【正文】 意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 6 2 零件的分析 零件的形狀 題目給的零件是 變速齒輪箱箱體 零件 ，主要作用是 起連接作用。 零件 的實際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單 。具體尺寸，公差如下圖所示 。 零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為 HT200，該材料為 灰鑄造 ，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。 變速齒輪箱箱體 零件主要加工表面為： 1. 粗銑底面 、半精銑 ，表面粗糙度 aR 值為 m? 。 2. 粗銑、半精銑 上端面 ，表面粗糙度 aR 值 m? 。 3. 車 外圓 ，表面粗糙度 aR值 m? 。 4. 車 內(nèi)孔及 圓弧 ，及表面粗糙度 aR 值 m? 。 aR值 m? 、 m? ，面粗糙度 aR 值 m? 。 變速齒輪箱箱體 共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： (1)． 底部 端 面 的加工表面： 這一組加工表面包括： 端面 ， 內(nèi)圓，倒角 鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有 的粗糙度要求 。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。而鉆工沒有精度要 7 求，因此一道工序就可以達到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。 (2).端面的加工表面： 這一組加工 表面包括： 端面 ，粗糙度為 ； 的 端面 ， 并帶有倒角； 中心孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。其中，內(nèi)圓直接在 車床 上做鏜工就行了。 8 3 工藝規(guī)程設(shè)計 本 變速齒輪箱箱體 假設(shè) 年產(chǎn)量為 10萬臺，每臺車床需要該零件 1個，備品率為 19%，廢品率為 %，每日工作班次為 2班。 該零件材料為 HT200，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計要求 Q=100000 件 /年， n=1件 /臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和 廢品率β分別取19%和 %代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+α )（ 1+β )=238595件 /年 確定 毛坯 的制造形式 零件材料為 HT200，鑄件的特點是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點是適應(yīng)性強，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型 鑄造 ，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。 基面的 選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇，對像 變速齒輪箱箱體 這樣的零件來說，選好粗基準是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準的選擇原則 (即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面 做為粗基準 )。 對于精基準而言，主要應(yīng)該考慮基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性 9 機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 10 鑄造 鑄造 20 時效 時效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗 銑 粗銑底部大端面 50 精銑 精銑底部大端面 60 粗銑 粗銑頂部凸臺端面 70 精銑 精銑頂部凸臺端面 80 銑削 銑削 D 向端面 90 鉆擴鉸 鉆擴鉸底部 2φ 孔 , 鉆 6φ 孔 , 鉆 8φ 16 沉孔 100 鉆攻絲 鉆 1/827 扣布錐孔 110 鉆擴鉸 鉆擴鉸左側(cè)φ 1φ 、φ 16 臺階孔 120 鉆擴鉸 鉆擴鉸右側(cè)φ 1φ 、φ 16 臺階孔 130 銑削 銑削側(cè)面凸臺 面 150 鉆孔 鉆凸臺φ 6 孔 150 粗車 粗車頂部φ 35 內(nèi)部圓弧輪廓及倒角 機加工 160 精車 精車頂部φ 35 內(nèi)部圓弧輪廓及倒角 機加工 170 去毛刺 去毛刺 180 檢查 檢查 工藝路線方案二 10 鑄造 鑄造 20 時效 時效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗銑 粗銑底部大端面 50 精銑 精銑底部大端面 60 粗銑 粗銑頂部凸臺端面 70 精銑 精銑頂部凸臺端面 10 80 銑削 銑削 D 向端面 90 粗鏜 粗鏜頂部φ 35 內(nèi)部圓弧輪廓及倒角 機加工 100 精鏜 精鏜頂部φ 35 內(nèi)部圓弧輪廓及倒角 機加工 110 鉆擴鉸 鉆擴鉸底部 2φ 孔 , 鉆 6φ 孔 , 鉆 8φ 16 沉孔 120 鉆攻絲 鉆 1/827 扣布錐孔 130 鉆擴鉸 鉆擴鉸左側(cè)φ 1φ 、φ 16 臺階孔 140 鉆擴鉸 鉆擴鉸右側(cè)φ 1φ 、φ 16 臺階孔 150 鉆孔 鉆凸臺φ 6 孔 160 去毛刺 去毛刺 170 檢查 檢查 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便。方案二 采用鏜床加工，需要 要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。因此綜合工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下： 10 鑄造 鑄造 20 時效 時效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗銑 粗銑底部大端面 50 精銑 精銑底部大端面 60 粗銑 粗銑頂部凸臺端面 70 精銑 精銑頂部凸臺端面 80 銑削 銑削 D 向端面 90 鉆擴鉸 鉆擴鉸底部 2φ 孔 , 鉆 6φ 孔 , 鉆 8φ 16 沉孔 100 鉆攻絲 鉆 1/827 扣布錐孔 110 鉆擴鉸 鉆擴鉸左側(cè)φ 1φ 、φ 16 臺階孔 120 鉆擴鉸 鉆擴鉸右側(cè)φ 1φ 、φ 16 臺階孔 130 銑削 銑削側(cè)面凸臺 面 150 鉆孔 鉆凸臺φ 6 孔 150 粗車 粗車頂部φ 35 內(nèi)部圓弧輪廓及倒角 機加工 11 160 精車 精車頂部φ 35 內(nèi)部圓弧輪廓及倒角 機加工 170 去毛刺 去毛刺 180 檢查 檢查 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 ① .工序是粗車、 和 精車。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CA6140 臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表 。 ② .工序是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。 ① .在車床上加工的工序 ,一般選用 硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性 ,可選用可轉(zhuǎn)位車刀 (,)。 ② .鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表 及表 可得到所有參數(shù)。 本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即 可。 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “ 變速齒輪箱箱體 ” 零件材料為 HT200，查《機械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表 各種鑄鐵的性能比較， 灰鑄造 的硬度 HB 為 143～ 269，表 灰鑄造 的物理性能， HT200 密度ρ =～ （ 3cmg ），計算零件毛坯的重量約為 2kg 。 表 31 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì) 12 生產(chǎn)類別 同類零件的年產(chǎn)量 [件 ] 重型 （零件重 2020kg） 中 型 （零件重100~2020kg） 輕型 （零件重 100kg） 單件生產(chǎn) 5 以下 10 以下 100 以下 小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000 大批生產(chǎn) 300~1000 500~5000 5000~50000 大量生產(chǎn) 1000 以上 5000 以上 50000 以上 根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于 30～ 50，毛坯重量2kg 100kg 為輕型，確定為大批生產(chǎn)。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊》表 特種鑄造的類別、特點和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表 各種鑄造方法的經(jīng)濟合理性，采用機器砂模造型鑄件。 表 32 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級 鑄造方法 公差等級 CT 灰鑄造 砂型手工造型 11~13 砂型機器造型及殼型 8~10 金屬型 7~9 低壓鑄造 7~9 熔模鑄造 5~7 根據(jù)上表選擇金屬型公差等級為 7級。 33 鑄件尺寸公差數(shù)值 鑄件基本尺寸 公 差等級 CT 大于 至 8 63 100 160 100 160 250 根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于 100mm 至 160mm ，公差等級為 8級的公差數(shù)值為 13 。 表 34 鑄鐵件機械加工余量（ JB285480）如下 鑄件基本尺寸 加工余量等級 6 澆注時位置 120~250 頂、側(cè)面 底 面 鑄孔的機械加工余量一般按澆注時 位置處于頂面的機械加工余量選擇。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 確定切削用量及基本工時 切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編， 1993 年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以 *號，與《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。 工序 30： 鑄造 時效處理 無切 削加工，無需計算 工序 50： 粗銑 、精銑 底部大端面 機床：銑床 X52K 刀具：面銑刀 (硬質(zhì)合金材料 )，材料： 15YT ， 100D mm? ，齒數(shù) 5Z? 。 單邊余量： Z=3mm 所以銑削深度 pa ： 2pa mm? 精銑面余量： Z= 銑削深度 pa ： mm? 每齒進給量 fa ：取 /fa mm Z? ：取銑削速度 /V m s? 每齒進給量 fa ：取 Zmma f /? 取銑削速度 /V m s? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m in3 . 1 4 1 0 0Vnrd? ??? ? ?? 按照文獻，取 475 / minnr? 14 實際銑削速 度 v ： 3 . 1 4 1 0 0