拨叉831008说明书

机械制造技术基础课程设计说明书——CA6140拨叉831008设计（年产4500件）学院：机械工程学院班级：机自092姓名：学号：指导老师：学校：广西科技大学（筹）2012.051目录序言...................................................21、零件的分析...................................................3（一）零件的作用.......................................................3（二）零件的工艺分析...................................................32、工艺规程设计.................................................4（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...........................5（五）确定切削用量及基本工时.......................................................................................63、设计总结......................................................144、致谢.........................................................155、参考文献.....................................................152序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。车床的拨叉位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需要的速度和扭矩的作用。零件下方的孔与操作机构相连，而上方的半孔则是用于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。拨叉是机车变速箱中一个重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔与侧面有精度要求，此外还有小头孔上的槽要求精加工，对精度有一定的要求，所以都要求精加工。其大头孔与侧面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽两侧面有平行度公差和对称度公差要求等。因为零件的尺寸精度，几何形状尺寸精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此他们的加工必须保证精度要求。31、零件的分析（一）零件的作用CA6140车床的拨叉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M6的螺纹孔。下端有一个47°的缺口。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，主要是：（1）Ф50mm的孔的上、下表面与Ф20的孔的垂直度误差为0.07mm。（2）Ф50mm、Ф20mm的孔的上、下表面以及Ф50mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。（3）Ф20mm的孔的内表面的粗糙度误差为1.6um，精度为IT7。（4）Ф20mm的孔的上、下表面与Ф20的孔的垂直度误差为0.05mm。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采用专用夹具加工另外一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。42、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。（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mm孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承两个Ф20mm孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在Ф72mm的上表面，以消除3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。（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，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5：粗、精铣Ф20mm、Ф50mm的下表面，保证其粗糙度为3.2um。工序10：以Ф20mm的下表面为精基准，粗、精铣Ф20mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2um,其上、下表面尺寸为30mm。工序15：以Ф20mm的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰Ф20mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6um，垂直度误差不超过0.05mm。工序20：以Ф20mm的下表面为精基准，粗、半精镗Ф50mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2um。工序25；以Ф20mm的下表面为精基准，粗、精铣Ф50mm的上表面，保证其与孔的垂直度误差不超过0.07mm，其上、下表面尺寸为12mm。工序30：铣断。工序35：以Ф20mm的孔为精基准，钻Ф8mm的锥孔的一半Ф4mm，装配时钻铰。工序40：以Ф20mm的孔为精基准，钻Ф5mm的孔，攻M6的螺纹。工序45：以Ф20mm的孔为精基准，铣47°缺口，保证其粗糙度为12.5um。5工序50：去毛刺，清洗。工序55：终检。上面的工序可以是中批生产，但是其效率不高，并且工序三中的钻孔方法在钻孔是可能会偏离中心。经综合考虑，采用下面的方案二。2.工艺路线方案二：工序5：以Ф32mm的外圆为粗基准，粗铣Ф20mm、Ф50mm的下表面。工序10：以Ф32mm的外圆为粗基准，精铣Ф20mm、Ф50mm的孔的下表面，保证其粗糙度为3.2um。工序15：以Ф20mm的下表面为精基准，粗铣Ф20mm、Ф50mm的上表面。工序20：以Ф20mm的下表面为精基准，精铣Ф20mm、Ф50mm的上表面，保证其粗糙度为3.2um。工序25：以Ф20mm的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰Ф20mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6um，垂直度误差不超过0.05mm.工序30：以Ф20mm的下表面为精基准，粗、半精镗Ф50mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2um工序35：以Ф20mm的孔为精基准，钻Ф8mm的锥孔的一半Ф4mm，装配时钻铰工序40：以Ф20mm的孔为精基准，钻Ф5mm的孔，攻M6的螺纹工序45：以Ф20mm的孔为精基准，铣47°缺口，保证其粗糙度为12.5um工序50：铣断工序55：去毛刺，清洗工序60：终检。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190~210HBS，毛坯重量为2.2Kg,生产类型为中批量，铸件毛坯。又由机械制造工艺设计简明手册（以下称〈〈工艺手册〉〉表1.3-1查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表2.2-4查得加工余量等级为G级，选取尺寸公差等级为CT10。根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差（Ф20mm、Ф50mm端面）查《工艺手册》表2.2~4取Ф20mm、Ф50mm端面长度余量为2.5mm(均为双边加工)。铣削加工余量为：a)粗铣：1.5mmb)精铣：1mm毛坯尺寸及公差为：（35土0.3）mm（17土0.25）mm2、内孔（Ф50mm已铸成孔）查《工艺手册》表2.2~2.5，取Ф50mm已铸6成长度余量为3mm，即已铸成孔Ф44mm。镗削加工余量为：a)粗镗：2mmb)半精镗：1mm毛坯尺寸及公差为：（48土0.3）mm（0.500.2550）mm3.其他尺寸直接铸造得到。（五）确定切削用量及基本工时工序25：钻、扩、铰、精铰Ф20mm的孔1.钻Ф18mm的孔（根据《工艺手册》表2.3-8）（1）加工条件工艺要求：孔径d=18mm,孔深l=30mm,通孔，用乳化液冷却机床：Z535型立式钻床刀具：高速钢麻花钻头（根据《切削手册》表2.30）选择高速钢麻花钻头，其直径do=18mm,钻头几何形状为：由《切削手册》表2.1及表2.2选修磨横刃，β=28oαo=10o2Φ=118o2Φ1=70obε=3.5mmb=2mml=4mmΨ=55o（2）切削用量1)决定进给量fa)、按加工要求决定进给量根据《切削手册》表2.7，当铸铁的强度b≤200HBSdo=18mm时，f=0.70~0.86mm/r由于L/d=30/18=1.673,故取修正系数K=1所以f=(0.70~0.86)×1=(0.70~0.86)mm/rb)按钻头强度决定进给量根据表2.8，当b=190HBS,do=18mm,钻头强度允许的进给量f=1.6mm/rc)按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9，当b＝210HBS,do＝20.5mm,机床进给机构允许的轴向力为11760N（Z535钻床允许的轴向力为15696N（见《工艺设计手册》表4.2-14）时，进给量为1.5mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=0.70~0.86mm/r，根据Z535钻床说明书，选f=0.80mm/r（见《工艺手册》表4.2-16），又由《切削手册》表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.80mm/rdo≤21mm时，轴向力Ff=7260N轴向力的修正系数为1.0，故Ff=7260N根据Z535钻床说明书（见表《工艺手册》表4.2-14），机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=15696N，由于FfFmax,故f=0.80mm/r可以用。2）决定钻头的磨钝标准及寿命7由《切削手册》表2.12，当do≤18mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为（0.5~0.8）mm,寿命T=60min3)决定切削速度由《切削手册》表2.15可知f=0.80mm/r时，双修磨横刃的钻头，do=18mm时，Vt=16m/min切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知Ktv=1.0Kmv=1.0KTv=1.0Klv=1.0其中Ktv：表示与刀具材料有关的修正系数Kmv：表示与加工材料有关的修正系数KTv：表示与刀具寿