犁刀变速齿轮箱体工艺编制说明书

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1、中北大学信息商务学院课程设计说明书1目目录录一、一、计算生产纲领，确定生产类型计算生产纲领，确定生产类型错误！未定义书签。错误！未定义书签。二、零件的分析二、零件的分析错误！未定义书签。错误！未定义书签。2.1 零件的结构分析.错误！未定义书签。错误！未定义书签。2.2 零件的技术要求分析.3三、确定毛坯、画毛坯三、确定毛坯、画毛坯零件综台图零件综台图.33.1 铸件尺寸公差.43.2 铸件机械加工余量.43.3 零件毛坯综合图.5四、四、 工艺规程设计工艺规程设计64.1 定位基准的选择.64.2 制定工艺路线.64.3 选择加工设备及工艺装备.94.4 加工工序设计.10五、五、 工艺规程

2、设计工艺规程设计205.1 夹具总体方案拟定及夹紧力与螺杆直径的确定205.2 定位精度分析21六、参考文献六、参考文献21中北大学信息商务学院课程设计说明书2一、计算生产纲领，确定生产类型如零件图所示为犁刀变速齿轮箱体，该产品年产量为 10000 台，现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求技术要求(1)铸件应消除内应力。(2)未注明铸造圆角为及 R2R3。(3)铸件表面不得有粘砂、多肉、裂纹等缺陷。(4)允许有非聚集的孔眼存在， 其直径不大于 5mm， 深度不大于 3mm， 相距不小于 30mm，整个铸件上孔眼数不多于 10 个。(5)未注明倒角为45。(6)所有螺孔锪90锥孔至螺纹外径。

3、(7)去毛刺，锐边倒钝。(8)同一加工平面上允许有直径不大于 3mm，深度不大于 15mm，总数不超过 5 个孔眼，两孔之间距不小于 10mm，孔眼边距不小于 3mm。(9)涂漆按 NJ22631 执行。(10)材料 HT200。犁刀变速齿轮箱体年产量为 10000 件年，现通过计算，该零件质量约为 7kg。根据教材表 15 生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批量生产。二、二、. .零件的分析零件的分析2.12.1 零件的结构分析零件的结构分析犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面(零件图上的N 面)与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓

4、固定，实现旋耕机的正确连接。N 面上的413mm 孔即为螺栓连接孔，10F9 孔即为定位销孔。如图 1 所示，犁刀变速齿轮箱体 2 内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮 5，它与变速箱的一倒挡齿轮常啮合(图中末画出)。犁刀传动轴 8 的左端花键上套有啮合套 4，通过拨叉可以轴向移动，啮合套 4 和犁刀传动齿轮 5 相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴 8。其操作过程通过安装在 S0H9 孔中的操纵杆 3，操纵拨叉而得以实现。中北大学信息商务学院课程设计说明书3123456789图图 1 1犁刀变速齿轮箱传动示意图犁刀变速齿轮箱传动示意图1左臂壳体 2犁刀变速齿轮箱体 3操纵杆

5、4啮合套 5犁刀传动齿轮 6轴承 7右臂壳体8犁刀传动轴 9链轮2.22.2 零件的技术要求分析零件的技术要求分析由零件图知，其材料为 HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。该零件上的主要加工面为 N 面、R 面、Q 面和 280H7 孔。N 面的平面度 005mm 直接影响旋耕机与拖拉机变速箱的接触精度及密封。280H7 孔的同铀度0 04mm， 与 N 面的平行度 0 07mm， 与 R 面及 Q 面的垂直度0 1mm以及 R 面相对 Q 面的平行度 0055mm，直接影响犁刀传动轴对 N 面的平行度及犁刀传动齿轮的啮合精度、左臂壳体

6、及右臂壳体孔轴线的同轴度等。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。2l0F9 孔的两孔距尺寸精度(140005)mm 以及(140005)mm 对 R 面的平行度006mm，影响旋耕机与变速箱连接时的正确定位，从而影响犁刀传动齿轮与变速箱倒挡齿轮的啮合精度。中北大学信息商务学院课程设计说明书4三、确定毛坯、画毛坯三、确定毛坯、画毛坯零件综台图零件综台图根据零件材料 HT200 确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为 10000 件年，该零件质量约为 7kg，可知，其生产类型为大批量生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及 280mm 的孔需铸出。故还

7、应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。3.13.1 铸件尺寸公差铸件尺寸公差铸件尺寸公差分为 16 级，由于是大量生产，毛坯制造方法采用砂型机器造型，由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为 CTl0 级，选取铸件错箱值为 10mm。3.23.2 铸件机械加工余量铸件机械加工余量对成批和大量生产的铸件加工余量由工艺人员手册查得，选取 MA 为 G 级，各表面的总余量见表 1。由工艺人员手册可得铸件主要尺寸公差见表 2。铸件的分型面选择通过 C 基准孔轴线，且与 R 面(或 Q 面)平行的面。浇冒口位置分别位于 C 基准孔凸台的两侧。表表 1 1各加工表面的加工余量各加工表面的加

8、工余量加工表面基本尺寸 （mm） 加工余量等级加工余量数值（mm）说明R 面168G（0 . 50 . 4） ，取 4.0底面，双侧加工，取下行数据Q 面168H(.06.05)，取 5.0顶面降 1 级，双侧加工N 面168G(0 . 50 . 4)，取 5.0侧面，单侧加工，去上行数据凸台面106G(0 . 40 . 3)，取 4.0侧面单侧加工2-80mm 孔80H(53.52)，取 3.0孔降 1 级，双侧加工表表 3-23-2 主要毛坯尺寸及公差主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸零件尺寸总余量（公差加余量）毛坯尺寸公差 CTN 面轮廓尺寸168 mm168mm4 mmN 面轮廓尺寸168

9、mm4.0+5.0 mm177mm4 mmN 面距80 孔中心尺寸46 mm5.0 mm51mm2.8 mm凸台面距80 孔中心尺寸100+6 mm4.0 mm110mm3.6 mm2-80mm 孔80 mm3.2+3.0，取 6.0 mm74mm3.2 mm3.33.3 零件零件毛坯综合图毛坯综合图零件毛坯综合图一般包括以下内容：铸造毛坯形状、尺寸及公差、加工余量与工艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根位置、工艺基准及其他有关技术要求等。零件毛坯综合图如图 2 所示。中北大学信息商务学院课程设计说明书5零件毛坯综合图上技术条件一般包括下列内容。(1)合金牌号。(2)铸造方法。(3)铸造

10、的精度等级。(4)末注明的铸造斜度及圆角半径。(5)铸件的检验等级。(6)铸件综合技术条件。(7)铸件交货状态。如允许浇冒口残根大小等。(8)铸件是否进行气压或液压试验。中北大学信息商务学院课程设计说明书6(9)热处理硬度。四、工艺规程设计四、工艺规程设计4.14.1 定位基准的选择定位基准的选择(1)精基准的选择。精基准的选择。犁刀变速齿轮箱体的 N 面和 210F9 孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面二孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，N 面的面积较大，定位比较稳定

11、、夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。(2)粗基准的选择。粗基准的选择。考虑到以下几点要求，选择箱体零件的重要孔(2 80mm 孔)毛坯孔与箱体内壁作粗基准。保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；装入箱内的旋转零件(如齿轮、轴套等)与箱体内壁有足够的间隙；能保证定位准确、夹紧可靠。最先进行机械加工的表面是精基准 N 面和 210F9 孔，这时可有两种定位夹紧方案。方案一： 用一浮动圆锥销插入80mm 毛坯孔中限制两个自由度； 用三个支承钉支承在与Q 面相距 32mm 并平行于 Q 面的毛坯面上，限制三个自由度；再以 N 面本身找正限制一个自由度。这种方案适合于大批大量生

12、产类型中，在加工 N 面及其面上各孔和凸台面及其各孔的自动线上采用随行夹具时用。方案二： 用一根两头带反锥形(一端的反锥可取下， 以便装卸工件)的心棒插入 280mm毛坯孔中并夹紧，粗加工 N 面时，将心棒置于两头的 V 形架上限制四个自由度，再以 N 面本身找正限制一个自由度。 这种方案虽要安装一根心棒， 但由于下一道工序(钻扩铰 20F9孔)还要用这根心棒定位，即将心棒置于两头的 U 形槽中限制两个自由度，故本道工序可不用将心棒卸下，而且这一“随行心棒”比上述随行夹具简单得多。又因随行工位少，准备心棒数量少，因而该方案是可行的。4.24.2 制定工艺路线制定工艺路线根据各表面的加工要求和各

13、种加工方法能达到的经济精度， 确定各表面的加工方法如下：中北大学信息商务学院课程设计说明书7N 面：粗车精铣；R 面和 Q 面：粗铣精铣；凸台面：粗铣；2-80mm 孔：粗镗粗镗；7 级9 级精度的未注出孔：钻扩铰；螺纹孔；钻孔攻螺纹孔。因 R 面与 Q 面有较高的平行度要求，2-80mm 孔有较高的同轴度要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，即分别在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来，以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将 N 面、R 面、Q 面及2-80mm 孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又首先加工 N 面，后再镗2-80mm 孔。

14、R 面及 Q 面上的8N8 孔及 4-M12 螺纹孔等次要表面放在最后加工。初步拟定加工工艺路线见表 3。表表 3 3 初步加工工艺路线初步加工工艺路线工序号工序内容 铸造 时效 涂漆 1粗车 N 面 2钻扩铰 2-10F9 孔（尺寸留精铰余量） ，孔口倒角 145 3粗铣凸台面 4粗铣 R 面及 Q 面 5粗镗 2-80mm 孔，孔口倒角 145 6钻20mm 孔 7精铣 N 面 8精铰 2-10F9 孔 9精铣 R 面及 Q 面 10精镗 2-80H7 孔 11扩铰 S30H9 球形孔，钻 4-M6 螺纹底孔，孔口倒角 145，攻螺纹 4-M6 12钻 4-13mm 孔 13刮 4-22m

15、m 平面14钻 8-M12 螺纹底孔， 孔口倒角145， 钻铰 2-8N8 孔， 孔口倒角 145， 攻螺纹 8-M12 15检验 16入库上述方案遵循了工艺路线拟定的一般原则，但某些工序有些问题还值得进一步讨论。如粗车 N 面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们的惯性力较大，平中北大学信息商务学院课程设计说明书8衡较困难，又由于 N 面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削，容易引起工艺系统的振动，故改用铣削加工。工序 40 应在工序 30 前完成，使 R 面和 Q 面在粗加工后有较多的时间进行自然时效，减少工件受力变形和受热变形对80mm 孔加工精度的影响。精铣 N 面后，N

16、面与10F9 孔的垂直度误差难以通过精铰孔纠正，故对这两孔的加工改为扩铰，并在前面的工序中预留足够的余量。413mm 孔尽管是次要表面，但在钻扩铰 210F9 孔时，也将 413mm 孔钻出，可以节约一台钻床和一套专用夹具，能降低生产成本，而且工时也不长。同理， 钻20mm孔工序也应合并到扩铰S30H9球形孔工序中。 这组孔在精镗280H7孔后加工，容易保证其轴线与 280H7 孔轴线的位置精度。工序 140 工步太多，工时太长，考虑到整个生产线的节拍，应将 8M12 螺孔的攻螺纹作另一道工序。修改后的工艺路线见表 4。表表 4 4 修改后的工艺路线修改后的工艺路线工序号工序内容简要说明1铸造2时效消除内应力3涂底漆防止生锈4粗铣 N 面，钻扩铰 2-10F9 至9F9，孔口倒角 145，钻 4-