设计变速器换挡叉的机械加工工艺规程及夹具设计规程【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 设计任务书 一 . 设计题目 ： 如图（ 1） 设计变速器换挡叉的机械加工工艺规程 及夹具设计规程 二、原始数据和技术要求： 1. 该零件图样一张 大 批量生产 金工车间加工 三、设计内容与要求： 1、毛坯图 1 张 如图（ 2） ； 2、制定零件的机械加工工艺规程，填写机械加工工艺过程卡片及所有工序的机械加工工序卡片 1 套； 3、设计说明书 1 份。 图 （ 1） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 四、进度安排（四周）： 序号 内容 基本要求 时间（天） 备注 1 准 备阶段 阅读、研究任务书；明确设计内容和要求。 阅读教材和课程设计指导书。 准备好绘图工具、设计资料和手册等。 课程设计前进行 2 绘制零件图 提高识图和绘图能力 了解零件的各项技术要求 1 3 制定工艺路线 掌握工艺路线的制定方法和步骤 初步拟定零件的工艺路线 制定零件的工艺路线 1 4 工序设计 掌握工序设计的方法和步骤 编制工序，绘制工序图 4 5 编写设计计算说明书 整理和编写设计说明书 2 6 设计夹具和误差分析 1， 设计夹具 2， 分析误差 3 7 答辩或检验 咨 询老师解决问题 1 8 合计 12 学生姓名 学 号 专 业 班 级 指导教师 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 教研室主任签名： 20 年 月 日 前言 课程设计是数控技术专业教学计划所设的重要实践性教学环节，也是理论联系实际的重要环节，学生能利用所学的基础 知识，专业基础知识和设计手册等资料，设计中等复杂程度零件的制造工艺过程，通过课程设计，巩固所学的知识，掌握机械制造设计的一般方法和程序，熟悉设计过程即注 意事项，在设计的过程中，学习一些专业前沿知识和设计经验，具体要求 如下： 1、培养学生综合运用所学基础课，专业基础和专业课及知识，分析和解决加工过程技术问题的工作能力。 2、巩固，深化和扩大学生所学基本理论，基本知识和基本技能。 3、培养学生查阅文献和收集资料的能力，理论分析和能力，制定设计或实验方案的能力，设计计算和绘图能力，计算机应用能力，撰写论文和设计说 明书的能力等。 4、培养学生的创新能力和团队精神，树立良好的学术思想和工作作风。 编者 202 月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 毕业设计任务书 言 造方法和尺寸及其公差 选择机 床设备和工艺设备 量及基本工时 00工序 100 定位方案及定位元件的选择和设计 导向方案及导向元件的选择和设计 夹紧装置设计 绘制夹具装配图 绘制夹具零件图 考文献 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 装孔，其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 ,买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 准的。因此，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+档叉脚端面及叉脚外侧面 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 加工方法为铣削， 加工方法为钻、扩、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： 粗糙度要求为 差等级为 铣。 表面粗糙度为 差等级为 表 4用钻 铰 。 倒角未说明，公差等级为 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 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 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 80 铣操纵槽 0 铣未攻螺纹孔 1面 00 定位 ,钻 8孔 4 8 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 比较合适。 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 倒角，均可用标准刀具， 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 度值为 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 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） 孔 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=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 切入量 y= 21c = )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） 孔至 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） 孔 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/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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/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 5f 将钻头换成丝锥 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 140 130 120 110 10090807060504030201000工序号机械加工工艺过程卡片检：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买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 时间定额（分）共1张第1张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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 013012工时定额（日期）（日期）（日期）共10 张第1 张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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工时定额（日期）（日期）（日期）共10 张第2 张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) 长青徐宁50买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 009第1 张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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 069063工时定额（日期）（日期）（日期）共10 张第4 张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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 日期）（日期）（日期）共10张第6 张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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 日期）（日期）（日期）共10张第7 张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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 日期）（日期）（日期）共10张第8 张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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 日期）（日期）（日期）共10张第9 张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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 时定额（日期）（日期）（日期）共10张第10张9. 机床夹具设计 零件为变速器换挡叉，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： 床及此标准麻花钻。工件上拔叉头端面， ，操纵槽，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。 定位方案及定位元件的选择和设计 1. 定位方案 的选择 根据工序加工要求，工件在夹具中的定位方案如下：以 为主要定位基准，限制 1 个自由度，以操纵槽为止推基准，限制 1 个自由度，以拔叉脚内侧面为防转基准，限制1 个自由度，夹紧操纵槽。 此方案是按照基准重合原则确定的，不存在基准不重合误差，有利于保证加工精度，夹紧力可以抵消部分切削力，有利于提高夹紧刚性。缺点是，夹紧力较大时容易引起定位元件变形。 本工序加工的 1 7H 螺纹孔和 垂直相通，在定位销上必须开一个直径大于 10径向孔，以便加工时钻头不与定位 销相撞，而定位销的直径 孔后定位销轴向的强度较小，定位销不宜承受较大夹紧力。另外，钻孔加工的切削力主要是钻头进给的轴向力和钻削转矩，沿工件轴向几乎没有切削力，所需要的夹紧力不大。 2. 定位元件设计 根据定位方案，设计定位元件如图 （ 9 1） 所示。 用圆柱心轴定位，操纵槽采用圆偏心轮式的定位夹紧装置，拔叉脚内侧面采用圆柱挡销定位。根据互换性与测量技术基准书中表 3 3， 3 5， 3 7 所示心轴配合，圆柱心轴的直径及公差为 3. 定位误差计算 圆柱心轴与工件 响位置度的定位误差为 D= Y+ B 根据基准分析， B=据机械制造技术课程设计指导书表 7 12所示定位简图（ 3）可得 D= D/2+ d/2=（ +） =值小于工件相应位置度公差，即 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 D=心轮两侧面紧贴在操纵槽两内侧面实施定位夹紧，偏心轮具有定心作用，由于其定位基准是操纵槽的对称面，故 B=0，且基准位移误差 Y=0. 换挡叉头圆弧操纵槽的中心线与 1 7H 螺纹孔的距离是 1 7置度误差为 导向方案及导向元件的选择和设计 1. 导向方案 选择导向方案如图 （ 9 1） 所示。由于零件的生产类型为大批大量生产，考虑到钻套磨损后可以更换，所以选择标准结构的可换钻套，钻套至工件表面 的距离按（ 1 d=5取，考虑本加工工序加工时钻头较细，为防止切屑将钻头别断，应有足够的排屑空间，故钻套至工件表面的距离取 10. 导向元件设计 衬套与钻模板的配合选 H7/套与衬套的配合选 F7/此，根据 机械制造技术课程设计指导书表 7 32 确定可换钻套为 58械制造技术课程设计指导书表 7 35确定可换衬套为 81995. 3. 导向误差计算 由于工件以夹具上的 柱面等位限位基面，工件上 端面并未用来定位，故机械制造技术课程设计指导书表 7 39 计算精度公式中的 L,F, L均不存在，若以 公式成为 T=Kl )(2 112 23式中； d 钻套内孔最大直径，由 1 7d=80528 钻头最小直径，按 613 1996，钻头直径公差为 可换钻套外径的最小尺寸，由机械制造技术课程设计指导书表 7 32 知， 固定衬套内孔的最大直径，由机械制造技术课程设计指导书表 7 35 知， e 可换钻套内外径轴线的偏心量， e=同轴度公差 l=38h=10b=30机械制造技术课程设计指导书表 7 39 中查得 K=0.5，m=p=将各参数代入上式得 T=满足位置度要求） 夹紧装置设计 夹紧装置如图 （ 9 1） 所示，偏心轮兼有定心和夹紧的作用，能保证槽面与偏心轮接触良好，定位误差小，而且结构简单，操作