拨叉设计项目说明指导书.doc

机械制造工艺学课程设计说明书

目录
一.序言

二.零件分析
(一) 零件作用
(二) 零件工艺分析

三.工艺规程设计
(三) 确定毛坯制造形式
(四) 基面选择
(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) 确定切削用量及基础工时

四.参考文件

序言
.

二.零件分析
(一) 零件作用
题目所给定零件是解放汽车第四速及第五速变速叉,它在变速箱中,关键重用是拨动变速箱中齿轮,使汽车达成变速目标.
(二) 零件工艺分析
此变速叉共有两组加工表面,它们之间有一定位置要求,现分述以下:
1.以Φ19mm孔为中心加工表面.
这组加工表面包含:Φ19mm孔及其倒角,孔上端尺寸为16mm槽,槽外侧厚度为10.8mm两个侧面, Φ19mm孔上端距其中心12mm两个端面,还有孔下端M10螺纹孔.
2.以Φ82.2mm孔为中心加工表面.
这组加工表面包含: Φ82.2mm孔及其倒角, Φ82.2mm孔侧面,距M10螺纹孔中心线63.7mm.这两组加工表面有着一定位置要求,关键是:Φ82.2mm孔和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,能够先加工其中一组表面,然后借助专用夹具加工另一组表面,并确保她们之间位置精度要求.

三． 工艺规程设计
(一) 确定毛坯制造形式
零件材料为20钢,零件常常拨动齿轮承受变载荷和冲击性载荷,所以应选择锻件,以使金属纤维尽可能不被切断,确保零件工作可靠.因为为大批量生产,且零件轮廓尺寸不大,故采取模锻成型.这从提升生产率,确保加工精度上考虑,也是应该.
(二) 基面选择
基面选择是工艺规程设计中关键工作之一,它对零件生产是很关键.
1.粗基准选择
现选择Φ19mm孔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关键定位面,以消除自由度.
2.精基准选择
关键考虑基准重合问题,当设计基准和工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再反复.
(三) 制订工艺路线
制订工艺路线出发点,应该是使零件几何形状,尺寸精度及位置精度技术要求能得到合理确保.爱生产纲领已确定为大批量生产条件下,能够考虑采取万能性机床和专用夹具,并尽可能使工序集中来提升生产率.除此之外,还应该考虑经济效果,方便使生产成本尽可能降低.
工艺路线
工序Ⅰ 粗铣16mm槽,以Φ19mm孔定位.
工序Ⅱ 粗铣16mm槽两侧面,以Φ19mm孔定位.
工序Ⅲ 粗铣距Φ19mm中心12mm两个端面,以Φ19mm孔及16mm槽底为基准.
工序Ⅳ 16mm槽两端1.5*450倒角.
工序Ⅴ 钻铰Φ19mm孔并倒角.
工序Ⅵ 钻距槽(16mm)12mm底面M10螺纹孔并倒角.
工序Ⅶ 攻螺纹M10.
工序Ⅷ 粗铣Φ82.2mm孔两端面.
工序Ⅸ 粗镗Φ81.7mm孔.
工序Ⅹ 精镗Φ82.2mm孔.
工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角
工序Ⅻ 精铣Φ82.2mm孔两端面.
工序ⅩⅢ 终检.
上述方案关键是以Φ19mm孔位基准,来加工16mm槽,M10螺纹,槽两侧面,这么能够修正因为基准不重合造成加工误差,同时也照料了加工路线方便特点,所以最终确定以下:
工序Ⅰ 粗铣16mm槽,以Φ19mm孔外轮廓为粗基准定位,选择XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.
工序Ⅱ 粗铣16mm槽两侧面,以Φ19mm孔外轮廓和距槽底32mm面为基准,选择XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.
工序Ⅲ 粗铣Φ19mm孔上端两端面,以Φ19mm孔定位,选择XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.
工序Ⅳ 16mm槽1.5*450倒角,选择C620-1车床及专用夹具.
工序Ⅴ 钻铰Φ19mm孔并倒角.以Φ19mm孔及端面定位,选择Z5125立式钻床及专用夹具.
工序Ⅵ 钻距槽(16mm)12mm底面M10螺纹孔并倒角.以Φ19mm孔及16mm槽底定位,选择Z5125立式钻床及专用夹具.
工序Ⅶ 攻螺纹M10.
工序Ⅷ 粗铣Φ82.2mm孔两端面.以Φ19mm孔定位,选择XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.
工序Ⅸ 粗镗Φ81.7mm孔.以Φ19mm孔及距中心线63.7mm面为基准,选择T740双面卧式金刚镗床及专用夹具.
工序Ⅹ 精镗Φ82.2mm孔. .以Φ19mm孔及距中心线63.7mm面为基准,选择T740双面卧式金刚镗床及专用夹具.
工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角.选择C620-1型车床及专用夹具.
工序Ⅻ 精铣Φ82.2mm孔两端面. 以Φ19mm孔定位,选择XA6132型万能升降台铣床及专用夹具.
工序ⅩⅢ 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,采取锻锤上合模锻毛坯.
依据上述资料及加工工艺,分别确定各加工表面机加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸以下:
1. 16mm槽
参考<<机械加工工艺手册>>表3.1-56,因为其公差等级太低,可直接铣.
2. 槽侧面
参考<<机械加工工艺手册>>表3.1-56,其加工余量Z=2mm.
3. Φ19mm孔两个上端面
参考<<机械加工工艺手册>>表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.
4. Φ82.2mm孔两侧面,铣削公差-0.22mm.
参考<<机械加工工艺手册>>表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.精铣余量:单边0.7mm(见<<工艺设计手册>>表8-31),铣削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,锻件偏差mm。
因为设计要求零件为大批量生产,应该采取调整法加工.所以在计算最大,最小加工余量时,应按调整法加工方法给予确定.
5. Φ19mm孔
参考<<机械加工工艺手册>>, 其加工余量2Z=2mm.钻孔Φ18.5mm,铰孔Φ19mm.
6. Φ82.2mm孔
参考<<机械加工工艺手册>>, 其加工余量2Z=2.5mm.粗镗Φ81.7mm,精镗Φ82.2mm.
厚度为8mm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=8.96mm
精铣尺寸和零件尺寸相符,即8mm.
(五) 确定切削用量及基础工时
工序Ⅰ 粗铣16mm槽,确保尺寸16mm.
fz=0.06mm/齿
切削速度:参考相关手册,V=22.8m/min.
采取W18Cr4V立铣刀,dw=16mm,Z=3,则:
ns===454r/min
fm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min

工序Ⅱ 粗铣16mm槽两侧面。
齿
切削速度：参考相关手册，V=27m/min。
采取高速钢三面刃圆盘铣刀，，Z=10。

工序Ⅲ 粗铣Φ19mm孔上端两端面。
齿
切削速度：参考相关手册，确定V=27m/min。
采取高速钢三面刃圆盘铣刀，，Z=10。

工序Ⅳ 16mm槽1.5*450倒角,选择卧式车床C620-1,

当采取高速钢车刀时,切削速度:V=16mm/min.

工序Ⅴ 钻铰Φ19mm孔,并倒角1*450两端.
1.钻孔Φ18.5mm

,V=17m/min.
采取高速钢钻头,

2.铰孔Φ19mm.

采取高速钢绞刀,V=14.7m/min.

3. Φ19mm孔倒角1*450两端.
采取900锪钻,为缩短辅助时间,取倒角时主轴转速和铰孔相同.

工序Ⅵ 钻M10螺纹孔并倒角1200

采取麻花钻,V=20m/min.

工序Ⅶ 攻螺纹M10.
V=6m/min

工序Ⅷ 粗铣Φ82.2mm孔端面.

采取高速钢圆柱铣刀,,Z=10,V=20m/min

工序Ⅸ 粗镗Φ81.7mm孔

采取双刃镗刀,V=40m/min.

工序Ⅹ 精镗Φ82.2mm孔.

V=35m/min

工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角.

V=16m/min

工序Ⅻ 精铣Φ82.2mm孔两端面
齿
采取高速钢圆柱铣刀,V=31m/min.

工序ⅩⅢ 终检。
最终,将以上各工序切削用量，公式计算结果,连同其它数据,填入机械加工工艺过程卡片.

参考文件
1.<<机械加工工艺手册>>,孟少农主编,机械工业出版社.
2.<<机械加工工艺设计手册>>,张耀宸主编,航空工业出版社.
3.<<机械制造技术基础>>,华楚生主编,重庆大学出版社.
4.<<机械制造工艺设计简明手册>>,哈尔滨工业大学 李益民,机械工业出版社.