变速拨叉加工工艺及工装设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 本论文设计的是变速拨叉的加工工序、设计方案、计算过程以及钻孔的夹具设计。拨叉表面加工方法的选择、加工顺序的安排、工序集中与分散的处理、加工阶段的划分、机床和工艺装备的选择、加工余量与工序尺寸及公差的确定等都是编制工艺规程的主要问题。而夹具设计所面临的是设计方案的确定、定位元件的选择、定位误差的分析与计算、夹紧力的计算、夹具体毛坯结构及夹具元件配合的确定。还有拨叉毛坯图、零件图和夹具装配图的绘制，如何保证用拨叉的技术条件是加工过程最为重要的问题，而夹具也起着至关重要的作用。 拨叉的合理结构设计、加 工工艺性设计，保证拨叉的加工质量，对提高生产效率有着重要意义，它是保证产品质量的关键所在。 通过对拨叉加工过程的设计，可以发现一个产品的设计需要各个加工过程很好的配合才能成功。 关键词： 拨叉； 工艺； 夹具； 夹紧； 定位 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 In of of of of of of of of of is to of of of to is a to to of it is to to be in a a to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 第一章 拨叉零件的分析 1 件的作用 .件的技术要求 . 艺分析 第二章 工艺规程的设计 . 定毛 坯的制造形式 面的选择 .面加工方法的确定制定工艺路 .序顺序安排的确定 .定工艺路线 .械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .立切削用量及基本工时 .三章 夹具设计 . .题的提出 9 具设计 考文献 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 序言 机械制造工业是为现代化建设提供各种机械装备的 部门，在国民经济的发展中具有十分重要的地位。机械制造工业的发展规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志，因此，我国一贯都把发展机械制造工业作为发展国民经济的战略重点之一。 我国机械制造工业虽然取得了很大的进步，但与工业发达的国家相比，在生产能力、技术水平、管理水平和劳动生产率等方面，还有很大的差距。因此，我国的机械制造工业今后的发展，除了不断提高常规机械生产的工艺装备和工艺水平外，还必须研究开发优质高效精密工艺，为高新技术产品的生产提供新工艺、新装备，加强基础技术研究，强化和掌握引进技术，提高自 主开发能力，形成常规制造技术与先进制造技术并进的机械制造工业结构。 制造自动化及其发展是机械制造行业中的最新技术进步的又一个标志，但随着数控加工的应用的推广， 步进入实用阶段，特别是柔性制造系统（ 出现，提高生产效率，降低成本，同时也保证了产品的质量和改善了劳动条件。目前，计算机集成制造系统（ 在研究和开发，也即将投入使用，它的出现将会更大程度的改变现代世界的机械行业。 我研究的课题是拨叉。拨叉应用在变速箱的换档机构中，拨叉头孔套早变速叉轴上。拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当 需要变速时，操纵变速杆，变换操纵机构就通过拨叉头部的操纵 槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨插脚拨动双联变换齿轮在花键上滑动一改变档位，从而改变速度。该拨叉在改换档位是要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性，以适应拨叉的工作条件。该拨叉形状特殊，结构简单。为实现换档变速的功能，其叉轴空与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需要承受冲击载荷，为增强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为 48 58叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工。并 在轴方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工表面又提高了换档是叉脚端面的接触刚度。该零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求 毕业设计是本专业培养我们的最后一个综合性的实践教学环节，通过完成一定的生成设计或科研试制任务，获得运用基本理论的工程技术训练达到综合素质和能力的提高。其目的的培养我们独立分析和处理专业问题的能力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 拨叉零件的分析 件的作用 拨叉应用在变速箱的换档机构中，拨叉头孔套早变速叉轴上。拨叉脚则 夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变换操纵机构就通过拨叉头部的操纵 槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨插脚拨动双联变换齿轮在花键上滑动一改变档位，从而改变速度。该拨叉在改换档位是要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性，以适应拨叉的工作条件。该拨叉形状特殊，结构简单。为实现换档变速的功能，其叉轴空与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需要承受冲击载荷，为增强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为 48 58叉头两端面和叉 脚两端面均要求切削加工。并在轴方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工表面又提高了换档是叉脚端面的接触刚度。该零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求 件的技术要求 零件的技术要求表 加工表面 尺寸及偏差 面粗糙度 差精及度等级 形位公差 /叉头左端面 拨叉头右端面 拨叉脚内表面 拨叉脚两端面 12 孔 0 1050 04512 5 8 孔 +20 操纵槽内侧面 操纵槽底面 11 10 13 该拨叉形状特殊，结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面杂工作中需承受冲击载荷，为增加强起耐磨性，该表 面要求高频淬火处理，硬度为 4858 叉的工艺分析 分析零件图可知，拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度。 0 1050 04512的的端面为平面，可以防止钻头偏钻，可以保证加工精度；另外，该零件除了主要工作表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣床钻床的粗加工就可以达到加工要求 ;而主要的饿表面虽然加工精度要求较高 ,但也可以在正常的生产 条件下 ,采用较经济的方法保证质量的加工出来 该零件的工艺性能较好 . 第二章 工艺规程的设计 确定毛坯的制造形式 零件材料为 虑零件在机床运行过程中要承受的载荷较大 ,为增强拨叉的强度和冲击韧度，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。该零件的轮廓尺寸不大 ,且生产类型为大批量的生产 ,为提高生产率和锻件的精度 ,宜采用模锻方法制造毛坯。 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准有粗基准和精基准之分。通常先确定精基准然后确定粗基准。基面选择得正 确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （ 1）精基准的选择。 根据零件的技术要求和装配要求选择拨叉的端面和叉轴孔 12为精基准。零件上的很多表面都是可以采用它们作为精基准进行加工，即遵循“基准统一”的原则。叉轴孔 12择基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔 8现设计基准和工艺基准的重合，保证被加工表面的垂直度要求。选择拨叉头左端面作为精基准同样遵循了基准重合的原则。因为该拨叉 在轴向方向上的尺寸多以该端面作为设计基准。另外由于拨叉件的刚性较差受力容易产生弯曲变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形。根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则。夹紧力作用点不能作用在叉杆上。选择拨叉头左端面作进进精基准。夹紧可作用在拨叉头的右端面上夹紧稳定可靠。 （ 2）精基准的选择。 作为粗基准的表面平整，没有飞边毛刺或其他表面缺欠。拨叉轴孔 12外圆和右买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 端面作为粗基准。采用 12圆面定位加工内孔可保证孔的内壁厚度均匀。采用拨叉右端面做粗基准加工左端面可以为后续工 序准备精基准。 表面加工方法的确定 根据拨叉零件图上各个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件表面的加工方法如下表 加工表面 尺 寸 精 度 等级 表面粗糙度 工方案 备注 拨叉头左端面 铣 拨叉头右端面 铣 拨叉脚内表面 铣 磨 拨叉脚两端面 铣 粗磨 精磨 12 孔 钻 铰 拉 8 孔 0 钻 操纵槽内侧面 粗铣 操纵槽底面 13 10 粗铣 序顺序的安排 1 机械加工工序 （ 1）遵循“先基准后其他”的原则，首先加工精基准 拨叉头左端面和 12 2）遵循“先粗后精”的原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 3）遵循“先主后次”的原则，先加工主要表面 拨叉头左端面和叉轴孔 12拨叉脚的两端面，后加工次要表面 操纵槽底面和内侧面 （ 4）遵循“先面后孔”的原则，先加工拨叉头的端面，在加工叉轴孔 12；先铣操纵槽，在钻 8 2 热处理工序 锻成型后切边，进性调质，调质的硬度为 241 285脚精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受的冲击载荷的能力。 3 辅助工序 粗加工拨叉两端面和热处理后，安排校正工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺清洗和钟检工序。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 确定工艺路线 工序一 铸钢 工序二 清砂 工序三 热处理 正火 工序四 校正 整形 工序五 检验毛坯 工序六 铣拨叉两端面 工序七 1 钻 12 2 铰孔 工序 八 第一拉孔 第二次拉孔 工序九 检验 工序十 1 锪端面 2 孔口倒角 工序十一 1 锪另端面取总长 2 孔口倒角 工序十二 校正叉脚高低 工序十三 校正叉脚开挡 工序十四 1 铣叉口面 2 铣 面 3 铣 平面至尺寸 4 铣 工序十五 倒角去毛刺 工序十六 钻锁销孔，去内孔毛刺 1 钻 8 2 去内孔毛刺 工序十七 1 钻通气孔 3 去内孔毛刺 工序十八 叉槽两侧面处高频淬火 工序十九 校正叉脚高低 工序二十 1 磨叉脚上端面至锁销孔中心尺寸为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 磨叉脚下端面至上端面尺寸为 工序二十一 镀铬 工序二十二 校正叉脚高低 工序二十三 磨叉交两端面 1 磨上端面至尺寸 磨下端面至尺寸 工序二十四 磨叉脚开挡面 工序二十五 按检验卡要求检验 工序二十六 清洗，涂防锈油，入库 工余量，工序尺寸的确定 头两端面：粗铣 锪平面 查 课程设计 表 2铣端面的余量为 3端面的余量为 课程设计 表 1知，粗铣的精度为 端面为 由此可知单边余量为 2.工序尺寸偏差按“入体原则”标注为：粗铣 锪端面 脚两端面：铣 粗磨 精磨 查 课程设计 表 2知，粗铣余量为 3 课程设计 表 2知，粗磨余量为 磨余量为 查 课程设计 表 1知，粗铣的精度为 磨为 磨为 由此可知端面单边余量为 查 课程设计 表 2得各公差为： T 铣 = 粗磨 =T 精磨=工序尺寸偏差按“入体原则”标注为：铣 14 粗磨 8 精磨 脚内表面：铣 磨 查 课程设计 表 2知，铣削余量为 3 课程设计 表 2知磨削余量为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 查 课程设计 表 1知，粗铣的精度为 磨为 由此可知单边余量为 查 课程设计 表 2得， T 铣 =T 磨 = 工序尺寸偏差按“入体原则”标注：铣削 磨削 口两侧面：铣 查 课程设计 表 2知，铣削余量为 3 查 课程设计 表 1知，铣的精度为 由此可知，单边余量为 3 查 课程设计 表 2， T 铣 = 工序尺寸偏差按“入体原则 ”标注：铣 面 查 课程设计 表 2得铣削余量为 1 查 课程设计 表 1得，铣的精度为 由此可知单边余量为 1 查 课程设计 表 2 T= 工序尺寸偏差按“入体原则 ”标注：铣 切削用量的计算 工序六 粗铣拨叉头两端面 该工序分两工步，分别粗铣拨叉头两个端面。由于这两个 工步在同一台机床上经过一次走刀加工完成，因此它们所选用的切削速度 v 和进给量 f 是一样的。 （ 1）背吃刀量的确定 1 (2) 进给量的确定 课程设计表 5机床的功率 5件 夹具系统刚度为中等条件选取 ，该工序的每齿进给量z。 （ 3）铣削速度的计算 查课程设计表 5镶齿铣刀 d/Z=80/10，的条件选取，铣削速度 v 可取 公式 n=1000v/ d 可得该工序铣刀转速， n=1000* *80照课程设计表 4列 立式铣床的主轴转速，取 n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度v= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序七 钻 12 铰孔 （ 1） 钻 12工步 1）背吃刀量的确定 2）进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的每转进给量 f=r。 3）切削速度的计算 参照课程设计表 5工件材料为 条件选取 ，切削速度 v 可取为 22m/公式 n=1000v/ d 可求得钻头的钻速 n=参课程设计表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=960r/将此转速代入公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v= (2) 粗铰孔 1）背吃刀量的确定 2）进给量的确定 参照 课程设计表 5取该工步的每转进给量 f=r。 3）切削速度的计算 参照课程设计表 5削速度 v 可取为 22m/公式n=1000v/ d 可求得钻头的钻速 n=80r/参照课程设计表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=97r/将此转速代入公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v= 工序八 拉孔 （ 1） 第一次 拉孔工步 1） 背吃刀量的确定 2）进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的每转进给量 f=r（单齿面升量）。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5取该工步的拉刀的速度为 5m/ (2)第二次拉孔工步 1）背吃刀量的确定 2）进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的每转进给量 f=r（单齿面升量）。 3）切削速 度的确定 参照课程设计表 5取该工步的拉刀的速度为 5m/ 工序十 锪端面 1） 背吃刀量的确定 2） 进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的每转进给量 f=r。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3） 切削速度的确定参照课程设计表 5削速度 v 可取为 10m/公式n=1000v/ d 可求得铰刀转速 n=参照课程设计表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=195r/将此转速代如公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v=12.4/ 工序十一 锪另一端面取总长 1） 背吃刀量的确定 2） 进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的每转进给量 f=r。 3）切削速度的确定参照课程设计表 5削速度 v 可取为 10m/公式n=1000v/ d 可求得铰刀转速 n=参照课程设计表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=195r/将此转速代如公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v=12.4/ 工序十四 铣各部平面，槽及叉口 （ 1）铣叉口面工步 1）背吃刀量的确定 2) 进给量的确定 课程设计表 5机床的功率 5 件 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量z。 3）铣削速度的计算 查课程设计表 5镶齿铣刀 d/Z=80/10 的条件选取，铣削速度 v 可取 公式 n=1000v/ d 可得该工序铣刀转速， n=1000* *80照课程设计表 4列 立 式铣床的主轴转速，取 n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度v= （ 2） 铣 面工步 1）背吃刀量的确定 2) 进给量的确定 课程设计表 5机床的功率 5件 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量z。 3）铣削速度的计算 查课程设计表 5镶齿铣刀 d/Z=80/10 的条件选取，铣削速度 v 可取 由 公 式 n=1000v/ d 可 得 该 工 序 铣 刀 转 速 ，n=1000* *80照课程设计表 4列 立式铣床的主轴转速，取 n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度 v= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 3）铣 平面至尺寸 工步 1）背吃刀量的确定 2) 进给量的确定 课程设计表 5机床的功率 5件 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量z。 3）铣削速度的计算 查课程设计表 5镶齿铣刀 d/Z=80/10 的条件选取，铣削速度 v 可取 由 公 式 n=1000v/ d 可得该 工 序 铣 刀 转 速 ，n=1000* *80照课程设计表 4列 立式铣床的主轴转速，取 n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度 v= （ 4） 铣 工步 1）背吃刀量的确定 2) 进给量的确定 课程设计表 5机床的功率 5件 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量z。 3）铣削速度的计算 查课程设计表 5镶齿铣刀 d/Z=80/10 的条件选取，铣削速度 v 可取 由 公 式 n=1000v/ d 可 得 该 工 序 铣 刀 转 速 ，n=1000* *80照课程设计表 4列 立式铣床的主轴转速，取 n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度 v= 工序十六 钻 8 1）背吃刀量的确定 2）进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的每转进给量 f=r。 3）切削速度的计算 参照课程设计表 5工件材料为 条件选取，切削速度 v 可取为 22m/公式 n=1000v/ d 可求 得钻头的钻速 n=参照课程设计表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=960r/将此转速代入公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v= 工序十七 钻通气孔 3)背吃刀量的确定 2)进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的每转进给量 f=r。 3)切削速度的计算 参照课程设计表 5削速度 v 可取为 20m/公式买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 n=1000v/ d 可求得钻头的钻速 n=参照课程设计表 4列 台式钻床的主轴转速，取转速 n=2900r/将此转速代入公式 n=1000v/ d 中可求的实际的切削速度 v= 工序二十 粗磨脚叉两端面 （ 1）粗 磨叉脚上端面至锁销孔中心尺寸为 工步 1）背吃刀量的确定 2）进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的进给量 f=r。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5取工件的运动速度为 v=25m/公式 n=1000v/ d 可求的该工序的砂轮转速为 将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为 v=25m/ （ 2）粗 磨叉脚下端面至上端面尺寸为 1）背吃刀量的确定 2）进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的进给量 f=r。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5取工件的运动速度为 v=25m/n=1000v/ d 可求的该工序的砂轮转速为 将此转速代入公 式中，可以求的该工序的实际磨削速度为 v=25m/ 工序二十三 磨叉交两端面 （ 1）精磨上端面至尺寸 步 1）背吃刀量的确定 2）进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的进给量 f=r。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5取工件的运动速度为 v=30m/n=1000v/ d 可求的该工序的砂轮转速为 将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为 v= （ 2） 精磨下端面至尺寸 工步 1）背吃刀量的确定 2）进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的进给量 f=r。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5取工件的运动速度为 v=30m/公式 n=1000v/ d 可求的该工序的砂轮转速为 将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为 v= 工序二十三 磨叉脚的开挡面 1）背吃刀量的确定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2）进给量的确定 参照课程设计表 5取该工步的进给量 f=r。 3）切削速度的确定 参照课程设计表 5取工件的运动速度为 v=15m/式 n=1000v/ d 可求的该工序的砂轮转速为 将此转速代入公式中，可以求的该工序的实际磨削速度为 v= 第三章 夹具的设计 决定设计第十七道工序 钻 的钻床卡具。本卡具将用于 式钻床。刀具为 3 的高速钢麻花钻。 题的提出 在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性