拖拉机变速拨叉加工工艺及钻φ8锁销孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 机械制造专业 课程设计说明书 设 计 题 目 ： 设计变速箱拨叉零件的机械加工 工艺规程及工艺装备 设 计 者 指导教师 大学 200 年 月 日 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 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 （ 2）毛坯图 （ 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 指 导 教 师 系、部、室主任 教 学 院 长 200 年 月 日 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 1 零件的工艺分析 该拨叉应用在某拖拉机变速箱的换挡机构 中。拨叉头以 30套在变速叉轴上，并用销钉经 8与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双联变速齿轮的槽中。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，拨叉脚波动双联变换齿轮在花键轴上滑移以改换档位，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 和锁销孔 在设计工艺规程时应重点予以保证。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 将该拨叉的全部技术要求列于表 1中 表 1 拨叉零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差/差及精度等级 表面粗糙度 m 形位公差 /叉头左端面 拨叉头右端面 拨叉脚内表面 拨叉脚两端面 20 8 操纵槽内侧面 12 操纵槽底面 5 该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换挡、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要承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为 48 58保证拨叉换挡时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔 自 身的平面度为 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 锁销孔的中心线与叉轴孔中心线的垂直度要求为 综上所述，该零件的各项技术要求制订的较合理，符合该零件在变速箱中的功用。 分析零件图可知，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，又提高了换挡时叉脚端面的接触刚度； 30 和 8 的两端面均为平面，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 ，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。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 2 工艺规程设计 由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为 5 。 由机械制造技术基础课程设计指导教程（以下简称教程）表 2 2知，要确定毛坯的尺 寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 （ 1）公差等级 由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 （ 2）锻件重量 以知机械加工后拨叉件的重量为 此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为 6 （ 3）锻件形状复杂系数 对拨叉零件进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度，即 l=158mm，b=120h=86教程公式（ 2（ 2计算出该拨叉零件的形状复杂系数。 S= 63/ 6 / ( k g m m m m 8 6 m m 7 . 8 1 0 k g / m m l b h ） = 6 / （ 1 5 8 1 2 0 ）6 / 1 2 由于 间，故该拨叉的形状复杂系数属2 （ 4）锻件材质系数 由于该拨叉材料为 45 钢，是碳的质量分数少于 碳素钢，故该锻件的材质系数属于1 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 （ 5）锻件分模线形状 根据该拨叉件的形位特点，选择零件高度方向的对称平面为分模面，属平直分模线。 （ 6）零件表面粗糙度 由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度.6 m 根据上述诸原因，可查教程表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表 2中。 表 2 拨叉锻造毛坯尺寸公差及机械加工余量 锻件重量 /容体重量 /状复杂系数 材质系数 公差等级 6 项目 /械加工余量 /寸公差 /注 宽度 （ ）表 2 2） 表 2度 80 （ ）表 2 端面分别取 2和 表 2度 20 （ ）表 2 表 2径 30 （ ）表 2表 2心距 2：根据表 2表注，将公差按照 1/2的比例分配，故取公差值为 绘制拨叉锻造毛坯简图 由表 2所得结果，绘制毛坯图。 根据该拨叉零件的技术要求和装配要求，选择拨叉头左端面和叉轴孔 为精基准，零件上的很多表面都可以采用他们作基准进行加工，即遵循了“基 准统一”原则。叉轴孔 用器作精基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔 现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。拨叉在轴向方向上的尺寸多以拨叉头左端面作设计基准。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。所以选择变速叉轴孔 30 方法的确定 根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如表3所示。 表 3 拨叉零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 m 加工方案 拨叉头左端面 铣 拨叉头右端面 铣 拨叉脚内表面 铣 拨叉脚两端面 铣 30扩 铰 8 精铰 操纵槽内侧面 铣 操纵槽底面 铣 （ 1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 拨叉头左端面和叉轴孔 （ 2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面 拨叉头左端面和叉轴孔 加工次要表面 操纵槽底面和内侧面。 （ 4）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，在加工叉轴孔 30 ；先铣操纵槽，在钻销轴孔 8 模锻成型后切边，进行调质，调质硬度为 241 285进行酸洗、喷丸处理。叉脚两端面在精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。 粗加工拨叉脚两端面和热处理后，安排校直工序；在半精加工后， 安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工 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 热处理 主要表面精加工。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表 4列出了拨叉的工艺路线。 表 4 拨叉工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 粗铣拨叉头两端面 立式铣床 铣刀 游标卡尺 2 半精铣拨叉头左端面 立式铣床 铣刀 游标卡尺 3 粗扩、精扩、 铰 30 孔 四面组合钻床 麻花钻、扩孔钻、铰刀 卡尺、塞规 4 校正拨叉脚 钳工台 手锤 5 粗铣拨叉脚两端面 卧式铣床 铣刀 游标卡尺 6 铣叉爪口内侧面 立式铣床 刀 游标卡尺 7 粗铣操纵槽底面和内侧面 立式铣床 槽铣刀 卡规深度游标卡尺 8 钻、粗铰、精铰 8 孔 四面组合钻床 钻头复合铰刀 卡尺、塞规 9 去毛刺 钳工台 平锉 10 中检 卡尺、百分表、塞 规 11 热处理 拨叉脚两端面局部淬火、低温回火 淬火机等 12 校正拨叉脚 钳工台 手锤 13 磨削拨叉脚两端面 平面磨床 轮 游标卡尺 14 清洗 清洗机 15 终检 卡尺、百分表、塞规 序尺寸和公差的确定 由于设计拨叉脚两端面铣削夹具，所以计算工序 5、 13的加工余量、工序尺寸和公差的确定。 这两道工序的加工过程为 （ 1）以拨叉头左端面为基准定位，粗铣拨叉脚两端面，保证工序尺寸1P，查表确定经济 加工精度等级为 （ 2）以拨叉头两端面为基准定位，磨削拨叉脚两端面，保证工序尺寸2P，达到零件图的要求，2P=20 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 根据上面资料和加工工艺，查机械制造工艺设计手册，确定加工余量、工序尺寸为： 工序 工序内容 单边余量 工序尺寸 5 粗铣拨叉脚两端面 3 磨削拨叉脚两端面 0 计算做夹具设计部分的工序的切削用量和时间定额。所以计算工序 5（粗铣拨叉脚两端面）部分。 粗铣拨叉脚两平面 加工条件： 式铣床，两把三面刃直齿铣刀， 片，刀盘直径 125 12数20，专用夹具。 （ 1）确定背吃刀量 由上面的计算可知铣削深度（背吃刀量）削宽度0 （ 2）确定每齿进给量 根据切削手册表 齿进给量z。因工件刚性差，取z。 （ 3）选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据切削手册表 刀刀齿后面最大磨损量为 用度 T=150 （ 4）确定切削速度和工作台没分钟进给量 根据切削手册表 00，.4， m= 0 . 2 10 . 3 5 0 0 . 1 2 0 . 4 06 0 0 1 2 5 1 0 7 . 8 71 5 0 3 . 2 0 . 0 9 3 0 2 0vv v v y u pm p z a f a z （ m/ 1 0 0 0 1 0 7 . 8 7125 275（ r/ 根据机械制造工艺设计简明手册表 275r/近的主轴转速为 235r/300r/ n=235r/际切削速度 v=作台每分钟进给量为0 3 0 6 0 1 6 2 （ mm/根据机械制造工艺设计简明手册表 50mm/90mm/择50mm/实际的每齿进给量为 150 0 . 0 8 33 0 6 0mm/z （ 5）计算基本时间 根 据 机 械 制 造 工 艺 设 计 简 明 手 册 表 参 照 零 件 图 ， l =1201l= ( ) (1 3 )d a=552 2l ， i=1. 12 1 2 0 5 5 2 1 1 . 1 8 m i l 。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 第 4 章 专用钻床夹具设计 夹具设计任务 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计专用夹具。为工序 90 钻拨叉锁销孔设计钻床夹具，所用机床为 立式钻床，成批生产规模。 1工序尺寸和技术要求 加工拨叉锁销孔 的轴线对孔 轴线垂直度 公差为 B 面的尺寸为 面粗糙度 2 生产类型及时间定额 生产类型为大批生产， 时间定额 25 3设计任务书。 附表 5 所示为工序 90 加工拨叉锁销孔 艺装备设计任务书。任务书按工艺规程提出定位基面、工艺公差、加工部位，工艺要求等设计要求，以作为夹具设计的依据。 拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图 1、确定工件定位方案，设计定位装置 分析 工序简图 可知，加工拨叉锁销孔 的轴线对孔 离 B 面的尺寸为 基准的重合原则和定位的稳定性、可靠性出发，选择 B 面为主要定位基准面，并选择 轴线和工件叉口面为另两个定位基准面。 定位装置选用一面两销 (图 长定位销与工件定位孔配合，限制四个自由度，定位销轴肩小环面与工件定位端面接触，限制一个自由度，削边销与工件叉口接触限制一个自由度，实现工件正确定位。定位孔与定位销的配合尺寸取为 6730 (在夹具上标出定位销配合尺寸 630f )。言，定位基准与工序基准重合，定位误差 (40) = 0；对于加工孔的垂直度公差要求，基准重合)=0；加工孔径尺寸 8 刀具直接保证， 8 )=0。由上述分析可知，该定位方案合理、可行。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 图 一面两销定位方案图 偏心螺旋压板夹紧机构 2、确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置 钢套的轴向刚度比径向刚度好，因此夹紧力应指向限位台阶面。针对大批生产的工艺特征，此夹具选用偏心螺旋压板夹紧机构，如图 示。偏心螺旋压板夹紧机构中的各零件均采用标准夹具元件 (参照夹具设计手册中表？常用典型夹紧机构中 偏心压板夹紧机构部分并查表确定 )。 3、确定导向方案，设计导向装置 为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应 设置引导刀具的元件 钻套。钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工件之间留有排屑空间。本工序要求对被加工孔依次进行钻、扩、铰等 3 个工步的加工，最终达到工序简图上规定的加工要求，故选用快换钻套作为刀具的导向元件，如图 示 (参照夹具设计手册中表？快换钻套，表？钻套用衬套，表？钻套螺钉 查表确定 )。 图 导向装置简图 查表？钻套高度和排屑间隙知 ，钻套高度 d)H ，排屑空间 （ ，取买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 83H 4屑空间 =8 4、确定夹具体结构型式及夹具在机床上的安装方式 考虑夹具的刚度、强度和工艺性要求，采用铸造夹具体结构。 5、绘制夹具草图。（略） 绘制夹具装配总图 钻模的装配总图上应将定位心轴、钻模板与夹具体的连接结构表达清楚。夹具装配总图如附图 3 所示。其中定位心轴与夹具体采用过渡配合 6716 ，用锁紧螺母固定。 钻模板与夹具体用两个销钉、两个螺钉连接。夹具装配时，待钻模板的位置调整准确后再拧紧螺钉，然后配钻、铰销钉孔，打入销钉。 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求。 1、最大轮廓尺寸 170205203 2、确定定位元件之间的尺寸与公差 定位销与削边销中心距尺寸公差取工件相应尺寸公差的 1/3，偏差对称标注，即标注尺寸为 3、确定导向元件与定位元件之间的尺寸与公差 根据工序简图上规定的被加工孔的加工要求，确定钻套中心线与定位销定位环面 (轴肩 )之间的尺寸取为 ( 平均尺寸；其公差值取为零件相应尺寸 公差值的 1/3，偏差对称标注 )。钻套中心线对定位销中心线的位置度公差取工件相应位置度公差值的 1/3，即取为 4、确定定位元件与夹具体的尺寸与公差 定位销中心线与夹具底面的平行度公差取为 5、 标注关键件的配合尺寸如附图所示， 78F 、 630f 、 757f 、6715 67226786716 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 附表 1 拨 叉 零 件 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 拨叉 共 2 页 第 1 页 材料牌号 45 钢 毛坯种类 锻件 毛坯外形尺寸 每件毛坯 可制件数 1 每台 件数 1 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准 单 10 粗铣拨叉头两端面 粗铣拨叉头两端面 m、 控尺寸 立式铣床 铣刀、游标卡尺、专用夹具 0 半精铣拨叉头左端面 半精铣拨叉头左端面 m、 控尺寸 立式铣床 铣刀、游标卡尺、专用夹具 0 钻、扩、粗绞、精绞 24 钻、扩、粗绞、精绞 立式钻床 孔钻、铰刀、卡尺、塞规 40 粗铣拨叉脚两端面 粗铣拨叉脚两端面 m、 控尺寸 卧式双面铣床 三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具 50 校正拨叉脚 钳工台 手锤 描 图 60 铣叉爪口内表面 铣叉爪口内侧面 m、 控尺寸 立式铣床 刀、游标卡尺、专用夹具 70 半精铣拨叉脚两端面 半精铣拨叉脚两端面 m、 式铣床 铣刀、游标卡尺、专用夹具 描 校 80 半精铣拨叉头右端面 半精铣拨叉脚两端面 m、 控尺寸 立式铣床 铣刀、游标卡尺、专用夹具 0 粗铣凸台 粗铣拨凸台 、 控 尺寸 21 立式铣床 铣刀、游标卡尺、专用夹具 底图号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 装订号 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 拨 叉 零 件 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 （续） 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 拨叉 共 2 页 第 2 页 材料牌号 45 钢 毛坯种类 锻件 毛坯外形尺寸 每件毛坯 可制件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准 单 100 钻、攻丝 纹孔 钻、攻螺纹，控制尺寸 立式钻床 头、丝锥、卡尺、塞规、螺纹尺规 10 去毛刺 钳工台 平 锉 120 中检 塞规、百分表、卡尺等 130 热处理 淬火机等 140 校正拨叉脚 钳工台 手锤 描 图 150 磨削拨叉脚两端面 精铣拨叉脚两端面 m 、控尺寸0 磨床 轮、游标卡尺 160终检 清洗 清洗机 描 校 170 终检 塞规、百分表、卡尺等 底图号 设计 (日期 ) 审 核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 装订号 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 附表 2 工序 10 机械加工工序卡片 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 机 械 加 工 工 序 卡 片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 拨叉 共 16页 第 1 页 车间 工序号 工序名 材料牌号 10 粗铣拨叉头两面 45 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每坯可制件数 每台件数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 2 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 s 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 r/削 速度 m/给量 mm/r 背吃 刀量 给 次数 工步工时 描 图 机动 辅助 1 粗铣 A 面 m、铣刀、游标卡尺、 专用夹具 160 1 校 2 粗铣 B 面 m、控尺寸 端铣刀、游标卡尺、 专用夹具 160 1 图号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 装订号 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 附表 3 工序 20 机械加工工序卡片 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 机 械 加 工 工 序 卡 片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 拨叉 共 16页 第 1 页 车间 工序号 工序名 材料牌号 20 半精铣拨叉头左面 45 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每坯可制件 数 每台件数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 r/削 速度 m/给量 mm/r 背吃 刀量 给 次数 工步工时 描 图 机动 辅助 1 半精铣 A 面 m、控尺寸 端铣刀、游标卡尺、专用夹具 180 1 校 底图号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 装订号 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 附表 4 工序 80 机械加工工序卡片 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 机 械 加 工 工 序 卡 片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 拨叉 共 16页 第 1 页 车间 工序号 工序名 材料牌号 20 半精铣拨叉头左面 45 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每坯可制件数 每台件数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加