CA10B解放牌汽车第四速及第五速变速叉”机械加工工艺规程及其M10 x1螺纹孔加工夹具设计【CAD图纸和说明书】 一面两销定位，螺旋夹紧
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内含全套图纸，适合课程设计使用，完整资料，有问题可以咨询qq1508846184
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产品型号 零件图号 831011 共 1 页机械加工工艺过程卡片产品名称解放汽车第四及第五变速叉零件名称 解放汽车第四及第五变速叉 第 1 页材料牌号 20 钢 毛坯种类 锻件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 1 每台件数 1设备 夹具 刀具 量具工序号 工序名称 工序内容名称 名称 型号 名称 规格 名称 规格 名称 规格 工时1 粗铣 粗铣 19 mm 孔上端045.两端面铣床 XA6132 专用夹具高速钢镶齿三面刃铣刀卡板2 钻1、 钻孔2、 铰 19 mm 孔045.3、 倒角钻床 Z5125 专用夹具高速钢钻头、高速钢绞刀、900锪钻3 粗铣 粗铣 16 mm 槽24.0铣床 XA6132 专用夹具 W18Cr4V立铣刀 游标卡尺4 粗铣 粗铣 16 mm 槽的两侧.0面铣床 XA6132 专用夹具高速钢三面刃圆盘铣刀卡板5 车 16 mm 槽 1.5 450倒角24.0车床 CA6140 专用夹具 高速钢 车刀6 粗铣 粗铣 82.2 mm 孔的两1端面铣床 XA6132 专用夹具高速钢圆柱铣刀卡板7 粗镗 粗镗 82.2 mm 孔10镗床 T740 专用夹具 双刃镗 刀8 精镗 精镗 82.2 mm 孔 镗床 T740 专用夹具 双刃镗 刀9 车 82.2 mm 孔 1 450倒0角车床 CA6140 专用夹具 外圆车 刀10 精铣 精铣 82.2 mm 孔的两0端面 铣床 XA6132 专用夹具高速钢圆柱铣刀11 钻 钻 M10 螺纹孔 钻床 Z5125 专用夹具 麻花钻 9mm 0.267min12 攻螺纹 1、 M10 螺纹孔倒角 1202、 攻螺纹 M101 钻床 Z5125 专用夹具120 锥柄锪刀、M101细柄机用高速钢丝锥0.341min13 检验 去毛刺、清洗、检验班级： 姓名： 编制日期：产品型号 零件图号 831011 共 12 页产品名称解放汽车第四及第五变速叉零件名称解放汽车第四及第五变速叉第 11 页车间 工序号 工序名称 材料牌号金工车间 11 钻 M10 螺纹孔 20 钢毛坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制 件数 每台件数锻件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数钻床 Z5125 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时工位器具编号 工位器具名称准终 单件0.267min工时定额工步号 工步内容 工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数 机动 辅助1 钻 M10 螺纹孔 麻花钻 500 14.1 0.12 4.5 1 0.267min班级： 姓名： 编制日期：产品型号 零件图号 831011 共 12 页产品名称解放汽车第四及第五变速叉零件名称解放汽车第四及第五变速叉第 12 页车间 工序号 工序名称 材料牌号金工车间 12 攻螺纹 20 钢毛坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制 件数 每台件数锻件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数钻床 Z5125 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时工位器具编号 工位器具名称准终 单件0.341工时定额工步号 工步内容 工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数 机动 辅助1 M10 螺纹孔倒角 120 120 锪刀 200 25.12 0.12 1 1 0.125min2 攻螺纹 M101 M101 细柄机用高速钢 丝锥 200 6.28 1 0.5 1 0.216min班级： 姓名： 编制日期：目录1目录1 序言 .32 零件分析 .32.1 零件的功用分析 .32.2 零件的工艺分析 .43 机械加工工艺规程制订 .43.1 确定生产类型 .43.2 确定毛坯制造形式 .43.3 选择定位基准 .43.3.1 精基准的选择 .53.3.2 粗基准的选择 .53.4 选择加工方法 .53.5 制订工艺路线 .63.6 确定加工余量及绘制毛坯图 .83.6.1 确定加工余量 .83.6.2 绘制毛坯图 .93.7 工序设计 .103.7 工序设计 .103.8 确定切削用量和基本时间 .123.8.1、工序 11 钻 M10 螺纹孔切削用量和基本时间 .123.8.2 工序 12（攻 M101 螺纹）切削用量及基本时间 .144 专用机床夹具设计 .164.1 接受设计任务、明确加工要求 .164.2 确定定位方案 .164.3 设计定位元件 .184.4 定位误差计算 .184.4 确定夹紧方案、设计夹紧机构 .184.5 确定导向方案和选择导向元件 .204.6 夹具体的设计 .204.7 绘制夹具装配图，标注有关尺寸及技术要求 .205 总结 .206 参考文献 .21设计总说明2设计总说明本次设计是汽车变速箱中变速叉零件的加工工艺规程及钻攻 M101 螺纹孔专用夹具设计。此变速叉零件的结构较为复杂，其加工的地方主要是孔和平面。整个加工过程选用了钻床、铣床和镗床。工件在机床上定位夹紧选用专用夹具，夹紧方式为手动夹紧，夹紧可靠，操作方便。因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。关键词：变速叉；工艺；专用夹具。广东海洋大学 2015 级课程设计3CA10B 解放版汽车第四速及第五速变速叉机械加工工艺 规程制订及钻攻 M101 螺纹孔专用机床夹具设计机械设计制造及其自动化，201511411223，王木胜指导老师：谭光宇课程设计说明书1 序言本次课程设计的任务是针对生产实际中的一个零件CA10B 解放版汽车第四速及第五速变速叉，制定其机械加工工艺规程。其目的是巩固和加深理论教学内容，通过机械制造工艺学课程设计掌握零件机械加工工艺规程设计的能力以及机床专用夹具的设计能力。2 零件分析2.1 零件的功用分析题目所给零件是 CA10B 解放版汽车第四速及第五速变速叉。它是一种辅助零件，通过变速叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动变速叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换档的目的。分析这种动力联接方式可知，车换档时要减速，这样可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命。广东海洋大学 2015 级课程设计42.2 零件的工艺分析本次设计是汽车变速箱中变速叉零件的加工工艺规程以及钻攻 M101 螺纹孔的专用夹具设计。此变速叉零件的结构较为复杂，其加工的地方主要是孔和平面。本设计先加工孔后加工面。将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证它们的加工精度。选取 19 mm 孔的外轮廓不加工面作为粗基045.准，来加工中间的通孔，然后以此加工过的孔作为精基准。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工时是用镗床镗孔。最后以这两个孔为基准，分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔。整个加工过程选用了钻床、铣床和镗床。工件在机床上定位夹紧选用专用夹具，夹紧方式为手动夹紧，夹紧可靠，操作方便。因此生产效率较高，适用于中批量、流水线上加工。能够满足设计要求。3 机械加工工艺规程制订3.1 确定生产类型按设计任务书，CA10B 解放版汽车第四速及第五速变速叉零件的年产量为5000 件（大批生产） 。因此，其生产的工艺特征可查参考文献【1】表 1-6。3.2 确定毛坯制造形式零件材料为 20 钢,零件经常拨动齿轮承受交变载荷和冲击性载荷,因此应选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠.因为为大批量生产,且零件的轮廓尺寸不大,故采用模锻成型.这从提高生产率,保证加工精度上。3.3 选择定位基准定位基准的选择是工艺规程制订中的重要工作，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理地选择定位基准，可以保证加工质量、缩短工艺过程、简化工艺装备结构与种类、提高生产率。广东海洋大学 2015 级课程设计53.3.1 精基准的选择精基准的选择原则是：（1） 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。（2） 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。（3）互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。（4）自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，根据该零件的技术要求和装配要求，选择叉轴孔 19 和孔左端面045.作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，叉轴孔 19的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工叉脚两端面和 M10 螺孔，实045.现了设计基准和工艺基准的重合，保证被加工表面的垂直度要求。另外，由于变速叉刚性较差，受力易产生弯曲变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，选用叉头左端面作精基准，夹紧可以作用在叉头的右端即孔 19 的右端面上，夹紧稳定可靠。045.3.3.2 粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。现选取 19 mm 孔的外045.轮廓不加工面作为粗基准,利用一组共两个 V 形块夹持外轮廓做为主要定位面 ,以消除自由度.。3.4 选择加工方法根据变速叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗造度，在考虑加工经济精度的前提下，依据参考文献【1】表 2-5、表 2-6，确定加工工件的各表面的加工方法。广东海洋大学 2015 级课程设计6（1） 、16mm 槽及槽两侧面，尺寸精度 IT13，表面粗糙度 Ra10m，加工方法为粗铣。（2）19mm 孔上端面，尺寸精度 IT13，表面粗糙度 Ra10m，加工方法为粗铣。（3）19mm 孔上端两侧面，尺寸精度 IT13，表面粗糙度 Ra10m，加工方法为粗铣。（4）19mm 孔，尺寸精度 IT9，表面粗糙度 Ra6.3m，加工方法为钻-半精铰。（5）M10 螺纹孔，尺寸精度 IT11，表面粗糙度 Ra12.5m，加工方法为钻。（6）82.2mm 孔端面，尺寸精度 IT8，表面粗糙度 Ra3.2m，加工方法为粗铣-精铣。（7）82.2mm 孔，尺寸精度 IT9，表面粗糙度 Ra3.2m，加工方法为粗镗-半精镗。（8）M101 螺纹采用丝锥攻螺纹的方式。应注意的是在攻螺纹工序之前先设置一道倒角工序，或在本工序中先设一道倒角工步，以避免折断丝锥，使攻螺纹顺利进行。3.5 制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证。由生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床以及专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。工序 1 粗铣 mm 槽,以 mm 孔定位。624.019045.工序 2 粗铣 mm 槽的两侧面,以 19 mm 孔定位。.0 045.工序 3 粗铣距 19 mm 中心 12mm 的两个端面,以 19 mm 孔及045. 045.mm 槽底为基准。1624.0工序 4 mm 槽两端 1.5 450倒角。1624.0工序 5 钻铰 19 mm 孔并倒角。05.工序 6 钻 M10 螺纹孔。广东海洋大学 2015 级课程设计7工序 7 M10 螺纹孔倒角，攻螺纹 M10。工序 8 粗铣 82.2 mm 孔的两端面。10工序 9 粗镗 82.2 mm 孔。工序 10 精镗 82.2 mm 孔。10工序 11 82.2 mm 孔 1 450倒角。工序 12 精铣 82.2 mm 孔的两端面。0工序 13 终检。上述方案主要是以 19 mm 孔位基准,来加工 16 mm 槽,M10 螺纹,槽045. 24.0的两侧面,这样可以修正由于基准不重合造成的加工误差,同时也照顾了加工路线方便的特点,因此最终确定如下:工序 1 粗铣 19 mm 孔上端两端面,以 19 mm 孔定位。045. 045.工序 2 钻铰 19 mm 孔并倒角.以 19 mm 孔及端面定位。.0 .0工序 3 粗铣 16 mm 槽,以 19 mm 孔定位。24.045.工序 4 粗铣 16 mm 槽的两侧面,以 19 mm 孔以及距槽底 32mm 的面.0 045.为基准。工序 5 16 mm 槽 1.5 450倒角。 24.0工序 6 粗铣 82.2 mm 孔的两端面.以 19 mm 孔定位。10 045.工序 7 粗镗 82.2 mm 孔.以 19 mm 孔及距中心线 63.7mm 的面为045.基准。工序 8 精镗 82.2 mm 孔. .以 19 mm 孔及距中心线 63.7mm 的面10045.为基准。工序 9 82.2 mm 孔 1 450倒角。0工序 10 精铣 82.2 mm 孔的两端面. 以 19 mm 孔定位。045.广东海洋大学 2015 级课程设计8工序 11 钻 M10 螺纹孔。以 19 mm 孔、19 左端面以及045.045.82.2 mm 孔定位。10工序 12 M10 螺纹孔倒角，攻螺纹 M10。工序 13 去毛刺、清洗、检验。3.6 确定加工余量及绘制毛坯图3.6.1 确定加工余量变速叉为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求：(1) 由于模锻件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。(2) 为了使金属容易充满模膛和减少工序，模锻件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免模锻件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。(3) 模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构。(4) 模锻件的整体结构应力求简单。(5) 工艺基准以设计基准相一致。(6) 便于装夹、加工和检查。(7) 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类、形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。“变速叉”零件材料为 20 钢,毛坯重量约 1.5Kg,生产类型为大批量生产,采用合模锻毛坯。根据上述资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量,工序尺寸如下:(1) 16 mm 槽24.0参照【3】,因为其公差等级太低,可直接铣.(2) 16 mm 槽的侧面240参照【3】表 2.3-17,其加工余量 Z=2mm。广东海洋大学 2015 级课程设计9(3) 19 mm 孔的两个上端面045.参照【3】表 2.3-17, 其加工余量 Z=2mm。(4) 82.2 mm 孔的两侧面。10参照【3】表 2.3-17, 其加工余量 Z=2mm.精铣余量:单边 0.7mm,铣削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,锻件偏差 mm。3.150由于设计规定的零件为大批量生产,应该采用调整法加工.因此在计算最大,最小加工余量时,应按调整法加工方式予以确定。(5) 19 mm 孔。045.参照【3】, 其加工余量 Z=2mm.钻孔 18.5 mm
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