2291 變速器換擋叉加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設計

2291 變速器換擋叉加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設計,變速器,換擋,加工,工藝,關(guān)鍵,癥結(jié),樞紐,工序,工裝,設計 南京理工大學泰州科技學院畢業(yè)設計(論文)開題報告學 生 姓 名： 施道偉學 號：0501510132專 業(yè) ： 機械工程及自動化設計 (論文 )題目 ： 變速器換檔叉加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設計指 導 教 師 : 龔光容 教授2009 年 3 月 22 日開題報告填寫要求1．開題報告（含“文獻綜述” ）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；3． “文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15 篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊） ；4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應當按照國標 GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2009 年 3 月 15 日”或“2009-03-15”。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1．結(jié)合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2000 字左右的文獻綜述：文 獻 綜 述摘要 本文著重講述了機械行業(yè)的技術(shù)背景以及現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，換檔叉的一些用途，夾具在變速器換檔機構(gòu)中所占的地位和重要性，以及對夾具工藝規(guī)程的制定，以及組合機床的概念。隨著科學的日益發(fā)展進步和國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整,工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競爭行業(yè)。 關(guān)鍵詞 技術(shù)背景 發(fā)展趨勢 換檔機構(gòu) 工藝規(guī)程1 機械加工技術(shù)的背景及其意義機械制造業(yè)是一個古老而永遠充滿生命力的行業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對機械產(chǎn)品的要求越來越高，機械制造工藝也在日新月異地發(fā)展。時至今日，其第一大工業(yè)的地位仍然無法被撼動。根據(jù)統(tǒng)計，截止至去年，機械制造業(yè)依舊是我國最主要的工業(yè)之一，占據(jù)約 60％的份額 [1]。 機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備工業(yè)；是科學技術(shù)物化的基礎；是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體；是國防建設的基礎；是實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長的重要支柱；也是為提高人民生活質(zhì)量、提供消費類機電產(chǎn)品的供應工業(yè)。它對國民經(jīng)濟運行的質(zhì)量和效益、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用 [2]。2 機械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備產(chǎn)業(yè)，是科學技術(shù)物化的基礎，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體，是國防建設的基礎工業(yè)，也是為提高人民生活質(zhì)量提供消費類機電產(chǎn)品的行業(yè)。機械工業(yè)具有產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高，需求彈性大，對經(jīng)濟增長帶動促進作用強，對國家積累和社會就業(yè)貢獻大等特點。各工業(yè)化國家經(jīng)濟發(fā)展的歷程表明，沒有強大的裝備制造業(yè)，就不可能實現(xiàn)國民經(jīng)濟的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化 [3]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的重要因素，加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，提高國民經(jīng)濟整體素質(zhì)，增強我國經(jīng)濟的國際競爭力，保障國防安全等都具有重要而深遠的意義。 隨著社會勞動生產(chǎn)率的不斷提高，沉重的人員負擔已經(jīng)成為制約工程機械國企快速發(fā)展的桎梏之一。現(xiàn)有體制下，國企無法根據(jù)產(chǎn)業(yè)周期和經(jīng)營需要調(diào)節(jié)雇員數(shù)量，并因此導致勞動成本居高不下和薪酬結(jié)構(gòu)缺乏競爭力，客觀上形成“無用之人無法不用，有用之人無力留用”的尷尬局面 [4]。要想扭轉(zhuǎn)這種局面，只能從根而治，通過改制徹底解決國有職工身份置換問題，在此基礎上遵循市場化原則對企業(yè)的勞務成本和薪酬結(jié)構(gòu)進行合理化調(diào)工程機械國企有必要緊緊抓住國企改革以及行業(yè)快速發(fā)展的有利時機，充分利用自身的行業(yè)地位優(yōu)勢、市場優(yōu)勢和品牌優(yōu)勢，通過產(chǎn)權(quán)制度改革，力爭從根本上解決自身存在的重大問題，全面提升市場競爭能力，并進一步謀求國際化發(fā)展，參與國際競爭，在世界工程機械領(lǐng)域樹立中國民族品牌 [5]。3 換檔機構(gòu)及原理單滑軌變速器的結(jié)構(gòu)圖，K 向視圖為新結(jié)構(gòu)的換檔機構(gòu)，用于單滑軌變速器的情況。與原結(jié)構(gòu)相比，新結(jié)構(gòu)將原單滑軌結(jié)構(gòu)中的互鎖板拆分為互鎖套軸和互鎖套，互鎖套軸上直接做出用于換檔的長方形凸起（即換檔銷）替代原結(jié)構(gòu)中嵌在叉軸上的換檔銷，同時在互鎖套軸本體上制出一個開式十字扇形板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中央制有一個精確的十字槽。互鎖套軸裝在叉軸上，互鎖套裝在互鎖套軸上 [6]。在裝配的初始位置，通過一個固定在殼體上的銷子對正十字槽的中心。換、摘檔時，銷子與互鎖套軸上的開式十字扇形板中十字槽的側(cè)面接觸，承載換、摘檔過程中的選檔回位力，克服了由于換、摘檔時選檔回位力直接作用于換檔銷和撥叉的叉桿面上造成換檔卡滯、換檔力增大的缺陷。4 工藝規(guī)程的制定4.1 工藝規(guī)程制訂的原則 工藝規(guī)程制訂的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，爭取最好的經(jīng)濟效益。在具體制定時，還應注意下列問題： 1 技術(shù)上的先進性 在制訂工藝規(guī)程時，要了解國內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展，通過必要的工藝試驗，盡可能采用先進適用的工藝和工藝裝備。 2 經(jīng)濟上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下，可能會出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方案。此時應通過成本核算或相互對比，選擇經(jīng)濟上最合理的方案，使產(chǎn)品生產(chǎn)成本最低。3 良好的勞動條件及避免環(huán)境污染 在制訂工藝規(guī)程時，要注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件 [7]。因此，在工藝方案上要盡量采取機械化或自動化措施，以減輕工人繁重的體力勞動 [8]。同時，要符合國家環(huán)境保護法的有關(guān)規(guī)定，避免環(huán)境污染。 產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性這三個方面有時相互矛盾，因此，合理的工藝規(guī)程應用該處理好這些矛盾，體現(xiàn)這三者的統(tǒng)一。 4.2 制訂工藝規(guī)程的原始資料 1 產(chǎn)品全套裝配圖和零件圖。 2 產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標準。 3 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（年產(chǎn)量）。 4 毛坯資料 毛坯資料包括各種毛坯制造方法的技術(shù)經(jīng)濟特征；各種型材的品種和規(guī)格，毛坯圖等；在無毛坯圖的情況下，需實際了解毛坯的形狀、尺寸及機械性能等 [9]。 5 本廠的生產(chǎn)條件 為了使制訂的工藝規(guī)程切實可行，一定要考慮本廠的生產(chǎn)條件。如了解毛坯的生產(chǎn)能力及技術(shù)水平；加工設備和工藝裝備的規(guī)格及性能；工人技術(shù)水平以及專用設備與工藝裝備的制造能力等。 6 國內(nèi)外先進工藝及生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展情況 工藝規(guī)程的制訂，要經(jīng)常研究國內(nèi)外有關(guān)工藝技術(shù)資料，積極引進適用的先進工藝技術(shù)，不斷提高工藝水平，以獲得最大的經(jīng)濟效益 [10]。 7 有關(guān)的工藝手冊及圖冊。4.3 制訂工藝規(guī)程的步驟 1 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3 選擇毛坯。 4 擬訂工藝路線。 5 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7 確定切削用量及工時定額。 8 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 9 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善 [11]。 5 夾具設計首先要了解夾具的設計結(jié)構(gòu)，夾具的結(jié)構(gòu)是由夾具體，特形堵頭，夾緊塊 ,左右壓板，沉頭螺釘，定位圓錐銷，定位鍵，固定螺釘，特形壓緊塊及夾緊螺栓等零件組成，夾具由定位鍵定向安裝在銑床工作臺面上 [12]。各夾緊塊在夾具體的槽內(nèi)是可橫向自由移動的，將一組待加工的工件安裝于各夾緊塊間的中心孔內(nèi)，輕擰夾緊螺栓，由于夾的是偏心工件，且工件具有方向性，各夾緊塊受到力的擠壓時，工件則會偏移轉(zhuǎn)動，待工件的方向一致后，擰緊夾緊螺栓即可 [13]。其次要了解夾具的技術(shù)要求：（1）保證各夾緊塊的中心線在一條直線上。 （2）各夾緊塊均可在槽內(nèi)靈活移動。 （3）各夾緊塊在整體加工后需沿中心孔中心縱向切開。 （4）采用組合銑刀在或銑床上銑削加工 [14]。夾具是組合機床的重要組成部件，是根據(jù)機床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設計的。它是用于實現(xiàn)被加工零件的準確定位、夾壓、刀具的導向，以及裝卸工件時的限位等作用的。夾具的設計工作不是一個單純的理論設計與計算問題，而是一個包括論證、設計實驗在內(nèi)的研制過程。要求對每一個環(huán)節(jié)都應嚴格細致，切實準確。這個過程包括調(diào)查研究，分析論證，設計計算，試驗和試制等，實際上就是一個不斷發(fā)展、完善的理論與實踐相結(jié)合的過程。6 組合機床6.1 組合機床的定義、組成組合機床是由按系列化、標準化設計的通用部件以及按工件的形狀和加工工藝要求設計的專用部件組成的一種高效專用機床。其主要部件由動力部件、支撐部件、傳動部件、控制部件和輔助部件等五類部件組成 [15]。6.2 組合機床的工藝特點運用組合機床加工結(jié)構(gòu)件與通用機床相比加工精度大幅提高，且所有精度均靠機床本身的裝配精度保證，零件一次裝夾，多頭同時加工，避免工件調(diào)頭而產(chǎn)生的二次定位誤差；因通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能顯著縮短專用機床的設計和制造周期，并可方便地組成自動生產(chǎn)線；當被加工的零件尺寸結(jié)構(gòu)有所改進時,組合機床的通用零部件還可以重新被利用組成新的組合機床,具有專用、高效、自動化、低成本、柔性和易于保證加工精度的優(yōu)點。6.3 組合機床的應用可多軸、多邊、多工序和多端面同時進行鉆、鏜、銑和鉸、擴孔及攻絲等加工工作。廣泛應用于工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)，已成為現(xiàn)代制造工程(尤其是箱體零件加工)的關(guān)鍵設備之一。6.4 歷史發(fā)展及趨勢二戰(zhàn)期間，因軍事工業(yè)的需要，基于模塊化原理快速設計專用機床的方法獲得應用，逐漸演變成具有獨自結(jié)構(gòu)特點的鏜銑類專用機床—組合機床。隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，用于加工特定零件的、缺乏生產(chǎn)柔性的組合機床和自動生產(chǎn)線遇到嚴峻的挑戰(zhàn)。20世紀80年代，出現(xiàn)了由數(shù)控加工中心組成的柔性制造系統(tǒng)，柔性化才開始有了轉(zhuǎn)機。近年來，隨著高速加工的進展，組合機床的數(shù)控化和柔性化有了根本性突破，市場份額占有率越來越大。我國傳統(tǒng)的組合機床主要采用機、電、氣、液壓控制,隨著技術(shù)的不斷進步，近年來也出現(xiàn)了組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機。我國組合機床總體技術(shù)水平比發(fā)達國家要相對落后。從2002年年底第21屆日本國際機床博覽會上獲悉,超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復合、多功能、多軸化控制設備等深受歡迎 [7]。當今在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時，加工的形狀日益復雜，產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機床能夠隨時調(diào)整和適應新的變化,滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求，更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機床裝備中的應用,信息通信技術(shù)的引進使得現(xiàn)代機床的自動化程度進一步提高。在這些方面我國組合機床裝備還有相當大的差距,因此我國組合機床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術(shù)的應用將是今后的發(fā)展方向。7 結(jié)束語這段時間看了很多關(guān)于機械加工的書籍，并在老師的指導下了解了很多關(guān)于機械加工方面深層次的知識。在以后的社會實踐中會有很大的幫助，也為我往的道路鋪下了一塊堅硬的基石。所以我會繼續(xù)努力更進一步的學習機械方面的知識豐富自己的學識，為明天打開扇好的門。 參 考 文 獻[1] 大連組合機床研究所編. 組合機床設計[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1995.[2]孟少農(nóng).機械加工工藝手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社, 1991.[3]劉守勇.機械制造工藝與機床夾具[M].北京:機械工業(yè)出版社, 1994.[4]楊黎明.機床夾具設計手冊[M].北京:國防工業(yè)出版社, 1996.[5] 叢鳳廷, 遲建山. 組合機床設計[M]. （第二版). 上海: 上海社學技術(shù)出版社, 1995.[6]編委會.機械加工工藝裝備設計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社, 1998.[7]韓秋實.機械制造技術(shù)基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社, 2005.[8]蘇珉.機械制造技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社, 2006.[6] 李秀敏. 組合機床行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展思考[J]. 航空制造技術(shù), 2003, (4): 41～43．[10]吳拓.機械制造工藝與機床夾具[M].北京:機械工業(yè)出版社, 2006.[11]馬振福.機械制造技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社, 2005.[15] 丁國琴. 組合機床主軸箱的計算機輔助設計[J]. 機械工程師, 2002，6: 45-46.[13]陳明.機械制造工藝學[M].北京:機械工業(yè)出版社, 2005.[14]馮辛安.機械制造裝備設計.北京：機械工業(yè)出版社，2002.[15]王先逵.機械制造工藝學.北京：機械工業(yè)出版社，1995. 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：一、課題研究內(nèi)容變速器換檔叉在變速器換檔機構(gòu)中是一個很重要的組成部分。由于變速器換檔叉它結(jié)構(gòu)的特殊性，所以不能用以往各類軸套的夾具來應用，應該針對它這個特殊的結(jié)構(gòu)設計出對應的銑夾具。最后用相關(guān)的繪圖軟件繪出零件圖和裝配圖。本課題是變速器換檔叉銑夾具的設計與制造，需要研究或解決的問題有如下幾個方面：1.認真查閱資料,分析變速器換檔叉的結(jié)構(gòu)特點以及相關(guān)的技術(shù)要求。2．分析通用夾具的結(jié)構(gòu)特點以及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。3．根據(jù)變速器換檔叉的特點，設計出適合的銑夾具結(jié)構(gòu)。4．材料的選擇。根據(jù)材料的性能不同和經(jīng)濟性，選擇適合的夾具材料。同時還要對夾具做受力分析，計算夾緊力，是否滿足要求。5．擬訂工藝路線。首先劃分加工階段，然后選擇表面的加工方法和合適的定位基準，最后確定工序安排的原則。6．確定工序的設計。首先選擇機床和工件（刀具和夾具） ，然后確定加工余量和工序尺寸，最后計算尺寸鏈。7．編寫工藝過程卡片，制定工藝規(guī)程。二、研究途徑（手段）1．通過實習了解變速器換檔叉夾具的機構(gòu)設計原理。2．通過查閱書籍和資料，設計出幾個方案，對變速器換檔叉銑夾具的優(yōu)劣進行總結(jié)，然后選擇最合理的銑夾具。3．對照畢業(yè)設計任務書中的相關(guān)技術(shù)要求對夾具進行計算，得出合理的設計。4．利用 CAXA 和 PRO/E 完成變速器換檔叉銑夾具的零件圖和裝配圖的繪制。以上只是對本次畢業(yè)設計的一些初步思考，在設計過程中將不斷糾正設計方向，完善設計理念。三、具體思考方向1．根據(jù)零件的要求和自身的特點制定出幾個工藝路線進行分析，經(jīng)過分析選出一條合理的工藝路線。2．根據(jù)工藝路線確定出加工工步，刀具的種類和類型。完成機械加工工藝過程卡片。3．根據(jù)加工的要求和零件自身的特殊要求設計出專用夾具。4．確定上述條件后就是要確定組合機床的總體方案。 上述是我對關(guān)于這次畢業(yè)設計的初步思考，其中肯定會有一些困難和不合理的地方，我會在畢業(yè)設計過程中不斷的完善自己的設計。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告指導教師意見：1．對“文獻綜述”的評語：2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結(jié)果的預測：指導教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日