机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。 一、零件的分析 （一）零件的作用 课题所给的零件是变速器的换档叉。换档叉头上方的孔Φ15.81F8与操纵机构相连，而下方的换档叉脚夹在双联交换齿轮的槽中，用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 （二）零件的工艺分析 零件图上的主要技术要求为：两叉脚口表面淬火至全厚硬度为45HRC。零件正火硬度180HBS。去毛刺。 1、加工表面及其要求 1）Φ15.81F8孔：孔径Φ15.81 mm，两端倒脚0.4mm×45°，表面粗糙度R 3.2 。 2）换档叉脚端面：保证尺寸56，表面粗糙度R 12.5 。 3）操纵槽：宽度为14.2 mm ,深度为18mm,对称面与换档叉头端面的距离为20.5mm，两侧面几底面的表面粗糙度为R 12.5 。 4）换档叉脚端面：厚度尺寸为5.9 mm，表面粗糙度R 6.3 ，对孔Φ15.81F8的垂直度为0.15mm，外端面与操纵槽的距离为33.5 mm。 5）换档叉脚内侧面：宽度尺寸为51 mm，表面粗糙度为R 6.3 。两端倒角0.8mm×45°。 二、工艺规程设计 （一）零件材料 零件为35钢，是中碳钢，其强度和球铁接近，其铸造工艺性介于低碳钢和高碳钢之间，可进行热处理，以获得所需要的机械性能。 （二）毛坯选择 1、确定毛坯的类型及制造方法 由于零件的材料为35钢,零件形状不规则,因此应选用铸造毛坯。零件的轮廓尺寸不大,而且工件上有许多表面不切削加工,所以选用砂型机器造型。 2、毛坯的形状,尺寸及公差 毛坯的形状及尺寸如图1所示。选择过零件最高线且平行与换档叉脚对称面的平面作分型面，铸件采用带型芯的分模造型,多件同时浇注,钢水经两拔叉脚位置经横浇口流入. 由于该零件属特形零件,且利用不加工表面进行定位的情形较多,所以确定铸件尺寸公差等级为GB6414-86的CT9,机械加工余量等级为AM-H. 3、确定毛坯的技术要求 1）铸件无明显的铸造缺陷 2）未注圆角为R3~5 3）拔摸斜度为7° 4）机加工前正火,消除内应力 4、绘毛坯图 根据零件图所示的零件结构形状,在各加工表面加上加工余量,绘制毛坯图 （三）基准选择 由于附图1所示的换档叉零件图多数尺寸及形位公差以φ15.81F8孔及其端面为设计基准,因此必须首先将φ15.81F8孔及其端面加工好,为后续工序准备基准.根据粗,精基准选择的原则,确定各加工表面的基准如下: 1) φ15.81F8孔及其端面:拔叉头的外轮廓及端面(粗基准) 2)换档叉脚端面(粗加工): φ15.81F8孔及其端面 3)换档叉脚端面(精加工): φ15.81F8孔及换档叉脚端面 4)换档叉脚内侧面: φ15.81F8孔,换档叉脚端面及换档叉脚外侧面 5)操纵槽: φ15.81F8孔,操纵槽,换档叉脚内侧面 （四）拟订机械加工工艺路线 1、确定各加工表面的加工方法及加工路线 该换档叉的加工表面为: φ15.81F8孔及端面,换档叉脚的两侧面及内侧面,操纵槽, φ15.81F8孔.根据各加工表面的精度要求和表面粗糙度要求,孔的加工路线为钻樘饺,端面的加工方法为车,换档叉脚端面的加工路线为粗铣磨,换档叉脚内侧面的加工方法为铣削,操纵槽的加工方法铣削, φ15.81F8孔的加工方法为钻削. 2、拟订加工工艺路线 1）工艺路线方案一 工序一车换档叉头端面,钻,镗,铰φ15.81F8孔,孔口倒角. 工序二校正换档叉脚 工序三粗铣换档叉脚两端面 工序四铣换档叉脚内侧面 工序五铣操纵槽 工序六钻φ15.81F8孔 工序七去毛刺 工序八换档叉脚局部淬火 工序九校正换档叉脚 工序十磨换档叉脚两端面 工序十一清洗 工序十二清洗检验 2）工艺路线方案二 工序一车换档叉头端面 工序二钻,镗,铰φ15.81F8孔 工序三φ15.81F8孔口倒角. 工序四校正换档叉脚 工序五粗铣换档叉脚两端面 工序六铣换档叉脚内侧面 工序七铣操纵槽 工序八φ15.81F8孔 工序九去毛刺 工序十换档叉脚局部淬火 工序十一校正换档叉脚 工序十二磨换档叉脚两端面 工序十三清洗 工序十四清洗 工艺路线方案一是按工序集中原则组织工序, φ15.81F8孔及端面需要用采用六角车床和专用夹具加工,优点是工艺路线短, φ15H8孔及其端面的加工在一台机床上完成,减少工件装夹次数,易于保证加工面相互位置精度,需要的机床数量少,减少工件在工序间的运输,减少辅助时间和准备终结时间.工艺路线方案二是按序分散原则组织工序，换档叉头端面可在普通车床上用通用卡盘装夹加工, φ15.81F8孔可在普通钻床上用钻模加工,孔口倒角在另一台车床上加工.优点是可以采用通用机床和通用夹具,缺点是工艺路线太长,增加了工件的装夹次数,而且工序一和工序二重复使用粗基准.由于本零件形状不规则,加工面分散,可以采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中，提高生产率.综合上述两个工艺路线方案的优缺点,选择第一个方案. （五）确定机械加工余量,工序尺寸及公差 根据上述原始资料及加工工艺, 《查机械制造工艺设计简明手册》(以下简称《工艺手册》),分别确定各加工表面的加工余量,工序尺寸及公差如下: 工序工序内容单位余量工序尺寸表面粗糙度Ra 工序一1.车换档叉头端面2.5mm 30mm 12.5 2.钻φ15.81F8孔7mm φ14mm 12.5 3.镗φ15.81F8孔0.8mm φ14.8mm 6.3 4.铰φ15.81F8孔0.2mm φ15.81 mm 3.2 5.倒孔口角0.4mm 0.4mm×45° 12.5 工序三粗铣换档叉脚两端面3.2mm 6.3 mm 12.5 工序四铣换档叉脚内侧面3.5mm 51 mm 6.3 工序五铣操纵槽6.5mm 14.2 mm 12.5 工序六钻φ10H7孔2.5mm φ10H7mm 12.5 工序七磨换档叉脚端面0.3mm 5.9 mm 6.3 （六）选择机床设备及工艺装备 根据一般工厂先有的生产条件,为了满足生产需要,现选用各工序所用的设备为: 工序一C336-1回转式六角车床,YT15外圆车刀, φ14mm标准锥柄麻花钻, φ14.8YT15扩孔刀及φ15H8YT15锥柄机用绞刀,0~200/0.02mm游标卡尺,钢直尺, φ15H8孔用塞规. 工序二钳工台,校正工具 工序三X62W卧式铣床,YT15三面刃铣刀,专用夹具,0~200/0.02mm游标卡尺 工序四X62W卧式铣床,YT15三面刃铣刀,专用夹具,0~200/0.02mm游标卡尺 工序五X62W卧式铣床,YT15三面刃铣刀,专用夹具,0~200/0.02mm游标卡尺 工序六Z515钻床, φ5锥柄麻花钻,专用夹具,0~200/0.02mm游标卡尺 工序七钳工台,校正工具,0~200/0.02mm游标卡尺 工序八M7120A平面磨床,砂轮,专用夹具,0~200/0.02mm游标卡尺 （七）确定切削用量及基本工时 1、工序一车换档叉头端面，钻、镗、铰孔，孔口倒角 加工条件：C336-1回转式六角车床,YT15外圆车刀， mm标准锥柄麻花钻, φ14.8YT15扩孔刀及φ15H8YT15锥柄机用绞刀，专用夹具，柴油冷却。 （1）车换档叉头端面 a．确定背吃刀量端面的总加工余量为2.5mm，一次走刀加工，a =2.5mm。 b.确定进给量根据《切削用量简明手册》（以下简称《切削手册》）表1.4，刀杆尺寸为20mm×20mm, a ≤30mm以及工件直径为20~50mm时，f=0.3~0.4mm／r，查《工艺手册》表4.2-3，根据机床的横向进给量取f=0.39mm/r。 c.计算切削速度根据《切削手册》表1.27、表1.28，C =242，m=0.2,x =0.15,y =0.35,修正系数k =1.44,k =0.8,k =1.04,k =0.81,刀具寿命选T=60mi
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