機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-倒檔變速叉加工工藝及銑E槽夾具設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-3"\h\u4614序言 序言制定倒擋變速叉的加工工藝，設(shè)計(jì)E面的銑床夾具，運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)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，保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。課程設(shè)計(jì)是我們對(duì)我所學(xué)知識(shí)的深入綜合性的總結(jié)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次課程設(shè)計(jì)之后，我得到一次綜合性訓(xùn)練，我在想我能在多個(gè)方面得到鍛煉。就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。全套圖紙加V信153893706或扣3346389411

第1章倒擋變速叉零件的工藝分析1.1零件的功用題目所給的零件是倒擋變速叉。它位于機(jī)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方叉口則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。1.2零件的工藝分析倒擋變速叉零件所有加工面描述如下：1.倒擋變速叉Ф16孔粗糙度Ra1.62.倒擋變速叉叉口兩側(cè)面粗糙度Ra3.23.倒擋變速叉寬15槽粗糙度Ra6.34.倒擋變速叉M10×1螺紋粗糙度Ra12.5其中Ф16孔中心線為基準(zhǔn)A，M10×1螺紋與基準(zhǔn)A位置度公差Ф0.2，叉口兩側(cè)面與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.1（M）。

第2章倒擋變速叉零件的工藝路線的擬訂2.1毛坯的選擇倒擋變速叉材料為ZG45，大批量生產(chǎn)，依據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-3知，毛坯精度等級(jí)CT8，加工余量等級(jí)MA-F。2.2定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇原則1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5.粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。由粗基準(zhǔn)選擇及倒擋變速叉零件圖知，選用Ф46孔、Ф24端面和叉口側(cè)面作為定位粗基準(zhǔn)。2.2.2精基準(zhǔn)選擇的原則1.用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。2.當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。3.當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。4.為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。5.有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。由精基準(zhǔn)選擇原則及倒擋變速叉零件圖知，選擇Ф24端面、Ф16孔和Ф46孔作為定位精基準(zhǔn)。2.3表面加工方法的選擇由上述資料，再根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4-9，查出倒擋變速叉表面和孔的加工余量如下：1.倒擋變速叉Φ16孔的加工余量倒擋變速叉Φ16孔，單邊余量Z=1.5mm，由倒擋變速叉零件知，Φ16孔粗糙度Ra1.6，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9知，兩步鉆削即擴(kuò)——鉸方可滿足要求。擴(kuò)Φ13m孔至Φ15.8mm；鉸Φ15.8mm孔至Φ16。2.倒擋變速叉M101-2a螺紋的加工余量倒擋變速叉M101-2a螺紋，實(shí)心鑄造，M101-2a螺紋粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-20知，鉆M101-2a螺紋底孔Φ9mm；攻M101-2a螺紋。3.倒擋變速叉15尺寸槽的加工余量倒擋變速叉15尺寸槽，實(shí)心鑄造。倒擋變速叉15尺寸槽粗糙度Ra6.3，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步銑削即可滿足要求。4.倒擋變速叉叉口兩側(cè)面的加工余量倒擋變速叉叉口兩側(cè)面，單邊余量2.0mm，叉口兩側(cè)面粗糙度Ra3.2，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，兩步磨削即粗磨——精磨方可滿足要求。粗磨單邊余量Z=1.5mm

精磨單邊余量Z=0.5mm2.4工藝路線的擬訂制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。工序01：熱處理（叉口面鹽爐淬火）工序02：擴(kuò)Φ13m孔至Φ15.8mm工序03：校正（垂直度不大于0.2）工序04：粗磨叉口兩側(cè)面工序05：精磨叉口兩側(cè)面工序06：銑寬15尺寸槽工序07：鉆M101-2a螺紋底孔Φ9mm工序08：Φ9mm孔倒角工序09：攻M101-2a螺紋工序10：鉸Φ15.8mm孔至Φ16工序11：Φ16mm孔倒角工序12：“E”面高頻淬火工序13：校正工序14：清洗工序15：終檢

第3章主要工序設(shè)計(jì)3.1工序02工序02：擴(kuò)Φ13m孔至Φ15.8mm確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 3.2工序04工序04：粗磨叉口兩側(cè)面機(jī)床：平面磨床M72321.選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第三章中磨料A46KV6P35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，砂輪尺寸350mm（外徑）2.切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表33-42有主軸轉(zhuǎn)速n=12r/min砂輪轉(zhuǎn)度＝1460r/min工作臺(tái)移動(dòng)速度＝5m/min切削深度Z＝1.5mm進(jìn)給量=0.02mm/r3.切削工時(shí)式中n工件每分鐘轉(zhuǎn)速（r/min)Z--單邊加工余量考慮磨削加工終了時(shí)的無火花磨削以及為削除加工面形狀誤差而進(jìn)行局部修研的系數(shù)，其值由表6.2-9，表6.2-10，知=1.1--軸（縱）向進(jìn)給量（mm/r）--切入法磨削深度進(jìn)給量（mm/r）L=mm=65mm+350mm+10mm=425mm3.3工序05工序05：精磨叉口兩側(cè)面機(jī)床：平面磨床M72321.選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第三章中磨料A46KV6P35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，砂輪尺寸350mm（外徑）2.切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表33-42有主軸轉(zhuǎn)速n=15r/min砂輪轉(zhuǎn)度＝1460r/min工作臺(tái)移動(dòng)速度＝3m/min切削深度Z＝0.5mm進(jìn)給量=0.015mm/r3.切削工時(shí)式中n工件每分鐘轉(zhuǎn)速（r/min)Z--單邊加工余量考慮磨削加工終了時(shí)的無火花磨削以及為削除加工面形狀誤差而進(jìn)行局部修研的系數(shù)，其值由表6.2-9，表6.2-10，知=1.1--軸（縱）向進(jìn)給量（mm/r）--切入法磨削深度進(jìn)給量（mm/r）L=mm=65mm+350mm+10mm=425mm3.4工序06工序06：銑寬15尺寸槽1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8銑刀直徑，銑刀齒數(shù)2.決定銑削用量①?zèng)Q定銑削深度②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)立式銑床X51說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，切削速度則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝210③進(jìn)給量當(dāng)＝210r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)則機(jī)動(dòng)工時(shí)為3.5工序07工序07：鉆M101-2a螺紋底孔Φ9mm確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 3.6工序08工序08：Φ9mm孔倒角確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，盲孔時(shí)，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為3.7工序09工序09：攻M101-2a螺紋確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 3.8工序10工序10：鉸Φ15.8mm孔至Φ16確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 3.9工序11工序11：Φ16mm孔倒角確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，盲孔時(shí)，走刀次數(shù)i=2則機(jī)動(dòng)工時(shí)為

第4章銑床夾具設(shè)計(jì)4.1任務(wù)與要求本夾具主要用于銑E面夾具，粗糙度為Ra6.3，精度要求一般靠上，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)既要考慮如何提高生產(chǎn)效率，也要考慮E面質(zhì)量。4.2定位方案設(shè)計(jì)1.定位基準(zhǔn)的選擇倒擋變速叉銑E面夾具，定位基準(zhǔn)為倒擋變速叉工件右端面和Φ16孔及R23圓弧作為定位基準(zhǔn)。①工件右端面與心軸相配合限制三個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。②Φ16孔與心軸相配合，限制兩個(gè)自由度，即Y軸移動(dòng)和Z軸移動(dòng)。③R23圓弧與削邊銷相配合，限制一個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)。工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位，故設(shè)計(jì)合理。2.定位元件的布置倒擋變速叉對(duì)應(yīng)的定位元件為心軸和削邊銷。3.定位誤差分析與計(jì)算①基準(zhǔn)位移誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。工件以工件右端面和Φ16孔及R23圓弧來定位，銑E面夾具，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。按下式計(jì)算式中——基準(zhǔn)位移誤差，mm——孔的最大直徑，mm——軸的最小直徑，mm=0.017mm②基準(zhǔn)不重合誤差加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差為=式中——基準(zhǔn)不重合誤差，mm——工件的最大外圓面積直徑公差，mm=4.3夾緊方案的設(shè)計(jì)1.夾緊力計(jì)算查表4得切削力計(jì)算公式：式中，f=1mm/r,查表得=736MPa,即==1547N夾緊元件設(shè)計(jì)與校核所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5孔軸部分由M6螺母鎖緊，查表得夾緊力為1903N==4757.5N由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。4.4夾具操作使用說明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具，選擇心軸、快換墊圈和六角螺母等組成的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂娤饔嗔啃。娤髁π?，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。

結(jié)束語課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的，通過這次的課程設(shè)計(jì)使我們不