課程設(shè)計(jì)---制定CA6140車床撥叉的加工工藝.doc

課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 設(shè)計(jì)題目：制定CA6140車床撥叉的機(jī)械加工工藝 設(shè) 計(jì) 者： 指導(dǎo)教師：XX大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化目錄序 言第 5 頁零 件 分 析第 5 頁（一）零件的作用第 5 頁（二）零件的工藝分析.第 5 頁工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 第5 頁（一）確定毛坯的制造形式 第 5 頁（二）基準(zhǔn)面的選擇第 5 頁（三）制定工藝路線第 6 頁（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定第 6 頁（五）確定切削用量及基本工時(shí)第 6 頁（一）問題提出第 15 頁參 考 文 獻(xiàn) 第 15頁機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：制定CA6140車床撥叉的加工工藝設(shè)計(jì)要求：中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2011.6.202011.6.26設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫機(jī)械加工工藝過程卡片； 5、說明書 序 言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。零件的分析 （一）.零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。 （二）零件的工藝分析：零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、小頭孔16以及與此孔相通的8的錐孔、M6螺紋孔。2、大頭半圓孔49。3、撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉下端面，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一） 確定毛坯的制造形式。 零件的材料為HT200鑄鐵，考慮到零件的幾何形狀比較復(fù)雜。所以用鑄造的形式進(jìn)行毛坯的制造。 確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè)，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第2頁表1.1-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 確定鑄件加工余量及形狀：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-H級，并查表2.2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示：- 11 -簡 圖加工面代號基本尺寸加工余量等級加工余量說明D120H102孔降一級雙側(cè)加工D250H3.52孔降一級雙側(cè)加工T230H5單側(cè)加工T312H5單側(cè)加工T412H5單側(cè)加工(二)選擇定位基準(zhǔn)：1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。（三）制定工藝路線:根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：；工序01 粗銑16上端面，以T1為定位基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序02 粗銑16下端面及150下端面，以T2為粗基準(zhǔn)，采用通用夾具工序03 精銑16上端面，以T1為基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序04 精銑16下端面，以T2為基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序05 鉆、擴(kuò)16孔，以40外圓和T2為基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序06 粗鉸、精鉸16孔，以T2和40外圓為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具 銑斜肩，以D1和T2為定位基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序07 粗鏜49孔，以D1為定位基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序08 銑斷，以D1為基準(zhǔn)，采用X60臥式銑床加專用夾具；工序09 粗銑98上端面，以T4為定位基準(zhǔn)，采用通用夾具；工序10 精銑98端面，以D1為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序11 鉆、鉸8錐孔，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序12 鉆M6底孔即4孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床并采用專用夾具；工序13 去毛刺；工序14 終檢。 （四） 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)加工工藝，分別對各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下：1. 銑9032面：選擇YT15硬質(zhì)合金刀片1） 由表1 銑削深度時(shí)，端銑刀直徑為80mm，Z=52） 銑刀幾何形狀 由表2 3） 選擇切削用量 （1）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 （2）確定每齒進(jìn)給量 ：采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量，根據(jù)表5 當(dāng)使用YT15銑床功率為7Kw時(shí) 4）選擇銑刀磨銑標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為；由于銑刀直徑故耐用度4） 確定切削速度v和每秒鐘進(jìn)給量切削速度由表13 時(shí) 各修正系數(shù)為 故 根據(jù)X52k型立銑床說明書（表24）選擇 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量 5） 計(jì)算基本工時(shí) 式中 L=90mm 由表20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量 y+d92 故 2. 鉆，擴(kuò)，鉸孔1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑鉆頭幾何形狀為（表1及表2）：雙錐修磨橫刃， 2） 選擇切削用量（1） 確定進(jìn)給量：由表5 當(dāng)加工要求為7級精度，材料鑄鐵時(shí) 時(shí) 由 時(shí) 按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7 當(dāng)灰鑄鐵 時(shí) 時(shí)： 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8 灰鑄鐵時(shí) 時(shí)：機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。 進(jìn)給量 由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求，從中取 由表16 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在 時(shí)為： 軸向力修正系數(shù)為1.0 故 故 可用 2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度， 由表9 時(shí) 鉆頭后刀面最大磨損量取為 耐用度 3） 確定切削速度由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時(shí) 切削修正系數(shù) 故 4） 加工工時(shí) 其中 由表22 所以 擴(kuò)孔： 24.7 按機(jī)床取 所以實(shí)際切削速度 工時(shí)： 切入 所以 鉸孔： 取機(jī)床標(biāo)準(zhǔn) 1.13r/s 所以實(shí)際切削速度： 所以工時(shí)： 3. 銑斷：選擇鋸片刀 1）銑削寬度 時(shí)， 各修正系數(shù)： 所以： 工時(shí)： 所以：4. 車圓弧及其中一端面選刀桿尺寸： 刀片厚度：粗車： 加工切削深度 由表4 根據(jù)表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時(shí)： 切削修正系數(shù)： 故 由機(jī)床 半精車：切削深度 由機(jī)床選 切削速度 由機(jī)床選 工時(shí) 粗車圓弧：工時(shí) 半精車圓?。汗r(shí) 5. 銑槽 臥式銑床 直齒三面銑刀 1選擇切削用量1） 確定銑削寬度由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 2） 確定每齒進(jìn)給量由機(jī)床 功率為 由表3 取 3） 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由表7 最大磨損量為 耐用度為：4） 確定切削速度和每秒進(jìn)給量由表9 當(dāng) 時(shí) 各修正系數(shù)為： 故 基本工時(shí)： 6. 銑面1） 確定切削深度確定切削寬度：由于加工余量不大，所以可一次走刀完成2） 確定每齒進(jìn)給量根據(jù)x52k銑床說明書，其功率為7kw,中等系統(tǒng)剛度根據(jù)表3 現(xiàn)取 3） 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨度根據(jù)表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 ，鑲齒銑刀（）耐用度 4） 確定切削速度和每秒進(jìn)給量切削深度可根據(jù)表21中公式計(jì)算 也可查表根據(jù)表9 當(dāng) 時(shí)， 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)機(jī)床說明書選擇 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為： 5） 檢查機(jī)床功率根據(jù)表5 當(dāng) 時(shí)，切削功率的修正系數(shù) 所以實(shí)際切削功率為 根據(jù)機(jī)床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為 因?yàn)?，所以此切削用量可以采用。?6）計(jì)算工時(shí) 式中 根據(jù)表19 入切削量及超切削量 則 故 7. 鉆，攻M22螺紋孔1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑鉆頭幾何形狀為（表1及表2）：雙錐修磨橫刃， 2） 選擇切削用量（2） 確定進(jìn)給量：由表5 當(dāng)加工要求為7級精度，材料鑄鐵時(shí) 時(shí) 由 時(shí) 按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7 當(dāng)灰鑄鐵 時(shí) 時(shí)： 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8 灰鑄鐵時(shí) 時(shí)：機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。 進(jìn)給量 由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求，從中取 由表16 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在 時(shí)為： 軸向力修正系數(shù)為1.0 故 故 可用 2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度， 由表9 時(shí) 鉆頭后刀面最大磨損量取為 耐用度 3） 確定切削速度由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時(shí) 切削修正系數(shù) 故 4） 加工工時(shí) 其中 由表22 所以 5） 攻M22螺紋孔 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊表3-38 f=0.2mm/r 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊表3-38v=0.35m/s=8.78r/s=526r/min按機(jī)床選取： l=25mm計(jì)算工時(shí): 工件的螺紋長度; 絲錐切削錐長度；（一） 定位誤差分析定位元件尺寸及公差確定。 (1) 夾具的主要定位元件為一平面和一v形塊和一矩形塊，面與面配合。 （2） 工件的工序基準(zhǔn)為端面和圓柱面，故端面的平面度和圓柱面的援助度對定位誤差影響最大.則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一平面，一 v形塊和矩形塊定位，工件始終平面，而定位塊的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件在定位塊正上方呦傾斜，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 參考文獻(xiàn)【1】趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 北京：機(jī)械工業(yè)出版社【2】李益民主編：機(jī)械制造工藝簡明手冊【3】 艾興，肖詩綱主編切削用量手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社【4】 金屬切削手冊 上海：上?？茖W(xué)文化技術(shù)出版社 【5】機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊【6】幾何量公差與檢測 第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社