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1、大连理工大学网络高等教育毕业论文（设计）模板 网络网络高等教育本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：变速箱拔叉中批生产工艺规程判定与工装设计 学习中心：首经贸奥鹏 层 次：专科起点本科 专 业：机械设计制造及其自动化年 级：2010 年 春 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 2012 年 3 月 15 日27变速箱拔叉中批生产工艺规程判定及工装设计内容摘要本文详细阐述了“拔叉”生产工艺的判定与拔叉夹具的设计论证过程。拔叉类零件以其良好的操作性和良好的稳定性广泛应用于各种机械变速箱中，该零件的制造工艺简单，但其过程涉及了机械加工工艺的很多方面，是机械加工的基础体现。本文详细
2、分析了该零件从毛坯选择到加工成为成品的过程。就拔叉的加工工艺，分析了两套加工方案，最终确定了一套科学合理的加工方案，并在以后的计算过程中，验证了这套工序的科学性，数字分析表明，该工序指定比较合理。最后，就工序IX设计夹具，并做了切削力、加紧力的分析。关键词：机械加工；工艺；切削；夹具设计；工时目 录引言4概述：51.给定零件51.2生产类型51.3加工设备62.零件工艺分析72.1零件的作用、材料、形状特征72.2拨叉的工艺分析72.3拨叉的工艺要求72.4设计基准73工艺过程设计103.1毛坯-零件综合图设计103.2工序判定113.3工序的集中与分散123.4加工阶段的划分123.5加工工
3、艺路线方案的比较133.6填写工艺卡154.典型工装设计224.1夹具体设计224.2镗孔夹具设计31参考文献37引言 机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通二年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性
4、。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于拨叉加工工艺及夹具设计的主要任务是： 完成拨叉零件加工工艺规程的制定； 完成镗孔、钻孔三个专用夹具的设计。通过对拨叉零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出拨叉加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况
5、来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。 概述：拔叉类零件其良好的操纵性和良好的稳定性广泛应用于变速型中，该零件制造工艺简单，但其过程设计了机械加工工艺，是机械加工基础的体现，本文将对该零件加工过程进行一次全面阐述。1.给定零件1.1件图分析： 1.2生产类型 本加工采用机床中批量生产，对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工拨叉底面大头孔上平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。1.3加工设备 采用数控机床加工2.零件工艺分析2.1零件的作用、材料、形状特征 作用：拔叉式变速箱中的零件，与变速箱手
6、杆相连，位于手感下端，拔动中间变速轮，是输入输出转速比改变。其作用就是把两个咬合的齿轮拔开再把其中一个可以在轴上滑动齿轮拔到另一个齿轮获得另一个速度，其改变车床或汽车滑移齿轮位置，实现变速或用于离合器咬合，断开的机构中从而实现控制横向或纵向进给。 材料：采用45（40Cr） 制造、热处理状态（淬火及时效） 硬度107 ke/Mpa 834形状特征：见上图2.2拨叉的工艺分析拨叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有小头孔端要求加工，对精度要求也很高。拨叉的底面、大头孔上平面和小头孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其小头孔与底平面有垂
7、直度的公差要求，拨叉底面与大头孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽边有平行度公差和对称度公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。2.3拨叉的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。2.4设计基准定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基
8、准选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。机床加工工序安排为先基准后其他，先面后孔，先主后次，先粗后精，根据以上原则，拟定基准。2.4.1粗基准选择：选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求： 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求
9、均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉零件图分析可知，主要是选择加工拨叉底面的装夹定位面为其加工粗基准。2.4.2精基准选择的原则 基准重合原则。即
10、尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则，有些
11、精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉零件图分析可知，它的底平面与60H7小头孔，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为
12、是非加工表面，所以也可以用的孔为加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。 3工艺过程设计3.1毛坯-零件综合图设计3.1.1毛坯的选择Drawing2.dwg拔叉的锻造采用的是45钢模锻制造，其材料是45，生产类型为中批量生产，采用模锻毛坯。3.1.2造型方法及加工余量拨叉为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求： 由于模锻件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。 为了使金属容易充满模膛和减少工序，模锻件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免模锻件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等
13、结构。 模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构。 模锻件的整体结构应力求简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类加工余量计算：粗铣：由参考文献【4】表11-9.其余量值规定为2.0-2.5mm，现取2.2mm;钻孔：加工35孔工艺是钻-扩-铰 钻孔17 扩孔19.7 铰孔35镗孔：粗镗和精镗：粗镗：35.2孔 精镗35孔3.1.3绘制毛皮零件综合图3.2工序判定对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工拨叉底面大头孔上平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不
