CA6140車床撥叉831002說明書三

.第一節(jié) 撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1 撥叉的用途11.2 撥叉的技術要求11.3 審查撥叉的工藝性21.4 確定撥叉的生產(chǎn)類型2第二節(jié) 確定毛胚、繪制毛胚簡圖22.1 選擇毛胚22.2 確定毛坯尺寸公差和機械加工余量32.2.1 公差等級32.2.2 公差帶的位置32.2.3 機械加工余量32.2.4 鑄件分模線形狀32.2.5 零件表面粗糙度32.3 繪制撥叉鑄造毛坯簡圖4第三節(jié) 擬定撥叉工藝路線53.1 定位基準的選擇53.1.1 精基準的選擇53.1.2 粗基準的選擇53.2 各表面加工方案的確定53.3 加工階段的劃分63.4 工序的集中與分散63.5 工序順序的安排63.5.1 機械加工工序63.5.2 輔助工序63.6 機床設備及工藝裝備的選用73.6.1 機床設備的選用73.6.2 工藝裝備的選用73.7 確定工藝路線7第四節(jié) 確定切削用量及時間定額84.1 確定切削用量84.1.1 工序十三銑3232面84.1.2 工序十二粗銑、精銑操縱槽84.1.3 工序五擴、鉸25mm孔94.2 時間定額的計算94.2.1 基本時間tm的計算94.2.2 輔助時間tf的計算104.2.3 其他時間的計算104.2.4 單件時間定額tdj的計算10第五節(jié) 專用機床夾具設計105.1 確定工序十三定位元件105.2 確定工序十三對刀裝置105.3 確定工序十三加緊機構105.4 夾具體簡圖11參考文獻12.第1節(jié) 撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1 撥叉的用途撥叉零件用在變速器的換擋機構中。撥叉通過叉軸孔25mm安裝在變速叉軸上，螺栓經(jīng)撥叉上M221.5螺紋孔與變速叉軸連接作軸向固定，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變速齒輪的槽中。當需要變速時。操縱變速桿，變速操縱機構就通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動雙聯(lián)變速齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位，從而改變速度。撥叉在改換檔位時要承受彎曲應力和沖擊載荷的作用，因此該零件應具有足夠的強度、剛度和韌性，以適應撥叉的工作條件。撥叉的主要工作表面為撥叉腳兩端面、變速叉軸孔25mm(H7)和螺紋孔M221.5，在設計工藝規(guī)程時應重點予以保證。1.2 撥叉的技術要求撥叉屬于典型的叉桿類零件，其叉軸孔是主要裝配基準，叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中承受沖擊載荷，為保證撥叉撥動齒輪換擋時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對變速叉軸孔25mm的垂直度要求為0.1mm。表1-1 撥叉零件技術要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度表面粗糙度 Ra/m形位公差/mm撥叉頭端面80IT126.3撥叉腳內表面60IT126.3撥叉腳兩端面12IT113.20.1A25mm孔25IT71.6M221.5螺紋孔20.5操縱槽內表面16IT93.20.08A操縱槽底面8IT126.3操縱槽上表面44IT126.33232表面IT126.3切斷面IT126.31.3 審查撥叉的工藝性分析撥叉零件圖可知，撥叉兩端面和叉腳兩端面在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換擋時叉腳端面的接觸剛度：25mm孔和M221.5螺紋孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，保證孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均比較低，通過銑削、鉆削的一次加工就可以達到加工要求；主要工作表面雖然加工精度相對比較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性很好。1.4 確定撥叉的生產(chǎn)類型依設計題目知：Q=6000件/年，m=1件/臺；結合生產(chǎn)實際，備品率a%和廢品率b%分別取為3%和0.5%。代入機械制造技術基礎課程設計指導教程式（1-1）得N=Qm（1+a%)(1+b%)=6000件/年1件/臺（1+3%）（1+0.5%）=6210.9件/年根據(jù)撥叉的質量查機械制造技術基礎課程設計指導教程表1-4知，該撥叉屬輕型零件；再由機械制造技術基礎課程設計指導教程表1-5可知，該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。第2節(jié) 確定毛胚、繪制毛胚簡圖2.1 選擇毛胚由于任務書中交待撥叉的材料為HT200，所以宜選用鑄造。且加工場所為校屬工廠，生產(chǎn)綱領小，設備投資少，且為提高生產(chǎn)效率和零件機械性能，宜采用砂型鑄造機器造型。2.2 確定毛坯尺寸公差和機械加工余量根據(jù)機械制造技術基礎課程設計指導教程第二章第二節(jié)確定鑄造毛胚的尺寸公差及機械加工余量，查表2-1表2-5，首先確定如下各項因素。2.2.1 公差等級由鑄造方法與大批量生產(chǎn)，且鑄造材料為灰鑄鐵，確定該零件的公差為CT12。2.2.2 公差帶的位置不另設規(guī)定，公差帶相對于基本尺寸對稱分布，即一半在基本尺寸之上，一半在基本尺寸之下。2.2.3 機械加工余量不另設規(guī)定，要求的機械加工余量適用于整個毛胚鑄件，即對所有需機械加工的表面只規(guī)定一個值，且該值應根據(jù)鑄件的最大輪廓尺寸，在相應的尺寸范圍內選取。由機械制造技術基礎課程設計指導教程表2-5選取機械加工余量等級為F。表2-1 鑄件的F級機械加工余量（RMA） （單位：mm）最大尺寸40406363100100160160250250400RMA0.50.511.522.52.2.4 鑄件分模線形狀分析該撥叉件的特點，選擇零件高度方向的平面為分型面，屬于平直分型線。2.2.5 零件表面粗糙度由零件圖可知，該撥叉各加工表面的粗糙度均大于等于1.6m，即Ra1.6m。根據(jù)上述條件將所得結果列于下表2-2中。表2-2 鑄件毛坯尺寸（單位：mm）加工對象鑄件加工后尺寸加工余量（RMA）尺寸公差毛胚尺寸撥叉頭端面801385撥叉腳端面120.52.215撥叉角內表面600.52.85625mm孔250.52.322操縱槽上表面150.52.2183232表面40.52.172.3 繪制撥叉鑄造毛坯簡圖由表2-2所得結果，繪制毛胚簡圖如圖1所示。（圖一）第3節(jié) 擬定撥叉工藝路線3.1 定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后確定粗基準。3.1.1 精基準的選擇根據(jù)撥叉零件的技術要求和裝配要求，選擇25mm孔作為精基準，符合“基準重合”原則；同時，零件上很多表面都可以采用該孔作為精基準，又遵循了“基準統(tǒng)一”原則。3.1.2 粗基準的選擇作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其它表面缺陷。盡可能選擇不加工表面為粗基準，對有若干個不加工表面的工件則應與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取25mm孔的不加工外輪廓表面作為粗基準。3.2 各表面加工方案的確定根據(jù)撥叉零件圖上各表面的尺寸精度和表面粗糙度，查機械制造技術基礎課程設計指導教程表1-10、表1-11和表1-12，確定各表面加工方案，如表3-1所示。表3-1 撥叉零件各表面加工方案加工表面經(jīng)濟精度表面粗糙度 Ra/m加工方案撥叉頭端面IT126.3粗銑撥叉腳內表面IT126.3粗鏜撥叉腳兩端面IT113.2粗銑-半精銑切斷面IT126.3粗銑25mm孔IT71.6粗擴-精擴-鉸3232表面IT126.3粗銑M221.5螺紋孔7H3.2鉆孔-絲錐攻螺紋操縱槽上表面IT126.3粗銑操縱槽內表面IT93.2粗銑-精銑操縱槽底面IT126.3粗銑3.3 加工階段的劃分在選定撥叉各表面加工方法后，就需進一步確定這些加工方法在工藝路線中的順序及位置，這就涉及加工階段劃分方面的問題。對于精度要求較高的表面，總是先粗加工后精加工，但工藝過程劃分成幾個階段是對整個加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。該撥叉加工質量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工和精加工階段。3.4 工序的集中與分散工序的集中與分散是確定工序內容的多與少的依據(jù)，它直接影響整個工藝路線的工序數(shù)目的設備、工裝的選用等。由于本撥叉零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，確定選用工序集中的原則組織工序內容，一方面可以采用萬能、通用機床配以專用夾具加工，以提高生產(chǎn)率；另一方面也可以減少工件的裝夾次數(shù)，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度，并可以縮短輔助時間。3.5 工序順序的安排3.5.1 機械加工工序遵循"先基準后其它"原則,首先加工精基準25mm孔；遵循"先粗后精"原則,先安排粗加工工序,后安排精加工工序；遵循"先主后次"原則,先加工主要表面25mm孔和操縱槽及撥叉腳兩端面,后加工次要表面3232面及M221.5螺紋孔、撥叉腳內表面及切斷面；遵循"先面后孔"原則,先加工3232面再加工M221.5螺紋孔。3.5.2 輔助工序加工前進行時效處理，涂硝化漆。精加工后進行去毛刺，清洗等終檢工序。3.6 機床設備及工藝裝備的選用3.6.1 機床設備的選用在大批生產(chǎn)條件下，可以選用通用萬能設備和數(shù)控機床設備。查機械制造技術基礎課程設計指導教程表4-8、表4-15、表4-18和表4-25選取各工序所選取機床設備詳見表3-2。3.6.2 工藝裝備的選用工藝裝備主要包括刀具、夾具、量檢具和輔具等詳見表3-2。夾具均采用專用機床夾具。3.7 確定工藝路線歸納以上考慮，制訂了撥叉的工藝路線，詳見表3-2。表3-2 撥叉工藝路線及設備、工裝的選用工序號工序名稱機床設備刀 具量 具1鑄造毛坯2時效處理3涂硝化漆4銑撥叉頭端面X53K立式銑床硬質合金面銑刀游標卡尺5擴、鉸25mm孔Z525立式鉆床擴孔鉆、鉸刀塞規(guī)6檢查塞規(guī)7粗銑撥叉腳端面X62臥式銑床硬質合金面銑刀游標卡尺8半精銑撥叉腳端面X62臥式銑床硬質合金面銑刀游標卡尺9粗鏜撥叉腳內表面T68臥式鏜床高速鋼鏜刀游標卡尺10銑斷X62臥式銑床鋸片銑刀11銑操縱槽上表面X62臥式銑床硬質合金面銑刀游標卡尺12粗銑、精銑操縱槽X62臥式銑床三面刃銑刀游標卡尺13銑3232面X53K立式銑床硬質合金面銑刀游標卡尺14鉆20.5mm孔、攻螺紋Z525立式鉆床鉆頭、絲錐15去毛刺鉗工臺16終檢第4節(jié) 確定切削用量及時間定額4.1 確定切削用量4.1.1 工序十三銑3232面確定背吃刀量 取ap=3mm。確定進給量 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-7，由于機床功率為10KW，及材料選取 取fz=0.2mm/z。計算銑削速度 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-13，d=80mm；v=72m/min。由式得n=286.62r/min，查機械制造技術基礎課程設計指導教程表4-19 n=300r/min，代入上式得 v=nd/1000=75.36m/min。4.1.2 工序十二粗銑、精銑操縱槽粗銑：確定背吃刀量 取ap=2mm。確定進給量 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-5，由于機床功率為7.5KW，及材料選取 取fz=0.2mm/z。計算銑削速度 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-18，由于fz=0.2mm/z，取ae=10mm，d=63mm；v=19m/min。由式得n=96.05r/min，查機械制造技術基礎課程設計指導教程表4-19 n=95r/min，代入上式得 v=nd/1000=18.79m/min。精銑：確定背吃刀量 取ap=1mm。確定進給量 本工步需要保證表面粗糙度達到3.2m 取fz=0.05mm/z。計算銑削速度 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-18，由于fz=0.05mm/z，取ae=10mm，d=63mm；v=33m/min。由式得n=166.81r/min，查機械制造技術基礎課程設計指導教程表4-19 n=150r/min，代入上式得 v=nd/1000=29.67m/min。4.1.3 工序五擴、鉸25mm孔擴孔：確定背吃刀量 取ap=2mm。確定進給量 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-25選取 取fz=0.8mm/r。計算切削速度 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-27，d=24mm；v=20m/min。由式得n=265.39r/min，查機械制造技術基礎課程設計指導教程表4-9 n=272r/min，代入上式得 v=nd/1000=20.50m/min。鉸孔：確定背吃刀量 取ap=0.125mm。確定進給量 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-29選取 取fz=0.8mm/r。計算切削速度 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-29，d=25mm；v=11.6m/min。由式得n=147.77r/min，查機械制造技術基礎課程設計指導教程表4-9 n=140r/min，代入上式得 v=nd/1000=10.99m/min。4.2 時間定額的計算4.2.1 基本時間tm的計算工序十三 由公式tj=（l+l1+l2）/fmz ;查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-47l=32mm，l1=+(12)=3.83mm,l2=2mm,fmz=500mm/z,代入的：tj=4.54s。工序十二 由公式tj=（l+l1+l2）/fmz ;查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-47l=90mm，l1=+(13)=28mm,l2=4mm,fmz1=300mm/z,fmz2=47.5mm/z代入的tj1=24.4s,tj2=154.105s;tj=178.5s。工序五 由公式tj=（l+l1+l2）/fn ;查機械制造技術基礎課程設計指導教程表5-45l=80mm，l1=2.9mm,l2=3mm,f1=0.8mm/r,n1=272r/min，f2=0.8,n2=140r/min代入的：tj1=25.265s，tj2=46.02s,tj=71.29s。4.2.2 輔助時間tf的計算由tf=0.2tj得 工序十三tf=0.91s；工序十二tf=35.7；工序五tf=14.26s。4.2.3 其他時間的計算由tb+tx+(tz/m)=9%(tj+tf)得 工序十三tb+tx+(tz/m)f=0.49s；工序十二tb+tx+(tz/m)f=19.28s；工序五tb+tx+(tz/m)=7.7s。4.2.4 單件時間定額tdj的計算由tdj=tj+tf+tb+tx+(tz/m)得 工序十三tdj=5.94s；工序十二tdj=233.48s；工序五tdj=93.25s。第5節(jié) 專用機床夾具設計5.1 確定工序十三定位元件根據(jù)工序簡圖規(guī)定的定位基準，選用一面兩銷定位方案，長定位銷與工件定位孔配合，限制四個自由度，定位銷軸肩小環(huán)面與工件定位端面接觸，限制一個自由度，削邊銷與工件夾口接觸限制一個自由度，實現(xiàn)工件定位。定位孔與定位銷的配合尺寸取為25H7/f6。對于工序尺寸而言，定位基準與工序基準重合，定位誤差為0。5.2 確定工序十三對刀裝置加工平面只需要在一個方向確定刀具的加工位置，選用方形對刀塊及平塞尺對刀，塞尺厚度取3mm。5.3 確定工序十三加緊機構采用螺旋壓緊機構。5.4 夾具體簡圖（圖5-1）參考文獻1陳國定. 機械設計. 北京：高等教育出版社，20132鄒青. 機械制造技術基礎課程設計指導教程. 北京：機械工業(yè)出版社，20173陸鐵鳴. 新編機械設計課程設計圖冊. 北京：高等教育出版社，2003.