合铸铣开拨叉课程设计

0目录第一章机械加工工艺规程......................................................................1第一节序言..........................................................................................1第二节零件的分析..................................................................................21零件的作用.......................................................................................22零件的实物图...................................................................................23零件的工艺分析...............................................................................24工艺规程设计...................................................................................34.1确定毛坯种类..........................................................................34.2基面的选择..............................................................................44.3制定工艺路线..........................................................................64.4机械加工余量工序尺寸及公差的确定..................................74.5确定切削用量及时间定额......................................................8第二章夹具设计..................................................................................14设计总结..................................................................................................15参考文献..................................................................................................151第一章机械加工工艺规程第一节序言机械制造工艺学是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，通过对此门学科的课程设计，使我在下述各方面得到了锻炼：⒈能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。⒉提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。⒊学会使用手册及图表资料。⒋培养了一定的创新能力。通过对CA6140拔叉的工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《互换性与测量技术基础》、《机械设计》、《金属切削机床概论》、《机械制造工艺学》、《金属切削原理与刀具》等)。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！2第二节零件的分析1零件的作用题目所给的零件是合铸铣开拨叉。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φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55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。2零件的实物图3零件的工艺分析零件的材料为HT250，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，3但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求1.小头孔Ф22+0.210以及与此孔相通的8的锥孔、8M螺纹孔2.大头半圆孔Ф553.小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm。由上面分析可知，可以粗加小头孔端面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证4工艺规程设计4.1确定毛坯种类1零件材料为HT250，零件结构较简单，中等批量生产，选择砂型铸造毛坯，查《机械制造工艺设计简明手册》，表2-2-5，选用铸件尺寸公差等级为CT-12。2确定铸件加工余量及形状：《机械制造工艺及设备设计指导手册》325页表15-7，选用加工余量为MA-G级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：4简图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明D122mmG3.02孔降一级双侧加工D255mmG3.02孔降一级双侧加工T275mm6.5单侧加工T358mmG2.5单侧加工T475mm6.5单侧加工3绘制铸件毛坯图4.2基面的选择定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（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5选取φ22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φ40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。考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。（3）加工阶段的划分该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。(4）工序的集中和分散本拨叉选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为成批生产，可以采用万能型机床配以专用工装、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证加工表面之间的相对位置精度要求。(5)加工原则:1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——拨叉下端面2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3）遵循“先主后次”原则.4）遵循“先面后孔”原则.64.3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夹具,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。工艺路线方案：01划线05以下端面为基准，钻18孔10以下端面为基准，粗车40,55,73上端面，55,73内圆15以下端面为基准，精车40,55,73上端面，55,73内圆20以上端面为基准，粗车55,73下端面25以上端面为基准，精车55,73下端面30以上端面为挡板，以55,73内孔为基准，粗车18,至21.5，精度达IT835以上端面为挡板，以55,73内孔为基准，精车21.5,至22，精度达IT740钻8圆锥孔45钻7.8底孔，功M8内螺纹50铣断55去毛刺60检验74.4机械加工余量工序尺寸及公差的确定圆柱表面工序尺寸：前面已确定各表面加工余量，现确定各表面多工序的加工余量加工表面加工内容加工余量精度等级表面粗糙度工序余量21.0022钻18IT10最小最大粗车3.5IT83.23.2精车0.5IT71.60.21.014.0055粗车96.38.79.3精车13.20.715.0073粗车96.38.79.3精车16.30.71平面表面工序尺寸加工表面加工内容加工余量精度等级表面粗糙度工序余量40上下端面粗车46.33.74.3精车13.20.71.755上下端面粗车46.33.74.3精车13.20.71.7873上下端面粗车46.33.74.3精车16.30.71.74.5确定切削用量及时间定额工序01.划线根据图样技术要求，在毛坯上用划线工具画出加工界限工序10钻18孔1.选择钻头查《切削》，选择高速钢麻花钻钻头，od=18钻头采用双锥后磨横刃，查《切削》表2-1-2，取后角0=120二重刃长度=3.5，横刃长度b=2，弧面长度L=4，棱带长度1L=1.5查表2-2得2=120，=302.选择切削用量（1）确定进给量按加工要求确定进给量，查《切削》表2-7，f=0.43~0.53321840dL查《切削》表2-7，修正系数k=1.0nmmf/)53.0~43.0(0.1*)53.0~43.0(按钻头迁都选择，查《切削》表2-8，钻头允许进给量为1.45mm/n，按机床进给机构强度选择：查《切削》表2-9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给伟f=0.93mm/n9以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是加工要求，其值为0.43~0.53mm/n，最终选择进给量f=0.48mm/n根据《切削》表2-9，由进给量和钻头直径得钻孔是轴线力=5880N，轴向修正系数为1，故=5880，根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N，故所选进给量可用.（2）确定钻头磨钝标准及寿命查《切削》表2-1-2，得后刀面最大磨损限度为0.7mm，寿命T=50min（3）切削速度查《切削》表2.30，切削速度计算公式为：min)/(mfyvdcvxvpmaTzvovc其中vc=11.10d=18zv=0.25pa=9xv=0yv=0.4f=0.48m=0.125查得修正系数wk=0.85（4）检验机床扭矩及功率查《切削》表2.20，当f=0.51,od21时，MNMt.16.43修正系数为1.2故cM=43.16x1.2=51.8NM查机床说明书，mM=144.2NM查《切削》表2.23，钻头消耗功率cP=1.7KW查机床说明书，EP=2.8x0.81=2.26KW因为cMmM,cPEP10故切削用量可用，即f=0.48，n=272，cv=133.计算工时nfylnfLt查《切削》表2.29的y=10min4.048.0*2721040t工序20粗车40上端面，55上端面，55，73内圆，以下端面为粗基准，加工后表面粗糙度达到6.31.加工条件工件材料：HT250，=170~240Mpa，铸造，加工要求：粗车40孔端面，加工余量4mm，加工后表面粗糙度达到6.3机床：CA6140刀具：YG6硬质合金端面车刀，前角0=10，后角0=6，主偏角rk=15副偏角rk=12，刃倾角s=-6，取刀杆尺寸BxH=20x302.切削用量1）切削深度因为余量较小，选择pa=2，一次走刀完成2）进给量