全套CA6140车床拨叉831003--课程设计说明书

1序言机械制造工艺学课程设计是我们学完大学的全部基础课·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。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力有限，设计上有许多不足之处，恳请老师给于指教。1.零件的工艺性分析1.1拨叉的用途题目所给的零件是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。宽度为30mm的面寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为30mm的面的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。1.2拨叉的技术要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度Ram形位公差mm拨叉左端面803.2拨叉上表面303.2∥0.10A花键小径φ22+00.021IT7花键大径φ25+00.021IT71.6通槽上底面356.3通槽内侧面18+00.113.2⊥0.08A通槽下底面352×M8通孔φ8φ5锥孔配件φ521.3审查拨叉的工艺性分析零件图可知，该拨叉形状、结构比较简单，通过铸造毛坯可以得到基本形状，减少了加工工序，又节约了材料。除了拨叉上表面外，其余表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床等车床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面----拨叉上表面虽然加工精度较高，但也可以在正常的生产条件下，采用经济的方法保质保量的加工出来。由此可以见，该零件的工艺性较好。2．确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，考虑到零件需加工表面少，精度要求不高，有强肋，且工作条件不差，既无交变载荷，又属于间歇工作，故选用金属型铸件，以满足不加工表面的粗糙度要求及生产要求。零件形状简单，因此毛形状需要与零件的形状尽量接近，又因内花3键较小，因此不可直接铸出。2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量2.1.1公差等级由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为IT10。2.2.2铸件重量已知机械加工后波插件的重量为0.84kg，由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1kg。2.2.3零件表面粗糙度由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m2.2.4机械加工余量由铸件铸造类型为金属型铸造，因此加工余量等级选为F。项目机械加工余量mm尺寸公差mm公差等级长度8033.2IT10通槽深3532.6IT10通槽宽1832IT102.3绘制铸件毛坯简图3拟定拨叉工艺路线3.1定位基准的选择43.1.1粗基准的选择对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证不加工面与加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为定位基准。若工件上有多个不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求高的表面为粗基准。如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽可能选择光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次，应该尽量避免重复使用。因此，选择零件的右表面作为粗基准。3.1.2精基准的选择应满足基准重合，基准统一，自为基准，互为基准等原则。所选的精基准应能保证定位准确，夹紧可靠，夹具简单，操作方便等。该零件根据形位公差的要求，选择花键中心线为精基准。3.2表面加工方法的选择本零件的毛坯为铸件，待加工面有内孔，端面，及锥孔，内倒角等。公差等级及粗糙度要求参考零件图。其加工方法的选择如下：（1）：花键花键大径表面粗糙度为Ra1.6μm，毛坯孔未铸出，需钻，扩、铰孔、然后直接用拉刀拉出即可。（2）：端面本零件的端面大部分尺寸精度要求不高，很大部分无需去除材料。待加工的主要端面有零件的上端面和左端面以及通槽，除通槽内侧表面粗糙度为Ra3.2μm及Ra6.3μm，经粗铣和半精铣即可。（4）：M8mm螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知.配钻方式加工。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。（5）：内倒角加工角度为15度的内倒角，采用铣床加工即可。3.3工序集中与分散选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为中批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而5且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。3.4工序顺序的安排1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——拨叉左端面2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排加工工序。3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——拔叉头左端面内花键孔，后加工次要表面——拨叉上端面和通槽底面及内侧面。4）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉左端面，再加工内花键孔；先拨叉上端面，再钻M8孔3.5确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了拨叉的工艺路线，如下：工序名称设备工艺装备粗铣左端面立式铣床X51端面铣刀、游标卡尺钻孔φ20mm、扩孔至φ22+00.021mmRa=3.2m立式钻床Z535麻花钻、扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规拉花键卧式拉床L6110A拉刀、卡规精铣左端面至80mmRa=3.2m立式铣床X51端面铣刀、游标卡尺粗铣沟槽、精铣沟槽18+00.11×35槽底Ra=6.3m槽内侧Ra=3.2m立式铣床X51三面刃铣刀、卡规、深度游标卡尺粗铣上平面、精铣上平面Ra=3.2m立式铣床X51端面铣刀、游标卡尺钻孔2×φ7立式钻床Z525麻花钻、内径千分尺攻螺纹2×M8mm立式钻床Z525丝锥钻、铰φ5锥销孔立式钻床Z525麻花钻、锥度铰刀、塞规、卡尺去毛刺钳工台平锉清洗清洗机清洗机终检塞规、百分表、卡尺等6机械加工工艺过程卡片产品型号CA6140产品型号831003共1页产品名称机床零件名称拨叉第1页材料牌号HT200铸铁毛坯种类铸件毛坯尺寸φ80毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1铣削1.粗铣左端面2.精铣左端面铣床车间2铣床专用夹具、高速钢镶嵌式端面铣刀，游标卡尺60s2钻孔扩孔1.钻孔φ202.扩孔至φ22钻床车间2钻床专用夹具、直柄麻花钻，卡尺，塞规100s3倒角1.倒角15°车床车间1车床普通车刀，游标卡尺4拉花键1.拉花键拉床车间1拉床专用夹具、拉刀5铣削1.粗铣沟槽2.粗铣上平面铣床车间2铣床专用夹具、盘铣刀深度，游标卡尺200s6铣削1.精铣沟槽2.精铣上平面铣床车间2铣床专用夹具、高速钢镶嵌式端面铣刀，游标卡尺7钻孔1.钻孔2×φ8钻床车间1钻床专用夹具、麻花钻，内径千分尺8攻螺纹1.攻螺纹2×M8钳工车间1锥丝锥丝9检验检验车间塞规，卡尺等。设计（日期）2011-12-17审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件签字日期标记处数更改文件号签字日期7四机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：C6140拨叉材料为HT200毛坯质量为0.84kg，δb=220MPa，HBS=157。根据上述原始资料和加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。根据零件图计算轮廓尺寸，长40mm，宽为80mm，高为75mm，故零件最大轮廓尺寸为80mm。选取公差等级CT由《机械制造技术基础课程设计指南》中表5-1可查得毛坯件的公差等级为8~10级，，取为10级。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《机械制造技术基础课程设计指南》中表5-3可查得尺寸公差为CT=3.2mm求机械加工余量由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-5查得机械加工余量等级范围为D~F，取为E级求RAM（要求的机械加工余量）对所有的加工表面取同一数值，由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-4查得最大轮廓尺寸为80mm、机械加工余量为E级，得RAM数值为0.7mm。求毛坯尺寸2-M8通孔和Φ5锥孔较小铸成实心；C、Ｄ面单侧加工，应由《机械制造技术基础课程设计指南》式5-2求出，即：R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mmD面为单侧加工，毛坯尺寸由机械制造技术基础课程设计指南》式5-1求出，即：R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm为了简化铸件的形状取R＝75mm铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表项目C面D面公差等级CT1010加工面基本尺寸8072铸件尺寸公差3.23.2机械加工余量等级EERAM0.70.7毛坯基本尺寸82.3751、C面的单边总加工余量为Z＝2.3mm。查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-49精加工余量故粗加工余量为Z＝1.3m2、D面精加工余量同C面Z＝1mm故D面粗加工余量Z＝2mm3、花键孔8要求以花键外径定心，故采用拉削加工内空尺寸为1222H。由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-42却定孔的加工余量分配：钻孔：20mm扩孔：22mm拉花键孔(6-25H7*1222H*6H9)五、确定切削用量及基本工时工序一：铸造毛坯工序二：粗铣左端面至尺寸81工序六：精铣右端面至尺寸801、加工余量的确定由前面可知粗加工加工余量为2mm，加工余量较小故采用一次切削故ap＝2mm。2、切削用量的确定由《机械加工工艺手册》表2.1－20选择高速钢立铣刀，铣刀直径为16mm齿数为3。由《机械加工工艺手册》表2.1－96查得加工材料为灰铸铁，铣削宽度为aw＝do/4，铣刀的铣削速度为v＝18.29m/min，每齿进给量为0.063～0.102mm/z则主轴转速为n＝nDv1000=358.3~577.2r/min取n＝460r/min，由此可得Vf＝znfz＝0.09×3×460＝124.2mm/min3、铣削加工工时的计算由《机械加工工艺手册》表2.1－94可查得t＝ivllLwf21式中i为次给次数i＝430od81l＝0.5do+（0.5～1.0）＝9mm2l＝1～2mm取2l＝2mm9则t＝2.1242980＝5.86min精铣80×30面1、加工背吃刀量ap的确定由前面可知道精铣的加工余量为1mm，故ap＝1mm2、进给量的确定由《精铣加工工艺手册》表2.1－72查得高速钢立铣刀直径为16mm，选用与粗铣时同一铣刀和机床。铣削宽度为aw＝3mm是的每齿进给量为0.08～0.05mm/z，因为表精度要求较高故fz＝0.06mm/z3、切削用量的确定由《机械加工工艺手册》表2.1－75查得铣刀磨钝标准查得后刀面最大磨损限度为0.2～0.25mm。由《机械加工工艺手册》表2.1－76限度寿命查得限度寿命T=60min。由《机械加工工艺手册》表2.1-92查得Vc＝22m/min，则铣床的主轴转速：n＝odvn1000＝437.9r/min取n＝460r/min。则Vf＝fz*z*n＝0.06*3*460=82.8mm/min4、计算铣削加工工时由上面可知t＝ivllLwf21式中wl、1l、2l与上述所相同。i＝30/3＝10将各参数代入上式可得：t＝8.822980×10＝11min工序三：以外圆为基准钻Φ201）决定进给量由《切削用量简明手册》表2.7选择高速钢麻花钻头其直径do＝20mm。铸铁的硬度大于200HBS查得进给量f=0.43~0.53mm/r由于Yd＝80/20＝4查得修正系数Ktf＝0.95则f＝0.41～0.50mm/r。由《切削用量简明手册》表2.8可查得钻头强度允许的进给量为f＝1.75mm/r。由《切削用量简明手册》表2.9可知机床进给机构强度所允许的钻削进给量。10选用Z525钻床由表2.35查得进给机构允许的最大抗力Fmax＝883