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1、1机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：设计“解放汽车第四及第五变速叉”零件的机械加工工艺规程及工艺设备（年产量2000 件）2目录序言 1 零件的分析 21.1 零件的作用 21.2 零件的工艺分析 2 工艺规程设计 52.1 确定毛坯制造形式 52.2 基面的选3择 52.3 制订工艺路线 62.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定 72.5 确定切削用量及基本工时 3 夹具设计 183.1 问题的提出 183.2 夹具设计 18参考文献 214序言机械制造工艺学课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学
2、中的基本理论，对所学各课程的一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（解放汽车第四及第五变速叉）的工艺规程设计的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件技能的一次实践机会，为我们今后的毕业设计以及未来从事的工作打下一个良好的基础。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己进行一次适应性的训练，希望在设计中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。由于能力有限，经验不足，设计中尚有许多不足之处，
3、希望各位5老师给予指教。学 生：姜海龙2012 年月 20 日1 零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是解放汽车第四及第五变速叉，它位于变速箱中，主要功用是拨动变速箱中的齿轮，使汽车达到变速的目的。1.2 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 孔为中心的加工表面m045.19这组加工表面包括： 孔及其倒角，孔上端尺寸为m045.19的槽，距 孔的中心线 12mm 的两个端面，还有孔下24.016045.端 M10 的螺纹孔。(2)以 孔为中心的加工表面m102.86这组加工表面包括： 的孔， 的孔的两侧面，m102.8m102.8距螺纹
4、孔中心线 63.7mm。这两组加工表面还有着一定的位置要求，主要是： 孔与其外端面垂直度公差为 0.1mm。m102.8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的表面，并保证他们之间的位置精度要求。2 工艺规程设计2.1 零件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，以是金属线为尽量不被切断，保证零件工作可靠。因为零件生产纲领为 2000 件每年，为大批量生产，且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这从提高生产率，保证加工精度上考7虑，也是应该的。2.2 定位基准面的选择基准面的选择是工艺规程
5、设计中的重要工作之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择：对于像汽车变速叉这样的零件来说，选好粗基准十至关重要的。先选取 孔的外轮廓不加工表面作为粗基m045.19准，可以利用一组共两个 V 形块来夹持外轮廓作为主要的定位面，以消除自由度。精基准的选择：考虑到 的孔在整个工艺加工过程中始m045.19终处于重要的地位，其他加工面都一起轴线为基准来加工的，再加上考虑到基准重合的问题，现选取 孔轴线为精基准。045.2.3 制定工艺路线制定工艺路线出发点，应当是使零件的
6、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。受生产纲领已确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床及专用夹具，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.初定工艺路线方案为：8工序 01粗铣 的槽，以 孔定位。m24.016 m045.19工序 02粗铣距 孔中心 12mm 的两个端面，以5.09孔及 的槽底为基准。m045.1924.0工序 03钻铰 孔并锪倒角。m045.1工序 04钻距槽（ ）12mm 底面 的螺纹底孔并2.068.7m锪倒角。工序 05攻丝 M10。工序 06粗铣 的孔两端面。m102.8工序 07粗镗 孔。7工
7、序 08半精镗 孔。10.工序 09半精铣 的孔两端面。m28工序 10终检。工序 11入库上述方案虽然遵循了工艺路线拟订的一般原则，但同时也存在着严重的问题，并且某些工序的安排还存在着一定的偏差。如：先加工基准面，在加工其他表面；先加工主要表面，后加工次要表面。在整个工艺加工过程中， 孔的加工为主要加工工序，应当m045.19先加工等主要问题。为了遵循设计基准和定位基准相重合的原则，应先铣孔的两个端面，加工这两个端面可以互为基准来加工，以m045.19保证位置要求。然后以其加工过的端面为精基准来钻铰 的m045.199孔，以 的孔的中心线为精基准来加工其他表面和孔。m045.19的孔的中心线
8、在整个工艺加工过程中始终都为精基准。因045.此，应先将这个主要基准加工出来。故经过刘老师悉心指导后，我们又重新对整个加工工艺过程的工序方案进行了修订，因此最终确定工艺路线如下：工序 01 铣端面。粗铣 孔的两个端面，以m045.19孔的外轮廓为基准，并以两端面互为基准。机床选用m045.19X5030 立式升降台铣床及专用夹具，刀具选用高速钢圆柱铣刀。工序 02 钻铰孔并锪倒角。钻铰 孔并锪孔的两端的m045.19倒角。以 孔的端面和 A 面为基准面。机床选用 Z5125 立式m045.19钻床及专用夹具，刀具选用高速钢钻头、高速钢铰刀和 90锪钻。工序 03 铣端面。粗铣 孔上端的两个端面
9、，以m045.19孔定位。机床选用 X5030 型立式升降台铣床及专用夹具，m045.19刀具选用高速钢直齿三面刃圆盘铣刀。工序 04 铣槽。粗铣 的槽，以 孔的外轮m24.016 m045.19廓为基准，机床选用选用 X6030 卧式升降台铣床及专用夹具，刀具选用高速钢复合直齿三面刃铣刀。工序 05 铣端面。粗铣、半精铣 孔的两个端面。以m102.8孔定位。机床选用选用 X5030 立式升降台铣床及专用夹具，m045.19刀具选用高速钢圆柱铣刀。工序 06 镗孔。粗镗 孔和半精镗 孔。以m107.8m102.8孔及距中心线 63.7mm 的面为基准。机床选用 T740 双面卧m045.191
10、0式金刚镗床及专用夹具，刀具选用高速钢双刃镗刀。工序 07 渗碳工序 08 半精镗半圆孔 以孔和下端面为定位基准，半精镗半圆孔至 82.2mm工序 09 精铣半圆孔下端面 以孔和其下端面为定位基准，精铣半圆孔下端面工序 10 精铣半圆孔上端面 以孔和其下端面为定位基准，粗铣半圆孔上端面工序 11 钻孔。钻距槽（ ）12mm 底面 的孔m24.016 m4.8并锪倒角。以 孔及叉口端面为定位基准。机床选用 Z5125m045.19立式钻床及专用夹具，刀具选用高速钢直柄麻花钻和 90锪钻。工序 12 攻丝 M10。机床选用 SZ4210 攻丝机，刀具选用丝锥M10。以上工艺过程详见机械加工工序卡片
11、。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“变速叉”零件材料为 20 钢，毛坯重量为 1.5kg，生产类型为中批量生产，零件经常拨动，采用锻锤上合模锻坯。根据上述资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）粗铣 孔的两个端面m045.1911按照按查表法确定加工余量，考虑孔的加工深度为 45mm，加工表面为圆形且表面粗糙度无要求，其单边加工余量为 Z=3.0mm，以满足加工要求。参考文献1机械加工工艺手册表 3.156。（2）钻铰 孔。m045.19考虑 孔在整个加工工艺过程中为主要加工工序，毛坯.0为实心，其加工余量为 2Z=2mm。钻孔： 18mm
12、铰孔： m1921.0Zm参考文献2实用机械加工工艺手册表 620。（3）粗铣 的槽m24.01因为其公差等级太低，可以直接铣出这个槽。参考文献1机械加工工艺手册表 3.156。（4）粗铣距 mm 孔中心 12mm 的两个端面045.19考虑到孔的两个上端面粗糙度等级太低，其单边加工余量为Z=2.0mm。12参考文献1机械加工工艺手册表 3.156。（5）铣 孔的两个侧面m102.8考虑到其公差等级太低，其单边加工余量为 Z=2.0mm。参考文献1机械加工工艺手册表 3.156。半精铣加工，单边加工余量为 Z=0.7mm。参考文献8机械制造工艺设计简明手册表 831。（6)镗 的孔m102.其
13、双边加工余量为 Z=2.5mm,粗镗 ，半精镗 。m107.8m102.8参考文献1机械加工工艺手册表 3.157。的孔两端面尺寸加工余量和工序间余量m102.8毛皮名义尺寸： m0.128毛皮最大尺寸： 643.毛皮最小尺寸： .5粗铣后最大尺寸： m927.08粗铣后最小尺寸： 6.84半精铣尺寸与零件尺寸相符即 。2.03.确定切削用量及基本工时13工序 01 铣端面粗铣 孔的两个端面m045.19（1）加工条件工件材料：20 钢， ，模锻件，HBS156。abMP41机床：X5030 立式升降台铣床，电动机功率 。7.5pkw刀具：高速钢圆柱铣刀（2）计算切削用量零件材料为 20 钢，故所用高速钢圆柱铣刀，取铣刀直径d=100mm，Z=10 齿。参考文献2实用机械加工工艺手册表 10228。由于粗铣加工单边余量为 3mm，小于 5mm，切削深度 map0.3每齿进给量 zmfz2.0参考文献2实用机械加工工艺手册表 1190。切削速度 min2v参考文献2实用机械加工工艺手册表 1194。计算转速 min06.714.3201rdvnws 根据机床使用说明，取主轴实际转速 i5w参考文献3实用机械加工工艺手册表 621.n
