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機械制造工藝學
機械制造工藝學課程設計說明書
班級：0342-4
學號：2002420224
姓名：楊先飛
指導教師：唐其林 唐毅鋒
2007年1月25日星期四
目錄
一.序言
二.零件的分析
(一) 零件的作用
(二) 零件的工藝分析
三.工藝規(guī)程設計
(三) 確定毛坯的制造形式
(四) 基面的選擇
(五) 制訂工藝路線
(六) 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定
(七) 確定切削用量及基本工時
四.參考文獻
序言
機械制造工藝學課程設計是在大學全部基礎課,技術基礎課以及大部分專業(yè)課完成以后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們大學四年的的學習中占有重要地位.
就我個人而言,希望能通過這次課程設計對自己即將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力.
由于能力有限,設計尚有諸多不足之處,懇請各位老師多多指教.
二.零件的分析
(一) 零件的作用
題目所給定的零件是解放汽車第四速及第五速變速叉,它位于變速箱中,主要重用是撥動變速箱中的齒輪,使汽車達到變速的目的.
(二) 零件的工藝分析
此變速叉共有兩組加工表面,它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分述如下:
1.以Φ19mm孔為中心的加工表面.
這組加工表面包括:Φ19mm孔及其倒角,孔上端尺寸為16mm的槽,槽的外側厚度為10.8mm的兩個側面, Φ19mm孔的上端距其中心12mm的兩個端面,還有孔下端M10的螺紋孔.
2.以Φ82.2mm孔為中心的加工表面.
這組加工表面包括: Φ82.2mm的孔及其倒角, Φ82.2mm的孔的側面,距M10螺紋孔中心線63.7mm.這兩組加工表面有著一定的位置要求,主要是:Φ82.2mm孔與其外端面垂直度公差為0.1mm.
由以上分析可知,對于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助專用夾具加工另一組表面,并保證他們之間的位置精度要求.
三． 工藝規(guī)程設計
(一) 確定毛坯的制造形式
零件材料為20鋼,零件經(jīng)常撥動齒輪承受變載荷和沖擊性載荷,因此應選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠.因為為大批量生產(chǎn),且零件的輪廓尺寸不大,故采用模鍛成型.這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也是應該的.
(二) 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一,它對零件的生產(chǎn)是非常重要的.
1.粗基準的選擇
現(xiàn)選取Φ19mm孔的外輪廓不加工面作為粗基準,利用一組共兩個V形塊夾持外輪廓做為主要定位面,以消除自由度.
2.精基準的選擇
主要考慮基準重合的問題,當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復.
(三) 制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度的技術要求能得到合理的保證.愛生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床以及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率.除此之外,還應當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量降低.
工藝路線
工序Ⅰ 粗銑16mm槽,以Φ19mm孔定位.
工序Ⅱ 粗銑16mm槽的兩側面,以Φ19mm孔定位.
工序Ⅲ 粗銑距Φ19mm中心12mm的兩個端面,以Φ19mm孔及16mm槽底為基準.
工序Ⅳ 16mm槽兩端1.5*450倒角.
工序Ⅴ 鉆鉸Φ19mm孔并倒角.
工序Ⅵ 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角.
工序Ⅶ 攻螺紋M10.
工序Ⅷ 粗銑Φ82.2mm孔的兩端面.
工序Ⅸ 粗鏜Φ81.7mm孔.
工序Ⅹ 精鏜Φ82.2mm孔.
工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角
工序Ⅻ 精銑Φ82.2mm孔的兩端面.
工序ⅩⅢ 終檢.
上述方案主要是以Φ19mm孔位基準,來加工16mm槽,M10螺紋,槽的兩側面,這樣可以修正由于基準不重合造成的加工誤差,同時也照顧了加工路線方便的特點,因此最終確定如下:
工序Ⅰ 粗銑16mm槽,以Φ19mm孔的外輪廓為粗基準定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.
工序Ⅱ 粗銑16mm槽的兩側面,以Φ19mm孔的外輪廓以及距槽底32mm的面為基準,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.
工序Ⅲ 粗銑Φ19mm孔上端兩端面,以Φ19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.
工序Ⅳ 16mm槽1.5*450倒角,選用C620-1車床及專用夾具.
工序Ⅴ 鉆鉸Φ19mm孔并倒角.以Φ19mm孔及端面定位,選用Z5125立式鉆床及專用夾具.
工序Ⅵ 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角.以Φ19mm孔及16mm槽底定位,選用Z5125立式鉆床及專用夾具.
工序Ⅶ 攻螺紋M10.
工序Ⅷ 粗銑Φ82.2mm孔的兩端面.以Φ19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.
工序Ⅸ 粗鏜Φ81.7mm孔.以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準,選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具.
工序Ⅹ 精鏜Φ82.2mm孔. .以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準,選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具.
工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角.選用C620-1型車床及專用夾具.
工序Ⅻ 精銑Φ82.2mm孔的兩端面. 以Φ19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具.
工序ⅩⅢ 終檢.
(四) 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定.
“變速叉”零件材料為20鋼,毛坯重量約1.5Kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鍛錘上合模鍛毛坯.
根據(jù)上述資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1. 16mm槽
參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56,因為其公差等級太低,可直接銑.
2. 槽的側面
參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56,其加工余量Z=2mm.
3. Φ19mm孔的兩個上端面
參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.
4. Φ82.2mm孔的兩側面,銑削公差-0.22mm.
參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.精銑余量:單邊0.7mm(見<<工藝設計手冊>>表8-31),銑削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,鍛件偏差mm。
由于設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應該采用調(diào)整法加工.因此在計算最大,最小加工余量時,應按調(diào)整法加工方式予以確定.
5. Φ19mm孔
參照<<機械加工工藝手冊>>, 其加工余量2Z=2mm.鉆孔Φ18.5mm,鉸孔Φ19mm.
6. Φ82.2mm孔
參照<<機械加工工藝手冊>>, 其加工余量2Z=2.5mm.粗鏜Φ81.7mm,精鏜Φ82.2mm.
厚度為8mm的兩端面尺寸加工余量和工序間余量.
毛坯名義尺寸:
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
粗銑后最大尺寸:
8+0.7*2=9.4mm
粗銑后最小尺寸:
9.4-2*0.22=8.96mm
精銑尺寸與零件尺寸相符,即8mm.
(五) 確定切削用量及基本工時
工序Ⅰ 粗銑16mm槽,保證尺寸16mm.
fz=0.06mm/齒
切削速度:參考有關手冊,V=22.8m/min.
采用W18Cr4V立銑刀,dw=16mm,Z=3,則:
ns===454r/min
fm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min
工序Ⅱ 粗銑16mm槽兩側面。
齒
切削速度：參考有關手冊，V=27m/min。
采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，，Z=10。
工序Ⅲ 粗銑Φ19mm孔上端兩端面。
齒
切削速度：參考有關手冊，確定V=27m/min。
采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，，Z=10。
工序Ⅳ 16mm槽1.5*450倒角,選用臥式車床C620-1,
當采用高速鋼車刀時,切削速度:V=16mm/min.
工序Ⅴ 鉆鉸Φ19mm孔,并倒角1*450兩端.
1.鉆孔Φ18.5mm
,V=17m/min.
采用高速鋼鉆頭,
2.鉸孔Φ19mm.
采用高速鋼絞刀,V=14.7m/min.
3. Φ19mm孔倒角1*450兩端.
采用900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同.
工序Ⅵ 鉆M10螺紋孔并倒角1200
采用麻花鉆,V=20m/min.
工序Ⅶ 攻螺紋M10.
V=6m/min
工序Ⅷ 粗銑Φ82.2mm孔端面.
采用高速鋼圓柱銑刀,,Z=10,V=20m/min
工序Ⅸ 粗鏜Φ81.7mm孔
采用雙刃鏜刀,V=40m/min.
工序Ⅹ 精鏜Φ82.2mm孔.
V=35m/min
工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角.
V=16m/min
工序Ⅻ 精銑Φ82.2mm孔的兩端面
齒
采用高速鋼圓柱銑刀,V=31m/min.
工序ⅩⅢ 終檢。
最后,將以上各工序切削用量，公式的計算結果,連同其他數(shù)據(jù),填入機械加工工藝過程卡片.
參考文獻
1.<<機械加工工藝手冊>>,孟少農(nóng)主編,機械工業(yè)出版社.
2.<<機械加工工藝設計手冊>>,張耀宸主編,航空工業(yè)出版社.
3.<<機械制造技術基礎>>,華楚生主編,重慶大學出版社.
4.<<機械制造工藝設計簡明手冊>>,哈爾濱工業(yè)大學 李益民,機械工業(yè)出版社.
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