KCSJ09合铸铣开拨叉课程设计说明书

0目 录第一章 机械加工工艺规程 .1第一节 序言 .1第二节 零件的分析 .21 零件的作用 .22 零件的实物图 .33 零件的工艺分析 .34 工艺规程设计 .44.1 确定毛坯种类 .44.2 基面的选择 .44.3 制定工艺路线 .64.4 机械加工余量工序尺寸及公差的确定 .74.5 确定切削用量及时间定额 .8第二章 夹具设计 .14设计总结 .15参考文献 .161第一章 机械加工工艺规程第一节 序言机械制造技术基础学是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，通过对此门学科的课程设计，使我在下述各方面得到了锻炼：能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料。培养了一定的创新能力。通过对 CA6140 拔叉的工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如互换性与测量技术基础 、 机械设计 、 金属切削机床概论、 机械制造工艺学 、 金属切削原理与刀具等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！2第二节 零件的分析1 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 22 孔与操纵机构相连，二下方的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。2 零件图33 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.小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔2.大头半圆孔 553.小头孔端面、大头半圆孔上下 73 端面，大头半圆孔两端面 与小头孔中心线的垂直度误差为 0.07mm，小头孔上端面与其中心线 的垂直度误差为 0.05mm。由上面分析可知，可以粗加小头孔端面，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44 工艺规程设计4.1 确定毛坯种类1 零件材料为 HT250，零件结构较简单，中等批量生产，选择砂型铸造毛坯，查机械制造工艺设计简明手册 ，表 2-2-5，选用铸件尺寸公差等级为 CT-12。2 确定加工余量及形状加工余量上端面 555 上端面 555 下端面 522 孔 455 1073 103 绘制铸件毛坯图54.2 基面的选择定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（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 22 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 40 作主要定位面，限制 5 个自由度，再以一个6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，应该进行尺寸互算。（3）加工阶段的划分该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。(4）工序的集中和分散本拨叉选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为成批生产，可以采用万能型机床配以专用工装、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证加工表面之间的相对位置精度要求。(5) 加工原则:1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准拨叉下端面2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3）遵循“先主后次”原则. 4）遵循“先面后孔”原则.4.3 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7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夹具,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。工艺路线方案：01 划线10 以下端面为基准，钻 18 孔20 以下端面为基准，粗车 40, 55, 73 上端面， 55, 73 内圆0 以下端面为基准，精车 40, 55, 73 上端面， 55, 73 内圆340 以上端面为基准，粗车 55, 73 下端面50 以上端面为基准，精车 55,7 3 下端面60 以上端面为挡板，以 55, 73 内孔为基准，粗车 18,至21.5，精度达 IT870 以上端面为挡板，以 55, 73 内孔为基准，精车 21.5,至22，精度达 IT780 钻 8 圆锥孔90 钻 7.8 底孔，攻 M8 内螺纹100 铣断110 去毛刺120 检验84.4 机械加工余量工序尺寸及公差的确定圆柱表面工序尺寸：前面已确定各表面加工余量，现确定各表面多工序的加工余量加工表面加工内容加工余量精度等级表面粗糙度工序余量钻 18 IT10 最小 最大粗车 3.5 IT8 3.2 3.221.0精车 0.5 IT7 1.6 0.2 1.01粗车 9 6.3 8.7 9.34.05精车 1 3.2 0.7 1粗车 9 6.3 8.7 9.35.073精车 1 6.3 0.7 1平面表面工序尺寸加工表面加工内容加工余量精度等级表面粗糙度工序余量粗车 4 6.3 3.7 4.340 上下端面 精车 1 3.2 0.7 1.7粗车 4 6.3 3.7 4.355 上下端面 精车 1 3.2 0.7 1.79粗车 4 6.3 3.7 4.373 上下端面 精车 1 6.3 0.7 1.74.5 确定切削用量及时间定额工序 01. 划线根据图样技术要求，在毛坯上用划线工具画出加工界限工序 10 钻 18 孔1. 选择钻头查切削 ，选择高速钢麻花钻钻头， =18od钻头采用双锥后磨横刃，查切削表 2-1-2，取后角 =1200二重刃长度=3.5，横刃长度 b=2，弧面长度 =4，棱带长度 =1.5L1L查表 2-2 得 2 =120， =302. 选择切削用量（1） 确定进给量按加工要求确定进给量，查切削表 2-7，f=0.430.53321840dL查切削表 2-7，修正系数 k=1.0nmf /)53.04.(1*)5.04.(按钻头迁都选择，查切削表 2-8，钻头允许进给量为1.45mm/n，按机床进给机构强度选择：查切削表 2-9，机床进给机构允许轴向力为 8330N 时，进给伟 f=0.93mm/n10以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是加工要求，其值为0.430.53mm/n，最终选择进给量 f=0.48mm/n根据切削表 2-9，由进给量和钻头直径得钻孔是轴线力=5880N，轴向修正系数为 1，故=5880，根据 Z525 立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为 8830N，故所选进给量可用.（2） 确定钻头磨钝标准及寿命查切削表 2-1-2，得后刀面最大磨损限度为 0.7mm，寿命T=50min（3） 切削速度查切削表 2.30，切削速度计算公式为：min)/(fyvdcvxpmaTzo其中 =11.1 =18 =0.25 =9 =0 =0.4 v0zvpaxvyv=0.48fm=0.125查得修正系数 =0.85wk（4） 检验机床扭矩及攻率查切削表 2.20，当 f cp最终确定 =4.0mmPa=350mm/min =44m/minfvcv6） 计算基本工时查切削手册表 1.26，入切量及超切量为 =12.5mmy= L=l+ =160+12.5=172.5mmmtfvLy= =tf min49.035172粗车 55, 73 上端面， 55, 73 内圆孔，加工后表面粗糙度达到6.3，切削用量与粗车 40 上端面相同计算基本工时，查切削表 1.26，入切量及超切量为=12.5mmy= = = =0.24minmtfvLt350.12713工序 30 精车 40 上端面，以下端面为基准，加工后表面粗糙度达到 3.2，保证 55 上端面垂直度要求刀具：YG 硬质合金车刀机床：CA6140加工要求：精度 40 上端面，加工余量 1mm，加工后表面粗糙度达到 3.2选择 =1mm，两次走刀pa查切削表 1.6，进给量 f=0.250.4mm/r，取 f=0.4mm/r查切削表 1.11，查得 =90m/mincv= =717r/minwsdvn10410*查简明手册取 =700sn则实际切削速度 v= = 88m/min10swd07*4当 =600r/minsn每分钟进给量 =0.4x700=280mmfv工时 = = =0.59mtfL128076精车 55, 73 上端面， 55, 73 内圆孔，加工后满足孔德公差要求，切削用量与精车 40 上端面相同工时 = = *2=0.56minmtfvL28037工序 40 粗车 55, 73 下端面，以上端面为基准切削用量及工时与工序 20 一样14工序 50 精车 55, 73 下端面，以上端面为基准切削用量及工时与工序 30 一样，加工后满足孔的公差要求工序 60 以上端面为挡板，以 55, 73 轴线为基准，粗车 18 到21.5，加工后精度达到 IT18，表面粗糙度达到 3.21.选择刀具查机械手册表 5.26，选择硬质合金镗刀，取 d=12,mm，总长L=1252.选择切削用量查课程设计表 5-69，取 =2mm，选择刀具类型为刀头，切削速pa度 =0.661.32m/s， =0.31.0mm/rcvf现取 =0.9m/s=54m/min f=0.5mm/r取主轴转速 =200sn每分钟进给量 =0.5x200=100mm/rfv基本工时 = =mtfLmin68.02*15.工序 70 以上端面为挡板，以 55, 73 轴线为基准，精车 21.5到 22，加工后精度达 IT7，表面粗糙度达到 7.6取 =0.5mm，走刀两次pa查课程设计表 5-9，取 =1.1m/s=66m/min f=0.3mm/rcv去主轴转速 300r/min每分钟进给量 =0.3x300=90mm/rfv基本工时： = =mtfLmin75.02*9.115工序 80 钻 8 孔，以 22 中心轴线为基准刀具：专用刀具机床：Z525 立式钻床确定进给量：查切削表 2.7，f=0.220.26mm/r 现取 f=0.24mm/r查切削表 2.15，v=14m/min主轴转速 = = =571r/minsnwdv108.714*取 =600r/minw则实际切削速度为 v= = =14.7m/min10wn06*.切削基本工时 = =mtfvLmin7.24.6工序 100 铣断 以 22 中心轴线为基准选择锯片铣刀,d=160mm，l=4mm，中齿，Z=40采用 X61 卧铣查切削表 3.5，选择进给量 f=0.1mm/z，切削速度 v=27m/min则 = = =54r/minsnwdv1060*27查简明机械加工工艺手册表 4.2，取 =100r/minwn则实际切削速度 v= = =50.2m/min10wnd01*8每分钟进给量 = z =0.1*40*100=400mm/minmf基本工时 = = = =0.25mintfL.fy403616第二章 夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。（一） 问题的提出：本夹具是用来铣断 55 的孔，由于此孔为预铸孔 ，在前面的加工过程中保证了加工精度，经过与老师商议决定采用 X5032 立式升降台铣床，设计铣断夹具。（二）夹具设计：1 定位基准的选择：由零件图可知，22 孔的轴线与 40 的外圆的上表面有垂直度的要求，所以铣断时采用 22 两孔的中心线及底面为主要的定位面。2 夹紧设计及操作的简要说明：如前所述，在设计夹具时，应该注意提高生产率，为此，采用手动夹紧，此夹具的工作原理：采用“一面两孔”制，限制三个自由度。采用一个短圆柱销和削边销定位，限制三个自由度。夹紧方式采用手动螺纹夹紧。夹具装配图如下：见附页17设计总结夹具课程设计即将结束。回顾整个过程，经过老师和同学的帮助，还有自己不懈的努力，终于定时定量的完成了这次课程设计。课程设计作为机械