变速器换挡拨叉说明书.docx
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1、2023 级 专 业 课 程 设 计说明书设计题目:变速器换挡叉的机械加工工艺规程及钻15.8F8 孔夹具设计学生姓名:范宇 学号:03111305专业:机械制造及其自动化指导教师:钱济国中 国 矿 业 大 学2023 年 12 月 10 日前言课程设计是机械制造及其自动化专业教学打算所设的重要实践性教学环节,也是理论联系实际的重要环节,学生能利用所学的根底学问,专业根底学问和设计手册等资料, 设计中等简单程度零件的制造工艺过程,通过课程设计,稳固所学的学问,把握机械制造设计的一般方法和程序,生疏设计过程即留意事项,在设计的过程中,学习一些专业前沿学问和设计阅历,具体要求如下:1、培育学生综合
2、运用所学根底课,专业根底和专业课及学问,分析和解决加工过程技术问题的工作力量。2、稳固,深化和扩大学生所学根本理论,根本学问和根本技能。3、培育学生查阅文献和收集资料的力量,理论分析和力量,制定设计或试验方案的力量,设计计算和绘图力量,计算机应用力量,撰写论文和设计说明书的力量等。4、培育学生的创力量和团队精神,树立良好的学术思想和工作作风。编者2023 年 12 月名目1. 零件的工艺分析11.1 零件的功用构造及特点11.2 主要的加工外表及要求12. 毛坯的选择12.1 确定毛坯的类型,制造的方法和尺寸及其公差12.2 确定毛坯的技术要求12.3 绘制毛坯图23. 基准选择24. 拟订机
3、械加工路线24.1 确定各外表的加工方法24.2 拟订加工路线25. 确定机械加工余量36 选择机床设备和工艺设备46.1 选择机床46.2 刀具选择46.3 选用夹具46.4 选择量具47. 确定切削用量及根本工时57.1 工序 10.57.2 工序 40.77.3 工序 50.87.4 工序 60.97.5 工序 7097.6 工序 80107.7 工序 90107.8 工序 100.118. 填写工艺文件119. 机床夹具设计229.1 定位方案及定位元件的选择和设计229.2 导向方案及导向元件的选择和设计229.3 夹紧装置设计229.4 夹具装配图239.5 夹具零件图2410.总
4、结24参考文献251. 零件的工艺分析1.1 零件的功用,构造及特点该零件是以 15.8F8 孔套在轴上,并用螺钉径M101-7H 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。换挡叉的主要工作外表为操纵槽换挡插脚两端面。主要协作面为 15.8F8 孔,M101-7H 螺纹孔和换挡叉脚侧面 51mm 。该零件属于特别外形零件,但简单程度一般。由于换挡叉在工作时外表承受肯定的压力,因此,要求有肯定的强度和韧度。1.2 主要加工外表及其要求1.换挡叉安装孔孔
5、径 15.8F8 孔是换挡叉的安装孔,其外形公差遵守包涵要求,外表粗糙度Ra3.2m,端面倒角 0.445。2.换挡叉脚端面换挡叉脚端面的厚度为 5.9mm,两端面对孔 15.8F8 轴线的垂直度公差为 0.15mm, 内端面与操纵槽的对称面的距离为 33.5 0.15mm,外表粗糙度 Ra 为 6.3m,叉脚端面倒角 0.845。3. 换挡叉脚内侧面换挡叉脚内侧面的宽度为 51mm,其对称面与换挡叉头对称面同属一个面外表粗糙度Ra 为 6.3m,叉脚内侧面倒角 0.845。4. 换挡叉头两侧面换挡叉脚端面的厚度为 9.65mm,对称面与 15.8F8 孔及换挡叉脚面属同一面,外表粗糙度 Ra
6、 为 6.3m。5. 操纵槽操纵槽的宽度为 14.2mm,槽底为半圆,半径为 R7.1mm,深度为 19.1mm,对称面与换挡叉头内端面的距离为 27.6mm, 外表粗糙度 Ra 为 12.5m,槽平面局部的倒角为 0.8 45。6. 螺纹孔端面螺纹孔 M101-7H 的端面的粗糙组要求为 Ra12.5um。2.毛坯的选择2.1 确定毛坯的类型,制造的方法和尺寸及其公差因零件的材料为锻件,要求成批生产,换挡叉的轮廓尺寸不大且有较多不需要加工的外表,所以毛坯选用模锻锻造成形。换挡叉属特别形零件,且加工过程中利用不加工外表进展定位的工序较多又是成皮生产,故零件的毛坯选用为锻模。锻件公差等级为 CT
7、B见表 3-1,加工余量查表 3-10,换挡叉脚内侧面留单边余量为 2mm, 15.81F8 孔不锻出,孔左右两端面的加工余量为2mm.换挡叉头两端面的单边余量为 4.25mm.,换挡叉脚内平端面为 1.9mm,外凸端面为2.2 mm,操纵槽不锻出,单边余量为 7.1mm.2.2 确定毛坯的技术要求 未注明锻造图角为 R15,拨模斜度为 7 锻件正火硬度为 180HBS10 材料:35 钢 两叉口淬火至全厚硬度 45HRC2.3 绘制毛坯图依据任务书图 6-15 变速器换挡叉零件图,在各加工外表上加上机械加工余量,绘制毛坯图,并标注尺寸和技术要求,见附图。3. 基准的选择该换档叉零件图中教多尺
8、寸及形位公差以 15.8F8 孔及其端面为设计基准的。因此, 必需首先加工出 15.8F8 孔端面及其孔 15.8F8,为后续工序作为基准。依据粗、精基准选择原则,确定各工外表的基准如表 1 所示。表 1加工外表的基准序号加工部位基准选择1 15.8F8 孔换档叉头外形轮廓及端面粗基准2换档叉脚两端面 15.8F8 孔及其端面3换档叉脚内侧面 51 +0.10 15.8F8 孔换档叉脚端面及叉脚外侧面4换档叉头内侧面 15.8F8 孔及叉头内侧面5操纵槽叉头端面及叉脚两端面6M101-7H 螺纹孔操纵槽中心线及 15.8F8 孔4. 拟订机械加工工艺路线4.1 确定外表的加工方法 15.8F8
9、 孔端面的加工方法为铣削, 15.8F8 孔的加工方法为钻、扩、铰和孔口倒角,换档叉脚两端面的加工方法铣削-吹砂,其内侧面的加工方法为铣削,叉头两端面、操纵槽的加工方法为铣削,M101-7H 的加工方法为先铣其端面,后定位钻 8 孔,深度是 8mm,再用机用丝锥攻丝,使其到达 M101-7H 的要求。具体加工方法分析如下: 15.8 孔端面的粗糙度要求为 Ra12.5m,公差等级为 IT12,粗铣。 15.8 孔内外表粗糙度为 Ra3.2m,公差等级为 IT8,查表 4-3 知 15.8F8 孔可用钻-扩-铰 。 15.8 孔口倒角 0.445。换档叉脚两端面,粗糙度为Ra6.3m,公差等级为
10、IT12,查表 4-5 知粗铣可到达要求。 换挡叉脚局部淬火,然后进展吹砂。 换档叉脚内侧面 51 +0.1,外表粗糙度为Ra6.3m,公差等级为IT12,查表 4-2 可0知粗铣即可。 换档叉头两侧面,外表粗糙度为 Ra6.3m,公差等级为 IT12,查表 4-2 可知粗铣即可。操纵槽,宽度 14.2mm, 外表粗糙度为 Ra12.5m,公差等级为 IT12,查表 4-2 可知粗铣即可。4.2 拟订加工工艺路线表 2 加工方案工序号工序内容设备00毛坯锻件10热处理正火20铣换档叉头左端面,尺寸 58mmXA6132 卧式铣床,专用夹具,三面铣换档叉头右端面,尺寸 56mm刃铣刀,0200m
11、m/0.02mm 游标卡尺30钳:校正换档叉钳工台40钻、扩、铰 15.8F8 孔Z525 钻床50粗铣换档叉脚外凸端面铣床铣换档叉脚内平端面60铣换档叉脚内侧面及叉脚两端面倒角铣床1.14570铣换档叉头两侧面铣床80铣操纵槽槽平面段两边倒角 0.8铣床4590铣未钻螺纹孔端面铣床100钻、攻螺纹孔 M101-7H钻床,机用丝锥110换档叉脚局部淬火120磨削换挡叉头两侧面1 30清洗140检验5. 确定机械加工余量、工序尺寸及公差加工余量可承受查表修正法确定。换档叉零件第一道工序各工步无基准转换,其余各外表加工均用统一基准且基准重合,故只需查得加工余量以及依据零件状况确定加工余量,便可确定
12、工序尺寸。为保证换档叉脚局部淬火淬深,更要进展一个工艺尺寸链的计算。依据上述原始资料和加工工艺,查各外表加工余量,确定各外表加工余量,工序尺寸及公差,如表 3 所示。表 3机械加工余量及工序尺寸工序号工序内容单边余量/mm工序尺寸/mm外表粗糙度Ra/mm20铣换档叉头孔位置左端面25812.5铣叉头右顶端面25612.540钻 15.8F8 孔7 1412.5扩 15.8F8 孔0.8 15.66.3铰 15.8F8 孔0.21 15.8F83.2孔口倒角0.40.412.550铣换档叉脚外凸端面1.98.112.5铣换档叉脚内平端面1.66.512.580铣操纵槽7.114.212.590
13、铣未攻螺纹孔M101-7H 端1.312.712.5面100定位,钻 8 孔4 812.5攻螺纹孔 M101-7H1M101-7H120磨削换挡叉头两侧面0.35.906.36070粗铣换档叉脚内侧面铣换档叉头侧面24.2551 +0.109.650-0.256.36.3-0.156. 选择机床及工艺设备6.1 选择机床工序 10,60,70,80,90,铣换挡叉头两端面,叉脚两端面几内侧面时,为提高效率,承受两把镶齿三面刃组合铣刀同时加工,铣操纵槽因要铣出半圆 R7.1,所以选用特制直径为 14.2 的圆柱立铣刀,以到达要求。考虑到零件为成批生产,应选用范围广的机床,因此选用 XA6132
14、型卧式铣床能满足要求;工序 50 用立式铣床。工序 40由于加工零件轮廓尺寸不大,工序包括 4 个工步,为削减换到时间,选用Z525 钻床比较适宜。工序 100攻螺纹孔 M101-7H。由于钻 8 的孔的直径较小,故可承受专用夹具在立式钻床上加工,攻螺纹用 M101-7H 的丝锥。6.2 刀具选择该零件无特别外表,成批生产,一般承受通用或标准刀具。钻-扩-铰 15.81F8 的孔及倒角,均可用标准刀具, 14mm 标准麻花钻, 15.6P10 扩孔钻; 15.81P10 机用铰刀, 8 直柄麻花钻。查表 5-40 可知,铣换挡叉头的两端面,两侧面,叉脚两内侧面,可选高速刚错齿三面刃铣刀,其规格
15、为:直径d=100mm,宽度L=30mm,齿数 Z=10mm,孔径D=30mm, 铣操纵槽因要铣出半圆 R7.1,所以选用特制直径为 14.2 的圆柱立铣刀;特别定制直径d=100mm,L=14.2,D=30mm,z=10mm 的镶齿的三面刃圆弧铣刀,叉脚两端面用d=125mm,D=40mm,L=40mm,Z=14 的镶齿套式面铣刀。6.3 选用夹具该零件加工工序 40 承受三爪自定心卡盘,其余工序需用专用夹具加工。6.4 选择量具该零件属于批量生产,一般承受通用量具。选择钻-扩-铰 15.8F8 孔量具.现依据计量器的不确定地选择该外表加工时所用量具,叉头两端面间距 56mm,换挡叉头两侧面
16、间距 9.65(0)mm,套轴筒外径 25.5mm,其公差分别为 Tce=0.25,和 Tt=1.2,粗-0.25糙度要求分别为 Ra12.5um 和 Ra6.3 m.查表 5-56 和表 5-59,可选用 0-200mm/0.02mm的游标卡尺达要求。铰孔 15.8F8,此时到达的公差的等级为 IT8,由于精度高,加工时每个工件部需要进展测量,应选用极限量规,孔量具选用锥柄圆柱塞规。选择铣换挡叉脚两端面,内侧面,铣操纵槽的量具,换挡叉脚两端面的距离, ,内侧面,铣操纵槽的间距的公差等级都为 IT12 均可选用分度值为 0.02mm,测量范围为0-200mm 的游标卡尺。攻螺纹孔 M101-7
17、H钻 8 孔外表公差等级要求为 IT12,可选用 0-200mm/0.02mm 的游标卡尺对换挡叉脚的两端面吹砂查表 5-56 和表 5-59,可选用 0-200mm/0.02mm 的游标卡尺。依据生产类型和满足被加工零件的技术要求,且结合工厂现有的生产条件,个工序所选用的机床设备和工艺装备如下表 4 所示:表 4 机床设备和工艺装配表工序号工序内容机床设备和工艺装备10铣换挡叉头左端面及右顶XA6132 卧式铣床,专用夹具,P10 三面刃铣刀,端面0-200mm 游标卡尺40钻 15.8F8 孔扩 15.8F8 孔铰 15.8F8 孔Z525 钻床, 14 标准麻花钻, 0-200mm 的游
18、标卡尺, 15.6mmP10 扩孔钻, 15.8F8P10 机用绞刀, 15.8F8 孔用塞规孔口倒角50铣叉脚两端面XA6132 型卧式铣床,专用夹具,0-200mm/0.02mm 游标卡尺60铣叉脚内端面XA6132 型卧式铣床,专用夹具,P10 三面刃铣刀,0-200mm/0.02mm 游标卡尺70铣叉头两侧面同工序 60 的设备80铣操纵槽同工序 60 的设备90铣未攻螺纹孔端面同工序 60 的设备100钻,攻丝螺纹孔 M101-7HZ525 台式钻床,专用夹具, 8 直炳麻花钻,M101-7H 机用丝锥,0-200mm/0.02mm 游标卡尺7. 确定切削用量及根本用时7.1 工序
19、10铣换挡叉头左端面及右顶端面,以外圆为定位基准,承受XA6132 卧式铣床加专用夹具。1. 刀具镶齿三面刃组合铣刀。铣削宽度 ae90,深度 ap6,齿数 z=12,故依据机械制造工艺设计简明手册后简称简明手册表 3.1,取刀具直径d0=125mm。依据切削用量手册后简称切削手册表 3.16,选择刀具前角 00后角 08,副后角0=10, 刃倾角:s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=5。2. 切削用量1) 确定切削深度 ap由于余量较小,应选择 ap=4mm,一次走刀即可完成。2) 确定每齿进给量 fz承受对称端铣,以提高进给量提高加工效率。依据切削手册表 3.5
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