变速器换挡叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计和实现 机械设计制造及其自动化专业.docx

任务书一、设计题目变速器换挡叉14.2mm槽铳床专用夹具设计二、原始资料(1)被加工零件的零件图(草图)1张(2)生产类型：5000件/年三、上交材料(1)被加工工件的零件图1张(2)毛坯图1张(3)机械加工工艺过程综合卡片1张(4)与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张(4)夹具装配图1张(5)夹具体零件图1张(6)课程设计说明书(5000字左右)1份四、进度安排(参考)(1)熟悉零件，画零件图2天(2)选择工艺方案，确定工艺路线，填写工艺过程综合卡片5天(3)工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图)9天(4)编写说明书3天(5)准备及答辩2天五、指导教师评语成绩：指导教师一日期本次课程设计的题目是变速器换挡叉14.2mm槽专用铳床夹具设计，通过此次设计，使课本上学到的理论知识在这次课程设计中得到实践，机械制造基础课本上学到的知识，诸如，定位误差的计算，机床类型的选择，加工方式的选择，夹具体设计应注意的问题等，在这次课程设计中都得到了应用，增加了自己理论联系实际的能力：1 .运用所学基本理论知识，正确解决了工件在加工时的定位和夹紧问题，选择合理的方案，进行必要的计算，根据题意设计出符合要求的低成本夹具。2 .收集有关资料，掌握正确的夹具设计思想、方法和手段，学会了正确使用有关手册及其它技术资料。3 .分析研究结构工艺性问题，提高结构设计能力。4 .进一步了解了有关机床、刀具和量具等的工装知识。AbstractofThetopiccurriculumdesignis14.2mmTransmissionshiftforkslotmachinededicatedfixturedesign,throughthedesign,sothatschooltextbookstothetheoryofknowledgeinthecurriculumdesignhasbeenthepractice,machine-buildingbasedontheknowledgelearnedfromtextbooks,suchaspositioningerrorofcalculation,thechoiceofmachinetooltypes,processingmethodsofselection,specificfolderdesignshouldbenoted,inthecoursedesignhasbeenappliedbothtoincreasetheirabilitytointegratetheorywithpractice:1. 1.earnedtousethebasictheoryofknowledge,thecorrectsolutionintheprocessingoftheworkpiecepositioningandclampingatthetimeoftheissue,selectareasonableproposal,tocarryoutthenecessarycalculations,basedonquestionsintendedtodesignafixturetomeettherequirementsofthelow-cost.2. Togatherrelevantinformation,tomasterthecorrectfixturedesignideas,waysandmeanstolearnthecorrectuseofthemanualsandothertechnicalinformation.3. Analysisofthestructureoftheissueoftechnologytoenhancethecapacityofthestructuraldesign.4. Abetterunderstandingofthemachinetools,cuttingtoolsandmeasuringtoolssuchasknowledge目录1零件的工艺分析及生产类型的确定41. 1零件的用途41.2换挡叉的技术要求42变速器换挡叉毛坯的选择52. 1.确定换挡叉的生产类型52.2确定毛坯，绘制毛坯简图61.1.1 1选择毛坯61.1.2 .确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差的前提条件61.1.3 确定机械加工余量61.1.4 确定毛坯尺寸公差72.3绘制换挡叉铸造毛坯简图73变速器换挡叉机械加工工艺过程制定83. 1工艺基准的选择83. 2表面加工方法的确定93 .3加工阶段的划分114 .4工序的集中与分散113. 5工序顺序的安排113. 6确定工艺路线123. 7加工余量，工序尺寸和公差的确定134. 8切削用量的计算155. 9时间定额的计算163.9.1辅助时间tf的计算163.9.2其他时间的计算164铳床夹具设计165课程设计体会176参考文献191零件的工艺分析及生产类型的确定1.l零件的用途该零件用MlOXl螺钉通过15.81F8孔连接于换挡轴上，操纵杆下端球头插入14.2mm的半圆槽内，通过拨动使它套在轴上左右滑动。此时，卡入双联齿轮退刀槽中的51mm叉口利用两端面拨动齿轮改变位置，达到变速的目的。换挡叉通过上方的14.2mm的半圆槽与操纵杆相连，下方的051mm叉口用于与所控制齿轮所在的轴接触，通过上方的力拨动下方的齿轮变速达到变速的目的。O1.2换挡叉的技术要求尺寸及偏差表面粗糙度Ra形位公差加工表面mm公差及精度等级Ummm叉脚两侧面5.9,IT126.3-1.O.15Al拔叉脚两端面96.8IT126.3拔叉脚内表面5CIT126.3拔叉头孔20.5IT126.3拔叉下方端面10.3IT136.3槽内侧面1427IT1212.52变速器换挡叉毛坯的选择2.1. 确定换挡叉的生产类型零件的机械加工工艺规程与采用的生产类型密切相关。生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类。一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。不同的生产类型，零件的加工工艺是不同的。生产类型主要与零件的年生产量有关。(2.1)Q产品年生产量a该零件的备品百N=Qn(l+a)(1+b)式中N零件年生产量(件/年)(台/年)n每台产品所含零件数(件/年)分率(%)b该零件的废品百分率(%)已知该零件的年生产量为8000台/年；n=l件/台；结合生产实际，备品率a和废品率b分别为3%和0.5%0N=8000×l×(1+3%)X(1+0.5%)件换挡叉重量2千克，由机械制造技术基础课程设计指南(以下简称设计指南)表2-1查得，变速器换挡叉属轻型零件，该换挡叉生产类型为大批量生产。2.2确定毛坯，绘制毛坯简图2.2. 1选择毛坯该零件材料为35号钢，考虑该工件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证工件可靠。由于工件年产量8281件，属大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用模锻成形。从而也提高了生产效率，保证了加工精度。2.3. 2.确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差的前提条件要确定毛坯尺寸和机械加工余量，应先确定如下各项因素锻件的公差等级由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通级。锻件质量利根据零件的成品质量2kg,估算为利二2.5kg。锻件形状复杂系数SS=m/1mn=mfIbhp式中1-一一零件的长度h零件的高度(2.2)b零件的宽度P零件材料的密度m11零件包络体质量由已知条件得形状复杂系数为S=2.5136×76×68×7.8×1060.46由于0.46介于0.32和0.63之间，故该换挡叉的形状复杂系数属S2级。（4）锻件材质系数M由于该零件材料为35号钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属Ml级。零件的表面粗糙度该零件的加工表面的粗糙度Ra均大于I.6um0（6）锻件分模线形状选择零件长度方向对称平面为分模面，属平直分模线。2.2.3 确定机械加工余量根据锻件的质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查设计指南表5-9,由此查得单边余量在厚度方向为1.72.2mm,长度方向为1.72.2mm,宽度方向也为1.72.2mm,换挡叉头中心孔的单面余量查设计指南表5-10查得为2.0mm。2.2.4 确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量，材质系数，形状复杂系数从设计指南表5-6、表5-7中查得。本零件的毛坯尺寸允许偏差及机械加工余量见表2-lo表2-1变速器换挡叉弓三坯尺寸公差及加工余量零件尺寸(mm)毛坯尺寸公差(mm)机械加工余量(mm)实际取值(mm)宽度51+1.5-0.71.72.22长度10.3+1.2-0.61.72.22宽度9.65+1.4-0.41.72.22厚度5.9+1.6-0.41.72.22厚度14.2+1.6-0.41.722.22厚度56+1.5-0.71.72.22高度12.7+1.2-0.61.72.22孔径015.8+i.4-0.622宽度R10.5+1.2-0.61.72.22长度R105+1.5-0.71.722.22宽度25.5+1.2-0.61.72.222.3绘制换挡叉铸造毛坯简图由表2-1所得结果，绘制毛坯简图如图2-1所示。图2-13变速器换挡叉机械加工工艺过程制定3.1 工艺基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确，合理，可以保证加工质量，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。定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，再确定粗基准。精基准的选择选择精基准时应遵循下列原则：基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；互为基准原则；便于装夹原则。选择操纵槽和叉轴孔15.8孔作为精基准，零件上的很多表面都可以以它们作为基准，即遵循了“基准统一”原则。操纵槽作为精基准，并且该换挡叉轴向方向上的尺寸多以该端面作为设计基准，遵循了“基准重合”原则。叉轴孔15.8的轴线是设计基准，作为精基准可以加工换挡叉脚两内侧面和外圆面，遵循了“基准重合”原则。粗基准的选择选择粗基准时应遵循下列原则：余量均匀原则；保证加工表面位置正确的原则；粗基准只能有效使用一次的原则；粗基准平整光洁定位可靠的原则。选择换挡叉脚内圆面和操纵头左端面为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。3.2 表面加工方法的确定见表3-1表3T变速器换挡叉零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/mm加工方案备注叉轴孔¢15.8mmIT83.2钻粗饺-精钱孔加工方案的经济精度和表面粗糙度换挡叉头外圆面ITll12.5粗车