機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)撥叉課程設(shè)計

1、目錄一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11、零件的作用12、零件的工藝分析13、零件的生產(chǎn)類型2二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 21、選擇毛坯22、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差2三、選擇加工方法，制定工藝路線42、零件表面加工方法的選擇 53、制訂工藝路線5四、工序設(shè)計81、選擇加工設(shè)備與工藝裝備82、確定工序尺寸10五、確定切削用量及基木時間111、工序10切削用量及基本時間的確定。112、工序20切削用量及基木時間的確定。 123、定位方案15六、參考文獻(xiàn)16七、總結(jié)17、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1. 零件的作用題fi所給的零件是ca6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)

2、屮，主要起換檔，使主軸 回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22血孔與 操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的555半孔則是用于與控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動 下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。02、零件的工藝分析撥叉（ca6140車床）共有三處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1）以22加四為中心的加工表面這一組加工表面包括：22；°孔的內(nèi)表面，以及其上端面，上端面與孔有位置要求，孔壁 上有一個裝配時鉆較的錐銷孔，一個m8的螺紋孔。這兩個都沒有高的位置度要求。2）、以雅為中心的加工表面這一組加工表面包括：55甞孔的內(nèi)表面，以及其上下兩個臺階

3、面。這兩組表面有一定的位置度要求，即55譽(yù)的孔上下兩個端面與的孔有垂直度要 求。由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。3、零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計題目知：q二12000件/年n=qn （1+a%） （1+b%）零件是ca6140車床的撥叉，質(zhì)量為lkg,查表2-1 （生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系）可知 其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖1、選擇毛坯零件材料為ht200,毛坯重量約1. okg生產(chǎn)大批。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大, 零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇砂型鑄造機(jī)器造型毛坯。2、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差參

4、見參考文獻(xiàn)第五章第一節(jié)鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量（摘自gb/t 6414-1999） 確定，步驟如下1）由于工件較小，為方便加工節(jié)省材料將兩件鑄在一起，同時加工。2）鑄件的圓角半徑 按參見參考文獻(xiàn)2表1-16選擇砂型鑄造r二3-5mnupg3）兩內(nèi)孔22。，考慮其孔徑較小鑄造困難，為簡化鑄造毛坯外型，現(xiàn)直接將“40圓柱鑄 成實(shí)心的。4）求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長160mm,寬73mm,高50mm,故最大輪廓尺寸 為 160mm。5）選取公差等級ct由參見參考文獻(xiàn)【1】表5-1,鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級ct范圍812,取為10級。6）求鑄件尺寸公差根據(jù)加工面

5、的基本尺寸和鑄件公差等級ct,由表5-3查得，公差帶相 對于基本尺寸對稱分布。7）求機(jī)械加工余量等級由由參見參考文獻(xiàn)，鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵， 得機(jī)械加工余量等級范圍eg級，取為f級。8）求rma （要求的機(jī)械加工余量）對所有加工表面取同一個數(shù)值，由由參見參考文獻(xiàn)【1】 表5-4查最大輪廓尺寸為160mm.機(jī)械加工余量等級為f級，得rma數(shù)值為1. 5mmo9）求毛坯基本尺寸8和、18孔較小，鑄成實(shí)心；圓筒上頂面單側(cè)加工，應(yīng)由式求出，即/? = f + /?ma + ct/2 = 50 + 1.5 + 2.8/2 = 52.955孔屬于內(nèi)腔加工，應(yīng)由式（5-3）求出，即/? =

6、f-2/?ma-ct/2 = 55-2x1.5-2.8/2 = 50.6撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表表2. 1撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量項目圓筒上頂面<d55 孔8、022皿和m8孔40圓柱07315及臺階公差等級ct1010加工面基本尺寸5055鑄件尺寸公差2.82.8機(jī)械加工余量等級ffrma1.51.5毛坯基本尺寸52.950.6004073譽(yù)厚303、設(shè)計毛坯圖根據(jù)以上各步分析得毛坯圖如下:技複求：1、鑄造圓角石-5。z兩件鑄在一起鑄件應(yīng)無央 渣、氣孔3、刪:ht200.三、選擇加工方法，制定工藝路線1、定位基準(zhǔn)的選擇基而選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；x擇得

7、正確與合理可以使加工質(zhì)量得到 保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有其者，還會造成零件的大批 報廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。(1)粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取"40圓柱的不加工外輪廓表而作為粗基準(zhǔn)，利用零件下底面支承限制3個白由度，兩塊v形塊夾緊這兩個"40圓柱面作主要定位面再限制3個白由度，達(dá)到完全定位, 然后進(jìn)行車削。(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算

8、，這在以后還要專門計算。2、零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有內(nèi)孔、端面、臺階面、小孔、螺紋等，材料為鑄鐵。以形位公差和粗糙 度要求，參考參考文獻(xiàn)有關(guān)資料，其加工方法選擇如下。1）55譽(yù)內(nèi)孔 公差等級為it13,表面粗糙度為ra3.2/m,需粗鎮(zhèn)、半精鎮(zhèn)。2）73嘗臺階孔公差等級為1t13,表面粗糙度為ra6.3/m,需粗鏗。3）40端面 為未注公差尺寸，表面粗糙度為ra3. 2/t? ,需粗車、半精車4）22加叨內(nèi)孔 公差等級為it7,表面粗糙度為rai. 6“加，需進(jìn)行鉆、擴(kuò)、粗較、精較3、制訂工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到 合

9、理的保證,在牛產(chǎn)綱領(lǐng)己確定的情況下，可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序 集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效益，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1）工藝路線方案一：工序00鑄造毛坯工序10鉆、擴(kuò)、粗較、精較兩孔22晉工序20粗車、半精車40端面工序30粗錘、半精錘孔55新工序40粗鏗臺階面73譽(yù)工序50鉆錐孔"8及m8底孔工序60攻螺紋m8工序70磨撥叉圓柱端面,對孔22晉垂直度50. 05工序80銃斷使之為兩個零件工序90校正撥叉腳端面，對孔22垂直度50. 07工序100撥叉腳局部淬火，硬度5oi1rc,淬深 0. 7-1. 2mm工序110去毛刺工序120清洗工序1

10、30終檢2）工藝路線方案二：工序00 鑄造毛坯工序10 粗車、半精車140端面工序20 鉆、擴(kuò)、粗較、精較兩孔22加四工序30 粗鏗、半精鏗孔55譽(yù)工序40 粗鎮(zhèn)臺階面73新工序50 鉆錐孔（i）8及m8底孔工序60 攻螺紋m8工序70 磨撥叉圓柱端面，對孔垂直度0. 05工序80 銃斷使之為兩個零件工序90 校正撥叉腳端面，對孔22加四垂直度0. 07工序100撥義腳局部淬火，硬度50hrc,淬深0.7-1. 2mm工序110去毛刺工序120清洗工序130終檢3）、工藝方案比較分析：上述兩方案：方案一是先加工內(nèi)孔22z,再以d22021孔為基準(zhǔn)加工頂面，然后加工 55譽(yù)內(nèi)孔等；而方案二先加工

11、頂面，以頂面為基準(zhǔn)加工兩臺階面及22雅"和055瀘內(nèi)孔.由 方案一可見22,®孔為基準(zhǔn)加工頂面，精度易于保證，但加工73穢5臺階面時不符合定位基準(zhǔn) 與設(shè)計基準(zhǔn)重合原則h需另外設(shè)計一套夾具。由方案二可見40圓柱端面為基準(zhǔn)加工其他各面 更合理，且仍可用前面所用的夾具，而且也能很好地保證垂直度要求，保證便于定位加工，符 合中批生產(chǎn)要求，較為合理。因此，最后的加工路線確定如下:工序00鑄造毛坯工序10粗車、半精車40上端面，以40下底面為粗基準(zhǔn)工序20鉆、擴(kuò)、粗較、精較兩孔,以040±端面為精基準(zhǔn)工序30粗鎮(zhèn)、半精鎮(zhèn)孔55譽(yù)，以40上端面為精基準(zhǔn)工序40粗鋰臺階面73/5

12、,以40上端面為精基準(zhǔn)工序50鉆錐孔©8及18底孔，以040±端面為精基準(zhǔn)工序60攻螺紋m8工序70磨撥叉圓柱端面，對孔垂直度0. 05,以022021孔軸線為基準(zhǔn)工序80銃斷使之為兩個零件，以22脅孔軸線為基準(zhǔn)工序90校正撥叉腳端面，對孔垂直度0. 07,以孔軸線為基準(zhǔn)工序100撥叉腳局部淬火，硬度50hrc,淬深0. 7-1. 2nmi工序110去毛刺工序120清洗工序130終檢四. 工序設(shè)計1、選擇加工設(shè)備與工藝裝備1）選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床a、工序10、30、40是粗車和半精車。各工序的步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率, 故選用臥式車床就能滿足要求。本

13、零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用c630車床 即可。b、工序20是鉆、擴(kuò)、粗較、精較孔。由于加工的零件外廓尺寸不大，故宜在車床上進(jìn)行 加工，因此仍可選用c630車床。c、工序50、60是鉆孔、攻螺紋。選用z525型立式鉆床。d、工序70是磨端面。選用m7120a磨床。c、工序80是銃斷端面。選用立式銃床x5012o2）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。a、在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏗刀。這里選用普通車刀。b、在工序20中鉆、擴(kuò)、較孔，選用直柄麻花鉆、錐柄擴(kuò)孔鉆和錐柄用較刀。c、工序50、60是鉆孔、攻螺紋。選用直柄麻花鉆和細(xì)柄機(jī)用絲錐。d、工序70是磨端面。刀具為砂輪

14、。e、工序80是銃斷端面。選用直柄立銃刀。3）選擇量具本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形 狀特點(diǎn)，參考有關(guān)資料，選擇如下。工序加工面尺寸尺寸 精度量具10車上頂面保證尺寸50mm0. 1讀數(shù)值0. 05,測量范圍0-125,三角游標(biāo)卡 尺201、鉆孔22；°脅至200. 001分度值0. 001,測量量程10-50,內(nèi)徑千分尺2、擴(kuò)孔 022晉 s 021.80. 001分度值0. 001,測量量程10-50,內(nèi)徑千分尺3、粗較孔22晉1至21.94,精較孔022捫1達(dá)要 求0. 001分度值0.001,測量量程10-50,內(nèi)徑t分尺30車

15、內(nèi)孔055瀘至圖樣要求0. 1讀數(shù)值0.05,測量范圍0-125,三角游標(biāo)卡 尺40車上下臺階孔73譽(yù)保證尺寸0. 1讀數(shù)值0.05,測量范圍0-125,三角游標(biāo)卡 尺501、鉆孔80. 1讀數(shù)值0. 05,測量范圍0-125,三角游標(biāo)卡 尺2、鉆螺紋孔m8的底孔6.60. 1讀數(shù)值0. 05,測量范圍0-125,三角游標(biāo)卡 尺60攻螺紋孔m8螺紋直徑8,粗牙1.25,螺紋塞規(guī)70磨撥叉圓柱端面，對孔垂直度so. 050.01垂直度測量儀80銃斷使之為兩個零件0. 1讀數(shù)值0.05,測量范圍0-125,三角游標(biāo)卡 尺90校正撥叉腳端面，對孔22：（畑垂直度so. 070.01垂直度測量儀100

16、撥叉腳局部淬火，硬度>5011rc,淬深 0. 7-1. 2mm0.01硬度計2、確定工序尺寸3、加工表面工序雙（單）邊余量公序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精車上頂面 保證尺寸 50mm1.9（單）1 （單）5150ra6. 3ra3. 21、鉆孔<1>22捫|至o201020ral2. 52、擴(kuò)孔至 21.80.9 21.8ra6. 33、粗較孔22畀2|至 21.94,精較孔22晉達(dá) 要求0. 070. 03（d21.9422甞2】ra3. 2rai. 62、車內(nèi)孔55瀘至圖樣要求3.41. 1 53.955ra6. 3ra3. 23、車上下 臺階孔73譽(yù)保

17、證尺寸2373ra6. 3五、確定切削用量及基本時間切削用量包括背吃刀量傷、進(jìn)給量/和切削速度"。確定順序是先確定偉、/,再確定八1、工序10切削用量及基本時間的確定。(1)切削用量 本工序為粗車、半精車0)40圓柱端面。已知加工材料為11t200,機(jī)床為c630, 工位夾具為專用車床夾具。由于車床c630的中心高280mm,故選刀桿尺寸為bxh=20mmx30mm.1) 粗車40圓柱端面時a、確定背吃刀量礙粗車單邊余量為1.9mm,則傷二1. 9mmb、確定進(jìn)給量/根據(jù)參考文獻(xiàn)，在粗車鑄鐵、刀桿尺寸為bxh=20mmx30mnk < 3mm ,工件直徑為40mm時，/ = 0

18、.4-0.5,選擇f = 0.42c、確定切削速度卩根據(jù)參考文獻(xiàn)1,當(dāng)用yg6硬質(zhì)合金刀切削灰鑄鐵,ap=l. 9mm, / = 0.42 時，切削速度v = 101/7?/mine1000vn =:兀do= 1000x，01.804r/min 龍x40查參考文獻(xiàn)，車床c630接近轉(zhuǎn)速為750r/min,取足=750r/min 故實(shí)際的切削速度v(.=仝色="x40x750 = 94.2加/ min° 1000 10002) 半精車40圓柱端面時a、確定背吃刀量偉粗車單邊余量為1mm,則=lmmb、確定進(jìn)給量/根據(jù)參考文獻(xiàn)，在半精車鑄鐵、表面粗糙度ra=3.2>刀尖圓

19、弧半徑y(tǒng)e = mm 時，f = 0.25 一 0.40,選擇 f = 0.30c、確定切削速度y根據(jù)參考文獻(xiàn)，當(dāng)用yg6硬質(zhì)合金刀切削灰鑄鐵，/ = 0.30吋,切削速度v = l 14m/ min。1000v1000x114 心 7.億=907r/min7cd(龍 x 40查參考文獻(xiàn)，車床c630接近轉(zhuǎn)速為945r/min,取公=945廠/min 故實(shí)際的切削速度匕二空色="x40x945 = 8.加/min° 1000 1000（2）基本時間1）確定粗車40柱端面的基本時間。車端面基本時間厶=£ + 厶+厶+厶，厶=+（2 3）,k =90°,/|

20、 =2,厶=0,厶=0,式屮， 2tan krf = 0.42, n = 750r / min, i = 1則tji=2x （20+2） *0. 42*750x60=8.4"2）確定半精車40圓柱端面的基本時間。車端面基本時間式中,l = _ + /1+/7+/3,/i =_5 +（23）,z: =90°,/, =2,/2 =0,/3=0, 2tan kyf - 0.30, n = 945r / min, i = i則tj2=2x22x604-0. 34-945 = 9. 4/z3）確定輔助時間輔助時間大約為粗車的1'22 ”和半精車的37 ” o4）工序工時總工序

21、時間為tj=tj+tj2+t§ 甫=&4”+9.4”+1'22”+1'37” = 3'17”2、工序20切削用量及基本時間的確定。o已知加工材料為ht200,機(jī)床為c630,（1）切削用量本工序為鉆、擴(kuò)、粗較、精較0>22；021工位夾具為專用車床夾具。不c o力°21三a a1）鉆孔22（）至20吋a、確定背吃刀量竹根據(jù)參考文獻(xiàn)表5-42查得鉆頭直徑應(yīng)該選用20,貝忖二lommb、確定進(jìn)給量/根據(jù)參考文獻(xiàn)表5-127,在高速鋼鉆頭鉆孔時進(jìn)給量，鉆頭直徑 心 > 16 20mm , f = 0.70-0.86,選擇 f = 0.8

22、0c、確定切削速度u根據(jù)參考文獻(xiàn)，當(dāng)用硬質(zhì)合金鉆頭鉆削灰鑄鐵， =820”伽吋， 切削速度v = 50 70m / min ,取切削速度v = 70m / min。1000v1000x70 11ir z .億=1115r / min龍d（）龍x20查參考文獻(xiàn)11表5-56,車床c630轉(zhuǎn)速最高為945r/min,取ns二945r/min故實(shí)際的切削速度7cdn 龍x20x945 皿 c / v.= 59.3加 / minc 100010002）擴(kuò)孔至21.8時a、確定背吃刀量竹 擴(kuò)孔雙邊余量為1. 8mm,則=0. 9mmb、確定進(jìn)給量/根據(jù)參考文獻(xiàn)，在高速鋼和硬質(zhì)合金擴(kuò)孔，擴(kuò)孔鉆直徑仏>

23、;2025加加，/ = 1.0-1.2,選擇/ = 1.0c、確定切削速度y根據(jù)參考文獻(xiàn)擴(kuò)鉆與擴(kuò)孔的切削用量，切削速度匕=（1/21/3）唏， 取切削速度v = 35m / min。1000v1000x35.役=511r/ min龍 d（）ttx21.8查參考文獻(xiàn)，車床c630轉(zhuǎn)速最高為478r/min,取也=478z7 min故實(shí)際的切削速度7rd（n龍x21.8x478v.= 32.7/7? / minc 100010003）粗較孔22。至21.94a、確定背吃刀量竹 錢孔雙邊余量為0. 14mm,貝lj=0. 07mmb、確定進(jìn)給量/根據(jù)參考文獻(xiàn)表5-136,在硬質(zhì)合金較刀較孔，較刀直徑

24、o = lo25加加,背吃刀量勺,=0.060.15時,/ = 0.30.5,選擇/ = 0.4c、確定切削速度卩 根據(jù)參考文獻(xiàn)，在硬質(zhì)合金較刀較孔，較刀直徑d°=1025沏2,1000v1000x10 i n = 145r / min' 兀龍 x21.94查參考文獻(xiàn)，車床c630轉(zhuǎn)速最高為149r/min,取 =149r/min故實(shí)際的切削速度4）c 10001000精較孔22汁至22晉a、確定背吃刀量久較孔雙邊余量為0. 06mm,貝憶二0.03mm確定進(jìn)給量/根據(jù)參考文獻(xiàn)表5-136,在硬質(zhì)合金餃刀錢孔，餃刀直徑= 10 25 mm,背吃zi 量勺,=0.03 0.06

25、 日寸,/ = 0.2 0.3,選擇/ = 0.25c、確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)，在硬質(zhì)合金較刀較孔，較刀直徑4)=10-25/72/71,v = 812,選擇卩=10加/min。1000v1000x10 l / n = 144.7廠/mm' /rd。龍 x 22查參考文獻(xiàn)，車床c630轉(zhuǎn)速最高為149r/min,取 =149r/min故實(shí)際的切削速度x22xl49 = 103m/m.nc 10001000(2)基本時間刁卜cc+°°21_1)確定鉆孔22。至20的基本時間。根據(jù)參考文獻(xiàn)，鉆孔和鉆中心孔的基本吋間l / + /| + /7式中，i = 50mm,i

26、, = cot k 4-（1 2）,/2 = 0,k - 45 2 rtji二2x62x60f0. 8f945=4. 922)確定擴(kuò)孔22。 至0)21.8的基本時間。根據(jù)參考文獻(xiàn)，擴(kuò)鉆、擴(kuò)孔和較圓柱孔的基 木時間l / + /| + /7d-d式中,1 = 50mm, l =1 cot 忍 + (1 2),厶=0j = 45°2了厶丫tj2=52. 9x604-1. 04-478=6. 6"o +0.（）213）確定粗較孔22（）至0>21.94的基本時間。根據(jù)參考文獻(xiàn)，擴(kuò)鉆、擴(kuò)孔和較圓柱孔的基木時間d-d式中，1 = 50mm,/, =lcot忍 + (1 2),

27、厶=0,k= 45°2了厶ytj3=52. 07x604-0. 4149=52. 4"小"+（）.021 小"w0214）確定精較孔22（）至22。的基本時間。根據(jù)參考文獻(xiàn)，擴(kuò)鉆、擴(kuò)孔和較圓柱孔的基木時間d-d式中，1 = 50mm,/, =lcot忍 + (1 2),厶=0,k= 45°2了厶ytji=52. 03x604-0. 25149二83. 85）確定輔助時間查參考文獻(xiàn)表4-106得輔助時間大約為鉆孔的1'24“、擴(kuò)孔的2*40粗較孔的&10“和精較孔的120” o6）工序工時總工序時間為tj=tjl+tj2+tj3+tj4+t 輔二4. 92" +52.4" +83.8" +1 24" +2 40 +8 10" +r 207 =16z 23、定位方案方案一：工件以下底面及兩個40圓柱面為定位基準(zhǔn)，采用平面與v形塊組合定位方案，在燕尾槽 平面上定位，限制3個自由度，另外固定v形塊限制2個自由度，活動v形塊限制1個自由度。 共限制六個自由度。由活動v形塊進(jìn)行夾緊。燕尾槽可在導(dǎo)軌上滑動，且導(dǎo)軌兩端使用描