变速器四、五档变速叉加工工艺课程设计
文件编号产品型号 零件图号 共页机械加工工序卡片产品名称 变速器变速叉 零件名称 变速叉 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 05 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量每毛坯可制件数每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立铣 X51夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号工 步 内 容机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数基本 辅助1 粗铣叉头左端面 圆柱铣刀 游标卡尺 160 1 1.6 32.822 粗铣叉头右端面 圆柱铣刀 游标卡尺 160 1 1.6 32.82编制 抄写 校对 审核 批准文件编号产品型号 零件图号 共 12 页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 06 钻 铰孔 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量 每毛坯可制 件数 每 台 件 数模锻件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 Z525 1夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容 机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数 基本 辅助1 钻 19mm 孔 18.5mm 钻头 300 17 0.1 0.41min2 铰孔 铰刀 250 14.7 0.4 0.28min编制 抄写 校对 审核 批准文件编号产品型号 零件图号 共 12 页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 07 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量 每毛坯可制 件数 每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式车床夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容 机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数 基本 辅助1 左端面孔口倒角 246 14.7 0.2min2 右端面孔口倒角 246 14.7 0.2min编制 抄写 校对 审核 批准产品型号 零件图号 共 12 页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 08 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量 每毛坯可制 件数 每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式铣床 X51夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容 机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数 基本 辅助1 铣工作表面 A 圆柱铣刀 游标卡尺 160 20 0.2 0.75min编制 抄写 校对 审核 批准文件编号产品型号 零件图号 共 12 页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 09 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量每毛坯可制件数每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数立式铣床 X51夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容 机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数基本 辅助1 铣叉口 138 左端面5.0 高速圆柱铣刀 160 20 0.2 0.75min2 铣叉口 138 右端面. 高速圆柱铣刀 160 20 0.2 0.75min编制 抄写 校对 审核 批准产品型号 零件图号 共 12 页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 10 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量 每毛坯可 制件数 每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数立式铣床 X51夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容 机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数基本 辅助1 粗铣 76 左端面5.0 圆柱高速铣刀 160 20 0.2 0.75min2 粗铣 76 右端面. 圆柱高速铣刀 160 20 0.2 0.75min编制 抄写 校对 审核 批准文件编号产品型号 零件图号 共 12页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 11 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量每毛坯可制件数每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 Z525夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终单件专用夹具工 艺 装 备 主轴转速 /r/min 工时定额工步号 工 步 内 容机床 刀具 量具切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数 基本辅助1 钻 M10 螺纹孔 9.5mm 钻头 960 23.5 0.01 0.3min2 攻丝 M10 利用专用夹具 250 6 0.1 0.24min编制 抄写 校对 审核 批准文件编号产品型号零件图号 共 12页机械加工工序卡片 产品名称变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 11 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量每毛坯可制件数每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数基本辅助1 叉脚倒角 专业夹具 3编制 抄写 校对 审核 批准 课程设计工艺卡 产品型号 零(部)件图号 1 共 2 页机电学院 机械加工工艺过程卡产品名称 变速器变速叉 零(部)件名称 变速叉 第 1 页材料牌号 ZG45 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 16587171 每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注工 时工序号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工艺装备准终 单件01 下料02 铸造 铸造毛坯 热03 人工时效 热04 清洗检查 彻底清洗干净铸件内外非加工表面,检查铸件是否有缺陷05 粗铣 见工艺附图 1 金 卧式铣床 X61 通用夹具06 钻,铰 见工艺附图 2 金 Z525 通用夹具07 倒角 见工艺附图 3 金 CM6125 专用夹具08 铣 见工艺附图 4 金 X51 专用夹具09 铣 见工艺附图 5 金 X51 专用夹具10 铣 见工艺附图 6 金 X51 专用夹具编制(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期课程设计工艺卡 产品型号 零(部)件图号 共 2 页机电学院 机械加工工艺过程卡产品名称 零(部)件名称 第 2 页材料牌号 HT150 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注工 时工序号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工艺装备准终 单件11 钻、攻 见工艺附图 7 金 Z525 通用夹具12 车 见工艺附图 8 金 CM6125 专用夹具编制(日期)审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机电及自动化学院机电及自动化学院专业课程综合设计设计题目:变速器四、五档变速叉 专 业:届 别:学 号:姓 名:指导老师:2011 年 7 月前言机械制造工艺学课程设计是我们学完了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM 等专业基础课和主要专业课,又经过了机械设计课程设计之后,进行的又一次实践性环节,特别强调对机械制造工艺学和工程材料这两门课程的运用,同时也有对刀具和切屑的部分知识的综合,因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习,同时还要对相关课外知识进行查阅和学习,也是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。并且,这次课程设计同样也会用到以前的金工实习和认知实习的相关知识,也可以说这是对两次实习效果的一次检验。通过这次课程设计,将会巩固对机械加工工艺规程设计的理论知识,并初步学会自己完成制定简单零件加工工艺规程。本次设计的内容是变速器四五档变速叉加工工艺及主要工序工装设计。具体是工艺设计,工序卡、工艺过程卡的编制,铣床的夹具设计。就我个人而言,通过本次课程设计,我希望能够提高自己分析问题、解决问题的能力,能够更深入理解课本知识,并能够很好的应用到实际工作之中,为以后更好地胜任我的工作岗位打好基础。由于知识、能力有限,在设计中仍有许多不足之处,希望指导老师给予指教。目录1、任务介绍12、变速叉工艺分析13、变速叉工艺规程设计33.1、确定变速叉毛坯的制造形式33.2、基准选择33.3、制定工艺路线33.4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定63.5、各种机床与刀具选择73.6、确定切屑用量83.7、基本工时的确定83.8、计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介183.9、工艺方案的比较与技术经济分析194、小结195 参考文献 206、附件201、任务介绍本次机械制造工艺学课程设计我拿到的题目是“变速器四、五级变速叉工艺规程设计” 。材料为 ZG45,生产批量为中批量生产,其他要求及零件参数见变速叉二维零件图,要求设计该变速叉的机械加工工艺规程,具体要求内容为:(1)根据生产类型,对零件进行工艺分析;(2)选择毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图;(3)制订零件的机械加工工艺过程,选择工序加工设备及工艺装备,确定各工序切削用量及工序尺寸,并计算工序的工时定额;(4)填写工艺文件;(5)撰写设计说明书;2、变速叉工艺分析由零件图可知,该零件是叉架类零件,形状不规则,尺寸精度,形状精度要求均较高,其材料为该材料具有较高的强度,耐磨性耐热性适用于承受较大力,要求耐磨较高的零件,零件的主要技术要求分析如下:主要加工面为 19 孔需要半精镗以达到粗糙度要求 Ra3.2,以及孔口倒角也有 Ra6.3 的粗糙度要求,还有孔下端 M10 的螺纹孔。另一个加工面为叉脚内表面 Ra6.3 粗糙度要求以及叉脚工作表面 B 加工精度要求,工作面 A 的粗糙度要求,以及 A 面距 M10 螺纹孔中心线 76mm,且工作便面 B 与 19 孔的轴线的垂直度为 0.15.3、变速叉工艺规程设计3.1、确定变速叉毛坯的制造形式由于零件的结构比较复杂,又是薄壁件,所以采用蜡模精密铸造,工件材料为 ZG45,毛坯的尺寸精度要求为 IT1112 级,这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是正确的选择。3.2、基准选择1.粗基准的选择先选取 19mm 孔的外轮廓不加工面作为粗基准,利用一组共两个 V 形块夹持外廓作为主要定位面,以消除自由度。2.精基准的选择基准选择得好环会直接影响加工精度,影响工件安装的可靠性与方便程度。在加工 19mm 孔以后,各工序则以该孔为定位精基准,从靠近叉脚的长圆柱端面为轴向尺寸的定为基准。这样就满足了基准重合的原则和互为基准的原则。在加工某些表面时,可能会出现基准不重合,这时需要进行尺寸链的换算。3.3、制定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等技术要求能得到合理保证.由于生产纲领为大批量生产,可以考虑采用万能性机床配以专用共夹具, 并尽量使用工序集中来提高生产效率.除此以外, 还应该考虑经济效果 ,以便使生产成本尽量下降.毛坯为精铸件,清理后,退火处理,以消除铸件的内应力及改善机械加工的性能,在毛坯车间调整变速叉爪变形,铣去浇冒口,达到毛坯的技术要求,然后送到机械加工车间来加工。工序:工序 1:整形。工序 2:铣叉头左右两端面。工序 3:钻,铰 19 的孔。工序 4:倒角(在车床上进行加工)。工序 5:铣工作面 A 工序 6:铣 138 的两端面。5.0工序 7:铣 76 的工作面 B。.工序 8:钻 M10 螺纹孔。工序 9:攻 M10 螺纹工序 9:倒角,去毛刺。工序 10:终检。根据此工序安排,编出机械加工工艺过程卡及工序卡片。见附表:机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡3.4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定1. 叉头圆柱端面。参照机械加工工艺手册表 3.1-56。 ,其加工余量 Z=2mm。2. 19 mm 孔45.0参照机械加工工艺手册表 3.1-56。其加工余量 2Z=2mm。钻孔 18.5mm,铰孔 19 mm。45.045.03.叉脚相距 138 mm 的侧面,铣削公差为-0.22mm。5.0参照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,铣削余量:Z=2-0.7=1.3mm ,锻件偏差 mm。3.150由于设计规定的零件为较大批量生产,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。4. 138 mm 的两端面5.0参照机械加工工艺手册 ,其加工余量 Z=2mm。粗镗 136 mm,精镗 1385.0mm。5.0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=12毛坯最大尺寸:12+1.3*2=14.6mm毛坯最小尺寸:9.4-2*0.22=8.96mm精铣尺寸与零件尺寸相符,即 8 mm。2.033.5、各种机床与刀具选择详见工序卡。3.6、确定切屑用量根据工件尺寸和相关要求,并参考实用机械加工工艺手册等资料,可得工件尺寸和切屑深度的选择为:粗铣每齿进给量为 0.16mm,半精铣每转进给量为 1.0mm,精铣每转进给量为 0.5mm;钻孔进给量和速度:10 进给量为 0.5mm/r; ;19 进给量为 0.7mm/r;锪端面进给量为 0.2 mm/r。攻丝进给量为 0.3 mm/r,速度为 0.3m/s3.7、基本工时的确定(1)工序 1:粗铣两端面切屑深度分别为:2.0mm铣平面参数:每齿进给量为 af=0.16mm/z,采用 W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀,牌号 YG6,齿数为 Z=10,直径 D=100mm.刀具寿命 180min,则每转进给量为:f=af Z=1.6mm/r切屑速度为:V=1.0m/s转速:nr/min代人相关数据可得:n =191.08r/min根据机床型号,选择转速 n=160 r/min铣削基本时间 i代人相关数据得:tj=32.82s(2)钻铰 19 孔,并倒角 1*45 两端。1.钻孔 18.5 mm045.F=0.350.43=0.35mm/rd=18.5mm,V=17m/min。采用高速钻头,N=285r/minT=0.41min2.铰孔 19 mm.045.F=0.7mm/r采用高速钢铰刀,V=14.7m/min。N=246r/minT=0.28min3. 19 mm 孔倒角 1*45 两端045.采用 90 锪 钻 ,为 缩 短 辅 助 时 间 , 取 倒 角 时 的 主 轴 转 速 与 铰 孔 相 同 。N=246r/min( 3) 粗 铣 A 工 作 面F=0.2mm/r采 用 高 速 钢 圆 柱 铣 刀 , d=100mm, Z=10, V=20m/minN=6.37r/minT=0.75min(4)粗铣叉口 138 两端面5.0采 用 高 速 钢 圆 柱 铣 刀 , d=100mm, Z=10, V=20m/minN=6.37r/minT=0.75minT 总=1.5min(5)粗铣 76 两端面5.0F=0.2mm/r采 用 高 速 钢 圆 柱 铣 刀 , d=100mm, Z=10, V=20m/minN=6.37r/minT=0.75minT 总=1.5min(6)攻螺纹 M10.V=6m/minN=238r/minT=0.24min(7)倒角T=6*0.48min=2.88min3.8、计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介单件时间的计算公式为:由于生产批量为中批量,所以时间定额为:本次设计没有具体计算辅助时间、布置工作地点时间和休息和生理需要时间,在中批量生产中,辅助时间可按基本时间的百分比进行估算,并在实际中修改,使之趋于合理。基本时间和辅助时间总和称为操作时间,布置工作地点时间一般按操作时间的 2% 7%来计算,休息和生理需要时间一般按操作时间的2%来计算。另外,由于生产批量为中批量,故忽略了准备与终结时间。为了提高生产率,必须尽量减少时间定额,由于此处加工工艺已确定,故不能再减少基本时间,应从以下三方面着手来减少时间定额以提高生产效率:(1)减少辅助时间和辅助时间与基本时间重叠;(2)减少布置工作地点时间;(3)减少准备于终结时间。3.9、工艺方案的比较与技术经济分析在工艺规程设计最后一般还应该对所设计工艺方案进行比较与技术经济分析,主要评价指标为零件(或工序)的全年工艺成本和单个零件(或单个工序)的工艺成本,其计算公式分别如下:VNV式中 V 为每件零件的可变费用(元/件) ,N 为零件的年生产纲领(件) ,为全年不变费用(元) 。本文未就对所设计工艺方案进行工艺方案的比较与技术经济分析。4、小结本次机械制造工艺学课程设计的设计题目是变速器四五级变速叉的工艺设计,通过这次设计让我知道更多的变速器的知识,但是由于自己相关专业知识知贫乏以及是第一次做工艺设计,当中出现问题当属正常,希望老师谅解,并多多批评和指正。5、参考文献1 王先逵.机械制造工艺学(第 2 版).北京:机械工业出版社,2006.12 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南.北京:化学工业出版社,2006.123 沈莲.机械工程材料(第 2 版).北京:机械工业出版社,2007.84 陈宏钧.实用机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社,1996.12 文件编号产品型号 零件图号 共页机械加工工序卡片产品名称 变速器变速叉 零件名称 变速叉 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 05 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量每毛坯可制件数每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立铣 X51夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号工 步 内 容机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数基本 辅助1 粗铣叉头左端面 圆柱铣刀 游标卡尺 160 1 1.6 32.822 粗铣叉头右端面 圆柱铣刀 游标卡尺 160 1 1.6 32.82编制 抄写 校对 审核 批准文件编号产品型号 零件图号 共 12 页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 06 钻 铰孔 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量 每毛坯可制 件数 每 台 件 数模锻件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 Z525 1夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容 机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数 基本 辅助1 钻 19mm 孔 18.5mm 钻头 300 17 0.1 0.41min2 铰孔 铰刀 250 14.7 0.4 0.28min编制 抄写 校对 审核 批准文件编号产品型号 零件图号 共 12 页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 07 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量 每毛坯可制 件数 每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式车床夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容 机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数 基本 辅助1 左端面孔口倒角 246 14.7 0.2min2 右端面孔口倒角 246 14.7 0.2min编制 抄写 校对 审核 批准产品型号 零件图号 共 12 页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 08 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量 每毛坯可制 件数 每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式铣床 X51夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容 机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数 基本 辅助1 铣工作表面 A 圆柱铣刀 游标卡尺 160 20 0.2 0.75min编制 抄写 校对 审核 批准文件编号产品型号 零件图号 共 12 页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 09 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量每毛坯可制件数每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数立式铣床 X51夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容 机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数基本 辅助1 铣叉口 138 左端面5.0 高速圆柱铣刀 160 20 0.2 0.75min2 铣叉口 138 右端面. 高速圆柱铣刀 160 20 0.2 0.75min编制 抄写 校对 审核 批准产品型号 零件图号 共 12 页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 10 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量 每毛坯可 制件数 每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数立式铣床 X51夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终 单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容 机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数基本 辅助1 粗铣 76 左端面5.0 圆柱高速铣刀 160 20 0.2 0.75min2 粗铣 76 右端面. 圆柱高速铣刀 160 20 0.2 0.75min编制 抄写 校对 审核 批准文件编号产品型号 零件图号 共 12页机械加工工序卡片产品名称 变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 11 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量每毛坯可制件数每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 Z525夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终单件专用夹具工 艺 装 备 主轴转速 /r/min 工时定额工步号 工 步 内 容机床 刀具 量具切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数 基本辅助1 钻 M10 螺纹孔 9.5mm 钻头 960 23.5 0.01 0.3min2 攻丝 M10 利用专用夹具 250 6 0.1 0.24min编制 抄写 校对 审核 批准文件编号产品型号零件图号 共 12页机械加工工序卡片 产品名称变速叉 零件名称 第 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 11 ZG45毛 坯 种 类 毛坯重量每毛坯可制件数每 台 件 数模锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数夹具编号 夹具名称 冷却液工序时间准终单件专用夹具工 艺 装 备 工时定额工步号 工 步 内 容机床 刀具 量具主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mm/r背吃刀量/mm走刀次数基本辅助1 叉脚倒角 专业夹具 3编制 抄写 校对 审核 批准 课程设计工艺卡 产品型号 零(部)件图号 1 共 2 页机电学院 机械加工工艺过程卡产品名称 变速器变速叉 零(部)件名称 变速叉 第 1 页材料牌号 ZG45 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 16587171 每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注工 时工序号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工艺装备准终 单件01 下料02 铸造 铸造毛坯 热03 人工时效 热04 清洗检查 彻底清洗干净铸件内外非加工表面,检查铸件是否有缺陷05 粗铣 见工艺附图 1 金 卧式铣床 X61 通用夹具06 钻,铰 见工艺附图 2 金 Z525 通用夹具07 倒角 见工艺附图 3 金 CM6125 专用夹具08 铣 见工艺附图 4 金 X51 专用夹具09 铣 见工艺附图 5 金 X51 专用夹具10 铣 见工艺附图 6 金 X51 专用夹具编制(日期) 审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期课程设计工艺卡 产品型号 零(部)件图号 共 2 页机电学院 机械加工工艺过程卡产品名称 零(部)件名称 第 2 页材料牌号 HT150 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注工 时工序号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工艺装备准终 单件11 钻、攻 见工艺附图 7 金 Z525 通用夹具12 车 见工艺附图 8 金 CM6125 专用夹具编制(日期)审核(日期) 标准化(日期)会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机电及自动化学院机电及自动化学院专业课程综合设计设计题目:变速器四、五档变速叉 专 业:届 别:学 号:姓 名:指导老师:2011 年 7 月前言机械制造工艺学课程设计是我们学完了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM 等专业基础课和主要专业课,又经过了机械设计课程设计之后,进行的又一次实践性环节,特别强调对机械制造工艺学和工程材料这两门课程的运用,同时也有对刀具和切屑的部分知识的综合,因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习,同时还要对相关课外知识进行查阅和学习,也是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。并且,这次课程设计同样也会用到以前的金工实习和认知实习的相关知识,也可以说这是对两次实习效果的一次检验。通过这次课程设计,将会巩固对机械加工工艺规程设计的理论知识,并初步学会自己完成制定简单零件加工工艺规程。本次设计的内容是变速器四五档变速叉加工工艺及主要工序工装设计。具体是工艺设计,工序卡、工艺过程卡的编制,铣床的夹具设计。就我个人而言,通过本次课程设计,我希望能够提高自己分析问题、解决问题的能力,能够更深入理解课本知识,并能够很好的应用到实际工作之中,为以后更好地胜任我的工作岗位打好基础。由于知识、能力有限,在设计中仍有许多不足之处,希望指导老师给予指教。目录1、任务介绍12、变速叉工艺分析13、变速叉工艺规程设计33.1、确定变速叉毛坯的制造形式33.2、基准选择33.3、制定工艺路线33.4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定63.5、各种机床与刀具选择73.6、确定切屑用量83.7、基本工时的确定83.8、计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介183.9、工艺方案的比较与技术经济分析194、小结195 参考文献 206、附件201、任务介绍本次机械制造工艺学课程设计我拿到的题目是“变速器四、五级变速叉工艺规程设计” 。材料为 ZG45,生产批量为中批量生产,其他要求及零件参数见变速叉二维零件图,要求设计该变速叉的机械加工工艺规程,具体要求内容为:(1)根据生产类型,对零件进行工艺分析;(2)选择毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图;(3)制订零件的机械加工工艺过程,选择工序加工设备及工艺装备,确定各工序切削用量及工序尺寸,并计算工序的工时定额;(4)填写工艺文件;(5)撰写设计说明书;2、变速叉工艺分析由零件图可知,该零件是叉架类零件,形状不规则,尺寸精度,形状精度要求均较高,其材料为该材料具有较高的强度,耐磨性耐热性适用于承受较大力,要求耐磨较高的零件,零件的主要技术要求分析如下:主要加工面为 19 孔需要半精镗以达到粗糙度要求 Ra3.2,以及孔口倒角也有 Ra6.3 的粗糙度要求,还有孔下端 M10 的螺纹孔。另一个加工面为叉脚内表面 Ra6.3 粗糙度要求以及叉脚工作表面 B 加工精度要求,工作面 A 的粗糙度要求,以及 A 面距 M10 螺纹孔中心线 76mm,且工作便面 B 与 19 孔的轴线的垂直度为 0.15.3、变速叉工艺规程设计3.1、确定变速叉毛坯的制造形式由于零件的结构比较复杂,又是薄壁件,所以采用蜡模精密铸造,工件材料为 ZG45,毛坯的尺寸精度要求为 IT1112 级,这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是正确的选择。3.2、基准选择1.粗基准的选择先选取 19mm 孔的外轮廓不加工面作为粗基准,利用一组共两个 V 形块夹持外廓作为主要定位面,以消除自由度。2.精基准的选择基准选择得好环会直接影响加工精度,影响工件安装的可靠性与方便程度。在加工 19mm 孔以后,各工序则以该孔为定位精基准,从靠近叉脚的长圆柱端面为轴向尺寸的定为基准。这样就满足了基准重合的原则和互为基准的原则。在加工某些表面时,可能会出现基准不重合,这时需要进行尺寸链的换算。3.3、制定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等技术要求能得到合理保证.由于生产纲领为大批量生产,可以考虑采用万能性机床配以专用共夹具, 并尽量使用工序集中来提高生产效率.除此以外, 还应该考虑经济效果 ,以便使生产成本尽量下降.毛坯为精铸件,清理后,退火处理,以消除铸件的内应力及改善机械加工的性能,在毛坯车间调整变速叉爪变形,铣去浇冒口,达到毛坯的技术要求,然后送到机械加工车间来加工。工序:工序 1:整形。工序 2:铣叉头左右两端面。工序 3:钻,铰 19 的孔。工序 4:倒角(在车床上进行加工)。工序 5:铣工作面 A 工序 6:铣 138 的两端面。5.0工序 7:铣 76 的工作面 B。.工序 8:钻 M10 螺纹孔。工序 9:攻 M10 螺纹工序 9:倒角,去毛刺。工序 10:终检。根据此工序安排,编出机械加工工艺过程卡及工序卡片。见附表:机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡3.4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定1. 叉头圆柱端面。参照机械加工工艺手册表 3.1-56。 ,其加工余量 Z=2mm。2. 19 mm 孔45.0参照机械加工工艺手册表 3.1-56。其加工余量 2Z=2mm。钻孔 18.5mm,铰孔 19 mm。45.045.03.叉脚相距 138 mm 的侧面,铣削公差为-0.22mm。5.0参照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,铣削余量:Z=2-0.7=1.3mm ,锻件偏差 mm。3.150由于设计规定的零件为较大批量生产,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。4. 138 mm 的两端面5.0参照机械加工工艺手册 ,其加工余量 Z=2mm。粗镗 136 mm,精镗 1385.0mm。5.0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=12毛坯最大尺寸:12+1.3*2=14.6mm毛坯最小尺寸:9.4-2*0.22=8.96mm精铣尺寸与零件尺寸相符,即 8 mm。2.033.5、各种机床与刀具选择详见工序卡。3.6、确定切屑用量根据工件尺寸和相关要求,并参考实用机械加工工艺手册等资料,可得工件尺寸和切屑深度的选择为:粗铣每齿进给量为 0.16mm,半精铣每转进给量为 1.0mm,精铣每转进给量为 0.5mm;钻孔进给量和速度:10 进给量为 0.5mm/r; ;19 进给量为 0.7mm/r;锪端面进给量为 0.2 mm/r。攻丝进给量为 0.3 mm/r,速度为 0.3m/s3.7、基本工时的确定(1)工序 1:粗铣两端面切屑深度分别为:2.0mm铣平面参数:每齿进给量为 af=0.16mm/z,采用 W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀,牌号 YG6,齿数为 Z=10,直径 D=100mm.刀具寿命 180min,则每转进给量为:f=af Z=1.6mm/r切屑速度为:V=1.0m/s转速:nr/min代人相关数据可得:n =191.08r/min根据机床型号,选择转速 n=160 r/min铣削基本时间 i代人相关数据得:tj=32.82s(2)钻铰 19 孔,并倒角 1*45 两端。1.钻孔 18.5 mm045.F=0.350.43=0.35mm/rd=18.5mm,V=17m/min。采用高速钻头,N=285r/minT=0.41min2.铰孔 19 mm.045.F=0.7mm/r采用高速钢铰刀,V=14.7m/min。N=246r/minT=0.28min3. 19 mm 孔倒角 1*45 两端045.采用 90 锪 钻 ,为 缩 短 辅 助 时 间 , 取 倒 角 时 的 主 轴 转 速 与 铰 孔 相 同 。N=246r/min( 3) 粗 铣 A 工 作 面F=0.2mm/r采 用 高 速 钢 圆 柱 铣 刀 , d=100mm, Z=10, V=20m/minN=6.37r/minT=0.75min(4)粗铣叉口 138 两端面5.0采 用 高 速 钢 圆 柱 铣 刀 , d=100mm, Z=10, V=20m/minN=6.37r/minT=0.75minT 总=1.5min(5)粗铣 76 两端面5.0F=0.2mm/r采 用 高 速 钢 圆 柱 铣 刀 , d=100mm, Z=10, V=20m/minN=6.37r/minT=0.75minT 总=1.5min(6)攻螺纹 M10.V=6m/minN=238r/minT=0.24min(7)倒角T=6*0.48min=2.88min3.8、计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介单件时间的计算公式为:由于生产批量为中批量,所以时间定额为:本次设计没有具体计算辅助时间、布置工作地点时间和休息和生理需要时间,在中批量生产中,辅助时间可按基本时间的百分比进行估算,并在实际中修改,使之趋于合理。基本时间和辅助时间总和称为操作时间,布置工作地点时间一般按操作时间的 2% 7%来计算,休息和生理需要时间一般按操作时间的2%来计算。另外,由于生产批量为中批量,故忽略了准备与终结时间。为了提高生产率,必须尽量减少时间定额,由于此处加工工艺已确定,故不能再减少基本时间,应从以下三方面着手来减少时间定额以提高生产效率:(1)减少辅助时间和辅助时间与基本时间重叠;(2)减少布置工作地点时间;(3)减少准备于终结时间。3.9、工艺方案的比较与技术经济分析在工艺规程设计最后一般还应该对所设计工艺方案进行比较与技术经济分析,主要评价指标为零件(或工序)的全年工艺成本和单个零件(或单个工序)的工艺成本,其计算公式分别如下:VNV式中 V 为每件零件的可变费用(元/件) ,N 为零件的年生产纲领(件) ,为全年不变费用(元) 。本文未就对所设计工艺方案进行工艺方案的比较与技术经济分析。4、小结本次机械制造工艺学课程设计的设计题目是变速器四五级变速叉的工艺设计,通过这次设计让我知道更多的变速器的知识,但是由于自己相关专业知识知贫乏以及是第一次做工艺设计,当中出现问题当属正常,希望老师谅解,并多多批评和指正。5、参考文献1 王先逵.机械制造工艺学(第 2 版).北京:机械工业出版社,2006.12 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南.北京:化学工业出版社,2006.123 沈莲.机械工程材料(第 2 版).北京:机械工业出版社,2007.84 陈宏钧.实用机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社,1996.12
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