變速叉的工藝規(guī)程及銑5.5mm面的工裝夾具設(shè)計【課程資料 含全套CAD圖紙】

買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙，交流 14951605 或 1304139763 畢業(yè)設(shè)計說明書 題目：變速叉的工藝規(guī)程及銑 的工裝夾具設(shè)計 學 生： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)老師： 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙，交流 14951605 或 1304139763 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機 床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 變速叉 加工工藝規(guī)程及其銑 面的夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差 ，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。 關(guān)鍵詞 ：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙，交流 14951605 或 1304139763 so on 140 is as as on in to is on to a of is on to as as in to 文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙，交流 14951605 或 1304139763 目 錄 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 3 二 . 工藝規(guī)程設(shè)計 3 3 5 5 、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 7 三 夾具設(shè)計 15 題的提出 15 位基準的選擇 15 削力及夾緊力計算 16 位誤差分析 18 向鍵和對刀裝置設(shè)計 18 具設(shè)計及操作簡要說明 21 總 結(jié) 23 致 謝 24 參考文獻 25 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙，交流 14951605 或 1304139763 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙，交流 14951605 或 1304139763 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙，交流 14951605 或 1304139763 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 1 頁 共 25 頁 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某 中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。 變速叉 的加工工藝規(guī)程及其銑 的夾具設(shè)計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。 本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn) 實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 2 頁 共 25 頁 一、 零件的分析 零件的作用 變速叉的作用，題目所給定的零件是變速箱中的變速叉，它位于倒檔撥叉桿上，主要作用一是通過倒檔撥叉桿將扭矩傳遞給變速叉，撥動同步器，改變齒輪的嚙合方向，實現(xiàn)拖拉機的倒行；二是在倒檔撥叉上有一個配合槽，與其他零件配合裝配，在變速叉轉(zhuǎn)動時帶動其運動。 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 3 頁 共 25 頁 零件的工藝分析 從變速叉的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩 組加工面分述如下： 1. 以 12 這一組加工面包括：一個的 12個槽的側(cè)面和孔 2. 以底面為基準的加工面 這一組加工面包括： 24的左右端面 二 . 工藝規(guī)程設(shè)計 確定毛坯的制造形式 零件材料為 慮到變速叉運行時經(jīng)常需要掛檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向，因此零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 2 級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生 產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 毛坯的設(shè)計 變速叉零件材料為 度選用 260坯重約 1產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機械翻砂造型， 2級精度組。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設(shè)計如下： 1. 12 因為孔只有 12此在鑄造時不容易鑄造出，因此在毛坯的設(shè)計時，不宜設(shè)計底孔。因此毛坯采用實心鑄造。以確保毛坯的成功率。 2. 叉口側(cè)面 該叉口兩側(cè)面粗糙度都是 行一次粗銑即可滿足光潔度要求。根據(jù)資料可 知，選取加工余量等級為 G，選取尺寸公差等級買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 4 頁 共 25 頁 為 9級。 所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗可知，毛坯的叉口厚度定為 合要求。 3. 叉口內(nèi)圓面 叉口內(nèi)圓面的圓弧半徑為 潔度要求沒有，直接鑄造出來，查資料知，砂型鑄造機械翻砂造型的尺寸公差等級為 810級， 5. 鉆孔、 1283 因為加工的孔不是很大，所以可以不必留鑄造底孔。 因其它表面均為不加工表面，而且砂型機器造型鑄造鑄造出的毛坯表面就能滿足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。 根據(jù)上述 原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來了，毛坯的具體形狀和尺寸見圖 變速叉 ” 零件毛坯簡圖。 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 5 頁 共 25 頁 基面的選擇的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，變速叉較不規(guī)則，所以粗基準不太容易選擇。為了保證 12擇 24外圓面作為粗基準，依照粗基準的選擇原則 （即當零件有不加工表面時，應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準）來選取。 工件放在工作臺上，工件的 24外圓表面緊靠在固定 制 5個自由度；固定 型塊夾緊，限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。 對于精基準而言，主要應(yīng)該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)。 制定工 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等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 方案一 工序 ：鑄造。 工序 ：時效處理 工序： 銑 24 左端面 工序： 銑 24 右端面 工序 V：鉆擴鉸 12的孔 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 6 頁 共 25 頁 工序 I：銑寬 8側(cè)面 工序：銑寬 92工序：銑寬 7的 2側(cè)面 工序：銑寬 16工序 X：鉆 8工序 鉆 3孔 工序 庫。 方案二 工序 ：鑄造。 工序 ：時效處理 工序：鉆擴鉸 12的孔 工序： 銑 24 左端面 工序 V： 銑 24 右端面 工序 I：銑寬 8側(cè)面 工序：銑寬 92工序：銑寬 7的 2側(cè)面 工序：銑寬 16工序 X：鉆 8工序 鉆 3孔 工序 庫。 方案二和方案一的不同之處在于方案一在銑完 24 左右端面后開始鉆，擴，絞 12 的孔，然后以 12 孔為定位基準銑各個槽和側(cè)面，這樣就能更好的保證加工精度提高生產(chǎn)效率，綜合考慮我們選擇方案一，具體的加 工路線如下 工序 ：鑄造。 工序 ：時效處理 工序： 銑 24 左端面 工序： 銑 24 右端面 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 7 頁 共 25 頁 工序 V：鉆擴鉸 12的孔 工序 I：銑寬 8側(cè)面 工序：銑寬 92工序：銑寬 7的 2側(cè)面 工序：銑寬 16工序 X：鉆 8工序 鉆 3孔 工序 庫。 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： 1. 12鉆孔： 11 擴孔： 孔： 122. 叉口側(cè)面 銑： 2Z=3 確定切削用量及基本工時 工序 ：鑄造 工序 效處理 工序 變速叉左端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用 p ， 50 ， 25 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 8 頁 共 25 頁 p 2） 決定每 次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m rd vn s 按機床標準選取1450 r m 450351000 w 當1450r/ 1 1 6 01 4 5 按機床標準選取 11603） 計算工時 切削工時： 1 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 5 351121 fn V：銑變速叉左端面與工序 I 相似，在此就不多做說明 工序 V：鉆，擴，絞 12 孔 工步一鉆孔至 11 確定進給量 f ：根據(jù)參考文獻 表 2鋼的00 ， 10 時， 。由于本零件在加工 14 孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù) 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 9 頁 共 25 頁 根據(jù) 床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 81 0 0 01 0 0 0 rd 根據(jù)機床說明書，取 75 ，故實際切削速度為 m 0 0 3 7 5111 0 0 0 切削工時： ， ， 2 ，則機動工時為 m i 擴孔 利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 鉆 根據(jù)機床說明書，選取 m i n/461231213121 鉆則主軸轉(zhuǎn)速為 m 4 ，并按車床說明書買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 10 頁 共 25 頁 取 8 ，實際切削速度為 m 2 0 0 0 0 切削工時： ， ， 2 ，則機動工時為 m i ：鉸 孔 根據(jù) 參考文獻 表 2 ，28 ，得 m 4 9 查參考文獻 表 機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取 ， 98 ， 實 際 切 削 速 度3.9 。 切削工時： ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m I： 銑 2 個側(cè) 面 1. 選擇刀具 刀具選取立銑刀 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 11 頁 共 25 頁 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 p 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m 001 0 00 rd vn s 按機床標準選取975 r m 31 0 0 0 9 7 5301 0 0 0 w 當975r/ 7 8 09 7 按機床標準選取 7506） 計算工時 切削工時： 11 ， 2 ，則機動工 時為 m 75 311(2)(2 21 fn 寬 臥式銑床 擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用 p ， 00 ， 5 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 12 頁 共 25 頁 7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 p 8） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m 510001000 rd vn s 按機床標準選取1450 r m 771000 1450501000 w 當1450r/ 1 1 6 01 4 5 按機床標準選 取 11609） 計算工時 切削工時： 01 ， 2 ，則機動工時為 m i 75 320(2)(2 21 fn 7兩側(cè)面 立式銑床 擇刀具 刀具選取面銑刀，刀片采用 p ， 00 ， 5 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 13 頁 共 25 頁 10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 p 11） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m 510001000 rd vn s 按機床標準選取1450 r m 771000 1450501000 w 當1450r/ 1 1 6 01 4 5 按機床標準選取 116012） 計算工時 切削工時： 01 ， 2 ，則機動工時為 m 5 32021 fn X：銑寬 槽的切削用量及基本工時如上，在此不再累述 工序 X ：鉆 8 孔的切削用量及基本工時 (1)鉆 8 機床： 式鉆床 刀具： 根據(jù)機械加工工藝手冊表 10取高速鋼麻花 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 14 頁 共 25 頁 1)進給量 取 f=r 2)切削速度 V=2434m/取 V=30m/)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 8 301000 2002r/ 2388r/近的機床轉(zhuǎn)速為 2012r/選取012r/ 所以實際切削速度000 m 0128 m5) 切削工時，按工藝手冊表 tm=i ;其中 l=261l =4 2l =0tm=26=工序 3孔與工序 此就不多做說明 工序 檢，入庫 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 15 頁 共 25 頁 三、 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計第 工序銑寬 側(cè)面的銑床夾具。 題的提出 本夾具主要用于銑寬 側(cè)面，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。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。因此我們應(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，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。 12 的孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的 12 孔和其端面作為定位基準，來設(shè)計本道工序的夾具，以兩銷和已加工好的12 孔及其端面作為定位夾具。為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的偏心輪作為夾緊機構(gòu)。 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 16 頁 共 25 頁 削力及夾緊力計算 （ 1）刀具： 采用立銑刀 d= 30機床： 由 3 所列公式 得 查表 8 得其中： 修正系數(shù) 0.1C q X y u 8 z=24 0 代入上式，可得 F= 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=4321 1K 為基本安全系數(shù) K 為加工性質(zhì)系數(shù) K 為斷續(xù)切削系數(shù) 以 （ 2） 夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 21 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 17 頁 共 25 頁 其中 F= G N 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=15料 45鋼 性能級數(shù)為 006 M P 8 0108 螺釘疲勞極限： M P 極限應(yīng)力幅： M P 許用應(yīng)力幅： M P aS 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 s= 取 s=4 得 滿足要求 M P 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 18 頁 共 25 頁 使用偏心輪夾緊機構(gòu)即可指定可靠的夾緊力 定位誤差分析 （ 1） 定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和一心軸和一擋銷定位，孔與銷 間隙配合。 （ 2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： 本工序采用一心軸，一擋銷定位，工件始終靠近擋銷的一面，而定位銷的會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平 力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當能滿足定位要求。 向鍵與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。 根據(jù) 80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 19 頁 共 25 頁 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù) a=25向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下 ： 表 定向鍵數(shù)據(jù)表 B L H h D 1h 夾具體槽形尺寸 2B 2h 公稱尺寸 允差 d 允差 4d 公稱尺寸 允差D 25 0 14 6 15 6 24 + 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成變速叉寬 面的銑加工，所以選用方形 對刀塊。方形對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示： 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 20 頁 共 25 頁 圖 對刀塊圖 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 標記 四周倒圓圖 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 21 頁 共 25 頁 表 平塞尺尺寸表 公稱尺寸 H 允差 d C 1 夾具設(shè)計及操作簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削 力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。 夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用偏心輪夾緊機構(gòu)。 夾具裝配圖附圖如下 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 22 頁 共 25 頁 夾具體附圖如下 買文檔送全套 紙，交流 14951605 第 23 頁 共 25 頁 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論