1、东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计11绪论加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。现行的传统生产管理系统中,生产决策层与车间执行层,计划层、调度层与控制层是独立分开的,信息采集大多只能通过人工录入的方式进行,车间生产信息的反馈周期较长。造成在生产调度与控制过中缺乏必要的现场信息,不能及时根据实际生产情况的变化进行重新调度,更谈不上实时修订生
2、产计划了。并且当实际生产情况无法实现原有生产计划时,传统的生产管理系统也往往不能及时发现这些问题并加以解决,最终导致企业产品的交货期延误。现代制造企业中,ERP已经成为必备的业务和数据平台,无论是APS,还是MES,都需要与ERP系统进行数据交互和信息共享,获得系统自身运行必需的相关数据。当将APS和MES集成时,也必须将ERP系统考虑在内,也就是将ERP、APS、MES三个系统进行集成,这其中不可避免地出现交叉和重叠的现象。因此基于ERP的APS与MES集成系统的框架确定,主要考虑企业的产品、生产模式、计划模式、已有系统与新构建系统的差异等因素。目前,国内外已经有学者提出了APS、MES与E
3、RP集成的框架,但是现有的集成框架结构仍以供应链管理平台为界面,其中APS的应用偏重于供应链计划的管理,主要面向物料复杂、外协外购较多的企业生产环境。针对原材料供应相对简单、稳定的企业,可以把精力放在以车间生产计划与调度管理为重点的系统集成框架。该框架以APS和ERP的闭环系统集成为核心,通过MES系统控制车间生产活动,达到企业内部车间生产计划和调度的优化。成组技术从20世纪50年代提出到如今已经历了近50年的发展和应用。成组技术作为一门综合性的生产技术科学是计算机辅助设计、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助制造CAM和柔性制造系统等方面的技术基础。我国早在20世纪60年代初就在纺织机械、飞机
4、、机床及工程机械等机械制造业中推广应用成组技术,并初见成效。因此,成组技术受到国家有关部、局和工厂企业,研究所及高等院校的重视。目前,正积极开展这一方面的科学研究、人材培训和推广应用等工作。原机械部设计研究院负责组织研制的全国机械零件分类编码系统JLBMI,它将对我国推广应用成组技术起到积极推进作用。我国不少高等工业院校结合教学和科研工作,在成组技术基本理论及其应用方面,如零件分类编码系统、零件分类成组方法和计算机辅助编码、分类、工艺设计、零件设计、生产管理的软件系统等方面都开展了许多研究工作,并取得了不少成果。可以相信,随着应用推广和科研工作的持续开展,成组技术对提高我国机械工业的制造技术和
5、生产管理水平将日益发挥其重要的作用。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计211、课题背景及意义材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高精度夹具的定位孔距精度也随着提高，机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和
6、经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。工业的模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具
7、行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。迅速发展对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。经济夹具的通用性直接影响其经济性。夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强,应用范围广,通用性好,夹具利用率高。德国DEMMELER公司的孔系列组合焊接夹具,仅用品种、规格很少的配套元件即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强,使得夹具的通用性好,元件少而精,配套的费用低,经济实用才有推广应用的价值。随着我国经济的高速发展,社会对
8、机械产品需求多样化的趋势也越来越明显。为此,制造技术的研究者提出了成组技术的科学理论及实践方法,它能从根本上解决生产由于品种多,产量小带来的矛盾。成组技术GTGROUPT2ECHNOLOGY是一门生产技术科学,它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性,并对其进行充分利用。即把相似的问题归类成组,寻求解决这一组问题相对统一的最优方案,以取得所期望的经济效益。成组技术应用与机械加工方面,乃是将多种零件按其工艺的相似性分类成组以形成零件族,把同一零件族中东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计3零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量,从而使小批量生产能获得接近于大批12、基本设计内容及
9、解决的关键问题倒档拨叉在运输车的变速箱中，与操纵机构的其他零件结合，用它拨动滑动齿轮，实现倒车。他是汽车的典型零件，在制定加工工艺时，须考虑到毛坯的选择、定位基准的选择以及典型表面的加工。13、本课题调研情况综述该零件是叉架类零件，形状不规则，尺寸精度，形位精度要求均较高，零件的主要技术要求分析如下（参阅附图1）T1,T2两表面对14H9孔轴线垂直度摆差不大于01MM，主要是保证拨叉面能正确地安装在变速箱的倒档轴上，拨叉利用弹簧，滚珠在轴上进行定位，因此必须保证87070MM。孔及拨叉槽的尺寸精度。T1,T2面与不加工腹板5MM的平均尺寸为05MM，应注意保持有一定的台面。拨叉在操作时轴向移动
10、灵活，T1,T2表面受力均匀。铸件要求不能有砂眼，疏松等缺陷，以保证零件的强度，硬度及刚度，在外力的作用下，不至于发生意外事故。由于零件的壁薄而且刚性较差，在设计夹具时应充分注意到这一点。14H9孔是一个比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中的主要定位基准。因此加工此孔的工序是比较重要的。要在夹具设计中考虑保证达到此孔精度及粗糙度的要求。2杠杆加工工艺规程设计21零件的分析211零件的作用I倒档叉子东风12运输车的变速箱中，与操作机构的其它零件结合，用它拨动滑动齿轮，实现倒车。14H9为配合面有较高精度,槽14H13为滑动拨动的配合表面。T1，T2为与滑动齿轮接触之表面。212零件的工艺分析该
11、零件是叉架类零件，形状不规则，尺寸精度，形位精度要求均较高，零件的主要技术要求分析如下（参阅附图1）1T1,T2两表面对14H9孔轴线垂直度摆差不大于01MM，主要是保证拨叉面能正确地安装在变速箱的倒档轴上，拨叉利用弹簧，滚珠在轴上进行定位，因此必须保证87070MM。孔及拨叉槽的尺寸精度。T1,T2面与不加工腹板5MM的平均尺寸为05MM，应注意保持有一定的台面。拨叉在操作时轴向移动灵活，T1,T2表面受力均匀。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计42铸件要求不能有砂眼，疏松等缺陷，以保证零件的强度，硬度及刚度，在外力的作用下，不至于发生意外事故。3由于零件的壁薄而且刚性较差，在设
12、计夹具时应充分注意到这一点。414H9孔是一个比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中的主要定位基准。因此加工此孔的工序是比较重要的。要在夹具设计中考虑保证达到此孔精度及粗糙度的要求。22工艺规程的设计221确定毛坯的制造形式由于零件的结构比较复杂，又是薄壁件，所以采用金属铸造。工件材料为KTH35010，毛坯尺寸精度要求为IT1112级。222基准的选择根据零件图纸及零件的使用情况分析，知14H9孔，槽宽，叉子面厚，叉子面与腹板的距离等均应正确定位才能保证，故对基准的选择应予以分析。1粗基准的选择按照粗基准的选择原则，为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不价格表面为粗基准，故此处选择5
13、MM厚的腹板右侧为第一毛基准；在加工14H9孔时，为保证孔壁均匀，选择24的外圆表面为第二毛基准。（2）精基准的选择在14H9孔加工以后，各工序则以该孔为定位精基准，从靠近叉脚的24MM端面为轴向尺寸的定位精基准，这样就满足了基准重合的原则和互为基准的原则。在加工某些表面时，可能会出现基准不重合，这时需要进行尺寸链的换算。223拟定工艺路线（1）拟定工艺路线为保证达到零件的几何形状，尺寸精度，位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为成批生产，所以采用通过机床配以专用的工，夹，量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本降低。工艺路线方案一工艺路线方案二精铸
14、，退火精铸，退火工序工序1钻孔，刮端面。1铣两端面2拉孔。2钻，扩，倒角，铰14H9东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计53车端面。3倒角。4粗铣脚面。4,粗铣脚面。5铣开挡。5铣开档。6铣槽。6铣槽。7钻孔。7钻孔。8精铣脚面。8精铣脚面。（2）两个工艺方案的比较和分析两个工艺方案中除去前三道工序不同外，后面的工序都相同，而前3道工序是为了获得精基准。方案一是用车削的方法，在车端面的同时将孔一并完成，这样能很好地保证孔一并完成，这样你能很好地保证孔与端面的垂直度；方案二是先铣两个端面，然后再钻床上加工出孔，因为两个端面一次铣出，可以有较好的平行度，然后用端面定位，用滑柱钻模板直接压
15、紧，也能得到较好的孔与端面的垂直度。后面的工序均以孔及端面定位，故基准是重合的，两方案中这点是相同的。另外，选择方案时还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工，夹，量具等。本次手机选择工艺路线方案已。根据工序方案一制定出详细的工序划分如下所示毛坯为精铸件，清洁后，退火处理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛坯车间调整拨叉爪变形，铣去浇冒口，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。工序（1）铣两侧端面。（2）钻扩绞14H9的孔、（3）车端面，倒角。（4）车端面，倒角。（5）整形。（6）粗铣脚面。（7）铣开档。（8）铣槽。（9）铣面。（10）钻87MM孔。（11）去毛刺。（
16、12）精铣脚面。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计6（13）倒角，去毛刺。（14）检验。根据此工序卡的安排，编出机械加工工艺卡及工序卡。224机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1毛坯尺寸的确定，画毛坯图。I倒档拨叉是东风12农用运输车变速箱中的一个零件，其材料为KTH35010由于产品的形状复杂，生产纲领是成批生产，所以毛坯选用金属型铸造。毛坯铸出后应进行退货处理，以消除铸件在铸造过程中的内应力。由文献【1】表236，该种铸件的尺寸公差等级CT为79级，加工余量等级MA为F级。故取CT为9级，MA为F级。由文献【1】表235可用查表法确定各表面的总余量，但由于用查表法所确定的总
17、余量与生产实际情况有些差距，故还应根据工厂具体情况进行适当的调整。由文献【1】表239可查出铸件主要尺寸的公差，现将调整后的主要毛坯尺寸及公差，如下表所示。主要毛坯尺寸及公差由此，即可绘制出零件的毛坯图。225编制工艺过程卡226编制工序卡227分析工艺过程主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT24MM两端面463352214H13槽面14221016两脚面6221015叉脚开挡4033342东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计7工序1铣端面（1）粗铣、精铣25孔下平面加工条件工件材料KTH35010，B200MPA机床62W卧式机床刀具高速
18、钢镶齿套式面铣刀刀具高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）15YT，100DMM，齿数12。精铣该平面的单边余量Z01MM铣削深度PA01PAMM每齿进给量FA取008/FAMMZ铣削速度V取032/VMS机床主轴转速N100010000326061/MIN314100VNRD取75/MINNR实际铣削速度V3141007504/1000100060DNVMS进给量FV，由（式13）有0151275/60225/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF225/135/MINMFFVMMSMM工序2钻孔加工条件工件材料KTH35010，B200MPA机床Z535立式钻床刀具钻孔标准高速钢麻花钻，磨出双锥和
19、修磨横刃；扩孔标准高速钢扩孔钻；铰孔标准高速铰刀该孔先由高速钢钻头钻出底孔后，再由圆孔拉刀拉出。由文献【1】表2352得拉孔时的余量为05MM，故钻孔余量为Z钻1405/2MM675MM。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计8钻孔工序尺寸及公差为135012/0铰孔工序尺寸及公差为14H9（0043/0）由文献【1】表2438，取钻孔的进给量为F04MM/R；又由文献【1】表2441，用插入法求得钻孔时的切削速度V04675M/S2805M/MIN。由此算出转速为N1000V/D10002805/1356614R/MIN按车床的实际转速取N720R/MIN，则实际切削速度为VDN/1
20、000135720/1000305M/MIN由文献【1】表2469得F981433D0F08KFM9810021D2/0F08KM因为加工可锻铸铁时KFKM，由文献【1】表2447，可查得KF092，故F9814331350408092N2535NM981002113520408092NM166NM它们均小于机床所能提供的进给力和扭转力矩，故机床刚度足够。工序6粗铣脚面工件材料KTH35010，金属模铸造加工要求粗铣脚面。机床62W卧式铣床刀具高速钢镶齿式面铣刀计算切削工时脚面由粗铣、精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀（高速钢），铣刀规格为120812由文献【1】表2359,查得精加工余量为
21、1MM，由于两脚面较小，根据实际情况将其调整为035MM，故其粗加工余量为（275035）MM24MM。由文献【1】表2473，取粗铣的每齿进给量为02MM/Z，取精铣的每转进给量为05MM/R,粗铣走刀一次AP24MM，精铣走刀一次AP035MM。由文献【1】表3174，取粗、精铣的主轴转速分别为150R/MIN和300R/MIN。又由东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计9前面选定的刀具直接120MM,故相应的切削速度分别为V粗DN/1000120150/1000M/MIN565M/MINV精DN/1000120300/1000M/MIN113M/MIN校核机床功率（只须校核粗加工
22、即可）由文献【1】表2496，得切削功率PM为PM924105D0014/0A086/EA076/FAPZNKPM取Z16,N150/6025R/S,AE18MM,AF02MM/Z,AP24MM,而KPMKVKFZ由文献【1】表2494可知KV1，KFZ1,故KPM1,所以PM92410（5）12001418（086）02（072）2416251KW065KW。其所消耗功率远小于机床效率，所以可用。工序8铣槽工件材料KTH35010，金属模铸造加工要求铣槽机床62W卧式铣床刀具高速钢镶齿式面铣刀14H13的槽面可用变速刚三面刃铣刀加工，由前定余量2MM故可一次铣出，铣刀规格为12514H13。
23、由文献【1】表2473，取每齿进给量为015MM/Z，AP2MM；由文献【1】表3174，取主轴转速为190R/MM，则相应的切削速度为VDN/1000125190/1000M/MIN746M/MIN铣削的辅助时间2041FT工序7铣开挡工件材料KTH35010，金属模铸造加工要求铣开挡东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计10刀具高速钢镶齿式面铣刀开挡面余量为3MM，也可以用高速钢三面刃铣刀一次铣出，铣刀规格为12012由文献表【1】2473，取每齿进给量为015MM/Z，AP3MM；由文献【1】表3174，取主轴转速为190R/MM，则相应的切削速度为VDN/1000120190/
24、1000M/MIN716M/MIN工序11精铣脚面工件材料KTH35010，金属模铸造加工要求精铣脚面机床62W卧式铣床刀具高速钢镶齿式面铣刀由文献【1】表2438，取进给量F03MM/R,由文献【1】表2441,用插入法求得钻87MM孔的切削速度为V0457M/S2742M/MIN由此计算出转速为N1000V/D10002742/87R/MIN1003R/M按机床实际转速取N1000R/MIN，则实际切削速度为VDN/1000871000/1000M/MIN2733M/MIN24MM两端面的加工两端面的加工由车削来完成，工序余量为3MM。由文献【1】表243可得AP3MM,F04MM/R,由
25、文献【1】表3118可得N750R/MIN则相应的切削速度为VDN/100024750/1000M/MIN565M/MIN228时间定额计算工序1铣端面（1）粗铣、精铣25孔下平面加工条件工件材料KTH35010，B200MPA机床62W卧式机床东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计11刀具高速钢镶齿套式面铣刀粗铣的切削工时被切削层长度L由毛坯尺寸可知90LMM，刀具切入长度1L2210513LDDA220510010040137MM刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1机动时间1JT1219072034MIN288JMLLLTF可查得铣削的辅助时间1041FT精铣的切削工时被切削层
26、长度L由毛坯尺寸可知90LMM刀具切入长度1L精铣时1100LDMM刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1机动时间2JT122901002142MIN135JMLLLTF可查得铣削的辅助时间2041FT工序2钻孔加工条件工件材料KTH35010，B200MPA机床Z535立式钻床刀具钻孔标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔标准高速钢扩孔钻；铰孔标准高速铰刀钻孔工时切入3MM、切出1MM，进给量043/FMMR，机床主轴转速195/MINNR，铰孔025DMM，16/FMMR，100/MINNR，78/MINVM1T（3031）/043195041MIN可查得钻削的辅助时间1177FT扩
27、孔工时切入3MM、切出1MM，进给量057/FMMR，机床主轴转速275/MINNR东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计122T（3031）/057275022MIN可查得钻削的辅助时间2177FT铰孔工时切入3MM、切出1MM，进给量16/FMMR，机床主轴转速100/MINNR3T（3031）/16100021MIN可查得钻削的辅助时间3177FT工序6粗铣脚面工件材料KTH35010，金属模铸造加工要求粗铣脚面。机床62W卧式铣床刀具高速钢镶齿式面铣刀计算切削工时粗铣脚面进给量F3MM/Z，切削速度0442M/S，切削深度19MM，走刀长度是249MM。机床主轴转速为375Z/
28、MIN。切削工时1T249/3753221MIN。铣削的辅助时间2041FT工序7铣开挡工件材料KTH35010，金属模铸造加工要求铣开挡刀具高速钢镶齿式面铣刀计算切削工时铣开挡进给量F3MM/Z，切削速度0442M/S，切削深度19MM，走刀长度是249MM。机床主轴转速为375Z/MIN。切削工时1T249/3753221MIN。铣削的辅助时间1041FT精铣开挡进给量F3MM/Z，切削速度0442M/S，切削深度01MM，走刀长度是249MM。机床主轴转速为东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计13375Z/MIN。切削工时2T249/3753221MIN铣削的辅助时间2041F
29、T工序8铣槽工件材料KTH35010，金属模铸造加工要求铣槽机床62W卧式铣床刀具高速钢镶齿式面铣刀计算切削工时粗铣宽度为30MM的下平台进给量F3MM/Z，切削速度0442M/S，切削深度19MM，走刀长度是249MM。机床主轴转速为375Z/MIN。切削工时1T249/3753221MIN。铣削的辅助时间1041FT精铣槽进给量F3MM/Z，切削速度0442M/S，切削深度01MM，走刀长度是249MM。机床主轴转速为375Z/MIN。切削工时2T249/3753221MIN铣削的辅助时间2041FT工序11精铣脚面工件材料KTH35010，金属模铸造加工要求精铣脚面机床62W卧式铣床刀具
30、高速钢镶齿式面铣刀计算切削工时精铣脚面进给量F3MM/Z，切削速度0442M/S，切削深度19MM，走刀长度是249MM。机床主轴转速为375Z/MIN。切削工时1T249/3753221MIN。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计14工序11钻87MM（1）机动时间由文献【1】表257得钻孔的计算公式为TLL1L2/FN式中L1D/2COTKY12,L214,钻盲孔时，L20，L46，L20，F03，N1000，L187/2COT118/21567所以带入上述公式可以得出T01773MINTB2T20177303552辅助时间由文献1表2541确定开停车0015MIN升降钻杆001
31、5MIN主轴运转002MIN清除铁屑004MIN卡尺测量0014MIN装卸工件时间由文献1表2542确定取1MIN所以辅助时间TA00150015002004011MIN119MIN3作业时间TBTBTA0355119MIN1545MIN4常量工作场地时间TS由参考文献5,取A3则TSTB15453004635MIN5休息与生理需要时间TR由参考文献5，取3，则TRTB15453004635MIN（6）准备与终结时间TE由文献1表2544，取部分时间为简单件26MIN东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计15速度定位03MIN使用钻模6MIN由设计给定10000件，则TE/N（2603
32、6）/10000000323MIN（7）单件时间TPTBTATSTR0355119004635004635000323MIN1677MIN8单件计算时间TETPTE/N1677000323MIN165MIN23小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。3专用夹具的设计东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计16为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工杠杆零件时，需要设计专用夹
33、具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺孔87夹具、铣开档、洗脚面夹具各一套。其中加工工艺孔的夹具将用于组合钻床，刀具为麻花钻对工件上的工艺孔进行加工。铣开挡、脚面将用于组合铣床，刀具为三面铣刀12012对拨叉的开挡和脚面进行加工。31加工工艺孔87夹具设计本夹具主要用来加工87孔，由加工本道工序的工序见图可知对孔有粗糙度要求RA25M，孔的深度为4610。本道工序主要进行孔加工，因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。311定位基准的选择由零件图可知87孔轴线与工件轴线有50夹角，从定位和加紧的角度来看，14H9的孔已经加工好，本
34、工序中定位基准是工件轴线，设计基准也是工件轴线，定位基准与设计基准重合，保证加工孔的基准。312定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位原件的设计主要是对固定14H9和40开挡的圆柱销和削边销进行设计。根据参考文献1114H9的圆柱销的结构尺寸参数如图所示。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计1714H9定位心轴根据参考文献11削边销的结构如图所示。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计18开挡削边销313定位误差分析工件以一面两孔在夹具的一面两销上定位由于14H9与圆柱销存在最大间隙X1MAX开挡与削边销存在最大
35、间隙X2MAX。故本道工序的定位误差受这两个因素影响。Y1（DMAXDMIN）（1404314023）001MMY2（DMAXDMIN）（4004340023）001MMY12002MM可见这种方案是可行的。314夹紧力计算本夹具是在车床上使用的，用于定位螺钉的不但起到定位用，还用于夹紧，为了保证工件在加工工程中不产生振动，必须对六角螺母和螺母螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式FJFSL/D0TG1/2RTG2（式32）FJ沿螺旋轴线作用的夹紧力FS作用在六角螺母L作用力的力臂MMD0螺纹中径MM螺纹升角1螺纹副的当量摩擦2螺杆或螺母端部与工件或压块的摩擦角R螺杆或螺母端部与工件或压块的当量摩擦
36、半径根据参考文献6其回归方程为FJKTTS其中FJ螺栓夹紧力N；KT力矩系数CM1东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计19TS作用在螺母上的力矩NCM；FJ5200010000N315钻套、衬套设计工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求工艺孔87MM分钻、扩、铰三个工步完成加工。钻、扩、铰，加工刀具分别为钻孔87MM标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。根据参考文献12夹具钻套的结构如图所示。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计20根据参考文献12夹具衬套的结构如图所示。东风12运输车变速箱
37、齿轮拨叉加工工艺及夹具设计21衬套32粗铣脚面夹具设计本夹具用来主要用来加工拨叉脚面，由本夹具的工序简图可知，加工拨叉脚面的时，开挡有次漕渡要求RA63M，脚面尺寸为6012024。本道工序主要进行铣削加工，因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。321定位基准的选择由零件图可知开挡轴线就是工件轴线，从定位和加紧的角度来看，工件是金属模铸造，具有较高精度，本工序中定位基准是左侧边，设计基准也是工件轴线，定位基准与设计基准不重合，需重新计算工件垂直度。322定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面
38、两销。因此进行定位元件的设计主要是对固定挡销和带大端面的短圆柱销进行设计。根据参考文献1114H9的圆柱销的结构尺寸参数如图所示。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计2214H9的圆柱销根据参考文献11固定挡销的结构如图所示。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计23固定挡销323夹具体槽形设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台U形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据参考文献11定向键的结构如图所示。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计24根据参考文献11夹具U型槽的结
39、构如图所示。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计25主要结构尺寸参数如下表所示。表U型槽的结构尺寸螺栓直径DD1DL12143020根据参考文献11夹紧结构如图所示。夹紧装置采用移动的A型压板来夹紧工件，采用的移动压板的好处就是加工完成后，可以将压板松开，然后退后一定距离把工件取出。移动压板的结构如图311所示。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计26A型压板主要结构尺寸参数如表37所示。表37移动压板结构尺寸LBBL1LKHH1HM973011364081641512整个夹具的结构夹具装配图所示。324夹紧力计算本夹具是在车床上使用的，用于定位螺钉的不但起到定位用，还用于
40、夹紧，为了保证工件在加工工程中不产生振动，必须对六角螺母和螺母螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式FJFSL/D0TG1/2RTG2（式32）FJ沿螺旋轴线作用的夹紧力FS作用在六角螺母L作用力的力臂MMD0螺纹中径MM螺纹升角1螺纹副的当量摩擦2螺杆或螺母端部与工件或压块的摩擦角东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计27R螺杆或螺母端部与工件或压块的当量摩擦半径根据参考文献6其回归方程为FJKTTS其中FJ螺栓夹紧力N；KT力矩系数CM1TS作用在螺母上的力矩NCM；FJ5200010000N325夹具精度分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之
41、间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。由工序简图可知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面为主要定位基面，故定位误差DW很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保证工艺孔尺寸0023025MM及表面粗糙度16ARM。本道工序最后采用铰加工，选用标准高速铰刀，直径为0023025MM，并采用钻套，铰刀导套孔径为0039002125DMM，外径为0023001230DMM同轴度公差为0005MM。固定衬套采用孔径为0034001630MM，同轴度公差为0005MM。该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。即
42、要求（1）各孔的实际轮廓受最大实体实效边界的控制即受直径为01249MM的理想圆柱面的控制。（2）各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸25MM。（3）当各孔的实东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计28际轮廓偏离其最大实体状态，即其直径偏离最大实体尺寸25MM时可将偏离量补偿给位置度公差。（4）如各孔的实际轮廓处于最小实体状态即其实际直径为25023MM时，相对于最大实体尺寸25MM的偏离量为0023MM，此时轴线的位置度误差可达到其最大值0100230123MM。即孔的位置度公差最小值为01MM。工艺孔的尺寸250023MM，由选用的铰刀尺寸0015000825MM满足。工艺孔
43、的表面粗糙度16ARM，由本工序所选用的加工工步钻、扩、铰满足。影响两工艺孔位置度的因素有（如下图所示）（1）钻模板上两个装衬套孔的尺寸公差0005MM1（2）两衬套的同轴度公差0005MM2（3）衬套与钻套配合的最大间隙325034250120022MM（4）钻套的同轴度公差0005MM4（5）钻套与铰刀配合的最大间隙525039250080031MM220039007801WDMMMM所以能满足加工要求。33夹具设计及操作的简要说明本两套夹具用于在立式钻床上加工拨叉87孔和用卧式铣床加工开挡，以工件轴线为设计基准，以工件左侧边为定位基准，在圆柱销，削边销和固定销下定位。采用螺栓夹紧。34小
44、结对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计294展望本次设计中遇到很多问题，但在老师的知道和自己的钻研下大部分都得以解决，夹具的使用在工业生产中占有很重要的地位，能有效的缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低生产成本。同时还能更好的保证工件的加工精度，降低操作人员的技术要求，降低劳动强度并更好的保证了安全生产。本设计研究过程中仍然存在不足之处，还待于进一步
45、深入，具体如下（1）对夹具的分析比较清楚，家具设计新颖能进行大规模发展。（2）零件之间配合比较明了，增加导向元件和分度装置易于加工。（3）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理（4）在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。此次的毕业设计我收获很大，独立完成所有的设计需要注意很多细节，也让我体会到了机械专业的严谨和细致，通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次夹具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了夹具设计等课程所学的内容，掌握夹具设计的方法和步骤，掌握输出轴夹具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，
46、怎样确定工艺方案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。在这次设计过程中，体现出自己单独设计夹具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此感谢我们的老师，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。东风12运输车变速箱齿轮拨叉加工工艺及夹具设计30参考文献1周永强高等学校毕业设计指导M北京中国建材工业出版社，20022薛源顺机床夹具设计第二版M机
47、械工业出版社，200313余光国，马俊，张兴发机床夹具设计M重庆重庆大学出版社，19954李庆寿机械制造工艺装备设计适用手册M银州宁夏人民出版社，19915廖念钊莫雨松，李硕根，互换性与技术测量M中国计量出版社，20009196乐兑谦金属切削刀具J机械工业出版社，2005417。7陈国甫车床夹具J机械工人冷加工，2000,128李荣旭陈永华,崔付军圆柱面上螺纹孔车床夹具J机械工人冷加工，2005,029王旭华,刘德仿知识驱动的夹具CAD系统J盐城工学院学报，2001,0410李双跃,殷国富,刘兴伟基于特征工艺设计的夹具设计系统研究J机械,2000,0611董玉明,杨洪玉夹具设计中常见的问题J机
48、械工人冷加工，2005,0112张伟杰机械传动零件CAD系统D太原理工大学，200313张高兴普通车床常见故障的分析与排除J科技情报开发与经济，2006,1414吴正华专用夹具原理及结构J机械工人冷加工，2006,0315龙素丽,杜洪香夹具设计和使用过程中的基准位移误差计算J潍坊学院学报,2006,0416申晓龙,陈根余夹具设计中定位误差的微分计算J工具技术，2006,1117时彦余,解玉钦,王德峰专用快速车夹具J机械工人冷加工，2003,05）18周益军，王家珂机械加工工艺编制及专用夹具设计高等教育出版社，2003,05）19朱耀祥，浦林祥现代夹具设计手册机械工业出版社。20闻梆椿机械设计手册机械工人出版社21董彬延长挤压造粒机环模使用寿命的研究J磷肥与复肥,2001,1545522无锡轻工业学院，天津轻工业学院编著食品工厂机械与设备M北京轻工业出版社，198123温诗铸，黄平著摩擦学原理M清华大学出版社，200224张淑娟等立式半夏去皮机的设计与研究农机与食品机械J1997年第2期25王景彬等试论国内外果蔬脱皮方法与设备农牧与食品机械J，1991226吴庆章马铃薯食品加工技术农牧与食品机械J，1986327FAGKUGELFISCHERAG著滚动轴承安装设计M北京机械工业出版社，
