机械制造技术课程设计换档轴加工工艺及铣右端平槽长45mm夹具设计（全套图纸）

1、上海理工大学课程设计课 题：换档轴加工工艺及铣右端平槽长45mm夹具设计专 题：专 业： 机械制造及自动化学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 摘 要本设计是基于换档轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。换档轴零件的主要加工表面是平面及槽系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后槽的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证槽系加工精度。基准选择以换档轴的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以结合面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：换档轴类零件；工艺；夹具；全套图纸，加153893706ABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing

2、 order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a ro

3、ugh benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine

4、 combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: Angle gear seat parts; fixture;II目 录摘 要IIABSTRACTIII第一章 加工工艺规程设计11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工艺分析11.2 换档轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施21.2.1 孔和平面的加工顺序21.2.2加工方案选择21.3 换档轴加工定位基准的选择31.3.1 粗基准的选择31.3.2 精基准的选择31.4

5、换档轴加工主要工序安排31.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定51.6确定切削用量及基本工时（机动时间）61.7 时间定额计算及生产安排17第2章 铣夹具设计192.1设计要求192.2夹具设计192.2.1 定位基准的选择192.2.2 切削力及夹紧力的计算192.3定位误差的分析222.4夹具设计及操作的简要说明23结 论24参考文献26致谢28V31第一章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是换档轴。换档轴的主要作用是调换各传动挡，保证各轴各挡轴能正常运行，并保证部件与箱体正确安装。因此换档轴零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图1 换档轴1.1.2 零件的工艺分析由换档轴零件图可知。换档轴是一个轴类零件，它的外表面上有2个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：20面的加工；2个平面的加工，其中面有表面粗糙度要求为。（2）以V型槽为主要加工面的加工

6、面。这一组加工表面包括V型槽面的铣削加工粗糙度为。（3）以R5.5槽为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：R5.5槽，粗糙度为。（4）其他倒角圆角的加工1.2 换档轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该换档轴零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于换档轴来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。1.2.1 孔和平面的加工顺序换档轴类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工换档轴上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。换档轴的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。换档轴零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。1.2.2加工方案选择换档

7、轴孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据换档轴零件图所示的换档轴的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将换档轴孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。在大批量生产中，换档轴孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制

8、造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。1.3 换档轴加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入换档轴的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以换档轴的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。1.3.2 精基准的选择从保证换档轴孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证换档轴在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从换档轴零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以

9、满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是换档轴的装配基准，但因为它与换档轴的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.4 换档轴加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。换档轴加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到换档轴加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于换档轴，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程，现将换档轴加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10

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