汽車換擋撥叉課程設計說明書

汽車換擋撥叉課程設計說明書,汽車,換擋,課程設計,說明書,仿單 換擋撥叉工藝規(guī)程設計 摘要： 本次課設的題目為汽車制造工藝學課程設計，它是一次綜合性課程設計，是以畫法幾何，機械制圖，機械設計等多個學科為基礎知識，通過學生自主努力來完成的一項設計任務。本次課程設計的任務是完成換檔撥叉的工藝設計及有關工藝裝備的設計。 本篇說明書分析了拖拉機二三檔撥叉的基本概況，例如：工作環(huán)境，結構特點，材料的性質及其加工特性等。分析了零件的主要加工表面的方法，比較詳細地分析了工藝路線的制定和選擇。并且對有關設備的選擇與應用進行了簡單的介紹，以及對加工中易產(chǎn)生的缺陷和防范措施也做了說明。在夾具設計中，根據(jù)車床、銑床、鉆床夾具的特點，說明了如何進行定位、加緊、以及誤差分析、技術條件的制定。 說明書在編寫和設計中，參考了有關文獻和資料，在參考資料索引中有詳細說明。 關鍵詞：二三檔撥叉；工作表面粗糙度；定位銷孔；夾具； 第一章 零件圖樣的工藝分析 1.1零件的工作狀態(tài)及工作條件 工作狀態(tài)：工作頻繁。 工作條件：工作表面有沖擊，受力較大。 1.2零件的結構分析 從附頁中給出的零件圖可以看出，換擋撥叉是由鑄鋼經(jīng)銑削、車削，鉆削、磨削等多種加工手段加工而成的零件?？傮w看來，整體的精度要求并不是很高，只有內(nèi)換擋軸孔的公稱尺寸達到八級，零件的表面粗糙度的要求并不是很高。 內(nèi)換擋軸孔的公稱尺寸為15H8表面粗糙度為3.2，并且加工出半徑為1mm的倒角，表面粗糙度為12.5，中線為后續(xù)各個形位公差的基準。定位銷孔公稱尺寸為5H14，其表面粗糙度為12.5?？v槽的公稱尺寸粗糙度為12.5其對稱中心距離端面為12mm。零件的工作部分是撥叉腳，兩腳間的距離為50H12，內(nèi)側粗糙度為12.5.撥叉腳高20mm，需經(jīng)過淬火處理，增加其硬度和耐磨度。工作表面的粗糙度為6.3. 兩叉腳由半徑為28mm的圓弧連接。其厚度為5.5mm，未作熱處理。 1.3零件技術條件分析 1.3.1表面精度 總體看來換擋撥叉的表面精度要求不是很高，因為它是變速器的撥叉，只有叉腳工作，其整個零件的機械強度不是很高，從使用的材料就能看出，鑄鋼耐磨，但是叉腳卻需淬火處理，增加其強度。內(nèi)換擋軸孔粗糙度要求最高是只達到3.2，因為需要與軸配合，而其他部分幾乎不與別的零件相接處，所以其最低粗糙度一般較低。 1.3.2表面間的位置精度 在零件加工過程中內(nèi)換擋軸孔中線為表面間的位置精度基準，叉腳要保持一定的垂直度，垂直度誤差不得超過0.1. 1.3.3 零件的其他技術要求 零件毛坯選用，需要進行熱處理（正火）使表面硬度達到要求,淬硬深度為0，7-1.2mm，使材料的硬度提高，達到工作要求(HRC50)。最終檢驗時要嚴格按照設計尺寸以及設計要求進行檢驗。 1.4 零件材料及切削加工性 換擋毛坯選用材料ZG310-570。 熱處理后HRC50 （查金屬機械加工工藝人員手冊第三版） 化學成分：含C 0.50%，Si 0.6%，Mn 0.9%，P 0.04%，S 0.04%。 1.5零件圖尺寸標注分析以及基準的確定 如零件圖尺寸標注所示，以加工后內(nèi)換擋軸孔中心線為工序基準，將內(nèi)換擋軸孔絞制后確定，以后工序中孔的位置，槽的位置，成型面的位置都是以大圓端面為工序基準確定的，而孔的深度，槽的深度等都是以軸線為設計基準的。 1.6零件的工藝性分析 零件中撥叉腳的加工為加工重點，粗加工后淬火使其表面硬度達到HRC50，所以需要通過磨削才能加工。撥叉腳的垂直度誤差不超過0.1.其他一些表面粗銑半精銑即可達到其所需要的粗糙度要求。 第二章 毛坯的設計 2.1 毛坯種類的確定 毛坯尺寸、形狀、材料的選擇是根據(jù)所要加工的零件的形狀、尺寸、工作條件、狀態(tài)、生產(chǎn)類型等諸多因素決定的。由于零件的基本外形并不規(guī)則，且生產(chǎn)類型是批量生產(chǎn)，為了保證高生產(chǎn)率，毛坯可以選擇鑄鋼，以便于進行連續(xù)加工，避免裝卸麻煩，耽誤時間。因ZG310-570屬一般鑄鋼，由于材料的剛度較差，在工作部分撥叉腳處粗加工后需要淬火處理后才可以進行磨削加工。 2.2 毛坯的工藝要求 2.2.1毛坯的余量和公差 由于材料比較好加工，所以毛坯零件頭部可選長33mm寬22mm，撥叉腳厚度為11mm撥叉腳間距離為45mm。（查金屬機械加工工藝人員手冊第三版 表12-26） 2.2.2毛坯的技術要求及說明 鑄件正火熱處理后的硬度達到180-129HB。 鑄件表面應去除毛刺、披縫結構瘤和粘沙等，不應有裂紋、沙眼和局部疏松、多針孔及夾渣缺陷。 去除銳邊毛刺。 第三章 零件的工藝規(guī)程設計 3.1 工藝路線的制定 3.1.1工藝路線的選擇 由上面的零件結構分析可知：主要包括孔、槽、成型面。其中孔包括定位銷孔；槽包括操縱槽。以已加工表面為定位基準，再綜合其它精度要求和一些細節(jié)問題可以初步確定如下方案： 00.毛坯 10. 粗車端面（尺寸為30mm） 15. 鉆內(nèi)換擋軸孔（尺寸為15mm） 包括鉆孔和車倒角1mm 20. 校正拔插腳，保證兩端面余量均勻 30. 粗銑拔叉腳兩端面 達到厚度為7.6mm 40. 銑撥叉腳內(nèi)側面保證50H12mm 50. 銑操縱槽（即尺寸為13mm槽）對稱面距端面12mm 60. 鉆定位銷孔（即5H14mm的孔） 70. 撥叉腳局部淬火，硬度為HRC50淬深0.7-0.2mm 80. 校正撥叉腳端面對15H8的垂直度小于等于0.1mm 90. 磨撥叉腳兩端面至mm，對15H8的垂直度小于等于0.1mm 100. 清洗 110．檢驗 此方案優(yōu)點： 1. 同種類加工盡量在該種類加工機床上一次完成； 2.一端上的加工盡量一次完成，省去的裝卸工件的時間，在一定程度上提高了勞動生產(chǎn)率。 3.加工次序安排合理，保證了工件加工的精度要求。 4.定位準確，提高了工作精度要求。 重要工序分析： 40.粗加工，使撥叉腳成為定位基準 80.先淬火，保證硬度，若后淬火則變形，不能保證精度要求。 100．銑撥叉腳兩端同時進行磨削加工，提高加工作速度，且保證一定的垂直度要求。 15.大端面沒有精度要求，直接用車刀進行加工。 70. 加工定位銷孔，固定內(nèi)換擋軸孔，操縱槽固定，撥叉腳固定。 110．壓力沖洗，由于在加工孔時，孔徑較小，產(chǎn)生毛刺不易清除，采用壓力沖洗的辦法沖洗殘留在孔中的毛刺。 3.1.2加工方法及所用刀具的選擇 車刀：YT15外圓車刀 鉆孔至14mm：麻花鉆 鏜孔至14.8mm：YT15擴孔刀 鉸孔15H8：YT15鉸刀 粗銑撥叉腳端面：L25X12直齒三面刃銑刀，YT15刀片，20齒 銑撥叉內(nèi)腳面：L25X12直齒三面刃銑刀，YT15刀片，20齒 銑操縱槽：L25X12直齒三面刃銑刀，YT15刀片，20齒 鉆5H14孔：麻花鉆5mm 磨撥叉腳端面：WA46KP350*40*127砂輪 3.1.3工序的階段劃分 對于內(nèi)軸孔加工：鉆—鏜—鉸 對于銷孔的加工：鉆 對于操縱槽的加工：粗銑即可達到加工要求 撥叉腳加工：粗銑—熱處理—磨 3.2工序尺寸的確定 10、15：車端面 端面粗車加工余量為：a=3mm （查金屬機械加工工藝人員手冊第三版） 20： 鉆15H8內(nèi)換擋軸孔加工余量為 a=1保證14H8 （查金屬機械加工工藝人員手冊第三版） 鏜15H8內(nèi)換擋軸孔加工余量為 a=0.8mm保證14.8H8 鉸15H8內(nèi)換擋軸孔至15加工余量為 a=0.2mm，保證15H8 （查金屬機械加工工藝人員手冊第三版） 倒角直接加工出 40，100：加工撥叉腳兩端面 粗銑撥叉腳兩端面 加工余量：a=3.4 經(jīng)熱處理后（淬火） 磨平面 其加工余量a=0.6mm，達到公稱尺寸mm （查金屬機械加工工藝人員手冊第三版） 50：直接銑出撥叉腳內(nèi)端面 加工余量為a=2.5mm 60：直接銑出操縱槽 達到公稱尺寸要求mm 10：熱處理 保證硬度在180-129HB之間 第四章 設備的選擇 4.1機床的選擇 4.1.1車床的選擇 該機床應該具有車外圓、端面、銑端面、鉆孔等能力，并且能在保證一定的加工精度的同時，適應大批量生產(chǎn)要求；從工件自身的外形和尺寸來看，應該選擇小型機床，這樣不僅便于加工，同時也增加了工件定位的精確性。根據(jù)這個原則進行選擇。 經(jīng)篩選，選擇C336-1為加換擋撥叉的六角機床。 4.1.2銑床的選擇：X62W萬能銑床。 4.1.3鉆床的選擇：立式鉆床Z518 主要參數(shù)： 最大鉆孔直徑：18 滿足工件鉆削加工要求。 4.1.4磨床的選擇：外圓磨床M7120A 主要參數(shù)如下： 磨削工件最大尺寸：高度320mm，長度630mm，寬度200mm。 4.2量具的選擇 本次加工涉及到外圓加工、孔的加工、槽的加工、端面的加工、倒角的加工、成型面的加工。因此可選用量具： 游標卡尺：長度測量 軸徑測量 塞 規(guī)：孔徑的測量 樣 板：倒角的測量 外徑千分尺：大端外徑測量（因為表面粗糙度很高，徑向尺寸誤差要求也很高） 第五章 夾具設計 5.1鉆床夾具設計 從零件圖上可以看出，零件體很簡單，而且具有一定的位置關系，如何能把孔精確的加工出來是我們設計的重點。 5.1.1加工工序 零件如圖5.1所示： 圖5.1 要保證定位銷孔尺寸精度，還要保證小孔的位置精度。要保證裝夾的穩(wěn)定與精度，務必保證所有的定位基面是加工過的，即保證大規(guī)模生產(chǎn)時位置精度和尺寸保持一致。 5.1.2定位方案 零件的定位是通過夾具來定位的，以鉆定位銷孔為例，如下圖所示。零件的橫向定位是通過偏心輪實現(xiàn)的，操縱槽經(jīng)過了前一步加工，保證了平行度、公稱尺寸和表面粗糙度的要求?？v向定位由15h6的心軸來定位，內(nèi)換擋軸孔經(jīng)過加工后保證了平行度和形位公差。其軸線作為夾具的形位公差的基準。繞橫向轉動的自由度由定位銷來限制。這樣零件就固定了。既保證了定位的可靠，又保證了大規(guī)模生產(chǎn)時位置精度和尺寸保持一致。 圖5.2 5.1.3對刀引刀方案 機床夾具裝在機床上后，應還應使刀具切削刃相對于工件或夾具定位元件能處于正確位置，這里我們可以采用鉆床夾具的鉆套——導向元件，鉆套是引導加工刀具的元件，其作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置，引導鉆頭等孔加工刀具，提高其剛性，防止在加工中發(fā)生偏斜。 該零件上的定位銷孔直徑5H14，因此，可選擇下面尺寸的固定鉆套 5F710M620和襯套 A1015。 5.1.4尺寸確定與工藝要求的標注 1、有國家標準的零件均采用標準件； 2、夾具的輪廓尺寸：150110190mm 5.2夾具構造特點及原理 構造特點：箱式結構 原 理：用工件定位基準與夾具上確定工件位置的定位原件接觸實現(xiàn)定位。 課設總結 通過三周時間的努力工作，終于及時的圓滿完成了變速器二三檔撥叉工藝規(guī)程以及夾具的設計的課設任務。 通過本次課設對它的結構、功能，對變速器的重要性有了更進一步的了解，以及它的工藝規(guī)程而且還學會了如何去設計專用夾具，如何根據(jù)零件去選擇機床、選擇刀具、選擇量具。 在本次課設的過程中，我們通過不斷的查閱資料，和互相討論，不僅鞏固了了基本知識，還擴展了知識面，而且對于對知識的運用方面也有了顯著的提高 總之，這次課設既鞏固了知識，還提高了能力。這是鍛煉大學生的一種非常好的方法。我們要在這樣一些實踐中不斷的累積知識和經(jīng)驗，掌握更多的技巧和能力，在將來的工作中才能得心應手。 最后，我要感謝這幾周為我們付出辛勤汗水的老師們，沒有你們的細心指導和安排，我們是不可能完成任務的，你們就像課設海洋中的燈塔，指引我們的方向，再次感謝你們 參考資料： 趙如福.《金屬機械加工工藝人員手冊第三版》 王寶璽.《汽車拖拉機制造工藝學》 張耀晨.《機械加工工藝學手冊》 徐行知.《汽車拖拉機制造工藝設計手冊》 目錄 摘要 1 第一章 零件圖樣的工藝分析 2 1.1零件的工作狀態(tài)及工作條件 2 1.2零件的結構分析 2 1.3零件技術條件分析 2 1.3.1表面精度 2 1.3.2表面間的位置精度 2 1.3.3 零件的其他技術要求 3 1.4 零件材料及切削加工性 3 1.5零件圖尺寸標注分析以及基準的確定 3 1.6零件的工藝性分析 3 第二章 毛坯的設計 4 2.1 毛坯種類的確定 4 2.2 毛坯的工藝要求 4 2.2.1毛坯的余量和公差 4 2.2.2毛坯的技術要求及說明 4 第3章 零件的工藝規(guī)程設計 5 3.1 工藝路線的制定 5 3.1.1工藝路線的選擇 5 3.1.2加工方法及所用刀具的選擇 6 3.1.3工序的階段劃分 7 3.2工序尺寸的確定 8 第四章 設備的選擇 8 4.1機床的選擇 8 4.1.1車床的選擇 8 4.1.2銑床的選擇：X62W萬能銑床。 8 4.1.3鉆床的選擇：立式鉆床Z518 主要參數(shù)： 8 4.1.4磨床的選擇：外圓磨床M7120A 主要參數(shù)如下： 8 4.2量具的選擇 9 第五章 夾具設計 9 5.1鉆床夾具設計 9 5.1.1加工工序 9 5.1.2定位方案 10 5.1.3對刀引刀方案 11 5.1.4尺寸確定與工藝要求的標注 11 5.2夾具構造特點及原理 12 課設總結 13 參考資料： 13 14