倒档变速叉机械加工工艺及铣叉脚两端面夹具设计【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分类号密级宁宁波大红鹰学院毕业设计论文倒挡倒挡变速叉零件的机械加工工艺及夹具设计所在学院机械与电气工程学院专业机械设计制造及其自动化班级12机自X班姓名学号指导老师2016年3月31日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985诚信承诺我谨在此承诺本人所写的毕业设计（论文）倒挡倒挡变速叉零件的机械加工工艺及夹具设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）手签手签2016年3月31日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985摘要此次设计是对倒挡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。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词倒挡变速叉，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11970985IABSTRACTTHISDESIGNISTODIALSFORKSTHECOMPONENTSTHEPROCESSINGCRAFTANDTHEJIGDESIGN,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11970985II目录摘要IABSTRACTII目录III序言7第1章零件的分析811零件的作用812零件的工艺分析8第2章工艺规程的设计1021确定毛坯的制造形式1022基准的选择1023制定工艺路线1124倒挡变速叉的偏差计算1225切削用量以及机床的确定13第3章铣两端面设计2031设计要求2032夹具设计20321定位基准的选择20322切削力及夹紧力的计算2033夹具的夹紧装置和定位装置2034定位误差的分析2235确定夹具体结构和总体结构2236夹具设计及操作的简要说明23总结与展望24参考文献25致谢27全套设计加11970985或197216396买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985III买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985IV买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985V买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856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。倒档倒挡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毕业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119709857第1章零件的分析11零件的作用题目所给的是变速箱中的倒挡变速叉，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。通过分析买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858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119709859第2章工艺规程的设计21确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到倒挡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22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。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985101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，倒挡变速叉较不规则，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车车R23内圆70铣铣宽15MM的槽买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851180钻钻M10螺纹底孔，攻丝M1085钳去毛刺90检验检验入库24倒挡变速叉的偏差计算倒挡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205M2知其粗铣时精度等级为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。1IT125RAUMM20扩孔的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是。0384铰孔的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是。8I63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，01精加工为。013买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851225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8，15YT0DM此为细齿铣刀。因其单边余量Z2MM所以铣削深度PA2M精铣该平面的单边余量Z10MM铣削深度P10每齿进给量根据参考文献3表2473，取根据参考文献3FAZMAF/180表2481，取铣削速度247/VMS每齿进给量根据参考文献3表2473，取根据参考文献3F5/F表2481，取铣削速度8/S机床主轴转速N1026053/MIN314VNRD按照参考文献3表3131，取0/I实际铣削速度V146314/0DS进给量FV580/2FFAZNM工作台每分进给量M17/INFVS走刀次数为1机动时间2JT1240234I7JMLF机动时间2JT1268MINJLF所以该工序总机动时间205IJJTT买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513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8，15YT0DM此为细齿铣刀。因其单边余量Z2MM所以铣削深度PA2M精铣该平面的单边余量Z10MM铣削深度P10每齿进给量根据参考文献3表2473，取根据参考文献3FAZMAF/180表2481，取铣削速度247/VMS每齿进给量根据参考文献3表2473，取根据参考文献3F5/F表2481，取铣削速度8/S机床主轴转速N1026053/MIN314VNRD按照参考文献3表3131，取0/I实际铣削速度V146314/0DS进给量FV580/2FFAZNM工作台每分进给量M17/INFVS走刀次数为1机动时间2JT1240234I7JMLF机动时间2JT1268MINJLF所以该工序总机动时间205IJJTT工序50钻、扩、铰孔16。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514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8PAM，切屑速度，则修正后的切屑速04/FR17/MINCV08VK75LVK度，即1752/ICV121984/MIN6SWRDA查参考文献2表317，取，95/IWNR故实际切屑速度为。1602/IN0CDVR切屑用时10MM，1COT122RDLKM98,45RDK21LM2L故，102IN1485JWLTSFN106413FJTS，16306BXJFT117DJJFBXTT（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09PAM，切屑速度，则修正后的切屑速62/FR25/INCV08MVK75LVK度，即，5874/ICV124360/MIN19SWRDA查参考文献2表317，取，7/IWNR故实际切屑速度为。19826/IN00CDVR切屑用时10MM，1COT122RDLKM98,45RDK21LM2L故，013IN767JWLTSFN2067815FJTS买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515，220678125064BXJFTTS22296DJJFBXTTTS（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01PAM，切屑速度，则修正后的切屑8/FR82/MINCV08VK9LVK速度，即，2974CV171436/MIN2SWRDA查参考文献2表317，取，/IWNR故实际切屑速度为。20976/IN1CDVR切屑用时10MM，1COT22RDLKM0DM45RK21LM2L故，13501932IN1787JWLTSFN3067418FJTS，。36BXJFTS3321DJJFBXTTS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买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098516所以实际切削速度CV10SDNMIN/17052当225R/MIN时，工作台的每分钟进给量应为WNFFZ0310225675MM/MIN，查机床说明书有60MM/MINMFMF5削工时，按工艺手册表621。T15MINT075MIN1M2FL6092M6045铣两次的总时间为T15075225MINM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RABFVKDZT102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，买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098517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RABFVKDZT102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/147643010RDVN按照参考文献3表3131，取。6实际切削速度V05/0DNMS切削工时被切削层长度L3M刀具切入长度1L6120242RCTGKCTG刀具切出长度取。24ML3买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098518加工基本时间JT123041MIN6JLLFN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（3IN0KFATDCVVYXPMZV20）查得参数为，刀具耐用度T351250,0,25,18MYXZCVVVVMIN则165012502337IN所以72N46IR选取MI120所以实际切削速度为26473VIN确定切削时间（一个孔）TS208买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098519第3章铣两端面设计为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具铣两端面。下面即为铣床夹具铣两端面的专用夹具，本夹具将用于X52K立式铣床。31设计要求本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。32夹具设计321定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。322切削力及夹紧力的计算33夹具的夹紧装置和定位装置夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098520样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。在这次夹具设计中，定位是采用一根心轴和一个定位插销来定位水平方向的。在垂直方向，用两个同心半圆环来定位。当被加工零件放到夹具体同心圆环上后，用定位插销把夹具上的钻模板和零件通过先加工的孔进行定位，把压板压紧，之后取出定位插销。刀具铣刀。刀具有关几何参数01501顶刃0N侧刃601530RK40DM6D2LM2Z8/FAMZMAP2由参考文献55表129可得铣削切削力的计算公式081013PZFAFDBZN有810155436N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FKW安全系数K可按下式计算6543210式中为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数613456,0,由此可得1031056K所以8245WFN由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098521210TGTLWZ式中参数由参考文献5可查得6276ZR90529螺旋夹紧力048N该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如21由表得原动力计算公式1001KLWL即04782393275KWLNL由上述计算易得K由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。34定位误差的分析制造误差ZZ（1）中心线对定位件中心线位置精度取M0532M042（2）同轴度误差（查表P297）故，83MDW142060581222222542则0140知此方案可行。35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买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098522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。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。36夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098523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，本可以在夹具体内部设置液压升降系统，使工件孔与定位立台可