倒档变速叉工艺规程设计及镗削R23圆弧面夹具设计说明书【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851课程设计（论文）题目倒挡变速叉零件的机械加工工艺及夹具设计所属部所属专业机械设计与制造所属班级学号学生姓名指导教师起讫日期买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852摘要此次设计是对变速叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具,并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。关键词变速叉，加工工艺，专用夹具，设计买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853ABSTRACTTHISDESIGNISTODIALSFORKSTHECOMPONENTSTHEPROCESSINGCRAFTANDTHEJIGDESIGN,ITSCOMPONENTSARETHEFORGING,HASTHEVOLUMETOBESMALL,COMPONENTSCOMPLEXCHARACTERISTIC,BECAUSETHESURFACEISEASIERTHANTHEHOLETOPROCESS,WHENFORMULATIONTECHNOLOGICALPROCESS,FIRSTTHEMACHINEDSURFACE,THENPROCESSESOTHERTAKETHESURFACEASTHEDATUM,INWHICHVARIOUSWORKINGPROCEDURESJIGALLUSESTHEUNITCLAMP,SPECIALREGARDINGPROCESSESTHEBIGENDOFHOLE,THETROUGHANDDRILLSTHECAPITELLUMHOLEINCLINEEYELETINTHEWORKINGPROCEDURE,CHOOSESLOCATEMODEWHICHTWOSELLSATTHESAMETIME,ANDOPERATESTHESIMPLEMANUALCLAMPWAYCLAMP,ITSORGANIZATIONDESIGNISSIMPLE,THECONVENIENCEALSOCANSATISFYTHEREQUESTKEYWORDSDIALSTHEFORK,THEPROCESSINGCRAFT,UNITCLAMP,DESIGN买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854目录摘要2ABSTRACT3目录4序言61零件的分析711零件的作用712零件的工艺分析72工艺规程的设计921确定毛坯的制造形式922基准的选择1023制定工艺路线1024变速叉的偏差计算1125切削用量以及机床的确定123镗R23内圆夹具设计1831问题的提出1832定位基准的选择1833定位元件及夹紧元件的选择1834切削力及夹紧力计算1935误差分析与计算2136零、部件的设计与选用22361定位销选用22362夹紧装置的选用2237确定夹具体结构和总体结构2338夹具设计及操作的简要说明24总结与展望25参考文献26致谢28全套图纸加11970985或197216396买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709855买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709857序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，机买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858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。倒档变速叉工工艺规程及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课程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。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098591零件的分析11零件的作用题目所给的是变速箱中的变速叉，它的主要作用是推动倒档齿轮向输入轴传动齿轮移动并与之啮合，使汽车实现倒行。再换倒档时，拨叉将受到较大的冲击。12零件的工艺分析该拨叉为精密铸件，铸造表面光洁，平整，无裂痕，毛刺，分层，缩孔，缩松等铸造缺陷。从零件图上看，该零件是典型的叉架类零件，结构比较复杂，形位精买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510度要求不算高。为大批量生产的铸件。其主要加工的有16的孔表面粗糙度为RA16UM，斜脚面尺寸要求公差尺寸为自由公差，表面粗糙度为RA32M并保证与16轴线的垂直度为010；R34面粗糙度为RA32UM，表面要求淬火处理，硬度要求为4553HRC。通过分析该零件，其布局合理，虽结构复杂，但加工要求比较容易保证，我们通过专用夹具可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。5个加工表面分别是（1）16孔的上端面（2）加工16的孔内表面；（3）拨叉两端面，保证尺寸9015；（4）钻，扩，铰螺纹孔；（5）加工R50圆弧槽买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985112工艺规程的设计21确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到变速叉运行时经常需要挂档倒车或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料的零件强度也能得到保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。有上述工艺要求与资料，对毛坯初步设计如下116MM的孔由于16MM难以铸造，在毛坯设计时，不宜设计底孔，因此毛坯采用实心铸造，以确保毛坯成功率。2叉口侧面叉口两侧面粗糙度均为32，进行一次粗铣即可满足光洁度要求。根据资料可知，毛坯的叉口厚度定为15MM。3叉口内圆面粗糙度没有要求，直接铸出买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851222基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺问题百出，更有甚者，造成生产无法进行。1粗基准的选择对于零件而言，粗基准的选择对于后面的精加工至关重要，从零件图上看出，变速叉较不规则，所以粗基准不太容易选择，为了保证16孔的精度要求，选16孔下端面为粗基准。2精基准的选择以16孔下端面为粗基准，加工16孔的上端面，然后以加工过的上端面为精基准加工16内孔，从而保证加工精度。23制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及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买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，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，以便生产成本尽量降低。10铸造铸造20铣粗铣24右端面30钻钻，扩，铰16孔40热淬火E表面和R34端面50铣精铣R34端面60镗镗削R23圆弧面70铣铣宽15MM的槽80钻钻M10螺纹底孔，攻丝M1085去毛刺90检验检验入库24变速叉的偏差计算变速叉底平面和大头孔上平面的偏差及加工余量计算底平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下粗铣由参考文献4表1119。其余量值规定为，现取。查3可知其粗205M2铣时精度等级为IT12，粗铣平面时厚度偏差取1精铣由参考文献3表2359，其余量值规定为。小头孔的偏差及加工余量计算参照参考文献3表222，2225,2313和参考文献15表18，可以查得孔16钻孔的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是。1IT125RAU20扩孔的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是。03MM4铰孔的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是。863粗、精铣15槽参照参考文献1表215，得其槽边双边粗加工余量2Z20MM，槽深加工余量为10MM，再买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514由参照参考文献1表215的刀具选择可得其极限偏差粗加工为，精加工为。0101325切削用量以及机床的确定工序30粗铣24右端面机床立式铣床X52K刀具硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料，齿数8，此为细齿15YT0DM铣刀。因其单边余量Z2MM所以铣削深度PA2M每齿进给量根据参考文献3表2473，取根据参考文献3表FZAF/1802481，取铣削速度47/VS每齿进给量根据参考文献3表2473，取根据参考文献3表F5/FM2481，取铣削速度28/机床主轴转速N106053/IN314RD按照参考文献3表3131，取实际铣削速度V160314/DNMS进给量FV058/2FFAZ工作台每分进给量M7/INFVS走刀次数为1机动时间2JT124034IJLF机动时间JT682MIN7JMLF所以该工序总机动时间205IJJTT工序40粗铣24另外一侧端面机床立式铣床X52K刀具硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料，齿数8，此为细齿15YT0D铣刀。因其单边余量Z2MM所以铣削深度PA2M每齿进给量根据参考文献3表2473，取根据参考文献3表FZMAF/1802481，取铣削速度47/VS每齿进给量根据参考文献3表2473，取根据参考文献3表F5/F2481，取铣削速度28/买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515机床主轴转速N10286053/MIN314VRD按照参考文献3表3131，取实际铣削速度V160314/DNS进给量FV058/2FFAZ工作台每分进给量M7/INFVS走刀次数为1机动时间2JT124034MIJLF机动时间JT682IN7JMLF所以该工序总机动时间205IJJTT工序50钻、扩、铰孔16。机床立式钻床Z525刀具根据参照参考文献3表439选高速钢锥柄麻花钻头。（1）钻孔切屑用量取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据Z525立式钻床，取进给量，8PAM048/FMR切屑速度，则修正后的切屑速度17/INCV08MVK75LVK，即052/IC10129/IN6SWNRDA查参考文献2表317，取，195WR故实际切屑速度为。6/MIN00CDNVR切屑用时10MM，1COT122RDLKM98,45RDK21L2L故，02IN1485JWLSFN06413FJTS，11636BXJFTT117DJJFBXTT（2）扩孔切屑用量取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据Z525立式钻床，取进给量，09PAM062/FMR切屑速度，则修正后的切屑速度25/INCV08VK75LVK，即，874/IC1024367/IN198SWNRDA查参考文献2表317，取，27WR故实际切屑速度为。986/MIN100CDNVR买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098516切屑用时10MM，1COT122RDLKM98,45RDK21LM2L故，013IN767JWLSFN067815FJTS，22206BXJFTT22296DJJFBXTT（3）铰孔切屑用量取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据Z525立式钻床，取进给量，01PAM081/FMR切屑速度，则修正后的切屑速度8/INCV08MVK9LVK，即，2974/IC10714369/IN2SWNRDA查参考文献2表317，取，WR故实际切屑速度为。20976/MIN1CDNVR切屑用时10MM，1COT22RDLKM1D45RK21L2LM故，1350932IN787JWLSFN3067418FJTS，。36BXJFTTS33DJJFBXTTS工序60铣叉口机床立式铣床X52K刀具根据机械加工工艺手册表1064选用硬质合金镶齿套面铣刀YT15铣刀寿命T180MIN,D/Z100/10,B401削深度210MM所以有5MMPAPA2给量查机械加工工艺师手册表10118与表10119得,进给量F02035MM/齿按机床行选取F03MM/齿3切削速度根据机械加工工艺手册表1070,及1066,查得V115MIN/S即V69M/MIN4定机床主轴转速NS2197R/MINWD10CV1096按机床说明书见工艺手册表639,与2197R/MIN相近的机床转速为225R/MIN。现选取225R/MIN。WN所以实际切削速度CV10SNMIN/17052当225R/MIN时，工作台的每分钟进给量应为WF买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098517FZ0310225675MM/MIN，查机床说明书有60MM/MINMFWNMF5削工时，按工艺手册表621。T15MINT075MIN1M2FL6092M6045铣两次的总时间为T15075225MIN工序110粗磨叉口两侧面及凸台面。机床M7130平面磨床1选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P35040167其含义为砂轮磨料为刚玉，粒度为46,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350X40X1672切削用量的选择。查机械加工工艺手册表3342有工件速度18M/MIN切削深度00157MM/STWVRF纵向进给量05B20MM双行程AF3切削工时RBKDZT102式中D被加工直径B加工宽度Z单边加工余量BK系数V工作台移动速度工作台往返一次砂轮轴向进给量AF工作台往返一次砂轮径向进给量055MIN0157218092T工序60镗R23内圆机床立式镗床T68刀具硬质合金镗刀，镗刀材料5YT切削深度PA05M进给量根据参考文献3表2466，刀杆伸出长度取，切削深度为FM20FA。因此确定进给量05M1/FR切削速度参照参考文献3表249，取V318/9/INVS机床主轴转速N，取019082/MIN345RD0/IR实际切削速度，V19396DNS工作台每分钟进给量MF051/INF被切削层长度L2买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098518刀具切入长度1L0523287PRAMTGKTG刀具切出长度取2M5L4行程次数I机动时间1JT12870126INJMLF所以该工序总机动工时03MJT查参考文献1，表3537工步辅助时间为186MIN工序160精磨叉口两侧面。机床M7130平面磨床1选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P35040167其含义为砂轮磨料为刚玉，粒度为46,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350X40X1672切削用量的选择。查机械加工工艺手册表3342有工件速度18M/MIN切削深度00157MM/STWVRF纵向进给量05B20MM双行程AF3切削工时RBKDZT102式中D被加工直径B加工宽度Z单边加工余量BK系数V工作台移动速度工作台往返一次砂轮轴向进给量AF工作台往返一次砂轮径向进给量03MIN01572180952T工序130钻M10螺纹底孔,倒角机床钻床Z525刀具根据参照参考文献3表439，选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度PA45M根据参考文献3表查得进给量,切削速度。3202/FMRSMV/360机床主轴转速N，IN/14764010RDV按照参考文献3表3131，取。实际切削速度V3605/DS切削工时被切削层长度L0M买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098519刀具切入长度1L6120242RDCTGKCTGM刀具切出长度取。2M4L3加工基本时间JT1241IN6JLLFN工序140攻丝M10钻孔选用机床为Z525摇臂机床，刀具选用丝锥，机械加工工艺手册第2卷。根据机械加工工艺手册第2卷表1042查得丝锥钻孔进给量为020035。RM则取RMF30确定切削速度，根据机械加工工艺手册第2卷表1049切削速度计算公式为（320）INKFATDCVVYXPZV查得参数为，刀具耐用度T35150,0,25,18MCVVIN则16510337I所以72N46INR选取I2所以实际切削速度为264107VMI确定切削时间（一个孔）TS2038买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985203镗R23内圆夹具设计31问题的提出本夹具是用来镗R23内圆,零件图中此孔与16的孔中心距有公差要求。此工序为粗镗、半精镗加工,因此本工序加工时要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,重点是保证加工精度的问题32定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。16的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的16孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以两销和两已加工好的16孔的端面作为定位夹具。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。33定位元件及夹紧元件的选择据上面所述，查参考文献1，选用固定式定位销（长销）穿过16的孔。由于此孔两侧面没加工，故用定位块进行支承。这样一销一面就限制了五个自由度，最后在待加工孔下面加上一个支承钉再限制最后一个自由度，即一面两销定位。这样就可以完全定位了。夹紧元件选用压板，由于压板种类很多，当选用转动压板时，其行程不够，选用U型压板又不合适，故在充分比较分析的情况下，选用移动压板，其夹紧可靠、操作方便，在很多地方都有用到。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098521图32移动压板（GB217580）34切削力及夹紧力计算镗刀材料（机夹单刃硬质合金镗刀），机床为T685YT由参考文献3，表112选择刀具的几何参数为30K粗6K精105S41）粗镗由参考文献12，查表可得32圆周切削分力公式PPCKFAF750925PAM0/FRCKPOSPKK查表得取41NMHB1517540N04765NMPB由表可得参数628KPOPK1SP0RPK10105CPKOPSRKK075759926CPFAFN同理径向切削分力公式PPPFAF7593式中参数3KPOPS1RP1060234PMOSR0975907532867PPFAFK轴向切削分力公式PPFKFAF4式中参数8KPOSP1RP1067054FMOSRP买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852204045151253196FPPFAFKN根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即FWK安全系数K可按下式计算，6543210式中为各种因素的安全系数，见参考文献12表可得6120130187C26P125FK所以，有87543CWFN621P13982KF2）半精镗同理，圆周切削分力公式PPCKFAF75092P3PFF401因为，则05PAM5/R7075929212476CPFFN933359PPK040411FFC2518P30302F所以，有7246KCWFN8597P1F当夹紧力方向与切削力方向一致时，仅需要较小的夹紧力来防止工件在加工过程中产生的振动和转动。故该夹具采用移动压板夹紧机构，为了方便操作，通过手动拧紧螺母将压板压紧工件。由于夹紧力方向与切削力方向在水平上有一段距离，使工件在夹紧的地方产生了弯矩，如图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098523图33弯矩示意图MAX31965FFN既是加上转矩M，所以31965NKW35误差分析与计算该夹具以一面两销定位，两定位销孔尺寸公差为250。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。GWJ与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示JMJJWDAZWJ由参考文献5可得两定位销的定位误差11MIND2I2MINDDDJWARCTGL其中，1052DM20D，D3D，ININ4且L250MM，得06DWM32J夹紧误差COSINMAXYJ其中接触变形位移值买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985241962NHBZYRAZKNCL查5表1215有。104,0,42,07ZKCCOS8JYM磨损造成的加工误差通常不超过MJ5夹具相对刀具位置误差取AD误差总和0853JW从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。36零、部件的设计与选用361定位销选用本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位，其参数如下表表51定位销DDH公称尺寸允差1H1B1DC114181215001122514M124表52定位棱销DDH公称尺寸允差LH1B1C14050202200340023655381615362夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板，其参数如表53表63移动压板公称直径LBHLB1DK买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852564520819667M6537确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098526加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。38夹具设计及操作的简要说明如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098527总结与展望在本次设计中，考虑到零件的加工难易、材料、成本等问题，所选用的零、部件都是操作简单，通用性较强的标准件，从现时以最低的成本实现最先进的加工。但也有不足之处特别是对于镗孔夹具，在刀具加工完退出工件孔时，有可能会划伤工件内孔表面，本可以在