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1、XXXXXX学校1、零件的分析 零件图的图样为：1.1 零件的作用题目所给定的零件是变速器换档叉（见上图），它位于传动轴的端部。主要作用是是传递扭矩，使变速器获得换档的动力。1.2 零件的工艺分析 该变速器换档叉需要加工的表面可大致分为四类：1）孔；2）以为基准的顶端两侧面和叉口的前后两侧面；3）以为基准的其它几个平面以及槽；4）M101-7H螺纹。这几组加工加工面之间有着一定的位置要求，主要是：mm孔的中心线与叉口的前后两侧面的垂直度公差为0.15mm；2、工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料为35钢。常用的毛坯件有铸件、锻件、型材、冲压件和焊接件等。考虑到零件在加工过程中经常承
2、受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5,选用锻件尺寸公差等级为CT-12。2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 1、粗基准的选择。选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要的。粗基准的选择应遵循以下面的几点为原则： A.应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准。 B.必须保证加工表面
3、与不加工表面的位置和尺寸时，应选不加工的表面作为粗基准。 C.要保证工件上某重要表面的余量均匀时，则应当选择该表面为定位粗基准。 D.当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为基准，以保证该表面有足够的加工余量。在铣床上加工变速器换档叉时，以内孔作为粗基准。满足粗基准的选择原则。2、精基准的选择。精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便，夹具结构简单。选择时应遵循以下原则：尽量选零件的设计基准作精基准，可以避免因基准不重合引起的定位误差，这一原则称为“基准重合”原则。尽可能使工件各主要表面的加工，采用统一的定位基准，这是“基准统一”原则。当零件主要表面的相互位置精度要求很高时
4、，应采用互为基准，反复加工的原则。选择加工表面本身作为定位基准，即“自为基准”。选择的定位精基准，应保证工件定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便。该零件加工时，采用内孔作为精基准来加工换档叉叉口前后两侧面。2.3 制定工艺路线工艺路线的拟订是制定工艺规程的关键，其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案，确定各个表面的加工顺序和工序的组合内容，它与定位基准的选择密切相关。制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定的条件下，应考虑机床的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低
5、。工艺方案分析：由于零件表面精度要求较高，所以安排了粗铣和精铣。考虑到15.8mm孔的精度要求较高，安排为钻、铰加工。精铣时以15.8mm孔定位能保证端面与轴心的位置精度要求。1综上分析，确定的加工路线方案一如下：工序 钻并扩铰15.8mm孔。工序 粗铣叉口195.9两内侧面。工序 粗铣1656两侧面。工序 粗铣叉口前后两侧面。工序 粗铣14.2槽及16.542.9面及16.514.5面及119.65面。工序 精铣叉口两内侧面。 工序 精铣1656两侧面。工序 精铣叉口前后两侧面。工序 精铣16.542.9面。工序 攻M101-7H螺纹孔。工序XI 检查。以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合
6、卡片”。2工艺路线方案二为：工序 粗铣叉口195.9两内侧面。工序 钻并扩铰15.8mm孔。工序 粗铣1656两侧面。工序 粗铣叉口前后两侧面。工序 粗铣14.2槽及16.542.9面及16.514.5面及119.65面，精铣14.2槽及16.542.9面及16.514.5面及119.65面。工序 精铣叉口两内侧面。工序 精铣1656两侧面。工序 精铣叉口前后两侧面。工序 攻M101-7H螺纹孔工序 检查。3工艺方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先将定位孔加工出来以便于其他面的加工；方案二则先将叉口内侧面加工出来，然后再加工其它平面，而且为了节省装卸时间将一些粗精加工放在
7、了一个工序中。两相比较可以看出，先加工孔再加工其它平面可以更好的保证各个平面的位置及方向误差，而且需要把粗精加工分开才能保证零件的粗糙度。因此决定用方案一进行加工。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定“变速器换档叉”零件为35钢，硬度180-201HBS，采用在锻锤上合模模煅毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，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、15.81F8内孔毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度要求IT7，参照机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表2.3-9确定孔的加工余量分配：钻孔：15mm扩钻：15.5mm 2Z=0.5mm粗铰：15.7mm 2Z=0
8、.1mm精铰： 2Z=0.1mm2、叉口两内侧面由于两内侧面对于R28.5中心线有平行度等位置要求，所以可以将其看作内孔来确定加工余量，即的孔。毛坯为实心，已经有孔，精度要求为IT8，参照工艺手册表2-3.9确定加工余量的分配：为简化模煅毛坯的外形，先直接取叉口尺寸为46.5mm。表面粗糙度要求，需要精铣，此时粗铣单边余量z=2.0mm，精铣时单边余量z=0.25mm。3、1556两侧面由于是在卧式铣床上两把刀同时铣床上两把刀同时铣，所以可以把两侧面的余量用双边余量来计算。现毛坯长度方向直接取11mm。表面粗糙度为，需要精铣，此时粗铣单边余量为z=2.0-0.2=1.8mm，精铣时单边余量z=
9、0.2。4、叉口前后两侧面该端面的表面粗糙度要求，所以先粗铣再精铣。查机械加工余量手册（以下简称余量手册）中的表4-2查得煅件尺寸公等级CT分为7-9级，选用8级。此时粗铣单边余量为z=2.0 mm，精铣时单边余量z=0.2。5、14.2槽及16.542.9面及119.65面同理，因为它们的粗糙度要求均为，所以只需进行粗铣。Z=2。6、16.514.5面该端面的表面粗糙度要求，所以先粗铣在精铣。查机械加工余量手册（以下简称余量手册）中的表4-2查得煅件尺寸公等级CT分为7-9级，选用8级。此时粗铣单边余量为z=2.0 mm，精铣时单边余量z=0.2。2.5 确定切削余量及加工工时工序：钻、扩及
10、铰钻15.8F8孔，本工序采用计算法确定切削用量。1、 加工条件工件材料：35钢正火，、模锻。加工要求：钻、扩及铰钻15.8F8孔，。机床：转塔车床。刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀。2、 计算切削用量 （1）钻孔 进给量 根据切削用量简明手册（以下简称切削手册）表2.7，当钢的，时，=，由于本零件在加工15.8孔时，属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则 =（）0.75= 根据机床说明书，现取=0.20 切削速度 根据切削手册表2.13及表2.14，查得切削速度。 主轴转速根据机床说明书（见工艺手册表4.2-8），与相近的机床转速为300，故实际切削速度为： 切削工时 按工艺手册表9.4-3
11、1。 （2）扩孔 进给量 根据切削手册表2.10，当钢的，时，=，由于本零件在加工15.8孔时，属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则 =按机床说明书，取=0.50 切削速度扩孔钻扩孔的切削速度,根据工艺手册表28-2确定为 V =0.4V 钻其中V 钻为用钻头钻同样尺寸的实心孔时的切削速度.故 主轴转速 按机床选取nw=195r/min。 机动工时 （3）粗铰孔 进给量 根据工艺手册表2.10，铰孔时的进给量和切削速度为钻孔时的，所以 切削速度按机床选取,所以实际切削速度为： 切削工时 （4）精铰孔因为与粗铰时共用一把刀，利用其机床对工件作粗、精铰孔，所以切削用量及工时均与粗铰相同。
12、工序： 粗铣叉口195.9两内侧面；保证尺寸由工艺手册表3.1-29查得采用硬质合金立铣刀,齿数为5个，由数控加工工艺表5-5得硬质合金立铣刀每齿进给量f为，由手册得f取0.15mm/z 铣削速度：由数控加工工艺表5-6得硬质合金立铣刀切削速度为mm/min, 由手册得V取60mm/min.主轴转速：根据机床说明书，取nw=450r/min，故实际切削速度为： 切削工时 行程 工序: 粗铣1656两侧面；保证尺寸；根据切削手册表3.3得 切削速度：参考有关手册，确定v=0.35/min，即21m/min。采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=40mm，齿数z=18，。则 根据机床说明书，取nw=16
13、5r/min，故实际切削速度为： 当nw=165r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为 fm=fzznw=0.0818165=237.6查机床说明书，有fm=230与该值接近，故选用230。切削工时：行程 工序: 粗铣叉口前后两侧面；保证尺寸根据切削手册表3.3得 切削速度：参考有关手册，确定v=0.45/min，即27m/min。采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm，齿数z=20，。则 根据机床说明书，取nw=37.5r/min，故实际切削速度为： 当nw=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为 fm=fzznw=0.082037.5=60查机床说明书，刚好有fm=60，故直接选用该值。切削工时：行程，则机动工时为 工序: 粗铣14.2槽；保证 进给量： 采用槽铣刀加工，铣刀规格为14，齿数为10。由机械加工工艺师手册表21-5，取每齿进给量为0.15mm/z,=2mm。 由工艺手册表3.1-74,取主轴转速为190r/min。则相应的切削速度为：切削工时：行程 铣面根据切削手册表3.3得 切削速度：参考有关手册，确定v=0.35/min，即21m/min。采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=40mm，齿数z=18。则 根据机床说明书，取nw=165r/min，故实际切削速度为：
