搜索
变速叉加工工序及夹具的设计1机械制造工艺学课程设计任务书变速叉加工工序及夹具的设计姓名:宋伟山学号:051210302指导老师:梁睿君南京航空航天大学2015.6.13～6.26变速叉加工工序及夹具的设计2目录1.序言﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍32.零件分析﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍42.1.零件的作用﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍42.2.零件的工艺分析﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍43.工艺规程设计﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍53.1.确定毛坯的制造形式﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍53.2.基面的选择﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍53.3.1.粗基准的选择﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍53.3.2.精基准的选择﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍63.3.工艺路线的拟定﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍63.4.机械加工余量，工序尺寸，毛坯尺寸的确定﹍﹍84.夹具的设计﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍94.1.基准的选择﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍94.2.加工要求说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍105.感想﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍116.参考文献﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍12变速叉加工工序及夹具的设计3一、序言机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学与夹具设计课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的有关课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。4、首先通过与同组同学的讨论确定计划，在之后的过程中学会通过团队的合理协作、分工高质高效的完成任务。二、零件分析1、零件的作用：变速叉加工工序及夹具的设计4变速叉位于传动轴的端部.主要作用是变速,使汽车获得不同的动力;变速叉是变速箱中的一个重要零件，是通过Φ12的孔空套在轴上的。2、零件的工艺分析：由零件图可知，该零件是叉架类零件，形状不规则，尺寸精度，形状精度要求均较高，其材料为该材料具有较高的强度，耐磨性耐热性适用于承受较大力，要求耐磨较高的零件，零件的主要技术要求分析如下：该零件上的主要加工面为A面，B面，C面，D面，F面，h面，H面，I面，J面，K面Φ12的孔，Φ8的孔和Φ3的孔。Φ12的孔的精度直接影响变速叉的导向精度，此孔的表面粗糙度为5цm，C面和D面的表面粗糙度为2.5цm。并且与Φ12的孔的轴线的垂直度为0.1mm，在加工这两个面的时最好能同时加工出来。J面，K面的表面粗糙度为5цm，两面之间的距离为76.4mm。这两个面的中心与Φ12的孔的轴线距离为12.5mm。I面的表变速叉加工工序及夹具的设计5面粗糙度为10цm，并且距Φ12的孔的轴线的距离为11.5mm，H面的表面粗糙度为10цm，距I面的距离为5.5mm。Φ8孔深为26mm。并且Φ12的孔垂直方向的轴线成35度，Φ3的透气孔距Φ12的孔的轴线距离为22mm。三、工艺规程的设计（1）确定毛坯的制造形式由于零件的结构比较复杂，又是薄壁件，所以采用金属型铸造，工件材料为ZG45,毛坯的尺寸精度要求为IT11~12级，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是正确的选择。（2）基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作这一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。根据零件图纸及零件的使用情况分析，知Φ12mm孔，槽宽，叉子面厚，叉子面与腹板的距离等均应通过正确的定位才能保证，故对基准的选择应予以分析，以下是分别以粗基准和精基准来进行分析：1.粗基准的选择变速叉加工工序及夹具的设计6采用怎样的毛坯表面来用作定位基准，会影响到各加工表面的加工余量的分配，影响到加工表面与不加工表面间的位置关系，因此粗基准的选择考虑的重点是：保证各加工表面有足够的余量；保证不加工表面的尺寸、位置符合图样要求。当有不加工表面时应选择不加工表面为粗基准，故此处选择腹板右侧为第一毛基准；在加工Φ12mm孔时，为保证孔壁均匀，选择长圆柱外圆表面为第二毛基准。2.精基准的选择精基准选择得好环会直接影响加工精度，影响工件安装的可靠性与方便程度。在加工Φ12mm孔以后，各工序则以该孔为定位精基准，从靠近叉脚的长圆柱端面为轴向尺寸的定为基准。这样就满足了基准重合的原则和互为基准的原则。在加工某些表面时，可能会出现基准不重合，这时需要进行尺寸链的换算。（三）工艺路线的拟定制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理保证.由于生产纲领为大批量生产,可以考虑采用万能性机床配以专用共夹具,并尽量使用工序集中来提高生产效率.除此以外,还应该考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降.工序：工序1：整形。工序2：铣A，B两端面。工序3：钻，铰Φ12的孔。变速叉加工工序及夹具的设计7工序4：倒角（在车床上进行加工）。工序5：铣H，I两端面。工序6：铣脚面（C，D两端面）。工序7：铣开挡（J，K两端面）。工序8：铣槽（E，F两侧面）。工序9：钻Φ8的孔。工序10：钻Φ3的孔。工序11：倒角，去毛刺。工序12：终检。根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡及工序卡片。见附表：机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。（四）机械加工余量，工序尺寸，毛坯尺寸的确定变速叉零件材料为ZG45,生产类型为大批量生产,由于产品的形状复杂，生产纲领是大批量生产，所以毛坯选用金属型铸造。毛坯铸出后应进行退火处理，以消除铸件在铸造过程中产生的内应力。根据上述资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1、83.5mm的圆柱两端面查找参考资料确定其加工余量为5mm，由于没有公差要求，可以直接铣至83.5。2、76.4mm的两开挡面毛坯加工余量为5mm，公差为0.78mm。半精铣的加工余量为变速叉加工工序及夹具的设计81mm，公差为0.3mm。所以毛坯尺寸为66.439.039.0，粗铣至74.43.01.0，半精铣至76.42.00。3、7mm的两脚面毛坯加工余量为5mm，公差为0.78mm。半精铣的加工余量为1mm，公差为0.3mm。所以毛坯尺寸为1739.039.0，粗铣至903.0，半精铣至72.03.0。4、铣13.5mm的槽半精铣的加工余量为1mm，公差为0.3mm。用与槽形状相同的铣刀，一次走刀，槽可以满足要求。5、铣相距5.5mm的H、I两端面这两个面粗糙度为10，经过粗铣即可达到要求。毛坯加工余量为5mm，公差为0.78mm。粗铣右端面至11.5mm，再粗铣左端面至5.5mm。6、钻、铰φ12105.0045.0mm的孔铰的加工余量为0.15mm，所以先钻孔φ11.85mm，再铰孔至φ12105.0045.0。7、钻φ3mm的孔该孔的粗糙度为20，直径小于10mm，只需一次钻至φ3mm即可。8、钻φ8mm的孔该孔的粗糙度为20，直径小于10mm，只需一次钻至φ8mm即可。四、夹具的设计变速叉加工工序及夹具的设计9本人选择设计图一中铣相距13.5mm的槽工序的夹具，具体尺寸见图。本夹具将用X51立式铣床进行加工。所用刀具为盘铣刀。1、基准的选择见图一，图中A端面、B端面以及φ12mm的孔为以加工工序。出于定位简单和快速的考虑，在加工选择圆柱体A端面为基准，用定位销和定位块、支撑钉定位圆柱体A端面和中心线。然后用M12螺母，M8圆柱销固定。图一2、加工要求说明变速叉加工工序及夹具的设计10用与槽形状相同的铣刀一次走刀，即可铣出满足加工要求的槽。夹具是设计的专用夹具，所用设备为X51立式铣床，刀具为盘铣刀，量具为游标卡尺。五、感想十几天的机械制造工艺与装备课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西，领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质，更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制，最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化。在社会这样一个大群体里面，沟通自然是为人处世的基本，如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大，有些人很有责任感，把这样一种事情当成是自己的重要任务，并为之付出了很大的努力，不断的思考自己所遇到的问题。而有些人则不以为然，总觉得自己的弱势…。其实在生活中这样的事情也是很多的，当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的，这当然也会影响我们的结果。很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态，而不是看我们过去的能力到底有多强，那是一种态度的端正和目的的明确，只有这样把自己身置于具体的问题之中，我们才能更好的解决问题。在这种相互协调合作的过程中，口角的斗争在所难免，关键是我们如何的处理遇到的分歧，而不是一味的计较和埋怨。这不仅仅是变速叉加工工序及夹具的设计11在类似于这样的协调当中，生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力，面对分歧大家要消除误解，相互理解，增进了解，达到谅解…。也许很多问题没有想象中的那么复杂，关键还是看我们的心态，那种处理和解决分歧的心态，因为毕竟我们的出发点都是很好的。在工作与学习中一定要养成一种高度负责，认真对待的良好习惯。这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。短短十多天的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不能熟练运用。想到这里，我开始真的心急了，但是当我完成之后，才确定课程设计确实使我有了很大的收获。老师的指导即为我解决了问题，也增加我的信心。六、参考文献1．叶文华，陈蔚芳，马万太主编.机械制造工艺与装备2.[美]HIRAME.GRANT编著.夹具-非标准夹紧装置.北京:机械工业出版社，1975.3.孟少农主编.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社，1992.4.林文焕，陈本通编著.机床夹具设计.国防工业出版社，1987.5.朱如鹏，郭学陶主编.机械设计课程设计(自编教材).南京航空航天大学，2009.6.周开勤主编.机械零件手册(第四版).北京:高等教育出版社，变速叉加工工序及夹具的设计121994.