变速器换挡叉的工艺过程及装备设计[铣表面]【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 目 录 第一章 绪论 （ 1） 设计目的 （ 1） 设计任务和要求 （ 1） 第 二 章 零件的分析 （ 1） （ 1） 变速操纵机构的要求 （ 1） 件的工艺分析 （ 2） 第三章 工艺规程设计 （ 2） 定毛坯的制造形式 （ 2） 面的选择 变速器换档叉 - 2 - （ 3） 订工艺路线 （ 4） 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 （ 5） 定基本用量及基本工时 （ 7） 第四章 夹具设计 （ 13） 问题的提出 （ 13） 具设计的基本要求和步骤 （ 13） 基本要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - （ 13） 设计步骤 （ 13） 夹具设计 （ 14） 小结 （ 16） 致 谢 （ 17） 参 考 文 献 （ 18） 变速器换档叉 - 4 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 摘要 机床变速机构是机床主轴转速或进给量实现变速的具体机构。它要求机床的使用性能良好，制造、安 装及维修方便，同时节约成本。变速操纵机构常用于工作部件的启动、停止、变速、变向以及控制各种辅助运动等。本次设计为机床变速换档叉的工艺过程及设计装备，包括它的加工过程及夹具设计，切削用量的选择，加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的选择，零件的分析等。 关键词 ：变速、工艺、设计、装备 变速器换档叉 - 6 - 第一章 绪论 计目的 毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论和专业理论知识，独立解决机床设计问题的能力一个重要的实践性教学环节。因此，通过设计应达到下述目的。 1）初步掌握正确的设计思想和设计的基本 方法 步骤 ,巩固 深化和扩大所学的知识 ,培养理论联系实际的工作方法和独立工作能力。 2） 获得结构设计，零件计算，编写说明书。 绘制部件总装图（展开图，装配图）和零件工作图等方面的基本训练及基本技能。 3） 熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用。 4） 对现有机械结构初具分析能力和改进设计的能力。 计任务和要求 设计基本内容及要求 按照设计任务，根据调查研究所提供的权据和有关技术资料，进行以下工作：制定工艺方案，确定选择通用部件，设计专用部件，绘制有关图纸（ 零件图、毛坯图、夹具零件图、总装 图 等），编写技术文件等。 其基本内容如下： 1） 绘制被加工零件工序图、加工示意图、 夹具 图。 2） 零 件装配图设计。 3） 按规定格式编制设计计算说明书。 第 二 章 零件的分析 零件的作用 题目所给的零件是变速器换档叉 (见附图 1),它位于主轴箱。主要作用 :优点是可以从一种变速直接变到另一种速度 ,而不需要经过中间的一系列 ,因此变速很方便 ;其缺点是比较复杂。 对变速操纵机构的要求 变速操纵机构常用于工作部件的启动、停止、变速、变向以及控制各种辅助运动等。这些操纵机构的用途 不同，但所应满足的要求合设计原则却没有本质的区别。因此，这里仅仅介绍常用的变速操纵机构。机床的使用质量和结构的复杂程度，在很大的程度上取决于操纵机构设计的完善程度。所以 ，操纵机构的形式应与机床的性能相适应。一般操纵机构应满足的要求，主要有以下几个方面： 1. 动作迅速 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 操纵机构动作是否迅速，对生产率提高或在加工中需要操纵次数较多的机床，尤为重要。 2. 省力方便 生产中，为了减轻工人的疲劳，保证加工质量，设计操纵机构力求省力。一般情况下，许用操纵力不应超过下列数值： 台型机床精度位移 手轮或仪表机床手轮 2 普通机床精度位移手轮或台型机床手轮 4 10t 的普通机床手轮 8 普通机床很少操纵手轮或大于 10t 的机床手轮 16 3. 记忆方便，安全可靠 为避免操纵错误并节省时间，以及防止意外事故，应尽量减少操纵机构的数量，操纵的运动方向和手轮操纵方向一致为好。手柄应以不同形状或颜色加以区分，以便记忆。为保证安全，应防止手柄特别是运转手柄碰伤人员；电器应注意防护和绝缘等。 4. 控制准确 对于精密机床部件移动准确要求较高时 ,设计时应特别注意。 一般操 纵机构大致都由三大部分组成：操纵部件（如手轮、手柄等）；传动装置，可以是机械装置（如杠杆、齿轮齿条、丝杠螺母和凸轮等）、液压装置或电气装置等；执行部件（如拨叉、滑块等）。 件的工艺分析 变速器换档叉有组加工表面 ,他们有一定的加工要求。现分析如下： 1. 以 面为中心 ,加工 的孔。 2. 以 孔为中心 ,加工 的表面。 这组加工表面之间有着一定的位置要求 ,主要是： (1) 和 的表面与 孔的轴线的垂直度公差为 由以上分析 可 知 ,对于这 组加工 表面而言 , 应该先 孔，然后借助于专用夹具加工 和 0 的表 面。并且保证它们的位置精度要求。 第 三 章 工艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件材料为 35钢。考虑到车床主轴在运行中要经常的加速及正、反向转动 ,零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷 ,因此变速器换档叉 - 8 - 应该选用锻件 ,保证零件工作可靠。由零件年产量为 4000件 ,已达到大批量生产的水平 ,而且零件的轮廓尺寸不大 ,故可采用金属型铸造。这样即保证了产量 ,也保证了零件的精度要求。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理 ,可以使加工质量得到保证 ,生产率得以提高。否则 ,加工工艺过 程中会问题百出 ,更有甚者 ,还会造成零件大批报废 ,使生产无法正常进行。 1. 粗基准的选择 （ 1） 当有不加工表面时，应选择不加工表面作为粗基准 如果有几个不加工表面时，应选择与加工表面有密切关系的不加工面作为粗基准。 （ 2） 具有较多的加工表面时，应从以下几点着重考虑合理分配各加工表面的余量。 1） 应选择零件上加工余量最小的面为粗基准。 2） 对一些重要表面要求切除余量少而均匀时，就应选择该表面作为 准，以满足其工艺要求。 3） 粗基准的选择应使各加工面切除的总的材料量为最小。 （ 3） 粗基面在同一尺寸方向上，一般只允许使用一次。 （ 4） 粗基面应相当平整，无浇冒口、飞边等缺陷，使工件定位可靠稳定。 选择 面为粗基准 2. 精基准的选择 精基准的好坏会直接影响加工精度与质量，影响工件安装的可靠性与方便程度，一般可按下列原则来选取： （ 1） 尽可能把设计基准作为定位基准 基准重合原则 （ 2） 尽可能选用统一的定位基准加工各个表面 基准统一的原则 （ 3） 以加工表面本身作为定位基准 自为基准的原则 （ 4） 加工表面与定位基面反复轮换使用 互为基准的原则 选择 孔为精基准 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点 ,应该是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。 工序 按照图示要求 ,铸出毛坯。 工序 粗铣 面。 工序 精铣 面。 工序 粗镗 的孔。 工序 精镗 的孔。 工序 倒 圆角 45。 工序 粗铣 的表面。 工序 精铣 的表面。 工序 粗铣 表面。 工序 精铣 表面。 工序 倒角 45两端。 工序 检查。 工序 按照图示要求 ,铸出毛坯。 工序 粗镗 的孔。 工序 精镗 的孔。 工序 倒角 45。 工序 粗铣 面。 工序 精铣 面。 工序 粗铣 表面。 工序 精铣 表面。 工序 粗铣 的表面。 工序 精铣 的表面。 工序 倒角 45两端。 工序 检查。 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工 表面 ,然后以此为基准加工 的孔；而方案二则与此相反 , 的孔 ,然后再以此 的孔为基准加工 表面。两相比较可以看出 ,先加工 表面 , 的孔可以容易的保证位置精度 ,并且定位及装夹都很方变速器换档叉 - 10 - 便。故选择方案一。 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “变速器换档叉”零件材料为 35 钢 ,硬度 产类型为大批量生产 ,采用模锻毛坯。 1. 的孔 (1)确定加工路线 由成品尺寸 要求查机械加工工艺及装备 表 5定工艺路线。 孔直径 ,其 T=差等级为 度 糙度 由机械加工工艺及装备表 5镗 - 精镗。 （ 2）确定各路线的经济精度 由机械加工工艺及装备表 5：粗镗 精镗 3）查表确定各工序的加工余量 由机械加工工艺及装备表 5镗余量 由于粗镗前的孔是锻造而成，并非用钻头钻出，故先确定毛坯的总余量。 参照机械加工工艺及装备 表 5修正后：毛坯锻件孔的余量为 6 2 则由 粗镗余量为 6 - = (4)计算各工序的基本尺寸 精镗后的工序基本尺寸为 粗镗后的工序基本尺寸为 ) = 毛坯基本尺寸为 ) = (5)各道工序的工序尺寸公差 查公差表：精镗 镗 精镗工序尺寸为 粗镗工序尺寸为 毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为 (6)最大、最小加工余量计算 精镗加工时： - = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - - = 粗镗加工时： - = - = 2. 51 表面 (1)确定加工路线 由成品尺寸 51 ， 要求查表，确定工艺路线。 表面尺寸 51 其 T = 差等级为 度 糙度 由机械加 工工艺及装备表 5铣 - 精铣。 (2) 确定各路线的经济精度 由机械加工工艺及装备表 5铣 铣 (3) 查表确定各工序的加工余量 由机械加工工艺及装备表 5铣余量 1 由于表面是锻造而成，故因确定毛坯的总余量。 参照机械加工工艺及装备表 5坯锻件表面的余量为 11 4 则由 粗铣余量为 11 1 = 10 (4)计算各工序的基本 尺寸 精铣后工序基本尺寸为 51 粗铣后工序基本尺寸为 (51 =50 毛坯基本尺寸为 (50 = 40 (5)各道工序的工序尺寸公差 查公差表： 精铣 51 精铣 50 按“入体”分布，故精铣工序尺寸为 51 粗铣工序尺寸为 50 毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为 40 4 (6)最大、最小加工余量计算 精铣加工时： 50 = 51 = 粗铣加工时： 36 = 50 44 = 6 变速器换档叉 - 12 - 3. 表面 (1)确定加工路线 由成品尺寸 ， 要求查表，确定工艺路线。 表面尺寸为 T = 差等级为 糙度 由机械加工工艺及装备表 5铣 - 精铣。 (2) 确定各路线的经济精度 由机械加工工艺及装备表 5得：粗铣 铣 (3) 查表确定各工序的加工余量 由机械加工工艺及装备表 5铣余量 1 由于表面是锻造而成，故因确定毛坯的总余量。 参照机械加工工艺及装备表 5坯锻件表面的余量为 11 4 则由 粗铣余量为 11 1 = 10 (4)计算各工序的基本尺寸 精铣后工序基本尺寸为 粗铣后工序基本尺寸为 () = 毛坯基本尺寸为 (0) = (5)各道工序的工序尺寸公差 查公差表： 精铣 精铣 按“入体”分布，故精铣工序尺寸为 粗铣工序尺寸为 毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为 (6)最大、最小加工余量计算 精铣加工时： = = 粗铣加工时： = = 6 确定基本用量及基本工时 1. 确定 的孔基本用量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - （ 1）粗镗时的切削用量 a 单边加工余量 Z = （ ）/2 = 3 ，粗镗取 = ，精镗取 = b 根据零件材料，刀杆截面尺寸，工件直径及背吃刀量，查机械加工工艺及装备表 2 f ，按机床说 明书选取进给量 f=。 c 切削速度可用公式计算得到，也可通过查表得到。先根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2： 90 m/根据 算工件转速 n = 1000 1000 90/ = 2922r/机床说明书选取实际主轴转速 n=2800 r/为此，实际切削速度为 000 = 2800/1000 = m/d. 机床功率校验 切削力 中 决定切削条件和工件材料的因数； 分别为三个分力公式中 f 、 指数； 为分力的总修正系数，用下式表示 = c 查机械加工工艺及装备表 222 100 m/1 1 削功率 C/60000 = 0000=机床说明书可知，车床电动机功率 机床传动效率 m = 机床有效功率为 PE = m = 6为 50m/ 变速器换档叉 - 14 - 得： f = 。 按机床说明书取实际进给量 f = /r c. 切削速度 根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2： 140 m/根据 算工件转速 n = 1000 1000 140/ = 2912r/机床说明书取实际主轴转速 n = 2800 r/ 为此，实际切削速度为： 000 = 2800/1000 = 134.6 m/镗时的切削用量为： ， 134.6 m/f=。 (3) 工时定额的设定 查工艺手册表 l = 0 0 粗镗时： 精镗时： 2. 确定 表面 （ 1）粗铣时的切削用量 a 单边加工余量 Z = （ ） /2 = 粗铣取 = 5，精 铣 取 = b 根据零件材料，刀杆截面尺寸，工件直径及背吃刀量，查机械加工工艺及装备表 2 f ，按机床说明书选取进给量 f=。 c 切削速度可用公式计算得到，也可通过查表得到。先根据已知条件查机械加工 工艺及装备表 2： 90 m/根据 算工件转速 n = 1000 1000 90/ = 1696 r/机床说明书选取实际主轴转速 n=1600 r/为此，实际切削速度为 000 = 1600/1000 = 84.9 m/d. 机床功率校验 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 切削力 = c 查机械加工工艺及装备表 222 81 5 84.9 m/1 1 切削功率 C/60000 =0000=机床说明书可知，车床电动机功率 机床传动效率 m = 机床有效功率为 PE = m = 6为 W 50m/ 得： f = 。 按机床说明书取实际进给量 f = /r c. 切削速度 根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2： 120 m/根据 算工件转速 n = 1000 1000 120/ = 5538r/机床说明书 取实际主轴转速 n = 5400 r/ 为此，实际切削速度为： 000 = 5400/1000 = 117 m/ 铣 时的切削用量为： 117 m/f= /r。 3. 确定 51 表面 （ 1）粗铣时的切削用量 a 单边加工余量 Z = （ 51 /2 = 粗铣取 = 5，精铣取 = b 根据零件材料，刀杆截面尺寸，工件直径及背吃刀量，查机械加工工艺及装备表 2 f ，按机床说明书选取进给量 f=。 变速器换档叉 - 16 - c 切削速度可用公式计算得到，也可通过查表得到。先根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2： 90 m/根据 算工件转速 n = 1000 1000 90/51 = 562 r/机床说明书选取实际主轴转速 n= 550 r/为此，实际切削速度为 000 = 51 550/1000 = m/d. 机床功率校验 切削力 = c 查机械加工工艺及装备表 222 81 5 1 1 切削功率 C/60000 =0000=机床说明书可知，车床电动机功率 机床传动效率 m = 机床有效功率为 PE = m = 6为 W 50m/ 得： f = 。 按机床说明书取实际进给量 f = /r c. 切削速度 根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2： 120 m/根据 算工件转速 n = 1000 1000 120/ 51 = 932r/机床说明书取实际主轴转速 n = 900 r/ 为此，实际切削速度为： 000 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - = 41 900/1000 = m/铣时的切削用量为： m/f= /r。 变速器换档叉 - 18 - 第 四 章 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过与指导老师的协商，决定设计工序 工序 铣 、 表面的铣床夹具。本夹具将用于 具为两把高速钢镶齿三面刃铣刀，对零件的表面进行加工。 问题的提出 本夹具主要用来加工 、 表面， 孔有一定的技术要求。加工这几道工序粗铣不要求精度问题，主要是精铣要保证表面粗糙度和位置精度。 夹具设计的基本要求和步骤 基本要求 对机床夹具的基本要求是保证工件加工工序的精度要求，提高劳动生产率，降低工件的制造成 本，保证夹具有良好的工艺性和劳动条件。在这些基本条件中，有一些是有矛盾的，例如，提高工序的精度，夹具的制造成本就要提高，随着工件制造精度的不断提高，对夹具本身也提出更高的精度，那末，工件制造成本也将提高。因此，必须综合考虑零件批量和制造成本，是否用夹具保证加工精度，或采用其它方法加工。 夹具设计所涉及知识面较广，对同一零件可有不同的设计方案，而且从设计构思到出图制造有一定周期。以前，结构修改、出图等多是人工的重复劳动。现在 且修改、出图都能在很短的时间内 完成，大大缩短了夹具设计周期。 设计步骤 1. 设计准备 首先应分析、研究工件的结构特点、工艺要求、工件的材料生产批量以及本工序的技术要求。然后，了解所使用机床的规格、性能、精度及使用刀具、量具的规格，了解本厂工人的技术要求等。 2. 方案的确定 在经过设计准备阶段后，拟定设计方案。 1） 确定夹具类型。 2） 确定工件定位方案，选择相应的定位装置。 3） 确定夹紧方式，选择夹紧装置。 4） 确定刀具调整方案，选择合适的导向元件及对刀元件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - 5） 考虑各种装置、元件的布局，确定夹 具的总体结构。 在设计时，同时构思几套方案，绘出草图，经过分析、比较选出最佳方案。 3. 夹具的精度分析 为保证夹具设计的正确性，必须对夹具精度进 析，验证夹具公差（ 1/3 1/5）工件允许公差。 4. 绘制夹具总图 夹具总图应遵循国家制图标准来绘图，总图比例除特殊情况外，一般按 1 1绘制，以保证良好的直观性。主视图应取操作者实际工作时的位置，以作为装配夹具时的依据并供使用时参考。总图中的视图应尽量少，当必须能够清楚地表示出夹具的工作原理和整体结构，表示出各种装置、元件相互位置关系等。绘制总图的顺 序一般可采用： 1） 用双点划线绘出工件轮廓外形，并显示出加工余量。 2） 把工件轮廓线视为“透明体” ，按照工件的形状及位置依次绘出定位、导向、夹紧及其它元件或装置。 3） 绘出夹具体，形成一个夹具整体。 4） 确定并标注有关尺寸和夹具技术要求。如标注轮廓尺寸，装置、检验尺寸及公差，主要元件、装置之间的相互位置精度要求等。 5） 总图上标出夹具名称、零件编号，填写夹具零件明细表和标题栏。 6）绘制夹具零件图 夹具总图中非标准零件都需绘制零件图。零件图上的尺寸、公差和技术要求都必须满足总图的要求。 夹具设计 1. 定位基准的选择 由零件图可知， 、 表面与 孔的轴线有垂直度，其设计基准为 孔的轴线。为了使定位误差为零，最好选择心轴为定位。 2. 夹紧力 工序采用的是螺旋夹紧机构 3. 定位误差 D = d 孔 d 轴 d 孔 = d 轴 = 此，误差不影响它们垂直度要求。 4. 夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时应该注意提高劳动生产率，本道工序的变速器换档叉 - 20 - 铣床夹具选择了螺旋夹紧机构。且在粗加工切削力较大时，刚性也易于保证。结果，本夹具总的感觉还比较紧凑。 铣床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图 3及附图 4。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 21 - 小结 这学期过来 ,说实在的轻松倒是蛮轻松的 ,因为每天不用怕上课迟到而起早赶到教室去 ,同时也觉得蛮有压力的 ,因为 一来要去公司上班，二来还要 做毕业设计。 刚开学 ,早早的赶到学校来 ,想把心稳定下来 ,好好做做设计 ,前期在还没有确定课题时 ,每天都 要 工作 ,说句心里话比较累人 ,有过好多的挫折 ,我本想把工作辞掉的，来做毕业设计，我去和老师 说明 一下 情况，老师说，现在找工作非常的困难 ,你要做到工作和设计两不误。我听了觉得有道理，就没有辞职。后来在一边工作一边做设计的情况下也完成了任务。 在工作时 ,另一件比较心烦的事来了 ,那就是要做 设计 ,刚领到课题时 ,心里还是比较忐忑 ,我对那个课题一无所知。 变速箱 我见过不少（如分离传动的变速箱、 、 经过在网上和图书馆相关资料的查阅后 ,我还是对 变速器 一无所知啊 ,唉 ,的确心烦啊 ,于是想到去找孙老师讨教一下 ,他毕竟经验比较丰富， 好不容易了解了一些基本情况 ,心里还算有点安慰 终于 画了一些图和写了 一部分说明书 ,倒是感觉有了些许轻松 忑的心情去给了指导老师看了下 ,得到的答案是基本符合要求 ,还不算很失望啊 ,起码是算合格了。 在后来的七周里我看了很多资料，总算给设计好了。 剩下的就是打印和等通知答辩了，唉 ,感觉程序是那么的复杂的。可能就是大 专 毕业必经的