X62W叉杆课程设计说明书ZA

1、_机械制造技术基础课程设计说明书设计题目 ：X62W 零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计设 计 者：za精品资料_指导教师：钟 山2012年6月1日精品资料_梧州学院电子信息工程系机械制造技术基础课程设计任务书题目： X62W 叉杆零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计内容： 1、零件图1 张2、毛坯图1 张3、机械加工工艺过程工艺卡1 张4、机械加工工序卡1 张5、机床夹具总装图1 张5、机床夹具零件图1 张6、课程设计说明书1 份精品资料_班级：09机械5班学生：za指导教师：钟山2012年6月1日序言大三上学期我们进行了机械制造基础课的学习，并且也进行过金工实习。为了巩固所学知识，并且在

2、我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行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 ,我们进行了本次课程设计。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，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料， 切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中， 经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评精品资料_指正。一、零件的分析1精品资料_（一）零件的作用1（二）零件的工艺分析1二、确定毛坯2（一）确定毛坯种类：2（二）确定铸件加工余量及形状：2（三）绘制

3、零件图：3三、工艺规程设计3（一）选择定位基准：3（二）制定工艺路线4（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:. 7（四）确定切削用量和基本工时10四、专用钻床夹具设计16（一）夹具设计任务书16（二）夹具设计17小结18精品资料_参考文献18附图18精品资料_一、零件的分析(一)零件的作用零件 X62W 铣床的叉杆 位于铣床的变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按照操 作者 的要求 工作，获 得所 需的速 度和扭矩 的作 用。其 中，尺寸为20 00.052 mm 的孔与操纵机构相连接， 尺寸为 R2300.25 mm 的孔则是用于和所控制齿轮的轴接触。(二)零件的工艺分析零件的材料为Q

4、T45-5 ，即 QT450-10 ，为球墨铸铁，根据工程材料知识可以知道：该类型的球墨铸铁最低抗拉强度为450 kgf / mm2 ，延展性10 ，具有良好的力学性能，应用范围仅次于灰铸铁。抗拉强度可以和钢媲美，塑性和韧性也有了很大的提高。 球墨铸铁的焊接性能和热处理性能都优于灰铸铁，但消震能力比灰铸铁低。可以制成承受很大冲击的零件。根据球墨铸铁的性能，可以初步确定叉杆需要加工的表面以及加工表面之间的位置关系。1、以200 0.052 为中心的加工表面加工表面包括 :2000.052 的孔、其上下端面、下端面与孔有垂直度的关系、孔壁上有一个较难加工的用于钻绞的孔10 00.036 以及一个

5、M8 的螺纹孔。2、以 R2300.25 为半径的孔为中心的加工表面加工表面包括：以R2300.25 为半径的孔、上下两个端面，其中上下端面与20 00.043 的孔有位置度的要求。由上面的分析可知：加工时应该先加工一组表面， 然后以已加工表面为基准，再加工另外一组表面。精品资料_二、确定毛坯（一）确定毛坯种类：零件材料为 QT45-5 。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，生产类型为单件生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查工程材料与成形技术基础第119 页表 2-12, 选用铸件尺寸公差等级为CT-12 。（二）确定铸件加工余量及形状：查机械制造技术基础课程设计第19

6、页表 2.9 ，选用加工余量为MA-H级，并查表2.10 确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的加工余量，如下表 2.1 所示：表 2.1叉杆机械加工余量及铸件加工余量mm加工余量等加工表面基本尺寸加工余量说明级拨叉头左右40H3.5 2孔降一级双端面侧加工拨叉脚内表R23H5面单侧加工拨叉脚两端12H5单侧加工精品资料_面拨叉头孔20H5单侧加工（三）绘制零件图：该零件的零件图如下图2.1 所示：图 2.1X62W 叉杆零件图三、工艺规程设计(一)选择定位基准：精品资料_基准面的选择包括精基准的选择和粗基准的选择，是零件工艺规程设计中重要的环节之一。基准面的选择如果正确合理，可以使零件的加

7、工质量得到保证，生产效率得到很大的提高。如果不合理，加工工艺过程中就会出现这样那样的问题，甚至还会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：根据所学知识可知：对于一个零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于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为粗基准。根据这个基准选择原则，现选择2000.052 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36 的外轮廓表面， 可以限制 5个自由度，再以一个销钉限制最后一个自由度，达到完全定位后， 即可进行铣削。2、精基准的选择 ：考虑到要保证零件的加工精度和装夹的准确方便，应依据“基

8、准重合”原则和“基准统一”原则。（二）制定工艺路线工艺路线的制定是制定工艺规程的总体布局，包括确定加工方法、 划分加工阶段、决定工序的集中于分散、加工顺序的安排以及安排热处理、校验及其他辅助工序（去毛刺、倒角等） 。它不但影响加工的质量和效率，而且影响工人的劳动强度、设备投资、车间面积。生产成本等。因此，制定工艺路线是制定工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。1、表面加工方法的确定 ：根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查机械制造技术基础精品资料_课程设计表 2.25 平面加工方案的经济精度和表面粗糙度；查表2.2

9、4 孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定叉杆零件各表面的加工方法，如表3.1 所示：表 3.1叉杆零件各表面的加工方法（单位： mm ）加工面尺寸及偏差精度粗糙度加工方案20 00.052下端面36无Ra12.5粗铣20 00.052 上端面36无Ra12.5粗铣20 00.052 内圆面2000.0528 级无钻-扩-铰R2300.25上端面R35无Ra6.3粗铣 -半精铣R2300.25下端面R35无Ra6.3粗铣 -半精铣R2300.25内圆面R2300.2512 级Ra12.5镗10 00.036上端面20无Ra12.5粗铣10 00.036下端面20无Ra12.5粗铣10 00.0

10、36内圆孔1000.0368 级Ra3.2钻-扩-铰M8 螺纹孔无无无钻 -攻丝2、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。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拨叉右端面、 拨叉脚内表面、拨叉脚两端端面的粗铣、操纵槽内侧面和底面。在半精加工阶段，完成拨叉脚两端的精铣加工及孔的钻、 铰加工；在精加工阶段，进行拨叉脚两端面的磨削加工。3、工序的集中与分散 ：精品资料_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单件生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生

11、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，有利于保证各加工表面之间的相对应的位置精度要求。4、工序顺序的安排 ：（1）机械加工工序：遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准拨叉头左端面和叉轴孔；遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面拨叉头左端面和叉轴孔和拨叉脚两端面，后加工次要表面操纵槽底面和内侧面；遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔，如下表3.2 所示：表 3.2叉杆机械加工工序安排（单位： mm ）工序号工序内容定位基准10粗铣 2000.052孔上下端

12、面以36 外圆表面为粗基准20钻-扩-铰2000.052 内圆孔，使孔的精度达到8级，以20 00.052孔下端面为精基保证其垂直度误差准30粗铣 -半精铣以 R2300.25为半径的孔的上下端面以20 00.052内圆孔为精基准40镗以 R2300.25 为半径的孔以20 00.052内圆孔为精基准50切断60钻-扩-铰1000.036 内圆孔，使孔的精度达到8级，以20 00.052内圆孔为精基准并保证其垂直度误差70锪 1000.036 孔的上下端面以20 00.052内圆孔为精基准精品资料_80钻一个 M6 的孔，攻M8x1.25内螺纹以20 00.052 内圆孔为精基准90倒角及倒圆

13、角100去毛刺及清洗110终检（2）辅助工序：对加工后的工件进行去毛刺、清洗和校验。（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:零件材料 QT450-10 ，为球墨铸铁，硬度为 160-210HB ，毛坯重量为 0.48Kg ，生产类型为单件，铸造毛坯。根据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、外圆表面（36 ）：考虑到零件外圆表面并非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯， 没有粗造度要求，因此直接铸造而成。2、外圆表面沿轴线方向长度的加工余量及公差（2000.052 、 R2300.25 孔的上下端面）：250.0查机械制造工艺设计简明手册 表、表、

14、表，取200mm孔的上下端面长度余量均为2.5mm （均为双边加工）,铣削加工余量为：粗铣2.5mm 。R2300.25 孔的上下端面长度余量均为2.5mm, 铣削加工余量为：粗铣2mm ，半精铣 0.5mm 。精品资料_3、内孔（ R2300.25 孔已经铸造成的孔）：查机械制造技术基础课程设计 表 2.2.2 、表 2.2.4 、表 2.2.5 ，得： 2000.052圆孔已铸成孔的加工余量为 3mm ，即铸造成的孔半径为，工序尺寸加工余量：钻孔至mm，扩孔 1.8mm ，粗铰孔 0.2mm 。取 46 孔已铸成孔的加工余量为3mm ，即铸造成的孔直径为，钻孔至，扩孔 1.9mm ，铰孔

15、0.1mm 。1000.036 孔加工前没有铸成孔， 是实心封闭的，钻孔至8 mm ，扩孔 1.8mm ，铰孔 0.2mm 。4、内孔1000.036 内圆表面沿轴线方向长度的加工余量及公差（10 00.036 孔的上下端面）：查机械制造技术基础课程设计表、表、表，扩孔至深度为 1mm 。5、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照调整法加工方式予以确认。通过查阅机械制造技术基础课程设计得到相关数据可计算得到工序尺寸如表3.3 所示：表 3.3叉杆机械加工工序尺寸（单位： mm ）加工面最终尺寸公差 /粗糙度单边余量工序尺

16、寸毛坯尺寸2000.052 孔上下无， Ra12.52.540粗铣4545精品资料_端面0.220铰19.82000.052 孔无， Ra6.31.819.8418R2300.25 孔上下端0.512无， Ra6.3面213R2300.25 孔0.253460 ，Ra12.50.2101000.036 孔00.036 ， Ra3.21.89.8881000.036 孔上下扩钻半精铣粗铣镗铰扩钻18141413171740409.8800无， Ra12.510 ，深 120端面2M8M8x1.25（螺纹）无，无66锪攻钻1010600最终得到的毛坯尺寸为：精品资料_毛坯图（四）确定切削用量和基本

17、工时由机械制造技术基础课程设计中可查得：根据工件尺寸和切屑深度选择（加工条件）：工件材料： QT450-10 ，b =450Mpa ， HB=160-210 ，铸造。加工要求：粗铣 2000.043孔的上端面。工序 10 以 36 外圆为粗基准，粗铣2000.052 孔的上下端面。机床： X53 立式铣床。刀具： W18Cr4v 硬质合金钢端铣刀，牌号切屑深度为 ap=2.5mm每齿进给量为 af=0.1mm/z ，采用高速钢镶齿套式面铣刀，齿数为Z=10 ，则精品资料_进给量 f=afZ=1mm/r ，直径 D=100mm切屑速度取v=0.35m/s转速 ns= 1000v60 r/min

18、，D= 10000.35r/min=66.84r/min取 ns=70 r/min铣削基本时间： Tj= L i2fnTj=36602 =64.6s701工序 20以20 00.052 孔下端面为精基准，钻 -扩 -铰2000.052 内圆孔，使孔的精度达到 8 级，保证其垂直度误差。1、选择钻床及钻头：选择 Z5125A 立式钻床，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时，d0 =18 ，钻头采用双头刃磨法；车床主轴转速为n=50-2000r/min ，取 n=1000 r/min 。（1）选择切削用量：a、决定进给量：由 d0 =18mm ，查表并计算得：按钻头性能可查出进给量f=0.47-0.57m

19、m/r ，按机床强度查得进给量f=0.056-1.8mm/r 。最终选择机床进给量为f=0.45mm/r 。b、切削速度：n=1000r/minc、计算工时：t m1L40nfmin 0.089min 5.34 s0.45 1000d、扩、铰和精铰的切削用量如下：精品资料_扩钻：选择高速钢扩孔钻 n=1000r/minf=0.7-0.8mm/rd0 1 9. 8m mL40min 0.053min 3.2stm20.75nf1000铰孔：选择高速钢绞刀n=1000r/minf=1.3-2.6 mm/rd0 20mmL40min0.031min 1.85 stm31.31000nfTmtm1tm

20、2tm310.39 s工序 30以2000.052 内圆孔为精基准，粗铣 -半精铣以R2300.25 为半径的孔的上下端面。粗铣：切屑深度为 ap=2mm每齿进给量为 af1=0.1mm/z ，采用高速钢镶齿套式面铣刀，齿数为 Z=10 ，则进给量 f1 =afZ=1mm/r ，直径 D=100mm切屑速度取v=0.35m/s转速ns1 = 1000v 60 r/min ，D= 1000 0.35r/min=66.84r/min取 ns1=704r/min铣削基本时间： Tj1 =Li2f1 n1Tj1703=60 2 s=131.1s170半精铣：切屑深度为 ap=0.5mm每齿进给量为 a

21、f2 =0.07mm/z ，采用高速钢镶齿套式面铣刀， 齿数为 Z=10 ，则进给量 f2 =af Z=0.7mm/r ，直径 D=100mm精品资料_切屑速度取v=0.35m/s转速 n s2 = 1000v60r/min ，D= 10000.35r/min=66.84r/min取 ns2=70 r/min铣削基本时间： Tj 2 =L i 2f2 n2Tj 2703602=187.2s0.770总时间 TjTj1Tj 2 =318.3s工序 40以2000.052 内圆孔为精基准，镗以R2300.25 为半径的孔。1、选择钻床及钻头：选择 Z5125A 立式镗床，选择高速钢镗刀，镗孔时，d

22、0 =46mm, 钻头采用双头刃磨法；车床主轴转速为n=50-2000r/min ，取 n=500 r/min 。2、选择切削用量：a、决定进给量：由 d0 =46mm ，查表并计算得：按钻头性能可查出进给量f=1.2-1.4mm/r ，按机床强度查得进给量f=0.056-1.8mm/r 。最终选择机床进给量为f=1.2mm/r 。b、切削速度：n=500r/minc、计算工时：L12min 0.02min 1.2st m1.2500nf工序 60以2000.052 内圆孔为精基准， 钻-扩 -铰1000.036 内圆孔，使孔的精度达到 8 级，并保证其垂直度误差。精品资料_1、选择钻床及钻头

23、：选择 Z5125A 立式钻床，选择硬质合金YG8 钻头，粗钻时， d0 =8mm, 钻头采用双头刃磨法；车床主轴转速为n=50-2000r/min ，取 n=1000 r/min 。2、选择切削用量：a、决定进给量：由 d0 =8mm ，查表并计算得：按钻头性能可查出进给量f=0.18-0.22mm/r ，按机床强度查得进给量f=0.056-1.8mm/r 。最终选择机床进给量为f=0.20mm/r 。b、切削速度：n=1000r/minc、计算工时：L36tm1min 0.18min 10.8 snf0.20 1000扩、铰和精铰的切削用量如下：扩钻：选择高速钢扩孔钻n=1000r/min

24、f=0.5-0.6mm/rd0 9. 8m mtm2L36min0.065min3.9snf0.551000铰孔：选择高速钢绞刀n=1000r/minf=0.65-1.3mm/rd0 10mm，取f=1mm/rtm3L36min0.036min 2.16snf1 1000Tmtm1tm2tm316.86 s工序 70以2000.052 内圆孔为精基准，锪10 00.036 孔的上下端面。1、选择钻床及钻头：选择 Z5125A 立式钻床，选择高速钢锪钻，锪孔钻时，d0 =20mm, 车床主轴精品资料_转速为 n=50-2000r/min ，取 n=500 r/min 。2、选择切削用量 ：a、决

25、定进给量：由 d0 =20mm ，查表并计算得：按钻头性能可查出进给量f=0.6-0.7mm/r ，按机床强度查得进给量f=0.056-1.8mm/r 。最终选择机床进给量为f=0.6mm/r 。b、切削速度：n=500r/minc、计算工时：L12t mmin 0.4snf500工序 80以2000.052 内圆孔为精基准， 钻一个 M6 的孔，攻 M8x1.25 内螺纹。钻孔：1、选择钻床及钻头：选择 Z5125A 立式钻床，选择硬质合金YG8 钻头，粗钻时， d0 =6mm, 车床主轴转速为 n=50-2000r/min ，取 n=1000 r/min 。2、选择切削用量：a、决定进给量

26、：由 d0 =6mm ，查表并计算得：按钻头性能可查出进给量f=0.18-0.22mm/r ，按机床强度查得进给量f=0.056-1.8mm/r 。最终选择机床进给量为f=0.20mm/r 。b、切削速度：n=1000r/minc、计算工时精品资料_L82tm10.20min 0.05min 3snf1000车螺纹 :采用高速钢刀具W18Cr4V采用精加工模式，加工行程i=3，进给量 fz=0.8mm切屑速度v=0.85m/s1000v转速ns=60 r/minns=274.8r/minL车削基本时间： Tj=ifn82Tj60 3 =8.19s0.8274.8工序 90倒角及倒圆角进给量为f

27、=0.25mm/r采用高转速 ns=1061r/min车削基本时间： Tj=L ifnTj14 +1.51061=0.1s0.250.251061将上述零件工艺规程设计的结果填入工艺文件，如表3.4 ，3.5 所示。四、专用钻床夹具设计（一）夹具设计任务书夹具是一种能使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，广精品资料_泛运用于机械加工、检测和装配等整个工艺过程中。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。本次设计工序 40加工20 0.052孔的夹具。本夹具将用于Z525 立式钻床，刀具为高速钢麻花钻、硬质合金扩孔钻、高速钢铰刀。1、问题的提出本夹具主要用来钻20 0.052 孔，在本工序加工时应考虑如何提高劳动生产率，降低