变速拨叉机械工艺及夹具设计【铣2脚面】【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 机械制造技术基础课程设计说明书 学 院 ： 机电与能源工程学院 专业班级 ： 机制 103班 姓 名 ： 郑 玉 霞 学 号 ： 3100611087 指导老师 ： 王 晓 军 设计日期 ： 买文档送全套 纸，交流 14951605 1 目录 一、 拨叉的工艺分析及生产类型的确定 . 3 叉的用途 . 4 叉的技术要求 . 4 查拨叉的工艺性 . 4 定拨叉的生产类型 . 5 二、 确定毛坯、绘制毛 坯简图 . 5 择毛坯 . 5 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 . 5 差等级 . 5 械加工余量等级 . 5 件表面粗糙度 . 6 制拨叉 毛坯简图 . 6 三、 拟定滑叉工艺路线 . 7 位基准的选择 . 7 基准的选择 . 7 基准的选择 . 7 表面加工方案的确定 . 7 工阶段的划分 . 8 . 8 . 9 械加工工序 . 9 . 9 助工序 . 9 . 9 床设备的选用 . 9 艺装备的选用 . 9 . 9 买文档送全套 纸，交流 14951605 2 四、 工序 5、工序 7 切削用量、时间定额的计算 . 10 . 10 粗铣拨叉脚两端面 . 10 精铣拨叉脚两端面 . 11 . 11 . 11 计算 . 12 . 12 计算 . 12 计算 . 12 计算 . 16 . 16 计算 . 16 五、 工序 5、工序 7 专用夹具的设 计 . 16 . 17 . 17 . 17 . 17 、工序 7粗、精铣拨叉脚两端面专用夹具设计 . 18 . 19 . 19 六、 夹具设计及操作的简要说明 . 20 七、 参考文献 . 20 买文档送全套 纸，交流 14951605 3 买文档送全套 纸，交流 14951605 4 买文档送全套 纸，交流 14951605 5 买文档送全套 纸，交流 14951605 6 一、拨叉的工艺分析及生产类型的确定 图 1叉零件图 图 1叉零件三维图 买文档送全套 纸，交流 14951605 7 叉 的用途 拨叉零件用在变速箱的换挡机构中。拨叉通过叉轴孔 20叉脚则在双联变速器齿轮的槽中使主轴回转按照工作者的要求进行工作。 拨叉在改换挡位时要承受弯曲应力和冲击载荷 的作用，因此该零件因具有足够的强度、钢度和韧性，以适应拨叉的工作条件。拨叉的主要工作表面为拨叉脚两端面、变速叉轴孔 槽 设计工艺规程时应重点予以保证。 叉 的技术要求 将该拨叉的全部技术要求列于表 1中。该拨叉属于叉杆类零件，其叉轴孔是主要装配基准，叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需 承受冲击载荷，为增强器耐磨性，表面要求淬火处理，硬度为 48保证拨叉拨动齿轮换档时叉脚受力均匀，要求变速叉轴孔 的垂直度要求为 脚两端面的平行度要求为 叉头键槽两侧面的对称度和平行度分别为 综上所述，该拨叉件的各项技术要求制订的较合理，符合该零件在变速箱的功用。 表 1 零件技术要求表 查 拨叉 的工艺性 分析拨叉零件图可知，以变速叉轴孔 加工过程中可以防止钻头的钻偏，以保证孔的加工精度；该零件除主要工买文档送全套 纸，交流 14951605 8 作表面（拨插头右端面、拨叉脚两端面、变速叉轴孔 ，其余表面加工精度要求均较低，通过铣削，钻削的一次加工就可以达到加工要求；主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量地加工出来。由此可见，该零件的工艺很好。 定 拨 叉 的生产类型 依设计题目知： Q=5000 台 /年， m=1 件 /台；结合生产实际，备品率 a%和废品率 b%分别取为 3%和 计算该拨叉的生产纲领，并确定其生产类型。代入下式，得 N=Q*m(1+a%)(1+b%)=5000 1 (1+3%) (1+=5176 件 /年 根据拨叉的质量，查表 1程设计指导教程）可知，该拨叉属于轻型零件；再有表 1程设计指导教程）可知，该拨叉的生产类型为大批生产。 二、确定毛坯、绘制毛坯简图 择毛坯 由于拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为 增强拨叉的强度和冲击韧性，获得纤维组织，毛坯可选球墨铸铁。因为拨叉轮廓尺寸不大，且生产类型属于大批生产，宜选用砂型铸造进行合铸。 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 根据课本机械制造技术基础课程设计指导教程第 2版第二章第二节确定铸件毛坯的尺寸公差及机械加工余量，查表 2 2定如下各参数。 差等级 根据拨叉的材料、功用和生产要求，由表 2取 10级。 械加工余量等级 由于该拨叉材料为 造方法属 于砂型铸造机器造型，由表 2 买文档送全套 纸，交流 14951605 9 件表面粗糙度 由零件图可知，该拨叉各加工表面粗糙度均大于 据上述条件查表得到表 2所示的拨叉铸造毛坯机械加工总余量及毛坯尺寸如下： 表 2 拨叉铸造毛坯机械加工总余量及毛坯尺寸 制 拨叉毛坯简图 图 2叉毛坯简图 买文档送全套 纸，交流 14951605 10 三、拟定滑叉工艺路线 位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。 基准的选择 根据拨 叉零件的技术和装配要求，选择拨叉的设计基准叉头右端面、叉轴孔 合“基准重合”原则；同时，零件上的很多表面都可以采用该组表面作为精基准，又遵循了“基准统一”原则。叉轴孔 用其做精基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔 6利于保证被加工表面的垂直度；选用拨叉头右端面作为精基准同样是服从了“ 基准重合”的原则，因为该拨叉在轴向方向上的尺寸多以该端面做设计基准；另外，由于拨叉刚性差，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，选用拨叉头右端面作精基准，夹紧力可作用在拨叉头的右端面上，夹紧稳定可靠。 基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。该零件选择与变速叉轴孔 工拨叉头右端面。接着以右端面为基准加工变速叉轴孔，这样可 保证孔的垂直度和精度；继而为后续工序准备好精基准。 表面加工方案的确定 根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表 1表 1定各表面加工方案，如表 3。 表 3 拨叉零件各表面加工方案 买文档送全套 纸，交流 14951605 11 工阶段的划分 拨叉各表面加工方法后，就需要进一步确定这些加工方法在工艺路线中的顺序及位置，这就涉及加工阶段划分方法的问题。对于精度要求较高的表面，总是先粗加工后精度加工，但工艺过程划分成几个阶段是对整个而言的，不能拘泥于某一表面的加工。该拨叉加工质量要求较高，可将 加工阶段划分粗加工、半精加工和精加工三个阶段。首先将精基准（拨叉头右端面和叉轴孔）准备好，使后继工序都可以采用精基准定位加工保证其他加工表面的精度要求；另外，销轴孔，拨叉脚内表面、拨叉角底面、拨叉脚两端面的粗加工、槽内侧加工也都放在粗加工阶段进行。在精加工阶段，完成拨叉脚两端面的精铣加工即可。 序的集中与分散 工序的集中与分散是确定工序内容多与少的依据，它直接影响整个工艺路线的工序数目及设备、工装的选用等。由于该零件的生产类型为大批生产，确定选用工序集中的原因则组织工序内容，一方面可以采用万 能、通用机床配以夹具加工，以提高生存率；另一方面也可以减少工件的装夹次数，有利于保证各加工表面之间的相互位置精度，并可以缩短辅助时间。 买文档送全套 纸，交流 14951605 12 序顺序安排 械加工工序 工序的安排顺序为：遵循“先基准后其他”、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原则。首先加工精基准 拨插头右端面 。然后以拨插头右 端面为基准钻 20钻 15后钻扩铰孔至 20下来再粗铣拨叉脚两端面，铣削加工拨叉脚内表面，粗铣拨叉脚两底面，粗铣键槽底面和两侧面，最后再钻 6。 处理工序 拨叉脚两端面在精加工之前进行局部高频淬火，淬火硬度大于 47利于提高耐磨性。 助工序 粗加工拨叉脚两端面和热处理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺，中检工序；精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工 主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工 主要表面半精加工和次要表面加工 热处理 主要表面精加工，其间穿插一些辅助工序（参见表 3 备及工艺装备的选用 床设备的选用 在大批生产条件下，可以选用 通用万能设备和数控机床设备 ， 如表 3 艺装备的选用 工艺装备主要包括刀具、夹具、量检具和辅具等，如表 3 定工艺路线 归纳以上考虑，制定了拨叉的工艺路线，如下表 4所示。 买文档送全套 纸，交流 14951605 13 表 4 拨叉工艺路线及设备、工装的选用 四、工序 5、工序 7 切削用量、时间定额的计算 削用量的计算 序 5 粗铣拨叉脚两端面 （ 1） 确定背吃刀量 工序 5的背吃刀量 。 （ 2） 确定进给量 查表 5工件材料、刀具材料选取，用高速钢三面刃圆盘铣刀铣削平面，该工序的每齿进给量z。 （ 3） 计算铣削速度 查表 56/160/ z /的条件选取铣削速度 9 。由式（ 5 n=1000 v / d （ ） 可求得该工序铣刀转速 m 91 0 0 0 ，查表 4照该工序所 卧式铣床的主轴转速系列，取转速 。再将此转速代入公式，可求出该工序的实际铣削速 度 m i n/ 。 买文档送全套 纸，交流 14951605 14 序 7 精铣拨叉脚两端面 （ 1） 确定背吃刀量 工序 7的背吃刀量2Z ， 2Z 应等于切削宽度，即 。 （ 2） 确定进给量 查表 5工件材料、刀具材料选取，用高速钢三面刃圆盘铣刀铣削平面，该工序的每齿进给量z。 （ 3） 计算铣削速度 查表 56/160/ z /的条件选取铣削速度 1 。由式（ 5 n=1000 v / d （ ） 可求得该工序铣刀转速 m ，查表 462型卧式铣床的主轴转速系列，取转速 。再将此转速代入公式，可求出该工序的实际铣削速度 m i n/ 。 定时间的计 算 铣拨叉脚两端面 基本时间工序 5 粗铣拨叉脚两端面 根据表 5称铣削、主偏角r=90 。）的基本时间计算公式j 1 2 l+ l + l f M（ ） /可求出该工序的基本时间。故式中的 l=322l=2 1(1()(2221 ）（m i n/ 将上述结果代入公式)( 21 ,则该工序的基本时间 672/)2932( 买文档送全套 纸，交流 14951605 15 铣拨叉脚两端面辅助时间 计算 根据第五章第二节所述，辅助时间1 5 0 ，该工序 工序 5的辅助时间： 铣拨叉脚两端面其他时间的计算 除了作业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于本例中拔叉的生产类型为中批生产，需要考虑各工序的准备与终结时间，z/% 5%；而布置工作地时间% 7%，休息生理需要时间% 4%，本例均取 3%，则各工序的其他时间b x z( ( / m )t t t应按关系式 + 3 % + 3 % x +） （ ）计算。 工序 5的其他时间： 9)/( 铣拨叉脚两端面单件时间额定 计算 根据公式，本例中单件时间 ( 铣拨叉脚两端面基本时间 计算 工序 7 精铣拨叉脚两端面 根据表 5称铣削、主偏角r=90 。）的基本时间计算公式j 1 2 l+ l + l f M（ ） /可求 出该工序的基本时间。故式中的 l=322l=2 1(1()(2221 ）（买文档送全套 纸，交流 14951605 16 m i n/ 将上述结果代入公式)( 21 ,则该工序的基本时间 st j 2932( 铣拨叉 脚两端面辅助时间 计算 根据第五章第二节所述，辅助时间1 5 0 ，该工序 工序 5的辅助时间： 铣拨叉脚两端面其他时间的计算 除了作 业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于本例中拔叉的生产类型为中批生产，需要考虑各工序的准备与终结时间，z/% 5%；而布置工作地时间% 7%，休息生理需要时间% 4%，本例均取 3%，则各工序的其他时间b x z( ( / m )t t t应按关系式 + 3 % + 3 % x +） （ ）计算。 工序 5的其他时间： 2(%9)/( 铣拨叉脚两端面单件时间额定 计算 根据公式，本例中单件时间 ( 五、工序 5、工序 7 专用夹具的设计 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。本 工序为粗、精铣拨叉脚两端面，本夹具将用于 用高买文档送全套 纸，交流 14951605 17 速钢三面刃铣刀。 削力计算 由于本道工序主要完成拨叉脚两端面的铣削 ,主要切削力是铣削力。由切削手册得计算公式。 铣 铣削力 计算 （式 6 确定各参数值： 808 、 60 、8 、 16z 、 36/300()736/( 将各参数代入式（ 6 NB z 铣 铣削力 计算 （式 6 确定各参数值： 808 、 60 、8 、 16z 、 36/300()736/( 将各参数代入式（ 6 NB z 紧力计算 本道工序铣削拨叉脚两端面时，采用了杠杆夹紧机构和螺旋压板夹紧机构，故根据 11900杠杆夹紧机构 的夹紧力 买文档送全套 纸，交流 14951605 18 )( 1 式中 r 销轴半径 f 销轴和压板之间的摩擦因素 确定各参数：按照精铣时产生的切削力计算夹紧力。 52 、 51 、 、 25.0f 、 16 ，代入式中计算得 52)( 1 螺旋压板夹紧机构的夹紧力 F 计算： c 1122332 31)t a n (2 式中 考虑传动机构转轴摩擦损失时的传动效率； 螺纹升角； 2d 螺纹中径； 螺纹摩擦角； f 摩擦因素，一般取 定各参数： 、 、 、 、 12.0f 、 51 、8 c 200000 代入式中计算，得 c 7082031)t a n (21122332序 5、工序 7 粗、精铣拨叉脚两端面 专用夹具设计 本夹具主要用来铣拨叉脚两端面。本道工序为工件加工