变速器换挡叉零件图、毛坯图和夹具图
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变速器换挡叉的工艺过程及夹具设计
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变速器换挡叉工艺设计
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于(变速器换挡叉加工工艺及夹具设计)的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：变速器换档叉加工工艺及夹具设计专业名称:机械设计制造及其自动化班级学号:学生姓名:华咏权指导老师:变速器换挡叉加工工艺及夹具设计摘要:变速器换档叉位于主轴箱。主要作用是传递扭矩,使变速器获得换档的动力。优点是可以从一种速度直接变到另一种速度,而不需要经过中间的一系列,因此变速很方便;其缺点是比较复杂。本课题根据调查研究所提供的数据和有关技术资料,运用机械制造技术理论等相关专业知识对变速器换挡叉零件的作用和工艺进行了分析和计算,并对该换挡叉的加工工艺以及其夹具进行了优化设计。本论文制定了变速器换挡叉的工艺规程方案,拟定了夹具设计方案并完成了其第五工序的夹具结构设计。最后通过使用AUTOCAD绘制装配图和零部件图,用PRO/E进行实体建模,生成能够用于实际生产的工程图纸,保证了加工质量的高效、省力、经济合理。关键词:换档叉;工艺规程;夹具;PRO/E实体建模目录变速器换挡叉加工工艺及夹具设计1前言1.1设计的意义毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论和专业理论知识,独立解决零件工艺和夹具设计问题的能力一个重要的实践性教学环节。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。同时夹具作为机械制造系统中不可或缺的重要组成部分,在保证工件加工精度、提高劳动生产率、扩大机床适用范围、改善操作者劳动条件、降低成本都具有十分突出的贡献。随着信息化时代的来临,出现了更加精密、复合、智能、环保的机床,企业对零件的加工工艺及夹具设计、制造提出了更高的要求。然而,在当今许多企业中,像变速器换挡叉等不规则零件的加工上依然无法满足流水线自动化加工的水准。因此设计高精、高效、模块组合、通用的夹具是提高工件的加工质量,加工效率,充分发挥机床的工艺性能的必然要求。1.2设计的目的本次设计为大学四年所学基础课程的一次综合性设计,对于培养我们编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力具有重要的意义。(1)培养综合运用相关专业课程(工程材料、互换性与测量技术、金属切削及装备等)的理论知识,结合金工实习、生产实习中学到的实践知识,独立的分析和解决机械加工工艺问题,初步具备设计中等复杂程度的零件的工艺规程的能力。(2)能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计保证加工质量的高效、省力、经济合理的专用夹具的能力。(3)熟悉和能够应用有关手册、标准、图标等技术资料,分析零件加工的技术要求和本企业具备的加工条件,掌握从事工艺的方法和步骤。(4)进一步熟练机械制图、设计计算、机构设计、和编写技术文件等的基本技能。(5)培养解决工艺问题的能力,为以后去工厂从事工艺与夹具设计打好良好基础。1.3设计任务和要求按照设计任务,根据调查研究所提供的数据和有关技术资料,进行以下工作:制定工艺规程方案,绘制有关图纸(零件图、毛坯图、夹具零件图、夹具装配图等),编写技术文件等。其基本内容如下:(1)工艺规程设计。(2)绘制被加工零件毛胚图、夹具零件图、夹具装配图及相应的PRO/E实体图。(3)按规定格式编制设计计算说明书。2零件的分析2.1零件的作用题目所给定的零件是变速器换档叉(如下图2-1所示),它位于传动轴的端部。主要作用是传递扭矩,使变速器获得换档的动力。该零件是以15.88F?孔套在轴上,并用M10×1-7H螺纹孔与轴定位,换挡叉脚卡在双联齿轮的轴中,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。换挡叉的主要工作面为操纵槽换挡叉脚两端面,主要配合面为15.88F?孔,M10×1-7H螺纹孔和换挡叉脚侧面.该零件属于特殊形状零件,但复杂程度一般。由于换挡叉在工作是表面承受一定的压力,因此,要求有一定的强度和韧度。2.2零件的工艺分析(1)该变速器换档叉需要加工的表面可大致分为四类:1)?15.8F8孔;2)以?15.8F8为基准的顶端1656?两侧面和叉口的前后两侧面;3)以?15.8F8为基准的其它几个平面以及槽;4)M10?1-7H螺纹。这几组加工面之间有着一定的位置要求,主要是:?15.8F8mm孔的中心线与叉口的前后两侧面的垂直度公差为0.15mm。(2)换挡叉技术要求表2-1换挡叉技术要求加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra形位公差(mm)叉脚两端面015.09.5?IT126.3叉口两内侧面1.0051?IT126.3Φ15.8内孔043.??IT83.2M10螺纹孔M10×1IT7叉头凸台两端面025.065.9?IT126.3叉头平台外表面IT136.3叉头平台凸面11IT1312.5叉头下表面IT1312.5该变速器换挡叉结构简单,属于典型的叉杆类零件。为实现换挡、变速的功能,其叉轴孔和变速叉轴有配合要求,因此加工精度要求高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷,为增强耐磨性,采用局部淬火,硬度为180HBS左右,为保证换挡叉换挡时叉脚受力均匀,要求叉脚两端面与孔Φ15.8垂直度要求为0.15mm。换挡叉用螺钉定位,螺纹孔为M10。综上所述,该零件得各项技术要求制订较合理,符合在变速箱中的功用。(3)审查换挡叉的工艺性分析零件图可知,该换挡叉叉脚两端面厚度薄于连接的表面,但减少了加工面积,使用淬火处理提供局部的接触硬度。叉脚两端面面积相对较大,可防止加工过程中钻头钻偏,保证孔的加工精度及叉脚两端面的垂直度。其它表面加工精度较低,通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求;而主要工作表面虽然加工精度相对较高,但也可以在正常得生产条件下,采用较经济得方法保质保量地加工出来。可见该零件工艺性好。图2-1变速器换挡叉实体图图2-2变速器换挡叉零件图3工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件的材料为35钢。常用的毛坯件有铸件、锻件、型材、冲压件和焊接件等。考虑到零件在加工过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠,且零件的轮廓尺寸不大,参照文献[1]表1.3-1,可采用模锻成型。3.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量公差等级:由换挡叉的功用和技术要求,确定该零件的的公差等级为普通级。锻件重量:已知机械加工后换挡叉的重量为3kg,由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为3.5kg。3.3锻件形状复杂系数与锻件材质系数的确定(1)锻件形状复杂系数对换挡叉零件图分析计算,可大概确定锻件外轮廓包容体出该换挡叉锻的长度、宽度和高度,即l=136mm,b=76mm,h=72mm,ρ=7.8×10-6kg/mm3由文献[2]公式2-3可计算件的形状复杂系数S=mt/mn=3.5/(136×76×72×7.8×10-6)=3.5/5.8=0.6故属于S2级。(2)锻件材质系数由于该换挡叉材料为35钢,是碳的质量分数少于0.65%的碳素钢,故该锻件的材质系数属M1级。3.4锻件分模线形状与零件表面粗糙度根据该换挡叉的形位特点,以对称平分面为分模面,属平直分模线。由零件图可知,该换挡叉各加工表面粗糙度Ra均大于等于3.2um。3.5基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确和合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。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,使生产无法正常进行。(1)粗基准的选择选择定位粗基准是要能加工出精基准,同时要明确哪一方面的要求是主要的。粗基准的选择应以下面的几点为原则:a.应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准。b.当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时,应选不加工的表面作为粗基准。c.要保证工件上某重要表面的余量均匀时,则应选择该表面为定位粗基准。d.当全部表面都需要加工时,应选余量最小的表面作为基准,以保证该表面有足够的加工余量。在铣床上加工变速器换档叉时,以15.8mm?内孔作为粗基准。满足粗基准的选择原则。(2)精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发,同时考虑装夹方便,夹具结构简单。选择时应遵循以下原则:①尽量选零件的设计基准作精基准,可以避免因基准不重合引起的定位误差,这一原则称为“基准重合”原则。②尽可能使工件各主要表面的加工,采用统一的定位基准,这是“基准统一”原则。③当零件主要表面的相互位置精度要求很高时,应采用互为基准,反复加工的原则。④选择加工表面本身作为定位基准,即“自为基准”。⑤选择的定位精基准,应保证工件定位准确,夹紧可靠,夹具结构简单,操作方便[3]。该零件加工时,采用15.8mm?内孔作为精基准来加工换档叉叉口前后两侧面。3.6制定工艺路线工艺路线的拟订是制定工艺规程的关键,其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案,确定各个表面的加工顺序和工序的组合内容,它与定位基准的选择密切相关。制定工艺路线的出发点,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。在生产纲领已确定的条件下,播放器加载中，请稍候...
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