变速器换档叉的工艺过程及装备设计【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 - 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 - 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 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 变速器换档叉 - 6 - 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 ,因此买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 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 变速器换档叉 - 8 - 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买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 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： - = 变速器换档叉 - 10 - - = 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 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 变速器换档叉 - 12 - （ 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/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 得： f = 。 按机床说明书取实际进给量 f = 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 变速器换档叉 - 14 - 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=。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 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 变速器换档叉 - 16 - = 41 900/1000 = m/铣时的切削用量为： m/f= /r。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - 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。 变速器换档叉 - 18 - 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，本道工序的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - 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。 变速器换档叉 - 20 - 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 毕业必经的形 式吧。希望