机械制造工艺课程设计说明书9030545418

1目录序言一．零件的分析…………………………2（一）零件的作用…………………....3（二）零件的工艺分析………………....3二．工艺规程的设计………………………3（一）确定毛坯的制造形式……………….4（二）基面的选择…………………....4（三）制定工艺路线…………………..4（四）机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定..7（五）确立切削用量及基本工时…………..9三．夹具设计……………………...…...16（一）问题的提出……………………16（二）夹具设计…………………….17四．工序简图………………………….21五．参考文献………………………….26序言2机械制造工艺学课程设计是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.这是我们在进行毕业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。通过机械设计装备及夹具设计的学习，汇总所学专业知识如一体，让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ25孔与操纵机构相连，二下方的φ60半孔则是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CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如3下：1.以φ25mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为φ25H7mm通孔。2.以φ60mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的两个端面。主要是φ60H12的孔。3.铣16H11的槽这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，16H11mm的槽两侧面。4.以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm的端面。主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：（1）φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。（2）16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为0.08mm。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、工艺规程设计（一）、确定毛坯的制造形式4零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第38页表2.2-3，选用铸件尺寸公差等级为CT-11，加工余量等级为H。（二）、基面的选择（1）、粗基准的选择在选择粗基准时，一般遵循下列原则：（1）保证相互位置要求原则；（2）保证加工表面余量合理分配原则；（3）便于工件装夹原则；（4）粗基准一般不重复使用的原则；（5）为了保证所有加工表面有足够的加工余量，选用加工余量小的表面作粗基准，不要用同一尺寸方向上。为了方便装夹，以及依据以不加工表面为基准和毛皮表面质量较好者为基准的原则，选底端面为基准。（2）、精基准的选择主要考虑基准重合的原则，选用统一的基准有利于保证零件的精度。多用“一面两孔”的定位方式定位，所以选择小头孔轴线和底面为精基准。(三)、制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当根据零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度得到保证。在生产纲领已经确定的情况下，可以考虑采用机床配以专用工具卡，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效5果，以便是生产成本尽量下降。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-7、1.4-8,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工艺路线方案一：工序1：以Ф40的下平面为基准，粗铣两端通孔Ф22上表面。工序2：精铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2。工序3：扩、粗铰、精铰两小端头孔至Ф22，保证表面粗糙度1.6工序4：粗镗Ф55的孔。工序5：半精镗Ф55的孔，保证表面粗糙度3.2。工序6：粗镗Ф73孔的上端面。工序7：半精镗Ф73孔上端面，保证表面粗糙度3.2。工序8：钻Ф6.9的孔、钻Ф8锥销孔。工序9：攻丝、精铰Ф8孔，保证粗糙度1.6。工序10：切断。工序11：检验。工艺路线芳案二：工序1：以Ф40的下平面为基准，粗铣两端通孔Ф22上表面。工序2：精铣Ф40上表面工序3：粗镗Ф55的孔。工序4：半精镗Ф55的孔，保证表面粗糙度3.2。工序5：扩、粗铰、精铰两小端头孔至Ф22，保证表面粗糙度1.6。6工序6：粗铣Ф73孔的两端面。工序7：精铣Ф73孔两端面，保证表面粗糙度3.2。工序8：钻Ф6.9的孔、钻Ф8锥销孔。工序9：攻丝、精铰Ф8孔，保证粗糙度1.6。工序10：切断。工序11：检验。工艺方案的比较及分析：上述两方案:方案一：是先加工内孔φ22,再以φ22孔为基准加工φ55内孔,而方案二：先镗孔φ55,以底面及φ22外圆面为基准，再以φ55内孔及上平面加工φ22孔。由零件图可知φ22孔的设计基为准φ55孔的中心线，所以加工φ22孔时定位基准最好为φ55孔的中心线，可保证其加工的位置精度，符合中批生产要求,方案二较为合理。最终工艺路线工序1：以Ф40的下平面为基准，粗铣两端通孔Ф22上表面。工序2：精铣Ф40上表面（以φ22孔外表面及底面为基准，选用X5032立式升降台铣床和专用夹具）工序3：粗镗Ф55的孔。（以φ40上平面及φ22内孔为基准，选用TGX4132B立式单柱坐标镗床和专用夹具）工序4：精镗Ф55的孔，保证表面粗糙度3.2Ramm。7工序5：扩、粗铰、精铰两小端头孔至Ф22，保证表面粗糙度1.6Ramm（以φ40上平面及φ22孔外表面为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具）。工序6：粗铣Ф73孔的两端面。（以φ40上平面及φ22的内孔为基准）工序7：精铣Ф73孔两端面，保证表面粗糙度3.2Ramm。工序8：钻Ф6.9的孔、钻Ф8锥销孔。（以φ40上平面及φ22的内孔为基准）工序9：攻丝、精铰M8螺纹孔，保证粗糙度1.6Ramm。工序10：切断。工序11：检验。（四）、机械加工余量的确定、工序尺寸及毛坯的确定零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。根据上述原始材料及加工工艺，分别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：1、两端通孔Ф22上表面考虑手工砂型铸件毛坯的表面粗糙度12.5Ramm,而加工表面的表面粗糙度要求为3.2Ramm，工序基准尺寸为40mm的要求，故采用粗铣一次，精铣一次，粗铣加工余量2.0mm，（《简明手册》2.2-48尺寸公差等级CT-11，加工余量等级MA-H级），精铣加工余量1.0mm,（《简明手册》2.3-21)。2、两端通孔0.021020+考虑到通孔的表面粗糙度1.6Ramm，公差等级IT7，加工要求很高，故采用扩、粗铰、精铰的工序，根据《简明手册》P64表2.3-8查得如下数据：精铰加工余量为0.06mm，工序经济精度等级为IT7，表面粗糙度1.6Ramm，基本工序为50mm。粗铰加工余量为0.14mm，工序经济精度等级为IT8，表面粗糙度3.2Ramm，基本工序为50mm。扩孔加工余量为1.8mm，工序经济精度等级为IT11，基本工序为50mm。3.中间孔0.4050+F考虑到中间孔0.4050+F的表面粗糙度3.2Ramm，采用粗镗、半精镗的加工工序，根据《简明手册》P64表2.3-8查得如下数据：半精镗加工余量为1.5mm，表面粗糙度3.2Ramm，基本工序为30mm。粗镗加工余量为2.0mm，表面粗糙度6.4Ramm，基本工序为30mm。4.中间孔两端面0.070.02120--根据表面粗糙度3.2Ramm，尺寸精度等级的要求，采用粗铣、精铣的工艺，粗细的加工余量,2.0mm，精铣加工余量为1.0mm，（《简9明手册》表2.3-21）。（五）切削用量及基本工时的确定工序1：以Ф40的下平面为基准，粗铣两端通孔Ф22上表面。1）已知毛坯加工余量为2.0mm，毛坯长度方向的最大加工余量为2.0mm，一次加工即可。2）根据《实用金属切削加工工艺手册》表10-212，选用YG8硬质合金刀，根据《机械加工工艺手册》P1019表8-14，每齿进给量f=0.20-0.29mm/z。3）根据《机械加工工艺手册》P1021表30-23可以直接查出铣削速度：Vc=60-110m/min。取Vc=60m/min。4）min/7.47740/601000/1000rdwVcns现采用X51立式铣床参数（《机械制造工艺设计简明手册明手册》表4.2-36）取500r/min,故实际切削速度为Vc=62.8/min。5）工作台每分钟进给量mf应该为min/40050042.0mmnwzffzm差机床数据得（见《机械制造工艺手册》表4.2-37）取400m/min。6）切削工时：/90/4000.225minmmTLf===。工序2：精铣Ф40上平面（1）以φ22孔外表面及底面为基准，选用X5032立式升降台铣床和专用夹具。（2）根据《实用金属切削加工工艺手册》（P942）表得，采用直10柄立式铣刀，dw=40,z=8。又根据《实用金属切削加工工艺手册》（P942）表8-15得，每齿进给量，取0.2/zfmmz=。（3）切削速度Vc=10m/min。（4）min/82.7940/101000/1000rdwVcns取主轴转速为80r/min,故实际切削速度为Vc=10m/min。（5）工作台每分钟进给量mf应该为min/1288082.0mmnwzffzm查机床数据得（见《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37）取130m/min。（6）切削工时：1+/80/1300.615minmmTLLf===工序3：粗镗Ф55的孔。（1）、以φ40上平面及φ22内孔为基准，选用TGX4132B立式单柱坐标镗床和专用夹具。（2）选用硬质合金镗刀刀头，其加工余量z=3.0mm。（3）确定进给量，根据《实用金属切削加工工艺手册》P1278表，每齿进给量0.5/min,50/minzfmmVcm==。（4）主轴转速：min/6.2975.53/501000/1000rdwVcns根据T68立式钻床参数《简明手册明手册》表4.2-20取n=300r/min,故实际切削速度为Vc=50.4m/min。（5）切削工时：min267.03005.0/40/2nfLTzm11工序4：半精镗Ф55的孔（1）、选用硬质合金镗刀刀头，其加工余量z=1.0mm。（2）、确定进给量，根据《实用金属切削加工工艺手册》P1307表，每齿进给量0.2/min,60/minzfmmVcm==。（3）、主轴转速：min/2.34755/701000/1000rdwVcns根据T68立式钻床参数《简明手册明手册》表4.2-20取n=350r/min,故实际切削速度为Vc=54.58m/min。（4）、切削工时：min381.03502.0/40/nfLTzm。工序5：扩、粗铰、精铰两小端头孔至Ф22，保证表面粗糙度1.6。1：扩孔Ф21.8mm（1）、以φ40上平面及φ22孔外表面为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具。（2）、加工余量z=0.08mm。（3）、确定进给量，根据《简明手册》表5-