ca車床拔叉精編工藝加工完整版解析

1、序言1一、零件的分析1（一）零件的作用1（二）零件的工藝分析1二、工藝規(guī)程設計2（一）確定毛坯的制造形式2（二）基面的選擇2（三）制定工藝路線2（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定4（五）確定切削用量及基本工時6參考文獻13序目機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術(shù)基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的

2、建設打下一個良好的基礎。由丁能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。一、零件的分析（一）零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥義。它位丁車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的425孔與操縱機構(gòu)相連，455半孔則是用丁與所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。（二）零件的工藝分析零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥義需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1.小頭孔425;2. 大頭半圓孔中及其端面；3

3、. 16X8槽；4. 440外圓斜面；5. 大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm；槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08m。該零件兩個面都沒有尺寸精度的要求，也無粗糙度的要求。425的孔的粗糙度值要求1.6，需要精加工。因是大批量生產(chǎn)，所以需用鉆削。保證其加工精度。下面的義口有3.2的粗糙度的要求，所以采用先粗銖再精銖來滿足精度的要求，同時保證425的孔和義口的垂直度。同時該零件上還需加工16X8的槽，其粗糙度值為6.3,所以一次銖銷即可。但同時要滿足該槽與425的孔的垂直度。由上面分析可知，可以粗加工撥義底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求

4、。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥義零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。八工藝規(guī)程設計（一）確定毛坯的制造形式根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊（機械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學李益民主編）零件材料為HT200,采用鑄造。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)乂比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查機械制造工藝及設備設計指導手冊（后稱指導手冊）選用鑄件尺寸公差等級CT9級。根據(jù)機械加工工藝師手冊（機械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編），得知大批量生產(chǎn)的鑄造方法有兩種金屆模機械砂型鑄造和壓鑄，由丁壓鑄的設備太昂貴，根據(jù)手冊數(shù)

5、據(jù)采用鑄造精度較高的金屆型鑄造。（二）基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題白出，甚至還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。因本零件毛坯是金屆模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇40mm圓一個端面作為粗基準加工另一個端面。再加一個鉤形壓板和一個V形塊限制自由度，達到完全定位。（2）精基準的選擇。主要因該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。（三）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸

6、精度及位置精度等級等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1. 工藝路線方案一：工序10:粗鐵455的義口上端面。以40外圓和其端面為基準，選用X5020A立式銖床+專用火具。工序20:粗銖440的上端面。以455的義口上端面和以440外圓V型塊，選用X5020A立式銖床+專用火具。工序30:鉆、擴、粗皎、精皎25孔。以40外圓和其端面為基準，選用Z5120A立式鉆床+專用火具。工序40:粗、精銳455的義口的下端面。以一面兩銷定位。選用X5020A立

7、式銖床+專用夾具。工序50:精銳455的義口的上端面。以一面兩銷定位，選用X5020A立式銖床+專用火工序60:粗、精鯉55004的義口的內(nèi)圓面。以一面兩銷定位，選用X5020A立式銖床和專用夾具。工序70:切斷455的義口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銖床加專用火具。工序:80:粗銖16X8的槽的所在面，以25的孔和55的義口定位，選用X5020A立式銖床加專用火具。精銳16X8的槽的所在面，以25的孔，選用X5020A立式銖床加專用火具。工序90:粗銖16X8的槽。以25的孔，選用X5020A立式銖床加專用火具。精銳16X8的槽，以25的孔，選用X5020A立式銖床加專用火具。工

8、序100:粗銖35X3的斜面。以25的孔和55的義口定位，選用X5020A立式銖床加專用火具。工序110:檢驗。2. 工藝路線方案二：工序10:鉆、擴、粗皎、精皎25孔。以40外圓和其端面為基準，選用Z5120A立式鉆床加專用火具。工序20:銖455的義口及上、下端面。利用25的孔定位，以兩個面作為基準，選用X5020A立式銖床和專用火具。工序30:粗、精銳55004的義口的內(nèi)圓面。利用25的孔定位，以兩個面作為基準，選用X5020A立式銖床和專用火具。工序40:切斷455義口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銖床加專用火具。工序50:粗銖35X3的上表面。以25的孔和55的義口定位，選

9、用X5020A立式銖床加專用火具。工序60:粗銖16X8的槽的所在面，以25的孔和55的義口定位，選用X5020A立式銖床加專用火具。精銳16X8的槽的所在面，以25的孔和55的義口定位，選用X5020A立式銖床加專用火具。粗鐵16X8的上表面。以25的孔和55的義口定位，選用X5020A立式銖床加專用火具。精銳16X8的槽，以25的孔和55的義口定位，選用X5020A立式銖床加專用夾具。工序70檢驗。以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在425的孔及其16X8的槽和455的端面加工要求上，以上三者之間具有位置精度要求

10、。圖樣規(guī)定：先鉆25mm的孔。由此可以看出：先鉆425的孔，再由它定位加工455的內(nèi)圓面及端面，保證425的孔與455的義口的端面相垂直。因此，加工以鉆425的孔為準。為了在加工時的裝火方便，因此將切斷放在最后比較合適。為了避免造成一定的加工誤差；通過分析可以比較工藝路線方案一最為合理。因此，最后的加工路線確定如下：工序10:粗鐵455的義口上端面。以40外圓和其端面為基準，選用X5020A立式銖床+專用火具。工序20:粗銖440的上端面。以455的義口上端面和以440外圓V型塊，選用X5020A立式銖床+專用火具。工序30:鉆、擴、粗皎、精皎25孔。以40外圓和其端面為基準，選用Z5120A

11、立式鉆床+專用火具。工序40:粗、精銳455的義口的下端面。以一面兩銷定位。選用X5020A立式銖床+專用夾具。工序50:精銳455的義口的上端面。以一面兩銷定位,選用X5020A立式銖床+專用火具。工序60:粗、精鯉的義口的內(nèi)圓面。以一面兩銷定位，選用X5020A立式銖床和專用夾具。工序70:切斷455的義口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銖床加專用火具。工序:80:粗銖16X8的槽的所在面，以25的孔和55的義口定位，選用X5020A立式銖床加專用火具。精銳16X8的槽的所在面，以25的孔，選用X5020A立式銖床加專用火具。工序90:粗銖16X8的槽。以25的孔，選用X5020A

12、立式銖床加專用火具。精銳16X8的槽，以25的孔，選用X5020A立式銖床加專用火具。工序100:粗銖35X3的斜面。以25的孔和55的義口定位，選用X5020A立式銖床加專用火具。工序110:檢驗。以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片”。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為HT200，硬度170220HBS,毛坯重量約1.12kg。根據(jù)機械加工工藝師手冊（以下簡稱工藝手冊機械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編）知生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用金屆模鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.毛坯余量及尺寸的確定毛坯余量及

13、尺寸的確定主要是為了設計毛坯圖樣，從而為工件毛坯的制造作準備，該工序在這里不做詳細說明，主要說明一下毛坯尺寸及相應公差的確定，以便毛坯制造者參考。根據(jù)機械加工工藝師手冊（以下簡稱工藝手冊機械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編），結(jié)合加工表面的精度要求和工廠實際，要合理地處理好毛坯余量同機械加工工序余量之間的不足。粗銖455的義口的上、下端面的加工余量及公差。該端面的表面粗糙度為3.2,所以先粗銖再精銖。查機械加工余量手冊（以下簡稱余量手冊機械工業(yè)出版社、孫本序主編）中的表4-2成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為79級，選用8級。MA為F。再查表4-2查得加工余量為2.0mm。

14、由工藝手冊表2.2-1至表2.2-4和機械制造工藝與機床交具(機械工業(yè)出版出版社、劉寸勇主編)中表1-15及工廠實際可得：Z=2.0mm,公差值為T=1.6mm。2.各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛壞尺寸的確定(1)425的孔加工余量及公差。毛坯為實心，不沖出孔。該孔的精度要求在IT7-IT9之間，參照工藝手冊表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為79級，選用8級。MA為F。公差值T=0.12mm,鉆孔423mm擴孔424.8mm2Z=1.8mm皎孑L425mm2Z=0.2mm由丁本設計規(guī)定的零

15、件為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。425mm的孔的加工余量和工序問余量及公差分布圖見圖1。由圖可知：425mm的孔加工余量圖標加工尺寸公差鑄件毛坯鉆孔擴孔粗皎精皎加工前尺寸最大423424.8424.94最小422.5424.45424.79加工后尺寸最大423424.8424.94425最小422.5424.45424.79424.95加工余量2324.824.9425毛坯名義尺寸：鉆孔時的最大尺寸：鉆孔時的最小尺寸：擴孔時的最大尺寸：擴孔時的最小尺寸：粗皎孔時的最大尺寸:粗皎孔時的最小尺寸:40(mm)23(mm)22.5(mm

16、)23+1.8=24.8(mm)24.8-0.35=24.45(mm)24.8+0.14=24.94(mm)24.94-0.15=24.79(mm)由圖可知:精皎孔時的最大尺寸：24.94+0.06=25(mm)精皎孔時的最小尺寸：25-0.05=24.95(mm)(2)銖455的義口及上、下端面因為義口的粗糙度為3.2,所以粗鐵再精銖。參照工藝手冊表2.3-9T2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為79級，選用8級。MA為F。公差值T=1.4mm粗鐵455的義口及上、下端面余量1.0mm。2Z=2.0精銳455的

17、義口及上、下端面。2Z=2.0(3) 粗銖35X3的上端面因為該面的粗糙度為6.3,所以粗銖一次即可。參照工藝手冊表2.3-9-表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為79級，選用8級。MA為F。公差值T=1.3mm粗鐵35X3的斜面z=3.0(4) 銖16X8的所在表面此面的粗糙度要求為3.2,所以分粗精加工即可。參照工藝手冊表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為79級，選用8級。MA為F。公差值T=1.6mm，其偏差土

18、0.7粗鐵16X8的上表面Z=2.0精銳16X8的上表面Z=1.0(5) 銖16X8的槽此面的粗糙度要求為3.2,所以粗鐵再精銖。參照工藝手冊表2.3-9<2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為79級，選用8級。MA為F。公差值T=1.6mm。精銳16X8的槽Z=1.0(6) 銖440的下端面此面無粗糙度要求，所以可以直接粗銖。粗鐵440的下端面工序尺寸83Z=2.0(7) 切斷455義口。(五) 確定切削用量及基本工時工序10:粗鐵455的義口上端面。 進給量采用端鐵刀，齒數(shù)4,每齒進給量af=0.15mm

19、/z(機械制造工藝與機床夾具課程設計指導（吳拓、方瓊珊主編）故進給量f=0.6mm 銖削速度:Cv"mxvVv(m/min)Tapaf由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表5-6得切削速度為918m/min根據(jù)實際情況查表得V=15m/min切削工時：引入l=2mm，引出l1=2mm,l3=75mm。查工藝手冊P9-143表9.4-31,切削工時計算公式：工序20:銖440的下端面 進給量采用端鐵刀，齒數(shù)4,每齒進給量af=0.15mm/z（機械制造工藝與機床夾具課程設計指導（吳拓、方瓊珊主編）故進給量f=0.6mmcd%,、，一、°七(m/min)(表9.4-8)TmXv

20、VvU7Pvv1apafawz 銖削速度：v（田春霞主編）中第五章表5-6得切削速度為918m/minV=15m/min由數(shù)控加工工藝根據(jù)實際情況查表得 切削工時：引入l=2mm，引出l=2mm,l3=75mm。查工藝手冊P9-143表9.4-31,切削工時計算公式：總時間：工序30:鉆、擴、粗皎、精皎25孔。1. 加工條件工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：鉆25的孔，其表面粗糙度值為Rz=1.6m；先鉆23的孔在擴24.8的孔，再粗皎24.94孔,再精皎25孔。機床：Z5125A立式鉆床。刀具：23麻花鉆，24.8的擴刀，皎刀。2. 計算切削用量（1）鉆23的孔。 進給量查機械制造工藝與機

21、床夾具課程設計指導P47表2-23鉆孔進給量f為0.390.47mm/r,由丁零件在加工23mm孔時屆丁低剛度零件，故進給量應乘系數(shù)0.75,則f=(0.390.47)X0.75=0.290.35mm/r,查表得出，現(xiàn)取f=0.25mm/r。此工序采用23的麻花鉆。所以進給量f=0.25mm/z 鉆削速度切削速度：根據(jù)手冊表2.13及表2.14，查得切削速度V=18m/min。根據(jù)手冊nw=300r/min,故切削速度為 切削工時l=23mm,l1=13.2mm.查工藝手冊P9-143表9.4-31,切削工時計算公式： 擴孔的進給量查切削用量手冊表2.10規(guī)定,查得擴孔鉆擴24.8的孔時的進給

22、量，并根據(jù)機床規(guī)格選取F=0.3mm/z 切削速度擴孔鉆擴孔的切削速度，根據(jù)工藝手冊表28-2確定為V=0.4V鉆其中V鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸的實心孔時的切削速度.故V=0.4X21.67=8.668m/min按機床選取nw=195r/min. 切削工時切削工時時切入L1=1.8mm，切出L2=1.5mm粗皎孔時： 進給量根據(jù)有關資料介紹，皎孔時的進給量和切削速度約為鉆孔時的1/21/3，故F=1/3f鉆=1/3X0.3=0.1mm/rV=1/3V鉆=1/3x21.67=7.22m/min 切削速度按機床選取nw=195r/min,所以實際切削速度 切削工時切削工時，切入l2=0.14mm,切出

23、l1=1.5mm.精皎孔時的： 進給量根據(jù)有關資料介紹，皎孔時的進給量和切削速度約為鉆孔時的1/21/3，故F=1/3f鉆=1/3x0.3=0.1mm/rV=1/3V鉆=1/3x21.67=7.22m/min 切削速度按機床選取nw=195r/min,所以實際切削速度 切削工時切削工時，切入l2=0.06mm，切出l1=0mm.工序40:粗、精銳455的義口的下端面。1. 粗鐵455的義口的下端面工件材料：HT200,鑄造。機床：X5020A立式銖床。查參考文獻7表30-34刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤鐵刀（面銖刀），材料：YT15,D100mm，齒數(shù)Z8,此為粗齒鐵刀。因其單邊余量：Z=1.9m

24、m所以銖削深度ap:ap1.9mm每齒進給量af:根據(jù)參考文獻3表2.4-75，取af0.12mmZ銖削速度V:參照1.33m/s。參考文獻7表30-34,取V機床主軸轉(zhuǎn)速n：n1000Vd式中V一銖削速度；d一刀具直徑。由式2.1機床主軸轉(zhuǎn)速n；1000L3360254r/min3.14100按照參考文獻3表3.1-74實際銖削速度v:v一膽10001000Vd300r/min3.14 1003001.57r/min100060進給量Vf:VfafZn0.128300/604.8mm/s工作臺每分進給量fm:fmVf4.8mm/s288mm/mina:根據(jù)參考文獻7表2.4-81,a=40m

25、m2、精銳455的義口的下端面。工件材料：HT200,鑄造。機床：X5020A立式銖床。參考文獻7表30-31刀具：高速鋼三面刃圓盤鐵刀（面銖刀）：YT15,D100mm，齒數(shù)12,此為細齒銖刀。精銳該平面的單邊余量：Z=0.1mm銖削深度ap:apmm每齒進給量af：根據(jù)參考文獻7表3031,取af0.08mm/Z銖削速度V:參照參考文獻7表30-31,取V0.32m/s1000V10000.3260機床王軸轉(zhuǎn)速n：n61r/mind3.14100按照參考文獻7表3.1-31n75r/min實際銖削速度v:vdn3.14100750.4r/min1000100060進給量Vf由式（1.3）有

26、:VfafZn0.151275/602.25mm/s工作臺每分進給量fm:fmVf2.25mm/s135mm/min工序50:精銳455的義口的上端面。工件材料：HT200,鑄造。機床：X5020A立式銖床。參考文獻7表30-31刀具：高速鋼三面刃圓盤鐵刀（面銖刀）：YT15,D100mm，齒數(shù)12,此為細齒銖刀。精銳該平面的單邊余量：Z=0.1mm銖削深度ap:apmm每齒進給量af：根據(jù)參考文獻7表3031,取af0.08mm/Z3.14 銖削速度V:參照參考文獻7表30-31,取V0.32m/s1000V10000.3260d按照參考文獻7表3.1-31實際銖削速度v:vdn1000進給

27、量Vf由式（1.3）有：V工作臺每分進給量fm工序60:粗、精鯉550機床王軸轉(zhuǎn)速n：n61r/min100n75r/min100750.4r/min100060fafZn0.151275/602.25mm/smVf2.25mm/s135mm/min0.4的義口的內(nèi)圓面工序70:銖35X3的斜面。 進給量采用端鐵刀，齒數(shù)4,每齒進給量af=0.15mm/z（機械制造工藝與機床夾具課程設計指導，吳拓、方瓊珊主編）故進給量f=0.6mm 銖削速度：vCvd。*k（表9.4-8）中第五章表5-6得切削速度為918m/minvTmxvyvuvpvvpfw（m/min）由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）根據(jù)實

28、際情況查表得V=15m/min 切削工時切入L=3mm,行程L1=35。切削工時計算公式:查工藝手冊P9-143表9.4-31,工序80:銖16X8槽所在表面。1. 粗鐵16X8的槽的所在面 進給量該槽面可用高速鋼三面刃銖刀加工，由前定余量為2mm故可一次銖出，銖刀規(guī)格為432,齒數(shù)為8。由工藝手冊表2.4-73,取每齒進給量為0.15mm/z,ap=2mm故總的進給量為f=0.15X8=1.2mm/z。 切削速度由工藝手冊表3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min。則相應的切削速度為: 切削工時切入l=2mm切出11=2mm行程量l3=40mm查工藝手冊P9-143表9.4-31，切削工時

29、計算公式：2. 精銳16X8的槽的所在面工件材料：HT200,鑄造。機床：X5020A立式銖床。參考文獻7表30-3112,此為細刀具：高速鋼三面刃圓盤鐵刀（面銖刀）：YT15,D100mm,齒數(shù)齒銖刀。精銳該平面的單邊余量：Z=0.1mm銖削深度ap:apmm每齒進給量a.根據(jù)參考文獻7表3031,取af0.08mm/Z銖削速度V:參照參考文獻7表30-31,取V0.32m/s1000V10000.3260d按照參考文獻7表3.1-31實際銖削速度v:vdn1000機床王軸轉(zhuǎn)速n：n61r/min3.14 100n75r/min100750.4r/min100060進給量Vf由式（1.3）有:VfafZn0.151275/602.25mm/s工作臺每分進給量fm:fmVf2.25mm/s135mm/min工序80:粗、精銳16X8的槽。1. 粗鐵16X8