拨叉831008设计说明书

1一、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φ20孔与操纵机构相连，二下方的φ50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。分述如下：1.以φ20为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ20021.00的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一个M8的螺纹孔。下端有一个47°的斜凸台。这三个都没有高的位置度要求。2.以φ50为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ5050.025.0的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求,即φ5050.025.0的孔上下两个端面与φ20021.00的孔有垂直度要求。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，故选择铸件毛坯。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取φ20021.00孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个φ322作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1.工艺路线方案一工序一粗、精铣φ20孔上端面。工序二钻、扩、铰、精铰φ20、φ50孔。工序三粗、精铣φ50孔上端面工序四粗、精铣φ50、φ20孔下端面。工序五切断。工序六钻φ4孔（装配时钻铰锥孔）。工序七钻一个φ4孔，攻M6螺纹。工序八铣47°凸台。工序九检查。上面工序加工效率较高，但同时钻三个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。2.工艺路线方案二工序一粗、精铣φ20孔上端面。工序二粗、精铣φ20孔下端面。工序三钻、扩、铰、精铰φ20孔。工序四钻、扩、铰、精铰φ50孔。工序五粗、精铣φ50孔上端面工序六粗、精铣φ50孔下端面。工序七切断。工序八钻φ4孔（装配时钻铰锥孔）。工序九钻一个φ4孔，攻M6螺纹。工序十铣47°凸台。工序十一检查。上面工序可以适合大多数生产，但效率较低。综合考虑以上步骤，得到我的工艺路线。3.工艺路线方案三3工序一以φ32外圆为粗基准，粗铣φ20孔下端面。工序二精铣φ20孔上下端面。工序三以φ20孔上端面和φ32外圆为精基准，钻、扩、铰、精铰φ20孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。工序四以φ20孔为精基准，钻、扩、铰、精铰φ50孔，保证空的精度达到IT11。工序五切断。工序六以φ20孔为精基准，粗铣φ50孔上下端面。工序七以φ20孔为精基准，精铣φ50孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07。工序八以φ20孔为精基准，钻φ4孔（装配时钻铰锥孔）。工序九以φ20孔为精基准，钻φ4孔，攻M6螺纹。工序十以φ20孔为精基准，铣47°凸台。工序十一去毛刺，检查。虽然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。多次加工φ50、φ20孔是精度要求所致。以上工艺过程详见图3。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定”CA6140车床拨叉”；零件材料为HT200，硬度190～241HB，毛皮重量2.2kg，生产类型中批量，铸造毛坯。按以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（φ20，φ50端面）。查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2.4～2.2.5，取φ20，φ50端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣2.0mm精铣0.5mm2.内孔（φ50已铸成孔）查《工艺手册》表2.2～2.5，取φ50已铸成孔长度余量为3mm，即铸成孔φ44mm。工序尺寸加工余量：钻孔2.5mm扩孔0.5mm3.其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算4最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。（五）确立切削用量及基本工时工序一以φ32外圆为粗基准，粗铣φ20孔上下端面。1.加工条件工件材料：HT200,σb=0.16GPaHB=190~241,铸造。机床：X62万能铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度ap=4,齿数z=10,故根据《切削用量简明手册》（后简称《切削》）取刀具直径do=80mm，根据《切屑》选择刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齿斜角λs=10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm。2.切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=2mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量根据X62万能铣床说明书，机床功率为7.5KW。查《切削》表3.5，f=0.14~0.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。查《切削手册》表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度和每分钟进给量Vf查《切屑》表3.16，当do=80mm，z=10，ap=2mm，fz=0.14时，Vt=97m/min，nt=387r/min,Vft=433mm/min。各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmvf=0.89Ksv=Ksn=Ksvt=1.0故Vc=VtKv=97×0.89×1.0=86.3m/minN=ntkn=387×0.89×1.0=344r/minVf=VftKvt=433×0.89×1.0=385.4mm/min5根据X62型万能铣床说明书选择：N=375r/min,Vf=375mm/min因此实际切屑速度和每齿进给量为：Vc=min/2.9410003758014.310000mndczmmznVffzz/1.01037537505)校验机床功率查《切削》表3.24，当207~174HBS；mmae5.3，zmmfz/1.0min/375mmvf时，Pcc=1.1kw。根据机床说明书，kwPcm63.575.05.7PcmPcc，所选用切屑用量可用。最终确定ap=2mm，n=375r/min,Vf=375mm/s，Vc=94.2m/min，fz=0.1mm/z。6）计算基本工时tm＝L/Vf=(32+80)/375=0.297min。因铣上下端面，故该工序工时为min594.02mtt工序二精铣φ20孔上下端面。1.加工条件工件材料：HT200,σb=0.16GPaHB=190~241,铸造。加工要求：精铣φ20上下端面。机床：X62万能铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度ap=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削》）取刀具直径do=80mm。选择刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齿斜角λs=10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm。2.切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2）根据X62万能铣床说明书，机床功率为7.5KW。查《切削》表3.5，6f=0.14~0.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。查《切削手册》表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度和每分钟进给量fv查表3.16，当mmd800，10z，5.0pa，zmmfz/14.0时，min/124mvt，min/494rnt，min/395mmvft各修正系数为：89.0mvfmnmvkkk0.1stvsnsvkkk故min/4.1100.189.0124mkvvvtcmin/4400.189.0494rknnntmin/6.3510.189.0395mmkvvvtftf根据X62万能铣床说明书选择：min/475rn，min/375mmvf因此实际切削速度和每齿进给量为：min/3.11910004758014.310000mndvczmmnzvffz/08.0104753755)校验机床功率查《切削》表3.24，当204~174HBS，mmae35，zmmzf/08.1，min/375mmvf时，Pcc=1.1kw7查机床说明书kwpcm63.575.05.7PcmPcc，故已选切削用量可用。最终确定ap=0.5mm，n=475r/min,Vf=375mm/min，Vc=119.3m/min，fz=0.08mm/z。6）计算基本工时tm＝L/Vf=(32+80)/375=0.297min。因精铣上下端面，故该工序工时min594.02mtt工序三以φ20孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ20孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。一．钻孔1.选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头采用双头刃磨法，查《切削》表2.1，2.2，后角αo＝12°，二重刃长度bε=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度mml5.11301202°°502选择机床，Z525机床3.选择切削用量（1）决定进给量查《切》rmmf/86.0~70.035.12030dl所以，rmmf/70.0按钻头强度选择rmmf/75.1按机床强度选择rmmf/53.0最终决定选择机床已有的进给量rmmf/48.0经校验max6090FFf校验成功。（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查《切》）为0.5～０.８mm，寿命min60T．（3）切削速度2.选择机床，Z525机床3.选择切削用量（1）决定进给量8查《切削》表2.7，rmmf/86.0~70.035.12030dl所以，rmmf/70.0按钻头强度选择（查《切削》表2.8），rmmf/75.1按机床强度选择（查《切削》表2.9），rmmf/53.0根据已有的机床已有的进给量，得rmmf/48.0查《切削》表2.19，当rmmf/48.0，mmd210时，轴向力NFt5100。轴向力修正系数未1.0，故NFt5100，根据Z525说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力NF8830max，由于maxFFf，故zmmf/48.0可用，校验成功。（2）钻头磨钝标准及寿命查《切削》表2.12，后刀面最大磨损量为0.5～０.８mm，寿命min60T．（3）切削速度查《切削》表2.15，min/18mVt查表2.31，切削速度修正系数TV