變速器撥叉工藝規(guī)程設計

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1、 變速器撥叉工藝規(guī)程設計 目錄 摘要 2 第一章 零件圖樣的工藝分析 3 1.1零件的工作狀態(tài)及工作條件 3 1.2零件的結構分析 3 1.3零件技術條件分析 3 1.3.1表面精度 3 1.3.2表面間的位置精度 3 1.3.3零件的其他技術要求 4 1.4零件材料及切削加工性 4 1.5零件圖尺寸標注分析以及基準的確定 4 1.6零件的工藝性分析 4 第二章 毛坯的確定 5 2.1毛坯種類的確定 5 2.2毛坯的工藝要

2、求 5 2.2.1毛坯的余量和公差 5 2.2.2毛坯的技術要求及說明 5 第三章 零件的工藝規(guī)程設計 6 3.1工藝路線的制定 6 3.1.1工藝路線的選擇 6 3.1.2加工方法及所用刀具的選擇 7 3.1.3工序的階段劃分 7 3.2工序尺寸的確定 8 第四章 設備的選擇 9 4.1機床的選擇 9 4.1.1車床的選擇 9 4.1.2銑床的選擇 9 4.1.3鉆床的選擇 9 4.1.4磨床的選擇 9 4.2量具的選擇 9 第五章 夾具設計 10 5.1鉆床夾具設計 10 5.1.1

3、加工工序 10 5.1.2定位方案 11 5.1.3對刀引刀方案 12 5.1.4尺寸確定與工藝要求的標注 12 5.3夾具構造特點及原理 12 課設總結 13 參考文獻 14 摘 要 變速器撥叉是汽車的主要傳動件之一，本篇說明書主要論述了變速器撥叉的加工工藝及其夾具設計。變速器撥叉的表面精度、表面間的位置精度零件的其他技術要求都很高，而變速器撥叉的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術要求。 機械加工工藝是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速

4、產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術保障。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要部分，工藝對夾具的要求也會提高，專用夾具、成組夾具、組合夾具和隨行夾具都朝著柔性化、自動化、標準化、通用化和高效化方向發(fā)展以滿足加工要求。所以對機械的加工工藝及夾具設計具有十分重要的意義。 關鍵詞: 變速器撥叉，加工工藝，公差，加工余量，夾具設計 第一章 零件圖樣的工藝分析 1.1零件的工作狀態(tài)及工作條件 工作狀態(tài)：工作頻繁。 工作條件：工作表面有沖擊，受力較大。 1.2 零件的結構分析 從附頁中給出的零件圖可以看出，換擋撥叉

5、是由鑄鋼經(jīng)銑削、車削，鉆削、磨削等多種加工手段加工而成的零件?？傮w看來，整體的精度要求并不是很高，只有內(nèi)換擋軸孔的公稱尺寸達到八級，零件的表面粗糙度的要求并不是很高。 內(nèi)換擋軸孔的公稱直徑為15H8表面粗糙度為3.2，并且加工出半徑為1mm的倒角，表面粗糙度為12.5，中線為后續(xù)各個形為公差的基準。定位削孔公稱尺寸直徑為5H14，其表面粗糙度為12.5?？v槽的公稱尺寸粗糙度為12.5其對稱中心距離端面為12mm,零件的工作部分是撥叉腳，兩腳間的距離為50H12，內(nèi)側粗糙度為12.5。撥叉腳高20mm，需經(jīng)過淬火處理，增加其硬度和耐磨度。工作表面的粗糙度為6.3。兩叉腳由半徑為28mm的圓弧連

6、接。其厚度為5.5mm，未作熱處理。 1.3零件技術條件分析 1.3.1表面精度 總體看來換擋撥叉的表面而精度要求不是很高，因為它是變速器的撥叉，只有叉腳工作，其整個零件的機械強度不是很高，從使用的材料就能看出，鑄鋼耐磨，但是叉腳卻需淬火處理，增加其強度。內(nèi)換擋軸孔粗糙度要求最高是只打到3.2um，因為需要與軸配合，而其他部分幾乎不與別的零件相接處，所以其最低粗糙度一般較低。 1.3.2 表面間的位置精度 在零件加工過程中內(nèi)換擋軸孔中線為表面間的位置精度基準，叉腳要保持一定的垂直度，垂直度誤差不得超過0.1um。 1.3.3 零件的其他技術要求

7、 零件毛坯選用，需要進行熱處理使表面硬度打到要求，淬硬深度為0, 7-1.2mm，使材料的硬度提高，達到工作要求（HRC50）。最終檢驗時要求嚴格按 照照設計尺寸以及設計要求進行檢驗。 1.4 零件材料及切削加工性 換擋毛坯選用材料ZG310-570。 熱處理后HRC50（查金屬機械加工工藝人員手冊第三版） 化學成分：含 C 0.50%，Si 0.6%,Mn 0.9%,P 0.04,S 0.04%。 1.5 零件圖尺寸標注分析以及基準的確定 如零件圖尺寸標注所示，以加工后內(nèi)換擋軸孔中心線為工序基準，將內(nèi)換擋軸孔絞制后確定，以后工序中孔的位置，

8、槽的位置，成型面的位置都是以大圓端面為工序基準確定的，而孔的深度，槽的深度等都是以軸線為設計基準的。 1.6 零件的工藝性分析 零件中撥叉腳的加工重點，粗加工后淬火使其表面硬度達到HRC50，所以需要通過磨削才能加工。撥叉腳的垂直度誤差不超過0.1um。其他一些表面粗銑半精銑即可達到其所需要的粗糙度要求。 第二章 毛坯的設計 2.1毛坯種類的選擇 毛坯尺寸、形狀、材料的選擇是根據(jù)所要加工的零件的形狀、尺寸、工作條件、狀態(tài)、生產(chǎn)類型等諸多因素決定的。由于零件的基本外形并不規(guī)則，且生產(chǎn)類型是批量聲場，為了保證高生產(chǎn)率，毛坯可以選擇鑄鋼，以便于進行連續(xù)

9、加工，避免裝卸麻煩，耽誤時間。因ZG310-570屬一般鑄鋼，由于材料的剛度較差，在工作不分撥叉腳處粗加工后需要淬火處理后才可以進行磨削加工。 2.2毛坯的工藝要求 2.2.1毛坯的余量與公差 由于材料比較好加工，所以毛坯零件頭部可選長33mm寬22mm，撥叉腳厚度為11mm，撥叉腳間距離為45mm。（查金屬機械加工工藝人員手冊第三版 表12-26） 2.2.2毛坯的技術要求及說明 （1） 逐漸正貨熱處理后的硬度打到180-129HB。 （2） 逐漸表面應去除毛刺、披縫結構瘤和粘砂等，不應有裂紋、沙眼和局部疏松、多針孔及夾渣缺陷。 （3）去除銳邊毛刺。

10、第三章 零件的工藝規(guī)程設計 3.1 工藝路線的制定 3.1.1工藝路線的選擇 由上面的零件結構分析可知：主要包括孔、槽、成型面。其中孔包括銷孔；槽包括操縱槽。以已加工表面為定位基準，再綜合其他精度要求和一些細節(jié)問題可以初步確定如下方案： 00.毛坯。 10.粗車斷面（尺寸為30mm）。 15.鉆內(nèi)換擋軸孔（尺寸為15mm）。 包括鉆孔和車倒角1mm。 20.校正撥叉腳，保證兩端面余量均勻。 30.粗銑撥叉腳兩端面打到厚度為7.6mm。 40.

11、銑撥叉腳內(nèi)側面保證50H12mm。 50.銑操縱槽（即尺寸為13mm槽）稱面距斷面12mm。 60.鉆定位銷孔（即5H14mm的孔）。 70.撥叉腳局部淬火，硬度為HRC50淬深0.7-0.2mm。 80.校正撥叉腳端面對 15H8的垂直度小于等于0.1mm。 90.磨撥叉腳兩端面至 mm，對 15H8的垂直度小于等于0.1mm。 100.清洗。 110.檢驗。 此方案有點： 1.種類加工盡量在該種類加工機床上一次完成； 2.一端上的加工盡量一次完成，省去的裝卸共

12、建的時間，在一定程度上提高了勞動生產(chǎn)率。 3.加工次序安排合理，保證了共建加工的精度要求。 4.定位準確,提高了工作精度要求。 15.大端面沒有精度要求，直接用車刀進行加工。 40.粗加工，使撥叉教程為定位基準。 60.加工定位銷孔，固定內(nèi)換擋軸孔，操縱槽固定，撥叉腳固定。 70.先淬火，保證硬度，若后淬火則變形，不能保證精度要求。 90.磨撥叉腳兩端同時進行磨削加工，提高加工速度，且保證一定的垂直度要求。 100.壓力沖洗，由于在加工孔時，孔徑較小，產(chǎn)生毛刺不易清除，采用壓力沖洗的辦法沖洗殘留在孔中的毛刺。 3.1.2加工方法及所用道具的選擇 車刀：YT15外

13、圓車刀 鉆孔至：麻花鉆 鏜孔至：YT15擴孔刀 鉸孔：YT15鉸刀 粗銑撥叉腳斷面：直齒三面刃銑刀，YT15刀片，20齒 銑撥叉內(nèi)腳面：直齒三面刃銑刀，YT15刀片，20齒 銑操縱槽：直齒三面刃銑刀，YT15刀片，20齒 鉆孔：麻花鉆 磨撥叉腳端面：WA46KP350*40*127砂輪 3.1.3工序的階段劃分 對于內(nèi)軸孔加工：鉆—鏜—鉸 對于銷孔的加工：鉆 對于操縱槽的加工：粗銑即可達到加工要求 撥叉腳加工：粗銑—熱處理—磨 7

14、 變速器撥叉工藝規(guī)程設計 3.2工序尺寸的確定 10、15：車端面 端面粗車加工余量為：a-3mm （查金屬及機械加工工藝人員手冊第三版） 20：鉆內(nèi)換擋軸孔加工余量為 a=1mm保證 （查金屬及機械加工工藝人員手冊第三版） 鏜內(nèi)換擋內(nèi)孔加工余量為 a=0.2mm，保證 （查金屬及機械加工工藝人員手冊

15、第三版） 鉸內(nèi)換擋軸孔至加工余量為 a=0.2mm，保證 倒角直接加工出 40：加工撥叉腳兩端面 粗銑撥叉腳兩端面 加工余量：a=3.4mm 經(jīng)熱處理后（淬火） 磨平面 其加工余量a=0.6mm，達到公稱尺寸 （查金屬及機械加工工藝人員手冊第三版） 50：直接銑出撥叉腳內(nèi)端面 加工余量為a=2.5mm 60：直接銑出操縱槽 達到公稱尺寸要求 10：熱處理

16、 保證硬度在180~207HB之間 第四章 設備的選擇 4.1機床的選擇 4.1.1機床的選擇 該機床應該具有車外圓、端面、洗端面、鉆孔等能力，并且能在保證一定的加工精度的同時，適應大批量生產(chǎn)要求；從工件自身的尺寸來看，應該選擇小型機床，這樣不僅便于加工，同時也增加了工件定位的精確性。根據(jù)這個原則進行選擇。經(jīng)篩選，選擇C336-1為加換擋撥叉的六角機床。 4.1.2銑床的選擇 X62W萬能銑床。 4.1.3鉆床的選擇 立式鉆床Z518主要參數(shù)，最大鉆孔直徑：18mm 滿足工件鉆削加工要求。 4.1.4磨床的選擇

17、外圓磨床M7120A主要參數(shù)如下：磨削工件最大尺寸：高度320mm，長度630mm，寬度200mm。 4.2量具的選擇 本次加工涉及及外圓加工、孔的加工、槽的加工、端面的加工、倒角的加工、成型面的加工。因此可選用量具： 游標卡尺：長度測量 軸徑測量； 塞 規(guī)：孔徑的測量； 樣 板：倒角的測量； 外徑千分尺：大端外徑測量(因為表面粗糙度很高，徑向尺寸誤差要求也很高)。 第五章 夾具設計 5.1 鉆床夾具設計 從零件圖上可以看出，零件很簡單，而且具有一定的位置關系，如何能把孔精確的加工出來是我們設計的重點。 5.1.1 加工工

18、序 零件如圖(5.1) 所示： 圖(5.1) 工序加工圖 要保證定位銷孔尺寸精度，還要保證小孔的位置精度。要保證裝夾的穩(wěn)定與精度，務必保證所有的定位基面是加工的，既保證大規(guī)模生產(chǎn)時位置精度和尺寸保持一致。 5.1.2 定位方案 零件的定位是通過家具來定位的，以鉆定位銷孔為例，如下圖所示。零件的橫向定位是通過偏心輪實現(xiàn)的，操縱槽經(jīng)過了前一步加工，保證了平行度、公稱尺寸和表面粗糙度的要求?？v向定位由的心軸來定位，內(nèi)換擋軸孔經(jīng)過加工后保證了平行度和形位公差。其軸線作為夾具的形位公差的基準。繞橫向轉動的自由度由定位銷來限制。這樣零件就固定了。既保證了定位的可靠，又保證了大規(guī)模

19、生產(chǎn)時位置精度和尺寸保持一致。 圖（5.2） 定位方案圖 5.1.3 對刀引刀方案 機床夾具裝在機床上后，還應使刀具切削刃相對與工件或夾具定位元件能處于正確位置，這里我們可以采用鉆床夾具的鉆套－導向元件，鉆套是引導加工刀具的元件，其作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置，引導鉆頭等孔加工刀具，提高其剛性，防止在加工中發(fā)生偏斜。 該零件上的定位銷孔直徑，因此，可選擇下面尺寸的固定鉆套 5F7×10M6×20和襯套A10×15. 5.1.4 尺寸確定與工藝要求的標注 1、 有國家標準的零件均采用標準間件； 2、 夾具的輪廓尺寸：150mm×

20、110mm×190mm； 5.2 夾具構造特點及原理 構造特點：固定式鉆模 原 理：用工件定位基準與夾具上確定工件位置的定位原件接觸實現(xiàn)位。 總結 通過歷時三周的課程設計，讓我進一步理解了汽車的結構，根據(jù)課程設計的要求，要在這三周設計出汽車的變速器撥叉，還要設計出毛坯，制作出工序卡，還有課程設計說明書。這就要求我們結合以前所學的機械制圖知識，還有上次課設的經(jīng)驗。 通過本次課程設計，不僅加強了對理論知識的理解，復習了上學期在實習中所學到的知識，對汽車的構造有了更深一步的了解。尤其在使用辦公軟件方面有了長足的進步，對這次課設的幫助不

21、小。還鞏固了機械制圖知識，在本次課程設計有手工制圖的要求，這就要求我們不僅要會使用AutoCAD軟件制圖，更基本的手工繪圖也要熟練。工序卡片是我第一次設計，雖然我是第一次接觸，但是在同學和指導教師的幫助下，對它有了很大的熟悉，可以運用，這為即將到來的畢業(yè)設計打下了堅實的基礎，并且在這次課設過程中，老師給于我們己大力的支持和耐心的指導，這使我們完成任務要順利得多。在這里我很感謝老師這些天對我們的幫助。 總之，這次課設讓我們做到了溫故而知新，還讓我們在學習知識的同時不要忘記把知識應用到實際當中去，同時也是對我們將要步入社會工作的大四學生一個工作態(tài)度的培養(yǎng)，工作能力的提升，為我們以后的發(fā)展奠定了很

22、好基礎。只有我們在這樣一些實踐中不斷的積累知識和經(jīng)驗，掌握更多的技巧和能力，才能在未來為自己謀取工作的時候打下堅實的基礎。 參考文獻 [1].《金屬機械加工工藝人員手冊》 趙如福 主編 上?？茖W技術出版社 2005年10月出版 [2].《機床夾具設計手冊》 東北重型機械學院等主編 上?？茖W技術出版社 1990年2月出版 [3].《機械工程標準手冊》 《機械工程標準手冊》委員會 編 中國標準出版社 2000年11月出版 [4].《汽車拖拉機制造工藝學》 吉林工業(yè)大學 王寶璽主編 機械工業(yè)出版社 1988年2月出版 [5].《AUTO CAD 2009使用教程》 肖新華 主編 人民郵電出版社 2008年8月出版 [6].《工程材料及機械制造基礎（I）》 東南大學 主編 高等教育出版社 2005年4月 [7].《機床夾具設計手冊》 徐紅本 主編 遼寧科學教育出版社 2003年10月 [8].《幾何公差與測量技術》 張玉 主編 東北大學出版社 1999年5月 [9].《畫法幾何及機械制圖》 西北工業(yè)大學工程制圖教研室 編 陜西科學技術出版社 1998年 14