K240-拖拉機變速撥叉加工工藝及叉腳兩端面銑削夾具設(shè)計帶圖紙

喜歡就充值下載把。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，有疑問咨詢QQ:3278627871 遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計- 12 -遼寧工程技術(shù)大學課 程 設(shè) 計題 目：變速撥叉加工工藝及叉腳兩端面銑削夾具設(shè)計班級：機SX05-1 姓名：袁帥 指導教師：張興元 完成日期：2008年6月18日 一、設(shè)計題目變速撥叉加工工藝及叉腳兩端面銑削夾具設(shè)計二、設(shè)計要求(1) 被加工零件的零件圖 1張(2) 生產(chǎn)類型:大批大量生產(chǎn)三、上交材料(1) 被加工工件的零件圖 1張(2) 毛坯圖 1張(3) 機械加工工藝過程卡片(參附表1) 1張(4) 與所設(shè)計夾具對應那道工序的工序卡片 1張(4) 夾具裝配圖 1張(5) 夾具體圖 1張(6) 課程設(shè)計說明書(50008000字) 1份說明書主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)）目錄摘要（中外文對照的，各占一頁）零件工藝性分析機械加工工藝規(guī)程設(shè)計指定工序的專用機床夾具設(shè)計方案綜合評價與結(jié)論體會與展望參考文獻 列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，10條以上)課程設(shè)計說明書一律用A4紙、縱向打印.四、進度安排(參考)(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程卡片和工序卡 5天(3) 工藝裝備設(shè)計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天(4) 編寫說明書 3天(5) 準備及答辯 2天五、指導教師評語成 績： 指導教師日期成績評定采用五級分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。 優(yōu)秀：設(shè)計方案合理并新穎，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。在設(shè)計過程中勤奮好學、有創(chuàng)新思想； 良好：設(shè)計方案合理，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計過程中勤奮好學、有創(chuàng)新思想； 中等：設(shè)計方案一般，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯； 及格：設(shè)計方案不完善，存在一些小錯誤，說明書及設(shè)計圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計過程中勤奮精神不夠： 不及格：設(shè)計方案有嚴重錯誤，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計過程中勤奮好學精神不夠。摘要本次課程設(shè)計題目是拖拉機變速撥叉的機械加工工藝及叉腳兩端面銑削夾具設(shè)計。內(nèi)容有：零件的分析、工藝規(guī)程設(shè)計和夾具設(shè)計。這是我們在學完了大學的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進行的一個實踐性環(huán)節(jié)，是我們應用所學基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與技能去分析和解決生產(chǎn)實際問題的一次綜合訓練。我希望通過這次課程設(shè)計能鞏固、擴大和強化自己所學到的理論知識與技能，提高自己設(shè)計計算、制圖、編寫技術(shù)文件的能力，學會正確使用技術(shù)資料、標準、手冊等工具書，并在設(shè)計中培養(yǎng)自己理論聯(lián)系實際、嚴肅認真的工作作風和獨立工作能力，為以后進行畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)后從事技術(shù)工作打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計尚存有許多不足之處，希望各位老師給予指教。AbstractThis curriculum designs the topic is the machine-finishing craft which the tractor speed change dials forks and forks the foot two end surface milling fixture design.The content includes: Components analysis, technological process design and jig design.This was we in study universitys complete basic course, after specialized fundamental course as well as professional course carried on a practical link, was we applies studies the basic theory, the specialized knowledge and the skill analyzes and a solution production actual problem integrated training.I hoped designs the theory knowledge and the skill through this curriculum which can consolidate, expand and strengthens oneself learns, enhances oneself design calculation, the charting, compilation technology document ability, learns to use reference books correctly and so on technical data, standard, handbook, and raises oneself apply theory to reality, the serious earnest work style and independent working ability in the design, will carry on the graduation project after later and graduates is engaged in the technical work to build a good foundation. Because ability is limited, the design still remaining has many deficiencies, hoped fellow teachers give advise.目 錄1零件的工藝分析11.1零件的作用11.2零件的技術(shù)要求11.3審查撥叉的工藝性22工藝規(guī)程設(shè)計32.1確定毛坯尺寸32.2定位基準的選擇42.3表面加工方法的確定52.4工序順序的安排52.5確定工藝路線62.6加工余量、工序尺寸和公差的確定72.7切削用量及時間定額的計算73夾具設(shè)計93.1夾具設(shè)計任務93.2夾具的設(shè)計94設(shè)計總結(jié)11參考文獻 121零件的工藝分析1.1零件的作用該撥叉應用在某拖拉機變速箱的換擋機構(gòu)中。撥叉頭以30mm孔套在變速叉軸上，并用銷釘經(jīng)8mm孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變速齒輪的槽中。當需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳波動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑移以改換檔位，從而改變拖拉機的行駛速度。該撥叉在改換檔位時要承受彎曲應力和沖擊載荷的作用，因此該零件應具有足夠的強度、剛度和韌性，以適應撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔mm（H7）和鎖銷孔mm（H7），在設(shè)計工藝規(guī)程時應重點予以保證。1.2零件的技術(shù)要求將該撥叉的全部技術(shù)要求列于表1中表1 撥叉零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等級表面粗糙度Ra/m形位公差/mm撥叉頭左端面IT123.2撥叉頭右端面IT1212.5撥叉腳內(nèi)表面R48IT1312.5撥叉腳兩端面200.026IT93.2 mm孔IT71.6mm孔IT71.6操縱槽內(nèi)側(cè)面12IT126.3操縱槽底面5IT1212.5該撥叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡單，屬典型的叉桿類零件。為實現(xiàn)換擋、變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中需要承受沖擊載荷，為增強其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為4858HRC；為保證撥叉換擋時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對叉軸孔mm的垂直度要求為0.1mm，其自身的平面度為0.08mm。為保證撥叉在叉軸上有準確的位置，改換檔位準確，撥叉采用鎖銷定位。鎖銷孔的尺寸為mm，且鎖銷孔的中心線與叉軸孔中心線的垂直度要求為0.15mm。綜上所述，該零件的各項技術(shù)要求制訂的較合理，符合該零件在變速箱中的功用。1.3審查撥叉的工藝性分析零件圖可知，撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換擋時叉腳端面的接觸剛度； mm孔和mm孔的兩端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面（撥叉腳兩端面、變速叉軸孔mm和鎖銷孔mm）外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。2工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯尺寸2.1.1選擇毛坯由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強撥叉的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鍛件。該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為。2.1.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量由機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程（以下簡稱教程）表2-10表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應先確定如下各項因素。（1）公差等級由撥叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。（2）鍛件重量以知機械加工后撥叉件的重量為4.5kg，由此可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為6kg。（3）鍛件形狀復雜系數(shù)對撥叉零件進行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即l=158mm，b=120mm，h=86mm；由教程公式（2-3）和（2-5）可計算出該撥叉零件的形狀復雜系數(shù)。S=由于0.47介于0.32和0.63之間，故該撥叉的形狀復雜系數(shù)屬級。（4）鍛件材質(zhì)系數(shù)由于該撥叉材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分數(shù)少于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬于級。（5）鍛件分模線形狀根據(jù)該撥叉件的形位特點，選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，屬平直分模線。（6）零件表面粗糙度由零件圖可知，該撥叉各加工表面的粗糙度均大于等于1.6根據(jù)上述諸原因，可查教程表確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結(jié)果列于表2中。表2 撥叉鍛造毛坯尺寸公差及機械加工余量鍛件重量/kg包容體重量/kg形狀復雜系數(shù)材質(zhì)系數(shù)公差等級612.7普通級項目/mm機械加工余量/mm尺寸公差/mm備注寬度R482.5表2-1022.5（取2）表2-13厚度803.2表2-1122.5（兩端面分別取2和2.5）表2-13厚度202.2表2-1122.5（取2.5）表2-13孔徑302.2表2-102.6表2-14中心距115.50.5表2-12：根據(jù)表2-10的表注，將公差按照1/2的比例分配，故取公差值為1.1mm2.1.3繪制撥叉鍛造毛坯簡圖由表2所得結(jié)果，繪制毛坯圖。2.2定位基準的選擇2.2.1精基準的選擇根據(jù)該撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇撥叉頭左端面和叉軸孔mm作為精基準，零件上的很多表面都可以采用他們作基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”原則。叉軸孔mm的軸線是設(shè)計基準，選用器作精基準定位加工撥叉腳兩端面和鎖銷孔mm，實現(xiàn)了設(shè)計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。撥叉在軸向方向上的尺寸多以撥叉頭左端面作設(shè)計基準。2.2.2粗基準的選擇作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。所以選擇變速叉軸孔mm的外圓面和撥叉頭右端面作粗基準。2.3表面加工方法的確定根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3所示。表3 撥叉零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/m加工方案撥叉頭左端面IT113.2粗銑-半精銑撥叉頭右端面IT1312.5粗銑撥叉腳內(nèi)表面IT1312.5粗銑撥叉腳兩端面IT93.2粗銑-磨削30mm孔IT71.6粗擴-精擴-鉸8mm孔IT71.6鉆-粗鉸-精鉸操縱槽內(nèi)側(cè)面IT126.3粗銑操縱槽底面IT1312.5粗銑2.4工序順序的安排2.4.1機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準撥叉頭左端面和叉軸孔mm。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面撥叉頭左端面和叉軸孔mm和撥叉腳兩端面，后加工次要表面操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面。（4）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，在加工叉軸孔mm孔；先銑操縱槽，在鉆銷軸孔mm。2.4.2熱處理工序模鍛成型后切邊，進行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度為241285HBS，并進行酸洗、噴丸處理。叉腳兩端面在精加工之前進行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受沖擊載荷的能力。2.4.3輔助工序粗加工撥叉腳兩端面和熱處理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該撥叉工序的安排順序為：基準加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工熱處理主要表面精加工。2.5確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表4列出了撥叉的工藝路線。表4 撥叉工藝路線及設(shè)備、工裝的選用工序號工序名稱機床設(shè)備刀具量具1粗銑撥叉頭兩端面立式銑床X51端銑刀游標卡尺2半精銑撥叉頭左端面立式銑床X51端銑刀游標卡尺3粗擴、精擴、鉸孔四面組合鉆床麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀卡尺、塞規(guī)4校正撥叉腳鉗工臺手錘5粗銑撥叉腳兩端面臥式銑床X62W端銑刀游標卡尺6銑叉爪口內(nèi)側(cè)面立式銑床X51銑刀游標卡尺7粗銑操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面立式銑床X51鍵槽銑刀卡規(guī)深度游標卡尺8鉆、粗鉸、精鉸孔四面組合鉆床鉆頭復合鉸刀卡尺、塞規(guī)9去毛刺鉗工臺平銼10中檢卡尺、百分表、塞規(guī)11熱處理撥叉腳兩端面局部淬火、低溫回火淬火機等12校正撥叉腳鉗工臺手錘13磨削撥叉腳兩端面平面磨床M7120A砂輪游標卡尺14清洗清洗機15終檢卡尺、百分表、塞規(guī)2.6加工余量、工序尺寸和公差的確定由于設(shè)計撥叉腳兩端面銑削夾具，所以計算工序5、13的加工余量、工序尺寸和公差的確定。這兩道工序的加工過程為（1）以撥叉頭左端面為基準定位，粗銑撥叉腳兩端面，保證工序尺寸，查表確定經(jīng)濟加工精度等級為IT12。（2）以撥叉頭兩端面為基準定位，磨削撥叉腳兩端面，保證工序尺寸，達到零件圖的要求，=200.026mm。根據(jù)上面資料和加工工藝，查機械制造工藝設(shè)計手冊，確定加工余量、工序尺寸為：工序工序內(nèi)容單邊余量工序尺寸5粗銑撥叉腳兩端面2.2mmmm13磨削撥叉腳兩端面0.3mm200.026mm2.7切削用量及時間定額的計算 計算做夾具設(shè)計部分的工序的切削用量和時間定額。所以計算工序5（粗銑撥叉腳兩端面）部分。2.7.1工序5粗銑撥叉腳兩平面加工條件：X62W臥式銑床，兩把三面刃直齒銑刀，YT15刀片，刀盤直徑125mm，寬12mm，齒數(shù)20，專用夾具。（1）確定背吃刀量 由上面的計算可知銑削深度（背吃刀量）=2.2mm，銑削寬度=30mm。（2）確定每齒進給量 根據(jù)切削手冊表3.5，每齒進給量=0.090.18mm/z。因工件剛性差，取=0.09mm/z。（3）選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削手冊表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為1.2mm；耐用度T=150min。（4）確定切削速度和工作臺沒分鐘進給量 根據(jù)切削手冊表3.27，=600，=0.21，=0，=0.12，=0.4，=0，m=0.35，=1.1。（m/min）275（r/min）根據(jù)機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-39，與275r/min相近的主軸轉(zhuǎn)速為235r/min和300r/min，取n=235r/min，實際切削速度v=107.9m/min工作臺每分鐘進給量為=（mm/min），根據(jù)機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-40，X62W銑床與之相近的進給量為150mm/min和190mm/min。選擇=150mm/min，則實際的每齒進給量為mm/z（5）計算基本時間根據(jù)機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表6.2-7，參照零件圖， =120mm，=55mm，取，i=1. 。3夾具設(shè)計3.1夾具設(shè)計任務為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。我設(shè)計第5道工序粗銑撥叉腳兩端面的銑床夾具。本夾具將用于X62W臥式銑床。刀具為兩把直齒三面刃銑刀，對工件的兩個端面同時進行粗加工。因為撥叉腳兩端面還有后序工序磨削，所以加工時對精度的要求不是特別嚴格。3.2夾具的設(shè)計3.2.1定位方案確定 工件以30mm的內(nèi)孔和撥叉頭左端面作為定位基準，采用平面與定位心軸組合定位方案。其中定位平面限制三個自由度，定位銷限制兩個自由度，再以一個定位支承釘頂再撥叉桿幅板的一個側(cè)面限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。采用螺母加開口墊圈夾緊工件，用壓板壓住工件幅板的另一側(cè)完成輔助定位與夾緊，以承受切削力。定位元件的工作表面與夾具體底面的垂直度要求保證滿足零件定位基準與工序基準的垂直度要求，以保證零件圖的要求。加工時，隨著銑刀的進給工件可能會產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差，但這屬于自由公差，故應能滿足定位要求。3.2.2切削力及夾緊力分析 刀具：硬質(zhì)合金直齒三面刃銑刀，125mm，Z=20，B=12mm。根據(jù)機械加工工藝手冊公式和表9.410可知一把刀的切削力為。 其中所以。因為采用兩把銑刀，所以實際主切削力為10402=2080，水平分力=（11.2）=2288N 垂直分力=0.3=624N。在應用本夾具加工時，工件在加工工程中受到切削力的影響可能引起工件的振動或工件的轉(zhuǎn)動。切削力對夾緊力影響不大，故夾緊力只需達到將工件固定即可。工件受到軸向力不大，所以采用裝配圖中的夾緊方式滿足加工的要求。輔助支承和輔助夾緊功能限制了工件的轉(zhuǎn)動，使工作可靠。采用螺旋夾緊，夾緊力足夠，滿足加工條件。3.2.3對刀裝置 采用對刀塊及塞尺對刀。根據(jù)銑削方式設(shè)計相應的對刀塊，滿足加工條件的要求。3.2.4夾具設(shè)計及操作的主要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。由于工件受到切削力的影響較小，所以采用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。 進行加工時，每次安裝一個工件。工件以內(nèi)孔及端面和筋部定位，限制六個不定自由度。轉(zhuǎn)動螺母，通過快換墊圈夾緊。在轉(zhuǎn)動另一個螺母帶動壓板繞支點轉(zhuǎn)動，將工件從筋部夾緊，定位可靠。4設(shè)計總結(jié)為期三周的工藝、夾具課程設(shè)計基本結(jié)束，回顧整個過程，我覺得受益匪淺。課程設(shè)計使理論與實踐更加將接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。本次課程設(shè)計主要經(jīng)過了兩個階段。第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段中我認真復習了有關(guān)書本只是學會了如何分析零件的工藝性，學會了如何查有關(guān)手冊，選擇加工余量、確定毛坯類型、形狀、大小等。又想出了一種比較合理的工藝方案來編制工藝。其中運用了基準選擇、切削用量選擇計算、時間定額計算等方面的知識。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實習中所看到的實際情況選定設(shè)備，填寫了工藝文件。夾具設(shè)計階段，運用工件定位、夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。通過這次設(shè)計，我基本掌握了一個中等復雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學會了查閱手冊，選擇使用工藝裝備等。總的來說，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我獨立思考問題、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于自己能力有限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正。參考文獻1鄒青主編.機械制造工藝學課程設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，20042崇凱主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.北京：化學工業(yè)出版社，20063王啟平主編.機床夾具設(shè)計.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，19964宋殷主編.機床夾具設(shè)計.武漢：華中理工大學出版社，19905趙家齊編.機械制造工藝學課程設(shè)計指導書.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，19846孟少農(nóng).機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19967艾興，肖詩綱編.切削用量簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，20048李益民主編.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，20039馬賢智主編.夾具與輔具標準應用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，199510李鳳平，張士慶，蘇猛，屈振生主編.機械圖學.沈陽：東北大學出版社，200311甘永立主編.幾何量公差與檢測.上海：上海科學技術(shù)出版社，2005