機械制造技術(shù)課程設(shè)計-汽車變速撥叉加工工藝及鉆φ6孔夾具設(shè)計

目錄TOC\o"1-3"\h\u29237第1章計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 全套圖紙加V信153893706或扣3346389411第1章計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型1.1生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計算。N=Qn(1+a+)式中：N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）Q——機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）a——備品百分率——廢品百分率1.2變速叉生產(chǎn)類型根據(jù)不同類型的生產(chǎn)綱領(lǐng)對生產(chǎn)類型進(jìn)行劃分，得到如下的三個結(jié)果：1.單件生產(chǎn)：設(shè)計生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量在三種生產(chǎn)類型中最少，并且定制性和專業(yè)化產(chǎn)品很高，比如制造新的產(chǎn)品，專用的零件或者定制化程度高的產(chǎn)品和零件。2、批量生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量較多，同一種產(chǎn)品在一年中批量生產(chǎn)，并以循環(huán)重復(fù)的方式進(jìn)行生產(chǎn)。而小批量生產(chǎn)則向單件生產(chǎn)靠攏，大批量生產(chǎn)則向批量生產(chǎn)靠攏。3.大量生產(chǎn)：設(shè)計生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量在三種生產(chǎn)類型中最少，因此需要引入流水線工作重復(fù)的進(jìn)行生產(chǎn)，達(dá)到巨大的出貨量。生產(chǎn)類型的判斷要根據(jù)不同的特性和各種，具體情況見表2-1。表1-1：生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系生產(chǎn)類型重型（零件質(zhì)量大于2000kg）中型（零件質(zhì)量為100-2000kg）輕型（零件質(zhì)量小于100kg）單件生產(chǎn)小于等于5小于等于20小于等于100小批生產(chǎn)5-10020-200100-500中批生產(chǎn)100-300200-500500-5000大批生產(chǎn)300-1000500-50005000-50000大量生產(chǎn)大于1000大于5000大于50000生產(chǎn)綱領(lǐng)：年生產(chǎn)綱領(lǐng)是在一整個年度計劃時間內(nèi)生產(chǎn)的合格品，廢品以及備用產(chǎn)品的總數(shù)量，有如下公式計算。N=Qn(1+a+)式中：N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）Q——機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）n——每臺機器在年度計劃內(nèi)可以生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量（件/臺）a——備品百分率——廢品百分率N=Qn(1+a+)=20001（1+10%+1%）件/年=2220件/年零件在重量和體積上確定為輕型小體積來那個鍵，根據(jù)表2-1將生產(chǎn)類型確定為小批量生產(chǎn)。

第2章零件分析2.1零件的作用變速器換擋叉又叫撥叉,作用是撥動同步器齒環(huán),以實現(xiàn)各前進(jìn)檔齒輪的結(jié)合與分離,倒檔齒輪無同步器,撥叉直接撥動倒檔齒輪,以達(dá)到切換倒檔。作為汽車變速箱上的重要部件，撥叉與變速手柄相連，位于手柄下端，撥動中間變速輪，使輸入/輸出轉(zhuǎn)速比改變。撥叉是用于變速的，主要用在操縱機構(gòu)中就是把2個咬合的齒輪撥開來再把其中一個可以在軸上滑動的齒輪撥到另外一個齒輪上以獲得另一個速度。即改變變速箱內(nèi)部齒輪的位置，實現(xiàn)變速。2.2零件分析圖2-1變速撥叉零件圖變速叉Φ30端面粗糙度Ra12.5，Φ16孔為基準(zhǔn)A，粗糙度Ra3.2；叉腳120.2兩側(cè)面粗糙度Ra6.3；叉腳兩外端面粗糙度Ra6.3，與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.09；Φ6孔為基準(zhǔn)B，粗糙度Ra3.2，與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.08；與基準(zhǔn)B的平行度公差0.1。

第3章工藝規(guī)程設(shè)計3.1確定毛坯制定形式變速叉零件材料為45，由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25知，變速叉厚度方向與水平方向單邊余量2.0mm。3.2基準(zhǔn)選擇3.2.1精基準(zhǔn)選擇1.在對精基準(zhǔn)時進(jìn)行選擇的時候，要充分的考慮各方面的問題，不僅要有利于加工的進(jìn)行，并且還要保證夾具的加緊方便，緊固，穩(wěn)定，滿足工作中的性能要求。2.遵循基準(zhǔn)重合原則，把設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，避免因為基準(zhǔn)的重復(fù)變換導(dǎo)致產(chǎn)生較大的加工誤差，使得產(chǎn)品報廢。3.盡量的將分鐘誤差同意起來。4.可以選擇自身做為基準(zhǔn)。5.利用“互為基準(zhǔn)”使變速叉加工余量均勻，且在重復(fù)加工中保證其位置精度。6.觀看變速叉零件圖，選擇外圓作為定位精基準(zhǔn)，簡化夾具結(jié)構(gòu)，鉸鏈壓板夾緊機構(gòu)夾緊工件，夾緊可靠。以變速叉Φ30底面、Φ30外圓和叉腳內(nèi)側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，以變速叉零件圖和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。3.2.2粗基準(zhǔn)選擇1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5.粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。由變速撥叉的零件圖及以及根據(jù)上述原則選擇的粗基準(zhǔn)，選擇變速叉Φ30頂面、Φ16孔和叉腳內(nèi)側(cè)面作為定位粗基準(zhǔn)。3.3工藝規(guī)程設(shè)計制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。工序01：鍛造工序02：調(diào)質(zhì)處理工序03：銑Φ30頂面工序04：銑Φ30底面工序05：鉆孔至Φ15；擴Φ15孔至Φ15.8；鉸Φ15.8孔至Φ16；倒角C1工序06：粗銑120.2兩端面工序07：粗銑叉腳兩端面工序08：淬火工序09：半精銑120.2兩端面工序10：半精銑叉腳兩端面工序11：鉆孔至Φ5.8；鉸Φ5.8孔至Φ6工序12：去毛刺工序13：檢驗至圖紙求工序14：包裝、入庫3.4選擇切削用量、確定時間定額工序03：銑Φ30頂面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度表面粗糙Ra12.5，一步銑削即可滿足其精度要求，故②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)立式銑床X52K說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取＝190當(dāng)＝190r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工序04：銑Φ30底面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度表面粗糙Ra12.5，一步銑削即可滿足其精度要求，故②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)立式銑床X52K說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?90當(dāng)＝190r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工序05：鉆孔至Φ15；擴Φ15孔至Φ15.8；鉸Φ15.8孔至Φ16；倒角C1工步一：鉆孔至Φ15確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機動工時為 工步二：擴Ф15孔至Ф15.8確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機動工時為 工步三：鉸Ф15.8孔至Ф16確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機動工時為 工步四：倒角C1工序06：粗銑120.2兩端面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度表面粗糙Ra6.3，兩步銑削即可滿足其精度要求，粗銑②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)立式銑床X52K說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝300r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工序07：粗銑叉腳兩端面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度表面粗糙Ra6.3，兩步銑削即可滿足其精度要求，粗銑②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)立式銑床X52K說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取＝300當(dāng)＝300r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工序08：淬火工序09：半精銑120.2兩端面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度表面粗糙Ra6.3，兩步銑削即可滿足其精度要求，半精銑②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)立式銑床X52K說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75當(dāng)＝475r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工序10：半精銑叉腳兩端面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度表面粗糙Ra6.3，兩步銑削即可滿足其精度要求，半精銑②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)立式銑床X52K說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取＝475當(dāng)＝475r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工序11：鉆孔至Φ5.8；鉸Φ5.8孔至Φ6工步一：鉆Φ5.8孔定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，通孔時，走刀次數(shù)i=2則機動工時為 工步二：鉸Φ5.8孔至Φ6確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，通孔時，走刀次數(shù)i=2則機動工時為

第4章鉆Φ6孔夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。設(shè)計工序11：鉆孔至Φ5.8；鉸Φ5.8孔至Φ6夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。4.1問題的提出本夾具主要用于鉆孔至Φ5.8；鉸Φ5.8孔至Φ6，粗糙度Ra3.2，精度要求較高，為此，設(shè)計夾具時既要考慮提高生產(chǎn)效率上，也要考慮Φ6孔質(zhì)量。4.2定位元件及夾緊元件的選擇采用已加工過的我們采用已經(jīng)加工過的Φ30頂面、Φ16孔和叉腳120.2兩端面定位，定位分析：Ф30頂面作為第一定位基準(zhǔn)，與定位銷相配合，限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸移動和Z軸轉(zhuǎn)動；Ф16孔作為第二定位基準(zhǔn)，與定位銷相配合，限制兩個自由度，即X軸移動和Z軸移動；叉腳120.2兩端面作為第三定位基準(zhǔn)，與削邊定位銷相配合，限制一個自由度，即Y軸轉(zhuǎn)動，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。4.3切削力和夾緊力的計算由鉆Φ5.8孔的工時計算知，，=0.28mm由《簡明機床夾具設(shè)計手冊》表3-3知即所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K=2.153，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5孔軸部分由M10螺母鎖緊，查表得夾緊力為3550N夾緊力遠(yuǎn)大于鉆削力，故夾緊可靠4.4定位誤差分析1、移動時基準(zhǔn)位移誤差（式4-1）式中：————定位銷孔的最大偏差————定位銷孔的最小偏差————定位銷與定位銷最小配合間隙代入（式4-1）得：=0.005mm-0.025+0.032mm=0.057mm2、轉(zhuǎn)角誤差（式4-2）式中：——定位銷孔的最大偏差——定位銷孔的最小偏差——定位銷孔與定位銷最小配合間隙——削邊定位銷孔的最大偏差——削邊定位銷孔的最小偏差——削邊定位銷孔與削邊定位銷最小配合間隙其中：則代入（式4-2）得：則：≈0.0278°4.5夾具設(shè)計的基本要求夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響機械加工的質(zhì)量、工人的勞動強度、生產(chǎn)率和加工成本。因此對設(shè)計的夾具，提出以下幾點基本要求。1.能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術(shù)要求。若工件達(dá)不到加工技術(shù)要求，成為廢品，則夾具設(shè)計是失敗的，該夾具不能用與生產(chǎn)。2.操作簡單，便于工件安裝，減輕工人的勞動強度，節(jié)省工件安裝時間，降低輔助工時，保證高的生產(chǎn)效率。3.具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀尽楸ＷC上述基本要求，夾具的生產(chǎn)過程應(yīng)按下面程序進(jìn)行：夾具生產(chǎn)任務(wù)書—夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計—使用、制造部門會簽——夾具制造——夾具驗收——生產(chǎn)使用。夾具生產(chǎn)任務(wù)書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時，根據(jù)生產(chǎn)需要而提出的。任務(wù)書中包含內(nèi)容有設(shè)計理由、使用車間、使用設(shè)備，該夾具所使用工件工序的工序圖并在工序圖上要標(biāo)明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基準(zhǔn)、夾緊點。這是設(shè)計夾具的依據(jù)，也是驗收制造夾具的依據(jù)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計是設(shè)計人根據(jù)夾具設(shè)計任務(wù)書的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、進(jìn)行誤差計算，以確定出合理方案，進(jìn)行設(shè)計。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，要會同使用部門、制造部門就夾具的結(jié)構(gòu)合理性、結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行審核、會簽、交付制造。制成的夾具要同設(shè)計人員。工藝人員、使用部門、制造部門共同進(jìn)行驗證。當(dāng)確認(rèn)夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產(chǎn)率、操作方便、安全，就可交付生產(chǎn)車間使用。4.6夾具設(shè)計及操作簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇由螺母、圓墊圈、移動壓板、調(diào)節(jié)支承、螺桿和彈簧組成夾緊機構(gòu)夾緊工件。本工序為鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。

總結(jié)與體會本次設(shè)計的完成離不開老師的辛勤指導(dǎo)和同學(xué)們的熱情幫助，再次向他們表示最衷心的感謝。設(shè)計以機械加工工藝路線為主線，進(jìn)一步擬定加工方法，通過分析零件圖紙、選用機械加工設(shè)備等，初步擬定加工面法。加工路線確定后，切削用量和加工工時的計算要熟悉和使用有關(guān)手冊查看工藝參數(shù)。將計算出來的資料和加工方法，刀具，機床設(shè)備，填入過程檔案。在設(shè)計中體會到前面所學(xué)課程的重要性，并從這個設(shè)計中得到鞏固和拓展，同時也提高了自己獨立思考、獨立工作的能力，為畢業(yè)后走上社會，從事相關(guān)的技術(shù)工作奠定了一個良好的基礎(chǔ)。設(shè)計以設(shè)計鉆孔夾具為主的機械加工工藝規(guī)程。《機械加工工藝規(guī)程設(shè)計》運用了《基準(zhǔn)選擇》等知識，《工件定位》、《夾緊機構(gòu)》等知識在《夾具設(shè)計》中均有應(yīng)用。通過這一設(shè)計，使我基本掌握了零件的加工工藝分析，工藝文件的編寫，設(shè)計專用夾具的方法步驟等，并能熟練掌握其中的各個環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)了相關(guān)的手冊，工藝裝備的選用和使用方法等。這個設(shè)計還是有不少不足的地方。由于知識掌握得不夠扎實，在設(shè)計過程中考慮問題不夠周全，沒有做到面面俱到、融會貫通。還有待于進(jìn)一步的學(xué)習(xí)與實踐。這次設(shè)計，讓理論與實際相結(jié)合，才能真正掌握相關(guān)知識，雖然這次做的還不盡完美，但是我會不斷的提高自己的技術(shù)水平。

致謝學(xué)習(xí)多年，至此將要離開，回想起來感慨萬千，這一路上有太多的美好，也有太多的遺憾，有太多的收獲，也有太多的不舍，這次的設(shè)計，對于我個人的影響非常大，它不單單是一次最終的考核，更為主要的是，因為這個畢業(yè)設(shè)計，讓我們更加清楚的知道了自己在走向社會之后所需要面對的是什么。理論學(xué)習(xí)多年，在這么長的時間里，對于知識的掌握有了一個比較扎實的基礎(chǔ)，但是局限性很大，并未接觸過實踐，而這次的設(shè)計，正好符合將理論結(jié)合在實踐上這個要求，在這過程中，我們每個人都感受很深，我們懂得了學(xué)習(xí)的最終目的是為了真正的應(yīng)用于實踐，對于知識的使用也更加的有心得，對于問題的解決也更加有經(jīng)驗，不得不說，在這個過程中，老師的幫助是一個繞不開的話題，因為老師的教導(dǎo)，讓我們能夠在這么短的時間里，快速的進(jìn)入到實踐的狀態(tài)，也讓我們能夠快速掌握理論結(jié)合實踐的方法，這對于我們的成長道路來說，影響是非常大的，在此，我也想告訴老師一句，您辛苦了，我們也必然不會忘記您的教導(dǎo)。除此之外，那些人生中遇見的同學(xué)，也感謝你們給了我一個快樂的學(xué)生時代，祝愿你們在以后的日子里，他們都能不斷的前進(jìn)，不斷的成長，也感謝答辯老師在百忙之中抽