文件編號產品型號 零件圖號 共頁機械加工工序卡片產品名稱 變速器變速叉 零件名稱 變速叉 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 05 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立銑 X51夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號工 步 內 容機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù)基本 輔助1 粗銑叉頭左端面 圓柱銑刀 游標卡尺 160 1 1.6 32.822 粗銑叉頭右端面 圓柱銑刀 游標卡尺 160 1 1.6 32.82編制 抄寫 校對 審核 批準文件編號產品型號 零件圖號 共 12 頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 06 鉆 鉸孔 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制 件數(shù) 每 臺 件 數(shù)模鍛件 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z525 1夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容 機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù) 基本 輔助1 鉆 φ19mm 孔 φ18.5mm 鉆頭 300 17 0.1 0.41min2 鉸孔 鉸刀 250 14.7 0.4 0.28min編制 抄寫 校對 審核 批準文件編號產品型號 零件圖號 共 12 頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 07 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制 件數(shù) 每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容 機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù) 基本 輔助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編制 抄寫 校對 審核 批準產品型號 零件圖號 共 12 頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 08 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制 件數(shù) 每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式銑床 X51夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容 機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù) 基本 輔助1 銑工作表面 A 圓柱銑刀 游標卡尺 160 20 0.2 0.75min編制 抄寫 校對 審核 批準文件編號產品型號 零件圖號 共 12 頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 09 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件 數(shù)立式銑床 X51夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容 機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù)基本 輔助1 銑叉口 138 左端面5.0? 高速圓柱銑刀 160 20 0.2 0.75min2 銑叉口 138 右端面. 高速圓柱銑刀 160 20 0.2 0.75min編制 抄寫 校對 審核 批準產品型號 零件圖號 共 12 頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 10 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可 制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件 數(shù)立式銑床 X51夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容 機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù)基本 輔助1 粗銑 76 左端面5.0? 圓柱高速銑刀 160 20 0.2 0.75min2 粗銑 76 右端面. 圓柱高速銑刀 160 20 0.2 0.75min編制 抄寫 校對 審核 批準文件編號產品型號 零件圖號 共 12頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 11 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z525夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終單件專用夾具工 藝 裝 備 主軸轉速 /r/min 工時定額工步號 工 步 內 容機床 刀具 量具切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù) 基本輔助1 鉆 M10 螺紋孔 φ9.5mm 鉆頭 960 23.5 0.01 0.3min2 攻絲 M10 利用專用夾具 250 6 0.1 0.24min編制 抄寫 校對 審核 批準文件編號產品型號零件圖號 共 12頁機械加工工序卡片 產品名稱變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 11 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù)基本輔助1 叉腳倒角 專業(yè)夾具 3編制 抄寫 校對 審核 批準 課程設計工藝卡 產品型號 零（部）件圖號 1 共 2 頁機電學院 機械加工工藝過程卡產品名稱 變速器變速叉 零（部）件名稱 變速叉 第 1 頁材料牌號 ZG45 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 165×87×171 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注工 時工序號 工序名稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工藝裝備準終 單件01 下料02 鑄造 鑄造毛坯 熱03 人工時效 熱04 清洗檢查 徹底清洗干凈鑄件內外非加工表面，檢查鑄件是否有缺陷05 粗銑 見工藝附圖 1 金 臥式銑床 X61 通用夾具06 鉆，鉸 見工藝附圖 2 金 Z525 通用夾具07 倒角 見工藝附圖 3 金 CM6125 專用夾具08 銑 見工藝附圖 4 金 X51 專用夾具09 銑 見工藝附圖 5 金 X51 專用夾具10 銑 見工藝附圖 6 金 X51 專用夾具編制（日期） 審核（日期） 標準化（日期）會簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期課程設計工藝卡 產品型號 零（部）件圖號 共 2 頁機電學院 機械加工工藝過程卡產品名稱 零（部）件名稱 第 2 頁材料牌號 HT150 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注工 時工序號 工序名稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工藝裝備準終 單件11 鉆、攻 見工藝附圖 7 金 Z525 通用夾具12 車 見工藝附圖 8 金 CM6125 專用夾具編制（日期）審核（日期） 標準化（日期）會簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機電及自動化學院機電及自動化學院專業(yè)課程綜合設計設計題目：變速器四、五檔變速叉 專 業(yè)：屆 別：學 號：姓 名：指導老師：2011 年 7 月前言《機械制造工藝學》課程設計是我們學完了機械制圖、機械制造工藝學、工程材料、機械設計、CAD/CAM 等專業(yè)基礎課和主要專業(yè)課，又經過了機械設計課程設計之后，進行的又一次實踐性環(huán)節(jié)，特別強調對機械制造工藝學和工程材料這兩門課程的運用，同時也有對刀具和切屑的部分知識的綜合，因此這是我們對以前所學各門課程的一次較為深入的綜合總復習，同時還要對相關課外知識進行查閱和學習，也是一次對我們實際運用知識解決問題能力的練習。并且，這次課程設計同樣也會用到以前的金工實習和認知實習的相關知識，也可以說這是對兩次實習效果的一次檢驗。通過這次課程設計，將會鞏固對機械加工工藝規(guī)程設計的理論知識，并初步學會自己完成制定簡單零件加工工藝規(guī)程。本次設計的內容是變速器四五檔變速叉加工工藝及主要工序工裝設計。具體是工藝設計，工序卡、工藝過程卡的編制，銑床的夾具設計。就我個人而言，通過本次課程設計，我希望能夠提高自己分析問題、解決問題的能力，能夠更深入理解課本知識，并能夠很好的應用到實際工作之中，為以后更好地勝任我的工作崗位打好基礎。由于知識、能力有限，在設計中仍有許多不足之處，希望指導老師給予指教。目錄1、任務介紹……………………………………………………12、變速叉工藝分析……………………………………13、變速叉工藝規(guī)程設計……………………………33.1、確定變速叉毛坯的制造形式…………………………33.2、基準選擇……………………………………………………33.3、制定工藝路線………………………………………………33.4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定…………………63.5、各種機床與刀具選擇………………………………………73.6、確定切屑用量………………………………………………83.7、基本工時的確定……………………………………………83.8、計算時間定額和提高生產率的工藝途徑簡介……………183.9、工藝方案的比較與技術經濟分析…………………………194、小結…………………………………………………………195 參考文獻…………………………………………………… 206、附件…………………………………………………………201、任務介紹本次《機械制造工藝學》課程設計我拿到的題目是“變速器四、五級變速叉工藝規(guī)程設計” 。材料為 ZG45，生產批量為中批量生產，其他要求及零件參數(shù)見變速叉二維零件圖，要求設計該變速叉的機械加工工藝規(guī)程，具體要求內容為：（1）根據(jù)生產類型，對零件進行工藝分析；（2）選擇毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖；（3）制訂零件的機械加工工藝過程，選擇工序加工設備及工藝裝備，確定各工序切削用量及工序尺寸，并計算工序的工時定額；（4）填寫工藝文件；（5）撰寫設計說明書；2、變速叉工藝分析由零件圖可知，該零件是叉架類零件，形狀不規(guī)則，尺寸精度，形狀精度要求均較高，其材料為該材料具有較高的強度，耐磨性耐熱性適用于承受較大力，要求耐磨較高的零件，零件的主要技術要求分析如下：主要加工面為 Φ19 孔需要半精鏜以達到粗糙度要求 Ra3.2，以及孔口倒角也有 Ra6.3 的粗糙度要求，還有孔下端 M10 的螺紋孔。另一個加工面為叉腳內表面 Ra6.3 粗糙度要求以及叉腳工作表面 B 加工精度要求，工作面 A 的粗糙度要求，以及 A 面距 M10 螺紋孔中心線 76mm，且工作便面 B 與 Φ19 孔的軸線的垂直度為 0.15.3、變速叉工藝規(guī)程設計3.1、確定變速叉毛坯的制造形式由于零件的結構比較復雜，又是薄壁件，所以采用蠟模精密鑄造，工件材料為 ZG45,毛坯的尺寸精度要求為 IT11~12 級，這從提高生產率、保證加工精度上考慮，也是正確的選擇。3.2、基準選擇1.粗基準的選擇先選取 Φ19mm 孔的外輪廓不加工面作為粗基準，利用一組共兩個 V 形塊夾持外廓作為主要定位面，以消除自由度。2.精基準的選擇基準選擇得好環(huán)會直接影響加工精度，影響工件安裝的可靠性與方便程度。在加工 Φ19mm 孔以后，各工序則以該孔為定位精基準，從靠近叉腳的長圓柱端面為軸向尺寸的定為基準。這樣就滿足了基準重合的原則和互為基準的原則。在加工某些表面時，可能會出現(xiàn)基準不重合，這時需要進行尺寸鏈的換算。3.3、制定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等技術要求能得到合理保證.由于生產綱領為大批量生產,可以考慮采用萬能性機床配以專用共夾具, 并盡量使用工序集中來提高生產效率.除此以外, 還應該考慮經濟效果 ,以便使生產成本盡量下降.毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內應力及改善機械加工的性能，在毛坯車間調整變速叉爪變形，銑去澆冒口，達到毛坯的技術要求，然后送到機械加工車間來加工。工序：工序 1：整形。工序 2：銑叉頭左右兩端面。工序 3：鉆，鉸 Φ19 的孔。工序 4：倒角（在車床上進行加工）。工序 5：銑工作面 A 工序 6：銑 138 的兩端面。5.0?工序 7：銑 76 的工作面 B。.工序 8：鉆 M10 螺紋孔。工序 9：攻 M10 螺紋工序 9：倒角，去毛刺。工序 10：終檢。根據(jù)此工序安排，編出機械加工工藝過程卡及工序卡片。見附表：機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡3.4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定1. 叉頭圓柱端面。參照《機械加工工藝手冊》表 3.1-56。 ，其加工余量 Z=2mm。2. Φ19 mm 孔45.0?參照《機械加工工藝手冊》表 3.1-56。其加工余量 2Z=2mm。鉆孔 Φ18.5mm，鉸孔 Φ19 mm。45.0?45.0?3.叉腳相距 138 mm 的側面，銑削公差為-0.22mm。5.0?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，銑削余量：Z=2-0.7=1.3mm ，鍛件偏差 mm。3.150??由于設計規(guī)定的零件為較大批量生產，應該采用調整法加工。因此在計算最大，最小加工余量時，應按調整法加工方式予以確定。4. 138 mm 的兩端面5.0?參照《機械加工工藝手冊》 ，其加工余量 Z=2mm。粗鏜 136 mm，精鏜 1385.0?mm。5.0?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=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精銑尺寸與零件尺寸相符，即 8 mm。2.03??3.5、各種機床與刀具選擇詳見工序卡。3.6、確定切屑用量根據(jù)工件尺寸和相關要求，并參考《實用機械加工工藝手冊》等資料，可得工件尺寸和切屑深度的選擇為：粗銑每齒進給量為 0.16mm，半精銑每轉進給量為 1.0mm，精銑每轉進給量為 0.5mm；鉆孔進給量和速度：Φ10 進給量為 0.5mm/r； ;Φ19 進給量為 0.7mm/r;锪端面進給量為 0.2 mm/r。攻絲進給量為 0.3 mm/r，速度為 0.3m/s3.7、基本工時的確定（1）工序 1：粗銑兩端面切屑深度分別為:2.0mm銑平面參數(shù)：每齒進給量為 af=0.16mm/z，采用 W18Cr4V 硬質合金鋼端銑刀,牌號 YG6，齒數(shù)為 Z=10，直徑 D=100mm.刀具壽命 180min,則每轉進給量為:f=af Z=1.6mm/r?切屑速度為:V=1.0m/s轉速：nr/min代人相關數(shù)據(jù)可得:n =191.08r/min根據(jù)機床型號，選擇轉速 n=160 r/min銑削基本時間 i代人相關數(shù)據(jù)得：tj=32.82s（2）鉆鉸 Φ19 孔，并倒角 1*45 兩端。1.鉆孔 φ18.5 mm045.?F=0.35~0.43=0.35mm/rd=18.5mm，V=17m/min。采用高速鉆頭，N==285r/minT==0.41min2.鉸孔 φ19 mm.045.?F=0.7mm/r采用高速鋼鉸刀，V=14.7m/min。N==246r/minT==0.28min3. φ19 mm 孔倒角 1*45 兩端045.?采用 90 锪 鉆 ,為 縮 短 輔 助 時 間 ， 取 倒 角 時 的 主 軸 轉 速 與 鉸 孔 相 同 。N=246r/min（ 3） 粗 銑 A 工 作 面F=0.2mm/r采 用 高 速 鋼 圓 柱 銑 刀 ， d=100mm， Z=10， V=20m/minN==6.37r/minT==0.75min（4）粗銑叉口 138 兩端面5.0?采 用 高 速 鋼 圓 柱 銑 刀 ， d=100mm， Z=10， V=20m/minN==6.37r/minT==0.75minT 總=1.5min（5）粗銑 76 兩端面5.0?F=0.2mm/r采 用 高 速 鋼 圓 柱 銑 刀 ， d=100mm， Z=10， V=20m/minN==6.37r/minT==0.75minT 總=1.5min（6）攻螺紋 M10.V=6m/minN==238r/minT==0.24min（7）倒角T=6*0.48min=2.88min3.8、計算時間定額和提高生產率的工藝途徑簡介單件時間的計算公式為：由于生產批量為中批量，所以時間定額為：本次設計沒有具體計算輔助時間、布置工作地點時間和休息和生理需要時間，在中批量生產中，輔助時間可按基本時間的百分比進行估算，并在實際中修改，使之趨于合理?；緯r間和輔助時間總和稱為操作時間，布置工作地點時間一般按操作時間的 2% 7%來計算，休息和生理需要時間一般按操作時間的2%來計算。另外，由于生產批量為中批量，故忽略了準備與終結時間。為了提高生產率，必須盡量減少時間定額，由于此處加工工藝已確定，故不能再減少基本時間，應從以下三方面著手來減少時間定額以提高生產效率：（1）減少輔助時間和輔助時間與基本時間重疊；（2）減少布置工作地點時間；（3）減少準備于終結時間。3.9、工藝方案的比較與技術經濟分析在工藝規(guī)程設計最后一般還應該對所設計工藝方案進行比較與技術經濟分析，主要評價指標為零件（或工序）的全年工藝成本和單個零件（或單個工序）的工藝成本，其計算公式分別如下：VNV式中 V 為每件零件的可變費用（元/件） ，N 為零件的年生產綱領（件） ，為全年不變費用（元） 。本文未就對所設計工藝方案進行工藝方案的比較與技術經濟分析。4、小結本次《機械制造工藝學》課程設計的設計題目是變速器四五級變速叉的工藝設計，通過這次設計讓我知道更多的變速器的知識，但是由于自己相關專業(yè)知識知貧乏以及是第一次做工藝設計，當中出現(xiàn)問題當屬正常，希望老師諒解，并多多批評和指正。5、參考文獻[1] 王先逵.機械制造工藝學（第 2 版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006.1[2] 崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南.北京：化學工業(yè)出版社，2006.12[3] 沈蓮.機械工程材料（第 2 版）.北京：機械工業(yè)出版社，2007.8[4] 陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1996.12 文件編號產品型號 零件圖號 共頁機械加工工序卡片產品名稱 變速器變速叉 零件名稱 變速叉 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 05 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立銑 X51夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號工 步 內 容機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù)基本 輔助1 粗銑叉頭左端面 圓柱銑刀 游標卡尺 160 1 1.6 32.822 粗銑叉頭右端面 圓柱銑刀 游標卡尺 160 1 1.6 32.82編制 抄寫 校對 審核 批準文件編號產品型號 零件圖號 共 12 頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 06 鉆 鉸孔 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制 件數(shù) 每 臺 件 數(shù)模鍛件 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z525 1夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容 機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù) 基本 輔助1 鉆 φ19mm 孔 φ18.5mm 鉆頭 300 17 0.1 0.41min2 鉸孔 鉸刀 250 14.7 0.4 0.28min編制 抄寫 校對 審核 批準文件編號產品型號 零件圖號 共 12 頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 07 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制 件數(shù) 每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容 機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù) 基本 輔助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編制 抄寫 校對 審核 批準產品型號 零件圖號 共 12 頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 08 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制 件數(shù) 每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式銑床 X51夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容 機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù) 基本 輔助1 銑工作表面 A 圓柱銑刀 游標卡尺 160 20 0.2 0.75min編制 抄寫 校對 審核 批準文件編號產品型號 零件圖號 共 12 頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 09 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件 數(shù)立式銑床 X51夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容 機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù)基本 輔助1 銑叉口 138 左端面5.0? 高速圓柱銑刀 160 20 0.2 0.75min2 銑叉口 138 右端面. 高速圓柱銑刀 160 20 0.2 0.75min編制 抄寫 校對 審核 批準產品型號 零件圖號 共 12 頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 10 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可 制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件 數(shù)立式銑床 X51夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終 單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容 機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù)基本 輔助1 粗銑 76 左端面5.0? 圓柱高速銑刀 160 20 0.2 0.75min2 粗銑 76 右端面. 圓柱高速銑刀 160 20 0.2 0.75min編制 抄寫 校對 審核 批準文件編號產品型號 零件圖號 共 12頁機械加工工序卡片產品名稱 變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 11 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z525夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終單件專用夾具工 藝 裝 備 主軸轉速 /r/min 工時定額工步號 工 步 內 容機床 刀具 量具切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù) 基本輔助1 鉆 M10 螺紋孔 φ9.5mm 鉆頭 960 23.5 0.01 0.3min2 攻絲 M10 利用專用夾具 250 6 0.1 0.24min編制 抄寫 校對 審核 批準文件編號產品型號零件圖號 共 12頁機械加工工序卡片 產品名稱變速叉 零件名稱 第 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 11 ZG45毛 坯 種 類 毛坯重量每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)模鍛件設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)夾具編號 夾具名稱 冷卻液工序時間準終單件專用夾具工 藝 裝 備 工時定額工步號 工 步 內 容機床 刀具 量具主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量/mm/r背吃刀量/mm走刀次數(shù)基本輔助1 叉腳倒角 專業(yè)夾具 3編制 抄寫 校對 審核 批準 課程設計工藝卡 產品型號 零（部）件圖號 1 共 2 頁機電學院 機械加工工藝過程卡產品名稱 變速器變速叉 零（部）件名稱 變速叉 第 1 頁材料牌號 ZG45 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 165×87×171 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注工 時工序號 工序名稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工藝裝備準終 單件01 下料02 鑄造 鑄造毛坯 熱03 人工時效 熱04 清洗檢查 徹底清洗干凈鑄件內外非加工表面，檢查鑄件是否有缺陷05 粗銑 見工藝附圖 1 金 臥式銑床 X61 通用夾具06 鉆，鉸 見工藝附圖 2 金 Z525 通用夾具07 倒角 見工藝附圖 3 金 CM6125 專用夾具08 銑 見工藝附圖 4 金 X51 專用夾具09 銑 見工藝附圖 5 金 X51 專用夾具10 銑 見工藝附圖 6 金 X51 專用夾具編制（日期） 審核（日期） 標準化（日期）會簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期課程設計工藝卡 產品型號 零（部）件圖號 共 2 頁機電學院 機械加工工藝過程卡產品名稱 零（部）件名稱 第 2 頁材料牌號 HT150 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注工 時工序號 工序名稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工藝裝備準終 單件11 鉆、攻 見工藝附圖 7 金 Z525 通用夾具12 車 見工藝附圖 8 金 CM6125 專用夾具編制（日期）審核（日期） 標準化（日期）會簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機電及自動化學院機電及自動化學院專業(yè)課程綜合設計設計題目：變速器四、五檔變速叉 專 業(yè)：屆 別：學 號：姓 名：指導老師：2011 年 7 月前言《機械制造工藝學》課程設計是我們學完了機械制圖、機械制造工藝學、工程材料、機械設計、CAD/CAM 等專業(yè)基礎課和主要專業(yè)課，又經過了機械設計課程設計之后，進行的又一次實踐性環(huán)節(jié)，特別強調對機械制造工藝學和工程材料這兩門課程的運用，同時也有對刀具和切屑的部分知識的綜合，因此這是我們對以前所學各門課程的一次較為深入的綜合總復習，同時還要對相關課外知識進行查閱和學習，也是一次對我們實際運用知識解決問題能力的練習。并且，這次課程設計同樣也會用到以前的金工實習和認知實習的相關知識，也可以說這是對兩次實習效果的一次檢驗。通過這次課程設計，將會鞏固對機械加工工藝規(guī)程設計的理論知識，并初步學會自己完成制定簡單零件加工工藝規(guī)程。本次設計的內容是變速器四五檔變速叉加工工藝及主要工序工裝設計。具體是工藝設計，工序卡、工藝過程卡的編制，銑床的夾具設計。就我個人而言，通過本次課程設計，我希望能夠提高自己分析問題、解決問題的能力，能夠更深入理解課本知識，并能夠很好的應用到實際工作之中，為以后更好地勝任我的工作崗位打好基礎。由于知識、能力有限，在設計中仍有許多不足之處，希望指導老師給予指教。目錄1、任務介紹……………………………………………………12、變速叉工藝分析……………………………………13、變速叉工藝規(guī)程設計……………………………33.1、確定變速叉毛坯的制造形式…………………………33.2、基準選擇……………………………………………………33.3、制定工藝路線………………………………………………33.4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定…………………63.5、各種機床與刀具選擇………………………………………73.6、確定切屑用量………………………………………………83.7、基本工時的確定……………………………………………83.8、計算時間定額和提高生產率的工藝途徑簡介……………183.9、工藝方案的比較與技術經濟分析…………………………194、小結…………………………………………………………195 參考文獻…………………………………………………… 206、附件…………………………………………………………201、任務介紹本次《機械制造工藝學》課程設計我拿到的題目是“變速器四、五級變速叉工藝規(guī)程設計” 。材料為 ZG45，生產批量為中批量生產，其他要求及零件參數(shù)見變速叉二維零件圖，要求設計該變速叉的機械加工工藝規(guī)程，具體要求內容為：（1）根據(jù)生產類型，對零件進行工藝分析；（2）選擇毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖；（3）制訂零件的機械加工工藝過程，選擇工序加工設備及工藝裝備，確定各工序切削用量及工序尺寸，并計算工序的工時定額；（4）填寫工藝文件；（5）撰寫設計說明書；2、變速叉工藝分析由零件圖可知，該零件是叉架類零件，形狀不規(guī)則，尺寸精度，形狀精度要求均較高，其材料為該材料具有較高的強度，耐磨性耐熱性適用于承受較大力，要求耐磨較高的零件，零件的主要技術要求分析如下：主要加工面為 Φ19 孔需要半精鏜以達到粗糙度要求 Ra3.2，以及孔口倒角也有 Ra6.3 的粗糙度要求，還有孔下端 M10 的螺紋孔。另一個加工面為叉腳內表面 Ra6.3 粗糙度要求以及叉腳工作表面 B 加工精度要求，工作面 A 的粗糙度要求，以及 A 面距 M10 螺紋孔中心線 76mm，且工作便面 B 與 Φ19 孔的軸線的垂直度為 0.15.3、變速叉工藝規(guī)程設計3.1、確定變速叉毛坯的制造形式由于零件的結構比較復雜，又是薄壁件，所以采用蠟模精密鑄造，工件材料為 ZG45,毛坯的尺寸精度要求為 IT11~12 級，這從提高生產率、保證加工精度上考慮，也是正確的選擇。3.2、基準選擇1.粗基準的選擇先選取 Φ19mm 孔的外輪廓不加工面作為粗基準，利用一組共兩個 V 形塊夾持外廓作為主要定位面，以消除自由度。2.精基準的選擇基準選擇得好環(huán)會直接影響加工精度，影響工件安裝的可靠性與方便程度。在加工 Φ19mm 孔以后，各工序則以該孔為定位精基準，從靠近叉腳的長圓柱端面為軸向尺寸的定為基準。這樣就滿足了基準重合的原則和互為基準的原則。在加工某些表面時，可能會出現(xiàn)基準不重合，這時需要進行尺寸鏈的換算。3.3、制定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等技術要求能得到合理保證.由于生產綱領為大批量生產,可以考慮采用萬能性機床配以專用共夾具, 并盡量使用工序集中來提高生產效率.除此以外, 還應該考慮經濟效果 ,以便使生產成本盡量下降.毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內應力及改善機械加工的性能，在毛坯車間調整變速叉爪變形，銑去澆冒口，達到毛坯的技術要求，然后送到機械加工車間來加工。工序：工序 1：整形。工序 2：銑叉頭左右兩端面。工序 3：鉆，鉸 Φ19 的孔。工序 4：倒角（在車床上進行加工）。工序 5：銑工作面 A 工序 6：銑 138 的兩端面。5.0?工序 7：銑 76 的工作面 B。.工序 8：鉆 M10 螺紋孔。工序 9：攻 M10 螺紋工序 9：倒角，去毛刺。工序 10：終檢。根據(jù)此工序安排，編出機械加工工藝過程卡及工序卡片。見附表：機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡3.4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定1. 叉頭圓柱端面。參照《機械加工工藝手冊》表 3.1-56。 ，其加工余量 Z=2mm。2. Φ19 mm 孔45.0?參照《機械加工工藝手冊》表 3.1-56。其加工余量 2Z=2mm。鉆孔 Φ18.5mm，鉸孔 Φ19 mm。45.0?45.0?3.叉腳相距 138 mm 的側面，銑削公差為-0.22mm。5.0?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，銑削余量：Z=2-0.7=1.3mm ，鍛件偏差 mm。3.150??由于設計規(guī)定的零件為較大批量生產，應該采用調整法加工。因此在計算最大，最小加工余量時，應按調整法加工方式予以確定。4. 138 mm 的兩端面5.0?參照《機械加工工藝手冊》 ，其加工余量 Z=2mm。粗鏜 136 mm，精鏜 1385.0?mm。5.0?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=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精銑尺寸與零件尺寸相符，即 8 mm。2.03??3.5、各種機床與刀具選擇詳見工序卡。3.6、確定切屑用量根據(jù)工件尺寸和相關要求，并參考《實用機械加工工藝手冊》等資料，可得工件尺寸和切屑深度的選擇為：粗銑每齒進給量為 0.16mm，半精銑每轉進給量為 1.0mm，精銑每轉進給量為 0.5mm；鉆孔進給量和速度：Φ10 進給量為 0.5mm/r； ;Φ19 進給量為 0.7mm/r;锪端面進給量為 0.2 mm/r。攻絲進給量為 0.3 mm/r，速度為 0.3m/s3.7、基本工時的確定（1）工序 1：粗銑兩端面切屑深度分別為:2.0mm銑平面參數(shù)：每齒進給量為 af=0.16mm/z，采用 W18Cr4V 硬質合金鋼端銑刀,牌號 YG6，齒數(shù)為 Z=10，直徑 D=100mm.刀具壽命 180min,則每轉進給量為:f=af Z=1.6mm/r?切屑速度為:V=1.0m/s轉速：nr/min代人相關數(shù)據(jù)可得:n =191.08r/min根據(jù)機床型號，選擇轉速 n=160 r/min銑削基本時間 i代人相關數(shù)據(jù)得：tj=32.82s（2）鉆鉸 Φ19 孔，并倒角 1*45 兩端。1.鉆孔 φ18.5 mm045.?F=0.35~0.43=0.35mm/rd=18.5mm，V=17m/min。采用高速鉆頭，N==285r/minT==0.41min2.鉸孔 φ19 mm.045.?F=0.7mm/r采用高速鋼鉸刀，V=14.7m/min。N==246r/minT==0.28min3. φ19 mm 孔倒角 1*45 兩端045.?采用 90 锪 鉆 ,為 縮 短 輔 助 時 間 ， 取 倒 角 時 的 主 軸 轉 速 與 鉸 孔 相 同 。N=246r/min（ 3） 粗 銑 A 工 作 面F=0.2mm/r采 用 高 速 鋼 圓 柱 銑 刀 ， d=100mm， Z=10， V=20m/minN==6.37r/minT==0.75min（4）粗銑叉口 138 兩端面5.0?采 用 高 速 鋼 圓 柱 銑 刀 ， d=100mm， Z=10， V=20m/minN==6.37r/minT==0.75minT 總=1.5min（5）粗銑 76 兩端面5.0?F=0.2mm/r采 用 高 速 鋼 圓 柱 銑 刀 ， d=100mm， Z=10， V=20m/minN==6.37r/minT==0.75minT 總=1.5min（6）攻螺紋 M10.V=6m/minN==238r/minT==0.24min（7）倒角T=6*0.48min=2.88min3.8、計算時間定額和提高生產率的工藝途徑簡介單件時間的計算公式為：由于生產批量為中批量，所以時間定額為：本次設計沒有具體計算輔助時間、布置工作地點時間和休息和生理需要時間，在中批量生產中，輔助時間可按基本時間的百分比進行估算，并在實際中修改，使之趨于合理?；緯r間和輔助時間總和稱為操作時間，布置工作地點時間一般按操作時間的 2% 7%來計算，休息和生理需要時間一般按操作時間的2%來計算。另外，由于生產批量為中批量，故忽略了準備與終結時間。為了提高生產率，必須盡量減少時間定額，由于此處加工工藝已確定，故不能再減少基本時間，應從以下三方面著手來減少時間定額以提高生產效率：（1）減少輔助時間和輔助時間與基本時間重疊；（2）減少布置工作地點時間；（3）減少準備于終結時間。3.9、工藝方案的比較與技術經濟分析在工藝規(guī)程設計最后一般還應該對所設計工藝方案進行比較與技術經濟分析，主要評價指標為零件（或工序）的全年工藝成本和單個零件（或單個工序）的工藝成本，其計算公式分別如下：VNV式中 V 為每件零件的可變費用（元/件） ，N 為零件的年生產綱領（件） ，為全年不變費用（元） 。本文未就對所設計工藝方案進行工藝方案的比較與技術經濟分析。4、小結本次《機械制造工藝學》課程設計的設計題目是變速器四五級變速叉的工藝設計，通過這次設計讓我知道更多的變速器的知識，但是由于自己相關專業(yè)知識知貧乏以及是第一次做工藝設計，當中出現(xiàn)問題當屬正常，希望老師諒解，并多多批評和指正。5、參考文獻[1] 王先逵.機械制造工藝學（第 2 版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006.1[2] 崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南.北京：化學工業(yè)出版社，2006.12[3] 沈蓮.機械工程材料（第 2 版）.北京：機械工業(yè)出版社，2007.8[4] 陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1996.12