工艺技术_变速器换挡叉工艺工装设计论文

镇镇 江江 高高 专专 ZHENJIANGZHENJIANGZHENJIANGZHENJIANGCOLLEGECOLLEGECOLLEGECOLLEGE 毕毕业业设设计计 （论（论文）文） 变速器换挡叉工艺工装设计变速器换挡叉工艺工装设计 TransmissionTransmissionTransmissionTransmission shiftshiftshiftshift ForksForksForksForks toolingtoolingtoolingtooling designdesigndesigndesign 题目变速器换挡叉工艺工装设计 系名： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二*年六 月 十五日 1 任务书任务书 课题名称变速器换挡叉工艺工装设计变速器换挡叉工艺工装设计 同组学生姓名无无 设计（研究）内容及要求： 一、内容： 1、 （抄画）被加工零件零件图1 张(A3) 2、被加工零件毛坯图1 张(A3) 3、被加工零件工艺过程卡1 套 4、被加工零件工序卡1 套 5、夹具装配图（两道工序）2 套(2XA1） 6、夹具体零件图2 张(2XA3) 7、设计计算说明书（5000 字）1 份 二、要求： 必须独立完成设计任务，需完成装配图和零件图，折合成 0 号图纸 1.5 张以 上；设计计算说明书 5000 字以上；图纸统一编号（参照全隶属编号） ；图纸上采 用的所有标准必须是现行标准； 图纸必须用 Auto CAD(2004 或以上版本)画图(若 是 A2A3 大小,必须拼装成 A1 格式存盘，以方便打印)，说明书的文字一律用 WORD2002 或 2004 打印输出。必须按规定时间完成毕业设计任务，各环节须经 审核通过方可进行下一步工作。 毕业实习不合格者不得参加毕业设计毕业实习不合格者不得参加毕业设计， 毕业设计毕业设计 不合格者不得参加毕业答辩。不合格者不得参加毕业答辩。 注：1、具体技术要求见图纸。 2、其它要求见“毕业设计工作计划毕业设计工作计划” 参考文献： 1、机械制造工艺学 2、机床夹具设计 3、金属机械加工工艺人员手册 4、机床夹具设计设计手册 5、机床夹具设计设计图册 6、实用机械加工手册（有电子版） 7、机械加工余量手册（有电子版） 8、机械加工工艺师手册（有电子版） 2 目录 摘要3 引言4 第一章零件的分析5 第二章工艺规程的设计6 2.1 确定毛坯的的制造形式6 2.2 基准的选择. 6 2.3 制订工艺路线6 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.8 2.5 确定切削用量及基本工时.9 第三章专用夹具的设计19 3.1 钻、攻 M10 螺纹的夹具设计19 3.1.1 问题提出19 3.1.2 定位基准的选择.19 3.1.3 定位元件的设计19 3.1.4 切削力及夹紧力计算.19 3.1.5 夹具设计及操作简要说明.19 3.2 铣拨叉宽 51 面的夹具设计.21 3.2.1 问题的提出21 3.2.2 定位基准的选择.21 3.2.3 定位元件的设计21 3.2.4 切削力及夹紧力计算21 3 3.2.5 定向键与对刀装置设计.23 3.2.6 夹具设计及操作简要说明.25 总结26 致谢27 参 考 文 献28 4 摘要：本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合 与测量等多方面的知识。 拨叉的加工工艺规程及其铣叉口面与钻 M10 螺纹的夹具设计是包括零件加工的工艺设 计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。铣叉口面以15.81F8 孔及其端面作为来定位 基准，以工件的另外一个端面作为辅助基准，实现工件的完全定位，夹紧则是通过调节螺 母来实现；钻 M10 螺纹以15.81F8 孔及其端面作为定位基准，以一削边销作为辅助基准， 实现工件的完全定位，夹紧则是由快换垫圈、螺母、心轴等组成。 关键词：夹紧定位基准 5 ABSTRCTABSTRCTABSTRCTABSTRCT ：The design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge. Fork processing procedures and milling fork and drill M10 threads of fixture design is including machining process design, process design and fixture design in three parts. Milling fork with diameter 15.81F8hole and end as to the locating datum to the workpiece, another end as auxiliary reference, realize the workpiece positioning, clamping is realized through adjusting nut; screw thread hole drilling M10than 15.81F8and its face as a positioning reference, to an edge cutting pin as auxiliary reference, to achieve workpiece positioning, clamping is fast changing washer, nut, the mandrel. Key words: clamping positioning datum 6 引引引引言言言言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备 的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备， 社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业 是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义 上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指 标。 拨叉的加工工艺规程及其铣叉口面与钻 M10 螺纹的夹具设计是在学完了机械制图、机 械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行设计之后的下一个教学环节。正确地解 决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专 用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计 综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注 意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 7 第一章第一章第一章第一章 零件的分析零件的分析零件的分析零件的分析 从变速器换挡叉的零件图上可以看出，它有两组加工表面，这两组加工面之间也有 一定的位置要求，现将这两组加工面分述如下： 1. 以15.81mm孔为中心的加工面 这一组加工面包括：20.5圆的左右端面， 15.81mm孔以及对其倒角。 2. 叉口处的加工面 这一组加工面包括：铣叉口的2端面面，铣叉口内侧面，其中外端面和15.81孔有 垂直度要求，这就要求我们要以15.81内孔定位加工这2端面，以保证端面和15.81 孔的垂直度。 8 第二章 工艺规程的设计 2.12.1 、确定毛坯的的制造形式、确定毛坯的的制造形式 零件材料为 35，零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也 能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用锻造，锻造精度为 2 级，能 保证锻件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 2.22.2 、基准的选择、基准的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工 质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者， 还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零 件图上可以看出，变速器换挡叉较不规则，所以粗基准不太容易选择。为了保证15.8mm 孔的位置精度的要求，选择叉口内圆面和20.5的右端面作为粗基准，以保证孔的轴心线 与叉口的X、Y方向的位置要求以及15.8mm孔轴心线的垂直度，依照粗基准的选择原则 （即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工 表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。 工件被放在支撑板上，限制三个自由度；工件的大叉口内表面紧靠在两个支承钉的外 圆柱面上，限制两个自由度；小头15mm 孔的端面紧靠在支承钉上，限制一个自由度，实 现完全定位。 对于精基准而言，主要应该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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 9 .部分章节已删除此文章仅供在线阅读之用。全套资料包含 word+CAD，请联系扣Q1：1459919609或者扣Q2：1969043202 ！ ！ ！ 夹具装配图如下： 10 总总总总结结结结 设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组 织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配 合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也 培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在 设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践 相结合，来完成本次设计。 设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力 的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综 合训练。这次设计虽然只有三个月时间，但在这三个月时间中使我对这次设计有了很深的 体会。 这次设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌 握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等； 也 培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识； 以及自己独立思考能力和创新能力得到 更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。 回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在 整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识， 而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结 合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来， 从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许 多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不 够牢固，通过这次设计，让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。 这次设计虽然顺利完成了，也解决了许多问题，也碰到了许多问题，老师的辛勤指导 下，都迎刃而解。同时，在老师的身上我也学得到很多额外的知识，在此我表示深深的感 谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢！ 11 致致致致谢谢谢谢 这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查 阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选 取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我 遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。 这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指 导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃 的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的 选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她 不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩 指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积 极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 12 参参参参 考考考考 文文文文 献献献献 1、机械制造工艺学（有电子版） 2、机床夹具设计（有电子版） 3、金属机械加工工艺人员手册 4、机床夹具设计设计手册 5、机床夹具设计设计图册 6、实用机械加工手册（有电子版） 7、机械加工余量手册（有电子版） 8、机械加工工艺师手册（有电子版） 13 镇江市高等专科学校工 艺 过 程 卡 产品型号零（部）件图号共 1 页 产品名称零（部）件名称变速器换挡叉第 1 页 材料牌号钢毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 号 工序名称工序内容车间 设备工艺装备工时 名称、 型号编号夹 具 辅 具 刀、量具 准 终 单 件 10配料锻造铸 20热处理调质处理热 30铣铣20.5 左端面金专用夹具端铣刀 40铣铣20.5 右端面及宽 11 的面金专用夹具端铣刀 50钻、扩、铰钻，扩，铰15.81F8 孔金专用夹具 麻花钻、扩孔 钻、铰刀 60铣铣宽 16.5 的面金专用夹具端铣刀 70钻、攻丝钻宽 16.5 的面上 M10 的螺纹底孔8.5，攻丝 M10金专用夹具麻花钻、丝锥 80铣铣叉口的左右端面金专用夹具三面刃铣刀 90铣铣叉口宽 51 的面金专用夹具三面刃铣刀 100铣铣宽 9.65 的左右端面金专用夹具立铣刀 110铣铣宽 14.2 的槽金专用夹具立铣刀 120清洗去毛刺 130验收 140入库 编 制审 核会签 标 记 处数更改文件 号 签 字日 期标 记处数更改文件号签 字日 期 14 镇 江 市 高 等 专 科 学 校镇 江 市 高 等 专 科 学 校机 械 加 工 工 序 卡机 械 加 工 工 序 卡 产品型号及规 格 图号名称工艺文件编号共 9 页 8A07-004变速器换挡叉第 1 页 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 35 钢 零件毛重零件净重硬度 3.5kg180-200HB 设 备 型 号设 备 名 称 X51K立式铣床 专 用 工 艺 装 备 名称代号 铣夹具 机动时 间 单件工时定 额 每台件数 1 技 术 等 级冷却液 亚硝酸钠 工序工序 号号 工工 步步 号号 工工序序及及工工步步内内容容 刃刃具具量量检检具具切切削削用用量量 代代 号号 名名 称称 代代 号号 名称名称 切 削 速切 削 速 度（米度（米/ / / / 分）分） 切削深切削深 度（毫度（毫 米）米） 进给量进给量 （毫米（毫米 / / / /转）转） 转速（转转速（转/ / / /分分） 301铣20.5 左端面端铣刀游标卡尺159.352.00.21450 编制校 对会 签复 制 修改标 记 处 数 文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 15 镇 江 市 高 等 专 科 学 校镇 江 市 高 等 专 科 学 校机 械 加 工 工 序 卡机 械 加 工 工 序 卡 产品型号及规 格 图号名称工艺文件编号共 9 页 8A07-004变速器换挡叉第 2 页 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 35 钢 零件毛重零件净重硬度 3.5kg180-200HB 设 备 型 号设 备 名 称 X51K立式铣床 专 用 工 艺 装 备 名称代号 铣夹具 机动时 间 单件工时定 额 每台件数 1 技 术 等 级冷却液 亚硝酸钠 工序工序 号号 工工 步步 号号 工工序序及及工工步步内内容容 刃刃具具量量检检具具切切削削用用量量 代代 号号 名名 称称 代代 号号 名称名称 切 削 速切 削 速 度（米度（米/ / / / 分）分） 切削深切削深 度（毫度（毫 米）米） 进给量进给量 （毫米（毫米 / / / /转）转） 转速（转转速（转/ / / /分分） 401铣20.5 右端面及宽 11 的面端铣刀游标卡尺159.352.00.21450 编制校 对会 签复 制 修改标 记 处 数 文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 16 镇 江 市 高 等 专 科 学 校镇 江 市 高 等 专 科 学 校机 械 加 工 工 序 卡机 械 加 工 工 序 卡 产品型号及规格图号名称工艺文件编号共 9 页 8A07-004拨叉第 3 页 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 35 钢 零件毛重零件净重硬度 3.5kg180-200HB 设 备 型 号设 备 名 称 Z525立式钻床 专 用 工 艺 装 备 名称代号 钻夹具 机动时 间 单件工时定 额 每台件数 1 技 术 等 级冷却液 亚硝酸钠 工序工序 号号 工工 步步 号号 工工序序及及工工步步内内容容 刃刃具具量量检检具具切切削削用用量量 代代 号号 名名 称称 代代 号号 名称名称 切 削 速切 削 速 度（米度（米/ / / / 分）分） 切削深切削深 度（毫度（毫 米）米） 进给量进给量 （毫米（毫米 / / / /转）转） 转速（转转速（转/ / / /分分） 50 1钻孔至14麻花钻游标卡尺22.377.00.25375 2扩14 至15扩孔钻游标卡尺4.2380.50.5768 3铰15 孔至15.81F8铰刀游标卡尺9.330.4050.35198 黄宏编制校 对会 签复 制 修改标 记 处 数 文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 17 镇 江 市 高 等 专 科 学 校镇 江 市 高 等 专 科 学 校机 械 加 工 工 序 卡机 械 加 工 工 序 卡 产品型号及规 格 图号名称工艺文件编号共 9 页 8A07-004变速器换挡叉第 4 页 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 35 钢 零件毛重零件净重硬度 3.5kg180-200HB 设 备 型 号设 备 名 称 X51K立式铣床 专 用 工 艺 装 备 名称代号 铣夹具 机动时 间 单件工时定 额 每台件数 1 技 术 等 级冷却液 亚硝酸钠 工序工序 号号 工工 步步 号号 工工序序及及工工步步内内容容 刃刃具具量量检检具具切切削削用用量量 代代 号号 名名 称称 代代 号号 名称名称 切 削 速切 削 速 度（米度（米/ / / / 分）分） 切削深切削深 度（毫度（毫 米）米） 进给量进给量 （毫米（毫米 / / / /转）转） 转速（转转速（转/ / / /分分） 601铣宽 16.5 的面端铣刀游标卡尺159.352.00.2475 编制校 对会 签复 制 修改标 记 处 数 文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 18 镇 江 市 高 等 专 科 学 校镇 江 市 高 等 专 科 学 校机 械 加 工 工 序 卡机 械 加 工 工 序 卡 产品型号及规 格 图号名称工艺文件编号共 9 页 8A07-004变速器换挡叉第 5 页 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 35 钢 零件毛重零件净重硬度 3.5kg180-200HB 设 备 型 号设 备 名 称 Z525立式钻床 专 用 工 艺 装 备 名称代号 钻夹具 机动时 间 单件工时定 额 每台件数 1 技 术 等 级冷却液 亚硝酸钠 工序工序 号号 工工 步步 号号 工工序序及及工工步步内内容容 刃刃具具量量检检具具切切削削用用量量 代代 号号 名名 称称 代代 号号 名称名称 切 削 速切 削 速 度（米度（米/ / / / 分）分） 切削深切削深 度（毫度（毫 米）米） 进给量进给量 （毫米（毫米 / / / /转）转） 转速（转转速（转/ / / /分分） 70 1钻宽 16.5 的面上 M10 的螺纹底孔8.5麻花钻游标卡尺164.250.28545 2攻螺纹 M10丝锥量规7.50.751.25272 编制校 对会 签复 制 修改标 记 处 数 文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 19 镇 江 市 高 等 专 科 学 校镇 江 市 高 等 专 科 学 校机 械 加 工 工 序 卡机 械 加 工 工 序 卡 产品型号及规 格 图号名称工艺文件编号共 9 页 8A07-004变速器换挡叉第 6 页 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 35 钢 零件毛重零件净重硬度 3.5kg180-200HB 设 备 型 号设 备 名 称 X62卧式铣床 专 用 工 艺 装 备 名称代号 铣夹具 机动时 间 单件工时定 额 每台件数 1 技 术 等 级冷却液 亚硝酸钠 工序工序 号号 工工 步步 号号 工工序序及及工工步步内内容容 刃刃具具量量检检具具切切削削用用量量 代代 号号 名名 称称 代代 号号 名称名称 切 削 速切 削 速 度（米度（米/ / / / 分）分） 切削深切削深 度（毫度（毫 米）米） 进给量进给量 （毫米（毫米 / / / /转）转） 转速（转转速（转/ / / /分分） 801铣叉口的左右端面三面刃铣刀游标卡尺148.42.00.2375 编制校 对会 签复 制 修改标 记 处 数 文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 20 镇 江 市 高 等 专 科 学 校镇 江 市 高 等 专 科 学 校机 械 加 工 工 序 卡机 械 加 工 工 序 卡 产品型号及规 格 图号名称工艺文件编号共 9 页 8A07-004变速器换挡叉第 7 页 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 35 钢 零件毛重零件净重硬度 3.5kg180-200HB 设 备 型 号设 备 名 称 X62卧式铣床 专 用 工 艺 装 备 名称代号 铣夹具 机动时 间 单件工时定 额 每台件数 1 技 术 等 级冷却液 亚硝酸钠 工序工序 号号 工工 步步 号号 工工序序及及工工步步内内容容 刃刃具具量量检检具具切切削削用用量量 代代 号号 名名 称称 代代 号号 名称名称 切 削 速切 削 速 度（米度（米/ / / / 分）分） 切削深切削深 度（毫度（毫 米）米） 进给量进给量 （毫米（毫米 / / / /转）转） 转速（转转速（转/ / / /分分） 901铣叉口宽 51 的面三面刃铣刀游标卡尺4772.00.21450 编制校 对会 签复 制 修改标 记 处 数 文件号签 字日 期修改标记