变速器换挡叉的加工工艺规程及工装设计

目录摘要.........................................................................................................3引言...................................................................................................4第一章零件的分析.............................................................................5第二章工艺规程的设计.....................................................................62.1确定毛坯的的制造形式.........................................................................62.2基准的选择...........................................................................................62.3制订工艺路线.......................................................................................62.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定..........................................82.5确定切削用量及基本工时......................................................................9第三章专用夹具的设计...................................................................193.1钻、攻M10螺纹的夹具设计...............................................................193.1.1问题提出..........................................................................................193.1.2定位基准的选择..............................................................................193.1.3定位元件的设计...............................................................................193.1.4切削力及夹紧力计算........................................................................193.1.5夹具设计及操作简要说明.................................................................193.2铣拨叉宽51面的夹具设计..................................................................213.2.1问题的提出.....................................................................................213.2.2定位基准的选择..............................................................................213.2.3定位元件的设计...............................................................................2113.2.4切削力及夹紧力计算.......................................................................213.2.5定向键与对刀装置设计....................................................................233.2.6夹具设计及操作简要说明.................................................................25总结...............................................................................................26致谢...................................................................................................27参考文献.........................................................................................282摘要：本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。拨叉的加工工艺规程及其铣叉口面与钻M10螺纹的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。铣叉口面以Φ15.81F8孔及其端面作为来定位基准，以工件的另外一个端面作为辅助基准，实现工件的完全定位，夹紧则是通过调节螺母来实现；钻M10螺纹以Φ15.81F8孔及其端面作为定位基准，以一削边销作为辅助基准，实现工件的完全定位，夹紧则是由快换垫圈、螺母、心轴等组成。关键词：夹紧定位基准3序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。拨叉的加工工艺规程及其铣叉口面与钻M10螺纹的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。4第一章零件的分析1.1零件的功用,结构及特点该零件是以φ15.81F8孔套在轴上,并用螺钉径M10×1-7H螺纹孔与轴定位,换挡叉脚卡在双联齿轮中的轴中,变速操作机构通过换挡叉头部的操纵槽带动换挡叉与轴一起在变速箱中滑动,换挡叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑动,就可实现变速功能,从而实现变速器变速。换挡叉的主要工作表面为操纵槽换挡插脚两端面。主要配合面为φ15.81F8孔，M10×1-7H螺纹孔和换挡叉脚侧面51。该零件属于特殊形状零件，但复杂程度一般。由于换挡叉在工作时表面承受一定的压力，因此，要求有一定的强度和韧度。1.2主要加工表面及其要求1换挡叉安装孔孔径Φ15.81F8孔是换挡叉的安装孔，其形状公差遵守包容要求，表面粗糙度Ra12.5µm。2换挡叉脚端面换挡叉脚端面的厚度为5.9mm，两端面对孔φ15.81F8轴线的垂直度公差为0.15mm，内端面与操纵槽的对称面的距离为33.5+0.15mm，表面粗糙度Ra为6.3µm。3换挡叉脚内侧面换挡叉脚内侧面的宽度为51mm,其对称面与换挡叉头对称面同属一个面表面粗糙度Ra为6.3µm。54换挡叉头两侧面换挡叉脚端面的厚度为9.65mm,对称面与φ15.81F8孔及换挡叉脚面属同一面，表面粗糙度Ra为6.3µm。5操纵槽操纵槽的宽度为14.2mm,槽底为半圆，半径为R7.1，深度为19.1mm,对称面与换挡叉头内端面的距离为27.6mm,表面粗糙度Ra为12.5µm，槽平面部分的倒角为0.8×45°。6螺纹孔端面螺纹孔M10×1-7H的端面的粗糙组要求为Ra12.5um。第二章工艺规程的设计2.1、确定毛坯的的制造形式零件材料为35，零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用锻造，锻造精度为2级，能保证锻件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2、基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，变速器换挡叉较不规则，所以粗基准不太容易选择。为了保证Ø15.8mm孔的位置精度的要求，选择叉口内圆面和Ф20.5的右端面作为粗基准，以保证孔的轴心线与叉口的X、Y方向的位置要求以及Ø15.8mm孔轴心线的垂直度，依照粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。工件被放在支撑板上，限制三个自由度；工件的大叉口内表面紧靠在两个支承钉的外圆柱面上，限制两个自由度；小头Ø15mm孔的端面紧靠在支承钉上，限制一个自由度，实现完全定位。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2.3、制订工艺路线6制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。方案一工序10：锻造。工序20：调质处理工序30：铣Φ20.5左端面工序40：铣Φ20.5右端面及宽11的面工序50：钻，扩，铰Φ15.81F8孔工序60：铣宽16.5的面工序70：钻宽16.5的面上M10的螺底纹孔Φ8.5，攻丝M10工序80：铣叉口的左右端面工序90：铣叉口宽51的面工序100：铣宽9.65的左右端面工序110：铣宽14的槽工序120：清洗去毛刺工序130：验收工序140：入库方案二工序10：锻造工序20：调质处理工序30：铣Φ20.5左端面工序40：铣Φ20.5右端面及宽11的面工序50：铣宽16.5的面钻，工序60：铣叉口的左右端面工序70：铣叉口宽51的面工序80：扩，铰Φ15.81F8孔工序90：钻宽16.5的面上M10的螺纹底工步一钻孔至φ147孔Φ8.5，攻丝M10工序100：铣宽9.65的左右端面工序110：铣宽14的槽工序120：清洗去毛刺工序130：验收工序140：入库对方案一和方案二进行比较，可知方案二将Φ15.8孔的加工放在铣叉口的左右端面后，由零件图我们知道，Φ15.8孔和铣叉口的左右端面有垂直度要求，为了保证他们之间的垂直度要求，应将Φ15.8孔的加工放到前面，这样