变速器换挡叉的机械加工工艺规程及夹具设计【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 摘 要 随着机械制造技术不断发展，各制造商推出各种各样的先进的汽车零部件制造技术，换挡叉裂解技术就是 20 世纪 90 年代出现的一种先进的换挡叉加工新技术，和传统加工技术相比，该技术具有大幅度提高产品质量提高生产率降低生产成本等突出优点而备受业界关注。我们国家正在不断地改变换挡叉的传统加工方法，加快提高换挡叉的加工水平，不断缩小同先进汽车生产国家的差距，使生产厂与世界先进换挡叉生产水平的差距越来越小，不断加强了我国汽车整体的生产水平。 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课技术基础课以及大部分专业 课之后进行的，这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 he s of is of a of 0 s 0 to a of We at of a an to of a to a an in we a to us to on of of of is we on to go of of is an to it an in we of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目录 任务书 . 错误 !未定义书签。 摘 要 . 1 . 2 序 言 . 4 1零件的工艺分析 . 5 2毛坯的选择 . 5 3基准的选择 . 5 4拟订机械加工工艺路线 . 6 5确定机械加工余量、工序尺寸及公差 . 7 6选择机床及工艺设备 . 8 7确定切削用量及基本用 时 . 9 8填写工艺文件 . 11 9. 机床夹具设计 . 22 总结 . 24 参考文献 . 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 序 言 机械加工工艺规程与工艺装备课程设计是机械制造工艺与机床夹具课程教学的一个不可或缺的辅助环节，是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。它是我们全面综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践。同时还能培养我们编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，这也是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合行链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位 。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应行训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，更好的将理论与实际相结合，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。但是由于我的能力有限在设计的过程中可能会遇到好多不懂或者难以解决的问题，希望老师能够给予帮助，同时通过这次地设计能够加深和老师的沟通。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 1零件的工艺分析 件的功用 ,结构及特点 该零件是以 套在 轴上 ,并用螺钉径 1纹孔与轴定位 ,换挡叉脚卡在双联齿轮中的轴中 ,变速操作机构通过换挡叉头部的操纵槽带动换挡叉与轴一起在变速箱中滑动 ,换挡叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑动 ,就可实现变速功能 ,从而实现变速器变速。 换挡叉的主要工作表面为操纵槽换挡插脚两端面。主要配合面为 ， 纹孔和换挡叉脚侧面 51 。该零件属于特殊形状零件，但复杂程度一般。由于换挡叉在工作时表面承受一定的压力，因此，要求有一定的强度和韧度。 要加工表面及其要求 1 换挡叉安装孔 孔径 形状公差遵守包容要求，表面粗糙度 2 换挡叉脚端面 换挡叉脚端面的厚度为 端面对孔 线的垂直度公差为 端面与操纵槽的对称面的距离为 面粗糙度 3 换挡叉脚内侧面 换挡叉脚内侧面的宽度为 51对称面与换挡叉头对称面同属一个面表面粗糙度 4 换挡叉头两侧面 换挡叉脚端面的厚度为 称面与 及换挡叉脚面属同一面，表面粗糙度 5 操纵槽 操纵槽的宽度为 底为半圆，半径为 度为 称面与换挡叉头内端面的距离为 表面粗糙度 平面部分的倒角为 45。 6 螺纹孔端面 螺纹孔 1端面的粗糙组要求为 2毛坯的选择 定毛坯的类型，制造的方法和尺寸及其公差 因零件的材料为锻件，要求成批生产，换挡叉的轮廓尺寸不大且有较多不需要加工的表面，所以毛坯选用模锻锻造成形。 换挡叉属特殊形零件，且加工过程中利用不加工 表面进行定位的工序较多又是成皮生产，故零件的毛坯选用为锻模。锻件公差等级为 表 3加工余量查表 3挡叉脚内侧面留单边余量为 2 不锻出 ,孔左右两端面的加工余量为 挡叉脚内平端面为 凸端面为 纵槽不锻出 ,单边余量为 定毛坯的技术要求 未注明锻造图角为 模斜度为 7 锻件正火硬度为 180材料 :35 钢 制毛坯图 根据任务书图 35 变速 器换挡叉零件图 ,在各加工表面上加上机械加工余量 ,绘制毛坯图 ,并标注尺寸和技术要求。 3基准的选择 该换档叉零件图中教多尺寸及形位公差以 此，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 必须首先加工出 端面及其孔 后续工序作为基准。根据粗、精基准选择原则，确定各工表面的基准如表 3 3 加工表面的基准 序号 加工部位 基准选择 1 换档叉头外形轮廓及端面（粗基准） 2 换档叉脚两端面 3 换档叉 脚内侧面 510+4 换档叉头内侧面 头内侧面 5 操纵槽 叉头端面及叉脚两端面 6 1纹孔 操纵槽中心线及 4拟订机械加工工艺路线 定表面的加工方法 、铰和孔口倒角，换档叉脚两端面的加工方法铣削 内侧面的加工方法为铣削， 叉头两端面、操纵槽的加工方法为 铣削， 1加工方法为先铣其端面， 后定位钻 8孔，深度是 8用机用丝锥攻丝，使其达到 1要求。 具体加工方法分析如下： 差等级为 铣。 差等级为 表 4扩 。 差等级为 糙度为 车。 换档叉脚两端面， 粗糙度为 公差等级为 表 4 换挡叉脚局部 淬火，然后进行吹砂。 换档叉脚内侧面 510+， 表面粗糙度为 差等级为 表 4 换档叉头两侧面， 表面粗糙度为 差等级为 表 4 操纵槽，宽度 表面粗糙度为 差等级为 表 4知粗铣即可。 订加工工艺路线 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 表 4加工方案 工序号 工序内容 设备 00 毛坯锻件 10 热处理正火 20 铣换 档叉头左端面，尺寸 58换档叉头右顶端面，尺寸 56式铣床，专用夹具，三面刃铣刀， 0200标卡尺 30 钳：校正换档叉 钳工台 40 钻、扩、铰 床 50 粗铣 换档叉脚外凸端面 铣换档叉脚内平端面 铣床 60 铣换档叉脚内侧面及叉脚两端面倒角 45 铣床 70 铣换档叉头两侧面 铣床 80 铣操纵槽（槽平面段两边倒角 45 ） 铣床 90 铣未钻螺纹孔端面 铣床 100 钻、攻螺纹孔 1床 ，机用丝锥 110 换档叉脚局部 淬火 120 磨削换挡叉头两侧面 1 30 清洗 140 检验 5确定机械加工余量、工序尺寸及公差 加工余量可采用查表修正法确定。换档叉零件第一道工序各工步无基准转换，其余各表面加工均用统一基准且基准重合，故只需查得加工余量以及根据零件情况确定加工余量，便可确定工序尺寸。为保证换档叉脚局部 淬火淬深，更要进行一个工艺尺寸链的计算。 根据上述原始资料和加工工艺，查各表面加工余量，确定各表面加工余量，工序尺寸及公差，如表 5 表 5机械加工 余量及工序尺寸 工序号 工序内容 单边余量 /序尺寸 /面粗糙度 Ra/0 铣换档叉头孔位置左端面 叉头右顶端面 0 钻 14 口倒角 0 铣 换档叉脚外凸端面 换档叉脚内平端面 0 粗铣换档叉脚 内侧面 2 510+0 铣换档叉脚内侧面 50 0 铣操纵槽 0 铣未攻螺纹孔 1面 00 定位 ,钻 8孔 4 8 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 攻螺纹孔 1 1120 磨削换挡叉头两侧面 50 6选择机床及工艺设备 工序 10， 60， 70， 80， 90，铣换挡叉头两端面，叉脚两端面几内侧面时，为提高效率，采用两把镶齿三面刃组合铣刀同时加工，铣操纵槽因要铣出半圆 以选用特制直径为 达到要求。考虑到零件为成批生产，应选用范围广的机床，因此选用 序 50用立式铣床。 工序 40 由于加工零件轮廓尺寸不大，工序包括 4个工步，为减少换到时间，选用 工序 100 攻螺纹孔 1于 钻 8的孔的直径较小，故可采用专用夹具在立式钻床上加工，攻螺纹用 1丝锥。 该零件无特殊表面，成批生产，一般采用通用或标准刀具。钻 铰 可用标准刀具， 14 8直柄麻花钻。 查表 5知，铣换挡叉头的两端面，两侧面，叉脚两内侧面，可选高速刚错齿三面刃铣刀，其规格为：直径 d=100度 L=30数 Z=10径 D=30铣操纵槽因要 铣出半圆 以选用特制直径为 特殊定制直径d=100=30mm,z=10脚两端面用d=125=40=40=14 的镶齿套式面铣刀。 该零件加工工序 40采用三爪自定心卡盘 ,其余工序需用专用夹具加工。 该零件属于批量生产，一般采用通用量具。 选择钻 铰 现按照计量器的不确定地选择该表面加工时所用量具 ,叉头两端面间 距 56挡叉头两侧面间距 轴筒外径 公差分别为 糙度要求分别为 选用 0游标卡尺达要求。铰孔 时达到的公差的等级为 于精度高，加工时每个工件部需要进行测量，故选用极限量规，孔量具选用锥柄圆柱塞规。 选择铣换挡叉脚两端面 ,内侧面 ,铣操纵槽的量具 ,换挡叉脚两端面的距离 , ,内侧面 ,铣操纵槽的间距的公差等级都为 量范围为 0游标卡尺。 攻螺纹孔 17H 钻 8孔表面公差等级要求为 选用 0游标卡尺 对换挡叉脚的两端面吹砂 查表 5选用 0据生产类型和满足被加工零件的技术要求，且结合工厂现有的生产条件，个工序所选用的机床设备和工艺装备如下表 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 表 6工序号 工序内容 机床设备和工艺装备 10 铣换挡 叉头左端面及右顶端面 用夹具， 040 钻 扩 铰 孔口倒角 14标准麻花钻 , 0 50 铣叉脚两端面 卧式铣床 ,专用夹具 ,060 铣叉脚内端面 卧式铣床 ,专用夹具 ,070 铣叉头两端面 同工序 60的设备 80 铣操纵槽 同工序 60的设备 90 铣未攻螺纹孔端面 同工序 60的设备 100 钻 ,攻丝螺纹孔 1525台式钻床 ,专用夹具 , 8直炳麻花钻 ,107确定切削用量及基本用时 0 1） 至 15 确定进给量 f 根据机械制造设计课程设计指导以下简称指导表 5 f=5mm/r=r,根据 机械制造设计课程设计指导 表 5际纵向进给量取 f=r. 确定切削速度 指导表 5 0m/确定机床主轴转速 n. n= m i n/4 2 4m i n/ 0 01 0 0 00v c 根据指导表 5按机床实际转速取 n=392r/实 际 切 削 速 度m 81000 计算基本时间 被加工孔的长度 l=入量 y= 21c 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 = )21(60co 中0 为钻头半顶角；常为 60 。 取 y=6出量 =4mm m 定辅助时间导表 5换刀架的时间为 速或变换进给量的时间为 动和调节切削液的时间为 计 2） 至 法同上，查指导表 5吃刀量进给量 f=r,机床转速n=392r/削速度 ，基本时间 助时间 3） 查指导表 5吃刀量择进给量 f=r,主轴转速 n=195r/削速度 .9 ，基本时间 助时间 4）倒角 n=760r/本时间 助时间 0 已知工件材料 35钢， 硬度为 180高速刚错齿三面刃铣刀 直径 d=100数 z=18，已知铣削宽度 削深度 查机械制造技术课程设计指导书表 5z,取 mm/z 查机械制造技术课程设计指导书表 520 40m/30m/ n=1000V/ d=1000 30/100=r/查机械制造技术课程设计指导书表 5近的主轴转速 n =95 r/作台进给量 25mm/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 则切削速度 000 =100 95/1000=m/确定加工时间 +2/6+200+3/125=动机床的时间为 计 工序 100，攻螺纹孔 4 确定进给量 f 查表 5f=(d,考虑钻头直径小，刚性差，选进给量量选小值，取f=8=r,台式钻床没有自动进给系统，均采用手动进给。 确定切削速度 表 5工材料为合金钢，考虑到孔径小，切削速度可高些，鼓取 0m/确定钻床主轴的转速 n n=1000Vc/1000 20/8 =表 5式钻床主轴转速可取 835r/际 切削速度 1m/计算基本时间 10*1钻孔深 L=8人量 y=d/2（ 18/2+（ 1取 y=4人量 =4 Tj=l+y+ /+4+4/835 确定辅助时间 表 5动机床时间为 计 确定攻螺纹进给量 f 因为 p=1以 f=1mm/r,查表 5525钻床主轴转速为 n=320r/机用丝锥转速为 320r/确定攻螺纹的基本时间 j=(L+2/ (L+2/ 1-3)p=1 2p =2 。使用丝锥的数量 Z=1，丝锥回程的转速为 N=320r/(8+2+3/1 320)+(8+2+3/1 320) 1=由表 5时间 钻头换成丝锥 02锥上刷油 0.1 动机床 动摇臂和丝锥对准钻套 下工件 计 8填写工艺文件 按上述所确定的工艺过程和工艺参数填写机械加工工艺过程卡，如表 8示；填写机械加工工序卡片，如 8 8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 14013012011010090807060504030201000工序号机械加工工艺过程卡片荆楚理工学院机械工程学院检：终检辅助：清洗吹砂：对换挡叉脚两端面吹砂热处理叉脚局部淬火，硬度45，攻螺纹孔7未攻螺纹孔端面粗铣操纵槽至图样要求铣叉头两侧面，证51（）5钳：校正换挡叉铣换档叉头左端面和右顶端面热处理：正火毛坯：锻件工序名称与内容生产类型零件编号零件名称吹砂机角刀正器辅助工具刘长青徐宁时间定额（分）共1张第1张买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 20 10 工步号机械加工工序卡片铣叉头右顶端面铣换挡叉头左孔口端面工步内容15 26 走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 1 走刀次数式铣床铣20成批生产变速器换档叉235235主轴转速(r/却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号738 738 切削速度(m/s)柴油023夹具锻件35钢05 05 进给量(mm/r)审核指导编制同时加工件数1 2 2 背吃刀量(刘长青徐宁1 013012工时定额（日期）（日期）（日期）共10 张第1 张买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 10 工步号机械加工工序卡片校正换档叉工步内容走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称走刀次数钳工台校正工具钳30成枇生产变速器换档叉主轴转速(r/冷却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号切削速度(m/s)钳夹具锻件35钢进给量(mm/r) 审核指导编制同时加工件数背吃刀量(刘长青徐宁1 工时定额（日期）（日期）（日期）共10 张第2 张买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 4 3 2 1 备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称2 1 1 1 走刀次数r/m/削油钻夹具锻件35#mm/r) 009第1 张买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 10 05 工步号机械加工工序卡片铣换档叉脚内平端面铣换档叉脚外凸端面工步内容445 41走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 1 走刀次数立式铣床铣50成枇生产变速器换档叉150150主轴转速(r/却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号589 589 切削速度(m/s)夹具锻件35钢043043进给量(mm/r) 审核指导编制同时加工件数16 19 背吃刀量(刘长青徐宁1 069063工时定额（日期）（日期）（日期）共10 张第4 张买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 05 工步号机械加工工序卡片粗铣换档叉头两端面，刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 走刀次数式铣床铣70成枇生产变速器换档叉235主轴转速(r/m/s)柴油035给量(mm/r) 刘长青徐宁1 日期）（日期）（日期）共10张第6 张买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 05 工步号机械加工工序卡片铣操纵槽至图样要求，步内容30 走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 走刀次数式铣床铣80成枇生产变速器换档叉235主轴转速(r/m/s)给量(mm/r) 吃刀量(刘长青徐宁1 日期）（日期）（日期）共10张第7 张买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 05 工步号机械加工工序卡片铣未攻螺纹孔7刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 走刀次数式铣床铣90成批生产变速器换挡叉150主轴转速(r/m/s)给量(mm/r) 吃刀量(刘长青徐宁1 日期）（日期）（日期）共10张第8 张买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 10 05 工步号机械加工工序卡片攻螺纹孔78步内容1 8 走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1 1 走刀次数螺纹100成批生产变速器换挡叉320835主轴转速(r/m/s)夹具锻件35钢1 mm/r) 审核指导编制同时加工件数1 4 背吃刀量(刘长青徐宁1 日期）（日期）（日期）共10张第9 张买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 05 工步号机械加工工序卡片对换挡叉脚两端面吹砂工步内容走刀长度（备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称走刀次数吹砂机吹砂120成批生产变速器换挡叉主轴转速(r/冷却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号切削速度(m/s)用夹具锻件35钢进给量(mm/r) 吃刀量(刘长青徐宁1 时定额（日期）（日期）（日期）共10张第10张买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 9. 机床夹具设计 一夹具设计任务 已知工件 为变速器换挡叉，材料为 35 号刚，属大批大量生产。该零件的工艺规 程设计如上所述，现要求设计第 100 道工序用的攻 1 7H 螺纹孔的夹具。 零件的加工要求为：螺纹孔 1 7H 的表面粗糙度 纹孔的轴线与换挡叉头圆弧槽的中心轴线相距 本工序的装备为： 立式钻床 及此标准麻花钻。工件上拔叉头端面， 纵槽，拔叉脚内侧面均已加工，达到设计图样要求，拔叉脚端面已粗加工。 螺纹孔表面粗糙度 m，在钻夹具上加工时适当控制切削用量，可以保证孔的尺寸 精度要求和表面粗糙的要求，因此，在本工序加工时，主要考虑如何保证螺纹孔轴线与 换挡叉头圆弧槽的中心轴线距离。 二确定夹具的结构方案 （ 1）确定定位元件 选用一面两销，心轴和工件孔配合，限制四个自由度。削边销与叉脚内侧面接触，限制一个自由度。偏向轮与工件槽夹紧定位，限制一个自由度，实现工件正确定位。对于工序尺寸 位误差 定位方案可行。 （ 2）确定导向装置 本工序要求对加工孔进行钻一个工步的加工，生产类型为大批生产，选用可换钻套作为刀具的导向元件。 （ 3）确定夹紧机构 针对大批生产，选用偏向轮夹紧机构。 (4) 夹紧力计算 (1) 由表 10 夹紧力 F j= + 1)+2， =(R+， =(R+ 3， e= 5， R=33， L=160 取偏心轮与夹紧面的摩擦系数和偏心轮与铰链轴的摩擦系数 f 一样，根据表10， f=摩擦角 1= 2=所以得： 夹紧力 F j= 2）求切削力和切削扭矩： 由表 3 3 切削力 P x= K p，切削扭矩： M=K p。 D= s= K p=（ b/75)， b=580 。 切削力 P x=264N，切削扭矩： M=1444N 论夹紧力 F P x=264N，取安全系数 K= 夹紧力 F j =K F 始作用 力 F= F j/削扭矩 M=1444N 工件定位的影响很少，可以忽略。 三夹具装配图标注尺寸、配合及技术要求 （ 1）确定定位元件间的尺寸，心轴与削边销中心距尺寸为 2）根据加工孔的加工要求，确定钻套中心线与定位偏心轮中心线的尺寸为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 零件相应尺寸 公差值的 1/3。位置度公差为零件相应尺寸 公差值的 1/3。 （ 3）心轴中心线与夹具底面的平行度公差为 （ 4）标注关键件的配合尺寸如图， 20 19 12 四夹具操作简要说明 本夹具使用在立式钻床上，加工换挡叉上 纹底孔 件以 、 51+01 0口及 ，分别在定位心轴、削边销及偏心轮上定位。转动手柄，使偏心轮顺时针转动，偏心轮上的对称弧面楔入工件 内，定位并夹紧工件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 总结 就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零 件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各