【K021-2】变速器换挡叉工艺及铣14.2槽夹具设计.rar
产品型号 零件图号 铣 机械加工工序卡片 产品名称 换挡叉 零件名称 换挡叉 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 4 铣 35 钢 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工序工时 (分) 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助 1 粗铣操纵槽 专用夹具 490 307.72 0.1 1.3 1 2 半精铣操纵槽 专用夹具 490 307.72 0.1 0.5 1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 产品型号 零件图号辽宁工程技术 大学 机械加工工艺过程卡片 产品名称 换挡叉 零件名称 换挡叉 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 35 钢 毛 坯 种 类 锻件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 备 注 工 时 工 序 号 工序名称 工序内容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 准终 单件 1 粗铣换挡叉头前后两端面 粗铣两端面至 61.559.3mm,Ra12.5 立式铣床 X51 高速钢套式面铣刀,游标卡尺,专用夹具 2 粗铣换挡叉左端面 立式铣床 X51 高速钢套式面铣刀,游标卡尺,专用夹具 3 半精铣换挡叉后端面 立式铣床 X51 高速钢套式面铣刀,游标卡尺,专用夹具 4 粗铣、半精铣操纵槽、去槽口尖 角 卧式铣床 专用夹具 5 粗扩.精扩铰 20.5 孔.倒角 四面组合转床 扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规 6 半精铣叉下端面,钻 M10 螺纹孔 立式铣床 X51 7 校正叉脚 钳工台 手锤 8 粗铣叉脚两端面 卧式双面铣床 三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具 9 铣叉爪口内侧面 立式铣床 X51 铣刀、游标卡尺、专用夹具 10 半精铣叉脚两端面 卧式双面铣床 三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具 11 去毛刺 钳工台 平锉 12 中检 塞规、百分表、卡尺等 13 热处理 叉脚两端面局部淬火、低温回火 淬火机等 14 校正叉脚 钳工台 平锉 15 清洗 清洗机 16 终检 塞规、百分表、卡尺等 标 记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 设 计(日 期) 2009.06.23 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 题 目 : 变 速 器 换 挡 叉 零 件 的 机 械 加 工 工 艺 规 程 及 工 艺 装 备 设 计 班 级 : 机 电 06-3 班 姓 名 : 刘 伟 指 导 教 师 : 岳 立 新 完 成 日 期 : 2009 年 7 月 1 日 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 I 一、设计题目 变速器换挡叉 14.2mm 槽铣床专用夹具设计 二、原始资料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 图 ( 草 图 ) 1 张 (2) 生 产 类 型 : 5000 件 /年 三、上交材料 (1) 被 加 工 工 件 的 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) 与 所 设 计 夹 具 对 应 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 张 (4) 夹 具 装 配 图 1 张 (5) 夹 具 体 零 件 图 1 张 (6) 课 程 设 计 说 明 书 (5000 字 左 右 ) 1 份 四、进度安排(参考) (1) 熟 悉 零 件 ,画 零 件 图 2 天 (2) 选 择 工 艺 方 案 ,确 定 工 艺 路 线 ,填 写 工 艺 过 程 综 合 卡 片 5 天 (3) 工 艺 装 备 设 计 (画 夹 具 装 配 图 及 夹 具 体 图 ) 9 天 (4) 编 写 说 明 书 3 天 (5) 准 备 及 答 辩 2 天 五、指导教师评语 成 绩: 指导教师 日 期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 II 摘 要 本 次 课 程 设 计 的 题 目 是 变 速 器 换 挡 叉 14.2mm 槽 专 用 铣 床 夹 具 设 计 , 通 过 此 次 设 计 , 使 课 本 上 学 到 的 理 论 知 识 在 这 次 课 程 设 计 中 得 到 实 践 , 机 械 制 造 基 础 课 本 上 学 到 的 知 识 , 诸 如 , 定 位 误 差 的 计 算 , 机 床 类 型 的 选 择 , 加 工 方 式 的 选 择 , 夹 具 体 设 计 应 注 意 的 问 题 等 , 在 这 次 课 程 设 计 中 都 得 到 了 应 用 , 增 加 了 自 己 理 论 联 系 实 际 的 能 力 : 1 运 用 所 学 基 本 理 论 知 识 , 正 确 解 决 了 工 件 在 加 工 时 的 定 位 和 夹 紧 问 题 , 选 择 合 理 的 方 案 , 进 行 必 要 的 计 算 , 根 据 题 意 设 计 出 符 合 要 求 的 低 成 本 夹 具 。 2 收 集 有 关 资 料 , 掌 握 正 确 的 夹 具 设 计 思 想 、 方 法 和 手 段 , 学 会 了 正 确 使 用 有 关 手 册 及 其 它 技 术 资 料 。 3 分 析 研 究 结 构 工 艺 性 问 题 , 提 高 结 构 设 计 能 力 。 4 进 一 步 了 解 了 有 关 机 床 、 刀 具 和 量 具 等 的 工 装 知 识 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 III Abstract of The topic curriculum design is 14.2mm Transmission shiftfork slot machine dedicated fixture design, through the design,so that school textbooks to the theory of knowledge in the curriculum design has been the practice, machine-building based on the knowledge learned from textbooks, such as positioning error of calculation, the choice of machine tool types, processing methods of selection, specific folder design should be noted, in the course design has been applied both to increase their ability to integrate theory with practice: 1. Learned to use the basic theory of knowledge, the correct solution in the processing of the workpiece positioning and clamping at the time of the issue, select a reasonable proposal, to carry out the necessary calculations, based on questions intended to design a fixture to meet the requirements of the low-cost. 2. To gather relevant information, to master the correct fixture design ideas, ways and means to learn the correct use of the manuals and other technical information. 3. Analysis of the structure of the issue of technology to enhance the capacity of the structural design. 4. A better understanding of the machine tools, cutting tools and measuring tools such as knowledge 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 IV 目 录 1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 .1 1.1 零 件 的 用 途 1 1.2 换 挡 叉 的 技 术 要 求 .1 2 变 速 器 换 挡 叉 毛 坯 的 选 择 .1 2.1. 确 定 换 挡 叉 的 生 产 类 型 1 2.2 确 定 毛 坯 , 绘 制 毛 坯 简 图 2 2.2.1 选 择 毛 坯 .2 2.2.2.确 定 机 械 加 工 余 量 , 毛 坯 尺 寸 和 公 差 的 前 提 条 件 2 2.2.3 确 定 机 械 加 工 余 量 3 2.2.4 确 定 毛 坯 尺 寸 公 差 3 2.3 绘 制 换 挡 叉 铸 造 毛 坯 简 图 4 3 变 速 器 换 挡 叉 机 械 加 工 工 艺 过 程 制 定 .5 3.1 工 艺 基 准 的 选 择 5 3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定 .6 3.3 加 工 阶 段 的 划 分 7 3.4 工 序 的 集 中 与 分 散 .8 3.5 工 序 顺 序 的 安 排 8 3.6 确 定 工 艺 路 线 9 3.7 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 的 确 定 10 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 V 3.8 切 削 用 量 的 计 算 11 3.9 时 间 定 额 的 计 算 12 3.9.1 辅 助 时 间 tf 的 计 算 13 3.9.2 其 他 时 间 的 计 算 .13 4 铣 床 夹 具 设 计 13 5 课 程 设 计 体 会 14 6 参 考 文 献 16 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1 1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 1.1 零 件 的 用 途 该 零 件 用 M101 螺 钉 通 过 15.81F8 孔 连 接 于 换 挡 轴 上 , 操 纵 杆 下 端 球 头 插 入 14.2mm 的 半 圆 槽 内 , 通 过 拨 动 使 它 套 在 轴 上 左 右 滑 动 。 此 时 , 卡 入 双 联 齿 轮 退 刀 槽 中 的 51mm 叉 口 利 用 两 端 面 拨 动 齿 轮 改 变 位 置 , 达 到 变 速 的 目 的 。 换 挡 叉 通 过 上 方 的 14.2mm 的 半 圆 槽 与 操 纵 杆 相 连 , 下 方 的 51mm 叉 口 用 于 与 所 控 制 齿 轮 所 在 的 轴 接 触 , 通 过 上 方 的 力 拨 动 下 方 的 齿 轮 变 速 达 到 变 速 的 目 的 。 。 1.2 换 挡 叉 的 技 术 要 求 加 工 表 面 m 尺 寸 及 偏 差 公 差 及 精 度 等 级 m 表 面 粗 糙 度 Ra形 位 公 差 叉 脚 两 侧 面 9.501.IT12 6.3 0.15 A 拔 叉 脚 两 端 面 96.8 IT12 6.3 拔 叉 脚 内 表 面 1.0IT12 6.3 拔 叉 头 孔 20.5 IT12 6.3 拔 叉 下 方 端 面 10.3 IT13 6.3 槽 内 侧 面 4IT12 12.5 2 变 速 器 换 挡 叉 毛 坯 的 选 择 2.1. 确 定 换 挡 叉 的 生 产 类 型 零 件 的 机 械 加 工 工 艺 规 程 与 采 用 的 生 产 类 型 密 切 相 关 。 生 产 类 型 是 指 企 业 ( 或 车 间 、 工 段 、 班 组 、 工 作 地 ) 生 产 专 业 化 程 度 的 分 类 。 一 般 分 为 大 量 生 产 、 成 批 生 产 和 单 件 生 产 三 种 类 型 。 不 同 的 生 产 类 型 , 零 件 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2 的 加 工 工 艺 是 不 同 的 。 生 产 类 型 主 要 与 零 件 的 年 生 产 量 有 关 。 N=Qn(1+a)(1+b) (2.1) 式 中 N-零 件 年 生 产 量 ( 件 /年 ) Q-产 品 年 生 产 量 ( 台 /年 ) n-每 台 产 品 所 含 零 件 数 ( 件 /年 ) a-该 零 件 的 备 品 百 分 率 ( %) b-该 零 件 的 废 品 百 分 率 ( %) 已 知 该 零 件 的 年 生 产 量 为 8000 台 /年 ; n=1 件 /台 ; 结 合 生 产 实 际 , 备 品 率 a 和 废 品 率 b 分 别 为 3%和 0.5%。 N=80001( 1+3%) (1+0.5%)件 换 挡 叉 重 量 2 千 克 , 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 ( 以 下 简 称 设 计 指 南 ) 表 2-1 查 得 , 变 速 器 换 挡 叉 属 轻 型 零 件 , 该 换 挡 叉 生 产 类 型 为 大 批 量 生 产 。 2.2 确 定 毛 坯 , 绘 制 毛 坯 简 图 2.2.1 选 择 毛 坯 该 零 件 材 料 为 35 号 钢 , 考 虑 该 工 件 在 工 作 过 程 中 则 经 常 承 受 交 变 载 荷 及 冲 击 载 荷 , 因 此 应 该 选 用 锻 件 , 以 使 金 属 纤 维 尽 量 不 被 切 断 , 保 证 工 件 可 靠 。 由 于 工 件 年 产 量 8281 件 , 属 大 批 量 生 产 , 而 且 零 件 的 轮 廓 尺 寸 不 大 , 故 采 用 模 锻 成 形 。 从 而 也 提 高 了 生 产 效 率 , 保 证 了 加 工 精 度 。 2.2.2.确 定 机 械 加 工 余 量 , 毛 坯 尺 寸 和 公 差 的 前 提 条 件 要 确 定 毛 坯 尺 寸 和 机 械 加 工 余 量 , 应 先 确 定 如 下 各 项 因 素 锻 件 的 公 差 等 级 由 该 零 件 的 功 用 和 技 术 要 求 , 确 定 其 锻 件 公 差 等 级 为 普 通 级 。 锻 件 质 量 根 据 零 件 的 成 品 质 量 2kg, 估 算 为 =2.5kg。fmfm 锻 件 形 状 复 杂 系 数 S S= = ( 2.2)/fn/flbh 式 中 l-零 件 的 长 度 b-零 件 的 宽 度 h-零 件 的 高 度 -零 件 材 料 的 密 度 -n 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3 -零 件 包 络 体 质 量 由 已 知 条 件 得 形 状 复 杂 系 数 为 S=2.5/13676687.810-6 0.46 由 于 0.46 介 于 0.32 和 0.63 之 间 , 故 该 换 挡 叉 的 形 状 复 杂 系 数 属 S2 级 。 锻 件 材 质 系 数 M 由 于 该 零 件 材 料 为 35 号 钢 , 是 碳 的 质 量 分 数 小 于 0.65%的 碳 素 钢 , 故 该 锻 件 的 材 质 系 数 属 M1 级 。 零 件 的 表 面 粗 糙 度 该 零 件 的 加 工 表 面 的 粗 糙 度 Ra 均 大 于 1.6 m。 锻 件 分 模 线 形 状 选 择 零 件 长 度 方 向 对 称 平 面 为 分 模 面 , 属 平 直 分 模 线 。 2.2.3 确 定 机 械 加 工 余 量 根 据 锻 件 的 质 量 、 零 件 表 面 粗 糙 度 、 形 状 复 杂 系 数 查 设 计 指 南 表 5-9, 由 此 查 得 单 边 余 量 在 厚 度 方 向 为 1.72.2mm, 长 度 方 向 为 1.72.2mm, 宽 度 方 向 也 为 1.72.2mm, 换 挡 叉 头 中 心 孔 的 单 面 余 量 查 设 计 指 南 表 5-10 查 得 为 2.0mm。 2.2.4 确 定 毛 坯 尺 寸 公 差 毛 坯 尺 寸 公 差 根 据 锻 件 质 量 , 材 质 系 数 , 形 状 复 杂 系 数 从 设 计 指 南 表 5-6、 表 5-7 中 查 得 。 本 零 件 的 毛 坯 尺 寸 允 许 偏 差 及 机 械 加 工 余 量 见 表 2-1。 表 2-1 变 速 器 换 挡 叉 毛 坯 尺 寸 公 差 及 加 工 余 量 零 件 尺 寸 ( mm) 毛 坯 尺 寸 公 差 ( mm) 机 械 加 工 余 量 ( mm) 实 际 取 值 ( mm) 宽 度 51 1.507 1.72.2 2 长 度 10.3 .26 1.72.2 2 宽 度 9.65 4.10 1.72.2 2 厚 度 5.9 6.4 1.72.2 2 厚 度 14.2 .10 1.72.2 2 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4 厚 度 56 1.507 1.72.2 2 高 度 12.7 .26 1.72.2 2 孔 径 15.8 4.10 2 2 宽 度 R10.5 .26 1.72.2 2 长 度 R105 1.507 1.72.2 2 宽 度 25.5 .26 1.72.2 2 2.3 绘 制 换 挡 叉 铸 造 毛 坯 简 图 由 表 2-1 所 得 结 果 , 绘 制 毛 坯 简 图 如 图 2-1 所 示 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5 图 2-1 3 变 速 器 换 挡 叉 机 械 加 工 工 艺 过 程 制 定 3.1 工 艺 基 准 的 选 择 基 面 的 选 择 是 工 艺 规 程 设 计 中 的 重 要 工 作 之 一 , 基 面 选 择 得 正 确 , 合 理 , 可 以 保 证 加 工 质 量 , 提 高 生 产 效 率 , 否 则 , 就 会 使 加 工 工 艺 过 程 问 题 百 出 , 严 重 的 还 会 造 成 零 件 大 批 报 废 , 使 生 产 无 法 进 行 。 定 位 基 准 有 粗 基 准 和 精 基 准 之 分 , 通 常 先 确 定 精 基 准 , 再 确 定 粗 基 准 。 精 基 准 的 选 择 选 择 精 基 准 时 应 遵 循 下 列 原 则 : 基 准 重 合 原 则 ; 基 准 统 一 原 则 ; 自 为 基 准 原 则 ; 互 为 基 准 原 则 ; 便 于 装 夹 原 则 。 选 择 操 纵 槽 和 叉 轴 孔 15.8 孔 作 为 精 基 准 , 零 件 上 的 很 多 表 面 都 可 以 以 它 们 作 为 基 准 , 即 遵 循 了 “基 准 统 一 ”原 则 。 操 纵 槽 作 为 精 基 准 , 并 且 该 换 挡 叉 轴 向 方 向 上 的 尺 寸 多 以 该 端 面 作 为 设 计 基 准 , 遵 循 了 “基 准 重 合 ”原 则 。 叉 轴 孔 15.8 的 轴 线 是 设 计 基 准 , 作 为 精 基 准 可 以 加 工 换 挡 叉 脚 两 内 侧 面 和 外 圆 面 , 遵 循 了 “基 准 重 合 ”原 则 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 6 粗 基 准 的 选 择 选 择 粗 基 准 时 应 遵 循 下 列 原 则 : 余 量 均 匀 原 则 ; 保 证 加 工 表 面 位 置 正 确 的 原 则 ; 粗 基 准 只 能 有 效 使 用 一 次 的 原 则 ; 粗 基 准 平 整 光 洁 定 位 可 靠 的 原 则 。 选 择 换 挡 叉 脚 内 圆 面 和 操 纵 头 左 端 面 为 粗 基 准 , 可 以 为 后 续 工 序 准 备 好 精 基 准 。 3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定 见 表 3-1 表 3-1 变 速 器 换 挡 叉 零 件 各 表 面 加 工 方 案 加 工 表 面 尺 寸 精 度 等 级 表 面 粗 糙 度 Ra/mm 加 工 方 案 备 注 叉 轴 孔 mm15.8IT8 3.2 钻 -粗 铰-精 铰 孔 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 换 挡 叉 头 外 圆 面 IT11 12.5 粗 车 外 圆 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 纵 头 两 侧 面 IT13 6.3 粗 铣 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 换 挡 叉 头 下 端 凸 台 面 IT16 12.5 粗 铣 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 外 圆 面 R10.5 IT15 6.3 粗 车 外 圆 面 加 工 方 案 的 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 内 圆 面 R105 IT13 6.3 粗 铣 孔 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 换 挡 叉 脚 内 侧 面 IT10 6.3 粗 铣 -半 精 铣 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 换 挡 叉 脚 前 后 端 面 IT12 6.3 粗 铣 -半 精 铣 -磨 削 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 纵 槽 IT10 12.5 粗 铣 -半 精 铣 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 内 螺 纹 孔 IT13 12.5 钻 孔 -攻 螺 纹 螺 纹 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 纵 头 右 端 面 IT13 12.5 粗 铣 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 3.3 加 工 阶 段 的 划 分 该 换 挡 叉 可 将 加 工 阶 段 划 分 为 粗 加 工 , 半 精 加 工 和 精 加 工 3 个 阶 段 。 粗 加 工 阶 段 : 将 精 基 准 ( 操 纵 槽 和 叉 轴 孔 ) 准 备 好 , 使 后 续 工 序 都 可 以 采 用 精 基 准 定 位 加 工 , 保 证 其 他 加 工 表 面 的 精 度 要 求 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8 粗 铣 操 纵 头 右 端 面 , 换 挡 叉 脚 内 表 面 , 换 挡 叉 脚 两 端 面 , 操 纵 头 侧 面 和 换 挡 叉 凸 台 面 。 粗 车 外 圆 面 。 半 精 加 工 阶 段 : 完 成 换 挡 叉 脚 两 端 面 , 换 挡 叉 脚 内 侧 面 的 精 铣 加 工 和 螺 纹 孔 9mm 的 钻 , 攻 螺 纹 的 加 工 。 精 加 工 阶 段 : 进 行 换 挡 叉 脚 两 端 面 的 磨 削 加 工 。 3.4 工 序 的 集 中 与 分 散 该 换 挡 叉 的 生 产 类 型 为 大 批 生 产 , 因 此 选 用 工 序 集 中 原 则 安 排 换 挡 叉 的 加 工 工 序 。 采 用 高 效 专 用 设 备 及 工 艺 装 备 , 以 提 高 生 产 率 , 工 序 装 夹 的 次 数 少 , 易 于 保 证 表 面 间 位 置 精 度 , 还 能 减 少 工 序 间 运 输 量 , 缩 短 生 产 周 期 。 3.5 工 序 顺 序 的 安 排 机 械 加 工 工 序 的 安 排 遵 循 “基 面 先 行 ”原 则 , 先 加 工 精 基 准 -操 纵 槽 和 叉 轴 孔 。 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 则 , 先 进 行 粗 加 工 工 序 , 后 安 排 精 加 工 工 序 。 遵 循 “先 主 后 次 ”原 则 , 先 加 工 主 要 表 面 -操 纵 槽 , 叉 轴 孔 和 换 挡 叉 脚 两 端 面 , 后 加 工 次 要 表 面 -操 纵 头 两 侧 面 和 外 圆 面 等 。 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 则 , 先 加 工 各 平 面 , 最 后 进 行 螺 纹 孔 的 加 工 。 热 处 理 工 序 的 安 排 模 锻 成 型 后 切 边 , 进 行 调 质 , 可 使 零 件 的 综 合 力 学 性 能 好 , 换 挡 叉 脚 两 端 面 在 精 加 工 之 前 进 行 局 部 高 频 淬 火 , 提 高 其 耐 磨 性 和 在 工 作 中 承 受 冲 击 载 荷 的 能 力 。 辅 助 工 序 的 安 排 粗 加 工 换 挡 叉 脚 两 端 面 和 热 处 理 后 , 安 排 校 直 工 序 。 半 精 加 工 后 , 安 排 去 毛 刺 和 中 间 检 验 工 序 。 精 加 工 后 , 安 排 去 毛 刺 , 清 洗 和 终 检 工 序 。 综 上 所 述 , 该 换 挡 叉 工 序 的 安 排 顺 序 为 : 基 准 加 工 -主 要 表 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 9 面 粗 加 工 及 一 些 余 量 大 的 表 面 加 工 -主 要 表 面 半 精 加 工 及 次 要 表 面 加 工 -热 处 理 -主 要 表 面 精 加 工 3.6 确 定 工 艺 路 线 换 挡 叉 的 工 艺 路 线 , 机 床 设 备 及 工 艺 装 备 见 表 3-2。 表 3-2 换 挡 叉 工 艺 路 线 及 设 备 , 工 装 的 选 用 工 序 号 工 序 名 称 机 床 设 备 刀 具 量 具 1 粗 铣 换 挡 叉 头 前 后 两 端 面 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 游 标 卡 尺 2 粗 铣 换 挡 叉 左 端 面 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 游 标 卡 尺 3 半 精 铣 换 挡 叉 后 端 面 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 游 标 卡 尺 4 粗 铣 、 半 精 铣 操 纵 槽 、 去 槽 口 尖 角 立 式 铣 床 X51 三 面 刃 铣 刀 、 平 锉 游 标 卡 尺 5 粗 扩 .精 扩 铰 20.5 孔 .倒 角 四 面 组 合 转 床 扩 孔 钻 、 铰 刀 、 卡 尺 、 塞 规 6 半 精 铣 叉 下 端 面 , 钻 M10 螺 纹 孔 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 麻 花 钻 , 丝 锥 内 径 千 分 尺 尺 7 校 正 叉 脚 钳 工 台 手 锤 8 粗 铣 叉 脚 两 端 面 卧 式 双 面 铣 床 1 三 面 刃 铣 刀 游 标 卡 尺 9 铣 叉 爪 口 内 侧 面 立 式 铣 床 铣 刀 游 标 卡 尺 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 10 X51 10 半 精 铣 叉 脚 两 端 面 卧 式 双 面 铣 床 三 面 刃 铣 刀 游 标 卡 尺 11 去 毛 刺 钳 工 台 平 锉 内 径 千 分 尺 12 中 检 塞 规 、 百 分 表 、 卡 尺 13 热 处 理 淬 火 机 等 14 校 正 叉 脚 钳 工 台 手 锤 15 清 洗 清 洗 机 塞 规 , 百 分 表 , 卡 尺 等 16 终 检 塞 规 , 百 分 表 , 卡 尺 等 3.7 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 的 确 定 工 序 尺 寸 及 公 差 的 确 定 有 两 种 情 况 : 一 种 是 工 序 尺 寸 及 其 公 差 与 零 件 上 某 设 计 尺 寸 或 其 他 工 序 尺 寸 相 关 , 需 要 通 过 解 算 尺 寸 链 的 方 法 来 确 定 。 另 一 种 是 工 序 尺 寸 及 其 公 差 仅 与 工 序 余 量 有 关 , 如 加 工 过 程 中 不 存 在 基 准 转 换 的 情 况 。 此 时 , 可 按 如 下 方 法 确 定 个 工 序 尺 寸 和 公 差 : 确 定 该 加 工 表 面 的 总 余 量 , 再 根 据 加 工 路 线 确 定 各 工 序 的 基 本 余 量 , 并 核 对 第 一 道 工 序 的 加 工 余 量 是 否 合 理 。 自 终 加 工 工 序 起 , 即 从 设 计 尺 寸 开 始 , 至 第 一 道 工 序 , 逐 次 加 上 ( 对 被 包 容 面 ) 或 减 去 ( 对 包 容 面 ) 个 工 序 的 基 本 余 量 , 便 可 得 到 各 工 序 的 基 本 工 序 尺 寸 。 除 终 加 工 工 序 外 , 根 据 各 工 序 的 加 工 方 法 及 其 经 济 加 工 精 度 , 确 定 其 工 序 公 差 和 表 面 粗 糙 度 。 按 “入 体 原 则 ”以 单 向 偏 差 方 式 标 注 工 序 尺 寸 , 并 可 作 适 当 调 整 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 11 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 的 计 算 : 根 据 课 程 设 计 要 求 , 这 里 只 作 工 序 4 加 工 余 量 和 工 序 尺 寸 公 差 的 确 定 。 工 序 4粗 铣 , 半 精 铣 操 纵 槽 , 去 槽 口 尖 角 查 简 明 手 册 表 1-22 半 精 铣 工 步 工 序 余 量 为 1mm, 已 知 工 序 公 差 IT10( +0.1) , 工 序 尺 寸 为 14.2mm, 根 据 入 体 原 则 , 则 半 精 铣 工 步 的 工 序 尺 寸 和 偏 差 为 14.2 。0. 已 知 毛 坯 总 余 量 3.6mm, 所 以 粗 铣 工 步 的 工 序 余 量 为 3.6- 1=2.6mm。 由 设 计 指 南 表 5-29 得 粗 铣 工 步 的 工 序 公 差 为 IT11( +0.11) , 则 粗 铣 工 步 的 工 序 基 本 尺 寸 为 14.2-1=13.2mm, 工 序 尺 寸 和 公 差 为 13.2 。0.1 毛 坯 槽 总 余 量 为 3.6mm, 公 差 为 , 基 本 尺 寸 为 13.2-1.26 2.6=10.6mm, 尺 寸 和 偏 差 为 10.6 。. 工 序 2 的 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 见 表 3-4 表 3-3 工 序 2 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 表 工 序 名 称 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 基 本 尺 寸 工 序 尺 寸 和 公 差 半 精 铣 操 纵 槽 1 IT10( +0.1 ) 14.2 14.2 0. 粗 铣 操 纵 槽 2.6 IT11( +0.1 1) 13.2 13.2 0.1 毛 坯 槽 3.6 .26 10.6 10.6 .2 3.8 切 削 用 量 的 计 算 根 据 课 程 设 计 要 求 , 只 作 第 4 工 序 的 切 削 用 量 确 定 方 法 工 序 4粗 铣 , 半 精 铣 操 纵 槽 , 去 槽 口 尖 角 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 12 背 吃 刀 量 的 确 定 半 精 铣 工 步 的 背 吃 刀 量 ap=0.5mm 粗 铣 工 步 的 背 吃 刀 量 ap=1.3mm 进 给 量 的 确 定 粗 铣 工 步 的 进 给 量 , 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 5-19, 按 背 吃 刀 量 30mm, 机 床 动 力 5 10kw, 零 件 夹 具 刚 度 中 等: 的 条 件 , fz=0.080.1mm/z,选 取 fz=0.1mm/z。 切 削 速 度 的 计 算 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 5-20,按 照 d/z=200/12,查 得 v=268m/min, 由 公 式 ( 3-1) 可 求 得 该 工 步 铣 刀 转 速 n=426.75r/min, 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 4- 15 所 列 X51 型 立 式 铣 床 的 主 轴 转 速 , 取 转 速 n=490r/min。 再 将 此 转 速 代 入 公 式 ( 3-1) , 可 求 的 该 工 步 的 实 际 切 削 速 度 :/04920/137.2/ivd 半 精 铣 工 步 的 进 给 量 , 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 5-19, 按 背 吃 刀 量 30mm, 机 床 动 力 510kw, 零 件 夹 具 刚 度 中 等 的 条 件 , fz=0.080.1mm/z,选 取 fz=0.1mm/z, 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 5-20,按 照 d/z=200/12,查 得 v=268m/min, 由 公 式 ( 3-1) 可 求 得 该 工 步 铣 刀 转 速 n=426.75r/min, 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 4-15 所 列 X51 型 立 式 铣 床 的 主 轴 转 速 , 取 转 速 n=490r/min。 再 将 此 转 速 代 入 公 式 ( 3-1) , 可 求 的 该 工 步 的 实 际 切 削 速 度 :/120/7.2/invd 3.9 时 间 定 额 的 计 算 工 序 4粗 铣 ,
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变速器
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产品型号 零件图号 铣 机械加工工序卡片 产品名称 换挡叉 零件名称 换挡叉 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 4 铣 35 钢 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工序工时 (分) 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助 1 粗铣操纵槽 专用夹具 490 307.72 0.1 1.3 1 2 半精铣操纵槽 专用夹具 490 307.72 0.1 0.5 1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 产品型号 零件图号辽宁工程技术 大学 机械加工工艺过程卡片 产品名称 换挡叉 零件名称 换挡叉 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 35 钢 毛 坯 种 类 锻件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 备 注 工 时 工 序 号 工序名称 工序内容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 准终 单件 1 粗铣换挡叉头前后两端面 粗铣两端面至 61.5~59.3mm,Ra12.5 立式铣床 X51 高速钢套式面铣刀,游标卡尺,专用夹具 2 粗铣换挡叉左端面 立式铣床 X51 高速钢套式面铣刀,游标卡尺,专用夹具 3 半精铣换挡叉后端面 立式铣床 X51 高速钢套式面铣刀,游标卡尺,专用夹具 4 粗铣、半精铣操纵槽、去槽口尖 角 卧式铣床 专用夹具 5 粗扩.精扩铰 φ20.5 孔.倒角 四面组合转床 扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规 6 半精铣叉下端面,钻 M10 螺纹孔 立式铣床 X51 7 校正叉脚 钳工台 手锤 8 粗铣叉脚两端面 卧式双面铣床 三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具 9 铣叉爪口内侧面 立式铣床 X51 铣刀、游标卡尺、专用夹具 10 半精铣叉脚两端面 卧式双面铣床 三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具 11 去毛刺 钳工台 平锉 12 中检 塞规、百分表、卡尺等 13 热处理 叉脚两端面局部淬火、低温回火 淬火机等 14 校正叉脚 钳工台 平锉 15 清洗 清洗机 16 终检 塞规、百分表、卡尺等 标 记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 设 计(日 期) 2009.06.23 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 题 目 : 变 速 器 换 挡 叉 零 件 的 机 械 加 工 工 艺 规 程 及 工 艺 装 备 设 计 班 级 : 机 电 06-3 班 姓 名 : 刘 伟 指 导 教 师 : 岳 立 新 完 成 日 期 : 2009 年 7 月 1 日 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 I 一、设计题目 变速器换挡叉 14.2mm 槽铣床专用夹具设计 二、原始资料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 图 ( 草 图 ) 1 张 (2) 生 产 类 型 : 5000 件 /年 三、上交材料 (1) 被 加 工 工 件 的 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) 与 所 设 计 夹 具 对 应 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 张 (4) 夹 具 装 配 图 1 张 (5) 夹 具 体 零 件 图 1 张 (6) 课 程 设 计 说 明 书 (5000 字 左 右 ) 1 份 四、进度安排(参考) (1) 熟 悉 零 件 ,画 零 件 图 2 天 (2) 选 择 工 艺 方 案 ,确 定 工 艺 路 线 ,填 写 工 艺 过 程 综 合 卡 片 5 天 (3) 工 艺 装 备 设 计 (画 夹 具 装 配 图 及 夹 具 体 图 ) 9 天 (4) 编 写 说 明 书 3 天 (5) 准 备 及 答 辩 2 天 五、指导教师评语 成 绩: 指导教师 日 期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 II 摘 要 本 次 课 程 设 计 的 题 目 是 变 速 器 换 挡 叉 14.2mm 槽 专 用 铣 床 夹 具 设 计 , 通 过 此 次 设 计 , 使 课 本 上 学 到 的 理 论 知 识 在 这 次 课 程 设 计 中 得 到 实 践 , 机 械 制 造 基 础 课 本 上 学 到 的 知 识 , 诸 如 , 定 位 误 差 的 计 算 , 机 床 类 型 的 选 择 , 加 工 方 式 的 选 择 , 夹 具 体 设 计 应 注 意 的 问 题 等 , 在 这 次 课 程 设 计 中 都 得 到 了 应 用 , 增 加 了 自 己 理 论 联 系 实 际 的 能 力 : 1. 运 用 所 学 基 本 理 论 知 识 , 正 确 解 决 了 工 件 在 加 工 时 的 定 位 和 夹 紧 问 题 , 选 择 合 理 的 方 案 , 进 行 必 要 的 计 算 , 根 据 题 意 设 计 出 符 合 要 求 的 低 成 本 夹 具 。 2. 收 集 有 关 资 料 , 掌 握 正 确 的 夹 具 设 计 思 想 、 方 法 和 手 段 , 学 会 了 正 确 使 用 有 关 手 册 及 其 它 技 术 资 料 。 3. 分 析 研 究 结 构 工 艺 性 问 题 , 提 高 结 构 设 计 能 力 。 4. 进 一 步 了 解 了 有 关 机 床 、 刀 具 和 量 具 等 的 工 装 知 识 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 III Abstract of The topic curriculum design is 14.2mm Transmission shiftfork slot machine dedicated fixture design, through the design,so that school textbooks to the theory of knowledge in the curriculum design has been the practice, machine-building based on the knowledge learned from textbooks, such as positioning error of calculation, the choice of machine tool types, processing methods of selection, specific folder design should be noted, in the course design has been applied both to increase their ability to integrate theory with practice: 1. Learned to use the basic theory of knowledge, the correct solution in the processing of the workpiece positioning and clamping at the time of the issue, select a reasonable proposal, to carry out the necessary calculations, based on questions intended to design a fixture to meet the requirements of the low-cost. 2. To gather relevant information, to master the correct fixture design ideas, ways and means to learn the correct use of the manuals and other technical information. 3. Analysis of the structure of the issue of technology to enhance the capacity of the structural design. 4. A better understanding of the machine tools, cutting tools and measuring tools such as knowledge 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 IV 目 录 1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 .1 1.1 零 件 的 用 途 1 1.2 换 挡 叉 的 技 术 要 求 .1 2 变 速 器 换 挡 叉 毛 坯 的 选 择 .1 2.1. 确 定 换 挡 叉 的 生 产 类 型 1 2.2 确 定 毛 坯 , 绘 制 毛 坯 简 图 2 2.2.1 选 择 毛 坯 .2 2.2.2.确 定 机 械 加 工 余 量 , 毛 坯 尺 寸 和 公 差 的 前 提 条 件 2 2.2.3 确 定 机 械 加 工 余 量 3 2.2.4 确 定 毛 坯 尺 寸 公 差 3 2.3 绘 制 换 挡 叉 铸 造 毛 坯 简 图 4 3 变 速 器 换 挡 叉 机 械 加 工 工 艺 过 程 制 定 .5 3.1 工 艺 基 准 的 选 择 5 3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定 .6 3.3 加 工 阶 段 的 划 分 7 3.4 工 序 的 集 中 与 分 散 .8 3.5 工 序 顺 序 的 安 排 8 3.6 确 定 工 艺 路 线 9 3.7 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 的 确 定 10 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 V 3.8 切 削 用 量 的 计 算 11 3.9 时 间 定 额 的 计 算 12 3.9.1 辅 助 时 间 tf 的 计 算 13 3.9.2 其 他 时 间 的 计 算 .13 4 铣 床 夹 具 设 计 13 5 课 程 设 计 体 会 14 6 参 考 文 献 16 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1 1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 1.1 零 件 的 用 途 该 零 件 用 M10×1 螺 钉 通 过 φ 15.81F8 孔 连 接 于 换 挡 轴 上 , 操 纵 杆 下 端 球 头 插 入 φ 14.2mm 的 半 圆 槽 内 , 通 过 拨 动 使 它 套 在 轴 上 左 右 滑 动 。 此 时 , 卡 入 双 联 齿 轮 退 刀 槽 中 的 51mm 叉 口 利 用 两 端 面 拨 动 齿 轮 改 变 位 置 , 达 到 变 速 的 目 的 。 换 挡 叉 通 过 上 方 的 φ 14.2mm 的 半 圆 槽 与 操 纵 杆 相 连 , 下 方 的 φ 51mm 叉 口 用 于 与 所 控 制 齿 轮 所 在 的 轴 接 触 , 通 过 上 方 的 力 拨 动 下 方 的 齿 轮 变 速 达 到 变 速 的 目 的 。 。 1.2 换 挡 叉 的 技 术 要 求 加 工 表 面 m 尺 寸 及 偏 差 公 差 及 精 度 等 级 mμ 表 面 粗 糙 度 Ra形 位 公 差 叉 脚 两 侧 面 9.501.IT12 6.3 ┴ 0.15 A 拔 叉 脚 两 端 面 96.8 IT12 6.3 拔 叉 脚 内 表 面 1.0IT12 6.3 拔 叉 头 孔 φ 20.5 IT12 6.3 拔 叉 下 方 端 面 10.3 IT13 6.3 槽 内 侧 面 4IT12 12.5 2 变 速 器 换 挡 叉 毛 坯 的 选 择 2.1. 确 定 换 挡 叉 的 生 产 类 型 零 件 的 机 械 加 工 工 艺 规 程 与 采 用 的 生 产 类 型 密 切 相 关 。 生 产 类 型 是 指 企 业 ( 或 车 间 、 工 段 、 班 组 、 工 作 地 ) 生 产 专 业 化 程 度 的 分 类 。 一 般 分 为 大 量 生 产 、 成 批 生 产 和 单 件 生 产 三 种 类 型 。 不 同 的 生 产 类 型 , 零 件 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2 的 加 工 工 艺 是 不 同 的 。 生 产 类 型 主 要 与 零 件 的 年 生 产 量 有 关 。 N=Qn(1+a)(1+b) (2.1) 式 中 N----零 件 年 生 产 量 ( 件 /年 ) Q----产 品 年 生 产 量 ( 台 /年 ) n----每 台 产 品 所 含 零 件 数 ( 件 /年 ) a----该 零 件 的 备 品 百 分 率 ( %) b----该 零 件 的 废 品 百 分 率 ( %) 已 知 该 零 件 的 年 生 产 量 为 8000 台 /年 ; n=1 件 /台 ; 结 合 生 产 实 际 , 备 品 率 a 和 废 品 率 b 分 别 为 3%和 0.5%。 N=8000×1×( 1+3%) ×(1+0.5%)件 换 挡 叉 重 量 2 千 克 , 由 《 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 》 ( 以 下 简 称 《 设 计 指 南 》 ) 表 2-1 查 得 , 变 速 器 换 挡 叉 属 轻 型 零 件 , 该 换 挡 叉 生 产 类 型 为 大 批 量 生 产 。 2.2 确 定 毛 坯 , 绘 制 毛 坯 简 图 2.2.1 选 择 毛 坯 该 零 件 材 料 为 35 号 钢 , 考 虑 该 工 件 在 工 作 过 程 中 则 经 常 承 受 交 变 载 荷 及 冲 击 载 荷 , 因 此 应 该 选 用 锻 件 , 以 使 金 属 纤 维 尽 量 不 被 切 断 , 保 证 工 件 可 靠 。 由 于 工 件 年 产 量 8281 件 , 属 大 批 量 生 产 , 而 且 零 件 的 轮 廓 尺 寸 不 大 , 故 采 用 模 锻 成 形 。 从 而 也 提 高 了 生 产 效 率 , 保 证 了 加 工 精 度 。 2.2.2.确 定 机 械 加 工 余 量 , 毛 坯 尺 寸 和 公 差 的 前 提 条 件 要 确 定 毛 坯 尺 寸 和 机 械 加 工 余 量 , 应 先 确 定 如 下 各 项 因 素 ⑴ 锻 件 的 公 差 等 级 由 该 零 件 的 功 用 和 技 术 要 求 , 确 定 其 锻 件 公 差 等 级 为 普 通 级 。 ⑵ 锻 件 质 量 根 据 零 件 的 成 品 质 量 2kg, 估 算 为 =2.5kg。fmfm ⑶ 锻 件 形 状 复 杂 系 数 S S= = ( 2.2)/fn/flbh 式 中 l----零 件 的 长 度 b----零 件 的 宽 度 h----零 件 的 高 度 ----零 件 材 料 的 密 度 --n 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3 --零 件 包 络 体 质 量 由 已 知 条 件 得 形 状 复 杂 系 数 为 S=2.5/136×76×68×7.8×10-6 0.46 由 于 0.46 介 于 0.32 和 0.63 之 间 , 故 该 换 挡 叉 的 形 状 复 杂 系 数 属 S2 级 。 ⑷ 锻 件 材 质 系 数 M 由 于 该 零 件 材 料 为 35 号 钢 , 是 碳 的 质 量 分 数 小 于 0.65%的 碳 素 钢 , 故 该 锻 件 的 材 质 系 数 属 M1 级 。 ⑸ 零 件 的 表 面 粗 糙 度 该 零 件 的 加 工 表 面 的 粗 糙 度 Ra 均 大 于 1.6μ m。 ⑹ 锻 件 分 模 线 形 状 选 择 零 件 长 度 方 向 对 称 平 面 为 分 模 面 , 属 平 直 分 模 线 。 2.2.3 确 定 机 械 加 工 余 量 根 据 锻 件 的 质 量 、 零 件 表 面 粗 糙 度 、 形 状 复 杂 系 数 查 《 设 计 指 南 》 表 5-9, 由 此 查 得 单 边 余 量 在 厚 度 方 向 为 1.7~2.2mm, 长 度 方 向 为 1.7~2.2mm, 宽 度 方 向 也 为 1.7~2.2mm, 换 挡 叉 头 中 心 孔 的 单 面 余 量 查 《 设 计 指 南 》 表 5-10 查 得 为 2.0mm。 2.2.4 确 定 毛 坯 尺 寸 公 差 毛 坯 尺 寸 公 差 根 据 锻 件 质 量 , 材 质 系 数 , 形 状 复 杂 系 数 从 《 设 计 指 南 》 表 5-6、 表 5-7 中 查 得 。 本 零 件 的 毛 坯 尺 寸 允 许 偏 差 及 机 械 加 工 余 量 见 表 2-1。 表 2-1 变 速 器 换 挡 叉 毛 坯 尺 寸 公 差 及 加 工 余 量 零 件 尺 寸 ( mm) 毛 坯 尺 寸 公 差 ( mm) 机 械 加 工 余 量 ( mm) 实 际 取 值 ( mm) 宽 度 51 1.507 1.7~2.2 2 长 度 10.3 .26 1.7~2.2 2 宽 度 9.65 4.10 1.7~2.2 2 厚 度 5.9 6.4 1.7~2.2 2 厚 度 14.2 .10 1.7~2.2 2 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4 厚 度 56 1.507 1.7~2.2 2 高 度 12.7 .26 1.7~2.2 2 孔 径 15.8 4.10 2 2 宽 度 R10.5 .26 1.7~2.2 2 长 度 R105 1.507 1.7~2.2 2 宽 度 25.5 .26 1.7~2.2 2 2.3 绘 制 换 挡 叉 铸 造 毛 坯 简 图 由 表 2-1 所 得 结 果 , 绘 制 毛 坯 简 图 如 图 2-1 所 示 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5 图 2-1 3 变 速 器 换 挡 叉 机 械 加 工 工 艺 过 程 制 定 3.1 工 艺 基 准 的 选 择 基 面 的 选 择 是 工 艺 规 程 设 计 中 的 重 要 工 作 之 一 , 基 面 选 择 得 正 确 , 合 理 , 可 以 保 证 加 工 质 量 , 提 高 生 产 效 率 , 否 则 , 就 会 使 加 工 工 艺 过 程 问 题 百 出 , 严 重 的 还 会 造 成 零 件 大 批 报 废 , 使 生 产 无 法 进 行 。 定 位 基 准 有 粗 基 准 和 精 基 准 之 分 , 通 常 先 确 定 精 基 准 , 再 确 定 粗 基 准 。 ⑴ 精 基 准 的 选 择 选 择 精 基 准 时 应 遵 循 下 列 原 则 : ① 基 准 重 合 原 则 ; ② 基 准 统 一 原 则 ; ③ 自 为 基 准 原 则 ; ④ 互 为 基 准 原 则 ; ⑤ 便 于 装 夹 原 则 。 选 择 操 纵 槽 和 叉 轴 孔 Φ 15.8 孔 作 为 精 基 准 , 零 件 上 的 很 多 表 面 都 可 以 以 它 们 作 为 基 准 , 即 遵 循 了 “基 准 统 一 ”原 则 。 操 纵 槽 作 为 精 基 准 , 并 且 该 换 挡 叉 轴 向 方 向 上 的 尺 寸 多 以 该 端 面 作 为 设 计 基 准 , 遵 循 了 “基 准 重 合 ”原 则 。 叉 轴 孔 Φ 15.8 的 轴 线 是 设 计 基 准 , 作 为 精 基 准 可 以 加 工 换 挡 叉 脚 两 内 侧 面 和 外 圆 面 , 遵 循 了 “基 准 重 合 ”原 则 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 6 ⑵ 粗 基 准 的 选 择 选 择 粗 基 准 时 应 遵 循 下 列 原 则 : ① 余 量 均 匀 原 则 ; ② 保 证 加 工 表 面 位 置 正 确 的 原 则 ; ③ 粗 基 准 只 能 有 效 使 用 一 次 的 原 则 ; ④ 粗 基 准 平 整 光 洁 定 位 可 靠 的 原 则 。 选 择 换 挡 叉 脚 内 圆 面 和 操 纵 头 左 端 面 为 粗 基 准 , 可 以 为 后 续 工 序 准 备 好 精 基 准 。 3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定 见 表 3-1 表 3-1 变 速 器 换 挡 叉 零 件 各 表 面 加 工 方 案 加 工 表 面 尺 寸 精 度 等 级 表 面 粗 糙 度 Ra/mm 加 工 方 案 备 注 叉 轴 孔 mm15.8IT8 3.2 钻 -粗 铰-精 铰 《 孔 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 换 挡 叉 头 外 圆 面 IT11 12.5 粗 车 《 外 圆 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 操 纵 头 两 侧 面 IT13 6.3 粗 铣 《 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 换 挡 叉 头 下 端 凸 台 面 IT16 12.5 粗 铣 《 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 外 圆 面 R10.5 IT15 6.3 粗 车 《 外 圆 面 加 工 方 案 的 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 内 圆 面 R105 IT13 6.3 粗 铣 《 孔 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 换 挡 叉 脚 内 侧 面 IT10 6.3 粗 铣 -半 精 铣 《 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 换 挡 叉 脚 前 后 端 面 IT12 6.3 粗 铣 -半 精 铣 -磨 削 《 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 操 纵 槽 IT10 12.5 粗 铣 -半 精 铣 《 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 内 螺 纹 孔 IT13 12.5 钻 孔 -攻 螺 纹 《 螺 纹 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 操 纵 头 右 端 面 IT13 12.5 粗 铣 《 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 》 3.3 加 工 阶 段 的 划 分 该 换 挡 叉 可 将 加 工 阶 段 划 分 为 粗 加 工 , 半 精 加 工 和 精 加 工 3 个 阶 段 。 ⑴ 粗 加 工 阶 段 : ① 将 精 基 准 ( 操 纵 槽 和 叉 轴 孔 ) 准 备 好 , 使 后 续 工 序 都 可 以 采 用 精 基 准 定 位 加 工 , 保 证 其 他 加 工 表 面 的 精 度 要 求 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8 ② 粗 铣 操 纵 头 右 端 面 , 换 挡 叉 脚 内 表 面 , 换 挡 叉 脚 两 端 面 , 操 纵 头 侧 面 和 换 挡 叉 凸 台 面 。 ③ 粗 车 外 圆 面 。 ⑵ 半 精 加 工 阶 段 : 完 成 换 挡 叉 脚 两 端 面 , 换 挡 叉 脚 内 侧 面 的 精 铣 加 工 和 螺 纹 孔 Φ 9mm 的 钻 , 攻 螺 纹 的 加 工 。 ⑶ 精 加 工 阶 段 : 进 行 换 挡 叉 脚 两 端 面 的 磨 削 加 工 。 3.4 工 序 的 集 中 与 分 散 该 换 挡 叉 的 生 产 类 型 为 大 批 生 产 , 因 此 选 用 工 序 集 中 原 则 安 排 换 挡 叉 的 加 工 工 序 。 采 用 高 效 专 用 设 备 及 工 艺 装 备 , 以 提 高 生 产 率 , 工 序 装 夹 的 次 数 少 , 易 于 保 证 表 面 间 位 置 精 度 , 还 能 减 少 工 序 间 运 输 量 , 缩 短 生 产 周 期 。 3.5 工 序 顺 序 的 安 排 ⑴ 机 械 加 工 工 序 的 安 排 ① 遵 循 “基 面 先 行 ”原 则 , 先 加 工 精 基 准 -操 纵 槽 和 叉 轴 孔 。 ② 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 则 , 先 进 行 粗 加 工 工 序 , 后 安 排 精 加 工 工 序 。 ③ 遵 循 “先 主 后 次 ”原 则 , 先 加 工 主 要 表 面 -操 纵 槽 , 叉 轴 孔 和 换 挡 叉 脚 两 端 面 , 后 加 工 次 要 表 面 -操 纵 头 两 侧 面 和 外 圆 面 等 。 ④ 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 则 , 先 加 工 各 平 面 , 最 后 进 行 螺 纹 孔 的 加 工 。 ⑵ 热 处 理 工 序 的 安 排 模 锻 成 型 后 切 边 , 进 行 调 质 , 可 使 零 件 的 综 合 力 学 性 能 好 , 换 挡 叉 脚 两 端 面 在 精 加 工 之 前 进 行 局 部 高 频 淬 火 , 提 高 其 耐 磨 性 和 在 工 作 中 承 受 冲 击 载 荷 的 能 力 。 ⑶ 辅 助 工 序 的 安 排 粗 加 工 换 挡 叉 脚 两 端 面 和 热 处 理 后 , 安 排 校 直 工 序 。 半 精 加 工 后 , 安 排 去 毛 刺 和 中 间 检 验 工 序 。 精 加 工 后 , 安 排 去 毛 刺 , 清 洗 和 终 检 工 序 。 综 上 所 述 , 该 换 挡 叉 工 序 的 安 排 顺 序 为 : 基 准 加 工 -主 要 表 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 9 面 粗 加 工 及 一 些 余 量 大 的 表 面 加 工 -主 要 表 面 半 精 加 工 及 次 要 表 面 加 工 -热 处 理 -主 要 表 面 精 加 工 3.6 确 定 工 艺 路 线 换 挡 叉 的 工 艺 路 线 , 机 床 设 备 及 工 艺 装 备 见 表 3-2。 表 3-2 换 挡 叉 工 艺 路 线 及 设 备 , 工 装 的 选 用 工 序 号 工 序 名 称 机 床 设 备 刀 具 量 具 1 粗 铣 换 挡 叉 头 前 后 两 端 面 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 游 标 卡 尺 2 粗 铣 换 挡 叉 左 端 面 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 游 标 卡 尺 3 半 精 铣 换 挡 叉 后 端 面 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 游 标 卡 尺 4 粗 铣 、 半 精 铣 操 纵 槽 、 去 槽 口 尖 角 立 式 铣 床 X51 三 面 刃 铣 刀 、 平 锉 游 标 卡 尺 5 粗 扩 .精 扩 铰 φ 20.5 孔 .倒 角 四 面 组 合 转 床 扩 孔 钻 、 铰 刀 、 卡 尺 、 塞 规 6 半 精 铣 叉 下 端 面 , 钻 M10 螺 纹 孔 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 麻 花 钻 , 丝 锥 内 径 千 分 尺 尺 7 校 正 叉 脚 钳 工 台 手 锤 8 粗 铣 叉 脚 两 端 面 卧 式 双 面 铣 床 1 三 面 刃 铣 刀 游 标 卡 尺 9 铣 叉 爪 口 内 侧 面 立 式 铣 床 铣 刀 游 标 卡 尺 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 10 X51 10 半 精 铣 叉 脚 两 端 面 卧 式 双 面 铣 床 三 面 刃 铣 刀 游 标 卡 尺 11 去 毛 刺 钳 工 台 平 锉 内 径 千 分 尺 12 中 检 塞 规 、 百 分 表 、 卡 尺 13 热 处 理 淬 火 机 等 14 校 正 叉 脚 钳 工 台 手 锤 15 清 洗 清 洗 机 塞 规 , 百 分 表 , 卡 尺 等 16 终 检 塞 规 , 百 分 表 , 卡 尺 等 3.7 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 的 确 定 工 序 尺 寸 及 公 差 的 确 定 有 两 种 情 况 : 一 种 是 工 序 尺 寸 及 其 公 差 与 零 件 上 某 设 计 尺 寸 或 其 他 工 序 尺 寸 相 关 , 需 要 通 过 解 算 尺 寸 链 的 方 法 来 确 定 。 另 一 种 是 工 序 尺 寸 及 其 公 差 仅 与 工 序 余 量 有 关 , 如 加 工 过 程 中 不 存 在 基 准 转 换 的 情 况 。 此 时 , 可 按 如 下 方 法 确 定 个 工 序 尺 寸 和 公 差 : ⑴ 确 定 该 加 工 表 面 的 总 余 量 , 再 根 据 加 工 路 线 确 定 各 工 序 的 基 本 余 量 , 并 核 对 第 一 道 工 序 的 加 工 余 量 是 否 合 理 。 ⑵ 自 终 加 工 工 序 起 , 即 从 设 计 尺 寸 开 始 , 至 第 一 道 工 序 , 逐 次 加 上 ( 对 被 包 容 面 ) 或 减 去 ( 对 包 容 面 ) 个 工 序 的 基 本 余 量 , 便 可 得 到 各 工 序 的 基 本 工 序 尺 寸 。 ⑶ 除 终 加 工 工 序 外 , 根 据 各 工 序 的 加 工 方 法 及 其 经 济 加 工 精 度 , 确 定 其 工 序 公 差 和 表 面 粗 糙 度 。 ⑷ 按 “入 体 原 则 ”以 单 向 偏 差 方 式 标 注 工 序 尺 寸 , 并 可 作 适 当 调 整 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 11 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 的 计 算 : 根 据 课 程 设 计 要 求 , 这 里 只 作 工 序 4 加 工 余 量 和 工 序 尺 寸 公 差 的 确 定 。 ⑵ 工 序 4—粗 铣 , 半 精 铣 操 纵 槽 , 去 槽 口 尖 角 查 《 简 明 手 册 》 表 1-22 半 精 铣 工 步 工 序 余 量 为 1mm, 已 知 工 序 公 差 IT10( +0.1) , 工 序 尺 寸 为 14.2mm, 根 据 入 体 原 则 , 则 半 精 铣 工 步 的 工 序 尺 寸 和 偏 差 为 14.2 。0. 已 知 毛 坯 总 余 量 3.6mm, 所 以 粗 铣 工 步 的 工 序 余 量 为 3.6- 1=2.6mm。 由 《 设 计 指 南 》 表 5-29 得 粗 铣 工 步 的 工 序 公 差 为 IT11( +0.11) , 则 粗 铣 工 步 的 工 序 基 本 尺 寸 为 14.2-1=13.2mm, 工 序 尺 寸 和 公 差 为 13.2 。0.1 毛 坯 槽 总 余 量 为 3.6mm, 公 差 为 , 基 本 尺 寸 为 13.2-1.26 2.6=10.6mm, 尺 寸 和 偏 差 为 10.6 。. 工 序 2 的 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 见 表 3-4 表 3-3 工 序 2 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 表 工 序 名 称 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 基 本 尺 寸 工 序 尺 寸 和 公 差 半 精 铣 操 纵 槽 1 IT10( +0.1 ) 14.2 14.2 0. 粗 铣 操 纵 槽 2.6 IT11( +0.1 1) 13.2 13.2 0.1 毛 坯 槽 3.6 .26 10.6 10.6 .2 3.8 切 削 用 量 的 计 算 根 据 课 程 设 计 要 求 , 只 作 第 4 工 序 的 切 削 用 量 确 定 方 法 工 序 4—粗 铣 , 半 精 铣 操 纵 槽 , 去 槽 口 尖 角 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 12 ① 背 吃 刀 量 的 确 定 半 精 铣 工 步 的 背 吃 刀 量 ap=0.5mm 粗 铣 工 步 的 背 吃 刀 量 ap=1.3mm ② 进 给 量 的 确 定 粗 铣 工 步 的 进 给 量 , 由 《 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 》 表 5-19, 按 背 吃 刀 量 30mm, 机 床 动 力 5 10kw, 零 件 夹 具 刚 度 中 等: 的 条 件 , fz=0.08~0.1mm/z,选 取 fz=0.1mm/z。 ③ 切 削 速 度 的 计 算 由 《 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 》 表 5-20,按 照 d/z=200/12,查 得 v=268m/min, 由 公 式 ( 3-1) 可 求 得 该 工 步 铣 刀 转 速 n=426.75r/min, 由 《 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 》 表 4- 15 所 列 X51 型 立 式 铣 床 的 主 轴 转 速 , 取 转 速 n=490r/min。 再 将 此 转 速 代 入 公 式 ( 3-1) , 可 求 的 该 工 步 的 实 际 切 削 速 度 :/04920/137.2/ivd 半 精 铣 工 步 的 进 给 量 , 由 《 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 》 表 5-19, 按 背 吃 刀 量 30mm, 机 床 动 力 5~10kw, 零 件 夹 具 刚 度 中 等 的 条 件 , fz=0.08~0.1mm/z,选 取 fz=0.1mm/z, 由 《 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 》 表 5-20,按 照 d/z=200/12,查 得 v=268m/min, 由 公 式 ( 3-1) 可 求 得 该 工 步 铣 刀 转 速 n=426.75r/min, 由 《 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 》 表 4-15 所 列 X51 型 立 式 铣 床 的 主 轴 转 速 , 取 转 速 n=490r/min。 再 将 此 转 速 代 入 公 式 ( 3-1) , 可 求 的 该 工 步 的 实 际 切 削 速 度 :/120/7.2/invd 3.9 时 间 定 额 的 计 算 工 序 4—粗 铣 ,
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