变速器换挡叉”零件的的机械加工工艺及工艺装配

1郑州航空工业管理学院机械制造技术课程设计2012级机械设计制造及其自动化s专业1206961班级题目设计“变速器换挡叉”零件的的机械加工工艺及工艺装配姓名学号指导教师刘元朋职称副教授二О一三年六月十五日2《机械制造技术》课程设计成绩评定评分类别所占分值评定成绩工艺设计总体方案20课程设计说明书格式规范20零件图纸绘制40工艺过程卡片格式规范10工序卡片图形规范10总体成绩教师评语指导教师：年月日3机械制造技术课程设计任务书..................................................................................................................................4（一）、设计目的..............................................................................................................................................4（二）、设计内容及要求..................................................................................................................................4一、零件的分析..........................................................................................................................................................51.1零件的作用...........................................................................................................................................................51.2零件的工艺分析...................................................................................................................................................5二、工艺规程设计......................................................................................................................................................62.1毛坯的选择............................................................................................................................................................62.1.1确定毛坯的制造形式.........................................................................................................................................62.1.2确定毛坯的技术要求.........................................................................................................................................62.2选择定位基准：....................................................................................................................................................72.3制定工艺路线:.......................................................................................................................................................72.3.1零件的加工方法及工艺路线方案....................................................................................................................72.3.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:.......................................................................................................8三、变速器换挡叉加工工序卡片............................................................................................................................174机械制造技术课程设计任务书（一）、设计目的课程设计是培养学生综合运用所学的基础理论和专业基础知识，独立解决问题的一个重要实践环节，因此，通过设计应达到以下目的：（1）学习正确的调查研究方法，收集国内外有关资料，熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用。掌握正确的编制工艺规程和夹具设计的思想、方法及手段，学会正确使用有关手册及其技术资料。（2）能运用所学基本理论知识，独立的分析和拟订一个零件的合理工艺路线和确定工件在加工中的定位、夹紧等方案，编制工艺规程。根据工装设计任务书正确解决工件在加工时的定位和夹紧问题，选择合理的夹具结构方案，进行必要的计算，设计出符合优质、高效、低成本的夹具。（3）进一步培养学生分析研究结构工艺性问题，提高结构设计的能力和编写技术文件等的基本技能。（4）进一步了解有关机床、刀具和量具等工装知识。（二）、设计内容及要求（1）课程设计题目题目：设计“变速器换挡叉”零件的的机械加工工艺及工艺装配5（2）生产纲领生产纲领：5000件/年（中批量）（3）设计内容及要求：1.零件图（A3）1张2.毛胚图（A4)1张3.机械加工工艺过程卡片（A4）4.机械加工工序卡片（A4,1套）一、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是变速器换档叉。它位于汽车的变速机构上，主要起换档作用。由零件图可知，该零件的材料为35#钢，锻造成型，由零件的尺寸公差选择模锻加工成型，保证不加工表面达到要求的尺寸公差。该零件是以Φ15.81孔套在轴上，并用螺钉M10X1-7H螺纹孔与轴定位，换挡叉脚卡在双联齿轮中的轴中，变速操作机构通过换挡叉头部的操纵槽带动换挡叉与轴一起在变速箱中滑动，换挡叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑动，就可实现变速功能，从而实现变速器变速。换挡叉的主要工作表面为操纵槽换挡叉脚两端面。主要配合面为Φ15.81孔，M10X1-7H螺纹孔和换挡叉脚侧面。该零件属于特殊形状零件，但复杂程度一般。由于换挡叉在工作表面承受一定的压力，因此，要求有一定的强度和韧度。1.2零件的工艺分析1.2.1该零件需要加工的表面的分类：（1）Φ15.81的孔。（2）以Φ15.81孔的轴心线为基准的两平面。（3）以15mm槽为基准的两插口端面。（4）以Φ15.81孔的轴心线为基准的两叉口侧面。（5）15mm槽中心的两个侧面及槽外的两端面。（6）拨槽的最前端面（7）以15mm槽为基准的M10*1-7H的螺纹孔。其中Φ15.81的孔和15mm的槽以及叉口的上下端面和叉口的中间两侧面为主要的配合面，加工的精度及粗糙度的要求较高，应作为加工的重点1.2.2尺寸和粗糙度的要求Φ15.81的孔的上偏差为+0.043，下偏差为+0.016，配合公差为F8，属于间隙配合，6孔的内表面的粗糙度为3.2，要求较高，鉴于孔径为15.81，可先采用Φ14的麻花钻钻孔，在用Φ10的立铣刀进行扩孔，最后用无心砂轮进行精加工。Φ15.81的孔的上下两平面距离孔中心线的尺寸分别为11mm和12.7mm，上表面的粗糙度为6.3，下表面的粗糙度为12.5，直接采用立铣刀铣削加工即可达到要求。以Φ15.81的孔的轴心线为基准的尺寸为9.65mm的两侧面的表面粗糙度为6.3，可直接用端面立铣刀进行加工保证尺寸要求。以15mm拨槽为基准的叉口的上下端面的尺寸分别为33.5mm和39.4mm其表面粗糙度为6.3，可直接用端面立铣刀进行加工保证尺寸要求。以Φ15.81的孔的轴心线为基准的叉口两侧面尺寸为53mm，表面粗糙度为6.3，可直接用端面立铣刀进行加工保证尺寸要求。拨槽的最前端面，以Φ15.81孔的下端面为基准，其尺寸为56，其表面粗糙度为12.5以15mm拨槽为基准的M10*1-7H的螺纹孔，先采用Φ8.5的麻花钻钻孔，再采用Φ10的丝锥攻丝完成。1.2.3位置公差要求由零件图可知，该零件主要要求保证Φ15.81的孔和叉口的上下端面之间的垂直度要求，以Φ15.81的孔作为加工叉口上下端面的定位基准便可以保证其垂直度的要求。1.2.4确定机加工余量、毛坯尺寸和公差(1)确定最大轮廓尺寸根据零件图计算零件的最大轮廓尺寸为：长147.4mm，宽76mm，高56mm（2）选择锻件公差等级查手册模锻成型，零件材料按中碳钢，得锻件公差等级为8～12级取为10级。（3）求铸件尺寸公差公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）求机械加工余量等级查手册得按模锻成型的方法，锻件材料为35#钢的机械加工余量等级E-G级选择F级。（5）确定机械加工加工余量根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工表面的单边余量为4㎜，孔的加工余量按相关表查找选取。1.2.5、确定毛坯及毛坯尺寸公差上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≧1.6@.Ra＜1.6@的表面，余量要适当加大。分析本零件，加工表面Ra≧1.6@,因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值）生产类型为中批量生产，可采用模锻毛坯。毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差为0.1-0.2mm，表面粗糙度为Ra12.5-25。二、工艺规程设计2.1毛坯的选择2.1.1确定毛坯的制造形式该零件的材料为35#钢，考虑到零件在工作时要求有较高的强度和抗扭性，非加工面的尺寸精度要求较高，以及批量为中批量生产，所以采用模锻毛坯成型。2.1.2确定毛坯的技术要求a.未注明铸造圆角为R15，拔模斜度为7度b.铸件正火硬度为180HBS7c.材料：35钢2.2选择定位基准：2.2.1粗基准的选择：以零件的圆柱面为主要的定位粗基准2.2.2精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以Φ15.8的孔内表面为辅助的定位精基准。2.3制定工艺路线:2.3.1零件的加工方法及工艺路线方案如下：根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提