I-II档变速叉加工工艺及铣内侧面尺寸45.5夹具设计

计算生产纲领、确定生产类型全套图纸加V信153893706或扣3346389411生产纲领生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领按下式计算。N=Qn(1+a+)式中：N——零件的生产纲领（件/年）Q——机器产品的年产量（台/年）n——每台产品中该零件的数量（件/台）a——备品百分率——废品百分率生效率分析1.标准工时：标准工时=标准作业时间+辅助时间

a\标准工时：标准工时=生产一个良品的作业时间。b\标准工时=正常工时+宽放时间=正常工时×（1+宽放率）c\工厂使用的宽放率一般在10%～20%，对一些特殊的工种，如体力消耗较大的工种，宽放率可适当放宽一些d\正常工时是人工操作单元工时+机器自动作业工时的总和。2生产率＝（产出数量×标准工时）÷（日工作小时×直接人工数）×100%

生产类型根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1.单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设备和修配件的制造等。2.成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3.大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表1-1。表1-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000I—II挡拨叉生产纲领3000辆/年，重0.55kg，属于是轻型零件，根据表1-1可知生产类型为中批生产。毛坯的制造方法确定毛坯的制造形式I-II档拨叉材料为铸铁，大批量生产，依据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-3知，毛坯精度等级CT8，加工余量等级MA-F。毛坯加工余量由上述资料，再根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.4-9，查出I-II档拨叉表面和孔的加工余量如下：1.I-II档拨叉右端面的加工余量I-II档拨叉右端面，单边余量2.0mm，由I-II档拨叉零件知，右端面粗糙度Ra12.5，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，一步铣削即可满足要求。2.I-II档拨叉Φ16孔的加工余量I-II档拨叉Φ16孔，实心铸造，由I-II档拨叉零件知，Φ16孔粗糙度Ra3.2，由《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9知，三步钻削即钻——扩——铰方可满足要求。首先钻孔至Φ14mm；扩Φ14m孔至Φ15.8mm；铰Φ15.8mm孔至Φ16。3.I-II档拨叉M101-2a螺纹的加工余量I-II档拨叉M101-2a螺纹，实心铸造，M101-2a螺纹粗糙度Ra12.5，由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-20知，钻M101-2a螺纹底孔Φ9mm；攻M101-2a螺纹。4.I-II档拨叉15尺寸槽的加工余量I-II档拨叉15尺寸槽，实心铸造。I-II档拨叉15尺寸槽粗糙度Ra6.3，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，一步铣削即可满足要求。5.I-II档拨叉45.5H12尺寸两侧面的加工余量I-II档拨叉45.5H12尺寸两侧面，单边余量2.0mm，45.5H12尺寸两侧面粗糙度Ra6.3，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，一步铣削即可满足要求。6.I-II档拨叉7a11左右侧面的加工余量I-II档拨叉45.5H12尺寸两侧面，单边余量2.0mm，45.5H12尺寸两侧面粗糙度Ra3.2，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，两步铣削即粗铣——精铣方可满足要求。粗铣单边余量Z=1.5mm精铣单边余量Z=0.5mm毛坯简图图2-1I-II档拨叉毛坯图制订工艺路线定位基准选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。粗基准的选择原则1.如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2.如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3.如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4.选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5.粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由粗基准选择及I-II档拨叉零件图知，选用后端面、筋板、叉脚底面和侧面作为定位粗基准。精基准选择的原则1.用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2.当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3.当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4.为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5.有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由精基准选择原则及I-II档拨叉零件图知，选择右端面、Ф16孔和叉脚内端面作为定位精基准。加工工艺路线方案制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。铸造人工时效处理工序01：铣右端面工序02：钻孔至Φ14mm；扩Φ14m孔至Φ15.8mm；铰Φ15.8mm孔至Φ16工序03：钻M101-2a螺纹底孔Φ9mm；攻M101-2a螺纹工序04：铣15尺寸槽工序05：铣45.5H12尺寸两侧面工序06：粗铣7a11左右侧面工序07：在“E”表面和叉口两爪20+1.0长度上两面高频淬火硬度HRC45-53，淬硬层深度不小于1，其余硬度HRC28-32，螺纹不允许淬火硬工序08：精铣7a11左右侧面工序09：去毛刺工序10：检验至图纸要求并入库选择切削用量、确定时间定额工序01：铣右端面1.选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用YG8铣刀直径，铣刀齿数2.决定铣削用量①决定铣削深度②决定每次进给量及切削速度根据立式铣床X51说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝300③进给量当＝300r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，走刀次数则机动工时为工序02：钻孔至Φ14mm；扩Φ14m孔至Φ15.8mm；铰Φ15.8mm孔至Φ16工步一：钻Φ14mm孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步二：扩至Φ15.8mm确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步三：铰至Φ16确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工序03：钻M101-2a螺纹底孔Φ9mm；攻M101-2a螺纹工步一：钻M101-2a螺纹底孔Φ9mm确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步二：攻M101-2a螺纹确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工序04：铣15尺寸槽1.选择刀具刀具选取硬质合金三面刃铣刀，刀片采用YG8,铣刀直径，齿数，宽度B=15mm2.决定铣削用量①决定铣削深度②决定每次进给量及切削速度根据卧式铣床X61说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝210③进给量当＝210r/min时按机床标准选取3.计算工时公式如下：=式中为铣削长度，由I-II档变速叉知，=24mm，=，取=2mm故=≈0.038min工序05：铣45.5H12尺寸两侧面1.选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用YG8铣刀直径，铣刀齿数2.决定铣削用量①决定铣削深度②决定每次进给量及切削速度根据立式铣床X51说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝300③进给量当＝300r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，走刀次数则机动工时为工序06：粗铣7a11左右侧面1.选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用YG8铣刀直径，铣刀齿数2.决定铣削用量①决定铣削深度7a11左右侧面单边加工余量2.0mm，粗铣单边余量1.5mm，精铣单边余量0.5mm，此工序为粗铣，故②决定每次进给量及切削速度根据立式铣床X51说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝300③进给量当＝300r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，走刀次数则机动工时为工序07：在“E”表面和叉口两爪20+1.0长度上两面高频淬火硬度HRC45-53，淬硬层深度不小于1，其余硬度HRC28-32，螺纹不允许淬火硬工序08：精铣7a11左右侧面1.选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用YG8铣刀直径，铣刀齿数2.决定铣削用量①决定铣削深度7a11左右侧面单边加工余量2.0mm，粗铣单边余量1.5mm，精铣单边余量0.5mm，此工序为精铣，故②决定每次进给量及切削速度根据立式铣床X51说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝490③进给量当＝490r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，走刀次数则机动工时为铣45.5H12尺寸两侧面夹具为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计工序05：铣45.5H12尺寸两侧面的铣床夹具。专用夹具的提出本夹具主要用于铣45.5H12尺寸两侧面，粗糙度为Ra6.3，精度要求一般，故设计夹具时主要考虑如何提高生产效率，精度则不予考虑。夹具的定位方案选择定位方案在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均应符合六点定位原理。采用I-II档变速叉右端面、Ф16孔、筋板和R27圆弧定位，对应的定位元件为心轴Φ30端面、Ф16外圆、可调支承钉和定位销，定位分析如下：1.I-II档变速叉右端面、筋板与心轴Φ30端面、可调支承钉配合定位，限制三个自由度，即X轴移动、Y轴转动和Z轴转动。2.I-II档变速叉Ф16孔与心轴Ф16外圆配合定位，限制两个自由度，即Y轴移动和Z轴移动。3.I-II档变速叉R27圆弧与定位销配合定位，限制一个自由度，即X轴转动。工件六个自由度被完全限制，属于完全定位分析计算定位误差1.基准位移误差由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差，用表示。工件以Φ16孔在轴上定位铣45.5H12尺寸两侧面，如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全一致，做无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上，轴和工件内孔都有制造误差，于是工件套在轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙。按下式计算式中——基准位移误差，mm——孔的最大直径，mm——轴的最小直径，mm=0.0965mm2.基准不重合误差加工尺寸h的基准是外圆柱面的母线上，但定位基准是工件圆柱孔中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准不重合误差，用表示。基准不重合误差为=式中——基准不重合误差，mm——工件的最大外圆面积直径公差，mm=切削力和夹紧力的计算查表4得切削力计算公式：式中，f=1mm/r,查表得=736MPa,即==1547N所需夹紧力，查表5得，，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K==1.872，当计算K<2.5时，取K=2.5孔轴部分由M8螺母锁紧，查参考文献2，P92，表3-16螺母的夹紧力为2550N==6375N由上计算得》，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据GB2207—80定向键结构如图所示：图4-1夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度a=14mm定向键的结构尺寸如下：表4.1定向键数据表BLHhDd1夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D14-0.013-0.03320105105.514+0.0774对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。对刀块选用直角对刀块，其结构如下图所示：图4-2直角对刀块塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示：图4-3平塞尺图塞尺尺寸为：表4.2平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC20/-0.0180.25总结本次设计综合了大学里所学的专业知识，是理论与实际相结合的一次考验。通过这次设计，我的综合运用知识的能力有了很大的提高，尤其是看图，绘图，设计能力为我今后的工作打下了良好的基础。在此过程中，我进一步加深了对课本知识的理解，进一步了解了零件的工艺以及夹具设计过程。收获颇丰。首先，我要感谢老师对设计的指导。本次设计是在老师的悉