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1、课程设计说明书课程设计名称：倒档导块专用夹具设计 开课院（系）： 课程设计时间：2013年11月11日至11月29日学生姓名： 学生学号： 班级： 年月日： 哈尔滨工业大学（威海） 机械制造基础 课程设计任务书设计题目： 倒档导块铣两端面专用夹具设计 设计者 班号 设计数据及要求 传动装置设计注意事项：1、设计由相关图纸五张及说明书一份组成2、设计必须根据进度计划（由指导教师拟订）按期完成3、设计图纸及计算说明书必须经指导教师审查签字后，方能参加设计答辩完成期限 2013年 11 月 29 日 答辩日期 2013 年 11 月 29 日 设计指导教师 年月日： 2013-11-29 设计内容及
2、说明 主要参数 目录第一章 零件的分析1.1 零件的作用1.2 零件的工艺分析第二章 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式2.2 基面的选择2.3 制定工艺路线2.4 机械加工余量与毛坯尺寸及工序尺寸的分析2.5 确定切削用量及基本工时 第三章 夹具设计 3.1 对夹具的要求 3.2 问题的提出 3.3 夹具的设计 3.4 夹具说明与操作 第四章 参考文献一、 零件的分析1.1零件的作用 所设计的零件是倒档导块，它装在变速箱中，在汽车换挡过程中起到拨叉配合拨动齿轮的作用。因此它是换挡操作过程中必要的环节，需承受一定的冲击与交变载荷。 其中22孔中传入轴，而8孔则插入销。在圆柱的侧面开了一个8
3、X8X12的槽，该槽是较重要的工作部分，负责拨动其他零件。因此加工时注意孔的配合，槽的三个表面，粗糙度要求与公差，由于槽的侧面要经常接触与分开，还需要表面热处理。1.2零件的工艺分析此零件有5个重要表面需加工。有一个槽要开。钻2个孔，其中孔的定位与配合关系到安装精度。各面尺寸要求较低，但也要求在采用通用设备同时，注意加工方式的选择。在尺寸要求的保证上，主要采用专用夹具的方式。二、 工艺规程设计2.1 确定毛坯制造形式 零件的材料为铸钢，考虑汽车在运行中经常加速及正常行驶，零件在工作过程中承受变载及冲击性载荷，又由于零件为大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不小，外形也比较简单，故采用金属型浇铸，这是
4、从提高效率，保证加工精度上考虑。2.2 基面的选择 基面的选择是规程设计的重要工作之一，基面的选择是否合理，关系到加工质量，关系生产效率。1 粗基准的选择 分析倒档导块的零件结构及尺寸结合零件的加工精度，在铣两端面时，可以用尺寸48两端中心为定位基准，加工22孔时，可以用外圆定位，采用V型块定位，径向进行夹紧。2 精基准的选择 主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，要进行计算，但是一般要首先考虑基准重合问题。若是无法解决，甚至要与设计者沟通，解决问题，达到质量与成本控制。3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点是零件的几何形状，尺寸精度以及位置精度等技术要求得到保证，在生产已确定
5、为批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，并尽量保证加工效率，除此之外，还要考虑经济成本要求。采用方案： 工序一：铣两端面达尺寸72mm，选用卧式铣床x60机床及专用夹具。 工序二：钻孔：粗钻至20 扩孔：扩孔至21.8 铰孔：粗铰孔至22F8 锪两端45倒角 选立式铣床Z535 工序三：铣左端面 粗铣左端面至48mm，半精铣至47.50.5 ,选立式铣床x50及专用夹具。 工序四：铣上侧面 铣上侧面至48mm，距中心孔位置为35 选立式铣床x50 工序五：铣下端面 铣下端面至13,扁厚12mm, 选用立式铣床x50及专用夹具。 工序六：铣2X3倒角 选立式铣床x50及专用夹具。
6、工序七：开槽 开槽至 铣两端1.5X45倒角。 工序八：铣倒角1X45 选用立式铣床x50 工序九：对槽位置处高频淬火处理 工序十：钻8的孔 钻孔至7.8，铰孔至8H9 选用立式铣床Z535及专用夹具 工序十一：对零件清洗。2.4 加工余量，毛坯尺寸，工序尺寸的确定 倒档导块材料为45号钢，硬度为207240HBS，毛坯重量0.9kg，大批量生产，由此可确定零件毛坯各表面加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。1) 零件重0.6kg，估计毛坯中0.9kg.2) 铸件采用普通级精度3) 铸件形状复杂度s= 毛坯重量， 铸件外廓包容体积 可知s0.476,为一般复杂。4) 铸件材质系数为M（碳的质量分数不小
7、于0.65%）5) 零件表面粗糙度Ra3.2。铸件单边加工余量为22.5mm,由此可得毛坯尺寸及公差。 760.5mm,340.5mm,480.5mm，49.50.52.5 确定切削用量及基本工时工序一：铣两端面至72mm，两端面表面粗糙度为12.5，采用半精铣，单边加工余量2mm，一次走刀完成。查加工工艺手册，铣削速度Vc=9.0m/min,进给量f=0.1mm/r铣刀直径选择d=(1.41.6)ae，采用面铣刀Ae为铣削宽度36mm，d=1.5X36=54mm计算主轴速度 n=530r/min,取540r/min进给速度Vf=fn=54mm/min背吃刀量af=2mm 工时Tm=L/Vf=
8、1.67min 工序二： 工步一：粗钻至20,钻头使用分层钻头，以减少切削力 钻头直径20mm，查加工工艺手册，进给量f=0.36mm/r， 钻削速度V0=64r/min主轴n=1000r/min. 工时：Tm=L/Vf=0.16min 工步二：扩孔至21.8 进给量f=0.56mm/r 钻削速度Vc=64m/min 主轴速度n=1000r/min 工时 Tm=0.16min 工步三：铰孔至22F8 查加工工艺手册，铰刀直径22 材料为低合金钢，进给量f=0.33mm/r 铰孔速度Vc=21m/s 主轴速度n=304r/min 工时Tm=0.16min 工步四：倒两端倒角1X45 进给量f=0
9、.56mm/r 工序三： 表面粗糙度3.2，采用粗铣半精铣方式 铣削宽度16mm 铣削直径25mm 切削速度Vc=90mm/min 主轴转速n=1146r/min,取n=1200r/min 进给量f=0.05mm/r 背吃刀量ap1=1.5mm,ap2=0.5mm 工时 Tm=1.2min 工序四：铣下端面至13 倒2x3倒角，采用铣削方式 铣削宽度13mm，表面粗糙度12.5 可一次走刀ap=2mm，铣刀直径20mm 切削速度Vc=90m/min 进给速度0.05mm/r 主轴转速n=1433r/min,取n=1600r/min 工时：Tm=L/Vf=0.775min 工序五：铣上端面至16
10、 表面粗糙度要求12.5，可一次走刀 切削速度Vc=1.5m/s,背吃刀量ap=2mm 铣削宽度26mm ，铣刀直径40mm 主轴转速n=716rmin,取550rmin 进给速度Vf=27.5mm/min 工时：Tm=3,2min工序六：开槽18X12X8 底表面粗糙度6.3,侧表面粗糙度3.2，并倒1.5X45倒角 采用成形尖齿槽铣刀一次走刀完成 尖齿槽铣刀宽18mm，直径60mm 进给量0.05mm/r,切削速度90m/min 进给速度27mm/min 工时Tm=2.7min 倒角采用16mm，立铣刀切削速度Vc=1.5m/s 进给量0.05mm/r 主轴转速n=1791r/min,取n
11、=1600r/min 进给速度Vf=80mm/min 工时Tm=0.35min工序七：对8H9孔加工 工步一：钻孔至7.8,采用高速钢钻头 钻头直径 7.8,进给量f=0.15mm/r 切削速度Vc=30m/s,主轴转速n=1200r/min 进给速度Vf=180mm/min 工时：Tm=0.24min 工步二： 铰孔至8H9 进给量f=0.18mm/r 切削速度Vc=18m/s 主轴转速n=720r/min 进给速度Vf=130mm/min 工时：Tm=0.34min三：夹具设计 3.1 对夹具设计的要求a. 要求被加工件精度，用合理定位夹紧方案b. 简化操作过程，减少辅助时间c. 良好使用
12、性能，标准化加工工艺简单，装配、检验、维修、使用方便可靠d. 夹具简单，标准化程度高，成本低。3.2 问题的提出主要用来铣端面，尺寸为2.5X16X48,粗糙度要求为3.2，没有提出位置要求。精度要求不高，因此，在平面工序加工时主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度不是主要问题。 3.3 夹具的设计1 定位基准的选择 由零件图及工序安排可知，在铣削前，圆柱端面和22的孔已经加工完成，保证端面相对22的孔中心线平行且保证槽位水平方向。设计基准选为22孔中心线并采用以加工面作为另一定位基准面，这样确定了工件5个自由度，再用一个定位钉限定另一个旋转自由度，实现六点定位。同时由于是自动定心，能消除定位误差，由于工件为大批量生产，生产中为了提高生产效率，降低劳动强度，采用启动夹紧的方式。2 切削力和夹紧力的计算 Y66端铣刀，d=100mm,Z=10 由
