撥叉831003課程設(shè)計11111111

1、撥叉 831003 課程設(shè)計 11111111一、零件的工藝性分析一、零件的作用：題目給定的零件是CA6140撥叉見附圖1它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進行工作。獲得所需要的速度和扭矩寬度為30mm勺面寸精度要求很高，因為在撥叉撥動滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不夠 或間隙很大時，滑移齒輪得不到高的位置精度，所以寬度為30mm勺面槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。二、零件的工藝分析：分析零件圖可知，該撥叉形狀、結(jié)構(gòu)比擬簡單，通過鑄造毛坯可得到根本形狀，減少了工序加工，又節(jié)約了材料。除了撥叉上外表外，其余加工表 面精度低，不需要高度機床加工，可通過銑削、鉆床等車床的粗

2、加工就可以到達要求；而 主要工作外表 撥叉上外表加工精度雖然較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可見，該零件工藝性較好。CA6140撥叉共有三組加工外表：1零件兩端面，可以后端面加工精度高，可以先以后端面為粗基準(zhǔn)加工右端面，再 以前端面為精基準(zhǔn)加工左端面；2以花鍵中心線為基準(zhǔn)的加工面：這一組面包括？25H7的六齒方花鍵孔、？22H12的花鍵底孔、兩端的2X150倒角和距花鍵中心線為 22mm勺上頂面；3以工件右端面為基準(zhǔn)的 18H11mr的槽、上頂面的2-M8通孔和?5錐孔。經(jīng)上述分析可知， 對于后兩組加工外表，可先加工其中一組外表，然后借助于專用 夾具加工

3、另一組外表。二、工藝規(guī)程設(shè)計一、確定毛坯的制造形成零件材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能良好，考慮到零件加工外表少，精度要求不高，有強肋，且工作條件不差，既沒有變載荷，又 屬間歇性工作，應(yīng)選用金屬型鑄件，以滿足不加工外表的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。零件的 形狀簡單，因此毛坯形狀需要與零件形狀盡量接近，又因內(nèi)花鍵較小，因此不可直接鑄出。二、基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基準(zhǔn)的選擇的正確與合理，可以使加 工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否那么，加工工藝過程中將會出現(xiàn)很多問題，使生產(chǎn)無 法進行。(1) 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)

4、的工序提供精基準(zhǔn)。 選擇粗基傳的出發(fā)點是：一要考慮如何分配加工外表的余量；二要考慮怎樣保證不加工面 與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸零件 來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對本零件而言，由于每個外表都要求加工，為保 證各外表都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)( 這就是粗基準(zhǔn)選擇原那么里的余量足夠原那么 ) 現(xiàn)選取外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有字口的三爪卡盤夾住 工件，消除工件的 5 個自由度，到達完全定位。(2) 精基準(zhǔn)的選擇為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，加工2M85錐孔、18H11槽以零件的左端面和花鍵的中心線為精基準(zhǔn)，銑上頂面

5、以花鍵中心線為精基準(zhǔn)。(三) 、制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，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 能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以 專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外好應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn) 本錢盡量下降。1 、 工藝路線方案一工序 10：鑄造毛坯；工序 20：熱處理，去毛刺；工序 30：粗、精銑后端面；工序40:鉆、擴花鍵底孔 22H12;工序 50：倒角 1.5 X 15 °；工序 60:粗、精銑上頂面;工序70:粗、精銃18H11底槽；工序80:鉆2M8通孔并攻絲，鉆 5錐孔；工序90:拉內(nèi)

6、花鍵 25H7;工序 100：挫圓角；工序 110：去毛刺，清洗；工序 120：終檢。2 、 工藝路線方案二工序 10：鑄造毛坯；工序 20：熱處理，去毛刺；工序 30：粗、精銑后端面；工序40:鉆、擴花鍵底孔 22H12;工序 50：倒角 1.5 X 15 °；工序60:拉內(nèi)花鍵 25H7;工序70:粗、精銃18H11底槽；工序 80:粗、精銑上頂面;工序90:鉆2M8通孔并攻絲，鉆 5錐孔；工序 100:挫圓角;工序 110:去毛刺，清洗；工序 120:終檢。3 、 兩套工藝方案的比擬與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案二把拉內(nèi)花鍵25H7放在粗、精銃18H11底槽之后，這樣后

7、面的工序 50、工序 60、工序 70很難對工件進行定位和夾緊。造成生產(chǎn)率的 下降。而工藝路線一把花鍵底孔22H12鉆削出來并倒角后緊接著就拉內(nèi)花鍵25H7。這樣后面的工序就很容易對工件進行定位和夾緊，即以花鍵中心線進行定位、進行螺旋夾緊。 此方案定位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠。方案一將銑上平面放在銑后端面后面一個 工序，使兩道工序可以連續(xù)在同一機床加工，使整體加工過程更方便簡單通過以上兩種工藝路線的優(yōu)缺點分析。最后確定工藝路線一為該零件的加工路線，工 藝過程詳見加工工序卡片。四、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實定“CA6140撥叉編號831003 零件材料為 HT200,毛坯重量約為

8、0.84kg。生產(chǎn)類 型為中批量生產(chǎn)。采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料加工工藝，分別確定各個加工外表的機械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸如下：1 、后端面加工余量后端面有3mm勺加工余量，足以把鑄鐵的硬質(zhì)外表層切除。后端面粗銃一次、精銃一 次。粗銃加工余量 2mm工序經(jīng)濟精度等級IT12、公差值0.35mm精銃加工余量1mm工 序經(jīng)濟精度等級IT11、公差值0.22mm外表粗糙度 Ra3.2um 工序根本尺寸 80mm2 、矩形花鍵底孔要求以花鍵外徑定心，故先鉆中心孔。再擴最后拉削內(nèi)孔尺寸為22H12 見零件圖。參照?金屬機械加工工藝人員手冊?表3 59確定孔加工余量的分配：鉆孔 20mm工序經(jīng)

9、濟加工精度等級 IT11、公差值0.13mm；擴孔 22H12mm工序經(jīng)濟加工精度等級IT10、公差值0.084mm粗糙度Ra6.3um；拉內(nèi)花鍵，花鍵孔以外徑定心，拉削時加工余量參照?金屬機械加工工藝人員手冊?取 2Z=1mm3 、18H11底槽的加工余量槽底面粗銃余量為35mm槽側(cè)面的銃削余量為17.9mm工序經(jīng)濟精度等級為IT12、 公差值0.25mm槽底面外表粗糙度 Ra6.3um精銃的加工余量為側(cè)面余量 0.1mm工序經(jīng) 濟精度等級為IT9、公差值為0.021mm側(cè)面粗糙度為 Ra3.2umo4 、上頂面的加工余量此工序為兩個工步：、粗銃上頂面、精銃上頂面粗銃加工余量為2.8mm工序

10、經(jīng)濟加工精度等級為IT11、公差值0.22mm精銃加工余量為0.2mm工序經(jīng)濟加工精度等級為IT7、公差值0.035mm外表粗糙度Ra3.2um。五、確定切削用量及根本工時工序10:以40外圓為基準(zhǔn)，粗、精銃后端面。1、 加工條件：工件材料：HT200,b 0.16GPa HB 190241HBS 鑄造。機床:X51型立式銃床刀具材料：鑲齒銃刀2.計算切削用量：工步1 :粗銃背吃刀量為ap 2.8mm進給量確實定：機床的功率 510Kw,工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件，按?切削用 量簡明手冊?中表3.3選取該工序的每齒進給量為fz 0.2mm/z。銃削速度：參考?機械制造技術(shù)根底課程設(shè)計指導(dǎo)教程

11、?得，選用鑲齒銃刀，其中在d/z 80/10的條件下選取。銃削速度為v 40m/min。有公式n 1000r1000 40可以得到:n 159.15 r/min 。d 80由于手冊中的X51型立式銃床的主軸轉(zhuǎn)速為n 160 r/min，所以，1603.1480 40.19 m/min 。10001000根本時間tt l2 13mm:根據(jù)面銃刀平面對稱銃削、 本時間計算公式：。其中，取主偏角kr 90 的基111121 75mm12 2mm fmz頭際銃削速度為：v ndae40mm那么有：110.5(dd2 ae) (13)0.5(80802 402)27.36mm。2fmzf nfz z n

12、 0.210 160320mm/minl 111275 7.36 20.264mi n 15.82s t fmz320工步2:精銃背吃刀量確實定ap 0.2mm。進給量確實定：由?切削用量簡明手冊?中表3.3，按外表粗糙度為 Ra 3.2um的條件選取，該工序的每轉(zhuǎn)進給量為f 0.8mm/r。銃削速度的計算：根據(jù)其他有關(guān)資料確定，按鑲齒銃刀，d 80/10 , f 0.08mm/z的條件選取，銃削速度 v為v 57.6mm/min。z由公式n 1000r可以求得銃刀轉(zhuǎn)速 n 229.3r/min。參照?機械制造技 d術(shù)根底課程設(shè)計指導(dǎo)教程?中4-15的X51立式銃床的主軸轉(zhuǎn)速，選取轉(zhuǎn)速為n 2

13、10r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式?？梢郧蟮茫?2.78mm/min。根本時間確實定：根據(jù)?機械制造技術(shù)根底課程設(shè)計指導(dǎo)教程?中表 5-43中面銃刀 銃平面對稱銃削、主偏角 kr 90 的根本時間公式t I 11 12 ，可以求得該 工序的根本時間，其中 I 75mm fmzI213mrp 取 I2 2mm ae 40mm I17.36mm，得：fmzfn0.8mm/r210r/min 168mm/mi ntII1I275 27.360.502min30.13s。fmz168工序20:以 40mn外圓為基準(zhǔn)鉆、擴花鍵底孔22H12mm1 、加工條件：工件材料：HT200,b 0.16GPa

14、 HB 190241HBS 鑄造。加工要求：鉆花鍵底孔，尺寸保證20mm機床：Z525型立式鉆床刀具材料：高速鋼直柄麻花鉆20mm擴孔鉆 22mm1、計算切削用量：工步1:鉆20mm花鍵底孔背吃刀量：ap 20mm進給量確實定：選取該工步的每齒進給量f 0.3mm/r。切削用量的計算：因為該工件的材料為HT200,所以選取切削速度為v 22m/min。由式nn1000v 可以求得：d1000 22 350.32r/min 201000v 中，d參照?機械制造技術(shù)根底課程設(shè)計指導(dǎo)教程?中表 4-9所列的Z525型立 式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速。先取 n 392r/min，再將n代入n得到：v 392201

15、00024.6m/minDcotkr12101.66112.66mm2根本時間 t : 其中 I 80mm I1 ,I214mm取I2 2mm所以根本時間t為:l 11 12 80 12.66 2t0.24min14.48s fn0.3 392工步2:擴 20mm花鍵底孔至 22H12mm背吃刀量確定ap 1mm進給量確實定：由?切削用量簡明手冊?中表 2.10的資料，選取該工件的沒轉(zhuǎn)進給量 f 1.1mm/r。切削速度確實定：根據(jù)相關(guān)資料，確定： v 0.4v鉆 0.122 8.8m/min由公式n 1000v8.8?？梢缘玫剑簄 1000127.4r/min 22d按機床選取n 140r/

16、min，得到切削速度v根本時間t:其中 I 80mm 11nd1000 9.67m/min Dcotkr121 1.661 3.66mm/min，2I214mm取I2 2mm所以根本時間t為：I I1 I2 80 3.66 2t0.56min33.4s fn 1.1140工序30：以 40mn外卜圓為基準(zhǔn)，倒角 1.5 X 15 °1、 加工條件工件材料：HT200, b 0.16GPa HB 190241HBS鑄造。 加工要求：倒角 1.515°機床：C3163 1車床刀具材料：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。檢驗機床功率 按?切削用量簡明手冊?表 1.24可以

17、查出 當(dāng)rb= 160241HBS工藝過程詳見加工工序卡片ap 2.8mm f 0.6mm/rvc 41m/min Pc 3.4kw按C3163 1車床說明書 主電機功率 P 11Kw可見Pc比P小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求鉆削功率檢驗按?切削用量簡明手冊?表 2.21當(dāng) do 21mm f 0.64mm查得轉(zhuǎn)矩M 61.8 n m?切削用量簡明手冊?表由表2.32得功率公式Pc McVc61.8 171.67Kw 30d03021按C3163 1車床說明書 主電機功率P 11Kw可見Pc比P小得多，所以機床功率足夠，所用切削用量符合要求。工序40:拉內(nèi)花鍵 25H71 、加工條

18、件：工件材料：HT200,鑄件；加工要求：花鍵底孔粗糙度 Ra6.3 口 m鍵槽側(cè)面粗糙度 Ra3.2 口 m鍵槽底面粗糙度Ra1.6 口 m,鍵槽尺寸6mm偏差代號H9;刀具：高速鋼拉刀；切削液：乳化液；機床：拉床。確定齒升量：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒升量為 0.06mm; 切削速度：查有?切削簡明手冊?有切削速度為0.06m/s 3.6m/min ； 切削工時：t=Zbl n k/1000vfzZ式中：Zb 單面余量1.5mm由 22mm拉削到 25mm；l拉削外表長度，80mmn考慮校準(zhǔn)局部的長度系數(shù)，取1.2 ； k考慮機床返回行程系數(shù)，取1.4 ； v拉削速度m/

19、min；fz拉刀單面齒升；Z 拉刀同時工作齒數(shù)，Z=l/p ；P 拉刀齒距。 P 1.251.9 所以 P 1.251.912mm因為拉刀同時工作齒數(shù) z=l/p=80/127所以其本工時Tm=1.5X 80X 1.2 X 1.4/1000 X 3.6 X 0.06 X 7=0.13min=7.8s 。工序50:粗、精銃18H11底槽I 、 加工條件工件材料：HT200, b 0.16GPa HB 190241HBS 鑄造。加工要求：以花鍵中心線為基準(zhǔn)粗、精銃18H11底槽、底面外表粗糙度 Ra 6.3um、側(cè)面外表粗糙度Ra 3.2um。機床：立式升降臺銃床(X52K)刀具材料：根據(jù)?實用機

20、械加工工藝師手冊?表 21-5選用高速鋼鑲齒三面刃銃刀。外徑160mm內(nèi)徑40mm刀寬粗銃16mm精銃18mm齒數(shù)為24齒。工步1、粗銃16槽銃削深度ap： ap 33mm每齒進給量af :查?機械加工工藝手冊?表2.4-75，得af 0.20.3mm/z，取 af 0.2mm/z。銃削速度V查?機械加工工藝師手冊?表 30-33，得V 14機床主軸轉(zhuǎn)速n：n 1000V1000 1427.9r/mi n D3.14160查?機械加工工藝手冊?表 3.1-74取n 30r/min3.14 160 300.25m/s 1000100060進給量 Vf: Vf afZn 0.224 30/602.

21、4mm/s 實際切削速度 v: v Dn工作臺每分進給量 fm： fm Vf 2.4mm/s 144mm/min被切削層長度l :由毛坯尺寸可知l 40mm刀具切入長度11 :II 0.5D(12)=81mm刀具切出長度12 :取12 2mm走刀次數(shù)1次機動時間 tj1 : tj1 l 1112408120.85min fm144工步2、精銃18槽切削深度ap: ap 35mm根據(jù)?機械加工工藝手冊?表 2.476查得：進給量af 0.05mm/z,查?機械加工工藝手冊?表 2.4-82得切削速度V 23m/min，機床主軸轉(zhuǎn)速n：n 1000V1000 2345.8r/min ,d3.141

22、60查?機械加工工藝手冊?表 3.1-74取n 47.5r/min3.14 160 47.50.40m/s 1000100060進給量 Vf: Vf afZn 0.0524 47.5/600.95mm/s 實際切削速度 v: v Dn工作臺每分進給量 fm： fm Vf 0.18mm/s 57mm/min被切削層長度l :由毛坯尺寸可知I 40mm刀具切入長度l1 :l10.5D(12)=81mm刀具切出長度l2 :取l22mm走刀次數(shù)為1機動時間tj1:tj1ll1 l2408121.52min fm57本工序機動時間tj1 tj2 0.851.522.37min工序60:粗、精銃上頂面機床

23、：立式升降臺銃床 X5012刀具：根據(jù)?實用機械加工工藝手冊?表10-231，選用高速鋼錯齒三面刃銃刀，規(guī)格為：D 160mm,d 40mm,L 32mm 齒數(shù)為 12 齒。工步1、粗銃上端面銃削深度ap: ap 2mm每齒進給量af :查?機械加工工藝手冊?表 2.4-75 ,af 0.150.25，取 af 0.20。z銃削速度 V查?實用機械加工工藝師手冊?表 11-94，得V 15200.250.33，取V 0.3機床主軸轉(zhuǎn)速n：1000V10000.360n35.83r/minD3.14160查?機械加工工藝手冊?表 3.1-74取n 37.5r/minDn3.14 160 37.5

24、0.31m/s 實際切削速度 v： v 10001000 60進給量 Vf: Vf afZn 0.2 12 37.5/601.5mm/s工作臺每分進給量 fm： fm Vf 1.5mm/s 90mm/min被切削層長度l :由毛坯尺寸可知I 80mm刀具切入長度l1 :l1 0.5D(12)=82mm刀具切出長度l2 :取l2 2mm走刀次數(shù)為1機動時間 tj1 : tj1 l l1 l28082 21.82min fm90工步2、精銃上端面切削深度ap: ap 1mm根據(jù)?實用機械加工工藝師冊?表11-91查得：每齒進給量af 0.010.02mm億 取af 0.02mm/z，根據(jù)?實用機械

25、加工工藝師冊?表 11-94查得切削速度V 18m/min機床主軸轉(zhuǎn)速n:1000V1000 1833.1r/min ，d3.14160按照?機械加工工藝手冊?表 3.1-74取n 37.5r/min3.14 160 37.50.31m/s 1000100060進給量 Vf: Vf afZn 0.021237.5/601.5mm/s實際切削速度v: vDn工作臺每分進給量 fm： fm Vf 1.39mm/s 83.6mm/min被切削層長度l :由毛坯尺寸可知I 20mm刀具切入長度l1 :l1 0.5D(12)=81mm刀具切出長度l2 :取l2 2mm走刀次數(shù)為1機動時間 tj1 : t

26、j1ll1 l22081 21.23min fm83.6本工序機動時間 tjtj1 tj2 1.821.23 3.05min工序70:鉆M8孔并攻絲機床：搖臂鉆床Z3025刀具：根據(jù)參照?機械加工工藝手冊?表4.3-9硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭6.7mmo工序1、鉆孔 6.7鉆孔前鑄件為實心，根據(jù)上文所的加工余量先鉆孔到6.7mm再攻絲，所以鉆削深度ap: ap 9.5mm進給量f :根據(jù)?機械加工工藝手冊?表 2.4-38，取f 0.33mm/r4.1/ms切削速度V:參照?機械加工工藝手冊?表 2.4-41，取V 0機床主軸轉(zhuǎn)速n,有：1000v10000.41601169.31r/min ，d3.146.7按照?機械加工工藝手冊?表 3.1-31取n 1600r/mindn3.