課程設(shè)計---制定CA6140車床撥叉的加工工藝.doc

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1、課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目：制定CA6140車床撥叉的機械加工工藝 設(shè) 計 者： 指導(dǎo)教師：XX大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化目錄序 言第 5 頁零 件 分 析第 5 頁（一）零件的作用第 5 頁（二）零件的工藝分析.第 5 頁工藝規(guī)程設(shè)計 第5 頁（一）確定毛坯的制造形式 第 5 頁（二）基準(zhǔn)面的選擇第 5 頁（三）制定工藝路線第 6 頁（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定第 6 頁（五）確定切削用量及基本工時第 6 頁（一）問題提出第 15 頁參 考 文 獻 第 15頁機械制造工藝課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：制定CA6140車床撥叉的加工工藝設(shè)計要求：中批量生產(chǎn) 手動夾緊 通用工

2、藝裝備 設(shè)計時間： 2011.6.202011.6.26設(shè)計內(nèi)容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫機械加工工藝過程卡片； 5、說明書 序 言機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計

3、尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。零件的分析 （一）.零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 （二）零件的工藝分析：零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、小頭孔16以及與此孔相通的8的錐孔、M6螺紋孔。2、大頭半圓孔49。3、

4、撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉下端面，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證. 工藝規(guī)程設(shè)計 （一） 確定毛坯的制造形式。 零件的材料為HT200鑄鐵，考慮到零件的幾何形狀比較復(fù)雜。所以用鑄造的形式進行毛坯的制造。 確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個，

5、查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第2頁表1.1-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 確定鑄件加工余量及形狀：查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-H級，并查表2.2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示：- 11 -簡 圖加工面代號基本尺寸加工余量等級加工余量說明D120H102孔降一級雙側(cè)加工D250H3.52孔降一級雙側(cè)加工T230H5單側(cè)加工T312H5單側(cè)加工T412H5單側(cè)加工(二)選擇定位基準(zhǔn)：1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的

6、小頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。（三）制定工藝路線:根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如

7、下：；工序01 粗銑16上端面，以T1為定位基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序02 粗銑16下端面及150下端面，以T2為粗基準(zhǔn)，采用通用夾具工序03 精銑16上端面，以T1為基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序04 精銑16下端面，以T2為基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序05 鉆、擴16孔，以40外圓和T2為基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序06 粗鉸、精鉸16孔，以T2和40外圓為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具 銑斜肩，以D1和T2為定位基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序07 粗鏜49孔，以D1為定位基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序08 銑斷，以D1為基準(zhǔn)，采用X60臥式銑床加專用夾具；工序09 粗銑98上端面，以T4為定位基準(zhǔn)，采用通用夾

8、具；工序10 精銑98端面，以D1為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序11 鉆、鉸8錐孔，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序12 鉆M6底孔即4孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床并采用專用夾具；工序13 去毛刺；工序14 終檢。 （四） 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)加工工藝，分別對各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下：1. 銑9032面：選擇YT15硬質(zhì)合金刀片1） 由表1 銑削深度時，端銑刀直徑為80mm，Z=52） 銑刀幾何形狀 由表2 3） 選擇切削用量 （1）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一

9、次走刀內(nèi)完成 （2）確定每齒進給量 ：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表5 當(dāng)使用YT15銑床功率為7Kw時 4）選擇銑刀磨銑標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為；由于銑刀直徑故耐用度4） 確定切削速度v和每秒鐘進給量切削速度由表13 時 各修正系數(shù)為 故 根據(jù)X52k型立銑床說明書（表24）選擇 因此實際切削速度和每齒進給量 5） 計算基本工時 式中 L=90mm 由表20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量 y+d92 故 2. 鉆，擴，鉸孔1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑鉆頭幾何形狀為（表1及表2）：雙錐修磨橫刃， 2） 選擇切削用量（1） 確定進給量：由表5 當(dāng)加工要

10、求為7級精度，材料鑄鐵時 時 由 時 按鉆頭強度確定進給量 由表7 當(dāng)灰鑄鐵 時 時： 按機床進給機構(gòu)強度確定進給量 由表8 灰鑄鐵時 時：機床機構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。 進給量 由此可以看出受限制的進給量是工藝要求，從中取 由表16 可以查出鉆孔時的軸向力在 時為： 軸向力修正系數(shù)為1.0 故 故 可用 2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度， 由表9 時 鉆頭后刀面最大磨損量取為 耐用度 3） 確定切削速度由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時 切削修正系數(shù) 故 4） 加工工時 其中 由表22 所以 擴孔： 24.7 按機床取 所以實際切削速度 工時： 切入

11、 所以 鉸孔： 取機床標(biāo)準(zhǔn) 1.13r/s 所以實際切削速度： 所以工時： 3. 銑斷：選擇鋸片刀 1）銑削寬度 時， 各修正系數(shù)： 所以： 工時： 所以：4. 車圓弧及其中一端面選刀桿尺寸： 刀片厚度：粗車： 加工切削深度 由表4 根據(jù)表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時： 切削修正系數(shù)： 故 由機床 半精車：切削深度 由機床選 切削速度 由機床選 工時 粗車圓?。汗r 半精車圓?。汗r 5. 銑槽 臥式銑床 直齒三面銑刀 1選擇切削用量1） 確定銑削寬度由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 2） 確定每齒進給量由機床 功率為 由表3 取 3） 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由表7 最大磨損量為

12、 耐用度為：4） 確定切削速度和每秒進給量由表9 當(dāng) 時 各修正系數(shù)為： 故 基本工時： 6. 銑面1） 確定切削深度確定切削寬度：由于加工余量不大，所以可一次走刀完成2） 確定每齒進給量根據(jù)x52k銑床說明書，其功率為7kw,中等系統(tǒng)剛度根據(jù)表3 現(xiàn)取 3） 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨度根據(jù)表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 ，鑲齒銑刀（）耐用度 4） 確定切削速度和每秒進給量切削深度可根據(jù)表21中公式計算 也可查表根據(jù)表9 當(dāng) 時， 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)機床說明書選擇 實際切削速度和每齒進給量為： 5） 檢查機床功率根據(jù)表5 當(dāng) 時，切削功率的修正系數(shù) 所以實際切削功率為 根據(jù)機床說明書，機床

13、主軸允許的功率為 因為，所以此切削用量可以采用。即 6）計算工時 式中 根據(jù)表19 入切削量及超切削量 則 故 7. 鉆，攻M22螺紋孔1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑鉆頭幾何形狀為（表1及表2）：雙錐修磨橫刃， 2） 選擇切削用量（2） 確定進給量：由表5 當(dāng)加工要求為7級精度，材料鑄鐵時 時 由 時 按鉆頭強度確定進給量 由表7 當(dāng)灰鑄鐵 時 時： 按機床進給機構(gòu)強度確定進給量 由表8 灰鑄鐵時 時：機床機構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。 進給量 由此可以看出受限制的進給量是工藝要求，從中取 由表16 可以查出鉆孔時的軸向力在 時為： 軸向力修正系數(shù)為1

14、.0 故 故 可用 2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度， 由表9 時 鉆頭后刀面最大磨損量取為 耐用度 3） 確定切削速度由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時 切削修正系數(shù) 故 4） 加工工時 其中 由表22 所以 5） 攻M22螺紋孔 由機械加工工藝實用手冊表3-38 f=0.2mm/r 由機械加工工藝實用手冊表3-38v=0.35m/s=8.78r/s=526r/min按機床選?。?l=25mm計算工時: 工件的螺紋長度; 絲錐切削錐長度；（一） 定位誤差分析定位元件尺寸及公差確定。 (1) 夾具的主要定位元件為一平面和一v形塊和一矩形塊，面與面配合。 （2） 工件的工序基準(zhǔn)為端面和圓柱

15、面，故端面的平面度和圓柱面的援助度對定位誤差影響最大.則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一平面，一 v形塊和矩形塊定位，工件始終平面，而定位塊的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件在定位塊正上方呦傾斜，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 參考文獻【1】趙家齊主編 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書 北京：機械工業(yè)出版社【2】李益民主編：機械制造工藝簡明手冊【3】 艾興，肖詩綱主編切削用量手冊 北京：機械工業(yè)出版社【4】 金屬切削手冊 上海：上?？茖W(xué)文化技術(shù)出版社 【5】機械零件設(shè)計手冊【6】幾何量公差與檢測 第五版 甘永立 主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社