KST1002换挡拨叉工艺规程及铣19上端面夹具设计.docx

KST1002换挡拨叉的加工工艺及铳19上端面夹具设计摘要伴随制造业的飞速发展，夹具的设计及制作也迎来了其发展的春天。夹具是零件加工的夹紧装置，是加工零件的一种必不可少的装置。夹具利用率高，经济性好,对功能组件的使用和数量少。在设计专用夹具时要考虑工件的定位方案，工件的夹紧方案和设计夹紧机构，夹具的其他组成部分，夹具的结构形式等。本次设计的题目是KSTlo02换挡拨叉的加工工艺及铳19上端面夹具设计。由于该零件需要大批量生产，所以设计一个铳床专用夹具，保证零件的加工质量。专用夹具的利用率高，经济性好，使用元件的功能强并且数量少，配套费用低，降低了生产成本；采用夹紧装置，缩短停机时间，提高生产效率。完成夹具的所有设计后，用AUtoCAD进行二维图的绘制，首先画零件图、毛坯图，然后绘制装配图及夹具体零件图等。标注相关尺寸及技术要求，最后进行说明书的撰写、整理、修改完成该课程设计，达到了教学要求。为以后的学习和工作夯实了基础。关键词：KST1002换挡拨叉、工艺、19上端面、夹具AbstractWiththerapiddevelopmentofmanufacturingindustry,thedesignandmanufactureofjigalsogreeteditsdevelopmentinspring.Jigistheclampingdeviceforpartsprocessing,whichisanessentialdeviceforprocessingparts.Thefixturehastheadvantagesofhighutilizationrate,goodeconomy,andlessuseandquantityoffunctionalcomponents.Whendesigningthespecialfixture,weshouldconsiderthepositioningschemeoftheworkpiece,theclampingschemeoftheworkpieceandthedesignoftheclampingmechanism,otherpartsofthefixture,thestructureofthefixtureandsoon.ThethemeofthisdesignisKST1002shiftingforkprocessingtechnologyandmilling19upperendfixturedesign.Becausethepartneedsmassproduction,aspecialfixtureformillingmachineisdesignedtoensuretheprocessingqualityofthepart.Thespecialfixturehastheadvantagesofhighutilizationrate,goodeconomy,strongfunctionandsmallquantityofcomponents,lowmatchingcost,andlowproductioncost.Theclampingdevicecanshortenthedowntimeandimproveproductionefficiency.Afterallthefixturedesignsarecompleted,thetwo-dimensionaldrawingsaredrawnbyAutoCAD.Firstly,thepartdrawingsandtheblankdrawingsaredrawn,thentheassemblydrawingsandthefixturepartsdrawingsaredrawn.Labeltherelevantsizeandtechnicalrequirements,andfinallywrite,collate,modifytheinstructionstocompletethecoursedesign,tomeettheteachingrequirements.Itlaysasolidfoundationforfuturestudyandwork.Keywords:KST1002,shiftfork,process,19upperendface,jig摘要IAbstractII1 绪论11.1 机床夹具的发展11.2 机床夹具设计的基本要求12零件分析及毛坯的选择22.1 零件的作用22.2 零件分析32.2.1 组成表面32.2.2 技术要求32.2.3 形位公差32.3 毛坯的选择42.3.1 选择毛坯的原则42.3.2 零件毛坯的选择及制造方法43拟定工艺路线63.1 定位基准的选择63.1.1 粗基准的选择63.1.2 精基准的选择63.2 加工工艺路线选择、比较与确定73.3 加工设备、夹具、刀具及量具的选择84加工余量、切削用量及切削时间的确定U4.1 加工余量的确定114.2 切削用量及切削时间的确定135铳削19上端面夹具设计305.1 定位方案的确定305.2 定位元件的确定305.3 夹紧方案的确定315.4 夹紧元件的确定325.5 夹具体的确定325.6 导向装置的确定335.7 铳削力的计算335.8 夹紧力的计算345.9 定位误差分析34结论35致谢36参考文献371绪论1.1 机床夹具的发展机床夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧,以接受加工的工艺装备。它的主要作用：可靠的保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具可以分为多种类型，其中最有代表性的就是专用夹具、组合夹具。专用夹具为某一工件的某道工序设计制造的夹具。组合夹具采用标准的组合夹具元、部件，组装而成的夹具。论实用性，组合夹具要远大于专用夹具。组合夹具大部分的部件都是采用标准件，跟换容易，成本低效益高。近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，机床夹具提出了如下新的更高的要求：1、可快速，方便地装备新产品投入生产，以降低生产成本，缩短生产准备周期;2、可夹持一组具有相似特征的零件；3、可用于高精密加工精密夹具及固定装置；4、可用于各种现代制造夹具和新技术的装置；5、提高机床夹具的标准化程度。1.2 机床夹具设计的基本要求夹具设计的原则是经济和使用，它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字,其中好用主要的，但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为：1、夹具的构造应与其用途和生产规模相适应，正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。2、保证工件精度。3、保证使用方便，要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输，保证安全第一。4、注意结构工艺性，对加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑，以降低制造成本。2零件分析及毛坯的选择2.1 零件的作用换挡拨叉脚卡在双联齿轮中的轴中，变速操作机构通过换挡拨叉头部的操纵槽带动换挡拨叉与轴一起在变速箱中滑动，换挡拨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。该零件属于特殊形状零件，但复杂程度一般。由于换挡拨叉在工作时表面承受一定的压力，因此，要求有一定的强度和韧度。具体结构详见下图2-1所示：图2-1换挡拨叉零件图2.2 零件分析2.2.1 组成表面1、30、RlKR35组成的圆弧表面及两端面；2、19H8,12H8,5H12圆柱孔所在表面及端面；3、R40、R60、Rl0、R55、R49组成的圆弧表面及两端面；4、尺寸90、IoCn组成的前后左右四端面；5、尺寸19、12、30o±1515.7组成的表面及端面。2.2.2 技术要求1、尺寸19所在上端面，其表面粗糙度公差为6.3um;2、尺寸15.7所在上端面，其表面粗糙度公差为6.3um;3、30。±15,所在斜面，其表面粗糙度公差为6.3um;4、尺寸36所在左右两端面，其表面粗糙度公差为12.5um;5、尺寸IOCn所在左右两端面，其表面粗糙度公差为3.2um;6、19H8圆柱孔，其表面粗糙度公差为1.6um;7、10上端面，其表面粗糙度公差为12.5um;8、12H8圆柱孔，其表面粗糙度公差为3.2Un1；9、尺寸90所在左右两端面，其表面粗糙度公差为6.3um;10、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法获得。11、去尖角毛刺；12、铸造抽模角不大于2。；13、未注明的铸造圆角R(1-3)mm；14、高频淬火硬度HR(50-55)；15、零件的材料为45钢；16、尺寸IOCn所在左右两端面，尺寸90所在左端面。均需进行高频淬火。2.2.3 形位公差1、5H12圆柱孔所在轴线相对于19H8圆柱孔所在轴线的位置度公差为0.05；2、尺寸IOCll所在左端面相对于19H8圆柱孔所在轴线的垂直度公差为0.10；2.3 毛坯的选择2.3.1 选择毛坯的原则1、零件的材料和其力学性能当零件材料为铸铁和青铜时采用铸件；零件材料为钢材时、形状不复杂而力学性能要求较高时采用锻件；力学性能要求不高时采用帮料。2、零件的结构形状和尺寸大型零件一般用自由锻或砂型铸造件，中型零件可用模锻件或特种铸件；阶梯轴零件各个台阶直径相差不大时用帮料，相差较大时用锻件。3、生产类型在大批量生产时应采用较多专用的设备和工具制造毛坯，如金属模机器造型的铸件、模锻或精密锻造的毛坯；在单件小批生产中一般采用通用设备和工具制造毛坯，如自由锻件、木模砂型铸件，也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。4、车间的生产能力应结合车间的生产能力合理的选择毛坯。5、充分注意应用新工艺、新技术、新材料由该零件的工作环境，生产批量及材料等各个方面考虑，选择砂型铸造的方法获得。2.3.2零件毛坯的选择及制造方法通过资料显示能够发现，该45钢材料的铸造性能比较的好，流动性比较的大，同时还拥有良好的加工性能和焊接性能。本次设计的换挡拨叉其材料选择45,具体结构见图2-2毛坯图。图2-2换挡拨叉毛坯图3拟定工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准分粗基准和精基准两种：3.1.1 粗基准的选择在选择粗基准时，考虑的重点是如何保证加工表面有足够的加工余量，以及保证不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合零件图样的设计要求，其选择原则有：1、重要表面余量均匀原则必须首先保证工件重要表面具有较小而均匀的加工余量，应该选择该表面作为粗基准。2、工件表面间相互位置要求原则必须保证工件上不加工表面与加工表面的相互位置要求，应该以不加工表面作为粗基准。3、余量足够原则如果零件上各个表面均需加工，则以加工余量最小的表面作为粗基准。4、定位可靠原则作为粗基准的表面，应该选用比较可靠、平整光洁的表面，以确保定位准确,夹紧可靠。5、不重复使用原则粗基准的定位精度低，在同一尺寸方向上只允许使用一次，不能重复使用，否则定位误差太大。本零件选尺寸36所在的右端面为粗基准。3.1.2 精基准的选择在选择精基准时，考虑的重点是如何减少误差，保证加工精度和安装方便。精基准的选择原则有：1、基准重合原则应该尽可能选用零件的设计基准作为定位基准，以免产生基准不重合误差。2、基准统一原