變速器換擋叉零件設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)變速器換擋叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及銃撥叉寬51面工序的專(zhuān)用夾具姓 名： 李冰學(xué) 號(hào)： 00000000班 級(jí):機(jī)電000指導(dǎo)教師：000000河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校2015年11月20日目錄第1章零件的分析1第2章工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)22.1 確定毛坯的的制造形式22.2 基準(zhǔn)的選擇22.3 制訂工藝路線(xiàn)32.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 52.5 確定切削用量及基本工時(shí) 6第3章專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)163.1、 銃撥叉寬51面的夾具設(shè)計(jì) 163.1.1 問(wèn)題的提出163.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇163.1.3 定位元件的設(shè)計(jì)163.1.4 切削力及夾緊

2、力計(jì)算 163.1.5 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 183.1.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 20第1章零件的分析從變速器換擋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？ 15.81mmi為中心的加工面這一組加工面包括：？20.5圓的左右端面，？15.81mmi以及對(duì)其倒角。2 .叉口處的加工面這一組加工面包括：銃叉口的2端面面，銃叉口內(nèi)側(cè)面，其中外端面和 15.81孔有 垂直度要求，這就要求我們要以 15.81內(nèi)孔定位加工這2端面，以保證端面和 15.81 孔的垂直度。圖1.1第2章工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的的制造形式零件材料

3、為35,零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)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，選用鍛造，鍛造精度為2級(jí),能保證鍛件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2 基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者， 還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)后面的精加工至關(guān)重要。從 零件圖上可以看出，變速器換擋叉較不規(guī)則，所以粗基準(zhǔn)不太容易選擇。為了保證 ?15.8mmi的位置精度的

4、要求，選擇叉口內(nèi)圓面和 20.5的右端面作為粗基準(zhǔn)，以保證 孔的軸心線(xiàn)與叉口的X、Y方向的位置要求以及？15.8mmi軸心線(xiàn)的垂直度，依照粗基準(zhǔn) 的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè) 不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn)）來(lái) 選取。工件被放在支撐板上，限制三個(gè)自由度；工件的大叉口內(nèi)表面緊靠在兩個(gè)支承釘?shù)?外圓柱面上，限制兩個(gè)自由度；小頭？ 15mmJL的端面緊靠在支承釘上，限制一個(gè)自由度， 實(shí)現(xiàn)完全定位。對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)， 應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專(zhuān)門(mén)

5、計(jì)算，此處不再重復(fù)。2.3 制訂工藝路線(xiàn)制訂工藝路線(xiàn)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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī) 床配以專(zhuān)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(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果， 以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)。2.4 5:鍛造。工序10:調(diào)質(zhì)處理工序15:銃20.5左端面工序20:銃20.5右端面及寬11的面工序25:鉆，擴(kuò)，錢(qián)15.81F8孔工序30:銃寬16.5的面工序35:鉆寬16.5的面上M10勺螺紋底孔 8.5,攻絲M10工序40:銃叉口的左右端面工序45:銃叉口寬51的面工序50:銃寬9.65的左

6、右端面工序55:銃寬14的槽工序60:清洗去毛刺工序65:驗(yàn)收工序70:入庫(kù)工序05:鍛造工序10:調(diào)質(zhì)處理工序15:銃20.5左端面工序20:銃20.5右端面及寬11的面工序25:銃寬16.5的面鉆，工序30:銃叉口的左右端面工序35:銃叉口寬51的面工序40:擴(kuò)，錢(qián)15.81F8孔工序45:鉆寬16.5的面上M10勺螺紋底孔 8.5,攻絲M10工序50:銃寬9.65的左右端面工序55:銃寬14的槽工序60:清洗去毛刺工序65:驗(yàn)收工序70:入庫(kù)對(duì)方案一和方案二進(jìn)行比較，可知方案二將15.8孔的加工放在銃叉口的左右端面后，由零件圖我們知道，15.8孔和銃叉口的左右端面有垂直度要求，為了保證他

7、們之 間的垂直度要求，應(yīng)將 15.8孔的加工放到前面，這樣不但可以保證他們之間的垂直度 要求，而且為后面工序的加工，提供了定位基準(zhǔn)，節(jié)省了時(shí)間，進(jìn)而提高了效率，所以 我們選擇方案一。具體的加工路線(xiàn)如下工序05:鍛造。工序10:調(diào)質(zhì)處理工序15:銃20.5左端面工序20:銃20.5右端面及寬11的面工序25:鉆，擴(kuò)，錢(qián)15.81F8孔工序30:銃寬16.5的面工序35:鉆寬16.5的面上M10勺螺紋底孔 8.5,攻絲M10工序40:銃叉口的左右端面工序45:銃叉口寬51的面工序50:銃寬9.65的左右端面工序55:銃寬14的槽工序60:清洗去毛刺工序65:驗(yàn)收工序70:入庫(kù)2.4機(jī)械加工余量、工

8、序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉零件材料為35,硬度選用180HBs毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)，采用 鍛造，2級(jí)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(duì)毛坯初步設(shè)計(jì) 如下：1. ? 20.5圓的左右端面? 20.5圓的左右端面的粗糙度為12.5,進(jìn)行一次粗銃即可滿(mǎn)足要求，查機(jī)械工藝學(xué) 及夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-12,知Z=2.0mm2. ? 15.8mnm勺孑L M10因?yàn)榭鬃畲笾挥?5.8mm因此在鑄造時(shí)不容易鑄造出，因此在毛坯的設(shè)計(jì)時(shí)，不宜 設(shè)計(jì)底孔。因此毛坯采用實(shí)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6.3,進(jìn)行一次粗銃即可滿(mǎn)足光潔度要求

9、。根據(jù)資料可知， 選取加工余量等級(jí)為G,選取尺寸公差等級(jí)為9級(jí)。所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知，毛坯的叉口厚度定為2.0mm符合要求。3 .叉口內(nèi)圓面叉口內(nèi)圓面的圓弧半徑為R28.5mm光潔度要求沒(méi)有，直接鑄造出來(lái)，查資料知，砂 型鑄造機(jī)械翻砂造型的尺寸公差等級(jí)為 810級(jí)，4 .寬9.65和16.5的面寬9.65和16.5的兩側(cè)面，粗造度為6.3,12.5 ,進(jìn)行一次粗銃即可滿(mǎn)足要求，查機(jī) 械工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表3-3知Z=2.0mm5 .寬14.2的槽因其寬度只有14.2,粗糙度為12.5,所以直接鑄造成實(shí)心其它表面均為不加工表面，而且鍛造出的毛坯表面就能滿(mǎn)足它們的精度要求，所以,不需要在其

10、它表面上留有加工余量。6 .5確定切削用量及基本工時(shí)工序05:鍛造工序10:調(diào)質(zhì)處理工序15:銃20.5左端面1 .選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銃刀，刀片采用YG8,ap =2.0mm do =25mm v=125m/minz=4。2 .決定銃削用量決定銃削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銃完，則a 2.0mm p決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 fz = 0.2mm/齒，貝1000v =1000 125二 d 二 25= 1137.39r/min按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 1450r/min二dnw _ 二 25 14

11、5010001000=159.35m/ min當(dāng)nw=1450r/min 時(shí)fm fznw =0.2 4 1450 =1160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm =1160mm/r1）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=20.5mm, 11 =2mm , l2 =3mm ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm_ 11112nw f20.5 2 31450X0.2= 0.268min工序40:銃20.5右端面及寬11的面1 .選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銃刀，刀片采用YG8,ap= 2.0mm, d°=25mm, v=125m/min, z=4。2 .決定銃削用量1）決定銃削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銃完

12、，則aD = 2.0mm p2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 fz =0.2mm/齒，則ns1000v =1000 125二 d 二 25= 1137.39r/min按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 1450r /min二 dnw1000二 25 14501000=159.35m/ min當(dāng) nw = 1450r/min 時(shí)fm =fzznw =0.2 4 1450 =1160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm =1160mm/r3）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l = 20.5mm, l1 =11mm , l2 =3mm ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tml 11 l2n

13、w f20.5 1131450X0.2=0.363 min工序25:鉆，擴(kuò)，錢(qián)15.81F8孔工步一鉆孔至小14確定進(jìn)給量f :根據(jù)參考文獻(xiàn)IV表2-7,當(dāng)鋼的建（800Mpa , d0=*14mm時(shí), f =0.390.47m/r o由于本零件在加工14孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75 ,則f = 0.39 0.47 0.75 =0.29 0.35mm/r根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取f=0.25mm/r切削速度：查得切削速度v=18m/min所以ns1000v：dw1000 18二 14= 301.7r/min根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取nw =375r/min ,故實(shí)際切削速度為dwn

14、w1000二 14 3751000=22.37 m/min切削工時(shí)：l=45mm, l1 = 7mm , l2 = 3mm ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tml l1 l2nwf45 7 3375 0.25=0.448min工步二：擴(kuò)孔.15mm利用鉆頭將何4mm孔擴(kuò)大至55mm，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔 的切削用量選取f = 1.21.8 f鉆=1.2 1.8 0.65 0.75=0.585 0.87mm/r根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取f =0.57mm/r二1 112 =6 4m/min2 3則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.634r/min ,并按車(chē)床說(shuō)明書(shū)取nw=68r/min ,實(shí)際切削速度為二 dw

15、nw1000二 15 681000=4.238m/min切削工時(shí)：l=45mm, l1=0.5mm, l2 =3mm ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm_l 1112nw f45 0.5 368 0.57= 1.006 min工步3:錢(qián)*5.8F8mm孔f =0.2 0.4mm/r , v =8 12m/min ,得ns = 169.8 254.65r/min按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取f=0.35mm/r, nw=198r/min ,實(shí)際切削速度v = 9.33m/ min 0切削工時(shí)：l=45mm, l1 =0.4mm , l2 = 3mm ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tml 1112nw f45 0.4 3= 0.

16、606min198 0.35工序30:銃寬16.5的面1 .選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銃刀，刀片采用YG8,ap =2.0mm do =25mm v=125m/minz=4。2 .決定銃削用量1）決定銃削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銃完，則aD = 2.0mm p2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz=0.2mm/齒，則ns1000v二 d1000 125 =1137.39r/min二 25按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 1450/min二dnw1000二 25 14501000=159.35m/ min當(dāng) nw

17、= 1450r/min 時(shí)fm =fzznw =0.2 4 1450 =1160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm=1160mm/r3）計(jì)算工時(shí)16.5 2 3475X0.2切削工時(shí)：l=16.5mm, l1 =2mm , l2 =3mm ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為=0.264 min工序35:鉆寬16.5的面上 M10的螺紋底孔 8.5 ,攻絲M10工步一：鉆寬16.5的面上M10的螺紋底孔8.5選用聃.5mm高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.1 6）由切削表2.7和工藝表4.2 16查得f機(jī)=0.28mm/rVc杳=16m/min （切削表2.15）1000Vc 查1000 M16二 8.5= 600(r/min)

18、按機(jī)床選取=545r/minnDn機(jī) 8 X8.5X54510001000=1455(m/ min)基本工時(shí)：tl l1 l210 3 3n機(jī) f機(jī)545 0.28= 0.10(min)工步二：攻螺紋 M10mm選才M M10mlm；速鋼機(jī)用絲錐f等于工件螺紋的螺距P ,即f =25mm/rVc 機(jī)=7.5m/min1000Vc1000 7.5二 10= 298(r/min)按機(jī)床選取n幾=272r/minVc 機(jī)=6.8m/min基本工時(shí)：t=H=272是I"0".） 工序40:銃叉口的左右端面1.選擇刀具刀具選取三面刃銃刀，刀片采用 YG8, ap =20mm d0 =

19、210mm v=125m/min z=4 ? ? ?2.決定銃削用量1）決定銃削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銃完，則a。= 2.0mmp2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為根據(jù)表查出fz =02mm/齒，貝（J7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。ns1000v1000 125：d 一 二 210=189.6r/ min按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw=225r/min匹210 225二刖/10001000當(dāng) nw = 225r/min 時(shí)fm ufzznw u0.2 4 225 180mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm =200mm/r3）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l1=48mm, l2 =3mm

20、,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為+1i l248 3tm = = = 0.472（min）nwf 375X0.2工序45:銃叉口寬51的面臥式銃床X62選擇刀具刀具選取高速鋼三面刃銃刀，刀片采用 YG8,ap =2.0mm do =50mm v = 75m/ min z=4 2.決定銃削用量 1）決定銃削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銃完，則aD = 2.0mm p2）決定每次進(jìn)給量及切削速度7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)X62型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為根據(jù)表查出fz =0-2mm/* ,貝Uns1000v二 d1000 75二 50=1194.2r / min按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 1450/min皿5

21、0 1450 =477m/min 10001000當(dāng)品=1450r/min 時(shí)fm =fzznw =0.2 4 1450 =1160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm =1160mm/r3）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l1 =19mm , l2 =3mm ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為_(kāi) 1i ,12 m -nwf19 31450X0.2=0.232min工序50:銃寬9.65的左右端面立式銃床X51選擇刀具刀具選取立銃刀，刀片采用 YG8,ap =2.0mm d0 =50mm v= 75m/min1）決定銃削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銃完，則ap = 2.0mm2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X62型銃床說(shuō)明書(shū)，

22、其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz =0.2mm/齒,貝（Jns1000v1000 75二 50=1194.2r / min2.決定銃削用量按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 1450r/min二dnw1000二 50 14501000二477 m / min當(dāng) nw = 1450r/min 時(shí)fm =fzznw =0.2 4 1450 =1160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm =1160 mm/r3）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l1 =56mm , l2 =3mm ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為1i l256 3tm = = = 0.621 minnwf 1450X0.2總的工時(shí)：T=2t=1.242min工序110

23、:銃寬14.2的槽立式銃床X51選擇刀具刀具選取立銃刀，刀片采用 YG8,ap=2.0mm, d°=14.2mm, v = 75m/min, z = 4。1）決定銃削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銃完，則aD = 2.0mm p2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出1000Vns 二fz =0.2mm/齒則1000 75 =1213.6r/min二 d二 14.2按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 1450r/mindnw 二 14.2 1450v 二10001000=386m/ min當(dāng) nw = 1450r/min 時(shí)fm

24、=fzznw =0.2 4 1450 =1160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm =1160mm/r3）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l1 =9.65mm,七=3mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為_(kāi) 1i ,12m Tnwf9.65 31450X0.2= 0.133min工序60:清洗去毛刺工序65:驗(yàn)收工序70:入庫(kù)第3章專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。有老師分 配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序 90:銃叉口寬51的面，選用機(jī)床：Z525鉆床，X51銃床3.1、 銃撥叉寬51面的夾具設(shè)計(jì)3.1.1 問(wèn)題的提出本夾具主要用于銃撥叉寬51面，屬于工序903.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇以15.

25、81F8孔及其端面作為定位基準(zhǔn)，工件的另外一端面作為輔助基準(zhǔn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)工 件的完全定位。3.1.3 定位元件的設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)為15.81F8孔及其端面、工件另外一端面，對(duì)應(yīng)該的定位元件分別為：心 軸、夾具體表面、削邊銷(xiāo)3.1.4 切削力及夾緊力計(jì)算(1)刀具：采用三面刃銃刀 4 80mm機(jī)床：X62臥式銃床由3 所列公式得Xf yz UFCFap fz ae zF 二二qV wFd 0 n查表9.4 8得其中：修正系數(shù)kv =1.0Cf =30 qF =0.83 Xf =1.0yF =0.65 uF =0.83 aP = 8 z=24 wF = 0代入上式，可得 F=986.1N因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K= K1K2K3K4其中：K1為基本安全系數(shù)1.5K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1K3為