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機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書
第四速及第五速變速叉
（CA10B) 831011的工藝及夾具設(shè)計
班級：
學(xué)號：
姓名：
指導(dǎo)教師：
目錄
一.序言
二.零件的分析
(一) 零件的作用
(二) 零件的工藝分析
三.工藝規(guī)程設(shè)計
(三) 確定毛坯的制造形式
(四) 基面的選擇
(五) 制訂工藝路線
(六) 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定
(七) 確定切削用量及基本工時
四.參考文獻
序言
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在大學(xué)全部基礎(chǔ)課,技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課完成以后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們大學(xué)四年的的學(xué)習中占有重要地位.
就我個人而言,希望能通過這次課程設(shè)計對自己即將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力.
由于能力有限,設(shè)計尚有諸多不足之處,懇請各位老師多多指教.
二.零件的分析
(一) 零件的作用
題目所給定的零件是解放汽車第四速及第五速變速叉,它位于變速箱中,主要重用是撥動變速箱中的齒輪,使汽車達到變速的目的.
(二) 零件的工藝分析
此變速叉共有兩組加工表面,它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分述如下:
1.以Φ19mm孔為中心的加工表面.
這組加工表面包括:Φ19mm孔及其倒角,孔上端尺寸為16mm的槽,槽的外側(cè)厚度為10.8mm的兩個側(cè)面, Φ19mm孔的上端距其中心12mm的兩個端面,還有孔下端M10的螺紋孔.
2.以Φ82.2mm孔為中心的加工表面.
這組加工表面包括: Φ82.2mm的孔及其倒角, Φ82.2mm的孔的側(cè)面,距M10螺紋孔中心線63.7mm.這兩組加工表面有著一定的位置要求,主要是:Φ82.2mm孔與其外端面垂直度公差為0.1mm.
由以上分析可知,對于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助專用夾具加工另一組表面,并保證他們之間的位置精度要求.
三． 工藝規(guī)程設(shè)計
(一) 確定毛坯的制造形式
零件材料為20鋼,零件經(jīng)常撥動齒輪承受變載荷和沖擊性載荷,因此應(yīng)選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠.因為為大批量生產(chǎn),且零件的輪廓尺寸不大,故采用模鍛成型.這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也是應(yīng)該的.
(二) 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一,它對零件的生產(chǎn)是非常重要的.
1.粗基準的選擇
現(xiàn)選取Φ19mm孔的外輪廓不加工面作為粗基準,利用一組共兩個V形塊夾持外輪廓做為主要定位面,以消除自由度.
2.精基準的選擇
主要考慮基準重合的問題,當設(shè)計基準與工序基準不重合時,應(yīng)該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復(fù).
(三) 制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證.愛生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床以及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率.除此之外,還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量降低.
工藝路線
工序Ⅰ 粗銑16mm槽,以Φ19mm孔定位.
工序Ⅱ 粗銑16mm槽的兩側(cè)面,以Φ19mm孔定位.
工序Ⅲ 粗銑距Φ19mm中心12mm的兩個端面,以Φ19mm孔及16mm槽底為基準.
工序Ⅳ 16mm槽兩端1.5*450倒角.
工序Ⅴ 鉆鉸Φ19mm孔并倒角.
工序Ⅵ 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角.
工序Ⅶ 攻螺紋M10.
工序Ⅷ 粗銑Φ82.2mm孔的兩端面.
工序Ⅸ 粗鏜Φ81.7mm孔.
工序Ⅹ 精鏜Φ82.2mm孔.
工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角
工序Ⅻ 精銑Φ82.2mm孔的兩端面.
工序ⅩⅢ 終檢.
上述方案主要是以Φ19mm孔位基準,來加工16mm槽,M10螺紋,槽的兩側(cè)面,這樣可以修正由于基準不重合造成的加工誤差,同時也照顧了加工路線方便的特點,因此最終確定如下:
工序Ⅰ 粗銑16mm槽,以Φ19mm孔的外輪廓為粗基準定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.
工序Ⅱ 粗銑16mm槽的兩側(cè)面,以Φ19mm孔的外輪廓以及距槽底32mm的面為基準,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.
工序Ⅲ 粗銑Φ19mm孔上端兩端面,以Φ19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.
工序Ⅳ 16mm槽1.5*450倒角,選用C620-1車床及專用夾具.
工序Ⅴ 鉆鉸Φ19mm孔并倒角.以Φ19mm孔及端面定位,選用Z5125立式鉆床及專用夾具.
工序Ⅵ 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角.以Φ19mm孔及16mm槽底定位,選用Z5125立式鉆床及專用夾具.
工序Ⅶ 攻螺紋M10.
工序Ⅷ 粗銑Φ82.2mm孔的兩端面.以Φ19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.
工序Ⅸ 粗鏜Φ81.7mm孔.以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準,選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具.
工序Ⅹ 精鏜Φ82.2mm孔. .以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準,選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具.
工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角.選用C620-1型車床及專用夾具.
工序Ⅻ 精銑Φ82.2mm孔的兩端面. 以Φ19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.
工序ⅩⅢ 終檢.
(四) 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定.
“變速叉”零件材料為20鋼,毛坯重量約1.5Kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鍛錘上合模鍛毛坯.
根據(jù)上述資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1. 16mm槽
參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56,因為其公差等級太低,可直接銑.
2. 槽的側(cè)面
參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56,其加工余量Z=2mm.
3. Φ19mm孔的兩個上端面
參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.
4. Φ82.2mm孔的兩側(cè)面,銑削公差-0.22mm.
參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.精銑余量:單邊0.7mm(見<<工藝設(shè)計手冊>>表8-31),銑削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,鍛件偏差mm。
由于設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工.因此在計算最大,最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定.
5. Φ19mm孔
參照<<機械加工工藝手冊>>, 其加工余量2Z=2mm.鉆孔Φ18.5mm,鉸孔Φ19mm.
6. Φ82.2mm孔
參照<<機械加工工藝手冊>>, 其加工余量2Z=2.5mm.粗鏜Φ81.7mm,精鏜Φ82.2mm.
厚度為8mm的兩端面尺寸加工余量和工序間余量.
毛坯名義尺寸:
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
粗銑后最大尺寸:
8+0.7*2=9.4mm
粗銑后最小尺寸:
9.4-2*0.22=8.96mm
精銑尺寸與零件尺寸相符,即8mm.
(五) 確定切削用量及基本工時
工序Ⅰ 粗銑16mm槽,保證尺寸16mm.
fz=0.06mm/齒
切削速度:參考有關(guān)手冊,V=22.8m/min.
采用W18Cr4V立銑刀,dw=16mm,Z=3,則:
ns===454r/min
fm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min
工序Ⅱ 粗銑16mm槽兩側(cè)面。
齒
切削速度：參考有關(guān)手冊，V=27m/min。
采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，，Z=10。
工序Ⅲ 粗銑Φ19mm孔上端兩端面。
齒
切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=27m/min。
采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，，Z=10。
工序Ⅳ 16mm槽1.5*450倒角,選用臥式車床C620-1,
當采用高速鋼車刀時,切削速度:V=16mm/min.
工序Ⅴ 鉆鉸Φ19mm孔,并倒角1*450兩端.
1.鉆孔Φ18.5mm
,V=17m/min.
采用高速鋼鉆頭,
2.鉸孔Φ19mm.
采用高速鋼絞刀,V=14.7m/min.
3. Φ19mm孔倒角1*450兩端.
采用900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同.
工序Ⅵ 鉆M10螺紋孔并倒角1200
采用麻花鉆,V=20m/min.
工序Ⅶ 攻螺紋M10.
V=6m/min
工序Ⅷ 粗銑Φ82.2mm孔端面.
采用高速鋼圓柱銑刀,,Z=10,V=20m/min
工序Ⅸ 粗鏜Φ81.7mm孔
采用雙刃鏜刀,V=40m/min.
工序Ⅹ 精鏜Φ82.2mm孔.
V=35m/min
工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角.
V=16m/min
工序Ⅻ 精銑Φ82.2mm孔的兩端面
齒
采用高速鋼圓柱銑刀,V=31m/min.
工序ⅩⅢ 終檢。
最后,將以上各工序切削用量，公式的計算結(jié)果,連同其他數(shù)據(jù),填入機械加工工藝過程卡片.
參考文獻
1.<<機械加工工藝手冊>>,孟少農(nóng)主編,機械工業(yè)出版社.
2.<<機械加工工藝設(shè)計手冊>>,張耀宸主編,航空工業(yè)出版社.
3.<<機械制造技術(shù)基礎(chǔ)>>,華楚生主編,重慶大學(xué)出版社.
4.<<機械制造工藝設(shè)計簡明手冊>>,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 李益民,機械工業(yè)出版社.
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