车床拨叉课程设计

蚌埠学院机械制造技术课程设计说明书设计题目：设计“拨叉”零件的机械加工规程及工时定额计算设计者：戚华永学号：51101013026指导教师：吕明2014年6月11日机械制造技术基础课程设计任务书层次：本科专业：2011机械设计制造及其自动化学生姓名学号指导教师吕明课题类别工艺设计设计时间2014年6月1日至2014年6月14日设计依据[1]被加工零件草图（1张）；[2]生产类型：10000件/年课题名称拔叉零件加工工艺规程及工时定额计算一、机械制造学课程设计的主要内容与要求机械制造专业学生的机械制造技术基础课程设计是其在校学习阶段的一个重要教学环节。机械制造技术基础课程设计的目的是培养学生综合运用所学的基础和专业理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风。本课题主要让学生制定传动轴零件的机械加工工艺规程、编写设计说明书。本课题可使学生受到充分运用所学知识解决实际问题的锻炼，能够培养学生的计算能力、绘图能力、文字表述能力、文献检索能力以及综合分析能力，能够使学生的工程意识和技术素质得到显著提高。二、设计内容1、零件图1张2、毛坯图1张3、机械加工工艺规程1张4、编制工艺过程卡片1份5、编制机械加工工序卡片1份6、编写设计说明了1份三、应收集的资料及主要参考文献机械设计基础邓昭铭机械设计手册徐灏机械制造工艺及设备设计手册机械工业出版社切削用量手册机械加工工艺人员手册机械工业出版社四、进度计划及指导安排第1周：熟悉课题，收集资料，绘制零件图、毛坯图零件机械加工工艺规程卡第2周：切削用量选择及工时定额计算编写设计说明书一份，整理并上交资料。任务书审定日期2014年5月28日指导教师（签字）吕明任务书下达日期2014年5月30日学生（签字）题拔叉零件草图课程设计说明书格式及要求1.文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字，采用计算机打印成文。2.纸张要求：A4纸单面打印。3.版面设置：上、下边距为2.54cm，左边距为2.9cm，右边距为2.9cm，行距为1.25倍，字距为标准，装订线为左侧0.5cm。4.页码：正文页码排在页面的中间下方（1、2、……）。5.字体：中文汉字、符号采用宋体字，数字及西文字母、符号采用TimesNewRoman字体。6.字号：一级标题用三号字加粗（居中）；二级标题用四号字加粗（居左、缩进两个汉字）；三级标题以下的标题（含三级标题）均用小四号字加粗（居左、缩进两个汉字）；正文文字用小四号字。7.文中的图、表、附注、参考文献、公式一律采用阿拉伯数字，按章连续编号。图序号及图名（五号宋体）置于图的下方，表序号及表名（五号宋体）置于表的上方。文中公式的编号用括号括起写在右边行尾，公式与编号之间不加虚线。8.计量单位要采用国家颁布的“中华人民共和国法定计量单位”和“国际单位制(SI)”，单位名称和符号的书写方式，可以采用国际通用符号，也可以用中文名称，但全文应统一，不能混用。9.图纸要求：图面整洁、布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。工程类绘图必须有计算机和手工绘制。目录1零件的分析.................................................................................1零件的作用.......................................................................................................................12工艺规程的设计.........................................................................12.1确定毛坯的制造形式..........................................................................................12.2基面的选择..........................................................................................................12.3制订工艺路线......................................................................................................22.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定..................................................22.5确定切削用量及基本工时..................................................................................3结束语.............................................................................................................11参考文献.........................................................................................................121“CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程设计课程设计说明书1零件的分析零件的作用该零件是C6140车床拨叉，它位于车床变速机构中，主要其换挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。宽度为30mm的面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。从而影响整个传动系统的工作。所以拨叉宽度为30mm的面和槽之间要达到很高的配合精度。2工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式零件的材料是HT200，工作环境良好，不会承受较大的冲击载荷，由于年生产量为10000件，已经达到了大批量生产，并且材料可铸。因此从提高生产率，保证经济性的角度讲，应该采用铸造成型中的“金属模机械造型”铸造的方法制造毛坯。2.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会出现很多问题，使生产无法正常进行。2.2.1粗基准的选择2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。所以选择右端R20的端面，上顶端40×80的面和右侧75×80的面为粗基准。2.2.2精基准的选择精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便。在选择时，主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。精基准选择为花键孔和72×40的端面，在加工中采用专用夹具夹持。2.3制订工艺路线制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已经确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量是工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以使生产成本尽量下降。工艺路线方案：工序1粗铣75×40的左端面,精铣75×40的左端面直至符合表面粗糙度要求。工序2钻、扩φ22的花键孔，锪两端倒角2×30。工序3拉花键，保证精度要求。工序4粗铣沟槽。工序5精铣沟槽至符合表面粗糙度要求。工序6粗、精铣上平面。工序7钻攻2-M8螺纹孔。工序8钻φ5圆锥孔。工序9去毛刺工序10清洗工序11终检2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨叉”零件的材料为HT200，净重量为0.84千克，生产类型为大批量生产，可以采用“金属模机械造型”铸造的方法进行毛坯的制造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：考虑到零件的很多表面没有粗糙度要求，不需要加工。从铸造出来即可符合使用要求，因此，只采取75×40的表面留有2.5×75×40的加工余量。毛坯的尺寸公差为CT8,可以从《机械设计基础》得到CT8=1.6mm。相应计算如下：最大极限尺寸=80+2.5+CT8/2=83.3mm最小极限尺寸=80+2.5-CT8/2=81.7mm375×40的端面的精加工余量为1mm，（从《机械设计基础》中查得）粗加工余量2.5-1=1.5mm。2.5确定切削用量及基本工时2.5.1工序1：粗、精铣75×40的端面至符合要求。工步1：粗铣背吃刀量为1pa=2.5-1.0=1.5mm。进给量的确定：机床的功率5~10Kw,工件夹具系统的刚度为中等条件，按《切削用量手册》中表3.3选取该工序的每齿进给量为zf=0.2mm/z。铣削速度：参考《机械设计基础》得，选用镶齿铣刀，其中在d/z=80/10的条件下选取。铣削速度为v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到:n=1000×40/π×80=159.15r/min由于手册中的X51型立式铣床的主轴转速为n=160r/min,所以，实际的铣削速度为：V=nπd/1000=160×3.14×80/1000=40.19m/min基本时间t:根据面铣刀平面（对称铣削、主偏角rk=90°）的基本时间计算公式:t=(21lll)/mzf。其中，l=75mm，2l=1~3mm，取2l=2mm，ea=40mm。则有：1l=0.5（d-22ead）+(1~3)=0.5(80-224080)+2=7.36mm。mzf=f×n=zf×z×n=0.2×10×160=320mm/min基本工时：tj=(21lll)/mzf=(75+7.36+2)/320=0.264min≈15.82s辅助时间：tf=0.15tj=0.15×15.82s=2.373s其他时间：tb+tx=0.06(tj+tf)=0.06×(15.82+2.373)=1.09s工步2：精铣背吃刀量的确定：1pa=1mm.进给量的确定：由《切削用量手册》中表3.3，按表面粗糙度为aR=3.2μm的条件选取，该工序的每转进给量f=0.8mm/r。铣削速度的计算：根据其他有关资料确定，按镶齿铣刀，d/z=80/10，zf=0.08mm/z的条件选取，铣削速度v为：v=57.6mm/min。由公式：n=1000r/πd可以求得铣刀转速n=229.3r/min。参照《机械设计基础》中4-15的X51型立式铣床的主轴转速，选取转速为n=210r/min。再将此转速代入上面公式，可以求得：v=nπd/1000=52.78mm/min。4基本时间的确定：根据《机械设计基础》中表5-43中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角rk=90°）的基本时间公式T=(21lll)/mzf，可以求得该工序的基本时间，其中l=75mm，2l=1~3mm，取2l=2mm，ea=40mm，1l=7.36mm，得mzf=f×n=0.8mm/r×210r/min=168mm/min基本工时：tj=(21lll)/mzf=(75+2+7.36)/168=0.502min≈30.13s辅助时间：tf=0.15tj=0.15×30.13=4.52s其他时间：tb+tx=0.06(tj+tf)=0.06×(30.13+4.52)=2.08s2.5.2工序2：钻、扩φ22的花键孔，锪两端倒角2×30。工步1：钻φ20mm的孔。（从《机械设计基础》中表2-28查得第一次钻孔的直径为φ20mm）背吃刀量pa=20mm进给量的确定：选取该工步的每齿进给量f=0.3mm/r。（从《机械设计基础》中表5-21查得f