设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺及工艺设备.doc
GY02-211@设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺及工艺设备
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机械毕业设计全套
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GY02-211@设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺及工艺设备,机械毕业设计全套
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机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 10 粗铣 N面 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 X52K 1 夹具编号 夹具名称 切削液 粗铣 N面夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单 件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗铣 N面 专用铣夹具 118 74.1 2 3.5 1 随行芯棒 可转位面铣刀 200 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 20 钻扩铰 2 9， 钻 4 13 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 Z3025 1 夹具编号 夹具名称 切削液 钻 N面夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻孔 4 13 专用钻夹具 630 25.7 0.4 6.5 1 0.44 0.605 2 钻孔 2 7 卧轴分度台 500 1000 22 0.3 3.5 1 0.1 0.37 3 扩钻孔 2 8.8，孔口倒角 1 45 麻花钻 13、 7 400 11 0.3 0.9 1 0.22 0.33 4 铰孔 2 9 扩孔钻 8.8 630 17.8 0.3 0.1 1 0.14 0.63 铰刀 9F9 塞规 9F9 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 3 页 车间 工 序号 工序名称 材 料 牌 号 30 粗铣 R面、 Q面 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 粗铣 R及 Q面夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切 削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗铣 R及 Q面 专用铣夹具 120 60 2 R面 3.5 1 可转位面铣刀 160 Q面 4.5 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 40 铣凹台面 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 X52K 1 夹具编号 夹具名称 切削液 铣凹台面夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗铣 R面、 Q面 专用铣夹具 300 75.4 1.2 4 1 莫氏锥柄面铣刀 80 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图 号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 50 粗镗孔 2 80，倒 角 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 组合机床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 粗镗孔夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗镗孔 2 80，倒角 专用镗模 96 24 0.2 2.75 1 塞规 79.5H10 镗杆、镗刀、倒角刀 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 60 粗铣 N面 HT200 毛 坯 种 类 毛 坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 X6132 1 夹具编号 夹具名称 切削液 精铣 N面夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 精铣 N面 专用铣夹具 300 188.4 0.5 1.5 1 可转位面铣刀 200 刀口尺 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 70 精扩铰孔 2 10 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂 钻 床 Z3025 1 夹具编号 夹具名称 切 削液 精扩铰孔 2 10夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 扩孔 2 9.9F9 专用钻夹具 400 12.4 0.3 0.95 1 2 精铰孔 2 10F7 扩孔钻 9.9 630 19.8 0.3 0.95 1 铰刀 10F7 塞规 10F7 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产 品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 80 精铣 R面及 Q 面 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 组合铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 精铣 Q面及 Q面夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 精铣 R 面 、 Q 面 专用铣夹具 240 120 1 2 0.5 1 可转位面铣刀 160 专用检具 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 9 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 90 精镗孔 2 80H7 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 组合铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 粗镗孔夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 精镗孔 2 80H7 精镗模 287 72 0.12 0.25 1 镗杆及微调镗刀 专用检具 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 10 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 10 凸台面各孔钻、攻 螺纹 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻 Z3025 1 夹具编号 夹具名 称 切削液 钻扩铰凸台面孔夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻孔 20 专用钻夹具 400 25 0.4 10 1 2 扩球形孔 S 30H9至 S 29.8H10 麻花钻 5、 20 400 37.4 0.3 4.9 1 3 铰球形孔 S 30H9至尺寸 球形扩孔钻 29.8 630 47 0.3 0.1 1 4 钻 4 M6螺纹底孔 4 5，孔口倒角 1 45 球形铰刀 130H9 1000 15.7 0.3 2.5 1 5 攻螺纹 4 M6 6H 丝锥 M6 125 2.4 1 0.5 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 11 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 110 锪平面 4 22 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设 备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻 Z3025 1 夹具编号 夹具名称 切削液 锪平面 4 2夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 锪平面 4 22 专用锪钻 22 400 27 6 0.12 4 5 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 12 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 120 钻铰 R、 Q 面各孔 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻 Z3025 1 夹具编号 夹具名称 切削液 钻铰 R、 Q面各孔夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻 R面 4 M12螺纹底孔 4 10.2，孔口倒角 1 45 专用钻夹具 630 20 0.3 5.1 1 2 钻 R面 8N8至 7H10 麻花钻 7、 10.2 1000 24 0.3 3.5 1 3 扩 R面 8N8至 7.9N9 扩孔钻 7.9 630 15.6 0.3 0.45 1 4 精铰 R面 8N8至尺寸 铰刀 8N8 630 15.8 0.3 0.05 1 5 钻 Q面 4 M12螺纹底孔，孔口倒角 1 45 塞规 8N8 630 20 0.3 5.1 1 6 钻 Q面 8N8至 7H10 1000 24 0.3 3.5 1 7 扩 R面 8N8至 7.9N9 630 15.6 0.3 0.45 1 8 精铰 R面 8N8至尺寸 630 15.8 0.3 0.05 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 13 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 130 攻螺纹 8 M126H HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻 Z3025 1 夹具编号 夹具名称 切削液 攻螺纹 8 M12夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 攻 R面螺纹 4 M12 6H 丝锥 M12 125 4.7 1.75 0.9 1 2 攻 Q面螺纹 4 M12 6H 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 nts nts 制造工艺学课程设计 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目 设计“ CA6140 车床拨叉”零件的机械加工工艺及工艺设备 设计者 范青云 指导教师 吴矜仁 nts机械制造工艺学课程设计任务书 题目 : 设计 ”CA6140 车床拨叉 ”零件的机械加工工艺规则及工艺装备 内容 ： 1.零件图 1 张 2.毛坯图 1 张 3. 机械加工工艺过程综 合卡片 1 张 4. 结构设计装配图 1 张 5. 结构设计零件图 1 张 6. 课程设计说明书 1 张 nts序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课 、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 .这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习 ,也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性 训练，从中锻炼自己分析问题 、 解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 一 、 零件的分析 （一） 零件的作用 题目所给的零件是 CA6140 车床 的 拨叉 。它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 20 孔与操纵机构相连，二下方的 50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 20 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 20 021.00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 M8 的螺纹孔。下端有一个 47 的斜凸台。这三个都没有高的位置度要求。 2. 以 50 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 50 50.025.0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 50 50.025.0的孔上下两个端面与 20nts021.00 的孔有垂直度要求。 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加工另外一组。 二 、 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。否则，加工工艺过程中回问题百 出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （ 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 20 021.00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 这两个 32作主要定位面，限制 5 个自由度，再以一个销钉限制最后 1 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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 （三）制定工艺路线 制定工艺路线得出发点 ,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 ,在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，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 工序一 粗 、 精 铣 20 孔上端面。 工序二 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 20、 50 孔。 工序三 粗 、 精 铣 50 孔上端面 工序四 粗 、 精 铣 50、 20 孔下端面。 nts工序五 切断。 工序六 钻 4 孔（装配时钻铰锥孔）。 工序七 钻一个 4 孔，攻 M6 螺纹。 工序八 铣 47 凸台。 工序九 检查。 上面工序加工效率较高，但同时钻三个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。 2.工艺路线方案二 工序一 粗 、 精 铣 20 孔上端面。 工序二 粗 、 精 铣 20 孔下端面。 工序三 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 20 孔。 工序四 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 50 孔。 工序五 粗 、 精 铣 50 孔上端面 工序六 粗 、 精 铣 50 孔下端面。 工序七 切断。 工序八 钻 4 孔（装配时钻铰锥孔）。 工序九 钻 一个 4 孔，攻 M6 螺纹。 工序十 铣 47 凸台。 工序十一 检查。 上面工序可以适合大多数生产，但效率较低。 综合考虑以上步骤，得到我的工艺路线。 3.工艺路线方案三 工序一 以 32 外圆为粗基准， 粗铣 20 孔 下 端面。 工序二 精 铣 20 孔上下端面。 工序三 以 20 孔上端面为精基准， 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 20 孔 ，保证垂直度误差不超过 0.05mm,孔的精度达到 IT7。 工序四 以 20 孔为精基准， 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 50 孔 ，保证空的精度达到 IT7。 工序五 切断 。 工序六 以 20 孔为精基准， 粗铣 50 孔上下端面 。 工序七 以 20 孔为精基准， 精 铣 50 孔上下端面 ，保证端面相对孔的垂直度误差不超过 0.07。 工序八 以 20 孔为精基准， 钻 4 孔（装配时钻铰锥孔）。 工序九 以 20 孔为精基准， 钻一个 4 孔，攻 M6 螺纹。 工序十 以 20 孔为精基准， 铣 47 凸台。 工序十一 检查。 虽然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺nts路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。多次加工 50、 20 孔是精度要求所致。 以上工艺过程详见图 3。 （四）机械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的确定 ”CA6140 车床拨叉 ”；零件材料为 HT200，硬度 190 210HB，毛皮重量 2.2kg，生产类型大批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（ 20， 50 端面）。 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表 2.2 2.5，取 20， 50端面长度余量均为 2.5（均为双边加工） 铣削加工余量为： 粗铣 1mm 精铣 0mm 2. 内孔（ 50已铸成孔） 查工艺手册表 2.2 2.5，取 50已铸成孔长度余量为 3，即铸成孔半径为 44mm。 工序尺寸加工余量： 钻孔 2mm 扩孔 0.125mm 铰孔 0.035mm 精铰 0mm 3. 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大 、 最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 （ 五）确立切削用量及基本工时 工序一 以 32 外圆为粗基准，粗铣 20 孔 上下 端面。 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：粗铣 20 孔 上下 端面。 机床： X6140 卧式铣床 。 刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6。铣削宽度 aePcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.5mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s ， V c=119.3m/min ， f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tm L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。 工序二 精 铣 20 孔上下端面。 1. 加工条件 工件材 料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求： 精 铣 20 上下 端面。 机床： X6140 卧式铣床。 刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6。铣削宽度 aePcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.0mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s ， V c=119.3m/min ， f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tm L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。 工序三 以 20 孔上端面为精 基准，钻 、 扩 、 铰 、 精铰 20 孔，保证垂直度误差不超过 0.05mm,孔的精度达到 IT7。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头 ，粗钻时 do=18mm，钻头采用双头刃磨法，后角 o 12 ，二重刃长度 b =2.5mm,横刀长 b=1.5mm,宽 l=3mm,棱带长度mml 5.11 1202 100 30 2.选择切削用量 （ 1）决定进给量 查切 rmmf /86.070.0 35.12030 dl 所以， rmmf /70.0 按钻头强度选择 rmmf /75.1 按机床强度选择 rmmf /53.0 最终决定选择机床已有的进给量 rmmf /48.0 经校验ma x6 0 9 0 FFf 校验成功。 nts （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 0.5 . mm，寿命 min60T （ 3） 切削速度 查切 rmmvc /18修正系数 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 m in/3.3 1 81 0 0 00rd vn s 查切机床实际转速为 min/272 rnc 故实际的切削速度 rmmndv sc /4.1510000 （ 4） 校验扭矩功率 NmM c 60 NmM m 2.144 所以 mc MM Ec PkwP 0.27.1故满足条件，校验成立。 .计算工时 m in10.045.1272 1030 nfLt m 由于所有工步 所用工时很短，所以使得 切削用量一致， 以减少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 扩钻： min/272 rn rmmf /48.0 min/4.15 mvc mmd 8.190 铰孔： min/272 rn rmmf /48.0 min/4.15 mvc mmd 94.190 精铰： min/272 rn rmmf /48.0 min/4.15 mvc nts7200 ITd 工序四 以 20 孔为精基准，钻 、 扩 、 铰 、 精铰 50 孔，保证空的精度达到 IT7。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=48mm，钻头采用双头刃磨法，后角 o 11 ，二重刃长度 b =11mm,横刀长 b=5mm,弧面长 l=9mm,棱带长度 mml 31 1202 100 30 2.选择切削用量 （ 1）决定进给量 查切 rmmf /2.10.1 按钻头强度选择 rmmf /2 按机床强度选择 rmmf /53.0 最终决定选择 Z550 机床已有的进给量 rmmf /40.0 经校验m a x2 4 5 2 01 2 2 6 0 FF f 校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损 限度（查切）为 0.8 1.2mm，寿命 min140T 扩孔后刀面最大磨损限度（查切）为 0.9 . mm，寿命 min60T 铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切）为 . . mm，寿命min120T （ 3） 切削速度 查切 rmmvc /20修正系数 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /20 。 m in/6.13210000rd vn s 查切机床实际转速为 min/125 rnc 故实际的切削速度 rmmndv sc /8.1810000 nts（ 4）校验扭矩功率 NmM c 362 NmM m 2.814 所以 mc MM kwPkwP Ec 95.54 故满足条件，校验成立。 扩铰和精铰的切削用量同理如下： 扩 钻 ： min/125 rn rmmf /40.0 min/5.19 mvc mmd 75.490 铰 孔 ： min/125 rn rmmf /40.0 min/6.19 mvc mmd 93.490 精 铰 ： min/125 rn rmmf /40.0 min/6.19 mvc 7500 ITd .计算工时 m in52.053.0125 1817 nfLt m 所有工步工时相同。 工序五 切断。 工序六 以 20 孔为精基准，粗铣 50 孔上下端面。 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸 造。 机床： XA5032 卧式铣床。 刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6。铣削宽度 ae60,深度 apPcc=2.7kw。故校验合格。 6）计算基本工时 tm L/ Vf=(72+9)/375=0.216min. 工序七 以 20 孔为精基准， 精 铣 50 孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过 0.07。 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 机床： XA5032 卧式铣床。 刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6。铣削宽度 ae60,深度 apPcc=2.7kw。故校验合格。 6）计算基本工时 tm L/ Vf=(72+9)/375=0.216min. 结果 ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s. 工序八 以 20 孔为精基准，钻 4 孔（装配时钻铰锥孔）。 1. 选择钻头 nts选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=4mm，后角 o 16 ，二重刃长度 1202 450 30 2.选择切削用量 （ 1）决定进给量 查切 rmmf /02218.0 按钻头强度选择 rmmf /50.0 按机床强度选择 rmmf /53.0 最终决定选择机床已有的进给量 rmmf /22.0 经校验校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 0.5 0.8mm，寿命 min20T （ 3）切削速度 查切 rmmvc /18修正系数 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 m in/1 4 3 21 0 0 00rd vn s 查切机床实际转速为 min/1360 rnc 故实际的切削速度 rmmndv sc /1.1710000 （ 4）校验扭矩功率 mc MM Ec PP 故满足条件，校验成立。 .计算工时 m in02.022.01 3 6 0 24 nfLt m 工序九 以 20 孔为精基准，钻一个 4 孔，攻 M6 螺纹。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=4mm，后角 o 16 ，二重刃长度 nts1202 450 30 2.选择切削用量 （ 1）决定进给量 查切 rmmf /02218.0 按钻头强度选择 rmmf /50.0 按机床强度选择 rmmf /53.0 最终决定选择机床已有的进给量 rmmf /22.0 经校验校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀 面最大磨损限度（查切）为 0.5 0.8mm，寿命 min20T （ 3）切削速度 查切 rmmvc /18修正系数 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 m in/1 4 3 21 0 0 00rd vn s 查切机床实际转速为 min/1360 rnc 故实际的切削速度 rmmndv sc /1.1710000 （ 4）校验扭矩功率 mc MM Ec PP 故满足条件，校验成立。 .计算工时 m in02.022.01 3 6 0 24 nfLt m 螺纹钻削由于没有手册可查，故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算。祥见工艺卡片。 工序十 以 20 孔为精基准， 铣 47 凸台。 nts工序十一 检查。 其余 几步数据见工艺卡片。 三 、 夹 具设计 经过与老师协商，决定设计第 IX 道工序 钻 M6 孔的钻床卡具。本卡具将用于 Z525 立式钻床。刀具为 M6 丝锥，以及 4 的高速钢麻花钻 。 （一） 问题的提出 在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差 ，定位要求较低 。 因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速 性 上 。 （二） 卡具设计 1 定位基准的选择 出于定位简单和 快速的考虑，选择 20 孔为基准， 即以一面 上 一长销（自由度限制数： 5）配合以一挡销（自由度限制数： 1）使工件完全定位。再 使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。 2 切削力和卡紧力计算 本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 轴向力 NkfdCF FyMMfFi 52.20.10.1006.0420 8.00.10 扭 矩 MNkfdCM MyMzMMc 68.00.20 10416.70.10.1006.0206.0由于扭矩很小，计算时可忽略。 卡紧力为 NFF f 04.52 取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节 卡紧 力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。 nts3. 定位误差分析 本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近 定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于卡具体底版的水平力 ，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 4. 卡具设计及操作的简要说明 卡具 的卡紧力不大，故 使用手动 卡 紧。为了提高生产力 ，使用快速螺旋卡紧机构。 卡具上设置有钻套，用于确定的钻头位置。 nts 序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的 .这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习 ,也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 一、 零件的分析 （一） 零件的作用 题目所给的零件是 CA6140车床的拨叉。它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。零件的 25孔与操纵机构相连， 55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 零件的材料为 HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1 小头孔 25 023.00； 2 大头半圆孔 4.0055及其端面； 3 16 8槽； 4 40外圆 斜面 ； 5 大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.1mm； 槽端面与小头孔 中心线的垂直度误差为 0.08m。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二、 艺规程设计 （一） 确 定毛坯 生产类型 已知此拨 叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 nts 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，生产类型为中批生产，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。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择： 按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表 面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现 以零件的底面为主要的定位粗基准 。 精基准的选择：考虑要保证零件的 加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则， 大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.1mm；槽端面与小头孔 中心线的垂直度误差为 0.08m，故以 25小头孔为精基准。 （三） 制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，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 车 55圆与两端面 工序 铣断 ，使之为 两个零件 工序 铣 16 8 槽 工序 铣 40外圆斜面 工序 加工 25 小头孔 2工艺路线方案二 工序 铣断 ，使之为 两个零件 工序 加工 25 小头孔 工序 铣 16 8 槽 工序 车 55半圆与两端面 工序 铣 40外圆斜面 3工艺方案的比较 与 分析 上述两个方案的特点在于：方案一是先 加工 55 圆与两端面， 以 便于后续加工，并 利用了两件合铸的优势，提高了工作效率，然后在铣床上把所有铣的工序全部弄完，省nts 去了在各机床间切换的麻烦，最后加工孔；方案二是先切开工件，分别加工，然后加工小头孔，再铣、再车、再铣显然，工序上不如方案一效率高。但由于圆与槽都与小头孔有垂直度要求，可以先加工小头孔，后加工槽；圆应该利用两件合铸的优势，所以还是先加工 55大圆。可以将工序定为： 工序 粗，精 车 55圆与两端面 工序 铣断，使之为两个零件 工序 加工 25 小头孔铣 工序 16 8槽 工序 铣 40外圆斜面 这样，看起来工序简洁且保证了垂直度的要求，还能充分利用两件合铸的优势。 （四）机械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “ CA6140 车床拨叉 ” ；零件材料为 HT200，硬度 190 210HB，毛皮重量 1.12kg，生产类型大批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（ 25， 55端面）。 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表 2.2 2.5，取 25， 55端面 长度余量均为 2.5（均为双边加工） 铣削加工余量为： 粗铣 1mm 精铣 0mm 2. 内孔（ 55 已铸成孔） 查工艺手册表 2.2 2.5，取 55已铸成孔长度余量为 3，即铸成孔半径为 49mm。 工序尺寸加工余量： 钻孔 2mm 扩孔 0.125mm 铰孔 0.035mm 精铰 0mm 3. 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大 、 最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 nts （ 五）确立切削用量及基本工时 工序一 粗，精车 55圆 与两端面 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：粗，精铣 55圆以及上下端面。 机床：卧式车床 CA6140 刀具： YW2内圆车刀 YW3端面车刀 2. 切削用量 1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择 ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度。 2）每齿进给量 机床功率为 7.5kw。查切削手册 f=0.140.24mm/z。由于是对称铣，选较小量 f=0.14 mm/z。 3）查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7，后刀面最大磨 损为 1.01.5mm。 查切削手册表 3.8，寿命 T=180min 4）计算切削速度 按切削手册， V c=vpvvevzvpmvov KZuayfXaT qdC算得 Vc 98mm/s， n=439r/min,Vf=490mm/s 据 卧式车床 CA6140 铣床参数，选择 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度 V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为 f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查 切削手册 Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为 PcmPcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.5mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tm L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。 工序二 铣断，使之为两个零件 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：铣断，使之为两个零件 机床： X60铣床。 刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀 nts 工序三 加工 25 小头孔 1. 加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：加工 25小头孔 机床：立式钻床 Z535 选择钻头：选择高速钢麻花钻头 25mm，钻孔至 23mm，扩孔至 24.8mm，铰孔至24.94mm，精铰孔至 25mm 2.选择切削用量 （ 1）决定进给量 查切 rmmf /86.070.0 35.12030 dl 所以， rmmf /70.0 按钻头强度选择 rmmf /75.1 按机床强度选择 rmmf /53.0 最终决定选择机床已有的进给量 rmmf /48.0 经校验max6090 FF f 校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 0.5 . mm，寿命 min60T （ 3）切削速度 查切 rmmvc /18修正系数 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 m in/3.3 1 81 0 0 00rd vn s 查切机床实际转速为 min/272
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