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：08 机械电子1班届别：学号：0811111020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 (1)2、变速叉工艺分析 (1)3、变速叉工艺规程设计 (3)3.1、确定变速叉毛坯的制造形式 (3)3.2、基准选择 (3)3.3、制定工艺路线 (3)3.4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定 (6)3.5、各种机床与刀具选择 (7)3.6、确定切屑用量 (8)3.7、基本工时的确定 (8)3.8、计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介 (18)3.9、工艺方案的比较与技术经济分析 (19)4、小结 (19)5参考文献 (20)6、附件 (20)1、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Φ19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Φ19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IT11~12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Φ19mm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Φ19mm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Φ19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1385.0-的两端面。
工序7：铣765.0-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. Φ1945.0+mm 孔参照《机械加工工艺手册》表3.1-56。
其加工余量2Z=2mm 。
钻孔Φ18.545.0+mm ，铰孔Φ1945.0+mm 。
3.叉脚相距1385.0+mm 的侧面，铣削公差为-0.22mm 。
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3.15.0+-mm 。
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. 1385.0+mm 的两端面参照《机械加工工艺手册》，其加工余量Z=2mm 。
粗镗1365.0+mm ，精镗1385.0+mm 。
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82.03.0+-mm 。
3.5、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：Φ10进给量为0.5mm/r； ;Φ19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Φ19孔，并倒角1*45两端。
1.钻孔φ18.5045.00+mmF=0.35~0.43=0.35mm/rd=18.5mm，V=17m/min。
采用高速钻头，N==285r/minT==0.41min+mm.2.铰孔φ19045.0F=0.7mm/r采用高速钢铰刀，V=14.7m/min。
N==246r/minT==0.28min+mm孔倒角1*45两端3.φ19045.0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1385.0+两端面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765.0+两端面F=0.2mm/r采用高速钢圆柱铣刀，d=100mm，Z=10，V=20m/minN==6.37r/minT==0.75minT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，2006.1[2] 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，2006.12[3] 沈莲.机械工程材料（第2版）.北京：机械工业出版社，2007.8[4] 陈宏钧.实用机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，1996.12。