机械制造技术课程设计-高低档变速叉加工工艺及钻扩φ16孔夹具设计.docx

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1、，果程设计C论文）高低挡变速叉零件机械工艺及钻扩16孔夹具设计所属部所雇班级学生姓名所属专业学号指导教师起克日期高低挡变速叉零件加工工艺及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。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中

2、注意改进。关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差AbstractFan-shapedforkpartsprocessinganddrillingpartsmachiningfixturedesignincludingprocessdesign,processdesign,andspecialfixturedesignthreeparts.Intheprocessofdesigningthepartstobethefirstanalysistounderstandthepartsoftheprocessre-designthestructureoftheblank,andselectth

3、emachiningdatumgoodparts,thedesignprocessrouteparts;thenthepartofeachstepoftheprocesstocalculatethesizeofakeyistodeterminethetechnicalequipmentandcuttingtheamountofeachprocess;thendedicatedfixturedesign,selectthedesignofthevariouscomponentsofthefixture,suchaspositioningelements,clampingelements,guid

4、ingelement,clampconnectionsandmachinepartsandothercomponents;positioningerrorgeneratedwhencalculatingthefixture,analyticalrationalityandinadequaciesfixturestructureandattentiontoimprovingthedesigninthefuture.Keywords:technology,processes,cuttingtheamountofclamping,positioningdifference摘要IAbstractII目

5、录III第1章绪论1第2章高低挡变速叉的分析22.1 高低挡变速叉的工艺分析22.2 高低挡变速叉的工艺要求2第3章工艺规程设计43.1 确定毛坯的制造形式43.2 基面的选择43.2.1 影响加工方法的因素43.2.2 加工方案的选择53.3 确定定位基准53.3.1 粗基准的选择53.3.2 精基准选择的原则63.4 工艺路线的拟订63.4.1 工序的合理组合73.4.2 工序的集中与分散73.4.3 加工阶段的划分83.4.4 加工工艺路线方案的比较93.5 高低挡变速叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定113.5.1 毛坯的结构工艺要求113.5.2 高低挡变速叉的偏差计算12

6、1.1.1 机床选用121.1.2 选择刀具131.1.3 选择量具133.7 确定切削用量及基本工时（机动时间）133.8 时间定额计算及生产安排20第4章钻扩16孔夹具结构分析与设计224.1 夹具的夹紧装置和定位装置224.2 夹具的导向234.3 钻孔与工件之间的切屑间隙山244.4 钻模板254.5 定位误差的分析254.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用254.7 确定夹具体结构和总体结构274.8 夹具设计及操作的简要说明28总结29参考文献30致谢31第1章绪论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，

7、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。高低挡变速叉零件加工工艺及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、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。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，保证尺寸证零件的加工质量。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

8、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。第2章高低挡变速叉的分析2.1 高低挡变速叉的工艺分析其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，高低挡变速叉底面与大头孔上平面有平行度公差要求。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。高低挡变速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

9、要求也很高。高低挡变速叉的底面，所以都要求精加工。2.2 高低挡变速叉的工艺要求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。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。该加工有七个加工表面：平面加工包括高低挡变速叉底面、大头孔上平面；孔系加工包括小头孔016、小孔Mloo（1）以平面为主有:高低挡变速叉底面的粗、精铳加工,其粗糙度要求是R=3.2;叉口端面的粗、精铳加工，其粗糙度要求是Ra=3.2。孔系加工有：。16的小头孔钻、扩和钱

10、加工，其表面粗糙度要求Ra=3.2；高低挡变速叉毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在l3m,结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量是5000件，由表2.13可知是中批量生产。上面主要是对高低挡变速叉零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。第3章工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为ZG45,铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起

11、连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面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，生产效率得以提高。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，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像托架这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选

12、择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，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应位置精度较高的不加工表面做为粗基准）。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，此处不在重复。3.2.1 影响加工方法的因素要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、较加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。

13、要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铳等。（4）要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT63.2.2 加工方案的选择由参考文献表2.1-16可以确定，平面的加工方案为：粗铳精铳（/T7-/T9）,粗糙度为（6.30.8,一般不淬硬的平面，精铳的粗糙度

14、可以较小。小头孔。16加工方法：加零件毛坯不能直接锻出孔，只能锻出一个小坑，以便在以后加工时找正其中心，但其表面粗糙度的要求为Ra=I6,所以选择加工的方法是钻一一扩一一较。Mlo孔加工方法:因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是叔=12.5,所以我们采用一次钻孔的加工方法。3.3 确定定位基准3.3.1 粗基准的选择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

15、基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。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。（4）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，能保证高低挡变速叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从高低挡变速叉零件图分析可知，主要是选择加工高低挡变速叉底面的装夹定位面为其加工粗基准。3.3.2 精基准选择的原则基准重合原则。即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