变速器换挡拨叉的机械加工工艺夹具设计

变速器换挡拨叉的机械加工工艺夹具设计内容摘要：

工序五： 粗铣 1656 两侧面 工序六： 精铣 1656 两侧面 工序七： 粗铣叉口 19 两内侧面 工序八： 精铣叉口 19 两内侧面 工序九： 铣槽 粗铣 面 铣 面 铣 面 工序十： 精铣 面 工序十一： 东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 11 页 攻螺纹 M10x1H7 工艺路线比较 上述三个工艺路线，路线一是先加工孔，然后加工孔两侧面，路线二是把孔加 工放到最后，由于孔的加工要求比较高，与底面的垂直度要求也较高，并且是很多尺寸的设计基准。 路线三是鉴于孔的加工要求较高，为遵循基准统一的原则，同时也更能保证叉口上下两平面与孔的垂直度要求， 故 选择路线三为最终的工艺路线。 表 32 工序路线图 工序号 工序内容 简要说明 10 粗铣Φ 15 上、下端面 X51 立式铣床， YG6 硬质合金端铣刀 15 钻，扩，铰  Z525 立式钻床，麻花钻，扩孔钻，专用铰刀 20 粗铣叉口前后两侧面 X51 立式铣床， YG6 硬质合金端铣刀 25 精铣叉口前后两侧面 X51 立式铣床， YG6 硬质合金端铣刀 30 粗铣 16 56 两侧面 X51 立式铣床， YG6 硬质合金端铣刀 35 精铣 16 56 两侧面 X51 立式铣床， YG6 硬质合金端铣刀 40 粗铣叉口 19 两内侧面 X51 立式铣床， YG6 硬质合金端铣刀 45 精铣叉口 19 两内侧面 X51 立式铣床，硬质合金立铣刀 50 铣槽 粗铣 面 铣 面 铣 面 X51 立式铣床， YG6 硬质合金端铣刀 东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 12 页 55 精铣 面 X51 立式铣床， YG6 硬质合金端铣刀 60 钻螺纹孔 高速钢麻花钻，丝锥 M10， P=1mm 65 检验 选择量具 该零件属于批量生产，一般采用通用量具。 ⑴ 选择钻 扩 铰 φ 孔量具 . 现按照计量器的不确定地选择该表面加工时所用量具 ,叉头两端面间距 56mm，换挡叉头两侧面间距 ()mm,粗糙度要求分别为 556 和表559，可选用 0200mm/ 的游标卡尺达要求。 铰孔 φ ， 由于精度高，加工时每个工件部需要进行测量，故选用极限量规，孔量具选用锥柄圆柱塞规。 ⑵ 选择铣换挡叉脚两端面 ,内侧面 ,铣操纵槽的量具 ,换挡叉脚两端面的距离 , ,内侧面 ,均可选用分度值为 ,测量范围为 0200mm的游标卡尺。 ⑶ 攻螺纹孔 M1017H 钻 螺纹 孔表面，可选用 0200mm/ ⑷ 对换挡叉脚的两端面吹砂 查表《机械制造技术基础 毕业设计 》 556 和表 559，可选用 0200mm/ 的游标卡尺。 东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 13 页 4 确定切削用量及时间定额 通 过确定各工序的切削用量和时间定额，制作工序卡片，工序卡片见补充卡片。 计算如下： 工序 10 粗铣 Φ15 上、下端面，以外圆为定位基准，采用 X51 立式铣床加专用夹具 刀具： YG6 硬质合金端铣刀。 铣削宽度 ae≤90,深度 ap≤6,齿数 z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表 ，取刀具直径 d0=125mm。 根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表 ，选择刀具前角 γ0＝ 0176。 后角 α0＝ 8176。 ，副后角 α0‟=10176。 ，刃倾角： λs=－ 10176。 ,主偏角 Kr=60176。 ,过渡刃 Krε=30176。 ,副偏角 Kr‟=5176。 2. 切削用量 1）确定切削深度 ap 因为余量较小，故选择 ap=4mm，一次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 fz 采用对称端铣，以提高进给量提高加工效率。 根据《切削手册》表 ，使用 YG6 硬质 合金端铣刀加工，机床功率为 （据《简明手册》表 ， X51 立式铣床）时： zf=~故选择：f=。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据《切削手册》表 ，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 ；由于铣刀直径 d0=125mm， 故刀具使用寿命 T=180min（据《简明手册》表 ）。 4）计算切削速度 vc 和每分钟进给量 vf 根据《切削手册》表 ， 当0d=125mm ， Z=12 ， pa≤ ， zf≤， tv=98m/min,t=250r/min,vft=471mm/min。 各修正系数为： kMV= ， kSV=。 切削速度计算公式为： 东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 14 页 vpvvevzvpm vvc kzuayfxaT qdcv 0 其中ea = 72mm ， pa= 4mm ， Cv = 245 ， q = v ， vx= ， y = v ， vkv= k Mv ⋅ k Sv = = ， uv = ， p = 0 v ， m = ， T = 180 min ， f z = mm /z ， Z = 12 ，将以上数据代入公式： c=142 m / min 确定机床主轴转速： min/3611000 rd vn w sc   根据《简明手册》表 ，选择 nc=300r/min,cf=390mm/min,因此，实际进给量和每 分钟进给量为： min/11810000 mndv   zcf=v cf=390/30012 mm/z=5)校验机床功率 根据《切削手册》表 ，近似为 Pcc=,根据机床使用说明书，主轴允许功 率 Pcm==Pcc。 故校验合格。 最终确定 :ap=， nc=300r/min，fv=390mm/s， c=118m/min， zf=。 6）计算基本工时 t＝ L/vf， L=l+ y+Δ， l=24mm. 查《切削手册》表 3. 26，入切量及超切量为： y+Δ=40mm，则： mt＝ L/ Vf=(24*2+40)/390=。 工序 15 铰 的孔， 以 Φ15 孔的上端面为定位基准，采用 Z525 立式钻床加专用夹具； 一、钻 Φ15孔，以 Φ15孔的上端面为定位基准，采用 Z525 立式钻床加专用夹具 1. 加工条件 东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 15 页 工件 材料： 35 钢 ,σb =170~240MPa，锻造。 工件尺寸： aemax=72mm， l=176mm。 加工要求：钻 Φ15孔，加工余量。 机床： Z525 立式钻床； 刀具：根据《切削手册》表 ，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=15mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角 αo＝ 12176。 ，二重刃长度 bε=,横刀长 b=2mm,宽 l=4mm,棱带长度 mml  ， 1002  176。 ， 30 176。 （ 1）确定进给量 按加工要求确定进给量：查《切削手册》， rmmf /~ ， dl ，由《切削手册》表 ,系数为 ,则： rmmf /)~()~(  按钻头强度选择 :查《切削手册》表 ,钻头允许进给量为： rmmf / ； 按机床进给机构强度选择：查《切削手册》表 ，机床进给机构允许轴向力为 8330N时，进给量为 rmmf /。 以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为： ~。 根据《简明手册》表 ,最终选择进给量 rmmf /。 由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。 根据《切削手册》表 查出 ,钻孔时轴向力 Ff=2500N，轴向力修正系数为 ，故Ff=2500N。 根据 Z525 立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N﹥ Ff，故所选进给量可用。 （ 2）确定钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查《简明手册》）为 ，寿命min45T． （ 3）切削速度 查《切削手册》表 ，切削速度计算公式为： vyxpm vc kfaT dcv vv vz0 （ m/min） 其中， Cv ， mmd 180  ， vz ， m ， 9pa ， 0vx ， vy ， 东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 16 页 f ，查得修正系数： vTk ， lvk ， tvk ，故实际的切削速度： m in/ mv c   （ 4）检验机床扭矩及功率 查《切削手册》表 ，当 f≤, do≤19mm时， Mt=•m，修正系数均为 ，故 MC=•m。 查机 床使用说明书： Mm = N•m。 查《切削手册》表 ,钻头消耗功率： Pc=。 查机床使用说明书， kwP E 。 由于 mc MM ， EC PP ，故切削用量可用，即： rmmf / ， m in/272 rnn c  ， min/ mvc  计算工时 42  nfLt m 二、 扩 孔，以 Φ15上、下端面为定位基准，采用 Z525 立式钻床加专用夹具； 查《切削手册》表 ，扩孔进给量为： rmmf /~ ，并由机床使用说明书最终选定进给量为： rmmf /。 根据资料，切削速度 钻vv  ，其中 钻v 为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故： m in/ mv  ， m i n/ 0 0 0 rns   ，根据机床 使用说明书选取： min/97rnw 。 基本工时： m   yLt 三、 粗铰 ，以 Φ15上、下端面为定位基准，采用 Z525 立式钻床加专用夹具； 刀具：专用铰刀 机床： Z525 立式钻床 根据有关手册的规定，铰刀的进给量为 fz ～ ,进给量取 fz ，机床主轴转速取为 nw =140r/min， 则其切削速度为： min/ mdnv  。 东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 17 页 机动时切削工时， 42l mm， m 4242  fnt wm 四 、 精铰 ，以 Φ15上、下端面为定位基准，采用 Z518 立式钻床加专用夹具； 刀具： mmdw  机床： Z525 立式钻床 根据有关手册的规定，铰刀的进给量取 f ，机床主轴转速取为：nw =140r/min，则其切削速度为： min/ mdnv   机动时切削工时， 42l mm m 4 0 4242  fnt wm 工序 20 粗铣叉口前后两侧面，以 孔为定位基准，采用 X51 立式铣床加专用夹具； 刀具： YG6 硬质合金端铣刀， 10,400  Zmmd 机床： X51 立式铣床 根据《切削手册》查得， mmazmmf pz 4,/ 。 根据《简明手册》表 查得，取： min/300rnw  ，故实际切削速度： m i n/ 300401000 mndv ww   当 min/300 rnw  时，工作台每分钟进给量应为： m in/ mmnZff wzm  查说明书，取 m in/4 0 0mmf m  计算切削基本工时： mmyL  因此， m 3 90 *22  f Lt mm 工序 25 精铣叉口前后两侧面 ， 以 孔 为 定 位 基 准 ， 采 用 X51 立 式 铣 床 加 专 用 夹具； 刀具： YG6 硬质合金端铣刀， 10,400  Zmmd 东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 18 页 机床： X51 立式铣床 根据《切削手册》查得， mmazmmf pz 4,/ 。 根据《简明手册》表 查得，取： min/124rnw  ，故实际切削速度： m in/ 0 12440100 0 mndv ww   当 min/124rnw  时，工作台每分钟进给量应为： m in/1 2 41 2 mmnZff wzm  查说明书，取 min/160 mmf m  计算切削基本工时： mmyL 。