变速器换档叉尾架体加工工艺及关键工序工装设计[两侧面的铣床夹具]【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 毕业设计说明书（论文）中文摘要 工艺规程的原则是优质高产和低成本，即在保证产品质量的前提下缩短生产周期，改变劳动条件，提高劳动生产率，提高经济效益。夹具设计在机械加工中具有重要的作用，它能保证加工精度，提高产品质量，减轻工人的劳动强度，保证安全，提高劳动生产率，能以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配。而使用了分度钻的好处在于，可采用多工位加工，能使加工工序集中，从而减轻工人的劳动强度和提高生产率。 使用夹具的最根本目的是获得好的经济效益。所以设计夹具也和其它技术工作一样，不仅是一个技术问题 ，而且是个经济问题。每当设计一套夹具之前，都要进行必要的技术经济分析，使所设计的夹具获得最佳的经济效果。同样组合机床的设计也是很重要的，科学的设计组合机床减少工作时间和工作强度。 本文对变速器换挡叉的结构进行工艺分析，确定加工工艺路线，根据任务书的要求制定出零件的工艺规程，并设计工序 粗铣 19 56 和 侧面的专用夹具和组合机床。 关键词 工艺规程 夹具设计 工艺分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计说明书（论文）外文摘要 a he is is on of to a to to of in in it to to s to to to is s to be to is as be a be to be a of a by is of a is to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 to of 9 56 4.6 of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 引言 . 2 2 零件分析 . 4 件的作用 . 4 . 4 件的主要技术条件分析及技术关键问题 . 4 3 工艺规程设计 . 6 确定毛坯的制造形式 . 6 基面的选择 . 6 制订工艺路线 . 7 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定 . 8 确定切削余量及基本工时 . 12 4 夹具设计 . 23 问题的提出 . 23 夹具设计 . 23 夹具 的零件 . 24 夹具设计及操作说明 . 27 5 组合机床设计 . 27 组合机床机构方案的确定 . 27 组合机床通用部件的选择 . 28 被加工零件工序图 . 28 被加工零件加工示意图 . 29 组合机床联系尺寸图的绘制 . 30 结束语 . 31 致 谢 . 32 参考文献 . 33 1 引言 随着科学技术的进步和生产的发展 ,要求机械工业不断提供先进的技术设备 ,加上买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 市场需求的变化多端 ,产品更新换代的周期也越来越短 ,多品种、小批量生产的比例在提高 1。这样 ,传统的生产技术准备工作很不适应新的生产特点。为了适应机械工业又好又快发展的需求 ,机床夹具的设计与制造技术也必须与时俱进 ,要求企业的高级技能人才能不断设计出构思合理、结构正确、工艺良好的各种新型夹具 2。 我国工程机械行业经过近两年 来的宏观调控，终于将其从 2002 年、 2003 年的狂飙式发展速度上降了下来，回到了按照科学发展观要求的理性发展的轨道上来，虽然对行业有些影响和负面作用，但使整个行业对其发展前途认识更清楚了，这是经受宏观调控的洗礼的成果 3。 随着社会劳动生产率的不断提高，沉重的人员负担已经成为制约工程机械国企快速发展的桎梏之一。现有体制下，国企无法根据产业周期和经营需要调节雇员数量，并因此导致劳动成本居高不下和薪酬结构缺乏竞争力，客观上形成“无用之人无法不用，有用之人无力留用”的尴尬局面。要想扭转这种局面，只能从根而治，通 过改制彻底解决国有职工身份置换问题，在此基础上遵循市场化原则对企业的劳务成本和薪酬结构进行合理化调 4。 工程机械国企有必要紧紧抓住国企改革以及行业快速发展的有利时机，充分利用自身的行业地位优势、市场优势和品牌优势，通过产权制度改革，力争从根本上解决自身存在的重大问题，全面提升市场竞争能力，并进一步谋求国际化发展，参与国际竞争，在世界工程机械领域树立中国民族品牌 5。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 零件分析 件的作用 题目所给定的零件是变速器换档叉（见图 1），它位于传动轴的端部。主要作用是是传递扭矩，使变速器获得 换档的动力 6。 图 1 变速器换挡叉零件图 件的工艺分析 该变速器换档叉需要加工的表面可大致分为四类： （ 1） 孔。 （ 2） 以 为基准的顶端两 19 56 和 （ 3） 叉口的前后两侧面。 （ 4） 以 为基准的其它几个平面以及槽面。 （ 5） 1 这几组加工加工面之间有着一定的位置要求，主要是： 的中心线与叉口的前后两侧面的垂直度公差为 件的主要技术条件分析及技术关键问题 从变速器换挡叉的作用和性能来分析：变速器换挡叉是用来传递扭矩的不拨动齿轮的，所以对 孔的精度还是比较高的，由于叉口是用来对齿轮拨动的，叉口的精度也是要求高一点，而相对的槽面的粗 糙度就可以大一点。至于 1为需要将换挡叉在一个轨道上移动说以需要确定一个轨道而设计的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 从以上的分析可以看出该零件在中批量生产条件下是不需要采用专用机床来进行加工的 7。可以通普通车床配上专用夹具就可以保证其精度和表面加工要求。可以说该零件在加工上应该没有相当大的技术难题 8。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件的材料为 35 钢。 常用的毛坯件有铸件、锻件、型材、冲压件和焊接件等 。考虑到零件在加工过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此 应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型 9。 基准的选择 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与否，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 10。 粗基准的选择。 选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要的。粗基准的选择应以下面的几点为原则： （ 1） 应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准。 （ 2） 当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时，应选不加工的表面作为粗基准。 （ 3） 要保证工件上某重要表面的余量均匀时，则应选择该表面为定位粗基准。 （ 4） 当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为基准，以保证该表面有足够的加工余量。 在铣床上加工变速器换档叉时，以 内孔作为粗基准。满足粗基准的选择原则 11。 精基准的选择。 精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便，夹具结构简单。选择时应遵循以下原则： （ 1） 尽 量选零件的设计基准作精基准，可以避免因基准不重合引起的定位误差，这一原则称为“基准重合”原则。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 2） 尽可能使工件各主要表面的加工，采用统一的定位基准，这是“基准统一”原则。 （ 3） 当零件主要表面的相互位置精度要求很高时，应采用互为基准，反复加工的原则 12。 （ 4） 选择加工表面本身作为定位基准，即“自为基准”。 （ 5） 选择的定位精基准，应保证工件定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便。 该零件加工时，采用 内孔作为精基准来加工换档叉叉口 前后两侧面。 制订工艺路线 工艺路线的拟订是制定工艺规程的关键，其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案，确定各个表面的加工顺序和工序的组合内容，它与定位基准的选择密切相关。制定工艺路线的出发点，应当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。在生产纲领已确定的条件下，应考虑机床的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低 13。 工艺方案分析：由于零件表面精度要求较高，所以安排了粗铣和精铣。孔的精度要求较高，安排为钻、铰加工。精铣时以 孔定位能保证端面与轴心的位置精度要求 14。 综上分析，确定的加工路线方案一如下： 工序 钻并扩铰 孔。 工序 粗铣叉口 19 工序 粗铣 19 56和 工序 粗铣叉口前后两侧面。 工序 粗铣槽 11 工序 精铣叉口两内侧面。 工序 精铣 19 56和 工序 精铣叉口前后两侧面。 工序 攻 1纹孔。 工序 检查。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工艺路线方案二为： 工序 粗铣叉口 19 工序 钻并扩铰 孔。 工序 粗铣 19 56和 工序 粗铣叉口前后两侧面。 工序 粗铣槽 11 工序 精铣叉口两内侧面。 工序 精铣 19 56和 工序 精铣叉口前后两侧面。 工序 攻 1纹孔 工序 检查。 工艺方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先将定位孔加工出来以便于其他面的加工。这样设计符合加工基准的选择，对和面的加工起到定位基准的作用；方案 二则先将叉口内侧面加工出来，然后再加工其它平面，叉口内侧面加工好在以此为加工基准的话很难确定空的定位，而且这样铣叉口内侧面在钻孔然后又铣叉口两内侧面增加了装夹次数，所以增加了劳动时间和工作量 15。两相比较可以看出，先加工孔再加工其它平面可以更好的保证各个平面的位置及方向误差。因此决定用方案一进行加工 16。工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定 “变速器换档叉”零件为 35钢，硬度 180用在锻锤上合模模煅毛坯。 根据上述原始资料及加工 工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （ 1） 内孔 毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度要求 照机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表 定孔的加工余量分配： 钻孔： 15 扩钻： Z= 粗铰： Z= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 精铰： Z= 表 1 工序尺寸 工序 名称 工序间 余量/序间 工序间 尺寸/序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铰孔 9 铰 孔 10 钻孔 12 孔 15 5 2） 粗铣叉口两内侧面 由于两内侧面对于 所以可以将其看作内孔来确定加工余量，即 的孔。毛坯为实心，已经有孔，精度要求为 照工艺手册表 定加工余量的分配： 为简化模煅毛坯的外形，先直接取叉口尺寸为 表面粗糙度要求 需要精铣，此时粗铣单边余量 z= 表 2 工序尺寸 工序 名称 单边 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 粗铣 2 坯 6 3） 19 56和 由于是在卧式铣床上两把刀同时铣床上两把刀同时铣，所以可以把两侧面的余量用双边余量来 计算 17。现毛坯长度方向直接取 需要精铣，此时粗铣单边余量为 z=，表面粗糙度为 铣时单边余量 z= 表 3 工序尺寸 19 56两侧面 工序 单边 工序 工序间 工序间 工序间 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 名称 间 余量 /济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸 /寸公差 /面粗糙度 /m 粗铣 11 坯 4 工序尺寸 序间尺寸是到孔心的距离 工序 名称 单边 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 粗铣 11 坯 4） 叉口前后两侧面 该端面的表面粗糙度要求 所以先粗铣再精铣。查机械加工余量手册（以下简称余量手册）中的表 4，用 8级 18。此时粗铣单边余量为 z=铣时单边余量 z= 表 5 工序尺寸 叉口前后两侧面 工序 名称 单边 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 粗铣 2 坯 5） 槽的加工 11 因为它们的粗糙度要求为 所以只需进行粗铣。 Z= 表 6 工序尺寸 工序 名称 单边 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 粗铣 11 槽 3 6） 精铣叉口两内侧面 由于两内侧面对于 平行度等位置要求，所以可以将其看作内孔来买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 确定加工余量，即 孔。毛坯为实心，已经有孔，精度要求为 照工艺手册表 定加工余量的分配： 为简化模煅毛坯的外形，先直接取粗加工叉口尺寸为 。需要精铣，精铣时单边余量 z= 表 7 工序尺寸 工序 名称 单边 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铣 8 1 铣 7） 19 56和 由于是在卧式铣床上两把刀同时铣床上两把刀同时铣 ，所以可以把两侧面的余量用双边余量来计算。现毛坯长度方向直接取 12。表面粗糙度为 需要精铣，此时粗铣单边余量为 z=精铣时单边余量 z= 表 8 工序尺寸 精铣 19 56两侧面 工序 名称 单边 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铣 8 铣 9 工序尺寸 精铣 序间尺寸是到孔心的距离 工序 名称 单边 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铣 8 铣 11 8） 叉口前后两侧面 该端面的表面粗糙度要求 所以先粗铣再精铣。查机械加工余量手册（以下简称余量手册）中的表 4，选用 8级。精铣时单边余量 z= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 10 工序尺寸 工序 名称 单边 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铣 8 铣 2 9） 攻 1选取 余量手册可以一次成型。 确定切削余量及基本工时 工序 ：钻、扩及铰钻 孔，本工序采用计算法确定切削用量。 （ 1） 加工条件 工件材料： 35 钢正火， 55.0锻。 加工要求：钻、扩及铰钻 孔， a 。 机床：转塔车床。 刀具：麻花钻 15 、扩孔钻 、铰刀 。 （ 2） 计算切削用量 （ a） 钻 15 孔 1 进给量 f 根据切削用量简明手册（以下简称切削手册）表 钢的 800b 15， f = /r /r， 孔时，属于低刚度零件，故进给量应乘系数 f =（ /r ，现取 f = 2 切削速度 根据切削手册表 表 得切削速度 18v m/ 3 主轴转速 3 8 215/181 0 0 0/1 0 0 0 ws r/据机床说明书（见工艺手册表 与 382 r/近的机床转速为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 300r/实际切削速度为： v 0 0/ 0 0/. ww r/ 4 切削工时 按工艺手册表 43l , 91l , 32 l （ b） 扩 孔 1 进给量 f 根据切削手册表 钢的 800b 时， f = /r，由于本零件在加工 孔时，属于低刚度零件，故进给量应乘系数 f /r /r 按机床说明书，取 f = 2 切削速度 扩孔钻扩孔的切削速度 ,根据工艺手册表 28V= 其中 V 钻为用钻头钻同样尺寸的实心孔时的切削速度 5 6 v m/ 3 主轴转速 5 0 0/1 0 0 0 ws 机床选取 95r/ 4 机动工时 43l , 31l , 32 l 1 1 2( ) / ( 4 3 3 3 ) / 1 9 5 0 . 5 0 . 5 m i l l l n f （ c） 粗铰 孔 1 进给量 f 根据工艺手册表 孔时的进给量和切削速度为钻孔时的 1/ 2 1/3 ，所以 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3/1 钻钻v /r 0 0/1 0 0 0 ws 2 切削速度 按机床选取 1 9 5 / m 所以实际切削速度为： 0 0/ 0 0/ ww m/ 3 切削工时 43l , 31l , 42 l 1 1l 43(/)2 w 3 4)/195 4 精铰 孔 因为与粗铰时共用一把刀，利用其机床对工件作粗、精铰孔，所以切削用量及工时均与粗铰相同。 1 / 3 1 / 3 0 . 2 0 . 0 7 /f f m m r 钻 3/1 钻 /r 0 0/ 0 0/ ww m/95wn r/1 1l 43(/)2 w 3 4)/195 序： 粗铣叉口 19内侧面 ； 保证两侧 面距离尺寸为 （ 1） 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册表 得采用硬质合金立铣刀 , w 60 齿数为 5 个，机床选择为卧式铣 床 （ 2） 切削深度以 0.2 （ 3） 每齿进给量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由数控加工工艺表 5 由手册得 z （ 4） 切削速度数控加工工艺表 5590 mm/由手册得0mm/（ 5） 主轴转速 740/601 0 0 0/1 0 0 0 ws 6） 实际切削速度 v 根据机 床说明书，取 50r/实际切削速度为： 0 0/450401 0 0 0/ ww 7） 检验组合机床功率 根据切削用量简明手册当工件的硬度在 18035 ， ，0d= 60 ， z =5，60 /得 据卧式铣床 明书，机床主轴允许功率为： 0 此，所选择的切削用量是可以采用的，即： 2 ，60 /450r/v = /z。 （ 8） 切削工时 行程 =l 1l 2l =50 5 0 / 3 3 0 0 . 1 6 m i 工序 粗铣 19 56 和 侧面； （ 1） 刀具和机床的选择 根据 切削用量简明手册 表选择采用直柄立铣刀， Z=6，机床选择 （ 2） 切削深度以 0.2 （ 3） 每齿进给量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 查 切削用量简明手册表 床功率为 以根据需要选择 08.0 /齿 。 （ 4） 切削速度控加工工艺确定 / （ 5） 0 0/1 0 0 0 ws 6） 实际切削 速度 v 根据机床说明书，取 00r/实际切削速度为： 0051000/ wm/ 00r/，工作台的每分钟进给量 fm=6 20 /6 /机床说明书，有 6 /选用 100 / （ 7） 检验组合机床功率 根据切削用量简明手册当工件的硬度在 18035 ， ，0d= 5 ， z =6，得 据立式铣床 床主轴允许功率为： 0 此，所选择的切削用量是可以采用的，即： 2 ，200r/v = /z。 （ 8） 切削工时 行程 =l 1l 2l =70 m 0 粗铣叉口前后两侧面 保证其厚度尺寸 1） 刀具和机床的选择 查阅机械制造工艺设计简明手册查得采用高速钢齿三面铣刀 , 25，齿数 z=20 15，机床选择为卧式铣床 （ 2） 切削深度纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由于加工余量不是很大可以一次走刀切完，所以 0.2 （ 3） 每齿进给量 根据切削手册表 8.0 /齿 （ 4） 切削速度控加工工艺，确定，即 27m/ （ 5） 主轴转速25，齿数 z=20， 15。则 38225/271 0 0 0/1 0 0 0 ws 6） 实际切削速度 v 根据机床说明书，取 实际切削速度为： 0 0/ 0 0/ ww ，工作台的每分钟进给量 fm=20 60 /机床说明书，刚好有 0 /直接选用该值。 （ 7） 检验组合机床功率 根据切削用量简明手册当工件的硬度在 18035 ，0d= 225 ， z =20，27m/得 据卧式铣床 床主轴允许功率为： 0 此， 所选择的切削用量是可以采用的，即： 2 ，27m/38r/v = /z （ 8） 切削工时 行程 =l 1l 2l =55 ， 则机动工时为 12( ) / 5 5 / 6 0 0 . 9 3 m i l l l f 工序 粗铣槽 11 内侧面 （ 1） 刀具和机床的选择 查阅机械制造工艺设计简明手册查得采用槽铣刀 , 4 ，齿数 z=10，机床选择为卧式铣床 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 2） 切削深度所以 0.2 （ 3） 每齿进给量 根据切削手册表 5.0 /z （ 4） 切削速度控加工工艺，确定m/ （ 5） 主轴转速 214/81 0 0 0/1 0 0 0 ws r/ 由工艺手册表 主轴转速为 190r/ （ 6） 实际切削速度 v 则相应的实际切削速度为 0 0/1 9 0141 0 0 0/ d D nv m/ 7） 检验组合机床功率 根据切削用量简明手册当工件的硬度在 18035 ， ，0d= 225 ， z =20，27m/得 据卧式铣床 床主轴允许功率为： 0 此，所选择的切削用量是可以采用的，即： 2 ，8m/190r/v = /z（ 8） 切削工时 行程 =l 1l 2l =70 7 0 / 1 9 0 0 . 3 8 m i 工序 精铣叉口两内侧面 （ 1） 刀具和机床的选择 查阅机械制造工艺设计简明手册查得采用硬质合金刀 , 0，齿数 z=18，8 机床选择为卧式铣床 （ 2） 切削深度纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由于是精加工，所以加工余量要减小，但可以一次走刀切完，所以 2.0 （ 3） 每齿进给量 根据切削手册表 8.0 /z （ 4） 切削速度控加工工艺，确定 v=，即 15m/ （ 5） 主轴转速51 0 0 0/1 0 0 0 ws r/ （ 6） 实际切削速度 v 根据机床说明书，取 15r/实际切削速度为： 0 0/1 1 5401 0 0 0/ ww 15r/，工作台的每分钟进给量 fm=18 115 / ，有 65 /选用 165 / （ 7） 检验组合机床功率 根据切削用量简明 手册当工件的硬度在 18035 ， ，0d= 225 ， z =20，5m/得 据卧式铣床 床主轴允许功率为： 0 此，所选择的切削用量是可以采用的，即： 2.0， 15m/ 119r/v = /z （ 8） 切削工时 行程 =l 1l 2l =50 5 0 / 1 6 5 0 . 3 1 m i 工序 精铣 19 56 和 侧面 （ 1） 刀具和机床的选择 查阅 机械制造工艺设计简明手册查得采用直柄 立式铣床 , ，齿数 z=6，机床选择为立式铣床 （ 2） 切削深度纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由于是精加工，所以加工余量要减小，但可以一次走刀切完，所以 2.0 （ 3） 每齿进给量 根据切削手册表 8.0 /齿 （ 4） 切削速度控加工工艺，