機械制造技術課程設計CA10B解放汽車第四及第五變速叉工藝及車攻M10螺紋孔夾具設計【全套圖紙】

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1、提供全套，各專業(yè)畢業(yè)設計 機械制造技術課程設計說明書 設計題目： CA10B解放牌汽車第四速及第五速變速叉 零件的 機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 學生：__ 學號：__200911413231__ 班級：_工業(yè)1092____ 指導教師： ____ 廣東海洋大學工程學院機械系 2012年 1 月 10 日 序言……………………………………………………………………………………2 一、 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定……………………………………3 （一） 零件的作用…………………………………………………………

2、……3 （二） 零件的技術要求…………………………………………………………3 （三） 零件的工藝分析…………………………………………………………3 二、 確定毛坯………………………………………………………………………3 （一） 確定毛坯的制造形式……………………………………………………3 （二） 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量…………………………………3 三 、擬定工藝路線…………………………………………………………………4 （一）定位基準的選擇……………………………………………………………4 （二）表面加工方法的確定………………………………………………………4 (三)

3、制訂工藝路線……………………………………………………………6 （四）確定切削用量及基本工時…………………………………………………7 四、夾具設計………………………………………………………………………8 （一）問題的提出………………………………………………………………8 （二）夾具設計…………………………………………………………………8 五、設計總結………………………………………………………………………10 全套圖紙，加153893706 序言 機械制造工藝學課程設計是在大學全部基礎課，技術基礎課以及大部分專業(yè)課完成以后進行的，是本

4、專業(yè)進行的一個實踐性教學環(huán)節(jié)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，讓我們結合以往學習中學到的理論知識，獨立地分析和解決零件機械制造工藝問題，而且，設計機床專用夾具，提高了我們的機構設計能力。因此，它在我們大學四年的的學習中占有重要地位. 就我個人而言，希望能通過這次課程設計對自己即將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力. 由于能力有限，設計尚有諸多不足之處，懇請各位老師多多指教. 一. 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 (一) 零件的作用 題目所給定的零件是解放汽車第四速及第五速變速叉，它位于變速箱中，主要作用是撥動變速箱中的齒輪，使汽車達到變速的目的. (

5、二) 零件技術要求 變速叉形狀特殊、結構簡單，屬于典型的叉桿類零件.為實現(xiàn)換檔、變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高.叉腳兩端面在工作中需要承受沖擊載荷，為增強其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為58～63HRC；為保證變速叉換檔時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對叉軸孔Φ19的垂直度要求為0.1mm. （三） 零件的工藝分析 此變速叉共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下: 1.以Φ19mm孔為中心的加工表面. 這組加工表面包括:Φ19mm孔及其倒角，孔上端尺寸為16mm的槽，槽的外側厚度為10mm的兩個側面， Φ19mm孔的上端

6、距其中心12mm的兩個端面，還有孔下端M10的螺紋孔. 2.以Φ82.2mm孔為中心的加工表面. 這組加工表面包括: Φ82.2mm的孔及其倒角， Φ82.2mm的孔的側面，距M10螺紋孔中心線63.7mm.這兩組加工表面有著一定的位置要求，主要是:Φ82.2mm孔與其外端面垂直度公差為0.1mm. 由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助專用夾具加工另一組表面，并保證他們之間的位置精度要求. 二. 確定毛坯 (一) 確定毛坯的制造形式 零件材料為20鋼，由于年產(chǎn)量為5000件，達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件經(jīng)常撥動齒輪承受變載荷和沖擊性載荷，因此

7、應選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠.因為為大批量生產(chǎn)，且零件的輪廓尺寸不大，故采用模鍛成型.這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應該的. （二） 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 根據(jù)上述資料以及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，工序尺寸及毛胚尺寸如下： 1、16mm的槽 參照《機械加工工藝手冊》，表3.1-56可知，因為其公差等級太低，可以直接銑. 2、槽的側面 參照《機械加工工藝手冊》，表3.1-56可知,其加工余量Z=2mm. 3、Φ19mm孔的兩個上端面 機械加工工藝手冊》，表3.1-56可知,其加工余量Z=2mm. 4、Φ82.2mm孔

8、的兩側面 參照《機械加工工藝手冊》，表3.1-56可知,其加工余量Z=2mm.精銑余量：單邊0.7mm（《工藝設計手冊》表8-31），銑削余量Z=2.0-0.7=1.3mm，鍛件偏差mm. 由于設計規(guī)定的零件為大量生產(chǎn)，應該采取調(diào)整法加工.因此在計算最大最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定. 5、Φ19mm孔 參照《機械加工工藝手冊》，表3.1-56可知,其加工余量2Z=2mm.鉆孔Φ18.5mm，鉸孔Φ19mm. 6、Φ82.2mm孔 參照《機械加工工藝手冊》，表3.1-56可知,其加工余量2Z=2.5mm，粗鏜Φ81.7mm,鉸孔Φ82.2mm. 三.擬定工藝路線

9、 （一）定位基準的選擇 基準面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準?；孢x擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，它對零件的生產(chǎn)是非常重要的. 1.精基準的選擇 主要考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，根據(jù)該零件的技術要求和裝配要求，選擇叉軸孔Φ19和孔左端面作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作基準進行加工，叉軸孔Φ19的軸線是設計基準，

10、選用其作精基準定位加工叉腳兩端面和M10螺孔，實現(xiàn)了設計基準和工藝基準的重合，保證被加工表面的垂直度要求。另外，由于變速叉剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應垂直于主要定位基面，并應作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用點不能作用在叉桿上。選用叉頭左端面作精基準，夾緊可以作用在叉頭的右端即孔Φ19的右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。 2.粗基準的選擇 作為粗基準表面應該平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠?，F(xiàn)選取Φ19mm孔的外輪廓不加工面作為粗基準，用V形塊、支承板和擋銷實現(xiàn)完全定位，以消除自由度. （二）表面加工方法確定 1.根據(jù)變速叉零件圖上各加工表面的

11、尺寸精度和表面粗造度，確定加工工件的各表面的加工方法。 （1）、16mm槽及槽兩側面，尺寸精度IT13，表面粗糙度Ra10μm，加工方法為粗銑. （2）Φ19mm孔上端面，尺寸精度IT13，表面粗糙度Ra10μm，加工方法為粗銑. （3）Φ19mm孔上端兩側面，尺寸精度IT13，表面粗糙度Ra10μm，加工方法為粗銑. （4）Φ19mm孔，尺寸精度IT9，表面粗糙度Ra6.3μm，加工方法為鉆-鉸. （5）M10螺紋孔，尺寸精度IT11，表面粗糙度Ra12.5μm，加工方法為鉆. （6）Φ82.2mm孔端面，尺寸精度IT8，表面粗糙度Ra3.2μm，加工方法為精銑. （7）Φ82

12、.2mm孔，尺寸精度IT9，表面粗糙度Ra3.2μm，加工方法為精鏜. 2.加工階段的劃分 該變速叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分粗加工半精加工和精加工幾個階段。 在粗加工階段，首先將精基準Ф19mm孔準備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，保證其他的加工表面的精度要求；然后粗銑16mm槽及槽兩側面，粗銑上端面及兩側面，叉腳的兩端面。在半精加工階段，完成了叉腳的兩內(nèi)端面的半粗銑，鉆M10螺栓孔；在精加工階段，進行Ф19mm孔，Ф19mm孔的全部加工工序。 3.工序的集中與分散 本題選用工序集中原則安排變

13、速叉的加工工序。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工，夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中的原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾加工多個工步，有利于保證各加工表面之間的相對位置度精度要求。 4.工序的安排 (1) 機械加工工序 ①．遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準—叉軸Ф19mm孔 ②． 遵循“先粗加工后精加工”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 ③．遵循“先主要后次要”原則，先加工主要表面—叉軸孔徑Ф19mm的上端面和Ф19mm孔，后加工次要表面—叉腳的兩外端面。 ④．遵循“先加工面后加工

14、孔”的原則，先加工叉軸Ф19mm孔的兩端面，后加工Ф19mm孔和Ф28mm孔. (2)熱處理工序 模鍛成型后切邊,進行調(diào)質(zhì),調(diào)質(zhì)硬度為241~285HBS，并進行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對機械加工帶來的不利影響。叉腳兩端面在精加工之前進行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受沖擊載荷的能力。 (3)輔助工序 粗加工叉腳兩端面和熱處理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢查工序；精加工后安排去毛刺，清洗和終檢工序。 綜上所述，該變速叉工序的安排順序為：基準加工－主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工－

15、主要表面半精加工和次要表面加工－熱處理－主要表面精加工。 （三）制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術要求能得到合理的保證.愛生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床以及專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率.除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低. 工藝路線 工序1 粗銑Φ19mm孔上端兩端面，以Φ19mm孔定位，選用XA6132型萬能升降 臺銑床及專用夾具. 工序2 鉆鉸Φ19mm孔并倒角.以Φ19mm孔及端面定位，選用Z525立式鉆床及專 用夾具. 工序3 粗銑16mm槽，以Φ1

16、9mm孔的外輪廓為粗基準定位，選用XA6132型萬能 升降臺銑床及專用夾具. 工序4 粗銑16mm槽的兩側面，以Φ19mm孔的外輪廓以及距槽底32mm的面為基 準，選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序5 16mm槽1.5*450倒角，選用C620-1車床及專用夾具. 工序6 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角.以Φ19mm孔及16mm槽底 定位，選用Z5125立式鉆床及專用夾具. 工序7 攻螺紋M10. 工序8 粗銑Φ82.2mm孔的兩端面.以Φ19mm孔定位，選用XA6132型萬能升降臺銑 床及專用夾具. 工序9 粗鏜Φ81.7mm

17、孔.以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準，選用T740 雙面臥式金剛鏜床及專用夾具. 工序10 精鏜Φ82.2mm孔. .以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準，選用T740 雙面臥式金剛鏜床及專用夾具. 工序11 Φ82.2mm孔1*450倒角.選用C620-1型車床及專用夾具. 工序12 精銑Φ82.2mm孔的兩端面. 以Φ19mm孔定位，選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序13 終檢. （四）確定切削用量及基本工時 下面，只寫工序2、3、7、10的切削用量及基本工時的計算方法，其他工序用同樣的方法即可算出. 工序2 1.

18、鉆孔Φ18.5mm ,V=17m/min. 2.鉸孔Φ19mm. 采用高速鋼絞刀,V=14.7m/min. 3. Φ19mm孔倒角1*450兩端. 采用900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉速與鉸孔相同. 所以總工時t=0.28×2+ 0.41=0.97 工序3 粗銑16mm槽,保證尺寸

19、16mm. fz=0.06mm/齒 切削速度:參考有關手冊,V=22.8m/min. 采用W18Cr4V立銑刀,dw=16mm,Z=3,則: ns===454r/min fm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min 工序7 攻螺紋M10. V=6m/min 工序10 精鏜Φ82.2mm孔： 最后,將以上各工序切削用量，公式的計算結果,連同其他數(shù)據(jù),填入機械加工工藝過程卡片. 四、夾具設計。 （一）研究原始質(zhì)材 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度

20、，需要設計專用夾具 經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計第7道工序——攻M10螺紋的專用夾具。本夾具將用與C620車床。刀具為高速鋼螺紋刀，來對工件進行加工。該孔是零件的主要配合面，需要較高的要求，所以主要應該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度．由零件圖分析可選用工序1加工的端面作為此工序的定位基準，采用一斷面，加一銷跟凸塊定位限制自由度。 （二）夾具設計及操作的簡要說明 該夾具的原理是，工件16mm槽卡在夾具凸塊上，凸塊通過螺絲鑲在支架上，支架與上端壓板通過螺絲鑲嵌，另外，利用短銷釘將壓板與Φ19mm孔連接，限制工件的自由度，另外因為該M10螺紋是用車床攻絲的，所以該螺紋孔圓心為工件的旋轉中

21、心。當主軸帶動工件旋轉時，車刀接近孔，螺紋就攻出來了。 五、設計總結 通過這次課程設計對我們學生未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉我們問題、解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎。 通過本次的課程設計，使我能夠?qū)镜母鏖T專業(yè)知識做進一步的了解與學習，對參考資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解，對制圖等表達能力得到進一步的提高。本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、鉆孔工序夾具的設計與分析，對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習和檢驗，為以后的學習和設計積累了不少實用的經(jīng)驗，同時也使我深深體會到扎實學好相關專業(yè)知識的重要性和緊迫性。 在本次課程設計中，衷心感謝感謝本學期教授我們《機械制造技術基礎》的張健副教授和本次課程設計的指導老師鐘羅杰副教授的耐心指導和嚴格要求，正是老師平時的悉心授課和嚴格要求，使我比較系統(tǒng)地掌握這門課的知識，使我的課程設計能按時按質(zhì)完成。感謝和我同一小組的賴平平、葉劍文、李奇宙同學，在這設計過程中和我一起討論問題，查找資料，幫助我指出出現(xiàn)的錯誤，幫助我處理遇到的困難。 再一次感謝我的良師益友們！