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变速器换挡叉设计说明书
作者:大赢家电玩    发布日期:2021-01-26 12:25


  换档叉零件的机械加工工艺规程制订及其中一道工序专用夹具的设计 武汉科技学院机械制造及其自动化系 2008 机械制造工艺学课程设计任务书换档叉零件的机械加工工艺规程制订及第一道工序专用夹具的 设计 序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及 大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深 入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学 生活中占有重要的地位。 就我个人而言,我希望能通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到 的理论知识与技能,对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自 己分析问题、解决问题的能力。 一、零件的分析 课题所给的零件是变速器的换档叉。换档叉头上方的孔Φ15.81F8 与操纵机 构相连,而下方的换档叉脚夹在双联交换齿轮的槽中,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。两件零件铸为一体,加工时分开。 零件图上的主要技术要求为:两叉脚口表面淬火至全厚硬度为 45HRC。零 件正火硬度 180HBS。去毛刺。 1、加工表面及其要求 1)Φ15.81F8 孔:孔径Φ15.81 043 mm,深度为18mm,对称面与换档叉头端面的距离 为20.5mm,两侧面几底面的表面粗糙度为R 15.81F8的垂直度为0.15mm,外端面与操纵槽的距离为33.5 15 mm。5)换档叉脚内侧面:宽度尺寸为51 。两端倒角0.8mm45。 二、工艺规程设计 零件为35 钢,是中碳钢,其强度和球铁接近,其铸造工艺性介于低碳钢 和高碳钢之间,可进行热处理,以获得所需要的机械性能。 武汉科技学院机电工程学院 1、确定毛坯的类型及制造方法由于零件的材料为35 钢,零件形状不规则,因此应选用铸造毛坯。零件的 轮廓尺寸不大,而且工件上有许多表面不切削加工,所以选用砂型机器造型。 2、毛坯的形状,尺寸及公差 毛坯的形状及尺寸如图1 所示。选择过零件最高线且平行与换档叉脚对 称面的平面作分型面,铸件采用带型芯的分模造型,多件同时浇注,钢水经两 拔叉脚位置经横浇口流入. 由于该零件属特形零件,且利用不加工表面进行定位的情形较多, 所以 确定铸件尺寸公差等级为GB6414-86 的CT9,机械加工余量等级为AM-H. 3、确定毛坯的技术要求 1)铸件无明显的铸造缺陷 2)未注圆角为R3~5 4)机加工前正火,消除内应力4、绘毛坯图 根据零件图所示的零件结构形状,在各加工表面加上加工余量,绘制毛坯 所示的换档叉零件图多数尺寸及形位公差以φ15.81F8 其端面为设计基准,因此必须首先将φ15.81F8 孔及其端面加工好,为后续工 序准备基准.根据粗,精基准选择的原则,确定各加工表面的基准如下: 15.81F8孔及其端面:拔叉头的外轮廓及端面(粗基准) 15.81F8孔及其端面 15.81F8孔及换档叉脚端面 15.81F8孔,操纵槽, 换档叉脚内侧面 1、确定各加工表面的加工方法及加工路线 该换档叉的加工表面为: 15.81F8孔及端面, 换档叉脚的两侧面及内 侧面,操纵槽, 15.81F8孔.根据各加工表面的精度要求和表面粗糙度要求, 武汉科技学院机电工程学院 孔的加工路线为钻—樘—饺,端面的加工方法为车,换档叉脚端面的加工路 15.81F8孔的加工方法为钻削. 2、拟订加工工艺路线)工艺路线 工序一 车换档叉头端面,钻,镗,铰φ 15.81F8 孔,孔口倒角. 工序二 校正换档叉脚 工序三 粗铣换档叉脚两端面 工序四 铣换档叉脚内侧面 工序五 铣操纵槽 工序六 工序七去毛刺 工序八 换档叉脚局部淬火 工序九 校正换档叉脚 工序十 磨换档叉脚两端面 工序十一 清洗 工序十二 清洗检验 2)工艺路线 工序一 车换档叉头端面 工序二 15.81F8孔口倒角. 工序四 校正换档叉脚 工序五 粗铣换档叉脚两端面 工序六 铣换档叉脚内侧面 工序七 铣操纵槽 工序八 工序九去毛刺 工序十 换档叉脚局部淬火 工序十一 校正换档叉脚 工序十二 磨换档叉脚两端面 工序十三 清洗 武汉科技学院机电工程学院 工序十四清洗 工艺路线方案一是按工序集中原则组织工序, 15.81F8孔及端面需 要用采用六角车床和专用夹具加工,优点是工艺路线孔及其端 面的加工在一台机床上完成,减少工件装夹次数,易于保证加工面相互位 置精度,需要的机床数量少,减少工件在工序间的运输,减少辅助时间和准 备终结时间.工艺路线方案二是按序分散原则组织工序,换档叉头端面可 在普通车床上用通用卡盘装夹加工, 15.81F8孔可在普通钻床上用钻模 加工,孔口倒角在另一台车床上加工.优点是可以采用通用机床和通用夹 具,缺点是工艺路线太长,增加了工件的装夹次数,而且工序一和工序二重 复使用粗基准.由于本零件形状不规则,加工面分散,可以采用万能性机床 配以专用夹具,并尽量使工序集中,提高生产率.综合上述两个工艺路线方 案的优缺点,选择第一个方案. 根据上述原始资料及加工工艺, 《查机械制造工艺设计简明手册》(以 下简称《工艺手册》),分别确定各加工表面的加工余量,工序尺寸及公差 如下: 工序 工序内容 单位余量 工序尺寸 表面粗糙度Ra 工序一 1.车换档叉头端面 2.5mm 30mm 12.5 14mm12.5 14.8mm6.3 15.81043 mm3.2 5.倒孔口角0.4mm 0.4mm45 12.5 工序三粗铣换档叉脚两端面 3.2mm 6.3 mm12.5 工序四铣换档叉脚内侧面 3.5mm 51 mm6.3 工序五铣操纵槽 6.5mm 14.2 mm12.5 10H7mm12.5 工序七磨换档叉脚端面 0.3mm 5.9 mm6.3 工序一C336-1 回转式六角车床,YT15 外圆车刀, 14mm标准锥柄麻花钻, 武汉科技学院机电工程学院 14.8YT15扩孔刀及φ 15H8YT15 锥柄机用绞刀,0~200/0.02mm 游标卡尺,钢直尺, 15H8孔用塞规. 工序二 钳工台,校正工具 工序三 X62W 卧式铣床,YT15 三面刃铣刀,专用夹具,0~200/0.02mm 游标卡尺 工序四 X62W 卧式铣床,YT15 三面刃铣刀,专用夹具,0~200/0.02mm 游标卡尺 工序五 X62W 卧式铣床,YT15 三面刃铣刀,专用夹具,0~200/0.02mm 游标卡尺 工序六 Z515 钻床, 锥柄麻花钻,专用夹具,0~200/0.02mm游标卡尺 工序七 钳工台,校正工具,0~200/0.02mm 游标卡尺 工序八 M7120A 平面磨床,砂轮,专用夹具,0~200/0.02mm 游标卡尺 1、工序一 车换档叉头端面,钻、镗、铰孔,孔口倒角 加工条件:C336-1 回转式六角车床,YT15 外圆车刀, 14 mm标准锥柄麻花 14.8YT15扩孔刀及φ 15H8YT15 锥柄机用绞刀,专用夹具,柴油冷却。 确定背吃刀量端面的总加工余量为 2.5mm,一次走刀加工,a 确定进给量根据《切削用量简明手册》(以下简称《切削手册》)表 1.4,刀杆尺寸为 20mm20mm, 30mm以及工件直径为 20~50mm 计算切削速度根据《切削手册》表 1.27、表 1.28,C =242,m=0.2,x Mv=1.44,k sv =0.8,k kv =1.04,k krv =0.81,刀 具寿命选T=60min 60242 35 80750 1261000 1000 (r/min)根据《工艺手册》表4.2-2,与807。3r/min 相近的机床转速为760r/min =760r/min,所以实际切削速度 38 m/min武汉科技学院机电工程学院 计算基本时间按《工艺手册》表6.2-1,L=24mm,L 确定进给量根据《切削手册》表 2.7,f=0.31~0.37mm/r,查《工 艺手册》表4.2-3,根据机床实际进给量取f=0.35mm/r。 选择钻头磨钝标准及耐用度根据《切削手册》表2.12,取钻头后 面上午最大磨损量为0.8mm;耐用度T=45min。 计算切削速度根据《切削手册》表2.30 及表2.31,C 4514 32314 22 1441000 1000 (r/min)根据《工艺手册》表 4.2-2,按机床实际转速取 =285r/min,实际切削速度 计算基本时间根据《工艺手册》表 6.2-5 确定进给量根据《切削手册》表2.10,f=0.5~0.6mm/r,查《工 艺手册》表4.2-3,根据机床实际纵进给量取f=0.35mm/r. 计算基本时间根据《工艺手册》表6.2-5,l =30mm,l f=0.37min武汉科技学院机电工程学院 确定进给量和切削速度根据《切削手册》表 2.25,f=0.2~ 0.4 mm/r,v=8~12m/min,计算得n =169.8~254.65r/min,查《工艺手册》 表4.2-2,按机床实际进给量和实际转速,取f=0.35mm/r, =198r/min,实际切削速度v=9.33m/min. 计算基本时间根据《工艺手册》表6.2-5, 15.81F8孔口角 参照车端面,取n =760,实际切削速度v=40.59m/min. 工序三粗铣拔叉角两端面 加工条件:X62W 卧式铣床,两把三面刃直齿铣刀,YT15 刀片,刀盘直径125mm, 宽12mm,齿数20,专用夹具,柴油冷却。 确定背吃刀量由毛坯图已知铣削宽度 确定每齿进给量根据《切削手册》表3.5,每齿进给量f =0.09~0.18mm/z.因工件刚性差,取f 选择铣刀磨钝标准及耐用度根据《切削手册》表3.7,铣刀刀齿后 面最大磨损量为1.2mm;耐用度为T=150min. 确定切削速度和工作台每分钟进给量根据《切削手册》表 3.27, 125)=323r/min根据《工艺手册》表 4.2-39,与 323r/min 相近的主轴转速为 300r/min 375r/min,取n=300r/min,实际切削速度v=117.8m/min工作台每分钟进给量为f Mz =0.092060=108mm/min, 根据《工艺手册》 4.2-40,X62W 铣床与 108mm/min 相近的进作台进给量为 95mm/min Mz=95mm/min,则实际的每齿进给量为 =95/(2060)=0.079mm/z 计算基本时间武汉科技学院机电工程学院 根据《工艺手册》表6.2-7, Mz=95mm/min,i=1 Mz=1.3mm 工序四铣拔叉脚内侧面 加工条件: X62W 卧式铣床,两把三面刃直齿铣刀,YT15 刀片,刀盘直径125mm, 宽12mm,齿数20,专用夹具,柴油冷却。 确定被吃刀量由毛坯图已知铣削宽度 v=117.8m/min,工作台每分钟进给量 Mz=118mm/min, 实际每齿进给量 计算基本时间l=7.6mm, Mz=118mm/min,i=1 =(7.6+48+4)/95=0.63min4.工序五 铣操纵槽 加工条件:X62W 卧式铣床,三面刃直齿铣刀,YT15 刀片,刀盘直径125mm, 宽12mm,齿数20,专用夹具,柴油冷却。 确定背吃刀量由毛坯图已知铣削宽度a =201.51m/min =(1000201.51)/(125)=513r/min 根据《工艺手册》表4.2-39,取与513r/min 相近的主轴转速n =475r/min 实际切削速度v=186.5m/min 工作台每分钟进给量为f Mz =0.062060=72 mm/min, 根据《工艺手册》表 4.2-40,取X62W 铣床与72 mm/min 相近的进作台进给量f Mz =75 mm/min 则实际的每齿进给量为f =75/(2060)=0.0625mm/z. 计算基本时间l=22mm, Mz=72mm/min, 武汉科技学院机电工程学院 =(22+48+4)/72=1.03min 5、工序六,钻 10H7 加工条件:Z515钻床, 10mm ,标准麻花钻,专用夹具。 确定进给量由于孔径很小,宜采用手动进给。 选择钻头磨钝标准及耐用度根据《切削手册》表 2.12,取钻头后面的 最大磨损量为0.8mm;耐用度T=15mim 确定切削速度根据根据《切削手册》表 2.14,表 2.7 类加工性暂定f=0.16mm/r,查得=17m/min,n =1082,查《工艺手册》表4.2-18,按机床实际转速选取n 《工艺手册》第三章中磨料选择各表,选择 WA46KVP35040127 砂轮,即砂轮磨料为白刚玉,粒度为 46 陶瓷结合济,6号组织,平型砂轮,其尺寸为35040127(DBd). 选择切削用量砂轮转速 计算基本时间根据《工艺手册》表 6.2-8,加工长度 L=71mm,10 件一起 加工,单面加工余量Z 101000 1071 3.12min基本时间为t min按上述确定的工艺过程填写机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片 三、小结 为期两周的工艺、夹具课程设计基本结束,回顾整个过程,我觉得受益匪浅, 武汉科技学院机电工程学院 课程设计作为《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》课程的重要教学环节,使理论与实践更加接近,加深了理论知识的理解,强化了生产实习中的感性认识. 通过这次设计,我基本上掌握了一个中等复杂零件的加工过程分析、工艺文 件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等.学会查阅手册,选择使用工艺装备图 由于自己能力所限,设计中还有许多不足这处,恳请各位老师、同学们批评指正.

  换挡叉零件的机械加工工艺规程制定以及其中一道工序专用夹具的设计。包括零件的分析,工艺规程的设计。

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