车床拨叉加工技巧及夹具策划.docx

序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的所有基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的!综合性的总复习,也是一次理论联络实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我但愿能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、处理问题日勺能力，为此后参与祖国的“四化”建设打下一种良好H勺基础。由于能力所限，设计尚有许多局限性之处，恳请各位老师予以指导。一、零件B分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6I40车床的拨叉。它位于车床变速机构中，重要起换档，使主轴回转运动按照工作者的规定工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔与操纵机构相连，二下方的力50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。（二）零件的工艺分析CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置规定。分述如下：1 .以620为中心的加工表面这一组加工表面包括：20,g的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置规定，孔壁上有一种装配时钻钱的锥孔，一种M8的螺纹孔。下端有一种47°的斜凸台。这三个都没有高的位置度规定。2 .以50为中心的加工表面这一组加工表面包括：<t>50之用勺孔，以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度规定，即50：鹿的孔上下两个端面与20丁以日勺孔有垂直度规定。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工此外一组。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件构造又比较简朴,故选择铸件毛坯。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得对的与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会导致零件的大批报废，是生产无法正常进行。（I）粗基准日勺选择。对于零件而言，尽量选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面规定相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选用20廿孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，运用一组共两块V形块支承这两个632作重要定位面，限制5个自由度，再以一种销钉限制最终1个自由度，到达完全定位,然后进行铳削。（2）精基准时选择。重要应当考虑基准重叠的问题。当设计基准与工序基准不重叠时，应当进行尺寸换算，这在后来还要专门计算，此处不再反复。（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术规定能得到合理的保证,在生产大纲已确定的状况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1 .工艺路线方案一工序一粗、精铳20孔上端面。工序二钻、扩、较、精较20>450孔。工序三粗、精铳650孔上端面工序四粗、精铳650、620孔下端面。工序五切断。工序六钻4孔（装配时钻较锥孔）。工序七钻一种4孔，攻M6螺纹。工序八铳47°凸台。工序九检查。上面工序加工效率较高，但同步钻三个孔，对设备有一定规定。且看另一种方案。2 .工艺路线方案二工序一粗、精铳620孔上端面。工序二粗、精铳620孔下端面。工序三钻、扩、皎、精锐20孔。工序四钻、扩、较、精锐50孔。工序五粗、精铳50孔上端面工序六粗、精铳650孔下端面。工序七切断。工序八钻64孔（装配时钻较锥孔）。工序九钻一种4孔，攻M6螺纹。工序十铳47°凸台。工序H一检查。上面工序可以适合大多数生产，但效率较低。综合考虑以上环节，得到我的工艺路线。3 .工艺路线方案三工序一以32外圆为粗基准，粗铳20孔下端面。工序二精铳巾20孔上下端面。工序三以20孔上端面和巾32外圆为精基准，扩、较、精锐20孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度到达IT7。工序四以620孔为精基准，扩、较、精较650孔，保证空的精度到达ITU。工序五切断。工序六以。20孔为精基准，粗铳450孔上下端面。工序七以620孔为精基准，精铳650孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07o工序八以20孔为精基准，钻64孔（装配时钻较锥孔）。工序九以20孔为精基准，钻64孔，攻M6螺纹。工序十以20孔为精基准，铳47°凸台。工序十一去毛刺，检查。虽然工序仍然是十一步，不过效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铳削只有两次，并且刀具不用调整）。多次加工小50、4）20孔是精度规定所致。以上工艺过程详见图3。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸确实定“CA6140车床拨叉”；零件材料为HT200,硬度190241HB,毛皮重量2.2kg,生产类型中批量，铸造毛坯。按以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、由于工件较小，为以便加工节省材料将两件铸在一起，同步加工。2、铸件的圆角半径按表简要设计手册选则金属型铸造R=3-5mm,拔模斜度外表面=0°30,毛坯热处理方式为自然失效处理以消除铸造应力。3、两内孔020+0.0210,考虑其孔径较小铸造困难，为简化铸造毛坯外型，现直接将32圆柱铸成实心的。4外圆表面延轴线方向长度方向0加工余量及公差（20,650端面）。查机械制造工艺设计简要手册（如下称工艺手册）表2.2.5,取20,650端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铳削加工余量为：粗铳2.Omm精铳0.5mm5、两内孔精度规定IT7参照机械制造工艺设计简要手册（如下简称工艺手册）表2.3-8确定工序尺寸及余量为：钻孔：18扩孔：19.82Z=1.8mm半精绞：19.942Z=0.14mm精绞：20+0.02106、内孔巾50+0.05+0.25毛坯为铸孔，内孔精度规定IT12表面粗糙度为Ra3.6,参照工艺手册表2.3-10确定工序尺寸及余量为：一次钻48二次扩孔49.752Z=1.75三次较空49.932Z=0.18四次精镣50+0.50+0.257.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，应当采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。（五）确立切削用量及基本工时工序一以32外圆为粗基准，粗铳620孔上下端面。1 .加工条件工件材料：HT200,Ob=0.16GPaHB=I90241,铸造。机床：X62万能铳床。刀具：WI8Cr4V硬质合金钢端铳刀,牌号YG6。铳削宽度ac<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故根据切削用量简要手册（后简称切削）取刀具直径do=80mm,根据切屑选择刀具前角Y°=+5°后角°=8°,副后角j=8°,刀齿斜角入S=I（T,主刃Kr=60°,过渡刃Kr£=30°,副刃Kr'=5°过渡刃宽b£=lmm。2 .切削用量1）铳削深度由于切削量较小，故可以选择ap=2mm,一次走刀即可完毕所需长度。2）每齿进给量根据X62万能铳床阐明书，机床功率为7.5KW。查切削表3.5,f=0.140.24mmz.由于是对称铳，选较小量f=0.14mm/zo3）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1.0L5mm.查切削手册表3.8,寿命T=180min查切屑表3.16,当d=80mm,z=10,ap=2mm,fz<=0.14时，V,=97mmin,nt=387rmin,Vfi=433mmmin°各修正系数为：KMy=KKwiy/=0.89Ksv=Kjw=Ksvf=LO故VC=V,Ky=97×0.89×1.0=86.3mminN=n,k=387X0.89×1.0=344rminVy=VK,7=433×0.89×1.0=385.4mmmin根据X62型万能铳床阐明书选择：N=375rmin,V/=375mmmin因此实际切屑速度和每齿进给量为:V =C IOOO3.14×80×375IOOO=94.2zwmin375 375×10=0.mn/ z5）校验机床功率查切削表3.24,当HBS=174207；勺3.5"M,/.=Onnzvf=375mmmin时，Pcc=1.1kwo根据机床阐明书，P711=7.5×0.75=5.63wPcm>Pcc,所选用切屑用量可用。最终确定ap=2mm,n=375rmin,Vt=375mms,Vc=94.2mmin,fz=0.1mmZo6）计算基本工时tm=LV1=(32+80)375=0.297min<)因铳上下端面，故该工序工时为，=2tlll=0.594nin工序二精铳620孔上下端面。1 .加工条件工件材料：HT200,b=0.16GPaHB=I90241,铸造。加工规定：精铳20上下端面。机床：X62万能铳床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铳刀,牌号YG6。铳削宽度ac<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据切削用量简要手册(后简称切削)取刀具直径do=80mm.选择刀具前角Y°=+5°后角°=8°,副后角o,=8o,刀齿斜角入s=10°,主刃Kr=60°,过渡刃Kr£=30°,副刃Kr,=5o过渡刃宽b£=lmm。2 .切削用量1)铳削深度由于切削量较小，故可以选择ap=0.5mm,一次走刀即可完毕所需长度。2)根据X62万能铳床阐明书，机床功率为7.5KW。查切削表3.5,f=0.140.24mmz°由于是对称铳，选较小量f三0.14mm/z。3)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L0l5mm°S切削手册表3.8,寿命T=180min4)计算切削速度和每分钟进给量巳查表3.16,当4)=80ZmZ=I0,ap().5,40.14，彻n/z时，匕=124mmin,nl=494r/min,vfi=395mm/min各修正系数为:kmv=kmn=kmvf=089ASV=ksn-kstv=1.0故匕=ykv=124×0.89×1.0=HOAmZninn=lkn=494×0.89×1.0=440rninvf=Vfikvl=395×0.89×1.0=351.6mm/min根据X62万能铳床阐明书选择：n=475rmin,vf=375trun!min因此实际切削速度和每齿进给量为：119.3/n Zmin血Ofl_3.14×80×475l1000V/ 375 £ - 475 X10= 0.08"im/Z5）校验机床功率查切削表3.24,当“BS=174204,ae35w?,fzmmfz,vf=375Zmin时，Pcc=1.1kw查机床阐明书Ps=7.5x0.75=5.632wPcm>Pcc,故已选切削用量可用。最终确定ap=0.5mm,n=475rmin,Vt=375mmmin,Vc=l19.3mmin,fz=0.08mmzo6)计算基本工时tm=LV尸(32+8