K020-变速器换挡叉工艺和钻φ15.8孔夹具设计【三维SW模型、CAD图纸】.zip

零 件 号零件名称 机械加工工艺过程卡片 001变速器换挡叉 设 备夹 具刀 具量 具工序 号 工 序 名 称 名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格 工 时 1热处理正火正火机 2粗铣换挡叉脚两端面立式铣床X51专用夹具镶齿面铣刀100JB/T7954-1999游标卡尺 3叉口内侧面立式铣床X51专用夹具直柄立铣刀8GB/T6117.1-1996游标卡尺 4热处理叉脚两端面局部淬 火 淬火机 5半精铣叉脚两端面立式铣床X51专用夹具镶齿面铣刀100JB/T7954-1999游标卡尺 6钻-扩-铰 15.8 内孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻，扩 孔钻，铰刀 100JB/T7954-1999 14GB/T1438.1-1996 专用铰刀 卡尺，塞规 7校正叉脚钳工台手锤 8粗铣叉头平台外表面立式铣床X51专用夹具直柄立铣刀15GB/T6117.1-1996游标卡尺 9粗铣叉头凸台两端面立式铣床X51专用夹具直柄立铣刀15GB/T6117.1-1996游标卡尺 10铣叉头凸台槽立式铣床X51专用夹具直柄立铣刀8GB/T6117.1-1996游标卡尺 11钻叉头凸台半圆立式钻床Z525专用夹具直柄立铣刀专用钻头游标卡尺 12钻螺纹底孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻8.4GB/T6135.2- 1996 游标卡尺4.5 1s 13去毛刺钳工台平锉塞规，百分 表，卡尺等 14中检 15攻螺纹铣床X51专用夹具 细柄机用螺 纹丝锥 M10检验螺钉 16清洗清洗机 17终检塞规，百分 表，卡尺等 1 课课程程设计说设计说明明书书 题题 目目 变速器换挡叉的工艺设计变速器换挡叉的工艺设计 目目 录录 机械自造工艺及夹具课程设计任务书机械自造工艺及夹具课程设计任务书.3 序序 言言 4 零件的分析零件的分析.4 零件的工艺分析.4 确定生产类 2 型.4 确定毛坯.5 工艺规程设计工艺规程设计. 5 选择定位基准5 制定工艺路线5 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定6 夹具设计夹具设计.16 问题提出16 夹具设计16 参考文献参考文献.17 机械制造工艺及夹具课程设计任务书机械制造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定变速器换挡叉的加工工艺，设计钻 15.8 孔 3 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：2009.6 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； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 2009 年 06 月 序 言 机械制造装备设计课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专 业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复 习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的 训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的 工作打下良好的基础。 4 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 零件的分析零件的分析 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。 一零件的工艺分析一零件的工艺分析 零件的材料为35 钢， ，为此以下是变速器换档叉需要加工的表面以及加工表面之间的 位置要求： 1、 孔 15.8 以及与此孔相通的、M10 螺纹孔。 2、 上下 U 型口及其两端面 3、换档叉底面、下 U 型口两端面与孔 15.8 中心线的垂直度误差为 0.15mm。 由上面分析可知，可以粗加工 15 的孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工， 并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，选 择以孔为基准加工的面作为孔加工的精基准。最后，以精加工的孔为基准加工其他所有 的面。此变速器换档叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加 工工艺均可保证。 二、确定生产类型二、确定生产类型 已知此换档叉零件的生产纲领为 5000 件/年，零件的质量是 2.26Kg/个，查机械制 造工艺设计简明手册第 2 页表 1.1-2，可确定该换档叉生产类型为中批生产，所以初步 确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量 采用专用工装。 三、确定毛坯三、确定毛坯 1、确定毛坯种类：、确定毛坯种类： 零件材料为 35 钢。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单， 生产类型为中批生产，故采用模锻件作为毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 2.2-5,选用锻件尺寸公差等级为 CT-12。 工艺规程设计工艺规程设计 (一一)选择定位基准：选择定位基准： 1 粗基准的选择：以零件的圆柱面为主要的定位粗基准 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 15.8 的孔内表面为辅助的定位精基准。 5 ( (二二) )制定工艺路线制定工艺路线: 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 使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 查机械制造工艺设计简明手册第 20 页表 1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法 及工艺路线方案如下： 工序 01 粗铣15 上、下端面，以外圆为定位基准，采用 X51 立式铣床加专用夹具； 工序 02 铣 16.5*42 面，以外圆为定位基准，采用 X51 立式铣床加专用夹具； 工序 03 钻15 孔，以 15 孔的上端面为定位基准，采用 Z525 立式钻床加专用夹 具； 工序 04 扩15.5 孔，以 15 上、下端面为定位基准，采用 Z525 立式钻床加专用夹 具； 工序 05 粗铰15.7 孔，以 15 上、下端面为定位基准，采用 Z525 立式钻床加专用 夹具； 工序 06 精铰15.8 孔，以 15 上、下端面为定位基准，采用 Z518 立式钻床加专 用夹具； 工序 07 粗铣叉口前后两侧面，以 15.8 孔为定位基准，采用 X51 立式铣床加专用夹 具； 工序 08 粗铣 16*56 两侧面，以 15.8 孔为定位基准，采用 X51 立式铣床加专用夹具； 工序 09 精铣 16*56 两侧面，以 15.8 孔为定位基准，采用 X51 立式铣床加专用夹具； 工序 10 粗铣叉口 19*5.9 两内侧面，以 15.8 孔为定位基准，采用 X51 立式铣床加专 用夹具； 工序 11 精铣叉口 19*5.9 两内侧面，以 15.8 孔为定位基准，采用 X51 立式铣床加专 用夹具； 工序 12 粗铣 14.2*9.65 面、铣 11*9.65 面，以 15.8 孔为定位基准，采用 X51 立式铣床 加专用夹具； 工序 13 精铣 16.5*42 面，以 15.8 孔为定位基准，采用 X51 立式铣床加专用夹具； 6 工序 14 钻9 孔，以 15.8 孔为定位基准，采用 Z525 立式钻床并采用专用夹具； 工序 15 攻螺纹，以 15.8 孔为定位基准，采用 Z525 立式钻床并采用专用夹具； 工序 16 去毛刺； 工序 17 终检。 （三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定: 1、圆柱表面工序尺寸： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序 的加工余量如下： 加工 表面 加工 内容 加工余 量 精度 等级 工序 尺寸 表面粗 糙度 钻0.8IT111512.5 扩0.5IT1015.56.3 粗铰0.2IT1015.76.3 15.8 精铰0.1IT815.83.2 2、平面工序尺寸： 工序号工序 内容 加 工 余 量 基本 尺寸 经济 精度 锻件CT12 01 粗铣 15 上、下端面 12 02铣 16.5*42 面16.512 07粗铣叉口前后两侧面2.15.912 08粗铣 16*56 两侧面0.29.8512 10粗铣叉口 19*5.9 两内侧面0.551.512 12粗铣 14.2*9.65 面、铣 11*9.65 面、铣 16.5*42 面 112 7 11精铣叉口 19*5.9 两内侧面05110 09精铣 16*56 两侧面09.6510 13精铣 16.5*42 面01110 3、确定切削用量及时间定额： 工序工序 01 粗铣15 上、下端面，以外圆为定位基准，采用 X51 立式铣床加专用夹具 刀具：YG6 硬质合金端铣刀。铣削宽度 ae90,深度 ap6,齿数 z=12,故根据机械制 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。根据切 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 因为余量较小，故选择 ap=4mm，一次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 fz 采用对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 3.5，使用 YG6 硬质合金端铣刀加工，机床功率为 4.5kw（据简明手册表 4.2-35，X51 立式铣床）时： fz=0.090.18mm/z 故选择：fz=0.18mm/z。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径 d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据简明手册表 3.8） 。 4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf 根据切削手册表 3.16，当 d0=125mm，Z=12，ap7.5，fz0.18mm/z 时， vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度计 算公式为： v p vevzvpT vv ck zuayfxa qdc v v m 0 其中 ，mmae72mm ap 4245vC2 . 0qv15 . 0 xv 35 . 0 yv 8 ，8 . 08 . 00 . 1 kkkSvMvv 2 . 0 uv 0pv32 . 0 mmin180T ，将以上数据代入公式：zmmf z /18. 012Z min/142 8 . 0 122 . 07235 . 0 08 . 0 15 . 0 4180 2 . 0125245 32 . 0 m vc 确定机床主轴转速： 。min/361 1000 r d v n w c s 根据简明手册表 4.2-36，选择 nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和 每分钟进给量为： vc=m/min=118m/min 1000 0n d 1000 30012514 . 3 f zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z 5)校验机床功率 根据切削手册表 3.24，近似为 Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率 Pcm=4.50.75kw=3.375kwPcc。故校验合格。最终确定: ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。 6）计算基本工时 tmL/ vf，L=l+ y+，l=24mm. 查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为：y+=40mm，则： tmL/ Vf=(24*2+40)/390=0.22min。 工序工序 02 铣 16.5*42 面，以外圆为定位基准，采用 X51 立式铣床加专用夹具； 刀具：YG6 硬质合金端铣刀； 机床：X51 立式铣床； 查切削手册表 3.5，进给量为：，