机械制造技术课程设计拨叉机械加工工艺规程编制及工时定额计算.doc

机械制造技术基础课程设计说明书题目：拨叉机械加工工艺规程编制及工时定额计算 院 系：机械与电子工程系 班 级：12机制（1）班姓 名：学 号：指导教师：日 期：2015.06.25目 录一零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工艺分析1二工艺规程设计12.1确定毛坯的制造形式12.2基面的选择22.3表面加工方案的选择22.4制定工艺路线32.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定32.6确定切削用量及基本工时4三设计心得9四参考文献10一零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件的25孔与操纵机构相连，55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。1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1小头孔25； 2大头半圆孔及其端面；316×8槽；440外圆斜面；5大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm；6. 槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08mm。由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。二工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式已知此拨叉零件的生产类型为小批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为小批生产，故选择铸件毛坯。2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。1） 粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。对本零件而言，则应以零件的底面为主要的定位粗基准。 2） 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则。对本零件而言，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm，槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08mm，则应以25小头孔为精基准。2.3表面加工方案的选择根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查机械课程指导书表1-9，1-10和表1-11，确定各表面加工方案，如下表所示。加工表面经济精度表面粗糙度（Ra/um）加工方案55外圆面IT63.2粗铣精铣55内孔IT7IT83.2钻扩铰精铰25内孔IT71.6钻扩铰精铰55断面IT136.3粗铣精铣40上端斜面IT66.3粗铣40下端面IT73.2粗铣精铣40槽左右端面IT70.4粗铣精铣40槽上端面IT61.6粗铣精铣2.4制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可根据加工要求设计制造专用装备，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案工序1 粗，精车55圆与两端面工序2 铣断，使之为两个零件工序3 加工25小头孔工序4 铣16×8槽工序5 铣40外圆斜面2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “CA6140车床拨叉”，零件材料为HT200，硬度190210HB，毛坯重量约为1.5kg，生产类型为小批量生产，铸造毛坯。根据以上原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差（25，55端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5，取25，55端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 1mm精铣 0mm2. 内孔（55已铸成孔）查工艺手册表2.22.5，取55已铸成孔长度余量为3，即铸成孔直径为49mm。工序尺寸加工余量：钻孔 2mm扩孔 0.125mm铰孔 0.035mm精铰 0mm3. 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。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。2.6确定切削用量及基本工时工序一 粗，精车55圆与两端面1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：粗，精铣55圆以及上下端面。机床：卧式车床CA6140刀具：YW2内圆车刀 YW3端面车刀2. 计算切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/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1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度 按切削手册，V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据卧式车床CA6140铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序二 铣断，使之为两个零件1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：铣断，使之为两个零件机床：X60铣床。刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀工序三 加工25小头孔1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：加工25小头孔机床：立式钻床Z535选择钻头：选择高速钢麻花钻头25mm，钻孔至23mm， 扩孔至24.8mm，铰孔至24.94mm，精铰孔至25mm 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切削手册 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切削手册 修正系数 故。查切削手册机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。.计算工时由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩铰和精铰的切削用量如下：扩钻： 铰孔： 精铰： 工序四 铣16×8槽1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：铣16×8槽机床：X60铣床选择钻头：高速钢镶齿三面刃铣刀（1）决定进给量查切削手册 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择Z550机床已有的进给量 经校验 校验成功。（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.81.2mm，寿命扩孔后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.91.4mm，寿命铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.60.9mm，寿命（3）切削速度查切削手册 修正系数 故。查切削手册机床实际转速为故实际的切削速度.计算工时所有工步工时相同。工序五 铣40外圆斜面1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：铣16×8槽机床：X60铣床选择钻头：高速钢镶齿三面刃铣刀三设计心得经过接近两周的机械制造技术课程设计，感觉设计工程很浩大，设计说明书的撰写，还有就是加工工艺卡片，加工工艺过程卡片的编制。由于自身的设计和能力有限，还有就是对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺少足够的了解，缺乏实际的经验，老师详细给我们讲解了设计流程，以及设计时需要注意的问题，然后给我们安排了小组，我们小组成员之间互相讨论，遇到问题一起解决。时间短，任务重，在设计计算的时候遇到了很多问题，反复计算，我们大家翻阅资料、查工具书，解决了设计中遇到的一个有一个问题，同时也对课本知识有了一定的复习和巩固。总之这次课程设计很是获益匪浅，希望在以后的学习生活中，不断努力，不断提升自己。四参考文献参考文献1 赵家奇机械制造工艺学课程设计指导书(第二版)M北京：机械工业出版社，2000.101赵家奇主编 机械制造工艺学课程设计指导书2版 北京:机械工业出版社,2000.10.2李旦，邵东向，王杰主编 机床专用夹具图册 哈尔滨工业大学出版社，2000.103孟少农主编 机械加工工艺手册 北京:机械工业出版社,1991.9.4徐圣群主编 简明加工工艺手册 上海:科学技术出版社，1991.2