关 键 词：

说明书、CAD图

资源描述：

倒挡变速叉课程设计（可编辑说明书+全套CAD图）,说明书、CAD图

内容简介：

车辆与交通工程学院课程设计说明书设计类型工艺课程设计设计题目编制倒档变速叉零件的工艺规程与其中16孔加工工序的机床专用夹具设计2017年10月20日一、设计任务1设计课题编制“倒挡变速叉”零件的工艺规程2机床夹具设计16孔加工工序的机床专用夹具设计3生产纲领大批量生产4设计要求1零件毛坯图1张2机械加工工艺过程卡片1套3机械加工主要工序的工序卡片1套4夹具装配图1张5夹具零件图1张6设计说明书1份7零件图1张摘要机械工艺与夹具技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了，随着工业的迅猛发展机制工艺与夹具技术更加日新月异。伴随着数学、控制理论计算机、电子器件的发展，出现了机制工艺与夹具技术系统，并作为一门应用科学已发展成熟，形成了自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。工艺课程设计是在学完了车辆制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用车辆制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂零件（杠杆）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案。机制工艺与夹具技术的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等，行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等，钢铁工业用的冶金机械、提升装置等。应该提及的是，近年来，世界科学技术不断迅速发展，各部门对机制工艺与夹具技术提出了更高的要求。同时，机制工艺与夹具技术与电子技术的配合，广泛应用于智能机器人、海洋开发、高精度零件的制造与加工等，使机制工艺与夹具技术的应用提高到一个崭新的高度。通过设计实践进一步树立正确的设计思想。在整个设计过程中，坚持实践是检验真理的唯一标准，坚持理论联系实际，坚持与机械制造生产情况相符合，使设计尽可能做到技术先进、经济合理、生产可行、操作方便、安全可靠。关键词工艺基准工序夹具目录前言1第一章零件的分析211零件用途分析212零件的工艺分析213零件的工艺过程分析3第二章工艺规程的设计421确定毛坯的制造形式422基准的选择423制定工艺路线524切削用量以及机床的确定5第三章夹具设计931夹具方案的确定932夹紧力的确定1033定位误差计算11设计心得13参考文献14致谢15评语160前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。倒档变速叉工工艺规程及钻孔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。1第一章零件的分析11零件用途分析图11倒挡变速叉零件图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RA32MM并保证与16轴线的垂直度为010；R34面粗2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。13零件的工艺过程分析零件一共有5个加工表面分别是16孔的上端面加工16的孔内表面；拨叉两端面，保证尺寸9015；钻，扩，铰螺纹孔；加工R50圆弧槽；各工序加工过程如下表表11加工工艺过程工序号工名序称工序内容10粗铣粗铣24右端面，使两端面距离为4220钻孔钻15MM的通孔30扩孔扩155MM的通孔40粗绞粗绞158MM的通孔50精绞精绞16MM的通孔60钻孔钻8MM的孔，垂直与16MM的孔70攻丝攻M101的螺纹80粗铣粗铣宽15MM的槽90半精铣半精铣宽15MM的槽100粗铣粗铣R34两端面110精铣精铣R34两端面120去毛刺130检验3第二章工艺规程的设计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1直径16MM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。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。423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。16孔加工工艺路线设计工序一钻15孔，以15孔的下端面为定位基准，采用Z535立式钻床加专用夹具；工序二扩155孔，以15上、下端面为定位基准，采用Z535立式钻床加专用夹具；工序三粗铰158孔，以15上、下端面为定位基准，采用Z535立式钻床专用夹具；工序四精铰16孔，以15上、下端面为定位基准，采用Z535立式钻床加专用夹具；24切削用量以及机床的确定一、圆柱表面工序尺寸前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下表21各个工序加工余量加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度钻08IT11125扩05IT1015563粗铰03IT101586316精铰02IT816325二、确定切削用量及时间定额（1）钻15孔钻15孔，以15孔的下端面为定位基准，采用Z535立式钻床加专用夹具加工要求钻15孔，加工余量08机床Z535立式钻床；刀具根据切削手册选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时DO15MM，钻头采用双锥后磨横刀，后角O12，二重刃长度B35MM,横刀长B2MM,宽L4MM,棱带长度，ML51，102302选择切削用量（1）确定进给量A按加工要求确定进给量查切削用量简明手册（以下简称切削手册），由切削手册表27,系数则RMF/530442/163LDRMF/50RM/50B按钻头强度选择查切削手册表28,钻头允许进给量为；RF/2C按机床进给机构强度选择查切削手册表29，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为。RF/930比较以上三个进给量得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为。根据简明手册表4216,最终选择进给量。RM/26501RMF/20由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。根据切削手册表219查出,钻孔时轴向力FF2500N，轴向力修正系数为10，故FF2500N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830NFF，故所选进给量可用。（2）确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查简明手册）为，寿命M60IN45T（3）切削速度查切削手册表230，切削速度计算公式为（M/MIN）（21）VYXPMVCKFATDZ0其中，59CV1802VZ1022DGTAK，查得修正系数，故实0VXYFVTK850LV01TVK际的切削速度6（2MIN/59802160859520VC2）（4）检验机床扭矩及功率查切削手册表220，当F026,DO19MM时，MT3178NM，修正系数均为10，故MC3178NM。查机床使用说明书MM1442NM。查切削手册表223,钻头消耗功率PC13KW。查机床使用说明书，。KWE268102由于，故切削用量可用，即MCC，RF/20IN/7RNCMIN/45VC3、计算工时（2I0274NFLTM3）（二）扩155孔扩155孔，以15上、下端面为定位基准，采用Z535立式钻床加专用夹具；查切削手册表210，扩孔进给量为，并由机床使用说明书最RMF/807终选定进给量为。RMF/810根据资料，切削速度，其中为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故钻V4钻，根据机床使用说明书选取IN/35940VIN/16983RS。I/7RNW基本工时（2MI5087210YLT4）（三）粗铰158孔粗铰158孔，以15上、下端面为定位基准，采用Z535立式钻床加专用夹具；刀具专用铰刀机床Z535立式钻床根据有关手册的规定，铰刀的进给量为0812MM/Z,进给量取081MM/R，机FZFZ床主轴转速取为140R/MIN，则其切削速度为。NWMIN/916DNV机动时切削工时，MM，42L7MIN3708142FNTWM（四）精铰16孔精铰16孔，以15上、下端面为定位基准，采用Z535立式钻床加专用夹具；刀具DW815机床Z535立式钻床根据有关手册的规定，铰刀的进给量取048MM/R，机床主轴转速取为F140R/MIN，则其切削速度为。NWMIN/279DNV机动时切削工时，MM42L40625IN18MWTFN8第三章夹具设计31夹具方案的确定图31夹具体平面图此夹具属于一种简单的钴床夹具,因此它的工作原理也非常简单。第一步把夹具体放到钻床的工作台上,把耳座和工作台的T形槽对齐,用螺栓把夹具体紧固。第二步把衬套放入钻模板的孔内,在把钻套放入压紧。第三步把钻模板放在夹具体上,用销和螺钉紧固。第四步把工件在夹具体上放好,再把套筒套在工件上,注意要把工件上的孔和套筒上的孔对齐,把销插入里面。用螺母旋入左端紧固。第五步把挡块套在工件上,再用螺母把挡块压紧即可。完成以上五步就可以加工了。932夹紧力的确定1、夹紧力的方向（1）、夹紧力应指向主要定位面（2）、夹紧力应尽可能和切削力、工件重力同向（3）夹紧力的方向应有助于定位稳定2、夹紧力的作用点（1）、夹紧力的作用点应尽可能的落在定位元件的支承范围内（2）、夹紧力应落在工件刚性较好的部位（3）、夹紧力的作用点应靠近加工表面3、夹紧力大小的确定选用夹紧螺钉夹紧机由FKFN21其中F为夹紧面上的摩擦系数，取2501FFG，G为工件自重ZP（3F435211）夹紧螺钉公称直径D20MM，材料45钢性能级数为68级MPAB106MPABS4801螺钉疲劳极限B926321极限应力幅AKMA751LI许用应力幅MPSA3LI螺钉的强度校核螺钉的许用切应力为SS254取S4，得PA120（3824CHDF2）10形块挡块销螺母挡块销套筒螺母满足要求。（3MPADNC154323）满足要求。经校核满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力综上所述由于该工件自身的特点，可采用螺旋压紧机构。螺旋压紧机构的特点是结构简单、容易制造、自锁性能好。方案一左端用螺母旋入并靠在夹具体上，右端也旋入螺母靠在挡块上（如图32压紧结构一）；方案二左端旋入螺母靠在夹具体上，右端插入套筒和挡块再旋入螺母（如图33压紧结构二）；图32压紧结构一图33压紧结构二33定位误差计算（1）定位元件尺寸及公差确定夹具的主要定位元件为一平面和一定位销，孔与销间隙配合。（2）工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为TDDMAXDMIN（3114）本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。夹紧误差COSMINAXYJ其中接触变形位移值1962NHBZYRAZKNL查表有104,0,4,07RAZBKCCOS8JYM磨损造成的加工误差5MJ夹具相对刀具位置误差AD误差总和083JW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。12设计心得就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己的四年的大学生活做出总结,同时为将来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，为今后自己的研究生生活打下一个良好的基础。但是这次课程设计的确显得有点心有余而力不足首先是自己的心态问题,轻视这次课程设计,以为可以像以前一样轻轻松松地通过,其次就是基本知识问题,以前对基础知识没有很好的掌握，以后需要多加巩固。总的说来,在这次设计中自己学到了很多的东西,取得一定的成绩,但同时也存在一定的不足和缺陷,我想这都是这次设计的价值所在,以后的日子以后自己应该更加努力认真,以冷静沉着的心态去办好每一件事情13参考文献1徐灏机械设计手册M北京机械工业出版社，2001，第二版2王光斗王春福机床夹具设计手册M上海上海科学技术出版社，20003孟少农机械加工工艺手册M北京机械工业出版社，19914徐圣群简时机械加工工艺手册M上海上海科学技术出版社，19915陆名彰机械制造技术基础M湖南湘潭工学院，20006孙本绪、熊万武机械加工余量手册M北京国防工业出版社，19997冯辛安机械制造装备设计M北京机械工业出版社，20038周凤云工程材料及应用M湖北华中科技大学出版社，20029大连理工大学工程画教组机械制图M北京高等教育出版社，200010廖念钊莫雨松互换性与技术测量M北京中国计量出版社，200211顾崇锨机械制造工艺学M陕西陕西科学技术出版社,198912李益民机械工艺设计手册M北京机械工业出版社，200314致谢这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了课程设计。这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从题目的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。15评语产品型号15371601零件图号机械加工工序卡片产品名称零件名称倒挡变速叉共4页第2页车间工序号工序名称材料牌号机加工30扩孔HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数砂型铸造112X855X4411设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5351夹具编号夹具名称切削液Z535立式钻床加专用夹具乳化液工序工时分工位器具编号工位器具名称准终单件专用扩刀主轴转速切削速度进给量切削深度