毕业设计(论文)CA6140车床拨叉零件831002工艺规程及夹具设计(全套图纸).doc
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1、全套CAD图纸等,加1538937061 拨叉80-08的加工工艺规程设计1.1零件的分析1.1.1零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。1.1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁属于脆性材料,故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。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) 中心圆孔。(2) 的螺纹孔垂直于中心孔,其中心与右面的距离为。(3) 键槽与中心孔有0.08的垂直度,深为。(4) 半孔与中心孔有的位置关系,其宽为与中心孔有0.1的垂
2、直度。由上面分析可知,可以先加工拨叉中心孔,然后以此作为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。1.2确定生产类型已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。1.3确定毛坯1.3.1确定毛坯的尺寸和公差以及加工余量的确定 按第五章第一节铸件尺寸公差与机械加工余量(载自GB/T 6414-1999)确定,步骤如下。(1) 求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸,长2
3、12.11mm,宽82mm,高80mm,故最大轮廓尺寸为212.11mm。(2) 选取公差等级CT 由表5-1,铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得公差等级CT范围812级,取为10级。(3) 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,由表5-3查得,公差带相对于基本尺寸对称分布。(4) 球机械加工余量等级 由表5-5,铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得机械加工余量等级范围EG级,取为F级。(5) 求RMA(要求的机械加工余量)对所有加工表面取同一个值,由表5-4查最大轮廓尺寸为203mm、机械加工余量等级为F级,得RMA数值为2mm。(6) 25H7孔属内腔加工,应由
4、式(5-3)求出,即 R=F-2RMA-CT/2=25-4-2.6/2=19.7mm 12d11属双侧面加工,应由式(5-2)求出,即 R=F+2RMA+CT/2=12+4+2.2/2=17.1mm 16H11属内腔加工,应由式(5-3)求出,即 R=F-2RMA-CT/2=16-4-2.4/2=10.8mm 8H12属单侧面加工,应由式(5-1)求出,即 R=F-RMA-CT/2=8-2-2/2=5 36mm为单侧加工,应由式(5-1)求出,即 R= F+RMA+CT/2=36+2+2.6/2=39.3 44mm属单侧面加工,应由式(5-1)求出,即 R=F+RMA+CT/2=44+2+2.
5、8/2=47.4 60H12孔属内腔加工,应由式(5-3)求出,即 R=F-2RMA-CT/2=60-4-2.8/2=54.61.4工艺规程设计2.4.1选择定位基准粗基准的选择以零件的下端孔为主要的定位粗基准,以较大面a面为辅助粗基准。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,以加工后的通孔为主要的定位精基准,以下端孔为辅助的定位精基准。1.4.2制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应
6、当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:表1.1工艺路线方案一工序号工序内容工序一钻、扩、铰25H7的通孔工序二粗铣a、b面,使粗糙度达到6.3,a面到25H7的孔中心距为,b面到25H7的中心距为36工序三粗铣、半精铣16H11的槽工序四粗铣下端圆孔的两侧面,使两面之间的距离为12d11工序五粗镗下端圆孔的内孔到59半精镗此孔到60H12工序六铣开下端圆孔工序七钻20.50的孔,垂直于25H7的通孔工序八攻M221.5的螺纹工序九钳工打毛刺工序十检验表1.2工艺路线方案二工序号工序内容工序一粗铣25H7的两侧面,使两面间距为80 工序二粗铣平下端孔侧面的
7、工艺凸台工序三钻25H7的通孔工序四扩25H7的通孔工序五铰25H7的通孔工序六粗铣a、b面,使粗糙度达到6.3,a面到25H7的孔中心距为,b面到25H7的中心距为36工序七粗铣60H12孔的两面,使两面的间距为14工序八精铣60H12孔的两面,使两面的间距为12d11,粗糙度3.2工序九粗镗下端孔工序十半精镗下端孔到60H12,粗糙度达到3.2工序十一粗铣16H11的槽续表2.2工序十二半精铣16H11的槽工序十三钻20.50的孔,垂直于25H7的通孔工序十四攻的螺纹工序十五铣开60H12的孔工序十六钳工打毛刺工序十七检验工艺立方案的比较与分析:上述两个工艺方案的特点在于:方案二是加工工序
8、分散,适合流水线生产,缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准,这样使工序非常清晰易提高加工精度,是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中,基准得不到保证,加工出来的精度低,不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多,但是考虑到加工零件的方便性,及加工精度,且还是大批生产,所以采用方案二比较合适。1.4.3选择加工设备和工艺设备机床的选择 工序1、7、8、11、12、15采用X6022型卧式铣床 工序2、6采用X5028立式铣床工序3、4、5、13、14 采用Z535立式钻床 工序9、10采用T618卧式镗床选择夹具该拨叉的生产纲领为大批生产,所以采用
9、专用夹具。选择刀具在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔,由于精度不高,可采用硬质合金铰刀。选择量具加工的孔均采用极限量规。其他对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺寸采用通用量具即可。1.5确定切削用量及基本工时1.5.1工序1:粗铣25H7的两侧面机床:X6022型卧式铣床刀具:两块镶齿套式面铣刀(间距为80),材料:, ,齿数,为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度:每齿进给量:根据参考文献3表2.4-73,取铣削速度:参照参考文献3表2.4-81,取机床主轴转速:,按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度: 进给量: 工作
10、台每分进给量: :根据参考文献3表2.4-81,切削工时被切削层长度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入长度:刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间:查参考文献1,表2.5-45工步辅助时间为:1.23min1.5.2工序2:粗铣平下端孔侧面的工艺凸台机床:X5028刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数粗铣a面铣削深度每齿进给量:根据机械加工工艺手册表2.4-73,取铣削速度:参照机械加工工艺手册表2.4-81,取机床主轴转速:,取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量:根据机械加工工艺手册表2.4-81,被切削层长度:由毛坯尺寸可知刀具切入长度:刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间:查参考文献1,表2
11、.5-45工步辅助时间为:1.52min1.5.3工序3:钻25H7的通孔工件材料为HT200铁,硬度200HBS。孔的直径为25mm,公差为H7,表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床。钻头为22mm标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刃。确定钻削用量确定进给量 根据参考文献2,表28-10可查出,查Z535立式钻床说明书,取。 根据参考文献2表28-8,钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力(由机床说明书查出),根据参考文献2,表28-9,允许的进给量。 由于所选进给量远小于及,故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献2,表28-15,由插入法得 ,
12、, 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。根据参考文献2,由表28-3,故查Z535机床说明书,取。实际切削速度为 由参考文献2,表28-5,故 校验机床功率 切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即,相应地,切削工时 被切削层长度:刀具切入长度: 刀具切出长度: 取走刀次数为1机动时间:查参考文献1,表2.5-41工步辅助时间为:1.76min1.5.4工序4:扩25H7的通孔加工机床为Z535立式钻床。扩孔钻为24.7mm标准高速钢扩孔钻;确定扩孔切削用量确定进给量 根据参考文献2,表28-31,有。根据Z535机床说明书,取=0.57mm/r。确定切削
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