变速叉加工工艺及钻变速叉上孔的钻模设计【全套CAD图纸+Word说明书】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 宁 学 毕业设计 (论文 ) 钻变速叉上孔的钻模设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本文是对 变速叉 零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对 变速叉 零件的两道工序的加工设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业 的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 钻孔 夹具。 关键词： 变速叉 ， 加工工艺 ，加工方法，工艺文件， 夹具买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is of of of In of of a in a to to of is of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . I . 录 . 1 章 绪论 . 1 械加工工艺概述 . 5 械加工工艺流程 . 5 具概述 . 6 床夹具的功能 . 6 床夹具的发展趋势 . 7 床夹具的现状 . 7 代机床夹具的发展方向 . 7 第 2 章 变速叉的加工工艺规程设计 . 9 件的分析 . 9 件的作用 . 9 件的工艺分析 . 9 定生产类型 . 10 定毛坯 . 10 定毛坯种类 . 10 定锻件加工余量及形状 . 10 艺 规程设计 . 10 择定位基准 . 10 定工艺路线 . 10 择加工设备和工艺设备 . 13 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 . 13 定切削用量及基本工时 . 14 章小结 . 24 第 3 章 钻孔夹具设计 . 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 究原始质料 . 25 位基准的选择 . 25 削力及夹紧力的计算 . 25 差分析与计算 . 26 、部件的设计与选用 . 28 位销选用 . 28 紧装置的选用 . 28 套、衬套、钻模板设计与选用 . 28 具设计及操作的简要说明 . 30 结 论 . 31 参 考 文 献 . 32 致谢 . 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 1 章 绪论 械加工工艺概述 机械加工工艺 是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。 一个普通零件的加工工艺流程是粗加工 装配 包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。 比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳 工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明。 总的来说，加工工艺是每个步骤的详细参数工艺流程是纲领，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。 械加工工艺流程 机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步 骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 4) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和 辅助工具 。 5) 填写工艺文件。 6) 选择毛坯。 7) 拟订工艺路线。 8) 确定切削用量及工时定额。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 在制订工艺规程的过程 中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。 具概述 现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上 使用的夹具统称为机床夹具。在机床夹具设计是一项重要的技术工作。 床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 1机床夹具的主要功能 机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。 （ 1） 定位 定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。 （ 2）夹紧 由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位 置不变的操作。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 2机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。 （ 1）对刀 如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。 （ 2）导向 导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置 并引导其进行钻削。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。 床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全 的工艺装备。 床夹具的现状 数控机床（ 加工中心（ 成组技术（ 柔性制造系统（ 新技术的应用现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。特别是近年来，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 2）能装夹一组具有相似性特征的工件。 3）提高机床夹具的标准化程度。 4）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。 5）适用于精密加工的高精度机床夹具。 6）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以 进一步提高劳动生产率。 代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化四个方面。 标准化 机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 214891 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。 夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。 通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。 精密化 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 精密化夹具的 结构类型很多，随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5 m；精密心轴的同轴度公差可控制在 1 如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达 m。 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床 夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。 具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 第 2 章 变速叉 的加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目所给的零件是 变速叉 。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。 件的工艺分析 图 速叉 零件图 零件的材料为 45#，锻造性能和切削加工性能优良。以下是 变速叉 需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： (1) 中 心圆孔 14 由上面分析可知，可以先加工 变速叉 中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 达到的位置精度，并且此 变速叉 零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 定生产类型 已知此 变速叉 零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 定毛坯 定毛坯种类 零件材料为 45#。考虑零件在机床运行过程中所受冲击大， 零件结构复杂，生产类型为大批生产，故选择锻造毛坯。 定锻件加工余量及形状 查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册 112页表 1艺规程设计 择定位基准 粗基准的选择 以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面 精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精基准。 定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及 加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用各种机床配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 工序号 工序内容 工序一 钻 14底孔 序二 铰 14通孔 ,达到图纸尺寸公差 工序三 粗铣 14粗糙度达到 序四 精铣 14粗糙度达到 到图纸尺寸公差 工序五 粗铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的 距离为 7 工序六 精铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为 磨削余量 工序七 磨削半圆孔两凸台端面 ,达到图纸尺寸公差 6和粗糙度要求 序九 铣削距离为 工序十一 铣 8 孔端面 工序十二 钻 8 的底孔 直于 14通孔 工序十三 铰 8 的孔，垂直于 14工序十 四 钳工打毛刺 工序十 五 检验 表 工序号 工序内容 工序一 锻造毛坯，正火后达到硬度 99 工序 二 粗铣 14工序 三 精铣 14工序 四 粗铣孔的两面，使两面的间距为 6 工序 五 精铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为 磨削余量 工序 六 钻 14底孔 序 七 铰 14通孔 工序 九 铣削距离为 工序十 一 铣 8 孔端面 ,使距离 14工序十 二 钻 8 的底孔 直于 14通孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 工序十三 铣削爪部开口槽至 序十四 热处理 5 工序十 五 磨削爪部两端面，达到图纸尺寸公差 6和粗糙度要求 序十六 钳工打毛刺 工序十七 检验 工艺方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产 ，所以采用方案二比较合适。 工序号 工序内容 工序一 锻造毛坯，正火后达到硬度 99 工序二 粗铣 14工序三 精铣 14工序四 粗铣孔的两面，使两面的间距为 6 工序五 精铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为 磨削余量 工序六 钻 14底孔 序七 铰 14通孔 工序九 铣削距离为 工序十一 铣 8 孔端面 ,使距离 14工序十二 钻 8 的底孔 直于 14通孔 工序十三 铣削爪部开口槽至 序十四 热处理 5 工序十五 磨削爪部两端面，达到图纸尺寸公差 6和粗糙度要求 序十六 钳工打毛刺 工序十七 检验 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 择加工设备和工艺设备 机床的选择 工序 1、 2、 3、 4、 8、 9、 12采用 床 工序 5、 6、 7、 11采用 选择夹具 该 变速叉 的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 选择刀具 在铣床上加工的各 工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔 14于精度不高，可采用硬质合金铰刀。 选择量具 加工的孔均采用极限量规。 其他 对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 表 济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济精度 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣 143 粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 3 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 3 钻 14 1 1 4 扩 14 铰 14 粗铣14粗铣左 面 3 铣右 面 9 钻铰 8的孔 1 1 定切削 用量及基本工时 ：粗精铣 14机床： 刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15 3， 齿数 14Z ，为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3以铣削深度3pa 齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0 ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 按照参考文献 3表 245 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m a：根据参考文献 3表 0切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l lt f 查参考文献 1，表 工序 2：粗精铣下端孔 端面 机床： 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 3齿数 14Z 粗铣 铣削深度 :3a 齿进给量据机械加工工艺手册表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6/V m s 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m i 1 4 4 0 0 ，取 300 / m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 1 4 3 0 0 / 6 0 1 0 . 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 0 . 5 / 6 3 0 / m i m m s m m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 16l 刀具切入长度 1l ： 2)31(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 6 4 2 2 0 . 0 9 5 m i ml l lt f 查参考文献 1，表 工序 3：钻 14工件材料为 45#，硬度 200的直径为 12差为 。加工机床为 头为 22准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。 确定钻削用量 确 定 进 给 量 f 根 据 参 考 文 献 2 ，表 28 查 出0 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表 ，查 0 /f m m r 。 根据参考文献 2表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m a x 15690由机床说明书查出），根据参考文献 2，表 28许的进给量 1 f m m r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 2，表28插入法得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 1 7 / m ， 47325 1 T N M表， 1 mP 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据参考文献 2，由表 28， ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 6 2 / m i m m 表查 195 / m 。实际切削速度为 0 2 2 1 9 5 / m i n 1 4 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m 由参考文献 2，表 281 M F M ，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 校验机床功率 切削功率/)m M n n k 表（1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P 故选择的钻削用量可用。即 0 22d 0 /f m m r ， 195 / m ， 14 / 相应地 5016， m， 切削工时 被 切削层长度 l ： 78l 刀具切入长度 1l ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 1 22( 1 2 ) 1 2 0 1 7 . 422c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间 2 2 7 8 7 . 4 3 1 . 0 8 m i 4 3 1 9 5j Lt 查参考文献 1，表 工序 5：铰 14加工机床为 床。铰刀为 12 确定铰孔切削用量 确定进给量 f 根据表 281 . 3 2 . 6f m m表 ，按该表注 4，进给量取小植。查 f mm r 。 确定切削速度 v 及 n 由表 28 8 m 。由表 28修正系数 ， 2 5 2 4 . 7( / 0 . 1 2 5 1 . 2 )2根 据 故 8 . 2 / m i n 0 . 8 8 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i nv m m 表 01 0 0 0 / ( )n v d 表 1 0 0 0 7 . 1 4 ( / m i n ) / ( 2 5 ) 9 1 . 5 / m i nm m m r 查 取 100 / m ，实际铰孔速度 30 10v d n 32 5 1 0 0 / m i n 1 0 7 . 8 / m i nm m r m 切削工时 被切削层长度 l ： 78l 刀具切入长度 1l ， 01 2 5 2 4 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 走刀次数为 1 机动时间 3 3 7 8 2 . 0 9 3 0 . 5 2 m i 6 1 0 0j Lt 查参考文献 1，表 工序的加工机动时间的总和是 1 . 0 8 0 . 5 4 0 . 5 2 2 . 1 4 m i ：粗铣 14机床： 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 粗铣 左 面 铣削深度 :3a 齿进给量据机械加工工艺手册表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6/V m s 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m i 1 4 4 0 0 ，取 300 / m 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 1 4 3 0 0 / 6 0 1 0 . 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 0 . 5 / 6 3 0 / m i m m s m m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 90l 刀具切入长度 1l ： 2)31(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 9 0 4 2 2 0 . 2 1 m i l lt f 查参考文献 1，表 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 粗铣 右 面 同样的铣 削深度 每齿进给量据机械加工工艺手册表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6/V m s 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m i 1 4 4 0 0 ， 取 300 / m 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 1 4 3 0 0 / 6 0 1 0 . 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 0 . 5 / 6 3 0 / m i m m s m m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 32l 刀具切入长度 1l ： 2)31(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1213 2 4 2 2 0 . 1 2 m i ml l lt f 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 工序 7：粗铣 孔的两面 机床： 床 刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 14)，材料 ： 15 200D ，齿数20Z ，为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=2以铣削深度 2pa 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 每齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0 ， 按照参考文献 3表 245 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s