填寫。于動(dòng)員時(shí)發(fā)給學(xué)生。不夠紙請(qǐng)另附頁(yè)。 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 設(shè)計(jì)題目： 變速器換擋叉 零件的 機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生：__ _________ 學(xué)號(hào)：__200511411106_________ 班級(jí)：___機(jī)制1051________ 指導(dǎo)教師： ___________ 2008年 7 月 4 日 廣東海洋大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 零 件 號(hào) 零件名稱 001 變速器換擋叉 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 1 熱處理——正火 正火機(jī) 2 粗銑換擋叉腳兩端面 立式銑床 X51 專用夾具 鑲齒面銑刀 100JB/T7954-1999 游標(biāo)卡尺 3 叉口內(nèi)側(cè)面 立式銑床 X51 專用夾具 直柄立銑刀 8GB/T6117.1-1996 游標(biāo)卡尺 4 熱處理——叉腳兩端面局部淬火 淬火機(jī) 5 半精銑叉腳兩端面 立式銑床 X51 專用夾具 鑲齒面銑刀 100JB/T7954-1999 游標(biāo)卡尺 6 鉆-擴(kuò)-鉸Φ15.8內(nèi)孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀 100JB/T7954-1999 14GB/T1438.1-1996 專用鉸刀 卡尺，塞規(guī) 7 校正叉腳 鉗工臺(tái) 手錘 8 粗銑叉頭平臺(tái)外表面 立式銑床 X51 專用夾具 直柄立銑刀 15GB/T6117.1-1996 游標(biāo)卡尺 9 粗銑叉頭凸臺(tái)兩端面 立式銑床 X51 專用夾具 直柄立銑刀 15GB/T6117.1-1996 游標(biāo)卡尺 10 銑叉頭凸臺(tái)槽 立式銑床 X51 專用夾具 直柄立銑刀 8GB/T6117.1-1996 游標(biāo)卡尺 11 鉆叉頭凸臺(tái)半圓 立式鉆床 Z525 專用夾具 直柄立銑刀 專用鉆頭 游標(biāo)卡尺 12 鉆螺紋底孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 麻花鉆 8.4GB/T6135.2-1996 游標(biāo)卡尺 4.51s 13 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 塞規(guī)，百分表，卡尺等 14 中檢 15 攻螺紋 銑床 X51 專用夾具 細(xì)柄機(jī)用螺紋絲錐 M10 檢驗(yàn)螺釘 16 清洗 清洗機(jī) 17 終檢 塞規(guī)，百分表，卡尺等 班級(jí) 機(jī)制1051 姓名 編制日期2007。7.3 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 001 零件圖號(hào) 01 共 1 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 變速器換擋叉 零件名稱 變速器換擋叉 第 1頁(yè) (工序圖) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 11 鉆螺紋底孔Φ8.4 35鋼 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 5176 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 X-10A 鉆床專用夾具 無(wú) 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 0 4.51 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削速度 (m/min) 進(jìn)給量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 進(jìn)給次數(shù) 工時(shí)定額 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆螺紋底孔 直柄麻花鉆 960 24 0.20 4.2 1 4.25 0.65 廣東海洋大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械系 班級(jí) 機(jī)制1051 姓名 編制日期 08-7.3 零件號(hào) 材料 35鋼 編制 日期 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 零件類型 變速器換檔叉 毛坯重量 指導(dǎo) 生產(chǎn)類型 毛坯種類 模鍛件 審核 工序 安裝 工步 工序說(shuō)明 工序簡(jiǎn)圖 機(jī)床 夾具或輔助夾具 刀 具 量 具 走刀次數(shù) 走刀長(zhǎng)度 ㎜ 切削深度㎜ 進(jìn)給量㎜/z 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度 m/min 工時(shí)定額（min） 基本時(shí)間 輔助時(shí)間 工作地服務(wù)時(shí)間 1 1 1 2 3 4 鉆孔 擴(kuò)15.5孔 粗鉸孔 精鉸孔 轉(zhuǎn)塔車床 專用夾具 麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 鉸刀 卡 尺 1 1 1 1 55 49 50 50 7.5 0.25 0.1 0.05 0.2 ㎜/r 0.5 mm/r 0.07 mm/r 0.07 mm/r 300 195 195 195 14.13 5.652 9.61 9.61 0.92 0.5 3.67 3.66 Ⅱ 1 1 粗銑叉口兩內(nèi)側(cè)面 臥式銑床 專用夾具 硬質(zhì)合金立銑刀 卡 板 1 50 2 0.15 450 56.52 0.16 2 1 1 粗銑16x56兩側(cè)面 臥式銑床 專用夾具 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 卡 板 1 70 2 0.08 165 20.7 0.31 2 1 1 粗銑叉口前后兩側(cè)面 臥式銑床 專用夾具 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 卡 板 1 55 2 0.08 37.5 26.5 0.93 3 1 1 2 3 4 切槽 粗銑16.5x14.5面銑11x9.65 銑16.5x42.9面 臥式銑床 專用夾具 切槽刀 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 卡 板 1 1 1 1 55 25 40 55 2 2 2 2 0.15 0.08 0.08 190 165 165 165 8.35 20.7 20.7 20.7 0.38 0.11 0.18 0.25 3 1 1 精銑叉口兩內(nèi)側(cè)面 臥式銑床 專用夾具 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 卡 板 1 50 0.2 0.08 115 14.4 0.31 3 1 1 精銑16x56兩側(cè)面 臥式銑床 專用夾具 高速立銑刀 卡 板 1 70 0.2 0.08 115 14.4 0.43 4 1 1 粗銑叉口前后兩側(cè)面 臥式銑床 專用夾具 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 卡 板 1 55 0.2 0.08 29.5 20.8 1.23 4 1 1 精銑16.5x42.9面 臥式銑床 專用夾具 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 卡 板 1 55 0.2 0.08 115 14.4 0.34 4 1 1 攻螺紋M6x1-H7 M6絲錐 1 27 5 1.25 r/min 190 5.97 1.43 武漢科技學(xué)院 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) CA10B 產(chǎn)品型號(hào) CA10B（解放汽車） 共 1 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 變速器換擋叉 零件名稱 心軸 第 1 頁(yè) 材料牌號(hào) 35鋼 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 每毛坯件數(shù) 4000 每臺(tái) 件數(shù) 備注 2.6kg 工 序 號(hào) 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 鑄造 鑄造毛坯 2 粗銑 粗銑Φ15、Φ50上，下端面 立銑X51 專用夾具 ? 3 鉆擴(kuò)孔 鉆、擴(kuò)Φ15孔 立鉆Z525 專用夾具 ? 4 粗鏜 粗鏜Φ50孔，以D1為定位基準(zhǔn) 臥鏜T616 專用夾具 ? 5 銑斜肩 銑斜肩，以D1和T2為定位基準(zhǔn) 立銑X51 專用夾具 ? 6 精銑 精銑Φ15上，下端面 立銑X51 專用夾具 7 粗鉸 粗鉸Φ15孔，以T2外圓為基準(zhǔn) 立鉆Z525 專用夾具 8 精鉸 精鉸Φ15孔，以Φ32外圓為基準(zhǔn) 立鉆z518 專用夾具 ? 9 精銑 精銑Φ50端面，以D1為基準(zhǔn) 立銑x51 專用夾具 10 半精鏜 半精鏜Φ50孔，以D1做定位基準(zhǔn) 臥鏜T616 專用夾具 11 鉸孔 ?鉸Φ8錐孔，以T1和零件中線為基準(zhǔn) ? ? 立鉆Z525 專用夾具 12 鉆孔 鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準(zhǔn) 立鉆Z525 專用夾具 ? ? 標(biāo) 記 處 數(shù) 更改 文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo) 記 處 數(shù) 更改 文件號(hào) 簽 字 日 期 設(shè)計(jì)（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期） 2009.04 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 序言 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉： 1 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 2 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。 目 錄 ? ? 一、設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………………………………3 ? 二、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型………………………………………3 ? 三、零件的分析……………………………………………………………3 ? 四、確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀…………………………4 ? 五、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………………………………….5 ? 1、定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………...5 ? 2、工件表面加工方法的選擇………………………………………………5 ? 3、制定工藝路線…………………………………………………………...6 ? 4、確定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸,設(shè)計(jì)、繪制毛坯圖…………..6 ? 5、確定切削用量、基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間) ………………………………...7 ? 六、夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 8 ? 1、設(shè)計(jì)要求………………………………………………………..……….8 ? 2、夾具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算……………………………………………………8 ? 3、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明………………………………. ……….8 4、夾具操作簡(jiǎn)要說(shuō)明………………………………. …………………….9 七、總結(jié)…………………………………………………………………….10 八、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………….11 ? 《一》零件作用及設(shè)計(jì)任務(wù)： 該換擋叉應(yīng)用在汽車變速箱的換擋機(jī)構(gòu)中。叉頭以Φ15.8孔套在變速叉軸上，并以螺釘經(jīng)M10孔與叉聯(lián)結(jié)，叉腳夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過(guò)叉頭的槽帶動(dòng)換擋叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，叉腳撥動(dòng)雙聯(lián)變速齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)改變檔位，從而改變汽車的行駛速度。 《二》計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型： 變速換擋叉年產(chǎn)量5000，設(shè)其備品率為3%，機(jī)械加工廢品率為0.5%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Qn(1+3% )×（1+0.5% )=5000×1(1+3%)×（1+0.5%)=5176(件/年)。 換擋叉重量3kg，查1-3屬于輕型零件，由表1-4知，該換擋叉生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。 《三》換擋叉技術(shù)要求 加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra 形位公差（mm） 叉腳兩端面 5.90 -0.15 IT12 6.3 叉口兩內(nèi)側(cè)面 5.1+0.1 0 IT12 6.3 Φ15.8內(nèi)孔 15.8+0.043 +0.016 IT8 3.2 M10螺紋孔 M10×1 IT7 叉頭凸臺(tái)兩端面 9.650 -0.25 IT12 6.3 叉頭平臺(tái)外表面 IT13 6.3 叉頭平臺(tái)凸面 11 IT13 12.5 叉頭下表面 IT13 12.5 該變速器換擋叉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于典型得叉桿類零件。為實(shí)現(xiàn)換擋、變速得功能，其叉軸孔和變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求高。叉腳兩端面在工作中需承受沖擊載荷，為增強(qiáng)耐磨性，采用局部淬火，硬度為180HBS左右，為保證換擋叉換擋時(shí)叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面與孔Φ15.8垂直度要求為0.15mm。換擋叉用螺釘定位，螺紋孔為M10。 綜上所述，該零件得各項(xiàng)技術(shù)要求制訂較合理，符合在變速箱中得功用。 《四》審查換擋叉得工藝性 分析零件圖可知，該換擋叉叉腳兩端面厚度薄于連接的表面，但減少了加工面積，使用淬火處理提供局部的接觸硬度。叉腳兩端面面積相對(duì)較大，可防止加工過(guò)程中鉆頭鉆偏，保證孔的加工精度及孔叉腳兩端面的垂直度。其它表面加工精度較低，，通過(guò)銑削、鉆床的粗加工就可達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常得生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)得方法保質(zhì)保量地加工出來(lái)?？梢娫摿慵に囆院谩? 《五》確定毛坯： 1.選擇毛坯 由于該換擋叉在工作過(guò)程中承受沖擊載荷，為增強(qiáng)強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鍛模制作毛坯。拔模斜度為5°。 2.確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 公差等級(jí) 由換擋叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件的的公差等級(jí)為普通級(jí)。 鍛件重量 已知機(jī)械加工后換擋叉的重量為3kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為3.5kg。 3.鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對(duì)換擋叉零件圖分析計(jì)算，可大概確定鍛件外輪廓包容體的長(zhǎng)度、寬度和高度，即l= 136mm，b= 76mm，h= 72mm，由公式2-3、2-5可計(jì)算出該換擋叉鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) S=mt/mN=3.5/（136×76×72×7.8×10-6 kg/mm3 ）=3.5/5.8=0.6 故屬于S 2級(jí)。 4.鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該換擋叉材料為35鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)少于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi) 1級(jí)。 5.鍛件分模線形狀 根據(jù)該換擋叉的形位特點(diǎn)，以對(duì)稱平分面為分模面，屬平直分模線。 6.零件表面粗糙度 由零件圖可知，該換擋叉各加工表面粗糙度Ra均大于等于3.2um。 由上查表可知鍛件毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量： 鍛件重量/kg 包容體重量/kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí) 6 3.5 S 2 M 1 普通級(jí) 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/mm 備注 厚度5.9 1.8+1.4 -0.4 表2-11 2.0~2.5 表2-13 寬度51 2.5+1.7 -0.8 表2-10 2.0~2.5 表2-13 寬度14.2 2.2+1.5 -0.8 表2-10 2.0~2.5 表2-13 孔徑Φ15.8 2.2+1.5 -0.7 表2-10 2.0 表2-14 中心距 ±0.5 表2-12 《六》擬定工藝路線 1. 定位基準(zhǔn)選擇 精基準(zhǔn)選擇： 根據(jù)該零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇叉頭軸孔和叉腳右端面作為精基準(zhǔn)，零件上很多表面可用它們作基準(zhǔn)。軸孔Φ15.8是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，與用作精基準(zhǔn)保證被加工表面的垂直度要求。該零件剛性差，夾緊力作用在叉腳右端面上。 粗基準(zhǔn)選擇： 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。選擇軸孔Φ15.8的外圓和叉腳左端面作粗基準(zhǔn)保證孔的壁厚均勻。采用叉腳左端面作粗基準(zhǔn)加工左端面，可為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 2. 表面加工方法確定 根據(jù)換擋叉零件圖各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法： 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra 加工方案 備注 叉腳兩端面 IT12 6.3 粗銑-半粗銑 表1-8 叉口內(nèi)側(cè)面 IT12 6.3 同上 表1-8 Φ15.8孔 IT8 3.2 鉆-擴(kuò)-鉸 表1-8 M10 鉆-攻螺紋 表1-10 叉頭凸臺(tái)兩端面 IT12 6.3 粗銑 表1-8 叉頭凸臺(tái)外表面 IT13 12.5 粗銑 表1-8 叉頭凸臺(tái)槽 IT12 12.5 粗銑 表1-7 3．加工階段的劃分 該零件加工質(zhì)量要求一般，可將加工分為粗加工，半精加工和精加工。 粗加工時(shí)，先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證精度要求，然后粗銑叉腳左端面，叉口內(nèi)側(cè)面，叉頭凸臺(tái)兩端面，叉頭凸臺(tái)外表面，凸臺(tái)槽和M10螺紋底孔。半精加工，完成叉腳兩端面，叉口內(nèi)側(cè)面，攻螺紋，擴(kuò)Φ15.8孔。精加工時(shí)，鉸孔Φ158。 4.工序的集中與分散 該零件生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率，而且運(yùn)用工序集中原則使工序的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面間相對(duì)位置精度要求。 5. 工藝路線 （1）機(jī)械加工工序 先加工精基準(zhǔn)——叉頭軸孔和叉腳右端面。 先粗加工，后精加工。 先加工主要表面——叉腳右端面，叉頭軸孔Φ15.8，叉頭凸臺(tái)槽。后加工叉口內(nèi)側(cè)面，叉頭凸臺(tái)兩端面，攻螺紋。 先加工叉腳右端面，再加工叉頭軸孔Φ15.8。 （2）熱處理工序 鍛模成形后，切邊，進(jìn)行調(diào)質(zhì)，硬度185HBS。叉腳兩端面在粗加工完后進(jìn)行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受沖擊載荷的能力。 （3）輔助工序 粗加工叉腳兩端面和熱處理后，安排教直工序：半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該換擋叉工序安排順序：正火——基準(zhǔn)加工——主要表面粗加工、一些余量大的表面粗加工及次要表面粗加工——熱處理——主要表面半精加工——主要表面精加工。 《七》加工余量、工序尺寸和公差的確定 本工序?yàn)殂@M10的螺紋底孔Φ8.4，孔深少于5mm，位置精度一般，可采用一次走刀加工。鉆孔：Φ8.4±15mm。 《八》切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 工序：鉆螺紋底孔 （1）背吃刀量確定 a p=4.2mm。 （2）進(jìn)給量確定 由表5-1得 f=0.20mm/r. （3）鉆削速度的計(jì)算 由表5-21 得 v=24m/min。由公式n=1000v/πd得鉆頭轉(zhuǎn)速n=909.9r/min。由表4-9得，選用立式鉆床Z525，主軸轉(zhuǎn)速n=960r/min。 則切削速度v=nπd/1000=25.3m/min。 時(shí)間定額計(jì)算： 由表5-41得鉆孔的基本時(shí)間公式：t j=L/fn=(l+l 1+l 2)/fn.。 l=5.2；l 1=Φcotκ r/2+(1~2)=8.4cot(118/2)/2+(1~2)=3.5~4.5；l 2=1~4。 所以 t j=0.06min=3.6s。 輔助時(shí)間： t f=（0.15~0.2）t j=0.65s。 其它時(shí)間： t b+t x=6%×(t j+ t f)=0.26s。 單件時(shí)間計(jì)算：t=3.6+0.65+0.26=4.51s。 專用鉆床夾具設(shè)計(jì) 《一》夾具設(shè)計(jì)任務(wù) 已知工件材料為35鋼，毛坯為模鍛件，所用機(jī)床為Z525型立式鉆床，大批生產(chǎn)規(guī)模。試為該工序設(shè)計(jì)一鉆床夾具。 《二》確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 （1）確定定位元件 選用一面兩銷，心軸和工件孔配合，限制四個(gè)自由度。削邊銷與叉腳內(nèi)側(cè)面接觸，限制一個(gè)自由度。偏向輪與工件槽夾緊定位，限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)工件正確定位。對(duì)于工序尺寸3.1±0.1，定位誤差△ dw=0.1。該定位方案可行。 （2）確定導(dǎo)向裝置 本工序要求對(duì)加工孔進(jìn)行鉆一個(gè)工步的加工，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，選用可換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件。 （3）確定夾緊機(jī)構(gòu) 針對(duì)大批生產(chǎn)，選用偏向輪夾緊機(jī)構(gòu)。 (4) 夾緊力計(jì)算 (1) 由表10-1得 夾緊力 F j=FL/ρ[tan(α+φ 1)+tanφ 2]，ρ=(R+esinβ)/cosα， α=arctan[ecosβ/(R+esinβ)] ecosβ= 3， e= 5， R=33， L=160 取偏心輪與夾緊面的摩擦系數(shù)和偏心輪與鉸鏈軸的摩擦系數(shù)f一樣，根據(jù)表10-2得，f=0.2，則摩擦角φ 1=φ 2=arctanf= 所以得： 夾緊力 F j=5.3F （2）求切削力和切削扭矩： 由表3-54和3-55得 切削力 P x=68Ds0.7 K p，切削扭矩：M=34.5D2 s0.8 K p。 D=8.4, s=0.2, K p=（σ b/75)0.75 ，σ b=580 。 切削力 P x=264N，切削扭矩：M=1444N·mm 理論夾緊力F jo= P x=264N，取安全系數(shù)K=2.7， 夾緊力 F j =K F jo=712.8N，原始作用力F= F j/5.3=134.5N 切削扭矩M=1444N·mm，對(duì)工件定位的影響很少，可以忽略。 《三》夾具裝配圖標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 （1）確定定位元件間的尺寸，心軸與削邊銷中心距尺寸為96.8 （2）根據(jù)加工孔的加工要求，確定鉆套中心線與定位偏心輪中心線的尺寸為3.1±0.03，為零件相應(yīng)尺寸3.1±0.1的公差值的1/3。位置度公差為零件相應(yīng)尺寸0.1的公差值的1/3。 （3）心軸中心線與夾具底面的平行度公差為0.02mm。 （4）標(biāo)注關(guān)鍵件的配合尺寸如圖，Φ20H7k6,Φ19H7k6, Φ12H7f9。 《四》夾具操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 本夾具使用在立式鉆床上，加工換擋叉上M10螺紋底孔Φ8.4mm。工件以Φ15.8F8孔、51+01 0mm叉口及14.2+0.1 0mm槽，分別在定位心軸、削邊銷及偏心輪上定位。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使偏心輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心輪上的對(duì)稱弧面楔入工件14.2+0.1 0mm槽內(nèi)，定位并夾緊工件。 總結(jié) 就我個(gè)人而言，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。 能夠順利的完成這次課程設(shè)計(jì)，首先得助于任曉智老師的悉心指導(dǎo)，還有就是我們小組成員間合理的分工和小組成員們的努力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于對(duì)零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解，缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問題。但在我們小組成員的共同努力下，我們通過(guò)請(qǐng)教老師和咨詢同學(xué)，翻閱資料、查工具書，解決設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)又一個(gè)的問題。在這個(gè)過(guò)程中，使我對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了進(jìn)一步的了解，也了解了一些設(shè)計(jì)工具書的用途，同時(shí)，也鍛煉了相互之間的協(xié)同工作能力。在此，十分感謝任曉智老師的細(xì)心指導(dǎo)，感謝同學(xué)們的互相幫助。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我將繼續(xù)刻苦努力，不段提高自己。 本說(shuō)明書主要是汽車變速箱的換擋機(jī)構(gòu)中變速換擋叉的有關(guān)工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)說(shuō)明,由于本身及小組成員能力水平有限，設(shè)計(jì)存在許多錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)老師給予指正，謝謝~！ 參考文獻(xiàn) 1、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》。鄒青主編 2007年1月。 機(jī)械工業(yè)出版社 2、《工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)》。呂廣庶 張遠(yuǎn)明主編 2001年9月。 高等教育出版社 3、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版》。東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽(yáng)工學(xué)院 一汽職工大學(xué)編 1984年12月 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 4、《機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》。王昆 何小柏 汪信遠(yuǎn)主編1995年12月 高等教育出版社 5、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》。于駿一主編 2007年2月 機(jī)械工業(yè)出版社 11 機(jī)械加工工序卡片1 文件編號(hào) 江南大學(xué) 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 共15頁(yè) 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 第1頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 2 粗銑 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 模鍛件你、 4000 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式銑床 X51 夾具編號(hào) 夾具名稱 冷卻液 工序時(shí)間 準(zhǔn)終 單件 工步 號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸 轉(zhuǎn)速/ (r/min) 切削 速度/ (m/min) 進(jìn)給 量/ (mm/r) 背吃 刀量/ (mm) 走刀次數(shù) 工時(shí)定額 基本 輔助 1 粗銑Φ15上端面 專用夾具 165 20.7 0.08 1.5 1 0.31 2 粗銑Φ15下端面 專用夾具 165 20.7 0.08 1.5 1 0.31 描圖 描校 底圖號(hào) 裝訂號(hào) * 編制 (日期) 審核 (日期) 會(huì)簽 (日期) * * a ① 標(biāo)記 處數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工序卡片10 文件編號(hào) 江南大學(xué) 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 共15頁(yè) 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 第10頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 11 粗銑 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 模鍛件 4000 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式銑床 X51 夾具編號(hào) 夾具名稱 冷卻液 工序時(shí)間 準(zhǔn)終 單件 工步 號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸 轉(zhuǎn)速/ (r/min) 切削 速度/ (m/min) 進(jìn)給 量/ (mm/r) 背吃 刀量/ (mm) 走刀次數(shù) 工時(shí)定額 基本 輔助 1 粗銑叉口19*5.9兩內(nèi)側(cè)面* 專用夾具 450 56.52 0.15 2 1 0.16 描圖 描校 底圖號(hào) 裝訂號(hào) * 編制 (日期) 審核 (日期) 會(huì)簽 (日期) * * a ① 標(biāo)記 處數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工序卡片11 文件編號(hào) 江南大學(xué) 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 共15頁(yè) 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 第11頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 12 精銑 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 模鍛件 4000 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式銑床 X51 夾具編號(hào) 夾具名稱 冷卻液 工序時(shí)間 準(zhǔn)終 單件 工步 號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸 轉(zhuǎn)速/ (r/min) 切削 速度/ (m/min) 進(jìn)給 量/ (mm/r) 背吃 刀量/ (mm) 走刀次數(shù) 工時(shí)定額 基本 輔助 1 精銑叉口19*5.9兩內(nèi)側(cè)面 專用夾具 115 14.4 0.08 0.2 1 0.31 描圖 描校 底圖號(hào) 裝訂號(hào) * 編制 (日期) 審核 (日期) 會(huì)簽 (日期) * * a ① 標(biāo)記 處數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期