《设计“换挡叉”零件的机械加工工艺过程及夹具设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《设计“换挡叉”零件的机械加工工艺过程及夹具设计（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、设计题目一、设计题目 设计“换挡叉”零件的机械加工工艺过程及夹具设计二、二、原始资料原始资料（1）被加工零件的零件图一张。三、上交材料三、上交材料（1）换挡叉零件图一张。（2）换挡叉零件立体图一张。（3）换挡叉零件毛胚图一张。（4）换挡叉加工工艺规程一套。（5）换挡叉夹具装配图一张。（6）换挡叉课题说明书一份目录目录第一章第一章：零件分析-51.1、零件的作用51.2零件的工艺分析61.3、尺寸和粗糙度的要求61.4、位置公差要求7第二章第二章：毛坯的设计-92.1 选择毛坯-92.2 确定机加工余量、毛坯尺寸和公差92.3 确定机械加工加工余量92.4 确定毛坯102.5 确定毛坯尺寸公
2、差-102.6 设计毛坯图10第三章第三章：选择加工方法，拟定工艺路线133.1、基面的选择133.2、粗基准的选择133.3、精基准的选择133.4、制定机械加工工艺路线143.5、工艺路线的比较173.6、拟定工艺过程18第四章第四章：加工设备及道具、夹具、量具的选择-204.1 加工机床的选择 -204.2 刀具的选择 -214.3 量具的选择 -23第五章第五章：夹具设计-245.1、工件的加工工艺和定位分析-245.2、夹具设计方案24第六章第六章：编制程序单25第七章第七章：总结 28参考献文 第一章第一章 零件分析零件分析1.1、零件的作用由所给的零件图及查阅资料可知，换档叉位于
3、传动轴的端部，主要作用是换挡。使变速器获得换档的动力。1.2、零件的工艺分析由零件图可知，该零件的材料为 ZG45 钢，铸造成型，由零件的尺寸公差选择铸造加工成型，保证不加工表面达到要求的尺寸公差。该零件需要加工的表面有以下几类：（1） 、以 16 孔的轴心线为基准的上下两平面。（2） 、16H8 的孔。（3） 、以 16 孔的下底面为基准的 T1,T2 面（4） 、以 16 孔的轴心线为基准的前端面。（5） 、换挡叉槽的底面及两个侧面。（6） 、以 16 孔的下表面为基准，与水平线夹角 25 度的台阶面（7） 、以 16 孔的下表面为基准的 M10-H8 的螺纹孔。（8） 、以 16 孔的下
4、底面为基准的 2 的孔。（9） 、换挡叉叉口的半径为 43 的内半圆表面。1.3、尺寸和粗糙度的要求（1）、其中 16H8 的孔和换挡叉的槽以及叉口的上下端面和换挡叉叉口的中间两侧面为主要的配合面，加工的精度及粗糙度的要求较高，应作为加工的重点。（2）、16 的孔的上偏差为+0.027，下偏差为 0，配合公差为 H8，属于间隙配合，孔的内表面的粗糙度为 0.2，要求较高，鉴于孔径为 16，可先采用 15 的麻花钻钻孔，再用 15.8 的扩孔钻进行扩孔，再用 15.9的铰刀粗，精铰后再用无心砂轮进行精加工，最后进行研磨，以达到所要求的表面粗糙度，及位置精度。（3）、16 的孔的上下两平面的表面的
5、粗糙度均为 12.5，直接采用端铣刀铣削加工即可达到要求。（4）、以 16 孔下表面为基准的 T1,T2 面表面粗糙度 0.8 要求较高，采用粗，精铣后，在平面磨床上粗磨，以达到表面粗糙度要求及所求的位置精度。（5）、以 16 的孔的轴心线为基准的换挡叉的前端面的表面粗糙度为6.3，可直接用端铣刀进行加工保证尺寸要求。（6）、换挡叉槽的底面及两侧面其表面粗糙度为 3.2，可采用三面刃铣刀在立式升降台铣床上进行粗精铣加工保证尺寸要求。（7）、以 16 孔的下端面为基准，与水平面的夹角为 25 度的台阶表面，其表面粗糙度为 6.3.可在立式升降台铣床上铣削。（8）、16 孔的下表面为基准的 M10
6、*1-H8 的螺纹孔，先采用 8.5 的麻花钻钻孔，再采用 10 的丝锥攻丝完成。（9）、以 16 的孔的下底面为基准的 2 的孔无粗糙度要求可在保证位置精度的条件下钻孔加工。（10）、换挡叉叉口处半径为 R43 的内半圆表面，以 16 孔的中心轴线为基准，表面粗糙的为 3.2 可在立式升降台铣床上进行镗孔加工，保证它尺寸精度及位置精度。1.4、位置公差要求 由零件图可知，该零件主要要求保证 16 的孔和换挡叉叉口的上下端面之间的垂直度要求，根据基准互换原则，以 16 孔上下端面做为定位基准加工 16 的孔可以保证其垂直度的要求,其次图纸要求T1,T2 面关于 16H8 孔的轴心线的垂直度要求
7、，只要保证 16 孔与上下底面的垂直度，然后以 16 孔的上下底面为基准加工 T1,T2 面即可保证 T1,T2 面与 16 孔轴心线的垂直的要求。第二章第二章 毛坯的设计毛坯的设计2.1、选择毛坯该零件的材料为 ZG45 钢，考虑到零件在工作时要求有较高的强度和抗扭性，非加工面的尺寸精度要求较高，换挡叉的轮廓尺寸不大，为提高生产率和铸件精度，以采用砂型铸造方法制造毛坯，要求铸件不得有砂眼，疏松等缺陷。2.2、确定机加工余量、毛坯尺寸和公差（1）、确定最大轮廓尺寸根据零件图计算零件的最大轮廓尺寸为：长 106mm，宽 102mm，高42mm（2）、选择铸件公差等级查手册铸造成型，零件材料按中碳
8、钢，得铸件公差等级为 812 级取为 10 级。（3）、求铸件尺寸公差公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）、求机械加工余量等级查手册得按铸造成型的方法，铸件材料为 45 钢的机械加工余量等级1-4 级级选择 3 级。2.3、确定机械加工加工余量根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，查铸造工艺手册，取铸件加工上下表面的单边余量为 5，其余加工表面的单边余量为4mm，孔的加工余量查阅相关资料，由于铸造 6 孔较小，难以铸造，最终综合考虑铸造为实心。2.4、确定毛坯查资料得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 Ra1.6.Ra1.6 的表面，余量要适当加大。分析本零件，加工表面 Ra1.6 的表
9、面有 16 孔的内表面，及换挡叉口的上下表面（即 T1、T2 面）,所以 16 孔选则实心铸造，换挡叉叉口的上下表面适当加大余量，但从节约材料的方面考虑 4mm 的余量足够。其余各表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值）2.5、确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差为 0.1-0.2mm，表面粗糙度 为 Ra12.5-252.6、设计毛坯图用查表法确定锻件各表面的加工总余量：加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工余量（单侧）铸件尺寸16 上下端面420.15552换挡叉叉口上下端
10、面80.1541616 孔中心轴线到叉口前端面210.2425换挡叉叉口前端面到槽底面110.2415槽的两侧面间的距离110.243与水平夹角为25 度的台阶面140.248换挡叉叉口处内圆表面的半径430.1543916 孔的余量实心2 孔的余量实心最终根据余量的选择可得零件的毛坯图如下:第三章第三章选择加工方法，拟定工艺路线选择加工方法，拟定工艺路线3.1、基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。3.2、粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，
11、没有飞边，毛刺或其他表面缺欠，粗基准的选择影响影响各加工面的余量分配及不需加工表面与加工表面之间的位置精度。为了保证换挡叉叉口上下平面与 16 孔的垂直度要求以及叉口上下面的加工余量分配均匀，所以选择换挡叉口的下端面作为第一道工序的定位基准。粗基准：16 孔的下底面。3.3、精基准的选择根据该换挡叉零件的技术要求和装配要求，以第一道工序中的已加工面作为下到道工序的定位平面，在进行粗加工过后，以 16 孔的中心轴线为定位基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则，确保设计基准与工艺基准的重合，以减少加工误差。精基准：16 孔的中心轴线。3.4、制定机械加工工艺路
12、线工艺路线一：工序一：（1）粗铣 16 孔的下端面加工经济精度 IT12，粗糙度 12.5（组合夹具）（2）粗铣 16 孔的上端面加工经济精度 IT12，粗糙度 12.5（组合夹具）（3）粗铣 T1,T2 面加工经济精度 IT12,粗糙度 12.5（组合夹具）工序二：（1）用 15 的麻花钻加工孔，加工经济精度 IT13，粗糙度 12.5（专用夹具）（2）用 15.8 的扩孔钻扩孔，加工精度为 IT10,粗糙度为 6.3（3）用 15.9 的机用铰刀铰孔 IT6,粗糙度 1.6（4）去毛刺，倒角。工序三：（1）粗铣换挡叉前端面，加工经济精度 IT12，粗糙度 12.5（组合夹具）（2）粗铣换挡
13、叉的槽的底面及两侧面，加工经济精度 IT12，粗糙度 12.5(组合夹具)（3）粗铣与 16 孔中心轴线 14 水平夹角为 25 度的台阶面端面，加工经济精度 IT12，粗糙度 12.5（专用夹具）工序四：（1）用 8.5 麻花钻钻孔。 （专用夹具）（2）用 10 丝锥进行攻丝，加工 M10 的螺纹孔。（3）去毛刺，倒角。工序五：（1）钻 2 的孔（专用夹具）工序六：（1）粗镗换挡叉叉口的 R43 的圆的内表面。 （组合夹具）（2）精镗换挡叉叉口的 R43 的圆的内表面。（3）去毛刺，倒角。工序七：（1）精铣换挡叉的 T1 面，精度等级 IT5 表面粗糙度 Ra1.6(组合夹具)（2）精铣换挡
14、叉的 T2 面，精度等级 IT5 表面粗糙度 Ra1.6.工序八：（1）磨 T1 面，精度等级 IT5，表面粗糙度 Ra0.8。（2）磨 T2 面，精度等级 IT5，表面粗糙度 Ra0.8。工序九：（1）磨 16 的孔的内表面，精度等级 IT5，表面粗糙度 Ra0.4。（2）研磨 16 的孔的内表面，精度等级 IT4,表面粗糙度 Ra0.2。工序十：（1）终检工艺路线二：工序一：（1）用 15 的麻花钻加工孔，加工经济精度 IT13，粗糙度 12.5（专用夹具） 。（2）用 15.8 的扩孔钻扩孔，加工精度为 IT10,粗糙度为 6.3。（3）用 15.9 的机用铰刀铰孔。工序二：（1）粗铣
15、16 孔的下端面加工经济精度 IT12，粗糙度 12.5（组合夹具）（2）粗铣 16 孔的上端面加工经济精度 IT12，粗糙度 12.5工序三：（1）粗铣换挡叉叉口上、下端面加工经济精度 IT12，粗糙度 12.5（组合夹具）（2）粗镗换挡叉叉口 R43 的内圆柱面，加工经济粗糙度 6.3工序四：（1）换挡叉 T1、T2、T3 淬火处理，硬度要求为 45HRC。工序五：（1）精铣换挡叉叉口的上、下端面，加工经济精度 IT10，粗糙度 6.3（2）精镗换挡叉口 R43 的内表面，加工经济精度 IT10，粗糙度 3.2（3）去毛刺，倒角。工序六：（1）粗铣换挡叉槽的底面及两个侧面，加工经济精度 IT12，粗糙度 12.5（3）精铣换挡叉槽的底面及两个侧面，加工经济精度 IT10，粗糙度 3.2工序七：（1）钻 2
