车床拨叉零件831008课程设计说明书

aa 夹具设计 aa1.1零件的作用方的Φ14mm的孔与操作机构相连，下方的Ф40mm的半孔则是用于与所控制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.2.1以Ф14mm为中心的加工表面.2.2以Ф40mm为中心的加工表面mm与Ф40的孔的垂直度误差为0.15mm。mm与Ф14的孔的垂直度误差为0.15mm。(4)Ф14mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um，精度为IT7。2.工艺规程设计aa2.1毛坯的制造形式2.2基准面的选择基准，而对若干个不加基准原则，现取Ф14mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承两个Ф14mm孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在mm个自由度。2.2.2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。2.3制定工艺路线得到合理的保证。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生产成本尽量下降。工序一：铸造毛坯m保证其粗糙度为3.2um，Ф14mm的上、下表面尺寸为28aamm，Ф40mm的上、下表面尺寸为10mm工序四：以Ф14mm的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰Ф14mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2um，垂直度误差不超过0.15mm工序五：以Ф14mm的下表面为精基准，粗、半精镗Ф40mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2um工序六：铣断双体工序七：热处理工序八：检验，封油入库2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.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(Ф14mm、Ф40mm端面)查《工艺手册》表2.2~4取Ф14mm、Ф40mm端面长度余量为2.5mm(均为双边加工)。2、内孔(Ф40mm已铸成孔)查《工艺手册》表2.2~2.5，取Ф40mm已铸成长度(48土0.3)mm(50+0.50)mmaa3、其他尺寸直接铸造得到。2.5确定切削用量及基本工时2.5.1工序二：粗、精铣孔Ф14mm、Ф40mm的下表面(1)加工条件工件材料：HT200。б=0.16GPaHBS=190~210，铸件b3.1查得铣削宽度a<=60mm,深度a<=4,齿数Z=10时，取刀具直径d=80mm。又由《切epo削手册》表3.2选择刀具的前角r=+5o;后角a=8o;副后角a’=8,刀齿斜角λs=-10o,主ooo(2)切削用量1)粗铣Ф14mm的下表面a)切削深度因切削用量较小，故可以选择a=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。pb)每齿进给量：由《切削手册》表3.30可知机床的功为7.5KW，查《切削手册》表3.5c)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(1.0~1.5)mm查《切削手册》表3.8,寿命T=180mind)计算切削速度按《切削手册》表3.27中的公式：cdqv=vovkcTmaxfyuazprvpvzvve也可以由表3.16查得vc=98mm/sn=439r/minvf=490mm/s又根据XA5032铣床参数，选aan=475r/minv=600mm/s，则实际的切削速度为：fdnv=occ1000f=vfczvnzcf=0.13mm/zf)计算基本工时Lt=mVfL=l+y+Δ=32+12=44mm故t=44/600=0.073minm2)粗铣Ф40mm的下表面a)铣削Ф40mm的下表面与铣削Ф14mm的下表面的相关参数及其用量等都相同。即a=1.5mmn=475r/minv=600mm/sv=119.3m/minf=0.13mm/zpcfcczb)计算基本工时Lt=mVf公式中：L=l+y+Δ；根据《切削手册》表3.26，可得l+Δ=0所以L=l+y+Δ=72mm故t=72/600=0.12minm3)精铣孔Ф14mm的下表面a)切削深度因切削用量较小，故可以选择a=1.0mm,一次走刀即可完成所需尺寸pb)每齿进给量：由《切削手册》表3.30可知机床的功为7.5KW，查《切削手册》表3.5可得f=0.5~0.7mm/r，由于是对称铣，选较小量f=0.7mm/rac)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(1.0~1.5)mm查《切削手册》表3.8,寿命T=180mind)计算切削速度按《切削手册》表3.27中的公式：cdqv=vovkcTmaxfyuazprvpvzvve也可以由表3.16查得vc=124mm/svf=395mm/minn=494r/min,根据XA5032铣床参数，选n=475r/minv=375mm/min,则实际的切削速度为fdnv=occ1000cvf=fcc所以f=375=0.08mm/z最终确定a=1.0mmn=475r/minpcf)计算基本工时v=375mm/minv=119.3mm/minfccLt=mVfL=l+y+Δ=32+80=112mm故t=112/375=0.3minm2)精铣Ф40mm的下表面a)铣削Ф40mm的下表面与铣削Ф14mm的下表面的相关参数及其用量等都相同。即a=1.0mmn=475r/minv=375mm/minv=119.3mm/mpcfccab)计算基本工时Lt=mVfL=l+y+Δ=72+80=152mmL故t==152/375=0.405minmVf2.5.2工序三：粗、精铣孔Ф14mm、Ф40mm的上表面2.5.3工序四：钻、扩、铰、精铰Ф14mm的孔(一)钻Ф18mm的孔 (1)加工条件工艺要求：孔径d=18mm,孔深l=30mm,通孔，用乳化液冷却机床：Z535型立式钻床刀具：高速钢麻花钻头选择高速钢麻花钻头，其直径d=18mm,钻头几何形状为：由《切削手册》表2.1及表ol=4mm(2)切削用量α=10oo2Φ=118o2Φ=70ob=3.5mm1εb=2mm1)决定进给量fa)、按加工要求决定进给量根据《切削手册》表2.7，当铸铁的强度б<=200HBSd=18mm时，f=0.70~0.86mm/rbo由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系数K=1aa所以f=(0.70~0.86)x1=(0.70~0.86)mm/rb)按钻头强度决定进给量根据表2.8，当бb=190MPa,do=18mm,钻头强度允许的进给量f=1.6mm/rc)按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9，当б<=210MPa,d<=20.5mm,机床bo进给机构允许的轴向力为11760N(Z535钻床允许的轴向力为15696N(见《工艺设计手册》表4.2-14)时，进给量为1.5mm/r。根据Z535钻床说明书，选f=0.80mm/r(见《工艺设计手册》表4.2-16)，又由《切削手册》表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.80mm/rdo<=21mm时，轴向力f轴向力的修正系数为1.0，故F=7260Nf根据Z535钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=15696N，由于F<Fmax,故f=0.80mm/r可以用。f2)决定钻头的磨钝标准及寿命由《切削手册》表2.12，当d<=18mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为(0.5~0.8)mm,o寿命T=60min3)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，d=18mm时，Vt=17m/mino切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知K=1.0K=1.0K=1.0K=0.85tvmvTvlv所以V=VxK=17x1.0x1.0x1.0x0.85=14.4m/mintvoaa1)决定进给量fa)、按加工要求决定进给量根据《切削手册》表2.10，当铸铁的强度б200HBSbd=19.8mm时，f=(0.9~1.1)mm/roLd30/19.8=1.52因扩孔之后还须铰孔，故取修正系数K=0.7fx.63~0.77)mm/rb)按钻头强度决定进给量根据表2.8，当бb=190MPa,do=19.8mm,钻头强度允许的进给量f=1.75mm/rc)按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9，当б<=210MPa,d<=20.5mm,机床bo进给机构允许的轴向力为11760N(Z535钻床允许的轴向力为15696N(见《工艺设计手册》表4.2-14)时，进给量为1.5mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=(0.63~0.77)mm/r，根据Z535钻床说明书，选f=0.64mm/r(见《工艺设计手册》表4.2-16)，又由《切削手册》表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.64mm/rd<=21mm时，轴o向力F=6080Nf轴向力的修正系数为1.0，故F=6080Nf根据Z535钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=15696N，由于F<Fmax,故f=0.64mm/r可以用。f2)决定钻头的磨钝标准及寿命由《切削手册》表2.12，当d<=19.8mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为(0.6~0.9)omm,寿命T=30min3)决定切削速度由《切削手册》表2.30中的公式：v=vov=vokcTmaxvfyvvpa可知f=0.64mm/r时，d=19.8mm时，Vt=27m/mino切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知K=1.0K=1.0K=1.0K=0.85tvmvTvlv所以V=VxK=27x1.0x1.0x1.0x0.85=23m/mintv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)4)根据《切削手册》表2.21，当f<=0.8mm/r，d<=21mm时oM=73.57N.m,根据Z535钻床说明书,当n=375r/min，M>Mccmc又根据《切削手册》表2.23，当бb=(170~213)MPado<=14mmf<=0.75mm/rv<=20m/min时P=1.7KWcc根据Z535钻床说明书,P<PcE所以有M<MP<P故选择的切削用量可用。cmcE即f=0.64mm/rn=n=375r/minv=23m/mincc(3)计算基本工时Lt=mnfL=l+y+Δ由《切削手册》表2.29查得y+Δ=10mmt=30+10=0.13min(三)粗铰Ф19.94mm的孔 (1)加工条件工艺要求：孔径d=19.94mm,孔深l=30mm,通孔a机床：Z535型立式钻床选择高速钢铰刀，其直径d=19.94mm,钻头几何形状为：由《切削手册》表2.6r=18oooa=10ook=60ork=30orεb=1mma1(2)切削用量1)决定进给量f根据《切削手册》表2.11，当铸铁的强度б>170HBSbd=19.94mm时，of=(1.0~2.0)mm/r，又由于粗铰之后还要精铰，所以应该选最大的进给量即f=2.0mm/r2)决定钻头的磨钝标准及寿命由《切削手册》表2.12，当d<=20mm时，铰刀后刀面最大磨钝量取为(0.4~0.6)mm,o寿命T=60min3)决定切削速度由《切削手册》表2.30中的公式v=vov=vokcTmaxvfyvvp可知，v=7.7m/minc切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知K=1.0K=1.0K=1.0K=0.85tvmvTvlv所以V=VxK=7.7x1.0x1.0x1.0x0.85=6.55mm/mintv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)4)根据《切削手册》表2.21，当f<=2.0mm/r，d<=21mm时oaM=137.7N.m,根据Z535钻床说明书,当n=140r/min，M>Mccmc又根据《切削手册》表2.23，当б=(170~213)MPabd<=14mmf<=2.0mm/rov<=10m/min时P=1.7KWcc根据Z535钻床说明书,P<PcE所以有M<McmP<PcE故选择的切削用量可用。即f=2.0mm/r(3)计算基本工时n=n=140r/minv=6.55m/minccLt=mnfL=l+y+Δ由《切削手册》表2.29查得y+Δ=10mm故t=30+10=0.14min(四)精铰Ф14mm的孔 (1)加工条件工艺要求：孔径d=19.94mm,孔深l=30mm,通孔，精度等级为IT7机床：Z535型立式钻床选择高速钢铰刀，其直径a=7oa=18oo1 (2)切削用量d=14mm：钻头几何形状为：由《切削手册》表2.6or=0o1)决定进给量f根据《切削手册》表2.11，当铸铁的强度б>170HBSd=14mm,加工精度要求为bofmmraf=1.5mm/r2)决定钻头的磨钝标准及寿命由《切削手册》表2.12，当d<=20mm时，铰刀后刀面最大磨钝量取为(0.4~0.6)mm,o寿命T=60min3)决定切削速度由《切削手册》表2.30中的公式v=vov=vokcTmaxvfyvvp可知，v=9.64m/minc切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知K=1.0K=1.0K=1.0K=0.85tvmvTvlv所以V=VxK=9.64x1.0x1.0x0.85x1.0=8.2m/mintv根据Z535钻床说明书,可考虑选择n=140r/min(见《工艺设计手册》表4.2-15)c4)根据《切削手册》表2.21，当f<=1.6md<=21mm时M=125.6Nmot扭矩的修正系数均为1.0，故M=125.6Nmc又根据《切削手册》表2.23，当v<=10m/min时P=1.5KWccб=(170~213)MPabd<=14mmf<=1.5mm/ro根据Z535钻床说明书,P<PcE所以有M<Mcm即f=1.5mm/rPPPcEn=n=140r/minv=8.2m/mincc(3)计算基本工时aaLt=mnfL=l+y+Δ由《切削手册》表2.29查得y+Δ=10mm2.5.4工序五：粗、精镗Ф52mm的孔(1)粗镗Ф50mm孔1)加工条件工艺要求：孔径d=46mm的孔加工成d=50mm,通孔刀具为YG6的硬质合金刀，且直径为14mm的圆形镗刀 (2)切削用量a)确定切削深度apb)确定进给量f根据《切削手册》表1.5当粗镗铸铁，镗刀直径为14mm,ap<=2mm,孔径d<=40mm,镗刀伸长长度l<=100mm时f=0.40~0.60mm/r按T616机床进给量(《工艺设计手册》表4.2-21)选f=0.58mm/rc)确定切削速度vcv=vkTmaxvfyvvpaa其中：c=158x=0.15y=0.40m=0.20T=60minvvvK=1.0K=1.0K=0.8K=1.0TvmvsvtvK=KxKxKxK=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8Tvmvsvtv1又按T616机床上的转速选n=370r/mind)确定粗镗Ф50mm孔的基本时间选镗刀的主偏角x=45o则rf=0.58mm/rn=370r/minl=3.5mm1l=4mm2l=12mml=03又l+l+l+lt=123imnf)半精镗Ф40mm的孔1)加工条件工艺要求：孔径d=48mm的孔加工成d=40mm,通孔刀具为YG6的硬质合金刀，且直径为14mm的圆形镗刀2)切削用量e)确定切削深度apf)确定进给量f根据《切削手册》表1.5当粗镗铸铁，镗刀直径为14mm,ap<=2mm,孔径d<=40mm,镗刀伸长长度al<=100mm时f=0.40~0.60mm/r按T616机床进给量(《工艺设计手册》表4.2-21)选f=0.41mm/rg)确定切削速度vcv=vkTmaxvfyvvp其中：c=158x=0.15y=0.40m=0.20T=60minvvvK=1.0K=1.0K=0.8K=1.0TvmvsvtvK=KxKxKxK=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8Tvmvsvtv1又按T616机床上的转速选n=370r/minh)确定半精镗Ф40mm孔的基本时间选镗刀的主偏角x=45o则rf=0.58mm/rn=370r/minl=3.5mm1l=4mm2l=12mml=03又l+l+l+lt=123imnf2.5.5工序六：铣断工件尺寸：长72mm深12mm加工要求：将双体铣开a属切削手册》第三版)表6-7B=4mmd=160mmZ=50d=32mmr=10oa=16oooo2)切削用量a)决定每齿进给量fz查《切削手册》表3.4可得f=(0.03~0.02)x(1+40%)=(0.042~0.028)mm/zz由于是对称铣取f=0.028mm/zb)后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表3.8寿命T=150minc)计算切削速度《切削手册》表3.27中的公式cdqv=vovKcTmaxfyuaZpvvpvzvve可得v=76.7m/minc根据XA6132铣床选主轴转速为n=150r/min所以实际的切削速度为v=75.36m/min工作台每分钟进给量为：f=0.026x50x150=195mm/minmz又根据XA6132铣床的参数，取工作台进给量为190mm/z则：实际的进给量为f=190=0.025mm/zd)计算基本工时aaLt=mVf公式中：L=l+y+Δ；根据《切削手册》表3.26，可得l+Δ=0所以L=l+y+Δ=22mmL故t==22/190=0.12minmVf2.5.6工序七：铣缺口 (1)加工条件工件尺寸：长为25mm,宽为10mmW18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6，由《切削用量简明手册》后称《切削手册》表3.1查得铣削宽度a<=90mm,深度a<=6mm,齿数Z=10时，取刀具直径d=100mm。epo又由《切削手册》表3.2选择刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a’o=8o,刀齿斜角(2)切削用量a)切削深度因切削用量较小，故可以选择a=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。pb)每齿进给量：由《切削手册》表3.30可知机床的功为7.5KW，查《切削手册》表3.5c)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(1.0~1.5)mm查《切削手册》表3.8,寿命T=180mind)计算切削速度按《切削手册》表3.27中的公式acdqv=vovkcTmaxfyuazprvpvzvve也可以由表3.16查得v=77m/minnt=245r/minvft=385m/min各修正系数为：K=K=K=1.0mvmnmvfK=K=K=0.8svsnsvf故V=VK=77x1.0x0.8=61.6m/minctvn=nk=245x1.0x0.8=196r/mintnvf=vk=385x1.0x0.8=308mm/minftvt又根据XA5032铣床参数，选n=235r/minv=375mm/s，则实际的切削速度为：fdnv=occ1000所以v=3.14100235=73.8m/min,实际进给量为：c1000f=vfczvnzc所以f=375=0.16mm