犁刀变速齿轮箱体工艺编制说明书完整版

中北大学信息商务学院课程设计说明书1目录一、计算生产纲领，确定生产类型...........................错误!未定义书签。二、零件的分析..............................................错误!未定义书签。1．零件的结构分析.........................................错误!未定义书签。2．零件的技术要求分析.....................................................3三、确定毛坯、画毛坯—零件综台图...................................................................................31．铸件尺寸公差...........................................................42．铸件机械加工余量.......................................................43．零件—毛坯综合图.......................................................4四、工艺规程设计......................................................................................................................51．定位基准的选择.........................................................52．制定工艺路线...........................................................63．选择加工设备及工艺装备.................................................84．加工工序设计...........................................................9五、工艺规程设计......................................................................................................................55.1夹具总体方案拟定......................................................55.2确定夹紧力及螺杆直径..................................................65.3定位精度分析..........................................................8中北大学信息商务学院课程设计说明书2六、参考文献...............................................................19一、计算生产纲领，确定生产类型如零件图所示为犁刀变速齿轮箱体，该产品年产量为10000台，现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求(1)铸件应消除内应力。(2)未注明铸造圆角为及R2~R3。(3)铸件表面不得有粘砂、多肉、裂纹等缺陷。(4)允许有非聚集的孔眼存在，其直径不大于5mm，深度不大于3mm，相距不小于30mm，整个铸件上孔眼数不多于10个。(5)未注明倒角为45。(6)所有螺孔锪90锥孔至螺纹外径。(7)去毛刺，锐边倒钝。(8)同一加工平面上允许有直径不大于3mm，深度不大于15mm，总数不超过5个孔眼，两孔之间距不小于10mm，孔眼边距不小于3mm。(9)涂漆按NJ226—31执行。(10)材料HT200。犁刀变速齿轮箱体年产量为10000件／年，现通过计算，该零件质量约为7kg。根据教材表1—5生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批量生产。二、.零件的分析2.1零件的结构分析犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面(零件图上的N面)与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋耕机的正确连接。N面上的413mm孔即为螺栓连接孔，10F9孔即为定位销孔。如图1所示，犁刀变速齿轮箱体2内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮5，它与变速箱的一倒挡齿轮常啮合(图中末画出)。中北大学信息商务学院课程设计说明书3犁刀传动轴8的左端花键上套有啮合套4，通过拨叉可以轴向移动，啮合套4和犁刀传动齿轮5相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴8。其操作过程通过安装在S0H9孔中的操纵杆3，操纵拨叉而得以实现。123456789图1犁刀变速齿轮箱传动示意图1——左臂壳体2——犁刀变速齿轮箱体3——操纵杆4——啮合套5——犁刀传动齿轮6——轴承7——右臂壳体8——犁刀传动轴9——链轮2.2零件的技术要求分析由零件图知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。该零件上的主要加工面为N面、R面、Q面和2—80H7孔。N面的平面度0．05mm直接影响旋耕机与拖拉机变速箱的接触精度及密封。2—80H7孔的同铀度0．04mm，与N面的平行度0．07mm，与R面及Q面的垂直度0．1mm以及R面相对Q面的平行度0．055mm，直接影响犁刀传动轴对N面的平行度及犁刀传动齿轮的啮合精度、左臂壳体及右臂壳体孔轴线的同轴度等。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。2—l0F9孔的两孔距尺寸精度(1400．05)mm以及(1400．05)mm对R面的平行度中北大学信息商务学院课程设计说明书40．06mm，影响旋耕机与变速箱连接时的正确定位，从而影响犁刀传动齿轮与变速箱倒挡齿轮的啮合精度。三、确定毛坯、画毛坯—零件综台图根据零件材料HT200确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为10000件／年，该零件质量约为7kg，可知，其生产类型为大批量生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及2—80mm的孔需铸出。故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。3.1铸件尺寸公差铸件尺寸公差分为16级，由于是大量生产，毛坯制造方法采用砂型机器造型，由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为CTl0级，选取铸件错箱值为1．0mm。3.2铸件机械加工余量对成批和大量生产的铸件加工余量由工艺人员手册查得，选取MA为G级，各表面的总余量见表1。由工艺人员手册可得铸件主要尺寸公差见表2。铸件的分型面选择通过C基准孔轴线，且与R面(或Q面)平行的面。浇冒口位置分别位于C基准孔凸台的两侧。表1各加工表面的加工余量加工表面基本尺寸（mm）加工余量等级加工余量数值（mm）说明R面168G（0.5~0.4），取4.0底面，双侧加工，取下行数据Q面168H(.06~.05)，取5.0顶面降1级，双侧加工N面168G(0.5~0.4)，取5.0侧面，单侧加工，去上行数据凸台面106G(0.4~0.3)，取4.0侧面单侧加工2-φ80mm孔80H(..53~.52)，取3.0孔降1级，双侧加工表3-2主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸零件尺寸总余量（公差加余量）毛坯尺寸公差CTN面轮廓尺寸168mm—168mm4mmN面轮廓尺寸168mm4.0+5.0mm177mm4mmN面距φ80孔中心尺寸46mm5.0mm51mm2.8mm凸台面距φ80孔中心尺寸100+6mm4.0mm110mm3.6mm2-φ80mm孔φ80mm3.2+3.0，取6.0mmφ74mm3.2mm3.3零件—毛坯综合图中北大学信息商务学院课程设计说明书5零件—毛坯综合图一般包括以下内容：铸造毛坯形状、尺寸及公差、加工余量与工艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根位置、工艺基准及其他有关技术要求等。零件—毛坯综合图如图2所示。零件—毛坯综合图上技术条件一般包括下列内容。(1)合金牌号。(2)铸造方法。(3)铸造的精度等级。(4)末注明的铸造斜度及圆角半径。(5)铸件的检验等级。中北大学信息商务学院课程设计说明书6(6)铸件综合技术条件。(7)铸件交货状态。如允许浇冒口残根大小等。(8)铸件是否进行气压或液压试验。(9)热处理硬度。四、工艺规程设计4.1定位基准的选择(1)精基准的选择。犁刀变速齿轮箱体的N面和2—10F9孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面二孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，N面的面积较大，定位比较稳定、夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。(2)粗基准的选择。考虑到以下几点要求，选择箱体零件的重要孔(280mm孔)毛坯孔与箱体内壁作粗基准。①保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；②装入箱内的旋转零件(如齿轮、轴套等)与箱体内壁有足够的间隙；②能保证定位准确、夹紧可靠。最先进行机械加工的表面是精基准N面和2—10F9孔，这时可有两种定位夹紧方案。方案一：用一浮动圆锥销插入80mm毛坯孔中限制两个自由度；用三个支承钉支承在与Q面相距32mm并平行于Q面的毛坯面上，限制三个自由度；再以N面本身找正限制一个自由度。这种方案适合于大批大量生产类型中，在加工N面及其面上各孔和凸台面及其各孔的自动线上采用随行夹具时用。方案二：用一根两头带反锥形(一端的反锥可取下，以便装卸工件)的心棒插入2—80mm毛坯孔中并夹紧，粗加工N面时，将心棒置于两头的V形架上限制四个自由度，再以N面本身找正限制一个自由度。这种方案虽要安装一根心棒，但由于下一道工序(钻扩铰2—0F9孔)还要用这根心棒定位，即将心棒置于两头的U形槽中限制两个自由度，故本道工序可不用将心棒卸下，而且这一“随行心棒”比上述随行夹具简单得多。又因随行工位少，准备心棒中北大学信息商务学院课程设计说明书7数量少，因而该方案是可行的。4.2制定工艺路线根据各表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：N面：粗车—精铣；R面和Q面：粗铣—精铣；凸台面：粗铣；2-80mm孔：粗镗—粗镗；7级~9级精度的未注出孔：钻—扩—铰；螺纹孔；钻孔—攻螺纹孔。因R面与Q面有较高的平行度要求，2-80mm孔有较高的同轴度要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，即分别在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来，以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将N面、R面、Q面及2-80mm孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又首先加工N面，后再镗2-80mm孔。R面及Q面上的8N8孔及4-M12螺纹孔等次要表面放在最后加工。初步拟定加工工艺路线见表3。表3初步加工工艺路线工序号工序内容铸造时效涂漆1粗车N面2钻扩铰2-10F9孔（尺寸留精铰余量），孔口倒角1×45°3粗铣凸台面4粗铣R面及Q面5粗镗2-80mm孔，孔口倒角1×45°6钻20mm孔7精铣N面8精铰2-10F9孔9精铣R面及Q面10精镗2-80H7孔11扩铰S30H9球形孔，钻4-M6螺纹底孔，孔口倒角1×45°，攻螺纹4-M612钻4-13mm孔13刮4-22mm平面14钻8-M12螺纹底孔，孔口倒角1×45°，钻铰2-8N8孔，孔口倒角1×45°，攻螺纹8-M1215检验中北大学信息商务学院课程设计说明书816入库上述方案遵循了工艺路线拟定的一般原则，但某些工序有些问题还值得进一步讨论。如粗车N面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们的惯性力较大，平衡较困难，又由于N面