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變速器換擋叉零件工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)(參考版)

2025-05-18 09:03本頁(yè)面
  

【正文】 當(dāng)然,這其中也培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)精神,加強(qiáng)了我們的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)還可以通過實(shí)踐鍛煉一下我們,使我們不但不再對(duì)所學(xué)專業(yè)感到陌生,而且還可以培養(yǎng)大家的積極性。 同時(shí)還在設(shè)計(jì)中了解了 UG 建模、裝配和仿真 ,自己對(duì) UG 的軟件接觸較少,因此仿真效果欠缺。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論方面,如何去鍛煉我們的實(shí)踐方面?如何把我們所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)用到實(shí)踐中去呢?我想通過此次的設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的設(shè)計(jì)平臺(tái)。 作為一名機(jī)械工程學(xué)院的學(xué)生,我覺得能做類似的機(jī)械制造畢業(yè)設(shè)計(jì)是十分有意義的,而且是十分必要的。鉆模板 7 用銷軸 4采用基軸制裝在模板座 5上,翻下時(shí)與支撐釘 6 接觸,以保證鉆套的位置精度,并用鎖緊螺釘 3 鎖緊。 夾緊時(shí),通過手柄順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)偏心輪 9,偏心輪上的對(duì)稱斜面鍥入工件槽內(nèi),在定位的同時(shí)將工件夾緊。由于鉆孔后需要攻絲,并且 考慮使工件裝卸方便,故采用了可翻開的鉸鏈模板式結(jié)構(gòu)。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 總 結(jié) 變速器換檔撥叉的畢業(yè)設(shè)計(jì),主要是端面、孔的加工,需要考慮的是加工方法,定位基準(zhǔn),刀具和加工余量的確定等。鉆模板 7 用銷軸 4采用基軸制裝在模板座 5上,翻下時(shí)與支撐釘 6 接觸,以保證鉆套的位置精度, 并用鎖緊螺釘 3 鎖緊。 夾緊時(shí),通過手柄順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)偏心輪 9,偏心輪上的對(duì)稱斜面鍥入工件槽內(nèi),在定位的同時(shí)將工件夾緊。由于鉆孔后需要攻絲,并且 考慮使工件裝卸方便,故采用了可翻開的鉸鏈模板式結(jié)構(gòu)。攻螺紋時(shí),松開壓緊螺母即可替換可換鉆套,進(jìn)行攻螺紋加工。為此,設(shè)計(jì)采用了快換裝置。因此,根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 書》表 7— 32 確定可換鉆套為 *15m6*28JB/— 《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 7— 35 確定可換襯套為 A15*28JB/— 1995. 導(dǎo)向誤差計(jì)算 由于工件以?shī)A具上的 Φ 圓柱面等位限位基面,工件上 Φ 孔端面并未用來定位,故《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 7— 39 計(jì)算精度公式中的 L,F,δ L39。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 導(dǎo)向方案及導(dǎo)向元件的選擇和設(shè)計(jì) 導(dǎo)向方案 由于零件的生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn),考慮到鉆套磨損后可以更換,所以選擇標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的可換鉆套,鉆套至工件表面的距離按( 1— ) d=5— 選取,考慮本加工工序加工時(shí)鉆頭較細(xì),為防止切屑將鉆頭別斷,應(yīng)有足夠的排屑空間,故鉆套至工件表面的距離取 10mm 導(dǎo)向元件設(shè)計(jì) 襯套與鉆模板的配合選 H7/n6,鉆套與襯套( GB/T662391)的配合選 F7/m6。 ) )()()( mm/1co ss iner 1k ???? ??? R 當(dāng) eR 大于 7~ 10 時(shí)各點(diǎn)均能產(chǎn)生自鎖。 Q作用在手柄上的作用力( N) 。;由表 1221 圓偏心輪的設(shè)計(jì)計(jì)算表查的 4321ss sss ???? 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 s1—為裝卸工件方便所需的空隙,一般應(yīng)大于等于 s2—夾緊機(jī)構(gòu)彈性變形的補(bǔ)償量,可取 s3—工件在夾緊方向上的尺寸誤差補(bǔ)償量,即工件尺寸公差 s4—行程儲(chǔ)備量 2co s1co s se ??? )( ???? co ss ine)r( ??? R QLW ? 。 2? =120176。 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1217 偏心 輪的基本類型知此偏心輪為Ⅰ型,得 1? =45176。 O1是圓偏心輪的幾何中心,R 是幾何半徑, O2是圓偏心輪的回轉(zhuǎn)中心, O1O2之間的距離 e稱為偏心距。 定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為: a x ???? 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 夾具體孔的長(zhǎng)度為 14mm,則上述間隙引起的最大平行度誤差為: ,即。 鉆套外徑 510g? 與襯套孔 710H? 的最大間隙為: )( a x ????? 襯套外徑 615r? 與鉆模板孔 715H? 的最大間隙為: a x ????? 則鉆套中心與工作臺(tái)平面的垂直度誤差為: =。 由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知 ,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向 ,即垂直于工作臺(tái) ,查《切削手冊(cè)》表 ,切削力計(jì)算公式為: FFF kfdCF yZFf 0? 其中: 410?CF , ?ZF , ?yF , mmd ? , ?f ,kkkk hFxFMFF ??? , kMF 與加工材料有關(guān) ,取 ; kxF 與刀具刃磨形狀有關(guān) ,取 ;khF 與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān) ,取 ,則: NF 1 0 8 ????? 在 Φ 20 孔兩個(gè)端面只需要采用開口墊圈和六角螺母適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作 . 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 定位誤差計(jì)算 ( 1)圓柱心軸與工件 Φ ( ) mm 孔的配合為 Φ ,影響位置度的定位誤差為 Δ D=Δ Y+Δ B 根據(jù)基準(zhǔn)分析, Δ B=,根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 7— 12 所示定位簡(jiǎn)圖( 3)可得 Δ D=δ D/2+δ d/2=( +) = 此值小于工件相應(yīng)位置度公差,即 Δ D= 偏心輪兩側(cè)面緊貼在操縱槽兩內(nèi)側(cè)面實(shí)施定位夾緊,偏心輪具有定心作用,由于其定位基準(zhǔn)是操縱槽的對(duì)稱面,故 Δ B=0,且基準(zhǔn)位移誤差 Δ Y=0. 換擋叉頭圓弧操縱槽的中心線與 M10 1— 7H螺紋孔的距離是 +,對(duì) M10 1— 7H 螺紋孔的位置度產(chǎn)生影響。 ( 3)可卸式鉆模板 根據(jù)零件的加工工藝要求和鉆模板的分析,加工此孔應(yīng)選用鉸鏈?zhǔn)姐@模板。加工是鉆模板需要 菱形螺母或其他方法予以鎖緊。鉆模板與鉸鏈座凹槽一般采用 H8/h7 配合,精度要求高時(shí)應(yīng)配制,控制 ~ 的間隙。當(dāng)鉆模板妨礙工件裝卸或鉆孔后需攻螺紋時(shí),可采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板。 ( 4)特殊鉆套 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 鉆模板的設(shè)計(jì) ( 1)固定式鉆模板,鉆模板和夾具體或支架的固定方法,一般采用兩個(gè)圓錐銷和螺釘裝配連接;對(duì)于簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)也可采用整體的鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。 ( 3)快換鉆套。當(dāng)鉆套磨損后,為更換鉆套方便,常采用可換鉆套。 ( 2)可換鉆套。 ( 1)固定鉆套。 鉆套的選擇和設(shè)計(jì) 鉆套是鉆模的特殊元件,其作用是確定被加工工件上孔的位置,引導(dǎo)鉆頭、擴(kuò)孔鉆或絞刀,并防止加工過程中偏斜。 ( 5)鉆模板和夾具體為焊接式的鉆模,因焊接 應(yīng)力不能徹底消除,精度不能長(zhǎng)久保持,故一般在工件孔距公差要求不高(大于177。如孔的垂直度公差小于 ,孔距尺寸公差小于177。如生產(chǎn)批量大,則可在立式鉆床上采用多軸傳動(dòng)頭加工。 ( 2)翻轉(zhuǎn)式和移動(dòng)式鉆模適用于加工中、小型工件,包括工件在內(nèi)所產(chǎn)生的總重量不宜超過 100kg。 鉆模的類型的選擇 鉆模的類型很多,在設(shè)計(jì)鉆模時(shí),首先需要根據(jù)工件的形狀、尺寸、重量和加工要求、并考慮生產(chǎn)批量和工廠的技術(shù)情況等具體條件來選擇鉆模的結(jié)構(gòu)類型。 Φ 采用圓柱心軸定位,操縱槽采用圓偏心輪式的定位夾緊裝置,拔叉腳內(nèi)側(cè)面采用圓柱擋銷定位。另外,鉆孔加工的切削力主要是鉆頭進(jìn)給的軸向力和鉆削轉(zhuǎn)矩,沿工件軸向幾乎沒有切削力,所需要的夾緊力不大。缺點(diǎn)是,夾緊力較大時(shí)容易引起定位元件變形。 定位方案及定位元件的選擇和設(shè)計(jì) 定位方案的選擇 根據(jù)工序加工要求,工件在夾具中的定位方案如下:以 Φ 孔為主要定位基準(zhǔn),限制 4 個(gè)自由度,以操縱槽為止推基準(zhǔn),限制 1 個(gè)自由度,以拔叉腳內(nèi)側(cè)面為防轉(zhuǎn)基準(zhǔn),限制 1個(gè)自由度,夾緊操縱槽。工件上拔叉頭端面, Φ 孔,操縱槽,拔叉腳 內(nèi)側(cè)面均已加工,達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣要求,拔叉腳端面已粗加工。 零件的加工要求為:螺紋孔 M10 1— 7H 的表面粗糙度 Ra為 ,螺紋孔的軸線與換擋叉頭圓弧槽的中心軸線相距 +,與 Φ 孔的軸線垂直。該零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)如上所述,現(xiàn)要求設(shè)計(jì)第 100 道工序用的攻 M10 1— 7H 螺紋孔的夾具。 見附錄 1 。 ( 3) 計(jì)算基本時(shí)間 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表 ,加工長(zhǎng)度 L=71mm, 10 件一起加工,單面加工余量 Zp=,系數(shù) K=,磨削一面的機(jī)動(dòng)時(shí)間為 m i pb2t ??? ?????? KZL 基本時(shí)間為 m in6 2 ??? 檢查 最后將以上各工序切削用量、公式定額的加算結(jié)果,連同其它加工數(shù)據(jù),一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。硬度為中軟 1 級(jí),陶瓷結(jié)合劑,6 號(hào)組織,平型砂輪,其尺寸為 350 40 127( D B d)。+( 12) ]mm= ,取 y=4mm,切人量Δ =4mm . Tj=l+y+Δ /nf=8+4+4/835 =. 確定輔助時(shí)間 Tf,查表 5153 取工件裝夾時(shí)間為 ,啟動(dòng)機(jī)床時(shí)間為 ,共計(jì) Tf=. ⑵ ①確定攻螺紋進(jìn)給量 f 因?yàn)?p=1mm,所以 f=1mm/r,查表 53取 Z525 鉆床主軸轉(zhuǎn)速為n=320r/mm,即機(jī)用絲錐轉(zhuǎn)速為 320r/min. ②確定攻螺紋的基本時(shí)間 Tj Tj={(L+L1+L2/fn)+ (L+L1+L2/fn1)} 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 L1=(13)p=13,取 L1=2 L2=( 23) p =23,取 L2=3。則相應(yīng)的切削速度為: V=∏ Dn/1000=∏ 14 190/1000=天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 切削工時(shí): 行程 =L+L1+L2=70mm t=70/190= 工序 100 攻螺紋孔 M10 17H ⑴ ①確定進(jìn)給量 f 查表 5113 得, f=()d,考慮鉆頭直徑小,剛性差,選進(jìn)給量量選小值,取 f== 8=,臺(tái)式鉆床沒有自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng),均采用手動(dòng)進(jìn)給 。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 主軸轉(zhuǎn)速: n=1000v/∏ d=1000 60/∏ 40=根 據(jù)機(jī)床說明書,取 n=450r/min 故實(shí)際切削速度為: v=∏ dn/1000=∏ 40 450/1000=切削工時(shí) 行程 =L+L1+L2=50mm t=50/330= 工序 70 已知工件材料 35#鋼,硬度為 180HBS, 高速剛錯(cuò)齒三面刃銑刀 直徑 d=100mm,齒數(shù) z=18,已知銑削寬度 ae =,銑削深度 aP = 查《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 5122,fZ =~,取 fZ = mm/z 查《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 5124, Vc= 20~40m/min,取 Vc= 30m/min n=1000V/∏ d=1000 30/ 100= r/min 查《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 58,相近的主軸轉(zhuǎn)速 n =95 r/min 工作 臺(tái)進(jìn)給量fm=125mm/min 則切削速度 Vc =∏ dn/1000 = 100 95/1000= m/min 4.確定加工時(shí)間 Tj=L+L1+L2/Fm=56+200+3/125= 啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為 共計(jì) T 輔助 工序 80 粗銑操縱槽,保證 進(jìn)給量:采用槽銑刀加工,銑刀的規(guī)格為 φ 14,齒數(shù)為 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 215,取每齒進(jìn)給量為 , ap=2mm。 4)倒角 取 n=760r/min,基本時(shí)間 ?jT ,輔助時(shí)間 fT =。 2) φ (+ +)孔至 φ 方法同上,查《指導(dǎo)》表 5114,背吃刀量 pa =,選進(jìn)給量 f=,機(jī)床轉(zhuǎn)速 n=392r/min,切削速度 min/ mvc ? ,基本時(shí)間 ?jT ,輔助時(shí)間fT =。 被加工孔的長(zhǎng)度 l= 切入量 y= ? ? mmd ?????? ? 2~1c o t20 ? = mm?????? ?? )2~1(60c o t215=— 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 式中 0d 為鉆頭直徑( mm); ? 為鉆頭半頂角;常為 ?60 。 ⑶攻螺紋孔 M10 17H 鉆 φ 8孔表面公差等級(jí)要求為 IT12,可選用 0200mm/ 的游標(biāo)卡尺 ⑷對(duì)換擋叉腳的兩端面吹砂 查表 556 和表 559,可選用 0200mm/ 的游標(biāo)卡尺。鉸孔 φ ,此時(shí)達(dá)到的公差的等級(jí)為 IT8,由于精度高,加工時(shí)每個(gè)工件部需要進(jìn)行測(cè)量,故選用極限量規(guī),孔量具選用錐柄圓柱塞規(guī)。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 選擇量具 該零件屬于批量生產(chǎn),一般采用通用量具。特殊定制直徑d=100mm,L=,D=30mm,z=10mm 的鑲齒的三面刃圓弧銑刀,叉腳兩端面用d=125mm,D=40mm,L=40mm,Z=14 的鑲齒套式面銑刀。鉆 擴(kuò) 鉸 φ 的孔及倒角,均可用標(biāo)準(zhǔn)刀具, φ 14mm 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆, φ 擴(kuò)孔鉆; φ 機(jī)用鉸
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