變速叉說明書

1、目 錄1 零件的工藝分析32 定毛坯，畫毛坯圖33典型零件工藝工裝設(shè)計(jì)說明書43.1 定位基準(zhǔn)的選擇43.2 制定工藝路線43.3選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具53.4加工工序設(shè)計(jì)64 夾具體設(shè)計(jì)75夾具的使用操作說明85.1銑夾具的使用說明85.2鉆夾具的使用說明8小結(jié)9致謝9參考文獻(xiàn)10典型零件工藝工裝設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：機(jī)營021 學(xué)生姓名：周衛(wèi)斌指導(dǎo)教師：馬貴飛 職稱：副教授摘要由零件圖可知，變速叉的材料為ZG45.該材料的強(qiáng)度、耐磨、耐熱、減振性能比較好。需人工時(shí)效。適用與承受較大應(yīng)力、耐磨、一定氣密性零件。如汽缸機(jī)體、軸承、床身等該零件主要加工面為：B面、C面、D面、12+0.105 -0.

2、015孔、8+0.1 0孔、3孔等B、C面的平面度很重要，它的好壞直接影響到12+0.105 -0.015孔加工的垂直度D面的平面度直接影響到8+0.1 0孔的垂直度12+0.105 -0.015孔的加工直接影響到8+0.1 0孔的垂直度關(guān)鍵詞:典型零件 工藝工裝 變速叉 設(shè)計(jì)The lamp stand injects the mouldAbstractMay know by the detail drawing, Changes catches Bites the material is ZG45. This material intensity, wear-resisting, heat

3、-resisting, reduces inspires the performance quite to be good. Needs the artificial aging. Is suitable with a withstanding bigger stress, is wear-resisting, the certain gas tight components. If the cylinder organism, the bearing, the lathe bed and so on this components main machined surface is: B, C

4、, D, 20.105 -0.015, 0.10, B, C flatness and so on hole are very important, its quality directly affects 120.105 -0.015 processings vertical D flatness directly affects 80.10 vertical 120.105 -0.015 processings directly affects 0.10 verticallyKey words：Typical components Craft work clothes Changes ca

5、tches Bites Design1零件的工藝分析由零件圖可知，變速叉的材料為ZG45.該材料的強(qiáng)度、耐磨、耐熱、減振性能比較好。需人工時(shí)效。適用與承受較大應(yīng)力、耐磨、一定氣密性零件。如汽缸機(jī)體、軸承、床身等該零件主要加工面為：B面、C面、D面、12+0.105 -0.015孔、8+0.1 0孔、3孔等B、C面的平面度很重要，它的好壞直接影響到12+0.105 -0.015孔加工的垂直度D面的平面度直接影響到8+0.1 0孔的垂直度12+0.105 -0.015孔的加工直接影響到8+0.1 0孔的垂直度由參考文獻(xiàn)1有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，

6、零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。2定毛坯、畫毛坯圖根據(jù)零件材料，確定毛坯為鑄鋼件。毛坯的鑄造方法采用沙型機(jī)器造型，鑄件為一整體實(shí)心結(jié)構(gòu)。為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效參考文獻(xiàn)1表2.3-4，該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為1113級(jí)。故取CT為111級(jí)參考文獻(xiàn)1表12-10，該鑄件為2級(jí)精度鑄鋼件的加工余量頂面為4mm，底面及側(cè)面為4mm表1 各加工面總余量加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量數(shù)值說明B平面20.724左側(cè)面C平面20.724右側(cè)面D平面17.524左側(cè)面F平面824左側(cè)面G平面1924右側(cè)面H平面2424左側(cè)面I平面2424右側(cè)面表2 鑄件主要的尺寸公差主要面尺寸零件尺寸總余量毛

7、坯尺寸公差CTB、C面輪廓尺寸74+4153.6D面輪廓尺寸17.5421.53.6F、G面輪廓尺寸5.54+413.53.6H、I面輪廓尺寸83.54+491.54.43 典型零件工藝工裝設(shè)計(jì)說明書3.1定位基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇：變速叉的B面和12+0.105 -0.015孔既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，“一面一削”既可限制5個(gè)自由度，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，此外，B面定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡(jiǎn)單，可靠，操作方便。粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾個(gè)要求，選擇變速叉的重要面（H面）的毛坯面作為組基準(zhǔn)：第

8、一，在保證個(gè)加工面均有加工余量的前提下，使重要面的加工余量均勻；第二，H面面積較大，能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn)B面和C面，使用臥式銑床一次銑削B面和C面的加工余量。3.2制定工藝路線根據(jù)個(gè)表面加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下：B、C面、D面粗銑、精銑；凹臺(tái)E面粗銑、精銑；F面、G面粗銑、精銑；H面、I面粗銑；12+0.105 -0.015孔鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、研磨并倒角；8+0.1 0孔鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔；3孔鉆空。根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗后精的加工原則，由于變速叉所需加工的表面或孔的表面粗糙度要求比較高，所以需要精加工

9、，加工時(shí)將加工面放在前面先加工，孔放在后面后加工。初步擬定加工工藝路線如下：鑄造時(shí)效10 鉗工整形20 粗銑B、C、D面30 鉆、擴(kuò)、鉸12+0.105 -0.015孔，孔口倒角1X4540 粗銑凹臺(tái)面E面50 粗銑F、G面60 精銑B、C、D面70 研磨12+0.105 -0.015孔80 精銑凹臺(tái)面E面90 鉆、擴(kuò)、鉸8+0.1 0孔100 鉆3孔110 檢驗(yàn)120 入庫遵循了工藝路線擬定的一般原則，但某些工序上仍存在一定的問題，值得進(jìn)一步討論。由于叉口的精度要求比較高，所以在精加工之前應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行鉗工整形，由于叉口的硬度要求比較高，故在加工完后應(yīng)對(duì)零件叉口部分進(jìn)行淬火處理和鍍鉻處理，叉口

10、受熱后，叉口精度回受到很大影響所以在淬火處理后在鉗工整形一次。修改后的工藝路線如下：鑄造時(shí)效10鉗工整形20粗銑B、C、D面30鉆、擴(kuò)、鉸12+0.105 -0.015孔，孔口倒角1X45，锪平兩端面H、I面40粗銑凹臺(tái)面E面50粗銑F、G面60鉗工整形70精銑B、C、D面80研磨12+0.105 -0.015孔90精銑凹臺(tái)面E面100鉆、擴(kuò)、鉸8+0.1 0孔110鉆3孔120對(duì)叉口進(jìn)行淬火處理130鉗工整形140對(duì)叉口鍍鉻150檢驗(yàn)160入庫3.3選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜一專用機(jī)床為主，輔以少量通用機(jī)床。其生產(chǎn)方式以專用機(jī)床加專用夾具為主，可輔以少量

11、通用機(jī)床的流水線生產(chǎn)。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。工序20：粗銑B、C面；采用臥銑，選擇專用臥式銑床，選擇直徑D為110mm的A類套式面銑刀（參考文獻(xiàn)1表10-37）、專用夾具和游標(biāo)卡尺粗銑D面；采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻(xiàn)1表8-26）。選擇直徑D為10mm的三面二刃的銑刀（參考文獻(xiàn)110-37）、專用夾具和游標(biāo)卡尺工序30：鉆、擴(kuò)、鉸12+0.105 -0.015孔，孔口倒角1X45；鉆12+0.105 -0.015孔，采用搖臂鉆床，選擇Z3025型（參考文獻(xiàn)1邊8-25），選用直柄麻花鉆（參考文獻(xiàn)1表10-22）；擴(kuò)12+0.105 -0.015孔，選用

12、直柄擴(kuò)孔鉆（參考文獻(xiàn)1表10-26）。鉸12+0.105 -0.015孔，選用直柄機(jī)用絞刀（參考文獻(xiàn)1表10-32）；鉸后倒角，選用專用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺及塞規(guī)工序40：粗銑凹臺(tái)E面，采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻(xiàn)1表8-26）。選擇直徑為15.5的專用三面二刃銑刀（參考文獻(xiàn)110-37）、專用夾具和游標(biāo)卡尺工序50：粗銑F、G面，采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻(xiàn)1表8-26）。選擇直徑為10mm的三面二刃的銑刀（參考文獻(xiàn)110-37）、專用夾具和游標(biāo)卡尺工序70：精銑B、C面，采用臥銑，選用專用臥式銑床，選擇直徑D為110mm的A類套式面銑刀（參考文獻(xiàn)1表10-37）

13、、采用精銑專用夾具及游標(biāo)卡尺、刀口形直尺精銑D面，采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻(xiàn)1表8-26）。選擇選擇直徑D為10mm的三面二刃的銑刀（參考文獻(xiàn)110-37）、采用精銑專用夾具及游標(biāo)卡尺、刀口形直尺工序80：研磨12+0.105 -0.015孔，選用M2110A式內(nèi)圓磨床（參考文獻(xiàn)1表8-34）。選擇棕剛玉磨料（參考文獻(xiàn)1表10-62），選擇直徑D為20的圓柱磨頭（參考文獻(xiàn)1表10-79），采用高精度專用夾具及游標(biāo)卡尺。工序90：精銑凹臺(tái)E面，采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻(xiàn)1表8-26）。選擇直徑為13.5的專用三面二刃銑刀（參考文獻(xiàn)110-37）、采用精銑專用夾具及游標(biāo)

14、卡尺、刀口形直尺工序100：鉆、擴(kuò)、鉸8+0.1 0孔，采用立鉆，選擇Z518型立式鉆床（參考文獻(xiàn)1表8-26）。選擇直徑8的直柄麻花鉆（參考文獻(xiàn)1表10-22）。擴(kuò)鉸8+0.1 0孔選用直柄擴(kuò)孔鉆（參考文獻(xiàn)1表10-26）。鉸8+0.1 0孔，選用直柄機(jī)用絞刀（參考文獻(xiàn)1表10-32）。選用專用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺及塞規(guī)工序110：鉆3孔，采用立鉆，選擇Z518型立式鉆床（參考文獻(xiàn)1表8-26）。選擇直徑3的直柄麻花鉆（參考文獻(xiàn)1表10-22）。3.4加工工序設(shè)計(jì)工序70精銑B、C面工序（查參考文獻(xiàn)1表13-27）平面加工余量，得粗加工面后精銑余量ZB、C精為1.0mm。精銑B、C面，B

15、面至C面的工序尺寸既為設(shè)計(jì)尺寸XB-C精=7-0.2 -0.3,則精銑B、C面的工序尺寸XB-C粗=9mm（查參考文獻(xiàn)1表13-27）得粗加工后精銑余量公差為+0.3，所以XB-C粗=9+0.1 0校核精銑余量ZB、C精=XB、C精min-XB-C精max=(9-0.1)-（7+0.1）=1.8mm11.52kw故機(jī)床的功率足夠。4夾具體設(shè)計(jì)4.1本次設(shè)計(jì)的夾具為第70道工序-精銑B、C面夾具，該夾具適用于專用臥式銑床。4.1.1這道工序所加工的平面為B、C面。按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前對(duì)B、C面同時(shí)加工，為避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)，應(yīng)以12+0.105 -0.015孔定位，又為了避免變速叉在被銑

16、削過程中出現(xiàn)相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)，應(yīng)在變速叉下端面加一個(gè)輔助支承在上端面加一個(gè)緊固裝置，在凹臺(tái)內(nèi)加一個(gè)定位銷，對(duì)變速叉的自由度進(jìn)行有效的控制。設(shè)計(jì)方案應(yīng)盡量考慮變速叉在整個(gè)加工過程前后裝夾的方便性和可靠性。4.1.2從對(duì)變速叉的結(jié)構(gòu)形狀分析來看，若工件以H面朝下垂直放置在定位面上，定位和夾緊相對(duì)而言都比較的穩(wěn)定和可靠，也容易將設(shè)計(jì)的初衷實(shí)現(xiàn)。12+0.105 -0.015孔與定位平面上的定位銷緊密配合，從而控制工件在X方向和Y方向上的移動(dòng)，X軸方向和Y軸方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，但如果僅憑這一個(gè)定位銷還是不夠的，工件的六個(gè)自由度目前也只有四個(gè)得到了有效的控制，還不夠成加工的條件。要想安全的加工工件必須將工件的

17、六個(gè)自由度完全的給予限定，故還需在工件左端的下端面加一個(gè)輔助支承塊，用以消除工件左半面的懸垂力，然后在變速叉左端的上端面加一個(gè)緊固裝置，將處于支承塊和緊固裝置間的平面夾緊，此時(shí)，工件在Z軸方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)也得到了有效的控制，在凹臺(tái)E面內(nèi)加一個(gè)定位銷，這樣工件在Z方向上的移動(dòng)也得到了有效的控制。工件的六個(gè)自由度都得到了控制，工件加工時(shí)無相對(duì)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)滿足了加工B、C面所提出的要求。夾具的夾具體和輔助支撐、夾緊裝置用螺栓連接。4.1.3若采用氣動(dòng)或液壓夾緊，勢(shì)必采用比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，氣管和油管也將妨礙操作的正常進(jìn)行。為使本道工序所采用的夾具盡量的簡(jiǎn)單化，并能夠操作簡(jiǎn)單方便，故選用手動(dòng)夾緊。4.2本次設(shè)

18、計(jì)的夾具為第100道工序鉆、擴(kuò)、鉸8+0.1 0孔。該夾具適用于Z518型立式鉆床。4.2.1本道工序所加工的孔在變速叉的頂面上且與叉口中心線成35角。按照基準(zhǔn)重合原則，為避免加工過程中基準(zhǔn)的重復(fù)使用，應(yīng)以12+0.105 -0.015孔定位。8+0.1 0孔應(yīng)從變速叉頂面加工，因?yàn)橐庸さ目着c叉口中心線成35，這給裝夾工件帶來了一定的麻煩，這就要求加工過程中變速叉叉口的中心線與鉆模套中心線成35放置，這樣才能保證被加工面處于正上方。4.2.2從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀來分析，若工件H面朝下放置在支撐板上，變速叉頂面將呈側(cè)向放置。在此過程中可以以H面做為定位基面，在支撐板上加一個(gè)定位銷與12+0.10

19、5 -0.015孔緊密配合，由于8+0.1 0孔的中心線與H面的距離為9.5mm加上孔的半徑4mm，所以定位銷進(jìn)入12+0.105 -0.015孔的尺寸只能為3mm所以為短定位銷定位，從而控制了工件在X方向和Y方向上的移動(dòng)，至于對(duì)X軸方向和Y軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及Z方向的移動(dòng)的控制只要在12+0.105 -0.015孔靠近I面的方向上加一個(gè)夾緊裝置（錐度銷）即可。此時(shí)工件的六個(gè)自由度也只有五個(gè)得到了有效的控制，還不構(gòu)成加工的條件。故需在叉口處加一個(gè)定位塊用來控制Z軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，由于叉口比較薄故需在叉口處加一個(gè)輔助夾緊裝置使叉口能與定位塊緊密的配合，從而更好的控制Z軸方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)。工件的六個(gè)自由度都得到

20、了控制，工件加工時(shí)無相對(duì)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)滿足了加工8+.1 0孔所提出的要求。為了使工件裝卸方便I面的錐度銷夾緊裝置采用彈簧夾緊。5夾具的使用操作說明5.1銑夾具的使用說明首先將銑夾具在合適的位置安放好，然后對(duì)夾具體進(jìn)行可靠的固定。安裝工件時(shí)首先用手柄2將螺栓1松開，然后將手柄3向后拉，然后將工件12+0.105 -0.015孔靠近H面的一頭套在定位銷4上,叉口朝左放置，叉口的下端面放置在輔助支撐塊5上，當(dāng)H面與支撐板緊密配合后松開手柄3使定位銷在彈簧的作用下與凹臺(tái)內(nèi)部緊密配合，最后用手柄2將螺栓擰緊，使得工件牢固的定位的夾具上。工件夾緊后將夾具體固定到銑床上進(jìn)行加工。工件加工完畢后，將夾具從銑床

21、上取下，首先用手柄2將螺栓1松開，然后將手柄3向后拉使定位銷4完全與工件分離后取下工件，松開手柄3即可。本次設(shè)計(jì)中，還按照老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結(jié)構(gòu)可參照附圖ZJG5.2鉆夾具的使用說明首先將鉆夾具在適當(dāng)?shù)奈恢冒卜藕?，然后?duì)夾具體進(jìn)行可靠的固定。安裝工件時(shí)首先將螺母1松開取下壓板2，然后將手柄3向后拉，然后將工件12+0.105 -0.015孔靠近H面的一頭套在定位銷4上,叉口與定位塊配合使得叉口的中心線與鉆模套的中心線成35，然后松開手柄3使錐度銷緊壓在I面上，錐度銷的軸線與12+0.105 -0.015孔的軸線重合，最后插上壓板2并擰緊螺母1。使得工件牢固的定位在夾具上。工件夾緊后將夾具體固定到鉆床上進(jìn)行加工工件加工完畢后，將夾具從鉆床上取下，首先將螺母1松開取下壓板2，然后將手柄3向后拉使錐度銷完全離開工件后取下工件，松開手柄3即可。本次設(shè)計(jì)中，還按照老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結(jié)構(gòu)可參照附圖ZJ小結(jié)忙碌了近兩個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于在今天完成了。在此期間我親身經(jīng)歷了設(shè)計(jì)的全部過程，從調(diào)研、收集整理資料到初步確定方案，到畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部完成。這一切讓我充分認(rèn)識(shí)到知識(shí)的重要性喝嚴(yán)謹(jǐn)性，更加明確的認(rèn)識(shí)到了自身所存在的不足之處。在校期間我接觸較多的都只是局限于文化課程，真正實(shí)踐的機(jī)會(huì)很少。由于缺乏涉及到設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，這就給設(shè)計(jì)帶來