一四擋變速叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆M12孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

河南科技大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱一四擋撥叉零件名稱一四擋撥叉共1頁第1頁材 料 牌 號(hào)毛 坯 種 類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)備 注 工 序 號(hào) 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段設(shè) 備工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件1銑粗銑、半精銑、精銑B上表面，D上表面，22孔上表面X51專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺2銑粗銑、半精銑、精銑B下表面X51專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺3鉆鉆、擴(kuò)、粗鉸孔內(nèi)表面Z525專用夾具，麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀，游標(biāo)卡尺4銑粗銑、半精銑槽兩端面X51專用夾具，三面刃銑刀，游標(biāo)卡尺5銑棒銑槽內(nèi)R37圓弧X51專用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺6銑粗銑、半精銑M12下表面X51專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺7鉆鉆、擴(kuò)、攻絲M12螺紋孔Z525專用夾具，麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，絲錐，螺紋塞規(guī)，游標(biāo)卡尺8擴(kuò)擴(kuò)14孔Z525專用夾具，擴(kuò)孔鉆，游標(biāo)卡尺9銑粗銑、半精銑小端寬度3槽X51專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺10鉆鉆3孔Z525專用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺11打標(biāo)12熱處理C端淬火13檢測(cè)C端檢測(cè)14清洗15終檢 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱一四檔變速叉零件名稱變速叉共頁第1頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)7鉆、擴(kuò)，攻M12螺紋毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)模鍛件230*100*401設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式鉆床Z525夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件立銑刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆長(zhǎng)25mm的通孔錐柄長(zhǎng)麻花鉆68020.90.1741 1 0.42min2擴(kuò)長(zhǎng)25mm的孔錐柄高速鋼擴(kuò)孔鉆68021.80.1727 10.3min3攻M12螺紋孔絲錐1954.89 0.22510.35min 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期 課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)類型：工藝課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：編制一四擋變速叉零件的工藝規(guī)程與其第（7）道工序的機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：完成日期：指導(dǎo)教師：第17頁目 錄第1章 零件分析(一) 零件的作用2(二) 零件的工藝分析2(三) 確定零件的生產(chǎn)類型3第2章 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖(一) 確定毛坯的制造形式3(二) 繪制撥叉鍛造毛坯簡(jiǎn)圖4第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一) 基面的選擇4(二) 制訂工藝路線5（3） 確定加工余量.6（4） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定（工序8）.8第4章 鉆床夾具設(shè)計(jì)第1章 零件分析(一) 零件的作用題目所給定的零件是一四檔變速叉,它位于變速箱中,主要重用是撥動(dòng)變速箱中的齒輪,使汽車達(dá)到變速的目的。撥叉是變速箱的換檔機(jī)構(gòu)中的一個(gè)主要零件。撥叉頭以mm孔套在變速叉軸上，并用螺釘經(jīng)螺紋孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)，并用mm鎖緊孔鎖緊。撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動(dòng)雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)以改換檔位，從而改變車輛行駛速度。(二) 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為45鋼。該材料具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，適用于承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷作用的工作條件。該撥叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬典型的叉桿類零件。為實(shí)現(xiàn)換檔、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承受沖擊載荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為4250HRC；為保證撥叉換檔時(shí)叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對(duì)叉軸孔mm的垂直度在長(zhǎng)度40上要求為0.10mm。為保證撥叉在叉軸上有準(zhǔn)確的位置，改換檔位準(zhǔn)確，撥叉采用緊固螺釘定位。螺紋孔的尺寸為M121.25-2a。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，又提高了換檔時(shí)叉腳端面的接觸剛度；mm孔和孔的端面均為平面，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，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床、攻絲的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)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。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面和叉軸孔mm(H7)，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。(三) 確定零件的生產(chǎn)類型撥叉在汽車上屬于常用零件，且撥叉屬輕型零件，該撥叉的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。第2章 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖(一) 確定毛坯的制造形式零件材料為45鋼,零件經(jīng)常撥動(dòng)齒輪承受變載荷和沖擊性載荷,因此應(yīng)選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。因?yàn)闉榇笈可a(chǎn),且零件的輪廓尺寸不大,故采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也是應(yīng)該的。(二) 繪制撥叉鍛造毛坯簡(jiǎn)圖繪制毛坯圖如上第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一） 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,它對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。1精基準(zhǔn)的選擇叉軸孔mm的軸線是撥叉腳兩端面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，撥叉頭左端面是撥叉軸向方向上尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用叉軸孔mm的軸線和撥叉頭左端面作精基準(zhǔn)定位加工撥叉腳兩端面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。另外，由于撥叉件剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，選用撥叉頭左端面作精基準(zhǔn)，夾緊力作用在撥叉凸臺(tái)上，可避免在機(jī)械加工中產(chǎn)生夾緊變形，夾緊穩(wěn)定可靠。2粗基準(zhǔn)的選擇選擇變速叉軸下部mm的圓弧面和叉爪口內(nèi)表面作粗基準(zhǔn)。采用R37mm圓弧面定可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 （二）制訂工藝路線工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的總體布局，包括：確定加工方法，劃分加工階段，決定工序的集中與分散，加工順序的安排，以及安排熱處理、檢驗(yàn)及其他輔助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等。因此，擬訂工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵性一步，必須在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出工藝方案，并加以分析比較，最終確定一個(gè)最經(jīng)濟(jì)合理的方案。 經(jīng)小組討論，首先初步制定如下工藝流程：1銑粗銑、半精銑、精銑B上表面，D上表面，22孔上表面2銑粗銑、半精銑、精銑B下表面3鉆鉆、擴(kuò)、粗鉸22孔內(nèi)表面4倒角22孔兩端倒1x45角5銑粗銑、半精銑65槽兩端面6銑粗銑、半精銑M12下表面7鉆鉆、擴(kuò)、攻絲M12螺紋孔8擴(kuò)擴(kuò)14孔9銑粗銑、半精銑小端寬度3槽10鉆鉆3孔11打標(biāo)12熱處理C端淬火13檢測(cè)C端檢測(cè)14清洗15終檢（三） 確定加工余量“變速叉”零件材料為45鋼,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鍛錘上合模鍛毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量：(1) 粗銑、半精銑、精銑B上表面，D上表面，22孔上表面考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，半精銑再精銑，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-5，取Z=1已能滿足要求(2) 粗銑、半精銑、精銑B下表面其表面粗糙度要求為，其加工方式可以分為粗銑、半精銑、精銑三步，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：Z=1(3) 鉆、擴(kuò)、粗鉸22孔內(nèi)表面考慮其表面粗糙度要求為，其加工方式可以分為鉆、擴(kuò)、粗鉸，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-5，鉆孔：20mm 擴(kuò)孔：21.8mm 2Z=1.8鉸孔：22mm 2Z=0.2(4) 粗銑、半精銑槽兩端面考慮其表面粗糙度要求為，其加工方式可以分為粗銑、半精銑，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-5，取Z=1已能滿足要求。(5) 鉆、擴(kuò)、攻絲M12螺紋孔其表面粗糙度要求為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，攻絲三步，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：11 擴(kuò)孔：11.85 2Z=0.85 (6) 粗銑、半精銑小端寬度3槽其表面粗糙度要求為，其加工方式可以分為粗銑、半精銑兩步，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：Z=1 (7) 鉆3孔考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，一步鉆到位。（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定（工序7） 加工螺紋孔M121.25-2a其加工方式可以分為鉆通孔，然后擴(kuò)，攻螺紋三步，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)查表，確定工序尺寸及余量為：1. 鉆孔： 2.擴(kuò)孔： 攻螺紋孔：M12工序7：鉆、擴(kuò)、攻絲M12螺紋孔機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：錐柄長(zhǎng)麻花鉆、錐柄高速鋼擴(kuò)孔鉆（1）、鉆9.8mm孔切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)查表，取由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)查表，取取切削速度取, =9.8代入公式（2-1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：=780r/min 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)查表，取n=680r/min實(shí)際切削速度 =n/1000=20.9m/min被切削層長(zhǎng)度：41mm刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：3mm走刀次數(shù)為1取 l=41mm,=4mm, =3mm,f=0.17mm/r,n=680r/min 機(jī)動(dòng)時(shí)間：(l+)/（fn）=0.42min（2）、擴(kuò)孔切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)查表，取由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)查表，取取切削速度取=24, =10.2mm代入公式（2-1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： n=1000V/=749r/min根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)查表，取n=680r/min實(shí)際切削速度： =n/1000=21.8m/min被切削層長(zhǎng)度：27mm刀具切入長(zhǎng)度：8mm刀具切出長(zhǎng)度：0走刀次數(shù)為1取 l=27mm,=8mm, =0mm,f=0.17mm/r,n=680r/min 機(jī)動(dòng)時(shí)間：(l+)/(fn)=0.3min第四章 專用鉆床夾具設(shè)計(jì)（一）加工鉆、擴(kuò)、攻絲M12螺紋孔夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、攻絲M12螺紋孔，其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。（二）定位基準(zhǔn)的選擇 （3） 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在間隙心軸上定位，心軸為水平放 置，由于定位副間存在橫向間隙，因此必將引起橫向基準(zhǔn)位移誤差。式中 定位副間的最小配合間隙（mm）； 工件圓孔直徑公差（mm）； 心軸外圓直徑公差（mm）。（四）切削力的計(jì)算與夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由切削手冊(cè)得：鉆削力 鉆削力矩 F=3218N T=12265N*mm本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 (五）鉆套設(shè)計(jì)工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。 dHD公稱尺寸允差152022-0.010-0.0153430125.5221255心得體會(huì)加工工藝設(shè)計(jì)主要是確定加工工藝路線，機(jī)械加工余量和切削用量、基本工時(shí)的確定，夾具的設(shè)計(jì)主要是要設(shè)計(jì)出正確的定位夾緊機(jī)構(gòu)。在本設(shè)計(jì)中工件的加工工藝路線正確合理，夾具的定位夾緊機(jī)構(gòu)也能達(dá)到定位夾緊的目的，能保證加工工件的精度。在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，如出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達(dá)到的精度。在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，因定位基準(zhǔn)選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)由于機(jī)構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達(dá)不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點(diǎn)或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。不過在指導(dǎo)老師的悉心認(rèn)真的指導(dǎo)下，經(jīng)過兩個(gè)星期自身的不斷努力，這些問題都一一解決。在這個(gè)過程中，對(duì)機(jī)械加工工藝和夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)有了更深的理解，增強(qiáng)了對(duì)本專業(yè)綜合知識(shí)運(yùn)用的能力，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。評(píng) 語成績(jī) 指導(dǎo)教師（簽名） 日期