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第 1页共14页序言机械制造工艺学课程设计是在大学全部基础课,技术基础课以及大部分专业课完成以后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学四年的的学习中占有重要地位.就我个人而言,希望能通过这次课程设计对自己即将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题,解决问题的能力.由于能力有限,设计尚有诸多不足之处,恳请各位老师多多指教.二.零件的分析(一)零件的作用题目所给定的零件是解放汽车第四速及第五速变速叉,它位于变速箱中,主要重用是拨动变速箱中的齿轮,使汽车达到变速的目的.(二)零件的工艺分析此变速叉共有两组加工表面,它们之间有一定的位置要求,现分述如下:1.以Φ19 045 . 0 0+mm孔为中心的加工表面.这组加工表面包括:Φ19 045 . 0 0+mm孔及其倒角,孔上端尺寸为16 24 . 0 0+mm的槽,槽的外侧厚度为10.8mm的两个侧面,Φ19 045 . 0 0+mm孔的上端距其中心12mm的两个端面,还有孔下端M10的螺纹孔.2.以Φ82.2 1 0+mm孔为中心的加工表面.第 2页共14页这组加工表面包括:Φ82.2 1 0+mm的孔及其倒角,Φ82.2 1 0+mm的孔的侧面,距M10螺纹孔中心线63.7mm.这两组加工表面有着一定的位置要求,主要是:Φ82.2 1 0+mm孔与其外端面垂直度公差为0.1mm.由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助专用夹具加工另一组表面,并保证他们之间的位置精度要求.三．工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为20钢,零件经常拨动齿轮承受变载荷和冲击性载荷,因此应选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠.因为为大批量生产,且零件的轮廓尺寸不大,故采用模锻成型.这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的.(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,它对零件的生产是非常重要的.1.粗基准的选择现选取Φ19 045 . 0 0+mm孔的外轮廓不加工面作为粗基准,利用一组共两个V形块夹持外轮廓做为主要定位面,以消除自由度.2.精基准的选择主要考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复.第 3页共14页(三)制订工艺路线制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证.爱生产纲领已确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能性机床以及专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率.除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降低.工艺路线工序Ⅰ粗铣16 24 . 0 0+mm槽,以Φ19 045 . 0 0+mm孔定位.工序Ⅱ粗铣16 24 . 0 0+mm槽的两侧面,以Φ19 045 . 0 0+mm孔定位.工序Ⅲ粗铣距Φ19 045 . 0 0+mm中心12mm的两个端面,以Φ19 045 . 0 0+mm孔及16 24 . 0 0+mm槽底为基准.工序Ⅳ16 24 . 0 0+mm槽两端1.5*450倒角.工序Ⅴ钻铰Φ19 045 . 0 0+mm孔并倒角.工序Ⅵ钻距槽(16 24 . 0 0+mm)12mm底面M10螺纹孔并倒角.工序Ⅶ攻螺纹M10.工序Ⅷ粗铣Φ82.2 1 0+mm孔的两端面.工序Ⅸ粗镗Φ81.7 1 0+mm孔.工序Ⅹ精镗Φ82.2 1 0+mm孔.工序ⅪΦ82.2 1 0+mm孔1*450倒角工序Ⅻ精铣Φ82.2 1 0+mm孔的两端面.工序ⅩⅢ终检.上述方案主要是以Φ19 045 . 0 0+mm孔位基准,来加工16 24 . 0 0+mm槽,M10第 4页共14页螺纹,槽的两侧面,这样可以修正由于基准不重合造成的加工误差,同时也照顾了加工路线方便的特点,因此最终确定如下:工序Ⅰ粗铣16 24 . 0 0+mm槽,以Φ19 045 . 0 0+mm孔的外轮廓为粗基准定位,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序Ⅱ粗铣16 24 . 0 0+mm槽的两侧面,以Φ19 045 . 0 0+mm孔的外轮廓以及距槽底32mm的面为基准,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序Ⅲ粗铣Φ19 045 . 0 0+mm孔上端两端面,以Φ19 045 . 0 0+mm孔定位,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序Ⅳ16 24 . 0 0+mm槽1.5*450倒角,选用C620-1车床及专用夹具.工序Ⅴ钻铰Φ19 045 . 0 0+mm孔并倒角.以Φ19 045 . 0 0+mm孔及端面定位,选用Z5125立式钻床及专用夹具.工序Ⅵ钻距槽(16 24 . 0 0+mm)12mm底面M10螺纹孔并倒角.以Φ19 045 . 0 0+mm孔及16 24 . 0 0+mm槽底定位,选用Z5125立式钻床及专用夹具.工序Ⅶ攻螺纹M10.工序Ⅷ粗铣Φ82.2 1 0+mm孔的两端面.以Φ19 045 . 0 0+mm孔定位,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序Ⅸ粗镗Φ81.7 1 0+mm孔.以Φ19 045 . 0 0+mm孔及距中心线63.7mm的面为基准,选用T740双面卧式金刚镗床及专用夹具.工序Ⅹ精镗Φ82.2 1 0+mm孔..以Φ19 045 . 0 0+mm孔及距中心线63.7mm的面为基准,选用T740双面卧式金刚镗床及专用夹具.第 5页共14页工序ⅪΦ82.2 1 0+mm孔1*450倒角.选用C620-1型车床及专用夹具.工序Ⅻ精铣Φ82.2 1 0+mm孔的两端面.以Φ19 045 . 0 0+mm孔定位,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序ⅩⅢ终检.(四)机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确定.“变速叉”零件材料为20钢,毛坯重量约1.5Kg,生产类型为大批量生产,采用锻锤上合模锻毛坯.根据上述资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1.16 24 . 0 0+mm槽参照机械加工工艺手册表3.1-56,因为其公差等级太低,可直接铣.2.槽的侧面参照机械加工工艺手册表3.1-56,其加工余量Z=2mm.3.Φ19 045 . 0 0+mm孔的两个上端面参照机械加工工艺手册表3.1-56,其加工余量Z=2mm.4.Φ82.2 1 0+mm孔的两侧面,铣削公差-0.22mm.参照机械加工工艺手册表3.1-56,其加工余量Z=2mm.精铣余量:单边0.7mm(见工艺设计手册表8-31),铣削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,锻件偏差 3 . 1 5 . 0+-mm。由于设计规定的零件为大批量生产,应该采用调整法加工.因此在计算最大,最小加工余量时,应按调整法加工方式予以确定.第 6页共14页5.Φ19 045 . 0 0+mm孔参照机械加工工艺手册,其加工余量2Z=2mm.钻孔Φ18.5 045 . 0 0+mm,铰孔Φ19 045 . 0 0+mm.6.Φ82.2 1 0+mm孔参照机械加工工艺手册,其加工余量2Z=2.5mm.粗镗Φ81.7 1 0+mm,精镗Φ82.2 1 0+mm.厚度为8mm的两端面尺寸加工余量和工序间余量.毛坯名义尺寸:8+2*2=12mm毛坯最大尺寸:12+1.3*2=14.6mm毛坯最小尺寸:12-0.5*2=11mm粗铣后最大尺寸:8+0.7*2=9.4mm粗铣后最小尺寸:9.4-2*0.22=8.96mm精铣尺寸与零件尺寸相符,即8 2 . 0 3 . 0+-mm.(五)确定切削用量及基本工时工序Ⅰ粗铣16 24 . 0 0+mm槽,保证尺寸16 24 . 0 0+mm.fz=0.06mm/齿切削速度:参考有关手册,V=22.8m/min.第 7页共14页采用W18Cr4V立铣刀,dw=16mm,Z=3,则:ns= dw vp 1000 = 16 * 14 . 3 8 . 22 * 1000 =454r/minfm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min 12 22 lllmm++= 12 22 0.29min 75.6 m m lll t f++===工序Ⅱ粗铣16 24 . 0 0+mm槽两侧面。 0.12/ z fmm=齿切削速度：参考有关手册，V=27m/min。采用高速钢三面刃圆盘铣刀， 80 w dmm=，Z=10。 10001000*27 107.5/min 3.14*80 s w v nr dp=== 0.12*10*90108/min mzw ffznmm=== 12 60 lllmm++= 12 60 0.56min 108 m m lll t f++===工序Ⅲ粗铣Φ19 045 . 0 0+mm孔上端两端面。 0.12/ z fmm=齿切削速度：参考有关手册，确定V=27m/min。采用高速钢三面刃圆盘铣刀， 80 w dmm=，Z=10。 10001000*27 108/min 3.14*80 s w v nr dp=== 0.12*10*90108/min mzw ffznmm=== 12 12 lllmm++=第 8页共14页 12 12 0.11min 108 m m lll t f++===工序Ⅳ16 24 . 0 0+mm槽1.5*450倒角,选用卧式车床C620-1, 0.08/ z fmmr=当采用高速钢车刀时,切削速度:V=16mm/min. 10001000*27 318/min 163.14*16 s v nrp=== 1 12 0.20min 108 m wm ll t nf+===工序Ⅴ钻铰Φ19 045 . 0 0+mm孔,并倒角1*450两端.1.钻孔Φ18.5 045 . 0 0+mm 0.35~0.430.35/ z fmmr== 18.5 w dmm=,V=17m/min.采用高速钢钻头, 10001000*17 285/min 163.14*18.5 s v nrp=== 12 40 lllmm++= 12 40 0.41min 285*0.35 m wm lll t nf++===2.铰孔Φ19 045 . 0 0+mm. 0.7/ z fmmr=采用高速钢绞刀,V=14.7m/min. 10001000*14.7 246/min 193.14*19 s v nrp===第 9页共14页 12 45 0.28min 250*0.7 m wm lll t nf++===3.Φ19 045 . 0 0+mm孔倒角1*450两端.采用900锪钻,为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与铰孔相同. 246/min s nr=工序Ⅵ钻M10螺纹孔并倒角1200 0.1/ z fmmr=采用麻花钻,V=20m/min. 10001000*20 637/min 10*3.14 s v nr dp=== 12 15 0.24min 637*0.1 m wm lll t nf++===工序Ⅶ攻螺纹M10.V=6m/min 10001000*20 238/min 10*3.14 s v nr dp=== 12 16 0.24min 195*1 m wm lll t nf++===工序Ⅷ粗铣Φ82.2 1 0+mm孔端面. 0.2/ z fmmr=采用高速钢圆柱铣刀, 100 w dmm=,Z=10,V=20m/min 10001000*20 63.7/min 100*3.14 s v nr dp===第 10页共14页 6060 0.75min 0.2*65*100 m zww t fnd===工序Ⅸ粗镗Φ81.7 1 0+mm孔 1.0/ z fmmr=采用双刃镗刀,V=40m/min. 10001000*40 156/min 81.7*3.14 s v nr dp=== 0.96min m t=工序Ⅹ精镗Φ82.2 1 0+mm孔. 0.6/ z fmmr=V=