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1、 机械制造工艺学机械制造工艺学课程设计说明书班级：0342-4学号：姓名： 指导教师： 2013年1月25日目录一.序言二.零件的分析(一) 零件的作用(二) 零件的工艺分析三.工艺规程设计(三) 确定毛坯的制造形式(四) 基面的选择(五) 制订工艺路线(六) 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确定(七) 确定切削用量及基本工时四 夹具设计（八） 问题的提出（九） 夹具设计五.参考文献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
2、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.全套图纸，加153893706二.零件的分析(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19mm孔为中心的加工表面.这组加工表面包括:19mm孔及其倒角,孔上端尺寸为16mm的槽,槽的外侧厚度为10.8mm的两个侧面, 19mm孔
3、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82.2mm孔为中心的加工表面.这组加工表面包括: 82.2mm的孔及其倒角, 82.2mm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:82.2mm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
4、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19mm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.(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,
5、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 粗铣16mm槽,以19mm孔定位.工序 粗铣16mm槽的两侧面,以19mm孔定位.工序 粗铣距19mm中心12mm的两个端面,以19mm孔及16mm槽底为基准.工序 16mm槽两端1.5*450倒角.工序 钻铰19mm孔并倒角.工序 钻距槽(16mm)12mm底面M10螺纹孔并倒角.工序 攻螺纹M10.工序 粗铣82.2mm孔的两端面.工序 粗镗81.7mm孔.工序 精镗82.2mm孔.工序 82.2mm孔1*450倒角工序 精铣82.2mm孔的两端面.工序 终检.上述方案主要是以19mm孔位基准
6、,来加工16mm槽,M10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 粗铣16mm槽,以19mm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 粗铣16mm槽的两侧面,以19mm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 粗铣19mm孔上端两端面,以19mm孔定位,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序 16mm槽1.5*450倒角,选用C620-1车床及专用夹具.工序 钻铰19mm孔并倒角.以19mm孔及端面定位,选用Z5125立式钻床及专
7、用夹具.工序 钻距槽(16mm)12mm底面M10螺纹孔并倒角.以19mm孔及16mm槽底定位,选用Z5125立式钻床及专用夹具.工序 攻螺纹M10.工序 粗铣82.2mm孔的两端面.以19mm孔定位,选用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序 粗镗81.7mm孔.以19mm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 精镗82.2mm孔. .以19mm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 82.2mm孔1*450倒角.选用C620-1型车床及专用夹具.工序 精铣82.2mm孔的两端面. 以19mm孔定位,选
8、用XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.工序 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. 16mm槽参照表3.1-56,因为其公差等级太低,可直接铣.2. 槽的侧面参照表3.1-56,其加工余量Z=2mm.3. 19mm孔的两个上端面参照表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.4. 82.2mm孔的两侧面,铣削公差-0.22mm. 参照表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.精铣余量:单边0.7mm(见表8
9、-31),铣削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,锻件偏差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.5. 19mm孔参照, 其加工余量2Z=2mm.钻孔18.5mm,铰孔19mm.6. 82.2mm孔参照, 其加工余量2Z=2.5mm.粗镗81.7mm,精镗82.2mm.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=8.9
10、6mm精铣尺寸与零件尺寸相符,即8mm.(五) 确定切削用量及基本工时工序 粗铣16mm槽,保证尺寸16mm.fz=0.06mm/齿切削速度:参考有关手册,V=22.8m/min.采用W18Cr4V立铣刀,dw=16mm,Z=3,则:ns=454r/minfm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min工序 粗铣16mm槽两侧面。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，Z=10。工序 粗铣19mm孔上端两端面。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，Z=10。工序 16mm槽1.5*450倒角,选用卧式车床C
11、620-1, 当采用高速钢车刀时,切削速度:V=16mm/min. 工序 钻铰19mm孔,并倒角1*450两端. 1.钻孔18.5mm ,V=17m/min. 采用高速钢钻头, 2.铰孔19mm. 采用高速钢绞刀,V=14.7m/min. 3. 19mm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. 工序 钻M10螺纹孔并倒角1200 采用麻花钻,V=20m/min. 工序 攻螺纹M10. V=6m/min 工序 粗铣82.2mm孔端面. 采用高速钢圆柱铣刀,Z=10,V=20m/min 工序 粗镗81.7mm孔 采用双刃镗刀,V=40m/min. 工序
12、 精镗82.2mm孔. V=35m/min 工序 82.2mm孔1*450倒角. V=16m/min 工序 精铣82.2mm孔的两端面齿 采用高速钢圆柱铣刀,V=31m/min. 工序 终检。最后,将以上各工序切削用量，公式的计算结果,连同其他数据,填入机械加工工艺过程卡片.四 夹具设计为了提高劳动生产率，保证零件产品的加工质量，降低工人劳动强度，为此需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，我们决定设计第10道工序镗孔的镗床专用夹具。本夹具用于T740双面卧式金刚镗床，刀具采用双刃镗刀，对工件孔进行加工。4.1问题的提出利用本夹具主要用来镗孔。本工序对铣平面精度有一定要求平面粗糙度3.2，垂直度
13、0.1，厚度公差等级IT1112，因此在本道工序加工时，主要考虑如何在保证加工精度的前提下提高劳动生产率，降低工人劳动强度。4.2夹具设计4.2.1定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选取孔和下端面为基准定位，夹紧装置采用钩形螺栓螺母组合夹紧装置，来实现六点定位。4.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具:硬质合金镶齿端面铣刀， 参考文献1机械加工工艺手册（第三篇）表9.4-10。代入计算故铣削力 水平分力 垂直分力 由夹紧机构产生的实际夹紧力应满足下式:安全系数K 可按下式计算 基本安全系数 取=1.3 加工性质系数 取=1.0 刀具钝化系数 取=1.3 切削特点系数 取=1.0 夹紧力稳定系
14、数 取=1.3 手动加紧是手柄的位置 取=1.0 -仅有力矩作用与工件时与支撑面接触情况 取=1.0 参考文献4机械夹具设计手册（第三篇）表121。故。水平夹紧力 垂直夹紧力 综上结果所述，夹紧力是比较小的，用手动夹紧机构。4.2.3 定位误差分析1定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为固定定位销及可调支撑心轴。固定定位销的尺寸19mm，且与19mm孔为过渡配合。2零件图规定82.2mm的上表面对19mm孔的轴心线的垂直度公差为0.1，应为用短的固定定位销定位，且任意边接触，定位误差为。4.2.4夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在T740双面卧式金刚镗床上加工变速叉82.2mm孔，工件
15、以与此相平行的下平面为及其19孔为定位基准，用固定短销、可调心轴支撑实现定位。采用钩形螺栓夹紧机构夹紧工件。当加工完时，松开带肩六角螺母并拨偏钩形螺栓来取下工件。应为夹紧力不大，故采用手动夹紧即可。参考文献1.,孟少农主编,机械工业出版社.2.,张耀宸主编,航空工业出版社.3.,华楚生主编,重庆大学出版社.4.,哈尔滨工业大学 李益民,机械工业出版社.their own conditions to develop the correct road, the maximum to avoid investment risk, gain profit.(three) vigorously prom
16、ote the brand. To establish brand awareness, awareness of the use of brand, brand value, brand acquisition performance, enhance the competitive strength. Concentrated manpower, careful planning, packaging and publicity of a number of unique, market influence and coverage of the brand, the implementa
17、tion of key breakthroughs, to enhance the competitive strength, walking business road the competition of alienation and characteristics, the pursuit of stability and development of the market.(four) to promote the integration of resources. To further broaden their horizons, effective integration of
18、resources within the group, the city resources, other industries and regional resources, mutual trust, mutual benefit, seeking win-win principle, in the framework of national policies and regulations, strict inspection and argumentation, legal consultation, examination and approval procedures, stric
19、t regulation of economic activities, attract injection the social investment to the industry group, to achieve leveraging the development, ensure that the value of state-owned assets.(five) to strengthen the construction management personnel. Strengthen the management of education and training of ca
20、dres and workers of the existing business, firmly establish the concept of the market, enhance the sense of crisis to adapt to market competition, the sense of urgency, improve the ability to respond to market competition, improve management and operation of the market. At the same time, according t
21、o the need of industrial development, vigorously the introduction of high-quality management management personnel, and strive to build a high-quality professional management team, hard work, and promote the entire workforce knowledge structure, age structure, structure optimization and upgrading abi
22、lity, enhance core competitiveness, adapt to the need of market competition.(six) seriously study the policy for policy. Serious research about social support the development of cultural undertakings in the country and the XX policy, especially the policy of industrial development, financial investment policy, financial policy and tax policy, and actively seek policy, projects and funds, enterprise and industry group mission to promote leapfrog development. 第 17页 共14页