1_【毕业设计论文】变速器换档叉的工艺过程及装备设计【有对应的CAD图】

XX 大学 毕业设计(论文) 毕业设计（论文）题目 所 在学 院 专业 班级 姓名 学号 指 导老 师 年月日 声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计是我在导师的指导下独立进行研究本人郑重声明：所呈交的毕业设计是我在导师的指导下独立进行研究 所取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以注明引用的内容外，本所取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以注明引用的内容外，本 设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本设计设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本设计 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明，并表示了的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明，并表示了 谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年作者签名：日期：年 月月 日日 毕业设计版权使用授权书 本设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学院本设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学院 保留并向国家有关部门或资料库送交毕业设计的纸质版和电子版，允许毕保留并向国家有关部门或资料库送交毕业设计的纸质版和电子版，允许毕 业设计进入学院图书馆被查阅和借阅，本人授权闽南理工学院可以将我的业设计进入学院图书馆被查阅和借阅，本人授权闽南理工学院可以将我的 毕业设计的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、毕业设计的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或者扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计。缩印或者扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计。 保密保密在年解密后适用本授权书；在年解密后适用本授权书； 本设计属于：本设计属于： 不保密不保密。 （请在以上相应的方框内打（请在以上相应的方框内打“” ） 作者签名：日期：年月日作者签名：日期：年月日 指导教师签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日 毕业设计答辩小组成员名单 姓名职称单位备注 机械设计服务(有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 组长 注：样稿，论文不完整，勿抄袭 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕 业 设 计论(? ) 题 目 变速器换档叉的工艺过程及装备设计 副标题 变速器换档叉 - 2 - 目 录 第一章 绪论 （1 ） 1 . 1 设计目的 （1 ） 1 . 2 设计任务和要求 （1 ） 第二章 零件的分析 （1 ） 2 . 1 零件的作用 （1 ） 2 . 1 . 1对变速操纵机构的要求 （1 ） 2 . 2 零件的工艺分析 （2 ） 第三章 工艺规程设计 （2 ） 3 . 1 确定毛坯的制造形式 （2 ） 3 . 2 基面的选择 （3 ） 3 . 3 制订工艺路线 （4 ） 3 . 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 确定 （5 ） 3 . 5 确定基本用量及基本工时 （7 ） 第四章 夹具设计 （1 3 ） 4 . 1 问题的提出 （1 3 ） 4 . 2 夹具设计的基本要求和步骤 （1 3 ） 4 . 2 . 1 基本要求 （1 3 ） 4 . 2 . 2 设计步骤 （1 3 ） 4 . 3 夹具设计 （1 4 ） 小结 （1 6 ） 致 谢 （1 7 ） 变速器换档叉 - 4 - 参 考 文 献 （1 8 ） 摘要 机床变速机构是机床主轴转速或进给量实现变速的具体机构。 它要 求机床的使用性能良好，制造、安装及维修方便，同时节约成本。变 速操纵机构常用于工作部件的启动、停止、变速、变向以及控制各种 辅助运动等。本次设计为机床变速换档叉的工艺过程及设计装备，包 括它的加工过程及夹具设计，切削用量的选择，加工余量、工艺尺寸 及毛坯尺寸的选择，零件的分析等。 关键词：变速、工艺、设计、装备 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 变速器换档叉 - 6 - 第一章 绪论 1 . 1设计目的 毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论和专业理论知识， 独立解决机床设计问题的能力一个重要的实践性教学环节。因此，通 过设计应达到下述目的。 1 ）初步掌握正确的设计思想和设计的基本方法 步骤, 巩固 深化 和扩大所学的知识, 培养理论联系实际的工作方法和独立工作能力。 2 ）获得结构设计，零件计算，编写说明书。绘制部件总装图（展 开图，装配图）和零件工作图等方面的基本训练及基本技能。 3 ）熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用。 4 ）对现有机械结构初具分析能力和改进设计的能力。 1 . 2 设计任务和要求 设计基本内容及要求 按照设计任务，根据调查研究所提供的权据和有关技术资料，进 行以下工作：制定工艺方案，确定选择通用部件，设计专用部件，绘 制有关图纸（零件图、毛坯图、夹具零件图、总装图等） ，编写技术文 件等。其基本内容如下： 1 ）绘制被加工零件工序图、加工示意图、夹具图。 2 ）零件装配图设计。 3 ）按规定格式编制设计计算说明书。 第二章 零件的分析 2 . 1 零件的作用 题目所给的零件是变速器换档叉( 见附图 1 ) , 它位于主轴箱。 主要 作用: 优点是可以从一种变速直接变到另一种速度, 而不需要经过中间 的一系列, 因此变速很方便; 其缺点是比较复杂。 2 . 1 . 1 对变速操纵机构的要求 变速操纵机构常用于工作部件的启动、停止、变速、变向以及控制 各种辅助运动等。这些操纵机构的用途不同，但所应满足的要求合设 计原则却没有本质的区别。因此，这里仅仅介绍常用的变速操纵机构。 机床的使用质量和结构的复杂程度，在很大的程度上取决于操纵机构 设计的完善程度。所以，操纵机构的形式应与机床的性能相适应。一 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 般操纵机构应满足的要求，主要有以下几个方面： 1 . 动作迅速 操纵机构动作是否迅速，对生产率提高或在加工中需要操纵次数 较多的机床，尤为重要。 2 . 省力方便 生产中，为了减轻工人的疲劳，保证加工质量，设计操纵机构力求 省力。一般情况下，许用操纵力不应超过下列数值： 台型机床精度位移手轮或仪表机床手轮2 普通机床精度位移手轮或台型机床手轮4 1 0 t 的普通机床手轮8 普通机床很少操纵手轮或大于 1 0 t 的机床手轮1 6 3 . 记忆方便，安全可靠 为避免操纵错误并节省时间， 以及防止意外事故， 应尽量减少操纵 机构的数量，操纵的运动方向和手轮操纵方向一致为好。手柄应以不 同形状或颜色加以区分，以便记忆。为保证安全，应防止手柄特别是 运转手柄碰伤人员；电器应注意防护和绝缘等。 4 . 控制准确 对于精密机床部件移动准确要求较高时, 设计时应特别注意。 一般操纵机构大致都由三大部分组成： 操纵部件 （如手轮、 手柄等） ； 传动装置，可以是机械装置（如杠杆、齿轮齿条、丝杠螺母和凸轮等） 、 液压装置或电气装置等；执行部件（如拨叉、滑块等） 。 2 . 2 零件的工艺分析 变速器换档叉有组加工表面, 他们有一定的加工要求。现分析如 下： 1 . 以 9 . 6 5 0 25. 0 表面为中心, 加工 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 的孔。 2 . 以 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 孔为中心, 加工 1. 0 0 51+和 0 19. 0 9 . 5 的表面。 这组加工表面之间有着一定的位置要求, 主要是： 变速器换档叉 - 8 - ( 1 ) 0 19. 0 9 . 5 和 15. 05 .33的表面与 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 孔的轴线的垂直度公 差为 0 . 1 5 。 由 以 上 分 析 可 知 , 对 于 这 组 加 工 表 面 而 言 , 应 该 先 加 工 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 孔，然后借助于专用夹具加工 1. 0 0 51+和 0 19. 0 9 . 5 的表面。并 且保证它们的位置精度要求。 第三章 工艺规程设计 3 . 1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 3 5 钢。考虑到车床主轴在运行中要经常的加速及正、 反向转动, 零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷, 因此 应该选用锻件, 保证零件工作可靠。由零件年产量为 4 0 0 0 件, 已达到大 批量生产的水平, 而且零件的轮廓尺寸不大, 故可采用金属型铸造。这 样即保证了产量, 也保证了零件的精度要求。 3 . 2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与 合理, 可以使加工质量得到保证, 生产率得以提高。否则, 加工工艺过程 中会问题百出, 更有甚者, 还会造成零件大批报废, 使生产无法正常进 行。 1 . 粗基准的选择 （1 ） 当有不加工表面时，应选择不加工表面作为粗基准 如果有几个不加工表面时，应选择与加工表面有密切关系 的不加工面作为粗基准。 （2 ） 具有较多的加工表面时，应从以下几点着重考虑合理分配 各加工表面的余量。 1 ） 应选择零件上加工余量最小的面为粗基准。 2 ） 对一些重要表面要求切除余量少而均匀时，就应选择该表 面作为 准，以满足其工艺要求。 3 ） 粗基准的选择应使各加工面切除的总的材料量为最小。 （3 ） 粗基面在同一尺寸方向上，一般只允许使用一次。 （4 ） 粗基面应相当平整，无浇冒口、飞边等缺陷，使工件定位 可靠稳定。 选择 9 . 6 5 0 25. 0 表面为粗基准 2 . 精基准的选择 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 精基准的好坏会直接影响加工精度与质量，影响工件安装的可 靠性与方便程度，一般可按下列原则来选取： （1 ） 尽可能把设计基准作为定位基准 基准重合原则 （2 ） 尽可能选用统一的定位基准加工各个表面 基准 统一的原则 （3 ） 以加工表面本身作为定位基准 自为基准的原则 （4 ） 加工表面与定位基面反复轮换使用 互为基准的 原则 选择 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 孔为精基准 3 . 3 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点, 应该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。 1 . 工艺路线方案一 工序 按照图示要求, 铸出毛坯。 工序 粗铣 9 . 6 5 0 25. 0 表面。 工序 精铣 9 . 6 5 0 25. 0 表面。 工序 粗镗 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 的孔。 工序 精镗 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 的孔。 工序 倒圆角 0 . 4 X 4 5 。 工序 粗铣 0 19. 0 9 . 5 的表面。 工序 精铣 0 19. 0 9 . 5 的表面。 工序 粗铣 1. 0 0 51+的表面。 工序 精铣 1. 0 0 51+的表面。 工序 倒角 0 . 8 X 4 5 两端。 工序 检查。 2 . 工艺路线方案二 变速器换档叉 - 10 - 工序 按照图示要求, 铸出毛坯。 工序 粗镗 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 的孔。 工序 精镗 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 的孔。 工序 倒角 0 . 4 X 4 5 。 工序 粗铣 9 . 6 5 0 25. 0 表面。 工序 精铣 9 . 6 5 0 25. 0 表面。 工序 粗铣 1. 0 0 51+的表面。 工序 精铣 1. 0 0 51+的表面。 工序 粗铣 0 19. 0 9 . 5 的表面。 工序 精铣 0 19. 0 9 . 5 的表面。 工序 倒角 0 . 8 X 4 5 两端。 工序 检查。 3 . 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工 9 . 6 5 0 25. 0 的表面, 然后以此为基准加工 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 的孔；而方案二则与此相反, 先加工 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 的孔, 然后再以此 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 的孔为基准加工 9 . 6 5 0 25. 0 的表面。两相比较可以看出 , 先加工 9 . 6 5 0 25. 0 的表面, 再加工 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 的孔可以容易的保证位置精度, 并且定位及装夹都很方 便。故选择方案一。 3 . 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “变速器换档叉”零件材料为 3 5钢, 硬度 H B S 1 8 0 , 生产类型为大批 量生产, 采用模锻毛坯。 1 . 043. 0 016. 0 8F81.15 + + 的孔 ( 1 ) 确定加工路线 由成品尺寸 043. 0 016. 0 8F81.15 + + m m ，Ra3 . 2 u m ，H B S 1 8 0的要求查机械加 工工艺及装备表 5 - 5 ，确定工艺路线。 孔直径 043. 0 016. 0 81.15 + + , 其 T = 0 . 0 2 7 , 公差等级为 I T 9 ； 硬度 H S B 1 8 0 , 粗糙 度 Ra3 . 2 u m 。 由机械加工工艺及装备表 5 - 1 3 得：粗镗 - 精镗。 （2 ）确定各路线的经济精度 由机械加工工艺及装备表 5 - 5得：粗镗 I T 1 1 ； 精镗 I T 9 （3 ）查表确定各工序的加工余量 由机械加工工艺及装备表 5 - 2 2 ：精镗余量 0 . 5 由于粗镗前的孔是锻造而成，并非用钻头钻出，故先确定毛坯的总 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 余量。 参照机械加工工艺及装备表 5 - 1 6经修正后：毛坯锻件孔的 余量为 6 2 则由 Z= = n i Zi 1 可知： 粗镗余量为 6 - 0 . 5 = 5 . 5 ( 4 ) 计算各工序的基本尺寸 精镗后的工序基本尺寸为81.15 粗镗后的工序基本尺寸为)5 . 081.15( = 31.15 毛坯基本尺寸为)5 . 531.15( = 81. 9 ( 5 ) 各道工序的工序尺寸公差 查公差表：精镗 I T 9 ，即81.15I T 9 = 0 . 0 2 7 粗镗 I T 1 1 ，即31.15I T 1 1 = 0 . 1 9 故精镗工序尺寸为 034. 0 016. 0 81.15 + + 粗镗工序尺寸为 19. 0 0 31.15 + 毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为281. 9 ( 6 ) 最大、最小加工余量计算 精镗加工时： Zb m a x = 844.15-31.15= 0 . 5 3 4 Zb m i n = 826.15-5 .15= 0 . 3 2 6 粗镗加工时： Zb m a x = 5 .15-81. 7= 7 . 6 9 Zb m i n = 31.15-81.11= 3 . 5 2 . 5 1 1 . 0 0 + 的表面 ( 1 ) 确定加工路线 由成品尺寸 5 1 1 . 0 0 + ，Ra6 . 3 u m ，H S B 1 8 0的要求查表，确定工艺路 线。 表面尺寸 5 1 1 . 0 0 + ，其 T = 0 . 1 ，公差等级为 I T 9 ；硬度 H S B 1 8 0 ，粗 糙度 Ra6 . 3 u m 。 变速器换档叉 - 12 - 由机械加工工艺及装备表 5 - 1 3 得：粗铣 - 精铣。 ( 2 ) 确定各路线的经济精度 由机械加工工艺及装备表 5 - 5 查得：粗铣 I T 1 1 ；精铣 I T 9 。 ( 3 ) 查表确定各工序的加工余量 由机械加工工艺及装备表 5 - 2 2 ：精铣余量 1 由于表面是锻造而成，故因确定毛坯的总余量。 参照机械加工工艺及装备表 5 - 1 6 经修正后：毛坯锻件表面的 余量为 1 1 4 则由 Z= = n i Zi 1 可知： 粗铣余量为 1 1 1 = 1 0 ( 4 ) 计算各工序的基本尺寸 精铣后工序基本尺寸为 5 1 粗铣后工序基本尺寸为( 5 1 - 1 ) = 5 0 毛坯基本尺寸为( 5 0 - 1 0 ) = 4 0 ( 5 ) 各道工序的工序尺寸公差 查公差表： 精铣 I T 9 ，即 5 1 I T 9 = 0 . 1 精铣 I T 1 1 ，即 5 0 I T 1 1 = 0 . 1 9 按“入体”分布，故精铣工序尺寸为 5 1 1 . 0 0 + 粗铣工序尺寸为 5 0 19. 0 0 + 毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为 4 04 ( 6 ) 最大、最小加工余量计算 精铣加工时： Zb m a x = 5 1 . 1 5 0 = 1 . 1 Zb m i n = 5 1 5 0 . 1 9 = 0 . 8 1 粗铣加工时： Zb m a x = 5 0 . 1 9 3 6 = 1 4 . 1 9 Zb m i n = 5 0 4 4 = 6 3 . 5 . 9 0 19. 0 的表面 ( 1 ) 确定加工路线 由成品尺寸 5 . 9 0 19. 0 ，Ra6 . 3 u m ，H S B 1 8 0 的要求查表，确定工艺 路线。 表面尺寸为 5 . 9 0 19. 0 ， T = 0 . 1 9 ， 公差等级为 I T 9 硬度 H S B 1 8 0 ， 粗糙度 Ra6 . 3 u m 。 由机械加工工艺及装备表 5 - 1 3 得：粗铣 - 精铣。 ( 2 ) 确定各路线的经济精度 由机械加工工艺及装备表 5 - 5查得：粗铣 I T 1 1 ；精铣 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 I T 9 。 ( 3 ) 查表确定各工序的加工余量 由机械加工工艺及装备表 5 - 2 2 ：精铣余量 1 由于表面是锻造而成，故因确定毛坯的总余量。 参照机械加工工艺及装备表 5 - 1 6 经修正后：毛坯锻件表面 的余量为 1 1 4 则由 Z= = n i Zi 1 可知： 粗铣余量为 1 1 1 = 1 0 ( 4 ) 计算各工序的基本尺寸 精铣后工序基本尺寸为 5 . 9 粗铣后工序基本尺寸为( 5 . 9 + 1 ) = 6 . 9 毛坯基本尺寸为( 6 . 9 + 1 0 ) = 1 6 . 9 ( 5 ) 各道工序的工序尺寸公差 查公差表： 精铣 I T 9 ，即 5 . 9 I T 9 = 0 . 1 9 精铣 I T 1 1 ，即 6 . 9 I T 1 1 = 0 . 2 1 按“入体”分布，故精铣工序尺寸为 5 . 9 0 19. 0 粗铣工序尺寸为 6 . 9 0 21. 0 毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为 1 6 . 94 ( 6 ) 最大、最小加工余量计算 精铣加工时： Zb m a x = 6 . 9 5 . 7 1 = 1 . 1 9 Zb m i n = 6 . 6 9 5 . 9 = 0 . 7 9 粗铣加工时： Zb m a x = 2 0 . 9 6 . 6 9 = 1 4 . 2 1 Zb m i n = 1 2 . 9 6 . 9 = 6 3 . 5 确定基本用量及基本工时 1 . 确定 043. 0 016. 0 81.15 + + 的孔基本用量 （1 ）粗镗时的切削用量 变速器换档叉 - 14 - a . 背吃刀量 单边加工余量 Z = （1 5 . 8 1- 9 . 8 1） / 2 = 3 ，粗镗取 ap 粗 = 2 . 7 5 ，精镗取 ap 精 = 0 . 2 5 。 b . 进给量 根据零件材料，刀杆截面尺寸，工件直径及 背吃刀量，查机械加工工艺及装备表 2 - 1 5得 f 0 . 3 0 . 4 / r ，按机床说明书选取进给量 f = 0 . 3 5 / r 。 c . 切削速度 切削速度可用公式计算得到，也可通过查表 得到。先根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2 - 1 7得： VC = 9 0 m / m i n 再根据 Vc和已知条件，计算工件转速 n = 1 0 0 0 VC/d w = 1 0 0 0 9 0 / 9 . 8 1 = 2 9 2 2 r / m i n 按机床说明书选取实际主轴转速 n = 2 8 0 0 r / m i n ，为此，实际切 削速度为 VC = d w / 1 0 0 0 = 3 . 1 4 9 . 8 1 2 8 0 0 / 1 0 0 0 = 8 6 . 2 5 m / m i n d . 机床功率校验 切削力 FC = 9 . 8 1 CF c ap x F c f y F c VC n F c KF c 式中 CF c 决定切削条件和工件材料的因数； x F c 、y F c 、n F c 分别为三个分力公式中 ap 、f 、VC 的指数； KF c 为分力的总修正系数，用下式表示 KF c = Km F cK r0 F cKK r F cKs F cKr F c 查机械加工工艺及装备表 2 - 3 、2 - 4 、2 - 5 得： FC = 9 . 8 1 1 0 0 2 . 7 5 0 . 3 5 0 . 7 58 6 . 2 5 m / m i n0 1 . 1 0 . 9 2 1 1 0 . 9 3 = 1 1 5 5 . 4 N 切削功率 PC = FC VC/ 6 0 0 0 0 = 1 1 5 5 . 4 8 6 . 2 5 / 6 0 0 0 0 = 1 . 6 6 K W 从机床说明书可知，车床电动机功率 PE = 7 . 5 K W 取机床传动效率m = 0 . 8 ，则机床有效功率为 P E = PE m = 7 . 5 K W 0 . 8 = 6 K W 因为 PC = 1 . 6 6 K W 5 0 m / m i n ） 得：f = 0 . 3 0 . 3 5 / r 。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 按机床说明书取实际进给量 f = 0 . 3 / r c . 切削速度 根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2 - 1 7得： VC = 1 4 0 m / m i n 在根据 VC和已知条件，计算工件转速 n = 1 0 0 0 VC/dW = 1 0 0 0 1 4 0 / 3 . 1 4 （9 . 8 1 + 5 . 5 ） = 2 9 1 2 r / m i n 按机床说明书取实际主轴转速 n = 2 8 0 0 r / m i n 。 为此，实际切削速度为： VC = dW/ 1 0 0 0 = 3 . 1 4 1 5 . 3 1 2 8 0 0 / 1 0 0 0 = 1 3 4 . 6 m / m i n 精镗时的切削用量为：ap = 0 . 2 5，VC = 1 3 4 . 6 m / m i n ，f = 0 . 3 / r 。 ( 3 ) 工时定额的设定 查工艺手册表 6 . 2 - 1 l = 4 3 . 4 l1 = 0 l2 = 0 粗镗时： t 1 = 4 3 . 4 / 8 6 . 2 5 0 . 3 5 = 1 . 4 4 ( m i n ) 精镗时： t 2 = 4 3 . 4 / 1 3 4 . 6 0 . 3 = 1 . 0 7 ( m i n ) 2 . 确定 5 . 9 0 19. 0 的表面 （1 ）粗铣时的切削用量 a . 背吃刀量 单边加工余量 Z = （1 6 . 9 - 5 . 9 ）/ 2 = 5 . 5 ，粗铣取 ap 粗 = 5 ，精铣取 ap 精 = 0 . 5 。 b . 进给量 根据零件材料，刀杆截面尺寸，工件直径及 背吃刀量，查机械加工工艺及装备表 2 - 1 5得 f 0 . 4 0 . 6 / r ，按机床说明书选取进给量 f = 0 . 5 / r 。 c . 切削速度 切削速度可用公式计算得到，也可通过查表 得到。先根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2 - 1 7得： VC = 9 0 m / m i n 变速器换档叉 - 16 - 再根据 Vc和已知条件，计算工件转速 n = 1 0 0 0 VC/dW = 1 0 0 0 9 0 / 1 6 . 9 = 1 6 9 6 r / m i n 按机床说明书选取实际主轴转速 n = 1 6 0 0 r / m i n ，为此，实际切 削速度为 VC = dW/ 1 0 0 0 = 3 . 1 4 1 6 . 9 1 6 0 0 / 1 0 0 0 = 8 4 . 9 m / m i n d . 机床功率校验 切削力 FC = 9 . 8 1 CF c ap x F c f y F c VC n F c KF c KF c = Km F cK r0 F cKK r F cKs F cKr F c 查机械加工工艺及装备表 2 - 3 、2 - 4 、2 - 5 得： FC = 9 . 8 1 8 1 50 . 5 0 . 7 58 4 . 9 m / m i n0 1 . 1 0 . 9 2 1 1 0 . 9 3 = 2 2 2 3 . 4 N 切削功率 PC = FC VC/ 6 0 0 0 0 = 2 2 2 3 . 4 8 4 . 9 / 6 0 0 0 0 = 3 . 1 5 K W 从机床说明书可知，车床电动机功率 PE = 7 . 5 K W 取机床传动效率m = 0 . 8 ，则机床有效功率为 P E = PE m = 7 . 5 K W 0 . 8 = 6 K W 因为 PC = 3 . 1 5 K W 5 0 m / m i n ） 得：f = 0 . 4 0 . 5 5 / r 。 按机床说明书取实际进给量 f = 0 . 4 5 / r c . 切削速度 根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2 - 1 7得： VC = 1 2 0 m / m i n 在根据 VC和已知条件，计算工件转速 n = 1 0 0 0 VC/dW = 1 0 0 0 1 2 0 / 3 . 1 4 （1 6 . 9 - 1 0 ） = 5 5 3 8 r / m i n 按机床说明书取实际主轴转速 n = 5 4 0 0 r / m i n 。 为此，实际切削速度为： VC = dW/ 1 0 0 0 = 3 . 1 4 6 . 9 5 4 0 0 / 1 0 0 0 = 1 1 7 m / m i n 精铣时的切削用量为：ap = 0 . 5 ，VC = 1 1 7 m / m i n ，f = 0 . 4 5 / r 。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 . 确定 5 1 1 . 0 0 + 的表面 （1 ）粗铣时的切削用量 a . 背吃刀量 单边加工余量 Z = （5 1 - 4 0 ）/ 2 = 5 . 5 ，粗铣取 ap 粗 = 5 ，精铣取 ap 精 = 0 . 5 。 b . 进给量 根据零件材料，刀杆截面尺寸，工件直径及 背吃刀量，查机械加工工艺及装备表 2 - 1 5得 f 0 . 4 0 . 6 / r ，按机床说明书选取进给量 f = 0 . 5 / r 。 c . 切削速度 切削速度可用公式计算得到，也可通过查表 得到。先根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2 - 1 7得： VC = 9 0 m / m i n 再根据 Vc和已知条件，计算工件转速 n = 1 0 0 0 VC/dW = 1 0 0 0 9 0 / 5 1 = 5 6 2 r / m i n 按机床说明书选取实际主轴转速 n = 5 5 0 r / m i n ，为此，实际切 削速度为 VC = dW/ 1 0 0 0 = 3 . 1 4 5 1 5 5 0 / 1 0 0 0 = 8 8 . 0 8 m / m i n d . 机床功率校验 切削力 FC = 9 . 8 1 CF c ap x F c f y F c VC n F c KF c KF c = Km F cK r0 F cKK r F cKs F cKr F c 查机械加工工艺及装备表 2 - 3 、2 - 4 、2 - 5 得： FC = 9 . 8 1 8 1 50 . 5 0 . 7 58 8 . 0 8 m / m i n0 1 . 1 0 . 9 2 1 1 0 . 9 3 = 2 3 0 6 . 7 N 切削功率 PC = FC VC/ 6 0 0 0 0 = 2 3 0 6 . 7 8 8 . 0 8 / 6 0 0 0 0 = 3 . 3 9 K W 从机床说明书可知，车床电动机功率 PE = 7 . 5 K W 取机床传动效率m = 0 . 8 ，则机床有效功率为 P E = PE m = 7 . 5 K W 0 . 8 = 6 K W 因为 PC = 3 . 3 9 K W 5 0 m / m i n ） 得：f = 0 . 4 0 . 5 5 / r 。 按机床说明书取实际进给量 f = 0 . 4 5 / r c . 切削速度 根据已知条件查机械加工工艺及装备表 2 - 1 7得： VC = 1 2 0 m / m i n 在根据 VC和已知条件，计算工件转速 n = 1 0 0 0 VC/dW = 1 0 0 0 1 2 0 / 3 . 1 4 （5 1 - 1 0 ） = 9 3 2 r / m i n 按机床说明书取实际主轴转速 n = 9 0 0 r / m i n 。 为此，实际切削速度为： VC = dW/ 1 0 0 0 = 3 . 1 4 4 1 9 0 0 / 1 0 0 0 = 1 1 5 . 8 7 m / m i n 精铣时的切削用量为：ap = 0 . 5 ，VC = 1 1 5 . 8 7 m / m i n ，f = 0 . 4 5 / r 。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第四章 夹具设计 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。 经过与指导老师的协商，决定设计工序 工序- - - 粗、精 铣 0 19. 0 9 . 5 、 1. 0 0 51+的表面的铣床夹具。本夹具将用于 X 6 3 卧式铣床。刀 具为两把高速钢镶齿三面刃铣刀，对零件的表面进行加工。 4 . 1 问题的提出 本夹具主要用来加工 0 19. 0 9 . 5 、 1. 0 0 51+的表面，这两表面与 043. 0 016. 0 81.15 + + 孔有一定的技术要求。加工这几道工序粗铣不要求精度问 题，主要是精铣要保证表面粗糙度和位置精度。 变速器换档叉 - 20 - 4 . 2 夹具设计的基本要求和步骤 4 . 2 . 1 基本要求 对机床夹具的基本要求是保证工件加工工序的精度要求，提高劳 动生产率，降低工件的制造成本，保证夹具有良好的工艺性和劳动条 件。在这些基本条件中，有一些是有矛盾的，例如，提高工序的精度， 夹具的制造成本就要提高，随着工件制造精度的不断提高，对夹具本 身也提出更高的精度，那末，工件制造成本也将提高。因此，必须综 合考虑零件批量和制造成本，是否用夹具保证加工精度，或采用其它 方法加工。 夹具设计所涉及知识面较广，对同一零件可有不同的设计方案， 而且从设计构思到出图制造有一定周期。以前，结构修改、出图等多 是人工的重复劳动。现在 C A D 夹具设计软件使许多人工劳动由电脑完 成，而且修改、出图都能在很短的时间内完成，大大缩短了夹具设计 周期。 4 . 2 . 2 设计步骤 1 . 设计准备 首先应分析、研究工件的结构特点、工艺要求、工 件的材料生产批量以及本工序的技术要求。然后，了解所使用机床的 规格、性能、精度及使用刀具、量具的规格，了解本厂工人的技术要 求等。 2 . 方案的确定 在经过设计准备阶段后，拟定设计方案。 1 ） 确定夹具类型。 2 ） 确定工件定位方案，选择相应的定位装置。 3 ） 确定夹紧方式，选择夹紧装置。 4 ） 确定刀具调整方案，选择合适的导向元件及对刀元件。 5 ） 考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结构。 在设计时，同时构思几套方案，绘出草图，经过分析、比较选出 最佳方案。 3 . 夹具的精度分析 为保证夹具设计的正确性，必须对夹具精 度进 析，验证夹具公差（1 / 3 1 / 5 ）工件允许公差。 4 . 绘制夹具总图 夹具总图应遵循国家制图标准来绘图，总图 比例除特殊情况外，一般按 1 1 绘制，以保证良好的直观性。主视图 应取操作者实际工作时的位置，以作为装配夹具时的依据并供使用时 参考。总图中的视图应尽量少，当必须能够清楚地表示出夹具的工作 原理和整体结构，表示出各种装置、元件相互位置关系等。绘制总图 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 的顺序一般可采用： 1 ） 用双点划线绘出工件轮廓外形，并显示出加工余量。 2 ） 把工件轮廓线视为“透明体” ，按照工件的形状及位置依次 绘出定位、导向、夹紧及其它元件或装置。 3 ） 绘出夹具体，形成一个夹具整体。 4 ） 确定并标注有关尺寸和夹具技术要求。如标注轮廓尺寸，装 置、检验尺寸及公差，主要元件、装置之间的相互位置精度要求等。 5 ） 总图上标出夹具名称、零件编号，填写夹具零件明细表和标 题栏。 6 ）绘制夹具零件图 夹具总图中非标准零件都需绘制零件图。零 件图上的尺寸、公差和技术要求都必须满足总图的要求。 4 . 3 夹具设计 1 . 定位基准的选择 由零件图可知， 0 19. 0 9 . 5 、 1. 0 0 51+的表面与 043. 0 016. 0 81.15 + + 孔的轴线有垂 直度，其设计基准为 043. 0 016. 0 81.15 + + 孔的轴线。为了使定位误差为零，最 好选择心轴为定位。 2 . 夹紧力 工序采用的是螺旋夹紧机构 3 . 定位误差 D = d孔 m a x d轴 m i n = 1 5 . 8 5 3 - 1 5 . 7 8 = 0 . 0 7 3 故 d孔 = 043. 0 016. 0 81.15 + + d轴 = 1 5 . 8 1 0 03. 0 因此，误差不影响它们垂直度要求。 4 . 夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时应该注意提高劳动生产率，本道工序的 铣床夹具选择了螺旋夹紧机构。且在粗加工切削力较大时，刚性也易 于保证。结果，本夹具总的感觉还比较紧凑。 铣床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图 3 及附图 4 。 变速器换档叉 - 22 - 小结 这学期过来, 说实在的轻松倒是蛮轻松的, 因为每天不用怕上课迟 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 到而起早赶到教室去, 同时也觉得蛮有压力的, 因为一