K043-换挡叉加工工艺及钻φ16H8孔夹具设计[版本2]【三维SW模型、CAD图纸】.zip

产品名称及型号零件名称零件图号工序名称工序号 第 1 页 哈尔滨理工大学哈尔滨理工大学机械加工工序卡片机械加工工序卡片 换挡叉 换挡叉 钻扩铰 16 孔 2共 1 页 车间工段材料名称材料牌号力学性能 ZG4511 同时加工 件数 每料件数技术等级 单件时间 （min） 准备终结 时间（min） 11 H8 设备名称设备编号夹具名称夹具编号工作液 立式钻床 ZA5025 专用夹具 更 改 内 容 计算数据 （mm） 切 削 用 量 工时定额 （min） 刀具、量具 及辅助工具 工 步 号 工 步 内 容 直 径 或 长 度 进 给 长 度 单 边 余 量 走 刀 次 数 背吃 刀量 （mm ） 进给量 （mm/r） 或 （mm/min） 切削速度 （r/min） 或双行程数 （mm/min） 切削 速度 (m/min) 基 本 时 间 辅 助 时 间 工 作 地 服 务 时 间 工 步 号 名 称 规 格 编 号 数 量 1 2 3 钻 15.0 孔 扩孔至 15.85 精铰 16H8 孔 15.0 15.85 16 42 42 42 2 2 2 1 1 1 7.5 0.425 0.075 0.17 0.14 0.14 50 50 50 49.8 52.2 57.6 22 编 制曲年丰抄写校对审核批准 产品名称 及型号 换挡叉 零件名称 换挡叉 零件图号 A3 名称 中碳钢 种类 金属铸件 毛重 1.3kg 第 2 页 牌号 ZG45 毛坯 尺寸 110X45 零件重量 （kg） 净重1.0kg共 2 页 哈理 工大 学 机械加工机械加工 工艺过程工艺过程 卡片卡片 材料 性能 55-63HRC 每料件数 1 每台件数 1 每批件数中批生 产 工艺装备名称及编号时间定额 （min）工序号工序内容加工车间设备名称及编号 夹具刀具量具 技 术 等 级 单件准备 终结 1 2 3 4 5 6 7 8 9 钻10 孔并攻 M14 螺纹 钻扩铰16H8 孔并倒角 倒角 钻22 孔 钻2 通孔 粗铣两端面 精铣 14 槽 精铣 T1，T2 端面 铣圆弧内侧端面 机加车间 机加车间 机加车间 机加车间 机加车间 机加车间 机加车间 机加车间 机加车间 立式钻床 Z535 立式钻床 Z535 普通车床 立式钻床 Z535 立式钻床 Z535 卧式铣床 X60 卧式铣床 X60 卧式铣床 X60 卧式铣床 X60 专用夹具 专用夹具 专用夹具 专用夹具 专用夹具 专用夹具 专用夹具 专用夹具 专用夹具 量块0.49 10 终检检测车间 更改 内容 编制 曲年丰 抄写校对审核批准 哈尔滨理工大学 1 哈尔滨理工大学哈尔滨理工大学 机机 械械 制制 造造 技技 术术 基基 础础 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 设计题目：制定换挡叉的加工工艺，设计题目：制定换挡叉的加工工艺， 设计钻设计钻16H8 孔的钻床夹具孔的钻床夹具 设设 计计 者：曲年丰者：曲年丰 指导教师：史红指导教师：史红 哈哈 尔尔 滨滨 理理 工工 大大 学学 机电系机电系 2008 年年 6 月月 25 日日 哈哈 尔尔 滨滨 理理 工工 大大 学学 哈尔滨理工大学 2 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定换挡叉的加工工艺，设计钻 16H8 孔 的钻床夹具 设计要求：中批量生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 2008.6.212008.6.29 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张） ； 3、绘制毛坯图（一张） ； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张） ； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班班 级：级：机 电 05-1 班 学学 生：生： 曲年丰 指导教师：指导教师： 史红 哈尔滨理工大学 3 2008 年 6 月 25 日 前前 言言 通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如公差 于配合 、 机械零件设计 、 金属切削机床 、 机械制造工艺等)。 让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机 结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际 工作奠定坚实的基础！ 在些次设计中我们主要是设计换挡叉的钻床夹具。在此次课程设 计过程中，查阅了大量的书籍，并且得到了史红老师的指点，在此表 示由衷的感谢！ 机电机电 05-105-1 班班 1111 号号 2008 年 6 月 25 日 设计的目的设计的目的 机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计 原理课程，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全部课 哈尔滨理工大学 4 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。 一一零件的分析零件的分析 （一） 、零件的作用：题目给定的零件是换挡叉（见附图 1）它位 于变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行 工作。宽度为 14mm 的槽尺寸精度要求很高，因为在换挡叉拔动使滑 移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高 的位置精度。所以，宽度为 14mm 的槽和滑移齿轮的配合精度要求很 高。 该零件是以 16H8 孔套在轴上，并用销钉经 4H12 孔与轴定位， 拨叉脚卡在双联齿轮的槽中，变速操纵机构通过拨叉头部的操纵槽带 动拨叉与轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑 移，从而实现变速。 拨叉的主要工作表面为操纵槽及拨叉脚两端面。主要配合面为 哈尔滨理工大学 5 16H8 孔、4H12 孔和拨叉脚内侧面 R43 。该零件属特殊形状零 件，但复杂程度一般。由于拨叉在工作时承受一定的力，因此要求有 一定的强度、刚度和韧性。 （二） 、零件的工艺分析： 换挡叉共有两组加工表面。 1. 以孔的中心线为基准的加工面 这一组面包括 19mm 的孔的两个端面、两端的 2X150到角和 距中心线为 21mm 的平面。 以工件右端面为基准的 14 mm 的槽，经上述分析可知， 对于两 组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一 组表面。 (1）换挡叉安装孔：孔径 16H8，其形状公差遵守包容要求，表面 粗糙度 Ra0.2m；孔端面位置尺寸 42，表面粗糙度 Ra12. 5m。 (2）拨叉脚端面：厚度为 6 ，两端面对孔 16H8 轴线的垂直 度公差为 0.1，外端面与操纵槽对称面的距离为 21，表面粗糙度 Ra 0.8m。 (3）拨叉脚内侧面：宽度尺寸为 R43（+0.07 ） ，表面粗 糙度 Ra 3.2m。(4）操纵槽：宽度为 14 ，深度为 11，对称面 与拨叉安装孔端面的距离为 21，表面粗糙度 Ra3.2m。 哈尔滨理工大学 6 二、工艺规程设计二、工艺规程设计 (一)确定毛坯的制造形成。 零件材料 ZG45、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲 击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件 的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大， 故可采取模锻成型。经查金属机械加工工艺人员手册表 5-5 取 等级为 2 级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为 30.8mm。毛坯零件图如下图： （二）基准的选择。 1. 粗基准的选择：因为要保证 16H8 的孔中心线垂直于右端面， 所以以 20 的外圆表面的粗基准。 2. 精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件 的 A 面为精基准。 (二)制定工艺路线。 方案一 工序： 1. 粗、精车端面，钻、扩底孔、倒两端 15倒角。 2. 粗、精铣削 B 面。 3. 铣削 14mm 的槽。 4. 清洗 5. 检验 哈尔滨理工大学 7 方案二 工序： 1. 粗、精车端面，钻、扩底孔、倒两端 15倒角。 以 20mm 圆柱面为粗基准。选用 C3163-1 转塔式六角车床及 三爪卡盘夹具。 2. 铣削槽 B 面。以 16H8 的孔中心线及 A 面为基准。选用 X62W 卧式铣床加专用夹具 3. 铣削 14mm 的槽。以 16H8 的孔中心线及 A 面为基准。选 用 X62W 卧式铣床加专用夹具。 4. 去毛刺 5. 清洗 6. 检验 方案分析：方案一：按工序集中原则组织工序，16H8 孔及端 面采用回轮式转塔车床和专用夹具加工，在一台机床上完成。其优点 是：工艺路线短，减少了工件装夹次数，易于保证加工面的相互位置 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。 方案二：按工序分散原则组织工序，先在卧式车床上用三爪自定 心卡盘装夹，加工拨叉头端面，然后在钻床上用钻模加工 16H8 孔 钻一扩一铰，孔口倒角则在另一台车床上加工。其优点是可以采 用通用夹具，缺点是工艺路线长，增加了工件的装夹次数，而且工序 10 和工序 20 重复使用粗基准定位。 哈尔滨理工大学 8 由于该拨叉零件形状不规则，加工面分散，要适应大批生产，可 以采用自动机床或专用机床配以专用夹具，尽量使工序集中以满足生 产率和保证质量的要求，综合比较，考虑选择方案一更为合理。 五、确定机械加工余量、工序尺寸及公差 工序号 工序内容 单边余量/mm 工序尺寸/mm 表面粗糙度 Ra/mm 10 （1）车换挡叉头端面 2.5 42 12.5 2）钻 16H18 孔 7 15 0.2 3）扩 16H18 0.4 15.8 6.3 4）铰 16H18 0.2 16H18 3.2 5）孔口倒角 1 C1 12.5 30 粗铣换挡叉脚两端面 3.2 7.6 3.2 40 铣换挡叉脚内侧面 3.5 R43 3.2 50 铣操纵槽 6.5 14 3.2 60 钻 16H18 孔 2.5 4 0.2 100 磨换挡叉脚两端面 0.3 6 12.5 (五)确定切削用量及基本工时。 工序 ：车削 A 面。 1加工条件。 工件材料：ZG45。 b=145MPa。铸造。 加工要求：粗、半精车 A 面并保证 42mm 的工序尺寸，Ra=12.5m 机床 C3163-1。转塔式六角卧式车床。 刀具：刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 2、计算切削用量。 哈尔滨理工大学 9 （1）已知长度方向的加工余量为 30.8mm 。实际端面的最大加工余 量为 3.8mm 。故分二次加工（粗车和半精车） 。长度加工公差 IT 级 取-0.46 mm （入 体方向） （2）进给量、根据切削简明手册 （第 3 版）表 1.4 当刀杆尺寸为 16mm25mm,mm 时，以及工件直径为 20mm 时 =0.6-0.8mm/. 按 C车床说明书取 =0.6 mm/n。 由于存在间歇加工所以进给量乘以 k=0.750.85 所以：实际进给量 f=0.60.8=0.48 mm/ 按 C车床说明书0.53 （3）计算切削速度。按切削简明手册表 1.27 ，切削速度的计算 公式为（寿命选 T=60min） 刀具材料 YG6 V=Cv/(Tmap xvf yv) kv 其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2 修正系数 Ko见切削 手册表 1.28 kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81 Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97 =46.9(m/min) （4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/