变速箱箱体的机械加工工艺规程毕业论文.doc

变速箱箱体的机械加工工艺规程毕业论文 目 录 摘 要1Abstract2第一章 绪 论51.1 概论51.2 国内外发展现状51.3 课题的研究意义5第二章 箱体的三维建模72.1 零件的分析72.1.1 零件的作用72.1.2 零件的工艺分析82.2 孔和平面的加工顺序82.3 变速箱箱体加工定位基准的选择92.3.1 粗基准的选择92.3.2 精基准的选择92.4 变速箱箱体加工主要工序安排92.5 变速箱箱体零件的三维模拟122.5.1 模拟软件UG NX6.0简介122.5.2 箱体的模拟意义分析122.5.3箱体的三维模拟步骤12第三章 加工余量确定及工序尺寸计算153.1 毛坯余量153.1.1公差等级的确定153.1.2 确定机械加工余量153.1.3 确定毛坯尺寸153.2 箱体各平面加工工序余量173.3 内孔2-120H8加工工序余量173.4 内孔100H7加工工序余量173.5内孔2-60H7加工工序余量173.6 最终毛坯工序加工余量及公差183.8 切削用量及机械加工时间的计算203.8.1 工序10 粗铣底面及精铣底面203.8.2 工序20 钻螺栓孔4-20并攻丝213.8.3 工序30 粗铣顶面与螺纹端面及工序100 精铣顶面与螺纹端面223.8.4 工序40 粗铣前后面及工序110 精铣前后面233.8.5 工序50 粗铣左右两侧面及工序120 精铣左右两侧面243.8.6 工序60粗镗、工序80半精镗、工序140精镗孔2-120H7263.8.7 工序70粗镗工序90半粗镗工序140精镗孔100H7孔2-60H729第四章 叉车变速箱检修及常见故障诊断与排除324.1叉车变速箱简介、功用及分类324.2机械变速箱的检修324.3变速箱常见故障诊断与排除354.3.1 机械变速箱常见故障诊断与排除354.3.2 液力变速箱常见故障诊断与排除36总 结41致 谢42参 考 文 献43附录一 科技文献及翻译44附录二 机械工艺规程卡片及工序卡片59 第 一 章 绪 论1.1 概论 变速箱是叉车上最重要的机械设备。变速箱壳体形状复杂，加工工序繁多。根据装配零件的不同，变速箱的加工还需具有不同的加工精度。 为保证必要的加工精度、质量、提高生产率，以及扩大加工设备的工艺范围，对于形状复杂、加工工序繁多的变速箱壳体，在加工前，可以放置在相应的夹具中，使其在不同的加工过程中，可以保持正确的位置和方向。因此，通过对叉车变速箱壳体加工工艺的设计，可以对我在大学四年中学习的许多课程进行复习和提高。通过这次对叉车变速箱的壳体的加工工艺以及夹具的设计，使我我能掌握金属切削的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床，刀具，夹具及加工参数，具备了制定工艺规程的能力。能够比较全面的掌握复杂机械设备的机械加工工艺流程及夹具的设计和应用。初步具备了解决现场工艺问题的能力，了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展状况。并为将来毕业后的工作打下扎实基础。1.2 国内外发展现状叉车变速箱壳体加工，国外已经广泛采用了高速加工中心、高强度刀柄、高效刀具进行加工，除上下料需要人工进行操作外，其余基本都是自动化加工。而国内一般使用八九十年代的加工中心进行加工，自动化程度普遍不高，中间有过多环节都是人工操作，刀具和刀柄也都是旧的习惯和标准，工艺及加工过程过于落后，缺乏创新精神，而加工的效率基本只是国外的 50%左右，而工时也远大于国外同等规模的加工企业。即使少数企业购买了高效刀具，也由于机床的保养以及老化问题，达不到预期的效果。而且就壳体整体的铸造工艺来讲，国内采用的也大多是国外十几年前过时的技术和设备，在制造精度上远远低于国外水品，直接就致使了我国的变速箱壳体的整体质量和精度以及耐用度方面也远低于国外的平均水平。 所以在国内推广高速加工技术和先进的铸造技术，更高的铸造精度就成了迫在眉睫的任务。 1.3 课题的研究意义由分析可知，叉车变速箱壳体的主要加工表面是平面及孔系，而且变速箱壳体要求加工的表面很多。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度更容易。因此，对于变速箱壳体来说，加工过程中的主要问题是孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的位置关系。所以安排加工顺序的时候应该先面后孔，粗、精加工阶段应该分开。壳体的的定位基准选择直接关系到平面与平面，孔与孔，孔与平面之间的尺寸精度和位置精度要求能否保证，在选择基准是首先应该遵守“基准重合”和“基准统一”的原则，同时必须考虑成产批量的大小、生产设备特别是夹具选用等因素。粗基准选择的原则是相互位置要求原则；余量均匀原则；切除总余量最少原则；粗基准不重复原则；粗加工的作用主要是决定不加工面与加工面之间的位置关系，以及保证加工面的余量均匀，壳体上一般有几个主要的大孔，为了保证孔的加工余量均匀，可以以该毛坯的孔位为粗基准，在毛坯上要求预铸基准，有利于大批量生产保证加工产品的一致性。从保证壳体孔与孔，孔与平面，平面与平面之间的位置来说，精基准的选择应能保证变速箱壳体在整个加工过程中基本上都能用统一的标准。壳体零件精基准的选择一般遵循“一面两销”即以基准面和定位孔销（一般为工艺孔）定位，有力于保证个轴承孔的尺寸的位置精度，并且工件装卸方便。对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出定位基准。变速箱壳体加工的第一个工序就应该是加工统一基准。具体应该是首先以孔定位粗、精加工底平面。第二个工序是加工两个定位用的工艺孔。由于底平面加工完成后一直到变速箱加工完成为止，除个别工序外，都要用做定位基准。因此，顶面上的螺纹也应该在加工两工艺孔的时候同时加工出来。后续工序安排赢遵循粗精分开和先面后孔原则。先粗加工平面，在粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于变速箱壳体，需要精加工的是支撑孔前后端平面。按上述原则，亦应该先精加工平面后精加工孔系，但在实习生产中这样不易于孔和端面的相互垂直。因此，实际采用的工艺是先精加工支撑孔系，然后以支撑孔来定位加工端面。各螺丝孔的螺纹，由于切削力较小，可以安排在粗加工阶段和精加工阶段中分散进行。 第 二 章 叉车变速箱加工工艺规程设计及箱体 的三维建模2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是某叉车变速箱箱体，其零件图（图2-1）和三维图（图2-2）如下图。变速箱箱体的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证变速箱部件与发动机正确安装。因此叉车变速箱箱体零件的加工质量，不但直接影响叉车变速箱的装配精度和运动精度，而且还会影响叉车的工作精度、使用性能和寿命。叉车变速箱主要是实现叉车的变速，改变叉车的运动速度。图2-1 变速箱箱体零件图 图2-2 变速箱箱体三维模拟图2.1.2 零件的工艺分析由变速箱箱体零件图可知。变速箱箱体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有六个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以顶面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：顶面的铣削加工；4-20的螺孔钻孔加工；顶面粗糙度要求为Ra3.2mm ，4个螺孔粗造度要求为Ra2.5mm。（2）以前后端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2 个120mm的孔镗孔加工,粗糙度要求为Ra1.6mm；前后端面的铣削加工，粗糙度要求为Ra3.2mm。（3）以两侧面为主要加工平面的加工面。这一组加工表面包括：尺寸为2个60mm孔和一个100mm孔的镗孔加工,粗糙度要求分别为Ra3.2mm和Ra6.3mm;左右两个侧面的铣削加工,粗糙度要求为 Ra6.3mm。 2.2 孔和平面的加工顺序箱体类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工箱体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。变速箱箱体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。变速箱箱体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.3 变速箱箱体加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入箱体的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择变速箱的顶面和2个120mm输出孔为主要粗基准。2.3.2 精基准的选择从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证变速箱箱体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从变速箱箱体零件图分析可知，使用典型的一面两孔也叫一面两销定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。以底面和两个定位销（即交叉的螺栓孔）为精基准。2.4 变速箱箱体加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。变速箱箱体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于变速箱箱体，需要精加工的是前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。加工工序完成以后，将工件清洗干净。根据以上各个面的技术要求，拟定零件的工艺方案如下方案一：工序10 以顶面为定位基准，粗铣底面工序20 钻孔4X20螺栓孔，攻丝工序30 粗铣顶面，螺栓孔表面工序40 粗铣前后端面工序50 粗铣左右侧面 工序60 粗镗孔2120工序70 粗镗孔100工序80 粗镗孔260工序90 半精镗孔2120工序100 半精镗孔100工序110 半精镗孔2-60工序120 精铣底面至尺寸工序130 精铣顶面，螺栓孔表面至尺寸工序140 精铣前后面至尺寸，并倒角工序150 精铣左右侧面至尺寸工序160 精镗孔2120至尺寸工序170 精镗孔100至尺寸工序180 精镗孔2-60至尺寸工序190 补底漆工序200 检验方案二：工序10 以顶面为粗基准，粗铣、精铣底面至尺寸工序20 钻孔4X20螺栓孔，攻丝工序30 粗铣顶面，螺栓孔表面工序40 粗铣前后端面工序50 粗铣左右侧面 工序60 粗镗孔2120工序70 粗镗孔100，粗镗孔260工序80 半精镗孔2120工序90 半精镗孔100， 半精镗孔2-60工序100 精铣顶面，螺栓孔表面至尺寸工序110 精铣前后面至尺寸，并倒角工序120 精铣左右侧面至尺寸工序130 精镗孔2120至尺寸工序140 精镗孔100至尺寸 精镗孔2-60至尺寸工序150 补底漆工序160 检验工艺方案的分析与比较： 两种工艺路线方案的工序大体上差不多，方案一遵循了工艺路线拟订的一般原则但某些工序有些问题还值得进一步讨论。而方案二中考虑到底面的粗糙度可在同一铣床上进行粗铣和精铣，节省重复的装夹时间，粗镗、半精镗和精镗孔60、孔100、可在同一镗床上加工，在同一次装夹下完成，这样节省了一套夹具和节约装夹时间并且保证同轴度。 经过比较与分析，方案二为最佳方案。因此确定变速箱箱体工艺过程详见机械工艺卡片。2.5 变速箱箱体零件的三维模拟2.5.1 模拟软件UG NX6.0简介 我们这里使用的是UG NX6.0进行对箱体零件的三维模拟。NX6.0是一个高度集成的CAD/CAM/CAE软件系统，可应用于整个产品的开发过程，包括产品的概念设计、建模、分析和加工等。它不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等设计功能，而且在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性。2.5.2 箱体的模拟意义分析当我们进行零件图的三维模拟的时候，首先可以直观的观看零件图的外形，给我们一个更加直观的视觉感受，这样，我们可以更加清楚的读图，并且当我们进行零件加工的时候可以参照模拟的三位图纸进行比对，进而进行零件的确认。进行零件的三维模拟不仅让我们更加清楚零件的构型，还可以提高我们使用三维软件的能力，2.5.3箱体的三维模拟步骤第一步 双击桌面UG NX6.0快捷键，进入界面后，点击左上角创建对象按钮出现新建窗口，点击模型，设定文件名为modpel1.prt,出现实体建模界面，如下图2-3所示： 图2-3 建模界面第一步 以XOY面为草绘平面，绘制箱体底面，进行拉伸操作，如下图2-4所示： 图2-4 底板实体第二步同样再以XOY平面为草绘平面，进行箱体侧面绘制，在进行拉伸操作，如下图2-5所示 图2-5 箱体实体1第三步在上一步的基础上，进行再YOZ和XOZ 面为草绘平面绘制圆，进行拉伸，求差操作，即可完成孔的操作，如下图2-6所示： 图2-6 箱体实体2第四步 隐藏所有的草绘平面，得到最终效果，如下图2-7所示： 图2-7 箱体实体3 第三章 加工余量确定及工序尺寸计算根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 3.1 毛坯余量 3.1.1公差等级的确定“箱体”零件材料为HT200，根据生产纲领，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查参考文献机械加工工艺手册表3.1-19 特种铸造的类别、特点和应用范围，再根据表3.1-20 各种铸造方法的经济合理性，确定为金属型铸造。按机械制造工艺设计简明手册，后面简称简明手册确定步骤如下：1、求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸长280mm，宽300mm，高200mm。2、选取公差等级CT铸造方法按照机器造型，铸造材料按灰铸件, 铸件公差等级有16级，代号为CT1CT16，根据该零件功用及技术要求为普通级。由表2.2-3，得公差等级CT范围8-10级，取为9级。3、零件表面粗糙度 由零件图可知，各加工表面Ra 1.6。4、求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT由表查得公差带相对于基本尺寸对称分布。 3.1.2 确定机械加工余量 根据铸件质量，零件表面粗糙度查表，由此查得单边余量在厚度方向为2mm，水平方向为2mm，也就是各边余量均为2mm。而铸件内的轴孔单边余量为2.1mm。 3.1.3 确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于此零件，可适当加大。综上所述，箱体毛坯尺寸公差于加工余量及公差如下表3-1所示 表3-1 变速箱毛坯尺寸 单位（mm)零件尺寸 加工余量等级加工余量毛坯基本尺寸100H7G492 60H7G2.555120H8G5110200G4.02041.4280G4.5284.51.25300G53051.1毛坯详细尺寸和公差请见毛坯图3-1 图3-1 毛坯图 3.2 箱体各平面加工工序余量根据已设定的工艺规程，为保证图纸上表面粗糙度要求，除了凸台以外，其余各平面都需要进行粗铣精铣。查简明手册表2.3-21 铣平面加工余量；根据零件图纸，加工长度300mm,加工宽度100-300mm,对应上表零件的精铣工序余量为1.5 ； 查金属机械加工工艺人员手册表2-5 标准公差值； 零件平面最大尺寸120260，毛坯为灰铸铁，精铣加工余量为1.5mm，由于零件毛坯是用铸造而成的，综合考虑铸造加工余量和粗加工余量，最终确定零件的粗铣工序余量为3.5mm。 3.3 内孔2-120H8加工工序余量查简明手册表1.4-7，要达到120H8所需精度及表面粗糙度要求，需进行粗镗半精镗精镗，对应加工精度为：粗镗：孔径公差H13，表面粗糙度Ra 6.312.5半精镗：孔径公差H10，表面粗糙度Ra 3.26.3精镗：孔径公差H8，孔表面粗糙度Ra 1.63.2查简明手册表2.3-10确定120H8第一次粗镗为112mm，第二次粗镗为116mm,镗孔后尺寸为116.54mm,所以两孔的精镗余量Z=（120-116.16）/2=1.62mm。 又因为毛坯孔直径为110mm，所以粗镗余量为Z=（116-110）/2=3mm又因为单边总余量为Z=5mm,所以半精镗余量为Z=5-3-1.62=0.38mm。3.4 内孔100H7加工工序余量按简明手册表1.4-7，要达到100H7所需精度及表面粗糙度要求，需进行粗镗半精镗精镗，对应加工精度为：粗镗：孔径公差H13，表面粗糙度Ra 6.312.5半精镗：孔径公差H8，；表面粗糙度Ra 3.26.3精镗：孔径公差H7，表面粗糙度Ra 1.63.2基孔制7级精度（H7）孔的加工，确定100H7第一次粗镗为95，第二次粗镗为97mm,镗孔后尺寸为97.54mm,所以两孔的精镗余量Z=（100-97.54）/2=1.23mm。又因为毛坯孔直径为92mm，所以粗镗余量为Z=（97-92）/2=2.5mm又因为单边总余量为Z=4mm,所以半精镗余量为Z=4-2.5-1.23=0.27mm。3.5内孔2-60H7加工工序余量查简明手册，表1.4-7 内圆表面加工的精度与表面粗糙度；按表1.4-7，要达到60H7所需精度及表面粗糙度要求，需进行粗镗半精镗精镗，对应加工精度为：粗镗：孔径公差H13，表面粗糙度Ra 6.312.5半精镗：孔径公差H9，表面粗糙度Ra 3.26.3精镗：孔径公差H7，表面粗糙度Ra 1.63.2查简明手册表2.3-10 基孔制7级精度（H7）孔的加工，确定60H7第一次粗镗为56.5mm，第二次粗镗为58mm,镗孔后尺寸为58.3mm,所以两孔的精镗余量Z=（60-58.3）/2=0.85mm。 又因为毛坯孔直径为55mm，所以粗镗余量为Z=（58-55）/2=1.5mm又因为单边总余量为Z=2.5 mm,所以半精镗余量为Z=2.5-1.5-0.85=0.15mm。3.6 最终毛坯工序加工余量及公差表3-2表面加工余量及公差 单位（mm）工序名称工序单边余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差精铣1.51.51.5IT8()IT8(0)IT8()200280300200280300粗铣3.53.53.5IT13()IT13()IT13()201.5281.5301.5201.5+0.270281.5+0.270301.5毛坯2.52.82.2204284.53052041.25284.51.43051.1表3-3 2-120H8工序余量及公差表工序名称工序加工余量(mm)工序公差工序基本尺寸（mm)工序尺寸及公差(mm)精镗0.5IT8()120120半精镗3.5IT10()119.5119.5粗镗6IT13（）116116毛坯1.81101101.8 表3-4 100H7工序余量及公差表工序名称工序加工余量(mm)工序公差工序基本尺寸(mm)工序尺寸及公差(mm)精镗0.5IT7()100100半精镗2.5IT8()99.599.5粗镗5IT13（）9797毛坯1.292921.2表3-5 2-60H7工序余量及公差表工序名称工序加工余量(mm)工序公差工序基本尺寸(mm)工序尺寸及公差(mm)精镗0.3IT7()6060半精镗1.7IT9()59.759.7. 粗镗3IT13（）5858毛坯1.055551.0753.8 切削用量及机械加工时间的计算3.8.1 工序10 粗铣底面及精铣底面1 、机床的选择考虑到工件的定位加紧方案及夹具设计等问题，查机械制造工艺设计简明手册表4.2-35,采用立铣，选用X53K立式铣床。2、 刀具的选择查表各种类型的铣刀的应用范围；选择硬质合金钢牌号YG6；查机械制造工艺设计简明手册表3.1-27,铣刀直径选择； 本道工序，铣削深度 =2mm，铣削宽度 =300mm，按上表选择直径D为=315mm的可转位面铣刀。 3 、铣削速度的确定查表14-69铣削进给量,每齿进给量 =0.20 mm/z； 查机械加工工艺手册表3.1-74，取粗铣的主轴速度为118 r/min，取精铣的主轴速度为375 r/min。故相应的切削速度为：V粗=/1000=(3.14200118) /1000 m/min=74.1 m/minV精=/1000=(3.14200375) /1000 m/min=255 m/min工作台每分钟进给量为=0.210118mm/min=236 mm/min校核机床功率（一般只校核粗加工工序）：参考机械加工工艺手册表2.4-96，得到切削功率Pm为5.2Kw；又由机械加工工艺手册表3.1-73得机床功率为7.5kW,若取效率为0.85，则7.50.85=6.375Kw5.2Kw， 故机床功率满足。4 、工时的确定铣削切削时间的计算：查机械加工工艺手册表15-14，铣削机动间的计算公式：T=（为切削加工长度，为刀具切入长度，为刀具切出长度，为每分钟进给量）当主偏角= 90时=0.5(D-)+(13)=0.5(315-)+(13) =158.5mm=13T =1.22min3.8.2 工序20 钻螺栓孔4-20并攻丝1 、机床的选择 查简明手册表4.2-11 ，摇臂钻床主要技术参数, 选择相应加工机床为:摇臂钻床Z3025；主轴转速范围（r/min）：502500；主电动机功率（KW）：2.2；2 、刀具的选择 简明手册表2.3-20攻螺纹前钻孔用麻花钻直径。3 、钻削用量和钻削加工机动时间查机械加工工艺手册，表11-266,取钻4-20孔的进给量f 取0.35mm/r； 查机械加工工艺手册表11-266，取V=0.49 m/s由此算出转速为： n=449.04 r/min查4.2-12摇臂钻床主轴转速取n=1000 r/min,则实际切削速度为v =6003.1420/1000 0.62m/s钻削加工机动时间：查机械加工工艺手册表15-6，钻孔加工机动时间计算公式：T=（为切削加工长度，为刀具切入长度，为刀 具切出长度， f为工件每转刀具进给量，n为机床主轴转速）查表得=8.4mm, =3mmT=0.095 min3.8.3 工序30 粗铣顶面与螺纹孔端面及工序100 精铣顶面与螺纹孔端面 1、 机床的选择 此加工过程采用专用夹具，选用铣床X701；查表10-37 各种类型的铣刀的应用范围；选择镶齿套式面铣刀、锥面立铣刀；查机械加工工艺手册表表4.4-40,铣刀直径选择： 本道工序，铣削深度 =2.5mm，铣削宽度=280mm，按上表选取铣刀直径d 0 =200mm； 2、 铣削速度的确定查表14-69铣削进给量 每齿进给量=0.20 mm/z，查表14-67铣用量计算公式 ；选择硬质合金钢牌号YG6；查机械加工工艺手册表3.1-74，取粗铣的主轴速度为118 r/min故相应的切削速度为：V粗=/1000=(3.14200118) /1000 m/min=74.104m/minV精=/1000=(3.14100375) /1000 m/min=190 m/minV粗=/1000=(3.1432118) /1000 m/min=60m/minV精=/1000=(3.1432375) /1000 m/min=95m/min工作台每分钟进给量为=0.210118mm/min=236 mm/min校核机床功率（一般只校核粗加工工序）：参考机械加工工艺手册表2.4-96，得到切削功率Pm为3.98kW；又由机械加工工艺手册表3.1-73得机床功率为7.5kW,若取效率为0.85，则7.50.85=6.375Kw3.98Kw 故机床功率满足。 3、 工时的确定铣削切削时间的计算：查机械加工工艺手册表15-14，铣削机动间的计算公式：T=（为切削加工长度，为刀具切入长度，为刀具切出长度，为每分钟进给量）当主偏角 = 90时=0.5(D-)+(13)=0.5(200-)+(13)=101mm=13T =1.53min3.8.4 工序40 粗铣前后面及工序110 精铣前后面 机床：双立轴圆工作台铣床X701刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）= 320mm 齿数 Z = 12一 、粗铣铣削深度： = 3mm；每齿进给量 ：根据简明手册表2.473，取= 0 .25 Z/mm；铣削速度V ：参照简明手册表2.481，取 V = 3m/s 机床主轴转速n ：n=179r/min取 n = 150r / min实际铣削速度：=2.51m/s进给量f: f= n z= 150 120.25 / 60=7.5m/s工作台每分进给量f: f=V =7.5mm/s=450mm/min根据简明手册=192mm被切削层长度l：由毛坯尺寸可知 l = 200mm刀具切入长度 1 = 0. 5 ( D -+(1-3)= 34mm刀具切出长度 2 l ：取 =2mm走刀次数为1；机动时间t:t=0.52min 二、 精铣 铣削深度:=1.5mm； 每齿进给量;根据简明手册表2.473，=0.15mm/Z； 铣削速度V ：根据简明手册表2.481，取 V = 6m/s； 机床主轴转速n ：n=209r/min, 取 n = 300r/min实际铣削速度：=3.35m/s进给量f: f= n z =200 12 200 / 60=6mm/s工作台每分进给量f: f=V =6mm/s=360mm/min根据简明手册=240mm被切削层长度l：由毛坯尺寸可知 l =200mm刀具切入长度1精铣时= D =320m m 1刀具切出长度 2 l ：取l=2mm走刀次数为1；:=1.45min 本工序机动时间=t+=0.52+1.45=1.97min3.8.5 工序50 粗铣左右两侧面及工序120 精铣左右两侧面机床：双立轴圆工作台铣床X701；刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）= 400mm 齿数 Z = 14一 、粗铣铣削深度： = 3mm；每齿进给量 ：根据简明手册表2.473，取 = 0.25 Z/ mm；铣削速度V ：参照简明手册表2.481，取 V = 4 m/s；机床主轴转速n ： n=191.08r/min； 取 n = 200r / min实际铣削速度：=4.19m/s 进给量f: f= n z = 200 14 0.25 / 60=11.6 mm/min 工作台每分进给量f: f=V =11.67mm/s=700.2mm/min 根据简明手册=240mm 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知 l = 300mm 刀具切入长度1 = 0.5 ( D -+(1-3)= 42m m 刀具切出长度2 l ：取=2mm 走刀次数为1； 机动时间t:t=0.49min 二 、 精铣 铣削深度:=1.5mm 每齿进给量;根据简明手册表2.473，=0.15mm/Z 铣削速度V ：根据简明手册表2.481，取 V = 3.5m/s 机床主轴转速n ： n=209r/min, 取 n = 200r/min实际铣削速度：=3.35m/s 进给量f: f= n z =20012 0.15 / 60=3.35mm/s 工作台每分进给量f: f=V =6mm/s=360mm/min 根据简明手册=240mm 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知 l = 300mm 刀具切入长度1精铣时= D =140m m 1 刀具切出长度l ：取l=2mm 走刀次数为1； :=1.22min 本工序机动时间=t+=0.49+1.22=1.71min3.8.6 工序60粗镗、工序80半精镗、工序140精镗孔2-120H7 根据简明手册表4.2-19，选择在卧式铣镗床T616上进行镗削加工。一 、粗镗2-120mm 孔1 、 刀具及刀杆查工艺手册，表11.2-10 普通刀杆； 由于120H8是预铸孔，因此选择莫氏锥柄3，D=20mm，L=120mm，b=8mm的刀杆；再根据表11.2-2 单刃镗刀，选择刀具BH=8mm8mm，L=2540mm，r = 45。镗削深度=3.4mm查工艺手册表11-320卧式铣镗床的镗削用量；选择硬质合金刀片牌号YG8， v取24 m/min，f取0.3mm/r。2 、计算出刀具转速n：n=1000v/ 82.3r/min按机床实际转速取n=168 r/min,则实际切削速度为：v =n/1000=41.4m/min=0.690m/s3、镗削力、镗削功率计算： 查简明手册表6.2-1，=2433.7N 4 、 校验机床功率：查简明手册,机床功率为1.5KW，=0.85，机床有效功率为：= P= 1.50.85 = 1.27 KW ；其值大于铣削功率Pm ，故选择的镗削用量可在该机床上使用。5 、 切削时间的确定：查简明手册表6.2-1，根据镗削机动时间计算公式：=主偏角=时，=（23）=35，=5（为切削加工长度，为刀具切入长度，为刀具切出长度，为单件小批生产试切长度，f为工件每转刀具进给量，n为机床主轴转速）所以=（6.5+3+4+5）/（0.382.3）=0.74min二、 半精镗孔2-120H81 、 刀具及刀杆查工艺手册，表11.2-10 普通刀杆； 由于120H8是预铸孔，因此选择莫氏锥柄3，D=20mm，L=120mm，b=8mm的刀杆；再根据表11.2-2 单刃镗刀，选择刀具BH=8mm8mm，L=2540mm，r = 45。确定镗削深度：由于直径上加工余量为2.5mm，故可在一次走刀内切完，故 =3mm。查工艺手册表11-320 坐标镗床的镗削用量；选择硬质合金刀片牌号YG8， v取48 m/min，f取0.4mm/r。2、 计算出刀具转速n：n= 1000v/ 328r/min按机床实际转速取n=370 r/min,则实际切削速度为：v =/1000=48 m/min=0.8m/s3、镗削力、镗削功率计算：=2433.7N4 、校验机床功率：查简明手册,机床功率为1.5KW，=0.85，机床有效功率为：= P= 1.50.85 = 1.27 KW ；其值大于铣削功率Pm ，故选择的镗削用量可在该机床上使用。5 、切削时间的确定：查简明手册表6.2-1，根据镗削机动时间计算公式：=主偏角=时，=11,=（23）=35，=5所以=（11+3+4+5）/（0.452）=1.1min三、 精镗孔2-120H7至尺寸1 、刀具及刀杆查工艺手册，表11.2-10 普通刀杆； 由于120H8是预铸孔，因此选择莫氏锥柄3，D=20mm，L=120mm，b=8mm的刀杆；再根据表11.2-2 单刃镗刀，选择刀具BH=8mm8mm，L=2540mm，r = 45确定镗削深度 ：由于直径上加工余量为0.5mm，故可在一次走刀内切完，故=1.5mm。查工艺手册表11-320 坐标镗床的镗削用量；选择硬质合金刀片牌号YG8， v取72m/min，f取0.3mm/r。2 、计算出刀具转速n n= n= 1000v/ 487.9r/min按机床实际转速取n=550r/min,则实际切削速度为：v =/1000=72m/min=1.2m/s3、镗削力、镗削功率计算：=2433.7N4、校验机床功率：查简明手册,机床功率为1.5KW，=0.85，机床有效功率为：= P= 1.50.85 = 1.27 KW ；其值大于铣削功率Pm ，故选择的镗削用量可在该机床上使用。5、切削时间的确定：查简明手册表6.2-1，根据镗削机动时间计算公式：=主偏角=时，=15.5,=（23）=35，=5所以=(15.5+3+4+5)/(0.3130)=0.7min3.8.7 工序70粗镗、工序90半粗镗、工序140精镗孔100H7及孔2-60H7 根据简明手册表4.2-19，选择在卧式铣镗床T616上进行镗削加工。一、粗镗孔100H7及2-60H71 、刀具及刀杆查工艺手册，表11.2-10 普通刀杆； 由于是预铸孔，因此选择莫氏锥柄3，D=20mm，L=120mm，b=8mm的刀杆；再根据表11.2-2 单刃镗刀，选择刀具BH=8mm8mm，L=2540mm，r = 45 确定镗削深度 ；精镗的余量为0.5mm、半精镗的余量为2.5mm。故粗加工余量为，粗镗孔时因余量为5mm，故=5mm查工艺手册表11-320 坐标镗床的镗削用量；选择硬质合金刀片牌号YG8， v取24m/min，f取0.3mm/r。2、计算出刀具转速n：n= 1000v/ =1000x24/79.6r/minn= 1000v/ =1000x24/131.7r/min按机床实际转速取n=245 r/min,则实际切削速度为：v =/1000=24m/min=0.4m/s3、镗削力、镗削功率计算：=2433.7N4 、验机床功率：查简明手册,机床功率为1.5KW，=0.85，机床有效功率为：= P= 1.50.85 = 1.27 KW ；其值大于铣削功率 ，故选择的镗削用量可在该机床上使用。5 、削时间的确定：查简明手册表6.2-1，根据镗削机动时间计算公式：=主偏角=时，=（23）=35，=5所以=（26+3+4+5）/(0.3245)=0.517min二、半精镗孔100H7及2-60H71 、择硬质合金刀片牌号YG8， v取72m/min，f取0.3mm/r。2 、计算出刀具转速n n= 1000v/ =1000x48/159.2r/minn= 1000v/ =1000x48/263.5r/min 按机床实际转速取n=370 r/min,则实际切削速度为：v =/1000=69m/min=1.15m/s3、镗削力、镗削功率计算： =2433.7N4 、验机床功率：查简明手册,机床功率为1.5KW，=0.85，机床有效功率为：= P= 1.50.85 = 1.27 KW ；其值大于铣削功率Pm ，故选择的镗削用量可在该机床上使用。5、切削时间的确定：查简明手册表6.2-1，根据镗削机动时间计算公式：=主偏角=时，=32,=（23）=35，=5所以=0.36min三、精镗孔100H7及2-60H71、选择硬质合金刀片牌号YG8， v取72m/min，f取0.3mm/r。2 、计算出刀具转速nn= 1000v/ =1000x72/231.61r/minn= 1000v/ =1000x72/384.08r/min按机床实际转速取n=550 r/min,则实际切削速度为：v =/1000=103.62m/min=1.71m/s3、镗削力、镗削功率计算：=2433.7N4 、验机床功率：查简明手册,机床功率为1.5KW，=0.85，机床有效功率为：= P= 1.50.85 = 1.27 KW ；其值大于铣削功率Pm ，故选择的镗削用量可在该机床上使用。5、切削时间的确定：查简明手册表6.2-1，根据镗削机动时间计算公式：=主偏角=时，=40,=（23）=35，=5所以=0.315 第四章 叉车变速箱检修及常见故障诊断与排除4.1叉车变速箱简介、功用及分类叉车变速箱是将来自发动机的动力通过机械或液力传动传递到驱动桥上，其功用是改变发动机的扭矩和转速，并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作，以满足车辆在各种工况下的行驶和牵引特性要求。在内燃机驱动的车辆传动系统中，变速箱的功用有三点： 1、改变内燃机至驱动车轮之间的传动比，从而改变车辆的驱动力和行驶速度，以适应各种行驶工况的需要； 2、使车辆能后退行驶； 3、可切断内燃机至驱动车轮的动力传递，以便于内燃机无载起动，便于车辆短暂停歇时使内燃机不熄火而怠速运转。变速箱分类：按动力形式：内燃动力传动、电力传动；按发动机形式：汽油动力传动、柴油动力传动、液化气动力传动；按结构形式：机械传动、液力传动、静压传动。我们主要分析研究的是机械传动变速箱和液力传动变速箱。4.2机械变速箱的检修由上述的分析可知变速箱在叉车工作中的作用是非常的重要，所以初步掌握对叉车变速箱的检修也是非常必要的。这里检修的变速箱是常用的机械变速箱。(1) 变速箱壳和盖的检修变速箱壳与盖的材料一般为灰铸铁铸造而成，它受力复杂，工作条件恶劣，还经常受冲击、振动而产生的动载荷的影响。主要损伤是裂纹、支承座孔的磨损、壳体变形等。变速箱壳和盖裂纹的检修变速器壳和盖不允许有裂纹损伤，对裂纹一般用检视法、敲击法、磁力探伤法检查，如果发现裂纹损伤，视其损伤部位确定修复方法。对为延伸到轴承座孔处及不重要部位的裂纹，可用环氧树脂粘结法修复或用螺钉填补法修复。对重要部位的裂纹（如轴承座孔处），则应采用焊接修复。并先对壳体或盖加温再焊接，焊接修复时要注意焊接工艺方法，防止局部内应力过大、焊后再裂。壳体上所有连接螺纹别的损伤不得多于2牙，超过规定时，应采用扩孔攻螺纹或焊补后重新钻孔攻螺纹的方法修复。变速器壳体与盖变形的检修变速器壳体形不易明显察觉到，由于受监测仪器装备的限制，在修理中往往被忽视。实际上，由变速器壳体变形所造成某些不见相互位置关系的破坏，对变速器修理质量的影响很大。检验变速器壳体与盖（飞轮壳）结合平面的翘曲不平时，可用平板或将两者靠合在一起，用厚薄规检查，当间隙超过0.15mm时，可用铲、挫、磨等方法予以修理，当用刨床刨削修复平面时，应注意定位基准的选择。变速器壳体轴承座孔磨损的检修变速器壳体与轴承的配合关系，使齿轮轴线偏移和两轴线不平行，齿轮的正常啮合关系遭到破换，造成齿轮方向、跳档等一系列不良后果。轴承座孔与轴承的配合间隙一般为0-0.04mm。大修允许为0-0.05mm，使用限度为0.06mm，当配合间隙超过使用限度时，可采用镶套法修复或换新。(2) 齿轮的检修齿轮的常见损坏