《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)CA10B解放汽車第四及第五變速叉加工工藝銑16mm槽夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)CA10B解放汽車第四及第五變速叉加工工藝銑16mm槽夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、序言……………………………………………………………………………………2 一、 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定……………………………………3 （一） 零件的作用………………………………………………………………3 （二） 零件的技術(shù)要求…………………………………………………………3 （三） 零件的工藝分析…………………………………………………………3 二、 確定毛坯………………………………………………………………………3 （一） 確定毛坯的制造形式……………………………………………………3 （二） 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量…………………………………3 三 、擬定工藝路線……

2、……………………………………………………………4 （一）定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………………4 （二）表面加工方法的確定………………………………………………………4 (三) 制訂工藝路線……………………………………………………………6 （四）確定切削用量及基本工時(shí)…………………………………………………7 七、夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………………………8 （一）問(wèn)題的提出………………………………………………………………8 （二）夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………8 八、設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………………

3、…………………………11 九、參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………12 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在大學(xué)全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課完成以后進(jìn)行的，是本專業(yè)進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，讓我們結(jié)合以往學(xué)習(xí)中學(xué)到的理論知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，而且，設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具，提高了我們的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。因此，它在我們大學(xué)四年的的學(xué)習(xí)中占有重要地位. 就我個(gè)人而言，希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己即將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力. 由于能力

4、有限，設(shè)計(jì)尚有諸多不足之處，懇請(qǐng)各位老師多多指教. 全套圖紙，加153893706 一. 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 (一) 零件的作用 題目所給定的零件是解放汽車第四速及第五速變速叉，它位于變速箱中，主要作用是撥動(dòng)變速箱中的齒輪，使汽車達(dá)到變速的目的. (2) 零件技術(shù)要求 變速叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于典型的叉桿類零件.為實(shí)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.叉腳兩端面在工作中需要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為58～63HRC；為保證變速叉換檔時(shí)叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對(duì)叉軸孔Φ19的垂直度要求為0

5、.1mm. （三） 零件的工藝分析 此變速叉共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下: 1.以Φ19mm孔為中心的加工表面. 這組加工表面包括:Φ19mm孔及其倒角，孔上端尺寸為16mm的槽，槽的外側(cè)厚度為10mm的兩個(gè)側(cè)面， Φ19mm孔的上端距其中心12mm的兩個(gè)端面，還有孔下端M10的螺紋孔. 2.以Φ82.2mm孔為中心的加工表面. 這組加工表面包括: Φ82.2mm的孔及其倒角， Φ82.2mm的孔的側(cè)面，距M10螺紋孔中心線63.7mm.這兩組加工表面有著一定的位置要求，主要是:Φ82.2mm孔與其外端面垂直度公差為0.1mm. 由以上分析可知，

6、對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助專用夾具加工另一組表面，并保證他們之間的位置精度要求. 二. 確定毛坯 (一) 確定毛坯的制造形式 零件材料為20鋼，由于年產(chǎn)量為5000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件經(jīng)常撥動(dòng)齒輪承受變載荷和沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠.因?yàn)闉榇笈可a(chǎn)，且零件的輪廓尺寸不大，故采用模鍛成型.這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的. （2） 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 根據(jù)上述資料以及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，工序尺寸及毛胚尺寸如下： 1、16mm的槽 參照《機(jī)械加

7、工工藝手冊(cè)》，表3.1-56可知，因?yàn)槠涔畹燃?jí)太低，可以直接銑. 2、槽的側(cè)面 參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，表3.1-56可知,其加工余量Z=2mm. 3、Φ19mm孔的兩個(gè)上端面 機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，表3.1-56可知,其加工余量Z=2mm. 4、Φ82.2mm孔的兩側(cè)面 參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，表3.1-56可知,其加工余量Z=2mm.精銑余量：?jiǎn)芜?.7mm（《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-31），銑削余量Z=2.0-0.7=1.3mm，鍛件偏差mm. 由于設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大量生產(chǎn)，應(yīng)該采取調(diào)整法加工.因此在計(jì)算最大最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定. 5、Φ19mm孔

8、 參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，表3.1-56可知,其加工余量2Z=2mm.鉆孔Φ18.5mm，鉸孔Φ19mm. 6、Φ82.2mm孔 參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，表3.1-56可知,其加工余量2Z=2.5mm，粗鏜Φ81.7mm,鉸孔Φ82.2mm. 三.擬定工藝路線 （一）定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，它

9、對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的. 1.精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，根據(jù)該零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇叉軸孔Φ19和孔左端面作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，叉軸孔Φ19的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工叉腳兩端面和M10螺孔，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證被加工表面的垂直度要求。另外，由于變速叉剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機(jī)械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面，并應(yīng)作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用點(diǎn)不能作用在叉桿上。選用叉頭左端面作精基準(zhǔn)，夾緊可以作用在叉頭的右

10、端即孔Φ19的右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。 2.粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)表面應(yīng)該平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面缺欠?，F(xiàn)選取Φ19mm孔的外輪廓不加工面作為粗基準(zhǔn)，用V形塊、支承板和擋銷實(shí)現(xiàn)完全定位，以消除自由度. （二）表面加工方法確定 1.根據(jù)變速叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗造度，確定加工工件的各表面的加工方法。 （1）、16mm槽及槽兩側(cè)面，尺寸精度IT13，表面粗糙度Ra10μm，加工方法為粗銑. （2）Φ19mm孔上端面，尺寸精度IT13，表面粗糙度Ra10μm，加工方法為粗銑. （3）Φ19mm孔上端兩側(cè)面，尺寸精度IT13，表面粗糙度Ra10μm，加工方法為粗銑

11、. （4）Φ19mm孔，尺寸精度IT9，表面粗糙度Ra6.3μm，加工方法為鉆-鉸. （5）M10螺紋孔，尺寸精度IT11，表面粗糙度Ra12.5μm，加工方法為鉆. （6）Φ82.2mm孔端面，尺寸精度IT8，表面粗糙度Ra3.2μm，加工方法為精銑. （7）Φ82.2mm孔，尺寸精度IT9，表面粗糙度Ra3.2μm，加工方法為精鏜. 2.加工階段的劃分 該變速叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分粗加工半精加工和精加工幾個(gè)階段。 在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)Ф19mm孔準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他的加工表面的精度要

12、求；然后粗銑16mm槽及槽兩側(cè)面，粗銑上端面及兩側(cè)面，叉腳的兩端面。在半精加工階段，完成了叉腳的兩內(nèi)端面的半粗銑，鉆M10螺栓孔；在精加工階段，進(jìn)行Ф19mm孔，Ф19mm孔的全部加工工序。 3.工序的集中與分散 本題選用工序集中原則安排變速叉的加工工序。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工，夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中的原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾加工多個(gè)工步，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置度精度要求。 4.工序的安排 (1) 機(jī)械加工工序 ①．遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，

13、首先加工精基準(zhǔn)—叉軸Ф19mm孔 ②． 遵循“先粗加工后精加工”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 ③．遵循“先主要后次要”原則，先加工主要表面—叉軸孔徑Ф19mm的上端面和Ф19mm孔，后加工次要表面—叉腳的兩外端面。 ④．遵循“先加工面后加工孔”的原則，先加工叉軸Ф19mm孔的兩端面，后加工Ф19mm孔和Ф28mm孔. (2)熱處理工序 模鍛成型后切邊,進(jìn)行調(diào)質(zhì),調(diào)質(zhì)硬度為241~285HBS，并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對(duì)機(jī)械加工帶來(lái)的不利影響。叉腳兩端面在精加工之前進(jìn)行局部高頻淬火，提高其耐磨性和

14、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，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢查工序；精加工后安排去毛刺，清洗和終檢工序。 綜上所述，該變速叉工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工－主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工－主要表面半精加工和次要表面加工－熱處理－主要表面精加工。 （三）制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證.愛(ài)生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床以及專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率.除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使

15、生產(chǎn)成本盡量降低. 工藝路線 工序1 粗銑Φ19mm孔上端兩端面，以Φ19mm孔定位，選用X5112型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專用夾具. 工序2 鉆鉸Φ19mm孔并倒角.以Φ19mm孔及端面定位，選用Z525立式鉆床及專 用夾具. 工序3 粗銑16mm槽, 以Φ19mm孔及端面定位，選用X5112立銑床及專用夾具. 工序4 粗銑16mm槽的兩側(cè)面，以Φ19mm孔的外輪廓以及距槽底32mm的面為基 準(zhǔn)，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專用夾具. 工序5 16mm槽1.5*450倒角，選用C620-1車床及專用夾具. 工序6 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角

16、.以Φ19mm孔及16mm槽底 定位，選用Z5125立式鉆床及專用夾具. 工序7 攻螺紋M10. 工序8 粗銑Φ82.2mm孔的兩端面.以Φ19mm孔定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑 床及專用夾具. 工序9 粗鏜Φ81.7mm孔.以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準(zhǔn)，選用T740 雙面臥式金剛鏜床及專用夾具. 工序10 精鏜Φ82.2mm孔. .以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準(zhǔn)，選用T740 雙面臥式金剛鏜床及專用夾具. 工序11 Φ82.2mm孔1*450倒角.選用C620-1型車床及專用夾具. 工序12 精銑Φ82.2mm孔的兩端

17、面. 以Φ19mm孔定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專用夾具. 工序13 終檢. （四）確定切削用量及基本工時(shí) 下面，只寫(xiě)工序2、3、7、10的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算方法，其他工序用同樣的方法即可算出. 工序2 1.鉆孔Φ18.5mm ,V=17m/min. 2.鉸孔Φ19mm. 采用高速鋼絞刀,V=14.7m/min.

18、 3. Φ19mm孔倒角1*450兩端. 采用900锪鉆,為縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同. 所以總工時(shí)t=0.282+ 0.41=0.97 工序3 背吃刀量=16mm 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中的表5-15,選取選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.03mm/r。 切削速度的計(jì)算 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中的表5-15 ,直徑16mm高速鋼銑刀可取21m/min,v=πdn/1000=21m/min.解得n=378r/min 時(shí)間定額的計(jì)算 (1) 基本時(shí)間tm 計(jì)算,

19、基本時(shí)間可由公式tj=L/fmz = (l+l1+l2)/fn求得tj≈2.1min. (2) 輔助時(shí)間ta≈0.6min 工序7 攻螺紋M10. V=6m/min 工序10 精鏜Φ82.2mm孔： 工序3-粗銑16mm槽. 16mm槽的精度等級(jí)為IT13,Ra10.由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中的中的表1-20可以查出精車的精度可以太到要求,高速鋼立銑刀加工過(guò)的表面可以達(dá)到Ra5,也滿足了要求.所以一次性粗銑可以完成本工序. (八) 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 1 背吃刀

20、量=16mm 2 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中的表5-15,選取選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.03mm/r。 3 切削速度的計(jì)算 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中的表5-15 ,直徑16mm高速鋼銑刀可取21m/min,v=πdn/1000=21m/min.解得n=378r/min 4時(shí)間定額的計(jì)算 (3) 基本時(shí)間tm 計(jì)算, 基本時(shí)間可由公式tj=L/fmz = (l+l1+l2)/fn求得tj≈2.1min. (4) 輔助時(shí)間ta≈0.6min 三.夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 一. 提出問(wèn)題

21、 二. 本夾具要用于粗銑16mm槽,IT13,Ra10沒(méi)有很高的要求.因此, 我們應(yīng)首先考慮如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 三. 夾具的設(shè)計(jì) 1. 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞

22、動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。 在本設(shè)計(jì)中，粗銑16mm槽對(duì)精度要求很低,運(yùn)用Φ19mm孔及端面定位設(shè)計(jì)專用夾具. 2. 切削力和夾緊力計(jì)算 刀具: 16GB6117高速鋼立銑刀 機(jī)床: X5112型立銑床 根據(jù)<簡(jiǎn)明金屬切削計(jì)算手冊(cè)>:銑削力 Cp=68,ap=5mm,fz=0.03mm/z,B=16mm,z=5,d=16,K=0.9,K1=0.7. Fc=68*5*0.05*16*5*10*0.9*0.7/11=779N 安全系數(shù) K==1.5*1.1*1.1*1.1*1.1=2.2 Fc*K=1713N （2）夾緊力的計(jì)算 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程

23、》 =2FL/{d2tan(α+φ)+3/2f*[(D3-d3)/(D2-d2)]} F=1713,L=13, d2=9.5, tan(α+φ)=0.3,f=0.1,D=14,d=10. 解得Fj=2119N. 調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，可得到可靠的夾緊力 3. 定位誤差分析 銑Φ16槽,用已經(jīng)加工的Φ19孔的左端面定位,屬于用一個(gè)平面定位另一個(gè)平面, dw(A)=0,dw(B)=Th=0.05. 可以達(dá)到16mm槽的要求. 能保證整個(gè)工件的精度。 4. 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具

24、性價(jià)比。本道工序銑Φ16槽夾具選擇了螺螺栓夾緊方式。本工序?yàn)榇帚娤饔嗔看?，所以需要一定的夾緊才能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單. 四. 設(shè)計(jì)小結(jié) 為期一個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，在這段時(shí)間里，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我了解了從事設(shè)計(jì)的基本過(guò)程，進(jìn)一步鞏固了我的專業(yè)知識(shí)和鍛煉了我獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。在這次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程中，我有很深的體會(huì)和學(xué)習(xí)到很多東西。首先，我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。我設(shè)計(jì)的題目是《CA10B 解放牌汽車的第四速及第五速變速叉》零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，其中主要涉及夾具設(shè)計(jì)，由于平時(shí)所學(xué)知識(shí)有限，所以設(shè)計(jì)過(guò)程中必須查閱其他相關(guān)的書(shū)籍或資料。其次，我體會(huì)

25、到了做任何事都要有耐心。一個(gè)星期時(shí)間說(shuō)長(zhǎng)也不長(zhǎng)，但每天都要重復(fù)查資料、計(jì)算、畫(huà)圖這些工作，久之久之也覺(jué)得非?？菰餆o(wú)味。特別是畫(huà)圖的時(shí)候，有時(shí)候一天就畫(huà)了那么一小部分，一條條的線讓人眼花繚亂。因此，要順利完成任務(wù)，必須要有耐心和韌性，還要細(xì)心。我想這些在以后工作中也是必不可少的。 由于本人缺少經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)水平所限，在處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)考慮不夠全面，在查閱有關(guān)資料時(shí)往往花很多的時(shí)間也找不到需要的資料，這在一定程度上也約束了設(shè)計(jì)的進(jìn)度和質(zhì)量。設(shè)計(jì)中存在的不足之處，希望老師給予批評(píng)指正! 參考文獻(xiàn) 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 12