变速箱拨叉零件加工工艺及夹具设计

.机械制造专业课程设计指南设计主题：变速器叉零件加工设计工艺程序和工艺设备制定计策的人指导教师大学200年月日.机械制造专业课程设计委托书标题：变速器叉部件的加工工艺设计程序和钻锁销孔钻床固定装置内容：(1)零件图l章(2)空白图表l章(3)一套加工技术法规卡(4)钻锁销孔钻床夹具装配图和零件也1套(5)课程设计指南第1部分资料来源：叉部件也第1章(见图1)；生产计划为8000台/年(分别)。每天l班。指向讲师部门、部门、房间主任教学院长200年月日第一章零件分析1.1部件的角色叉子是拖拉机变速器变速机构中的主要部件。叉头通过mm孔卡在变速叉轴上，螺丝通过螺纹孔与变速叉轴连接，拨片卡在双转换齿轮的插槽上。如果需要变速的话，操纵变速杆的话，可以通过变速杆操纵器通过叉头的操纵球驱动拨片，与变速叉轴一起在变速齿轮上滑动，拨片，将联结齿轮从拨片轴上推出，改变变速位，从而改变拖拉机的运行速度。1.2部件工艺分析如零件图1.1所示，材料是45钢。此材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲击载荷的工作条件。叉形状特殊，结构简单，是普通的叉部件。为了变速和变速功能，轮轴孔与变速叉轴配合工作，加工精度更高。叉子的两端在工作中承受冲击载荷，为了提高耐磨性，需要高频淬火处理，硬度为48 58hrc。在叉齿轮变速过程中，为了确保叉脚的力保持不变，叉脚两端对叉轴孔mm的垂直要求为0.05mm，自平面度为0.08mm。为了确保叉轴的准确位置，变速位置正确，叉以紧固螺钉放置。螺纹孔的尺寸为。叉头两端和叉脚两端都需要切削，由于轴向高于相邻表面，加工区域减少，齿轮变速时叉脚端面的接触刚度增加。Mm孔和孔的端面都是平面的，防止在加工过程中钻孔，从而确保孔的加工精度。此外，该零件不需要通过主要工作面(叉脚两端、变速叉轴mm、其余表面加工，以较低的精度通过铣削、钻床、攻丝粗加工来满足加工要求)进行高精度机床加工；主要工作表面处理精度较高，但在正常生产条件下，也可以用比较经济的方法保证质量进行加工。这表明零件的工艺更好。该零件的主要工作表面是叉的两端和轮轴mm(H7)，在工艺设计中必须确认。图1.1(部件图)1.3确定部件的生产类型根据设计主题：产品的年产量为8000台/年，每个产品的零部件数为1台/台。结合生产实际，备件比%和废品比%分别取3%和0.5%，部件年产量为N=8000台/年1台/台(1 3%)(1 0.5%)=8281.2件/年叉子是生产类型为批量生产的轻量化零件。第2章空白确定，绘制空白图2.1选择毛坯叉子在工作中承受冲击载荷，为了提高叉子的强度和冲击韧性，得到纤维组织，毛坯选择锻件。叉子的轮廓尺寸不大，生产类型为批量生产，为了提高生产率和锻造精度，必须使用模锻方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为5。2.2确定毛坯的尺寸公差和加工裕度1.公差等级根据叉子的功能和技术要求确定零件的公差等级，作为一般等级。2.锻件的重量由于加工后无法获得叉的质量，因此3d出图根据图形进行分析(下图)质量为(密度7.810-6kg/mm3)M=0.327683841kg公斤0.33公斤初步可估算加工前锻造毛坯的重量为0.44公斤。3.锻件的复杂几何系数执行叉零件图的分析和计算，以大致确定锻件外部轮廓包含的长度、宽度和高度。也就是说=95mm，=65mm，=45mm叉锻件的复杂几何系数为=0.44千克/(95毫米65毫米45毫米7.810-6千克/mm3) 0.44/2.17 0.2030.203介于0.16和0.32之间，因此叉的复杂几何图形系数为S3层级。4.锻造材料系数叉材料为45钢，碳质量分数低于0.65%的碳钢，因此锻件的材料系数为M1等级。5.锻造分模线形状根据叉的几何特征，选择零件高度方向通过螺纹孔轴的平面作为分模面。这是直线分割线。6.零件图表明，每个加工表面的粗糙度Ra大于1.6m。根据上述因素，参考机械制造设计基础课程设计表2.13确定锻件的尺寸公差和加工裕量，结果见表2.1。表2.1叉加工裕度和锻坯尺寸公差加工表面零件尺寸/mm加工馀量/mm公母模仁胚料公差/mm毛坯尺寸/mm叉头左端和右端1.5-2(导入2)1.6()44()叉角内部面R251.5到2(导入1.5)1.4()R23.5()叉角两端121.5-2(导入2)1.4()16()叉头孔2.01.4()（）绘制2.3叉锻造毛坯图表2.1中的结果绘制了毛坯示意图2.3。图2.3(空白图)第三章工艺规则设计3.1选择定位标准位置基准包括粗加工基准和精加工基准，通常先确定精加工基准，然后再确定粗加工基准。1.选取狭长多边形准则叉孔mm的轴是叉脚两端的设计基准，拨号头左端是拨轴方向尺寸的设计基准。使用多轴孔mm的轴和多轴头左端作为精确基准定位，设计基准和工艺基准匹配，从而确保加工曲面的垂直要求。此外，叉部件刚度低、力强，容易发生弯曲变形，因此，以叉头左端作为整理标准，叉头右端的夹紧力起作用，防止了机械加工中的夹紧变形，夹紧稳定可靠。2.选择粗糙条件选择变速叉孔mm的外部圆形面和拨号头的右端作为粗基准。Mm外部圆形表面定位加工的内部孔可确保孔的壁厚均匀。使用叉头右端作为粗加工标准加工左端，可为后续工序准备精加工标准。3.2制程开发制程是设定制程程序的整体配置，包含决定处理方式、分割处理步骤、决定作业集中与分散、安排处理顺序、热处理、检验及其他辅助作业(去毛刺、倒角等)。加工质量和效率不仅影响工人的劳动强度，设备投资，车间面积，生产成本等。因此工艺路线开发是制定工艺程序的关键阶段，必须在充分调查研究的基础上提出工艺计划，分析比较，最终确定最经济、最合理的方案之一。1.确定表面处理方法根据零件图中每个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确认机械制造设计基础课程设计表2.25平面加工法的经济精度和表面粗糙度。如图3.1所示，检查机械制造设计基础课程设计表2.24孔加工法案的经济准确度和表面粗糙度，确定如何处理叉部件的各个表面。表3.1叉形零件表面处理程序加工表面尺寸和偏差尺寸精度级别表面粗糙度加工方案注释叉角两端毫米IT10Ra3.2 m粗铣削.半精加工铣削.研磨叉头孔毫米IT7Ra1.6 m钻头-延伸-粗糙-精密铰链螺纹孔M8-6HIT6Ra3.2 m钻头-攻牙内螺纹叉头左端毫米IT10拉6.3 m粗加工(rough)铣削-半精加工铣削拨叉子的右端毫米IT10Ra3.2 m粗加工(rough)铣削-半精加工铣削叉角内部面R25 mmIT12拉6.3 m粗铣削老板12毫米IT13la 12.5m粗铣削2.分割处理步骤叉子加工质量要求高的话，加工阶段可以分为粗加工、半精加工和精加工阶段。在粗加工阶段，首先准备精加工基准(叉头左端和叉轴孔)，以确保其它加工表面精度要求的精加工基准定位在后续过程中可用。然后拨粗铣削叉头的右端、叉脚内部面、叉脚两端的粗铣削、凸台。在半精加工阶段，完成叉脚两端的半精加工铣削和攻牙孔的钻孔攻牙。在精加工阶段进行叉脚两端的磨削。3.工序的集中和分散选择工艺集中原则安排叉子的加工工艺。叉子的生产类型是批量生产，为了提高生产效率，可以使用具有特殊工作、夹具的通用机床。此外，为了使工件夹得更少，应用过程集中原理，不仅缩短了辅助时间，而且在一个夹具上加工了很多曲面，有助于确保每个加工曲面之间的相对位置精度要求。4.准备工序顺序(1)加工工艺首先，按照“后基准”的原则加工整理基准拨号头左端和叉孔mm。遵循先排定粗加工作业，稍后排定精加工作业的先后精加工原则。根据“船东后”原则，首先加工主表面叉头左侧和叉孔mm和叉针两端，辅助表面螺纹孔。根据“第一后孔”原则加工叉头端面，然后加工叉轴孔mm孔。先铣削凸台，加工螺纹孔M8。此时，建议的叉加工工艺见表3.2。表3.2叉子加工工艺准备(初步)工序号工作顺序内部容量简必须说清楚10粗铣削叉头两端“基准测试后的其他”20半精加工铣削叉头左端(主要表面)基准后杂项、面后孔、注释后30延伸，铰链24孔(主表面)(船面后孔，船主后孔)40粗铣削叉脚两端(主表面)“先粗后精”50铣削凸台(次要曲面)(船面后孔，船主后孔)60钻孔，攻丝M8孔(辅助曲面)规则曲面后孔(开始精加工)70半精加工铣削叉头右端“先粗后精”80半精加工铣削叉脚两端“先粗后精”90叉脚两端磨削“先粗后精”(2)热处理工艺模锻，调质，调质硬度241285HBS，酸洗，喷丸。短切可以提高表面硬度，提高耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对加工产生的不利影响。叉脚两端在结束前进行局部高频淬火，提高耐磨性和工作中承受冲击载荷的能力。在表3.2中的工序80和工序90之间添加热处理工序。也就是说，在叉子的两端进行局部淬火。(3)辅助工序粗叉脚两端和热处理后，必须准备校准工艺；半精加工后，准备去毛刺和中间检查工艺。完成后，准备去毛刺、清洁和最终检查工艺。摘要叉工序按基本加工主表面粗加工和部分剩余表面粗加工主表面半精加工和二次表面加工热处理3354主表面精加工顺序排列。5.标识工艺路线综合考虑上述工序排序原则，制作叉子的工艺路线见表3.3。表3.3叉加工工艺路线(修改后)工序号工作顺序内部容量位置选择标准10粗铣削叉头两端端面，24孔外圆20半精加工铣削叉头左端右端，24孔外圆30钻孔、扩张、粗捻、细捻24孔右端，24孔外圆，叉爪端口内侧40粗铣削叉脚两端50修改叉脚左端，24孔60叉爪内表面铣削左端，24孔，叉爪端口外侧70半精加工铣削叉脚两端左端，24孔80半精加工铣削叉头右端左端，24孔外圆90粗铣削凸台左端，24孔，叉爪端口内部侧100钻孔，攻丝M8螺纹孔左端，24孔，叉爪端口内部侧110divering120中检130热处理叉脚两部分淬火140修改叉脚150叉脚两端磨削左端，24孔160清洁170物种检查3.3加工设备和工艺设备的选择机器和工艺设备的选择，应在满足零件加工工艺的要求，可靠地保证零件加工质量的前提下，适用于生产批量和生产位，优先采用标准化工艺设备和充分利用现有条件，降低生产准备成本。叉子的生产类型是批量生产，结合高效的特殊设备，可以选择机床或普通设备，也可以选择夹具作为专用夹具。各工艺加工设备和工艺设备的选择见表3.4。表3.4加工设备和工艺设备工序号工作顺序内部容量加工设备工艺设备1粗铣削叉头两端立式铣床X51高速钢套筒铣刀，游标卡尺2半精加工铣削叉头左端立式铣床X51高速钢套筒铣刀，游标卡尺3钻孔、扩张、粗捻、细捻24孔立式钻床525麻花钻，铰刀，卡钳，塞规4粗铣削叉脚两端卧式双面铣床三边刀具，游标卡尺5修改叉脚维修台锤子，6叉爪内部侧铣立式铣床X51铣刀，游标卡尺7半精加工铣削叉脚两端卧式双面铣床三边刀具，游标卡尺8半精加工铣削叉头右端卧式双面铣床三边刀具，游标卡尺9粗铣削凸台卧式双面铣床三边刀具，游标卡尺10钻孔，攻丝M8螺纹孔立式钻床525复合钻头、攻丝、卡尺、塞规11