CA6140车床拨叉机械加工工艺设计

1/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计序言造技术基础》等)和金工实习使我们对机械设计制造有了一定的感性和理性认识。这次机床工艺及夹具设计让我们对所学的专业课得以复习、巩固和应用，是理论和实践相结合的有效手段，不仅为大三的毕业设计做准备，而且为以后的工作打下一定的基础。在这次设计中，我们主要设计C6140拨叉的工艺规程。在设计中阅读大量的参考资料并且得到老师的指导，由于本人能力有限在设计中难免有不足之处，恳请各位老师、同学批评指正。一.计算生产纲领、确定生产类型二.零件的分析零件的作用题目给定的零件是C6140拨叉(见附图1)它位于车床变速机构中，主要其换挡作用。拨叉是一种辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换档的目的。分析这种动力联接方式可知，车换档时要减速，这样可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命。2.拨叉的技术要求尺寸及偏差mm3000.210.300.250500加工表面拨叉头上断拨叉头左端拨叉底面D键公差精度形位公差//0.10AmmCA0车床拨叉机械加工工艺设计03500.250花键底孔操作槽内侧面操作槽顶面8┻A该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。宽度为30mm的面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，和如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。从而影响整mm间要达到很高的配合精度。综上所述，该拨叉件的各项技术要求制订的较合理，符合该零件在变速机构中的功用。3.审查拨叉的工艺性对于两组加工表面可先加工一组表面，再用专用夹具加工另一组表面。该零件除主要工作表面外，而主要加工表面虽然加工精度要求较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。三、确定毛坯、画毛坯—零件综合图毛坯HT能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。因为生产纲领为大批量生产，零件形状简单故毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，可不铸出。2.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定C6140拨叉材料为HT200毛坯质量为0.84kg，δ=220MPa，HBS=157。b根据上述原始资料和加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。求机械加工余量由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-5查得机械加工余量等级范围为D~F，2/173/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计求RAM(要求的机械加工余量)对所有的加工表面取同一数值，由《机械制造技术基础课程设计指求毛坯尺寸2-M8通孔和Φ5锥孔较小铸成实心；C、D面单侧加工，应由《机械制造技术基础课TmmR=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm加工面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工余量等级M毛坯基本尺寸E3E要求以花键外径定心，故采用拉削加工由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-41查得粗铣后半精铣宽度余量Z＝3mm粗铣后公差为4/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计综上所述，绘制毛坯简图见附表2四.工艺规程设计1.定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。基准面的选择(1)、粗基准的选择：该零件属于一般轴类零件，以外圆为粗基准就已经合理了(夹持长四点定位)，为保证A面与花键孔轴线垂直，以便于保证以该两面为定位精基准时其它表面的尺寸精度加XY消除Z自由度，达到定位要求。因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑移齿轮的右端面。所以以Φ2.表面加工方法的确定根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工各表面的加工方法表4-1拨叉零件各表面加工方案表面粗糙度表面粗糙度Ra尺寸及偏差mm3000.210.300.250000加工表面拨叉头上端拨叉头右端拨叉底面D键花键底孔公差精度加工方案粗洗---半精铣粗洗---半精铣粗洗---半精铣钻钻拉扩5/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计ITIT120.25IT110粗洗---半精铣粗洗---半精铣操作槽内侧面操作槽顶面3.加工阶段的划分该拨叉零件质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、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，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的4.工序的集中与分散本序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大批生产，可以采用万能型机床配以专用工具，以提高生产效率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多了表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度5.确定工艺路线工艺路线方案一：工序一：铸造毛坯；工序四：拉花键Φ25H7工序六：钻配作孔、螺纹孔；工序七：中检工序九：去毛刺；工序十：终检，入库。工艺路线方案二：工序一：铸造毛坯；工序四：拉花键Φ25H76/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计比较两种工序加工方案，考虑到加工过程中粗精铣同一面可用同一夹具和刀具，为了减少换夹具及刀具的时间，缩短加工工时提高加工效率，故采用第一种加工方案。在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表4-2列出了拨叉的工艺路线表4-2拨叉工艺路线及设备、工装的选用工工序名称机床设备刀具量具序号1铸造毛坯面3钻孔并扩花键底孔Φ4拉花键Φ25H76钻配作孔、螺纹孔7中检8粗、半精铣槽9去毛刺10清洗11终检，入库金属铸造设备矩形花键拉床普通钻床、高速钢直柄麻花钻床钳工台清洗机硬质合金端铣刀高速钢麻花钻高速钢立铣刀高速钢直柄麻钻高速钢立铣刀平锉游标卡尺游标卡尺游标卡尺塞规，百分表卡尺等游标卡尺塞规，百分表卡尺等五.机床设备及工艺装备的选用机床设备的选用CA0车床拨叉机械加工工艺设计备应提出机床型号，所选用的组合机床应提出机床的特征。本例选用的机床设备有立式升降台铣床X5032、普通钻床、高速钢直柄麻花钻床2.工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。在工艺卡片中应简要写出它们的名称，如本例中的“百分表”、“钻头”、铣刀“等。本例中只设计工艺规程，不设计夹具。六.切削用量、时间定额的计算工序一：铸造毛坯则主轴转速为n＝1000Vc/D＝238.8~437.9r/min。Vf＝fzZn＝477.6~875.6r/mm。故取n＝t＝Vf量的确定给量的确定3.铣削速度的确定7/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计由《实用机械加工工艺手册》查得铣削速度为60~110m/min则机床主轴转速4.计算切削工时t＝Vf＝f＝0.41~0.50mm/r。2.8可查得钻头强度允许的进给量为f＝1.75mm/r。2.确定钻头的磨钝标准及寿命。3.确定切削速度=1000*184.检验机床扭矩及功率8/179/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计Lmnf给量3、计算切削速度 (23)(23)＝5.7~8.5m/min4、计算切削工时故工序四拉花键孔CA0车床拨叉机械加工工艺设计＝1.25~2.5，拉削速度为级的花键拉削速度为拉削加工工时t＝ZLnkb1000vfzzL为拉削表明长度L＝80mmn削系数，取n＝1.2K考虑机床返回行程系数取k＝1.4v为拉削速度fz为拉刀单面齿开量z为拉刀同时工作齿数z＝L/PP所以拉刀同时工作齿数为所以t＝1.5*80*1.2*1.4由前面可知粗加工加工余量为2mm，加工余量较小故采用一次切削故ap＝2mm。2、切削用量的确定/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计则主轴转速为3、铣削加工工时的计算Lw+l+lt＝12ivf式中di为次给次数i＝8do4l1＝0.5do+(0.5~1.0)＝9mml＝1~2mm取l＝2mm22则124.2给量的确定mm粗铣时同一铣刀和机3、切削用量的确定后刀面最大磨损限度为0.2~0.25mm。由《机械加工工艺手册》表2.1－76限度寿命查得限度寿命T=60min。由《机械加工工艺手册》表n＝n=＝437.9r/mindo/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计4、计算铣削加工工时Lw+l+lt＝12ivfl、l、l与上述所相同。w12》表2.7查得进给量f＝0.36~0.44mm/r，由《切削用量简明手册》表2.83和钻头允许的进给量确定进给量f＝rfmmr2、确定钻头磨钝标准及寿命由《切削用量简明手册》表2.12查得磨钝标准为0.5~0.8寿命为T＝35min。3、确定切削速度Znrmin。故实际切削速度为v＝14.9m/min4、校核机床扭矩及功率F=CdZFfyFkfFoFMc=CdZMfyMKMoM/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计C=420,Z=1y＝0.8，C=0.206,Z2.0,y=0.8FFFMMMfPc＝415*14.9ZMmNmPeKW,Fmax=8830N由于上面所算出的的数据都小于机床的各个相应的参数，故机床符合要求。5、计算钻削加工工时t因为表面存在俩加工孔故加工工时为T=2t＝0.14min。M。由《机械加工工艺手册》表7.2-13在普通钻床上攻丝切削速度表查得Vc＝11~12m/min。故钻床Vc＝9.8mm/min攻螺纹机动实际的计算l：丝锥切削长度l＝22mm。11/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计n退出时的转速n＝680r/min。1度的要求故a＝30mmp2、切削用量的确定V＝18~29m/min每齿进给量为f＝0.063~0.102mm/z取f＝0.09mm/z。则铣床主轴转速为zzn＝=358.3~577.2r/minD根据机床说明书可取n＝460r/min。则实际转速为V＝fnz＝0.09×3×460fzmm/min3、切削加工工时l+l+lt=w12imVfp2、确定进给量由《机械加工工艺手册》表2.1-72查得每齿进给量为f＝0.05~0.08mm/z取f＝0.06mm/z。zz由《机械加工工艺手册》表2.1-75查得后刀面最大磨损限度为0.22~0.25mm。由表2.1-76查得3、切削用量的确定由《机械加工工艺手册》表2.1-92查得V＝22m/min，则主轴转速CA0车床拨叉机械加工工艺设计根据机床的说明书确定主轴转速为n＝460r/min。fz4、计算切削工时l+l+lt=w12imVf(一)问题的提出侧面粗糙度为3.2，槽底面粗糙度为6.3。本道工序只精铣一下槽即达到各要求，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证槽的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。(二)夹具设计拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们，提高加工精度。Φ25的孔和其两端面都已加工定用简单的螺母作为夹紧机构。由[3]所列公式得CaXFfyzauFzF=FpzedqVnwF0vXFFFFFPF/17CA0车床拨叉机械加工工艺设计因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数K=KKKK1234123K为断续切削系数1.14(2)夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机由Nff