毕业设计（论文）-汽车变速器操纵盖工艺及钻4-9孔夹具设计（全套图纸）

1学科类工科学号学校代码密级2015届本科生毕业论文汽车变速器操纵盖工艺及工装夹具设计说明书院系机电工程学院专业机械设计制造及其自动化姓名指导教师答辩日期二一五年三月2摘要本次设计的主要内容是操纵盖加工工艺规程及孔钻孔夹具2094的设计。操纵盖主要是用在汽车变速器上面，其主要加工表面及控制位置为长度为97的底部大端面和以及。由零件要求分析可知，209485H保证孔的精度尺寸的同时应该尽量保证其与底部大端面的垂直度，2094这对于后工序装配和总成使用上来说都有重要影响。所以，工序安排时，采取以97的底部大端面粗定位夹紧加工后，对孔进行钻削加工同2094时成型。因其粗糙度为RA125，可通过钻、绞孔来满足。对于钻孔时，85H主要以操纵盖的97的底部大端面定位，控制其自由度，以达到加工出来的产品满足要求并且一致性好的目的。本文的研究重点在于通过对操纵盖的工艺性和力学性能分析，对加工工艺进行合理分析，选择确定合理的毛坯、加工方式、设计高效、省力的夹具，通过实践验证，最终加工出合格的操纵盖零件。【关键词】操纵盖加工工艺夹具设计夹具全套图纸，加1538937063ABSTRACTTHECONNECTINGRODISONEOFTHEMAINDRIVINGMEDIUMOFDIESELENGINE,THISTEXTEXPOUNDSMAINLYTHEMACHININGTECHNOLOGYANDTHEDESIGNOFCLAMPINGDEVICEOFTHECONNECTINGRODTHEPRECISIONOFSIZE,THEPRECISIONOFPROFILEANDTHEPRECISIONOFPOSITION,OFTHECONNECTINGRODISDEMANDEDHIGHLY,ANDTHERIGIDITYOFTHECONNECTINGRODISNOTENOUGH,EASYTODEFORM,SOARRANGINGTHECRAFTCOURSE,NEEDTOSEPARATETHEEACHMAINANDSUPERFICIALTHICKFINISHMACHININGPROCESSREDUCETHEFUNCTIONOFPROCESSINGTHESURPLUS,CUTTINGFORCEANDINTERNALSTRESSPROGRESSIVELY,REVISETHEDEFORMATIONAFTERPROCESSING,CANREACHTHESPECIFICATIONREQUIREMENTFORTHEPARTFINALLY【KEYWORD】CONNECTINGRODDEFORMINATIONPROCESSINGTECHNOLOGYDESIGNOFCLAMPINGDEVICE4目录摘要3ABSTRACT4第一章绪论4第二章零件的分析521、零件的作用522、零件的工艺分析5第三章毛坯的确定以及毛坯图和零件图的绘出831、分析毛坯的制作以及其组成832、加工余量和工序、毛坯尺寸的确定8第四章操纵盖的工艺规程的设计1041、确定定位基准1042、工艺路线的确定1043、选择加工设备及刀、夹、量具1444确定切削用量及基本工时16441粗铣、精铣97，高74底部大端面17442粗铣、精铣32顶部端面18443钻底孔13，绞13孔至尺寸180184444钻、绞直孔1929445钻、绞20孔至尺寸76G446锪平20凸台至尺寸235447钻、攻M8X1256H螺纹孔底孔7，攻M8牙24448粗镗、半精镗25H8深8孔至尺寸25第五章钻孔夹具的设计2751选择定位基准2852分析误差2953夹具的夹紧力和切削力的计算3054夹紧元件及动力装置确定3355夹具设计及操作的简要说明35小结36参考文献37致谢386第一章绪论本文首先对操纵盖的零件进行分析，通过对操纵盖进行的研究和分析，描述了操纵盖零件的加工工艺的制定，各工序的加工工艺的分析以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了操纵盖的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。第二章零件的分析21零件的作用题目所给的零件是操纵盖，而操纵盖一般是压铸机压铸而成，上面钻或铣有直孔或者是螺纹孔，其作用是用来与其它部件进行连接的。同时操纵盖零件一般都是用在汽车变速器上面，而本课题的任务就是”汽车变速器操纵盖工艺及工装夹具设计“。22零件的工艺分析（1）以零件图里正视于我们的面作为加工面。操纵盖的加工，中间孔的加工，底部大端面的加016420184工，其中孔的表面粗糙度要求为，孔的表面粗6MRA60184糙度要求同样为，底部大端面的表面粗糙度为；MRAA23（2）以剖视图中心轴线为中心的主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括内孔的镗削加工以及孔的钻、绞削加工。85H01847（3）以左视图视图方向的主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括内孔的钻、绞削加工，以及M8X1256H螺孔的加工。2094以下是该操纵盖零件的零件图。图11操纵盖零件图主视图8图12操纵盖图左视图9图13操纵盖图剖视图第三章确毛坯的确定以及毛坯图和零件图的绘出31、分析毛坯的制作以及其组成“操纵盖”零件材料采用压铸而成。材料为ADC12，需要退火处理，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用压铸的形式，从而提高劳动生产率，降低成本。1032、加工余量和工序、毛坯尺寸的确定321、长度97，高74底部大端面的加工余量通过分析操纵盖的各个工序，我们可以得知，加工长度97，高74底部大端面的时是需要经过铣削加工得到，所以各个工序的加工余量具体分配如下根据标准，当材料为压铸件，且为ADC12时，粗铣的加工余量为2165MM,根据实际情况，在这里，我们取25MM其厚度偏差我们取028MM。同样地，根据标准，当材料为压铸件，且为ADC12钢时，精铣的加工余量为0810MM,根据实际情况，在这里，我们取1MM其厚度偏差我们取028MM。所以通过计算可知毛坯尺寸为74252579MM。经查表实用机械制造工艺设计手册可得，由于工件为ADC12钢，根据标准，压铸件的尺寸公差为CT6级，于是就有操纵盖毛坯的尺寸公差为15MM。根据以上分析可知操纵盖毛坯件的理论尺寸经计算得74252579MM操纵盖毛坯件的理论最小尺寸经计算得7908782MM操纵盖毛坯件的理论最大尺寸经计算得7908798MM操纵盖毛坯件的理论经过粗铣后的最大尺寸经计算得79811778MM操纵盖毛坯件的理论经过粗铣后的最小尺寸经计算得78211762MM操纵盖经过精铣后，尺寸与图示相符。322、钻、绞直孔内孔的加工余量2094通过分析操纵盖的各个工序，我们可以得知，加工的时候是2094需要经过钻、绞两个工序得到，所以各个工序的加工余量具体分配如下根据标准，当材料为铸件，且为ADC12钢时，钻孔的加工余量为20MM。根据标准，当材料为铸件，且为ADC12钢时，绞孔的加工余量为03MM。11根据以上分析可知操纵盖毛坯件的理论尺寸经计算得9225；经查表实用机械制造工艺设计手册可得，由于工件为ADC12钢，根据标准，铸件的尺寸公差为CT6级，于是就有操纵盖毛坯的尺寸公差为11MM。根据以上分析可知操纵盖毛坯件的理论尺寸经计算得9225；操纵盖毛坯件的理论最大尺寸经计算得5055555；操纵盖毛坯件的理论最小尺寸经计算得5055445；根据以上分析确定钻孔工序尺寸为5；操纵盖经过铰孔后，尺寸与图示相符。323、25H8深8孔的加工余量通过分析操纵盖的各个工序，我们可以得知，加工25H8孔的时候是需要经过粗镗、精镗两个工序得到的，所以各个工序的加工余量具体分配如下根据标准，当材料为铸件，且为ADC12钢时，粗镗的加工余量为20MM。根据标准，当材料为铸件，且为ADC12钢时，精镗的加工余量为03MM。根据以上分析可知操纵盖毛坯件的理论尺寸经计算得252103217；经查表实用机械制造工艺设计手册可得，由于工件为ADC12钢，根据标准，铸件的尺寸公差为CT6级，于是就有操纵盖毛坯的尺寸公差为11MM。根据以上分析可知操纵盖毛坯件的理论尺寸经计算得2521303217MM；毛坯最大尺寸为217MM0552225MM；操纵盖毛坯件的理论最大尺寸经计算得2225MM055217MM；根据以上分析确定粗镗工序尺寸为217MM；操纵盖经过精镗后，尺寸与图示相符。12第四章操纵盖工艺规程的设计41、确定定位基准411、确定粗基准粗基准是开始加工工件的时候要用到的基准，其选择需要满足一下几点的需要1、一定要确保各个重要支撑孔的加工余量均匀分布。2、在选择一个面作为粗基准时，需要确保工件的内壁留有一定的余量。412、确定精基准精基准的确定关系到整个零件的加工精度，是加工一个零件最重要的因素，所以在加工工件之前，一定要准确无误地确定工件的精基准的确定。从操纵盖零件图可知，操纵盖的两组外圆端面最先就经过了粗铣工序实现，为了车操纵盖中间的那个的内孔，必须选择操纵盖的上面和已经车203削出来的内孔面作为精基准，因为这几个工序都已经加工出来了，4039并且有一定的精度，我们选择两面一孔，正好满足了基准的选定原则，符合操纵盖零件的加工工艺要求，只有这样，才能加工出满足图纸尺寸的零件来。42、工艺路线的确定工艺路线的确定的合适与否直接关系到工件的加工的生产效率以及质量，是机械加工中的第一要素，必要重点对待，在操纵盖这个零件中，我们必须遵循零件加工工艺的基本原则，即为先面后孔，先粗镗后精镗，在这里，我们先对操纵盖的上下两个端面进行铣削加工然后就是操纵盖零件的孔的钻削、绞削加工，最后就是粗、精镗内孔。根据操纵盖零件的特点，确定操纵盖的加工工艺路线如下方案一铸造出毛坯外形退火处理去除表面应力13工序1粗铣、精铣97，高74底部大端面,工序2粗铣、精铣32顶部端面。工序3钻、绞直孔。2094工序4钻、绞。孔至尺寸76G工序5锪平20凸台至尺寸。工序6钻、攻M8X1256H螺纹孔底孔7，攻M8牙。工序7粗镗、半精镗25H8深8孔至尺寸。工序8倒棱，去毛刺。工序9检验。方案二压铸出毛坯外形退火处理去除表面应力工序1粗铣、精铣97，高74底部大端面,工序2粗铣、精铣32顶部端面。工序3钻、绞直孔。2094工序4钻、绞。孔至尺寸76G工序5锪平20凸台至尺寸。工序6粗镗、半精镗25H8深8孔至尺寸。工序7钻、攻M8X1256H螺纹孔底孔7，攻M8牙。工序8倒棱，去毛刺。工序9检验。方案三铸造出毛坯外形退火处理去除表面应力工序1粗铣、精铣97，高74底部大端面,工序2粗铣、精铣32顶部端面。工序3锪平20凸台至尺寸。14工序4粗镗、半精镗25H8深8孔至尺寸。工序5钻、攻M8X1256H螺纹孔底孔7，攻M8牙。工序6钻、绞直孔。209工序7钻、绞。孔至尺寸6G工序8倒棱，去毛刺。工序9检验。其中，方案二的工艺路线虽能方便工人安装加工，但在装夹加工过程中会对零件已加工好表面造成破坏，造成零件损失；方案三，能加工出所要的零件，但加工时对零件的装夹和拆卸较频繁，时间耽搁较长，生产率下降；所以，综合选定，方案一可用。43、选择加工设备及刀、夹、量具由图样分析，该图样需要铣削上下两端面的轮廓，在这里我们在铣轮廓时选用20MM立铣刀。而钻削加工时我们可以选择直柄麻花钻头，量具可选用0150MM为75100MM的测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等。44确定切削用量及基本工时441粗铣、精铣97，高74底部大端面本工序为粗铣、精铣97，高74底部大端面的工序，所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径D20MM,宽度L40MM，齿数Z10。根据切削用量简明手册表32选择铣刀的几何形状。由于加工材料为ADC12，145MPA，硬度为160180HBS，铸件，有外皮。故选择B8，5。00已知铣削宽度61MM，铣削深度MM。机床为XA5032型立E52PA式铣床，工件装在虎口钳中。（）确定每齿进给量ZF根据切削用量简明手册表35，当使用YG6，铣床功率为75KW（切削用量简明手册表330）15，采用对称铣，故取ZMFZ/1804ZMFZ/180（）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命根据切削用量简明手册表37和表38，铣刀后刀面最大磨损量取为15MM，由于铣刀的直径D20MM，故铣刀的寿命T180MIN。（）确定铣削速度和每分钟进给量CVFV根据切削用量简明手册表327中公式计算VPUYFXPMQVKZATDCV0公式中245VC,02，035，015，02，0，032，80,50,VQVYVXVUV0DEAP23,10。K105180321804235CV9116M/MIN0DNC816932690R/MIN根据切削用量简明手册表330，XA5032立式铣床主轴转速表，选择N300R/MIN，纵向进给量235MM/MIN。FV实际切削速度和每齿进给量分别为10NDC10387536M/MINZNVFCFZ10325008MM/Z检验机床功率16根据切削用量简明手册表324，当，EAM52AP4，Z10,，近似。MD80IN/235MVFKWPC1根据XA5032型立式铣床说明书机床主轴允许的功率为，KWPCW675故，因此选择切削用量采用，即CP，N300R/MIN，M/MIN，A32IN/235VF3675CV。ZMFZ/082）基本工时计算FMVLT公式中，L140MM，根据切削用量简明手册表326，对称LL安装铣刀入切量及超切量，则L152MM。Y12IN6503MT442粗铣、精铣32顶部端面本工序为粗铣、精铣操纵盖32顶部端面的工序我们选择机床数控铣床XK7132，功率P13KW；刀具选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀查机械制造工艺设计简明手册3139，刀具数据如下D1620Z25WD1铣削进宽度的选择根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册3127可知12这里取15EA2选择进给量经过查表可知023F05PA3选择铣削的速度经查表可知06/3/MINVS17所以1036190/MIN4VNRD4计算切削时间查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1415可知122051926037580ZMFPPLTANLDLL所以，19065MINZMTF5计算铣削力根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有0836508391ZZEFPFCADAZ式中01526ZEFAD5PZA所以，0836508391ZZEFPFCADZ083252N6校核机床功率查切削用量简明手册表328有93681310FVPKW所以，机床的功率足够；443钻底孔13，绞13孔至尺寸8418本工序为钻、绞孔，根据实际工况，我们选择机床Z3050组0184合钻床，刀具我们选择麻花钻、扩孔钻、铰刀；（1）钻定位孔查机械制造工艺设计手册表，我们知道，切削深度；PAM5进给量根据实用机械工艺简明手册中表2439，取F；RMF/250切削速度参照实用机械工艺简明手册中表2441，取VS/4机床主轴转速，取NMIN/78214360501RDVMI/50RN实际切削速度VSN/29061050被切削层长度LM87刀具切出长度2走刀次数为1根据切削用量简明手册可知，有一下公式机动时间1JTMIN205021FNLJ（2）扩26孔查机械制造工艺设计手册表，我们知道，切削深度PAM4250进给量根据实用机械工艺简明手册中表2452，扩通孔F取RF/804RF/6切削速度参照实用机械工艺简明手册中表2453，取VSM/319机床主轴转速NMIN/485136010RDV实际切削速度SN/3160410被切削层长度LM87刀具切入长度1MCTGRCTGKDD6532122刀具切出长度2L0走刀次数为1根据切削用量简明手册可知，有一下公式机动时间2JTMIN2975056028721FNLLJT查机械制造工艺设计手册表342有所以MRXDVN/8521401计算切削深度PAAP/24钻削扭矩的计算查机械制造工艺设计手册表336有0MCMDXFY31K式中2561908MXY所以19083256354N5计算轴向力20查机械制造工艺设计手册表336有轴向力FFXYCDK式中58610FY所以，28576302NX因零件材料为HB150，查机械制造工艺设计手册表336有06061949MFHBK所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为345032591MNM6计算切削功率因为304/IN51/RRS查机械制造工艺设计手册表336有35122460NMPM15KW所以，机床功率足够444钻、绞直孔2094本工序为钻、绞孔通孔，根据实际工况，我们选择机床Z3050组合钻床，刀具我们选择麻花钻、扩孔钻、铰刀；（1）钻定位孔查机械制造工艺设计手册表，我们知道，切削深度；PAM5进给量根据实用机械工艺简明手册中表2439，取F；RMF/250切削速度参照实用机械工艺简明手册中表2441，取VS/421机床主轴转速，取NMIN/78214360501RDVMI/50RN实际切削速度VSN/29061050被切削层长度LM87刀具切出长度2走刀次数为1根据切削用量简明手册可知，有一下公式机动时间1JTMIN205021FNLJ（2）绞孔2094查机械制造工艺设计手册表，我们知道，切削深度PAM45进给量根据实用机械工艺简明手册中表2452，扩通孔F取RF/804RF/60切削速度参照实用机械工艺简明手册中表2453，取VSM/3机床主轴转速NMIN/485136010RDV实际切削速度SN/3160410被切削层长度LM87刀具切入长度1MCTGRCTGKDD6532122刀具切出长度2L0走刀次数为1根据切削用量简明手册可知，有一下公式22机动时间2JTMIN2975056028721FNLLJT查机械制造工艺设计手册表342有所以MRXDVN/85214301计算切削深度PAAP/284钻削扭矩的计算查机械制造工艺设计手册表336有0MCMDXFY31K式中2561908MXY所以19083256354NM5计算轴向力查机械制造工艺设计手册表336有轴向力FFXYCDK式中58610FY所以，28576302NX因零件材料为HB150，查机械制造工艺设计手册表336有23060615949MFHBK所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为345032591MNM6计算切削功率因为304/IN51/RRS查机械制造工艺设计手册表336有35122460NMPM15KW所以，机床功率足够445钻、绞孔至尺寸762G本工序为钻、绞孔通孔，根据实际工况，我们选择孔至尺寸机床Z3050组合钻床，刀具我们选择麻花钻、扩孔钻、铰刀；（1）钻定位孔查机械制造工艺设计手册表，我们知道，切削深度；PAM5进给量根据实用机械工艺简明手册中表2439，取F；RMF/250切削速度参照实用机械工艺简明手册中表2441，取VS/4机床主轴转速，取NMIN/78214360501RDVMI/50RN实际切削速度VSN/29061050被切削层长度LM8724刀具切出长度2L0走刀次数为1根据切削用量简明手册可知，有一下公式机动时间1JTMIN205021FNLJ（2）绞孔76G查机械制造工艺设计手册表，我们知道，切削深度PAM4250进给量根据实用机械工艺简明手册中表2452，扩通孔F取RF/804RF/6切削速度参照实用机械工艺简明手册中表2453，取VSM/3机床主轴转速NMIN/485136010RDV实际切削速度SN/3160410被切削层长度LM87刀具切入长度1MCTGRCTGKDD6532122刀具切出长度2L0走刀次数为1根据切削用量简明手册可知，有一下公式机动时间2JTMIN2975056028721FNLLJT查机械制造工艺设计手册表342有所以25MRXDVN/85231401计算切削深度PAAP/284钻削扭矩的计算查机械制造工艺设计手册表336有0MCMDXFY31K式中2561908MXY所以19083256354NM5计算轴向力查机械制造工艺设计手册表336有轴向力FFXYCDK式中58610FY所以，28576302NX因零件材料为HB150，查机械制造工艺设计手册表336有06061949MFHBK所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为345032591MNM266计算切削功率因为304/MIN51/RRS查机械制造工艺设计手册表336有35122460NMPM15KW所以，机床功率足够446锪平20凸台至尺寸本工序为锪平20凸台，已知工件材料ADC12，铸件在这里，机床的选用选用摇臂钻床Z35，功率P15KW；钻头的选择选用20锪钻材料为高速钢钻头基本参数为；1031钻削进给量的选择查机械制造工艺设计手册表342有09/FMR2钻削速度的选择查机械制造工艺设计手册表342有035/21/INVS所以MRXDN/853413计算切削深度PA2/84钻削扭矩的计算查机械制造工艺设计手册表336有0MCMDXFY310MYXCDFK式中256198MXY27所以，103MYXMCDFK98256534N5计算轴向力查机械制造工艺设计手册表336有轴向力FFXYCDK式中58610F所以2857632NX因零件材料为HB150，查机械制造工艺设计手册表336有060615949MFHBK所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为345032591MNM6计算切削功率因为304/IN51/RRS查机械制造工艺设计手册表336有35121260NMPM2KW所以，机床功率足够447钻、攻M8X1256H螺纹孔底孔7，攻M8牙本工序为钻、攻M8X1256H螺孔，已知工件材料ADC12，铸件在这里，机床的选用选用摇臂钻床Z35，功率P15KW；钻头的选择选用7麻花钻，M8丝攻材料为高速钢钻头基本参数为；1031钻削进给量的选择28查机械制造工艺设计手册表342有09/FMR2钻削速度的选择查机械制造工艺设计手册表342有035/21/INVS所以MRXDN/853413计算切削深度PA2/84钻削扭矩的计算查机械制造工艺设计手册表336有0MCMDXFY310MYXCDFK式中256198MXY所以，103MYXCDFK98256534N5计算轴向力查机械制造工艺设计手册表336有轴向力FFXYCDK式中58610F所以2857632NX因零件材料为HB150，查机械制造工艺设计手册表336有060615949MFHBK29所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为345903251MNMF6计算切削功率因为304/IN51/RRS查机械制造工艺设计手册表336有35121260NMPM2KW所以，机床功率足够448粗镗、半精镗25H8深8孔至尺寸本工序为粗镗、半精镗25H8深8孔，已知工件材料ADC12，铸件在这里，机床的选用选用镗床T6113，功率P15KW；镗刀的选择选用20内孔镗刀材料为高速钢镗刀基本参数为；1031镗削进给量的选择查机械制造工艺设计手册表342有09/FMR2镗削速度的选择查机械制造工艺设计手册表342有035/21/INVS所以MRXDN/853413计算切削深度PA2/84镗削扭矩的计算查机械制造工艺设计手册表336有0MCMDXFY310MYXCDFK30式中25631908MCXY所以，103MYXMDFK98256534N5计算轴向力查机械制造工艺设计手册表336有轴向力FFXYCDK式中58610F所以2857632NX因零件材料为HB150，查机械制造工艺设计手册表336有060615949MFHBK所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为345032591MNM6计算切削功率因为304/IN51/RRS查机械制造工艺设计手册