CA6140车床拨叉设计说明书.doc

目 录1、零件分析1.1零件的作用 1.2零件的工艺分析2、工艺规程设计 2.1毛坯的制造形式2.2基准面的选择3、绘制零件图和编制工艺文件 3.1 绘制零件图4、参考文献 1、零件分析1.1 零件的作用题所给的是CA6140车床上的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡作用，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。零件上方的20mm的孔与操作机构相连，下方的50mm的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，两零件铸造为一体，加工时分开。1.2 零件的工艺分析CA6140车床上的拨叉共有两处加工表面。其间有一定的位置要求，分述如下：1.2.1 以20mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：20mm的孔，以及其上下表面，孔壁上有一个装配时要钻铰的8mm的锥孔，一个M6的螺纹孔，和一个缺口。1.2.2 以50mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：50mm的孔，以及其上、下端面；这两组表面有一定的位置要求；2. 工艺规程设计2.1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。 图一 毛坯图 2.2 基准面的选择 精基准的选择 主要应考虑基准重合问题。当设计基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，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。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、 工艺路线方案一：10：退火20：粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um30：以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣20 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um,其上、下表面尺寸为30mm，40：以20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰20 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05mm 50：以20 mm的下表面为精基准，粗、半精镗50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um60:以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣50 mm的上表面，保证其与孔的垂直度误差不超过0.07mm，其上、下表面尺寸为12mm70：铣断80：以20 mm的孔为精基准，钻8 mm的锥孔的一半4 mm，装配时钻铰 100：以20 mm的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为12.5um 110：以20 mm的孔为精基准，铣47凸台 120：检查 上面的工序可以是中批生产，但是其效率不高，并且工序四中的钻孔方法在钻孔是可能会偏离中心。经综合考虑，采用下面的方案二。10:退火 20：粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um30：以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣20 mm、50 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um，20 mm的上、下表面尺寸为30mm，50 mm的上、下表面尺寸为12mm40：以20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰2 0 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05 mm 50：以20 mm 的下表面为精基准，粗、半精镗50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um60：铣断 70：以20 mm的孔为精基准，钻8 mm的锥孔的一半4 mm，装配时钻铰 80：以20 mm的孔为精基准，钻5 mm的孔，攻M6的螺纹 90：以20 mm的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为12.5 um 100: 以20 mm的孔为精基准，铣47凸台110：检查“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190210HB，毛坯重量为2.2Kg,生产类型为中批量，铸件毛坯。又由（以下称工艺手册表1.3-1查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表2.2-4查得加工余量等级为G级，选取尺寸公差等级为CT10。根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差（20mm、50mm端面） 查工艺手册表2.24取20mm、50mm端面长度余量为2.5mm(均为双边加工)。2、内孔（50mm已铸成孔）查工艺手册表2.22.5，取50mm已铸成长度余量为3mm，即已铸成孔44mm。3、其他尺寸直接铸造得到。 （1） 加工条件工件材料：HT200。b=0.16GPa HBS=190210，铸件机床：X5032立式铣床刀具；W18Cr4V硬质合金端铣刀 即=0.13mm/z d)计算切削速度 按切削手册表3.27中的公式： （1）加工条件 刀具 ：高速钢麻花钻头3)决定切削速度 由切削手册表2.15可知f=0.80mm/r时，双修磨横刃的钻头，do=18 mm时，Vt=17m/min切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=17x1.0x1.0x1.0x0.85=14.4m/min 所以=255r/min根据Z535钻床说明书,可考虑选择nc=275r/min(见工艺设计手册表4.2-15)根据Z535钻床说明书, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=0.80mm/r n=nc=275r/min vc=14.4m/min （1）加工条件 刀具 ：高速钢扩孔钻头3)决定切削速度 由切削手册表2.30中的公式： 可知f=0.64mm/r时， do=19.8 mm时，Vt=27m/min切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=27x1.0x1.0x1.0x0.85=23m/min =370r/min根据Z535钻床说明书,可考虑选择nc=375r/min(见工艺设计手册表4.2-15)根据Z535钻床说明书, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=0.64mm/r n=nc=375r/min vc=23m/min （1）加工条件 刀具 ：高速钢铰刀3)决定切削速度 由切削手册表2.30中的公式 可知，vc=7.7m/min切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=7.7x1.0x1.0x1.0x0.85=6.55mm/min 所以=105r/min根据Z535钻床说明书,可考虑选择nc=140r/min(见工艺设计手册表4.2-15)根据Z535钻床说明书, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=2.0mm/r n=nc=140r/min vc=6.55m/min(3)计算基本工时 （1）加工条件 刀具 ：高速钢铰刀3)决定切削速度 由切削手册表2.30中的公式 可知，vc=9.64m/min切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=9.64x1.0x1.0x0.85 x1.0=8.2m/min 所以=131r/min根据Z535钻床说明书,可考虑选择nc=140r/min(见工艺设计手册表4.2-15)根据Z535钻床说明书, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=1.5mm/r n=nc=140r/min vc=8.2m/min 1）加工条件 ap=2mm根据切削手册表1.5 当粗镗铸铁，镗刀直径为20mm, ap=2mm, 孔径d=50mm,镗刀伸长长度l=100mm时 f=0.400.60mm/r按 切削手册表1.27和表1.28 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60minKTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8所以 =62.4m/min =414r/min又按T616机床上的转速 选n=370r/min选镗刀的主偏角xr=45o 则 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min i=1 所以=0.09min(2)半精镗50mm的孔1）加工条件2）切削用量 ap=1mm根据切削手册表1.5 当粗镗铸铁，镗刀直径为20mm, ap=2mm, 孔径d=50mm,镗刀伸长长度l=100mm时 f=0.400.60mm/r按 切削手册表1.27和表1.28 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60minKTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8所以 =78.9m/min =503r/min又按T616机床上的转速 选n=370r/min选镗刀的主偏角xr=45o 则 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min i=1 =0.13min1） 加工条件工件尺寸：长72mm 深12mm加工要求：将双体铣开 刀具： 选高速钢细齿圆锯片刀 由工艺设计手册表3.1-27可得，又由（金属切削手册第三版）表6-7B=4mm do=160mm Z=50 d=32mm ro=10o ao=16o2) 切削用量 fz=(0.030.02)x(1+40%)=(0.0420.028)mm/z由于是对称铣 取f=0.028mm/za) 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：（0.150.20）mm查切削手册表3.8 寿命T=150minb) 计算切削速度按切削手册表3.27中的公式 可得vc=76.7m/min=153r/min根据X6132铣床 选主轴转速为n=150r/min所以实际的切削速度为 v=75.36 m/min工作台每分钟进给量为： fmz=0.026x50x150=195mm/min又根据X6132铣床的参数，取工作台进给量为190mm/z则：实际的进给量为fz=0.025mm/zc) 校验机床功率 由切削手册表3.28中的计算公式可知：pc= Fc= 式中 CF=30 xF=1.0 yF=0.65 uF=0.83 wF=0 qF=0.83 所以计算得Fc=163.5N Pc=4.8kwX6132铣床主动电机的功率为7.5KW，故所选的切削用量可以采用最终确定 vf=190mm/min n=150r/min v=75.36m/mind) 计算基本工时 （1）加工条件 工艺要求；孔径do=4mm ,孔深l=32mm, 通孔 机床；Z525立式钻床刀具： 高速钢麻花钻选择的高速钢麻花钻的直径为do=4mm钻头的几何形状为（由切削手册表2.7可知铸铁的强度头几何形状为：由切削手册表2.1及表2.2 选=30o o=16o 2=118o 21=70o （2）切削用量3)决定切削速度 由切削手册表2.15可知f=0.20mm/r时，标准钻头，do=4 mm时，Vt=20m/min 切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=20x1.0x1.0x1.0x0.85=17m/min 所以=1354r/min根据Z525钻床说明书,可考虑选择nc=1360r/min(见工艺设计手册表4.2-15)根据Z525钻床说明书, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=0.17mm/r n=nc=1360r/min vc=17m/min(3)计算基本工时 （1）加工条件 工艺要求；孔径do=5mm ,孔深l=6mm, 通孔 机床；Z525立式钻床刀具： 高速钢麻花钻选择的高速钢麻花钻的直径为do=5mm钻头的几何形状为（由切削手册表2.7可知铸铁的强度头几何形状为：由切削手册表2.1及表2.2 选=30o o=16o 2=118o 21=70o （2）切削用量Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=16x1.0x1.0x1.0x0.85=13.6m/min 所以=866r/min根据Z525钻床说明书,可考虑选择nc=960r/min(见工艺设计手册表4.2-15)根据Z525钻床说明书, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故选择的切削用量可用。即 f=0.28mm/r n=nc=9