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解放汽车第四速及第五速变速叉夹具设计,解放,汽车,第四,第五,变速,夹具,设计
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产品型号831011零件图号共 2 页安徽大学机械设计专业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 钢毛坯种类铸件毛坯外型尺寸218mmx92mmx161mm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型号名称规格名称规格名称规格工时1粗铣 19mm 孔045. 00上端两端面以 19mm 孔定位，粗铣 19mm045. 00045. 00孔上端两端面2钻铰 19mm 孔045. 00并倒角以 19mm 孔及端面定位，钻铰 19045. 00mm 孔并倒角045. 003粗铣 16mm 槽24. 00以 19mm 孔及端面定位，粗铣 16045. 00mm 槽24. 004粗铣 16mm 槽的24. 00两侧面以 19mm 孔的外轮廓以及距槽底045. 0032mm 的面为基准，粗铣 16mm 槽的两24. 00侧面5车 16mm 槽24. 001*450倒角16mm 槽 1*450倒角24. 006钻距槽(16mm)24. 0012mm 底面 M10 螺纹孔并倒角以 19mm 孔及 16mm 槽底定位，045. 0024. 00钻 M10 螺纹孔并倒角 12007攻螺纹 M10攻螺纹 M108粗铣 82.2mm 孔10端面以 19mm 孔定位，粗铣 82.2mm045. 0010孔的两端面.9粗车 81.7mm 孔10以 19mm 孔及距中心线 63.7mm 的面045. 00为基准，粗车 81.7mm 孔1010精车 82.2mm 孔10以 19mm 孔及距中心线 63.7mm 的面045. 00为基准, 精车 82.2mm 孔.101182.2mm 孔101*450倒角82.2mm 孔 1*450倒角1012精铣 82.2mm 孔10的两端面以 19mm 孔定位, 精铣 82.2mm045. 0010孔的两端面.13检验入库安徽大学机械设计制造及其自动化班级：13 机械姓名：王荣辉编制日期：2016 年 6 月 27 日 机械制造工艺学 第 1 页 共 14 页机械制造工艺学课程机械制造工艺学课程设计说明书设计说明书班级：班级：0342-40342-4学号：学号：姓名：姓名： 指导教师：指导教师： 20132013 年年 1 1 月月 2525 日日目录目录 机械制造工艺学 第 2 页 共 14 页一一. .序言序言二二. .零件的分析零件的分析(一)零件的作用(二)零件的工艺分析三三. .工艺规程设计工艺规程设计(三)确定毛坯的制造形式(四)基面的选择(五)制订工艺路线(六)机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确定(七)确定切削用量及基本工时四 夹具设计（八） 问题的提出（九） 夹具设计五五. .参考文献参考文献序言序言 机械制造工艺学 第 3 页 共 14 页机械制造工艺学课程设计是在大学全部基础课,技术基础课以及大部分专业课完成以后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学四年的的学习中占有重要地位.就我个人而言,希望能通过这次课程设计对自己即将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题,解决问题的能力.由于能力有限,设计尚有诸多不足之处,恳请各位老师多多指教.二二. .零件的分析零件的分析(一)零件的作用题目所给定的零件是解放汽车第四速及第五速变速叉,它位于变速箱中,主要重用是拨动变速箱中的齿轮,使汽车达到变速的目的.(二)零件的工艺分析此变速叉共有两组加工表面,它们之间有一定的位置要求,现分述如下: 1.以 19mm 孔为中心的加工表面.045. 00这组加工表面包括:19mm 孔及其倒角,孔上端尺寸为045. 0016mm 的槽,槽的外侧厚度为 10.8mm 的两个侧面, 19mm 孔的24. 00045. 00上端距其中心 12mm 的两个端面,还有孔下端 M10 的螺纹孔.2.以 82.2 mm 孔为中心的加工表面.10这组加工表面包括: 82.2 mm 的孔及其倒角, 82.2 mm 的1010孔的侧面,距 M10 螺纹孔中心线 63.7mm.这两组加工表面有着一定的 机械制造工艺学 第 4 页 共 14 页位置要求,主要是:82.2 mm 孔与其外端面垂直度公差为 0.1mm.10由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助专用夹具加工另一组表面,并保证他们之间的位置精度要求.三三 工艺规程设计工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为 20 钢,零件经常拨动齿轮承受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,保证加工精度上考虑,也是应该的.(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,它对零件的生产是非常重要的.1.粗基准的选择现选取 19mm 孔的外轮廓不加工面作为粗基准,利用一组045. 00共两个 V 形块夹持外轮廓做为主要定位面,以消除自由度.2.精基准的选择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,这在以后还要专门计算,此处不再重复.(三)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 机械制造工艺学 第 5 页 共 14 页位置精度的技术要求能得到合理的保证.在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.工艺路线工艺路线工序 粗铣 16mm 槽,以 19mm 孔定位.24. 00045. 00工序 粗铣 16mm 槽的两侧面,以 19mm 孔定位.24. 00045. 00工序 粗铣距 19mm 中心 12mm 的两个端面,以 19mm045. 00045. 00孔及 16mm 槽底为基准.24. 00工序 16mm 槽两端 1.5*450倒角.24. 00工序 钻铰 19mm 孔并倒角.045. 00工序 钻距槽(16mm)12mm 底面 M10 螺纹孔并倒角.24. 00工序 攻螺纹 M10.工序 粗铣 82.2 mm 孔的两端面.10工序 粗车 81.7 mm 孔.10工序 精车 82.2 mm 孔.10工序 82.2 mm 孔 1*450倒角10工序 精铣 82.2 mm 孔的两端面.10工序 终检.上述方案主要是以 19mm 孔为基准,来加工 16mm 槽,M10045. 0024. 00螺纹,槽的两侧面,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: 机械制造工艺学 第 6 页 共 14 页工序 粗铣 16mm 槽,以 19mm 孔的外轮廓为粗基准定位,24. 00045. 00选用 XA6132 型万能升降台铣床及专用夹具.工序 粗铣 16mm 槽的两侧面,以 19mm 孔的外轮廓以及24. 00045. 00距槽底 32mm 的面为基准,选用 XA6132 型万能升降台铣床及专用夹具.工序 粗铣 19mm 孔上端两端面,以 19mm 孔定位,选045. 00045. 00用 XA6132 型万能升降台铣床及专用夹具.工序 16mm 槽 1.5*450倒角,选用 C620-1 车床及专用夹具.24. 00工序 钻铰 19mm 孔并倒角.以 19mm 孔及端面定位,045. 00045. 00选用 Z5125 立式钻床及专用夹具.工序 钻距槽(16mm)12mm 底面 M10 螺纹孔并倒角.以24. 0019mm 孔及 16mm 槽底定位,选用 Z5125 立式钻床045. 0024. 00及专用夹具.工序 攻螺纹 M10.工序 粗铣 82.2 mm 孔的两端面.以 19mm 孔定位,选用10045. 00XA6132 型万能升降台铣床及专用夹具.工序 粗车 81.7 mm 孔.以 19mm 孔及距中心线 63.7mm10045. 00的面为基准,选用 T740 双面卧式金刚镗床及专用夹具.工序 精车 82.2 mm 孔. .以 19mm 孔及距中心线10045. 0063.7mm 的面为基准,选用 T740 双面卧式金刚镗床及专用夹具.工序 82.2 mm 孔 1*450倒角.选用 C620-1 型车床及专用夹具.10 机械制造工艺学 第 7 页 共 14 页工序 精铣 82.2 mm 孔的两端面. 以 19mm 孔定位,选用10045. 00XA6132 型万能升降台铣床及专用夹具.工序 终检.(四)机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确定.“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,采用锻锤上合模锻毛坯.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,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 16mm 槽24. 00参照表 3.1-56,因为其公差等级太低,可直接铣.2. 槽的侧面参照表 3.1-56,其加工余量 Z=2mm.3. 19mm 孔的两个上端面045. 00参照表 3.1-56, 其加工余量 Z=2mm.4. 82.2 mm 孔的两侧面,铣削公差-0.22mm. 10参照表 3.1-56, 其加工余量 Z=2mm.精铣余量:单边 0.7mm(见表 8-31),铣削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,锻件偏差mm。3 . 15 . 0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. 19mm 孔045. 00 机械制造工艺学 第 8 页 共 14 页参照, 其加工余量 2Z=2mm.钻孔 18.5mm,铰孔 19mm.045. 00045. 006. 82.2 mm 孔10参照, 其加工余量 2Z=2.5mm.粗车81.7 mm,精车 82.2 mm.1010厚度为 8mm 的两端面尺寸加工余量和工序间余量.毛坯名义尺寸:8+2*2=12mm毛坯最大尺寸:12+1.3*2=14.6mm毛坯最小尺寸:12-0.5*2=11mm粗铣后最大尺寸:8+0.7*2=9.4mm粗铣后最小尺寸:9.4-2*0.22=8.96mm精铣尺寸与零件尺寸相符,即 8mm.2 . 03 . 0(五)确定切削用量及基本工时工序 粗铣 16mm 槽,保证尺寸 16mm.24. 0024. 00fz=0.06mm/齿切削速度:参考有关手册,V=22.8m/min.采用 W18Cr4V 立铣刀,dw=16mm,Z=3,则: 机械制造工艺学 第 9 页 共 14 页ns=454r/mindwv100016*14. 38 .22*1000fm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min1222lllmm12220.29min75.6mmllltf工序 粗铣 16mm 槽两侧面。24. 00齿0.12/zfmm 切削速度：参考有关手册，V=27m/min。 采用高速钢三面刃圆盘铣刀，Z=10。80wdmm10001000*27107.5 /min3.14*80swvnrd0.12*10*90108/minmzwff znmm1260lllmm12600.56min108mmllltf工序 粗铣 19mm 孔上端两端面。045. 00齿0.12/zfmm 切削速度：参考有关手册，确定V=27m/min。采用高速钢三面刃圆盘铣刀，Z=10。80wdmm10001000*27108 /min3.14*80swvnrd0.12*10*90108/minmzwff znmm1212lllmm 机械制造工艺学 第 10 页 共 14页12120.11min108mmllltf工序 16mm 槽 1.5*450倒角,选用卧式车床 C620-1,24. 000.08/zfmm r 当采用高速钢车刀时,切削速度:V=16mm/min. 10001000*27318 /min163.14*16svnr 1120.20min108mwmlltn f工序 钻铰 19mm 孔,并倒角 1*450两端.045. 00 1.钻孔 18.5mm045. 00 0.35 0.430.35/zfmm r ,V=17m/min.18.5wdmm 采用高速钢钻头, 10001000*17285 /min163.14*18.5svnr 1240lllmm 12400.41min285*0.35mwmllltn f 2.铰孔 19mm.045. 000.7/zfmm r 采用高速钢绞刀,V=14.7m/min. 10001000*14.7246 /min193.14*19svnr 机械制造工艺学 第 11 页 共 14页 12450.28min250*0.7mwmllltn f 3. 19mm 孔倒角 1*450两端.045. 00 采用 900锪钻,为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与铰孔相同. 246 /minsnr工序 钻 M10 螺纹孔并倒角 12000.1/zfmm r 采用麻花钻,V=20m/min. 10001000*20637 /min10*3.14svnrd 12150.24min637*0.1mwmllltn f工序 攻螺纹 M10. V=6m/min 10001000*20238 /min10*3.14svnrd 12160.24min195*1mwmllltn f工序 粗铣 82.2 mm 孔端面.10 0.2/zfmm r 采用高速钢圆柱铣刀,Z=10,V=20m/min100wdmm 10001000*2063.7 /min100*3.14svnrd 机械制造工艺学 第 12 页 共 14页 60600.75min0.2*65*100mzwwtf n d工序 粗镗 81.7 mm 孔101.0/zfmm r 采用双刃镗刀,V=40m/min. 10001000*40156 /min81.7*3.14svnrd 0.96minmt 工序 精镗 82.2 mm 孔.100.6/zfmm r V=35m/min 10001000*35136 /min82.2*3.14svnrd 0.64minmt 工序 82.2 mm 孔 1*450倒角.100.08/zfmm r V=16m/min 10001000*1662 /min82.2*3.14svnrd 50.48min0.08*65mt 工序 精铣 82.2 mm 孔的两端面10齿0.06/zfmm 采用高速钢圆柱铣刀,V=31m/min. 机械制造工艺学 第 13 页 共 14页 100wdmm10z 10001000*3198 /min100*3.14svnrd 601min58.8mt 工序 终检。最后,将以上各工序切削用量，公式的计算结果,连同其他数据,填入机械加工工艺过程卡片.四四 夹具设计夹具设计为了提高劳动生产率，保证零件产品的加工质量，降低工人劳动强度，为此需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，我们决定设计第 10 道工序镗孔的镗床专用夹具。本夹具用于 T740 双面卧式金刚镗床，1082.2 mm刀具采用双刃镗刀，对工件孔进行加工。1082.2 mm4.1 问题的提出问题的提出利用本夹具主要用来镗孔。本工序对铣平面精度有一1082.2 mm定要求平面粗糙度 3.2，垂直度 0.1，厚度公差等级 IT1112，0.20.18mm因此在本道工序加工时，主要考虑如何在保证加工精度的前提下提 机械制造工艺学 第 14 页 共 14页高劳动生产率，降低工人劳动强度。4.2 夹具设计夹具设计4.2.1 定位基准的选择定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选取孔和下端mm045. 00191082.2 mm面为基准定位，夹紧装置采用钩形螺栓螺母组合夹紧装置，来实现六点定位。4.2.2 切削力及夹紧力的计算切削力及夹紧力的计算刀具:硬质合金镶齿端面铣刀，800d10zFwquwyfxpFZKndzaaaCFFFFFF0 534FC7 . 0pa32wa800d300n10z 9 . 0Fx74. 0Fy0 . 1Fu0 . 1FK3 . 1Fq0Fw 参考文献1机械加工工艺手册（第三篇） 表 9.4-10。代入计算NFZ3360 . 130080103275. 07 . 053403 . 10 . 174. 09 . 0故铣削力 NFZ336水平分力 1.1369.6HZFFN垂直分力 0.3100.8rZF
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