第四速及第五速變速叉說明書

1、機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計 設(shè)計題目設(shè)計“解放汽車第四速及第五速變速叉”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 內(nèi)裝 1、零件圖 一張 2、毛坯圖 一張3、機械加工工藝過程綜合卡片 一張 4、夾具總裝圖 一張5、夾具零件圖 一張手繪兩張cad6、說明書 一份工程機械學(xué)院 25041004班 設(shè) 計 者 15 王東升 指導(dǎo)教師 張接信、高琳 完成日期 2014 年 1 月 15 日成績 （長安大學(xué)）機 械 制 造 工 藝 學(xué)課 程 設(shè) 計 說 明 書設(shè)計題目：設(shè)計“解放汽車第四速及第五速變速叉”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 設(shè) 計 者：王東升 指導(dǎo)教師：高琳 長 安 大 學(xué) 機 制 教 研 室 201

2、4年1月15日長安大學(xué)機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 題目：設(shè)計撥叉（CA6140車床)零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 內(nèi)容：1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.機械加工工藝過程綜合卡片 1張 4.夾具裝配圖 1張 5.夾具零件圖 3張 6.課程設(shè)計說明書 1份 班 級 ：25041004班 學(xué) 生 ： 王東升 指 導(dǎo) 教 師： 高 琳 教研室主任 ：張 接 信 2014年1月目錄一.序言二.零件的分析（一）零件的作用（二）零件的工藝分析三.工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式（二）基面的選擇（三）制訂工藝路線（四）機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定（五）確定切削用量及基本工時四夾具設(shè)計

3、 （一）定位基準的選擇 （二）切削力及夾緊力計算 （三）定位誤差分析 （四）夾具設(shè)計及操作的簡要說明五.參考文獻一序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在大學(xué)全部基礎(chǔ)課,技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課完成以后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們大學(xué)四年的的學(xué)習(xí)中占有重要地位.就我個人而言,希望能通過這次課程設(shè)計對自己即將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力.由于能力有限,設(shè)計尚有諸多不足之處,懇請各位老師多多指教.二.零件的分析(一) 零件的作用題目所給定的零件是解放汽車第四速及第五速變速叉,它位于

4、變速箱中,主要重用是撥動變速箱中的齒輪,使汽車達到變速的目的.(二) 零件的工藝分析此變速叉共有兩組加工表面,它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分述如下: 1.以19mm孔為中心的加工表面.這組加工表面包括:19mm孔及其倒角,孔上端尺寸為16mm的槽,槽的外側(cè)厚度為10.8mm的兩個側(cè)面, 19mm孔的上端距其中心12mm的兩個端面,還有孔下端M10的螺紋孔.2.以82.2mm孔為中心的加工表面.這組加工表面包括: 82.2mm的孔及其倒角, 82.2mm的孔的側(cè)面,距M10螺紋孔中心線63.7mm.這兩組加工表面有著一定的位置要求,主要是:82.2mm孔與其外端面垂直度公差為0.1mm.由以上分

5、析可知,對于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助專用夾具加工另一組表面,并保證他們之間的位置精度要求.三 工藝規(guī)程設(shè)計(一) 確定毛坯的制造形式零件材料為20鋼,零件經(jīng)常撥動齒輪承受變載荷和沖擊性載荷,因此應(yīng)選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠.因為為大批量生產(chǎn),且零件的輪廓尺寸不大,故采用模鍛成型.這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也是應(yīng)該的.(二) 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一,它對零件的生產(chǎn)是非常重要的.1.粗基準的選擇現(xiàn)選取19mm孔的外輪廓不加工面作為粗基準,利用一組共兩個V形塊夾持外輪廓做為主要定位面,以消除自由度.2.精基準的

6、選擇主要考慮基準重合的問題,當設(shè)計基準與工序基準不重合時,應(yīng)該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復(fù).(三) 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證.愛生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床以及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率.除此之外,還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量降低.工藝路線工序 粗銑16mm槽,以19mm孔定位.工序 粗銑16mm槽的兩側(cè)面,以19mm孔定位.工序 粗銑距19mm中心12mm的兩個端面,以19mm孔及16mm槽底為基準.工序 16mm槽兩端1.5*450倒角.工序

7、 鉆鉸19mm孔并倒角.工序 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角.工序 攻螺紋M10.工序 粗銑82.2mm孔的兩端面.工序 粗鏜81.7mm孔.工序 精鏜82.2mm孔.工序 82.2mm孔1*450倒角工序 精銑82.2mm孔的兩端面.工序 終檢.上述方案主要是以19mm孔位基準,來加工16mm槽,M10螺紋,槽的兩側(cè)面,這樣可以修正由于基準不重合造成的加工誤差,同時也照顧了加工路線方便的特點,因此最終確定如下:工序 粗銑16mm槽,以19mm孔的外輪廓為粗基準定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.工序 粗銑16mm槽的兩側(cè)面,以19mm孔的外輪廓以及距槽底32m

8、m的面為基準,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.工序 粗銑19mm孔上端兩端面,以19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.工序 16mm槽1.5*450倒角,選用C620-1車床及專用夾具.工序 鉆鉸19mm孔并倒角.以19mm孔及端面定位,選用Z5125立式鉆床及專用夾具.工序 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角.以19mm孔及16mm槽底定位,選用Z5125立式鉆床及專用夾具.工序 攻螺紋M10.工序 粗銑82.2mm孔的兩端面.以19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.工序 粗鏜81.7mm孔.以19mm孔及16mm槽為基準

9、,選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具.工序 精鏜82.2mm孔. .以19mm孔及16mm槽為基準,選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具.工序 82.2mm孔1*450倒角.選用C620-1型車床及專用夾具.工序 精銑82.2mm孔的兩端面. 以19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.工序 終檢.(四) 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定.“變速叉”零件材料為20鋼,毛坯重量約1.5Kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鍛錘上合模鍛毛坯.根據(jù)上述資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 16mm槽參照表3.1-56,因為其公差等級太低,

10、可直接銑.2. 槽的側(cè)面參照表3.1-56,其加工余量Z=2mm.3. 19mm孔的兩個上端面參照表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.4. 82.2mm孔的兩側(cè)面,銑削公差-0.22mm. 參照表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.精銑余量:單邊0.7mm(見表8-31),銑削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,鍛件偏差mm。由于設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工.因此在計算最大,最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定.5. 19mm孔參照, 其加工余量2Z=2mm.鉆孔18.5mm,鉸孔19mm.6. 82.2mm孔參照, 其加工余量2Z=2.5mm.粗鏜81.7mm

11、,精鏜82.2mm.厚度為8mm的兩端面尺寸加工余量和工序間余量.毛坯名義尺寸: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粗銑后最大尺寸:8+0.7*2=9.4mm粗銑后最小尺寸:9.4-2*0.22=8.96mm精銑尺寸與零件尺寸相符,即8mm.(五) 確定切削用量及基本工時工序 粗銑16mm槽,保證尺寸16mm.fz=0.06mm/齒切削速度:參考有關(guān)手冊,V=22.8m/min.采用W18Cr4V立銑刀,dw=16mm,Z=3,則:ns=454r/minfm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min工序 粗銑16

12、mm槽兩側(cè)面。齒 切削速度：參考有關(guān)手冊，V=27m/min。 采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，Z=10。工序 粗銑19mm孔上端兩端面。齒 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=27m/min。采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，Z=10。工序 16mm槽1.5*450倒角,選用臥式車床C620-1, 當采用高速鋼車刀時,切削速度:V=16mm/min. 工序 鉆鉸19mm孔,并倒角1*450兩端. 1.鉆孔18.5mm ,V=17m/min. 采用高速鋼鉆頭, 2.鉸孔19mm. 采用高速鋼絞刀,V=14.7m/min. 3. 19mm孔倒角1*450兩端. 采用900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與

13、鉸孔相同. 工序 鉆M10螺紋孔并倒角1200 采用麻花鉆,V=20m/min. 工序 攻螺紋M10. V=6m/min 工序 粗銑82.2mm孔端面. 采用高速鋼圓柱銑刀,Z=10,V=20m/min 工序 粗鏜81.7mm孔 采用雙刃鏜刀,V=40m/min. 工序 精鏜82.2mm孔. V=35m/min 工序 82.2mm孔1*450倒角. V=16m/min 工序 精銑82.2mm孔的兩端面齒 采用高速鋼圓柱銑刀,V=31m/min. 工序 終檢。最后,將以上各工序切削用量，公式的計算結(jié)果,連同其他數(shù)據(jù),填入機械加工工藝過程卡片.4 夾具設(shè)計（一）定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是

14、選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。在本設(shè)計中，加工M10螺紋孔加工精度并不高，該孔對后續(xù)加工過程的精度影響不大。所以，加工這個孔要保證精度，可用已加工的槽和19孔兩端面作為基準設(shè)計夾具。用定位螺紋、墊塊和螺釘來實現(xiàn)完全定位。

15、為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺旋壓板來作為夾緊機構(gòu)。（二）切削力和夾緊力計算a、切削力的計算刀具：根據(jù)表3-4可得，采用高速鋼直柄麻花鉆頭（GB/T 1438.12008）其中：d=18.5mm，l=233，l1=135, Z=1機床：采用Z525型立式鉆床由金屬切削機床夾具手設(shè)計冊所列公式可得： 查表 3-56 得其中： 修正系數(shù) 代入上式，可得 F=1509N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1； 所以可得切削力為： b、夾緊力的計算選用鉤形壓板夾緊機構(gòu) 查課程設(shè)計指導(dǎo)教程表10-2得取f=1，則 夾緊螺母： 公稱直徑d=12mm，材料Q235 性能級數(shù)為8級 螺母疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺母的強度校核：螺母的許用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，該夾具安全可靠。使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。（三）定位誤差分析本工序的定位誤差基本有毛坯而產(chǎn)生，加工孔的時候工件還只是毛坯，沒有任何的基準，只有依靠毛坯輪廓來定位，但由于毛坯留有較大的加工余量，在保證此工序加工精