高低档变速叉课程设计说明书.doc

目 录 一、工艺规程设计 1 1.1 工件分析 1 1.2工艺规程编制 2 二、夹具设计 2 2.1加工要求 3 2.2 夹具设计 3 2.2.1 定位基准的选择 3 2.2.2 切削参数的选择与计算 4 2.2.3夹具结构设计 4 结 论 7 参考文献 8 1、工艺规程设计 1.1 工件分析 1.该工件的零件图如图1-1所示。 2.该零件使用铸造的方法生产，使用材料为铸钢45，大批量生产。 3.该零件是高低档变速叉，用于车辆的变速机构拨动齿轮，直径16mm的孔穿在轴上，叉口拨动齿轮。 4.该零件叉头的两个侧面为主要使用的面，因此需要进行精加工，而且要进行高频淬火来保证其硬度，两叉口相对的两个面也需要加工，但是精度要求不高，而且该零件是精铸零件，因此每个加工面留2mm的加工余量，既铸造的事实比零件多铸造2mm。直径为16mm的孔是一个基准孔，而且加工要求较高，考虑到零件是精铸，从成本上考虑预铸直径为12mm的，然后在进行精加工，M10的螺纹孔由于孔径太小，不再进行铸造，而是在精加工的时候直接进行加工出来。 图1-1 设计零件 1.2工艺规程编制 零件采用精铸的方法生产，因此毛坯的精度较高，制定机械加工方案如下： 第一步 先粗铣下平面，铣两叉口、中间的支撑圆柱和大圆柱的底面，由于叉口的加工余量为2mm，零件尺寸为7a11（mm）块，会与零件的加强肋发生干涉，这里进行了改进，将一个普通的V型块分成两半,避开肋板的位置，在顶部分别用螺栓和底板连接起来。如图2-2所示。 c. 一个挡位钉 档位钉放在叉口的支撑块上，限制了z轴转动的自由度，考虑到磨损问题和便于定位的问题，使用一个长方体块作为档位块，用螺栓安装在叉口支撑块上。 （2）夹紧元件 a．夹紧力的大小 图2-2 分体式V型块 夹紧力的大小，对于保证定位稳定、夹紧可靠，确定 夹紧装置的结构尺寸，都有着密密切的关系。夹紧力的大小要适当。夹紧力过小则夹紧不牢靠，在加工过程中工件可能发生位移而破坏定位，其结果轻则影响加工质量，重则造成工件报废甚至发生安全事故。夹紧力过大会使工件变形，也会对加工质量不利。 理论上，夹紧力的大小应与作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、夹紧机构的传递效率等因素有关，计算是很复杂的。因此，实际设计中常采用估算法、类比法和试验法确定所需的夹紧力。 当采用估算法确定夹紧力的大小时，为简化计算，通常将夹具和工件看成一个刚性系统。根据工件所受切削力、夹紧力（大型工件应考虑重力、惯性力等）的作用情况，找出加工过程中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数作为实际所需夹紧力，即 Fwk=KFw 式中 Fwk——实际所需夹紧力，单位为N； Fw——在一定条件下，由静力平衡算出的理论夹紧力，单位为N； K——安全系数，粗略计算时，粗加工取K＝2.5～3，精加工取K＝1.5～2。 b．夹紧结构设计 夹紧结构的设计理念是施加一个力，该力指向V型块中心，将零件压在V型块上。为了减少工人的劳动强度，初始考虑使用气动进行夹紧，根据夹紧力计算所需气缸的直径为400mm，尺寸太大无法布置，考虑使用液压进行夹紧，此时夹紧力够用但是液压缸的辅助长度过长，导致整个夹具太长，最终决定使用简单的夹紧结构，使用外六角头螺栓进行夹紧，夹紧的时候使用一个专用配套扳手进行夹紧，根据夹紧力计算所需直径为8mm，为安全考虑，选择M12的螺栓。 （3）对刀元件 铣床夹具在工作台上安装好了以后，还要调整铣刀对夹具的相对位置，以便于进行定距加工。为了使刀具与工件被加工表面的相对位置能迅速而正确地对准，在夹具上可以采用对刀装置。对刀装置是由对刀块和塞尺等组成，其结构尺寸已标准化。各种对刀块的结构，可以根据工件的具体加工要求进行选择。 本次设计的为铣床夹具，因此需要设计对刀块，这里直接把限制z轴转动的档位块作为对刀块，对刀的时候在上面放一个厚度为2mm的塞尺，尺寸公差为h8。 （4）夹具体 夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。由于夹具属于小批量生产，因此主要考虑使用现有的材料，工艺性不再作为第一考虑因素，使用普通的厚钢板作为夹具体，上下表面进行铣削加工，加工后厚度为15mm，在安装螺栓连接的部位打孔，由于与其他元件进行连接。与机床的连接使用机床上带的压块进行压紧。如图2-3所示。 图2-3 夹具体 （5）误差分析 由于本次加工是第一道工序，定位基准为粗基准，因