第四速及第五速变速叉说明书

精选优质文档-倾情为你奉上机械制造工艺学课程设计 设计题目设计“解放汽车第四速及第五速变速叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备 内装 1、零件图 一张 2、毛坯图 一张3、机械加工工艺过程综合卡片 一张 4、夹具总装图 一张5、夹具零件图 一张手绘两张cad6、说明书 一份工程机械学院 班 设 计 者 15 王东升 指导教师 张接信、高琳 完成日期 2014 年 1 月 15 日成绩 （长安大学）专心-专注-专业机 械 制 造 工 艺 学课 程 设 计 说 明 书设计题目：设计“解放汽车第四速及第五速变速叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备 设 计 者：王东升 指导教师：高琳 长 安 大 学 机 制 教 研 室 2014年1月15日长安大学机械制造工艺学课程设计任务书 题目：设计拨叉（CA6140车床)零件的机械加工工艺规程及工艺装备 内容：1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程综合卡片 1张 4.夹具装配图 1张 5.夹具零件图 3张 6.课程设计说明书 1份 班 级 ：班 学 生 ： 王东升 指 导 教 师： 高 琳 教研室主任 ：张 接 信 2014年1月目录一.序言二.零件的分析（一）零件的作用（二）零件的工艺分析三.工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式（二）基面的选择（三）制订工艺路线（四）机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确定（五）确定切削用量及基本工时四夹具设计 （一）定位基准的选择 （二）切削力及夹紧力计算 （三）定位误差分析 （四）夹具设计及操作的简要说明五.参考文献一序言机械制造工艺学课程设计是在大学全部基础课,技术基础课以及大部分专业课完成以后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学四年的的学习中占有重要地位.就我个人而言,希望能通过这次课程设计对自己即将从事的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.由于能力有限,设计尚有诸多不足之处,恳请各位老师多多指教.二.零件的分析(一) 零件的作用题目所给定的零件是解放汽车第四速及第五速变速叉,它位于变速箱中,主要重用是拨动变速箱中的齿轮,使汽车达到变速的目的.(二) 零件的工艺分析此变速叉共有两组加工表面,它们之间有一定的位置要求,现分述如下: 1.以19mm孔为中心的加工表面.这组加工表面包括:19mm孔及其倒角,孔上端尺寸为16mm的槽,槽的外侧厚度为10.8mm的两个侧面, 19mm孔的上端距其中心12mm的两个端面,还有孔下端M10的螺纹孔.2.以82.2mm孔为中心的加工表面.这组加工表面包括: 82.2mm的孔及其倒角, 82.2mm的孔的侧面,距M10螺纹孔中心线63.7mm.这两组加工表面有着一定的位置要求,主要是:82.2mm孔与其外端面垂直度公差为0.1mm.由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助专用夹具加工另一组表面,并保证他们之间的位置精度要求.三 工艺规程设计(一) 确定毛坯的制造形式零件材料为20钢,零件经常拨动齿轮承受变载荷和冲击性载荷,因此应选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠.因为为大批量生产,且零件的轮廓尺寸不大,故采用模锻成型.这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的.(二) 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,它对零件的生产是非常重要的.1.粗基准的选择现选取19mm孔的外轮廓不加工面作为粗基准,利用一组共两个V形块夹持外轮廓做为主要定位面,以消除自由度.2.精基准的选择主要考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复.(三) 制订工艺路线制订工艺路线的出发点,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.爱生产纲领已确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能性机床以及专用夹具,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,以便使生产成本尽量降低.工艺路线工序 粗铣16mm槽,以19mm孔定位.工序 粗铣16mm槽的两侧面,以19mm孔定位.工序 粗铣距19mm中心12mm的两个端面,以19mm孔及16mm槽底为基准.工序 16mm槽两端1.5*450倒角.工序 钻铰19mm孔并倒角.工序 钻距槽(16mm)12mm底面M10螺纹孔并倒角.工序 攻螺纹M10.工序 粗铣82.2mm孔的两端面.工序 粗镗81.7mm孔.工序 精镗82.2mm孔.工序 82.2mm孔1*450倒角工序 精铣82.2mm孔的两端面.工序 终检.上述方案主要是以19mm孔位基准,来加工16mm槽,M10螺纹,槽的两侧面,这样可以修正由于基准不重合造成的加工误差,同时也照顾了加工路线方便的特点,因此最终确定如下:工序 粗铣16mm槽,以19mm孔的外轮廓为粗基准定位,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序 粗铣16mm槽的两侧面,以19mm孔的外轮廓以及距槽底32mm的面为基准,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序 粗铣19mm孔上端两端面,以19mm孔定位,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序 16mm槽1.5*450倒角,选用C620-1车床及专用夹具.工序 钻铰19mm孔并倒角.以19mm孔及端面定位,选用Z5125立式钻床及专用夹具.工序 钻距槽(16mm)12mm底面M10螺纹孔并倒角.以19mm孔及16mm槽底定位,选用Z5125立式钻床及专用夹具.工序 攻螺纹M10.工序 粗铣82.2mm孔的两端面.以19mm孔定位,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序 粗镗81.7mm孔.以19mm孔及16mm槽为基准,选用T740双面卧式金刚镗床及专用夹具.工序 精镗82.2mm孔. .以19mm孔及16mm槽为基准,选用T740双面卧式金刚镗床及专用夹具.工序 82.2mm孔1*450倒角.选用C620-1型车床及专用夹具.工序 精铣82.2mm孔的两端面. 以19mm孔定位,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序 终检.(四) 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确定.“变速叉”零件材料为20钢,毛坯重量约1.5Kg,生产类型为大批量生产,采用锻锤上合模锻毛坯.根据上述资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 16mm槽参照表3.1-56,因为其公差等级太低,可直接铣.2. 槽的侧面参照表3.1-56,其加工余量Z=2mm.3. 19mm孔的两个上端面参照表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.4. 82.2mm孔的两侧面,铣削公差-0.22mm. 参照表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.精铣余量:单边0.7mm(见表8-31),铣削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,锻件偏差mm。由于设计规定的零件为大批量生产,应该采用调整法加工.因此在计算最大,最小加工余量时,应按调整法加工方式予以确定.5. 19mm孔参照, 其加工余量2Z=2mm.钻孔18.5mm,铰孔19mm.6. 82.2mm孔参照, 其加工余量2Z=2.5mm.粗镗81.7mm,精镗82.2mm.厚度为8mm的两端面尺寸加工余量和工序间余量.毛坯名义尺寸:8+2*2=12mm毛坯最大尺寸:12+1.3*2=14.6mm毛坯最小尺寸:12-0.5*2=11mm粗铣后最大尺寸:8+0.7*2=9.4mm粗铣后最小尺寸:9.4-2*0.22=8.96mm精铣尺寸与零件尺寸相符,即8mm.(五) 确定切削用量及基本工时工序 粗铣16mm槽,保证尺寸16mm.fz=0.06mm/齿切削速度:参考有关手册,V=22.8m/min.采用W18Cr4V立铣刀,dw=16mm,Z=3,则:ns=454r/minfm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min工序 粗铣16mm槽两侧面。齿 切削速度：参考有关手册，V=27m/min。 采用高速钢三面刃圆盘铣刀，Z=10。工序 粗铣19mm孔上端两端面。齿 切削速度：参考有关手册，确定V=27m/min。采用高速钢三面刃圆盘铣刀，Z=10。工序 16mm槽1.5*450倒角,选用卧式车床C620-1, 当采用高速钢车刀时,切削速度:V=16mm/min. 工序 钻铰19mm孔,并倒角1*450两端. 1.钻孔18.5mm ,V=17m/min. 采用高速钢钻头, 2.铰孔19mm. 采用高速钢绞刀,V=14.7m/min. 3. 19mm孔倒角1*450两端. 采用900锪钻,为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与铰孔相同. 工序 钻M10螺纹孔并倒角1200 采用麻花钻,V=20m/min. 工序 攻螺纹M10. V=6m/min 工序 粗铣82.2mm孔端面. 采用高速钢圆柱铣刀,Z=10,V=20m/min 工序 粗镗81.7mm孔 采用双刃镗刀,V=40m/min. 工序 精镗82.2mm孔. V=35m/min 工序 82.2mm孔1*450倒角. V=16m/min 工序 精铣82.2mm孔的两端面齿 采用高速钢圆柱铣刀,V=31m/min. 工序 终检。最后,将以上各工序切削用量，公式的计算结果,连同其他数据,填入机械加工工艺过程卡片.4 夹具设计（一）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，所以应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。在本设计中，加工M10螺纹孔加工精度并不高，该孔对后续加工过程的精度影响不大。所以，加工这个孔要保证精度，可用已加工的槽和19孔两端面作为基准设计夹具。用定位螺纹、垫块和螺钉来实现完全定位。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺旋压板来作为夹紧机构。（二）切削力和夹紧力计算a、切削力的计算刀具：根据表3-4可得，采用高速钢直柄麻花钻头（GB/T 1438.12008）其中：d=18.5mm，l=233，l1=135, Z=1机床：采用Z525型立式钻床由金属切削机床夹具手设计册所列公式可得： 查表 3-56 得其中： 修正系数 代入上式，可得 F=1509N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5； 为加工性质系数1.1； 为刀具钝化系数1.1； 为断续切削系数1.1； 所以可得切削力为： b、夹紧力的计算选用钩形压板夹紧机构 查课程设计指导教程表10-2得取f=1，则 夹紧螺母： 公称直径d=12mm，材料Q235 性能级数为8级 螺母疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺母的强度校核：螺母的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，该夹具安全可靠。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。（三）定位误差分析本工序的定位误差基本有毛坯而产生，加工孔的时候工件还只是毛坯，没有任何的基准，只有依靠毛坯轮廓来定位，但由于毛坯留有较大的加工余量，在保证此工序加工精度后，以此孔作为基准然后加工轮廓或其他工作部位，仍然能保证整个工件的精度。（四）夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了螺旋型压板夹紧方式。本工序为粗钻削余量大，钻削力大，所以需要一定的夹紧才能达到本工序的要求。五参考文献1.,孟少农主编,机械工业出版社.2.,张耀宸主编,航空工业出版社.3.,华楚生主编,重庆大学出版社.4.,哈尔滨工业大学 李益民,机械工业出版社.