CA6140车床拨叉 机械加工工艺.docx

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1、设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺规则及工艺装备序言机械制造工名学课程设计使我们学完/大学的全部基础深、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&习,也是次理论联系实际的W练.因此.它在我In四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而有,我希望能通过这次课程设计对自己未来招从事的工作进行一次适应性训练，从中依炼自己分析问应、解决问应的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的葩础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恩请各位老师给予指导。一、零件的分析(一)零件的作用胞目所给的弯件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变

2、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，获得所需的速僮和扭矩的作用.字件的。25孔与操纵机构树连.(1.55半孔则是用于与所控制相轮所在的棺接触，通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件转为一体,加工时分开.零件的工艺分析零件的材料为HT2OO,灰铸铁生产工艺简电，铸造性能优良，但理性较差、脆性而，不适合磨削，为此以卜是拨又需要加工的表面以及加工衣面之间的位置要求：1 .小头孔出25一，2 .大头半圈孔及其端面：3 .168ff1.s4 .40外强斜面：5 .大头半圆孔两端面与小头孔中心战的垂直度误差为0.1mm；6 .端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08mm.由上面分析

3、可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为用基准采用专用夹具进行加工，弁口保证位置精度要求，再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置制度，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（一定毛坯的制造形式己知此拨乂零件的生产类型为中批旗生产，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：加工设得以通用设誉为主，大顼采用专用工装.零件材料为HT200.考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件站构又比较简电，生产类型为大批生产，故选择钵件毛坯，二）基面的选界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埋,可以使加工质疑得

4、到保证，生产效率得以提而。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,即当专件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准：着零件有若干不加工灰面时，则应以与加工表面要求相对位汉怙度高的不加工表面作相联准，时本零件而言，则应以零件的底面为主要的定位租基准.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”区则.对本宅件而古，大头半圆孔两端面与小头孔中心跳的垂直度误差为0.1nm,槽端面与小头孔中心城的垂直度误差为0.0Smm,则应以25小头孔为精基准，(三)制定工艺路t1.制订工

5、艺路规的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度簪技术要求能达到合理的保证。在生产纲领已确定为大批减生产的情况卜.可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具.并足地使工序集中来提高生产率.除此之外,还应当考虑经济效果,以使使生产成本尽贵下降.I.工艺路税方案一工序I车455回与两然面工序H铳断，使之为两个零件工序川恍16X8梢工序IV快440外I场斜面工序V加工中25小头孔2 .工艺路线方窠二工序I快断,使之为两个零件JJiHI加工小25小头孔IHtII1.法16X8槽工序IV车tss半Ia与两端面工序V扰go外圈斜面3 .工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一是先加工力55圆

6、与两端面，以便于后续加工，井利用了两件合铸的优势，提高了工作效率，然后在快床上把所有新的工序全部弄完,省去了在各机床间切换的麻烦,蜃后加工孔：方案二是先切开工件,分别加工,然后加工小头孔,再洗、再车、再洗显然，工序上不如方案一效率商但由于圆匕槽都与小头孔有乖C1.度要求，可以先加工小头孔,后加工槽；圆应该利用两件合铸的优势，所以还是先加工455大圆.故可以将工序定为：工序Iff1.精车小55圆与两端面工序H法陆，使之为两个零件IJriI1.加工d25小头孔工序IV诜16X8槽工序V快44O外圆斜面这样，看起来工序简洁旦保证了乖I1.度的要求，还能充分利用两件合苗的优势.以上工艺过程详见附表1“

7、机械加工工艺过程综合卡片”.(四)机械加工余、工序尺寸及毛皮尺寸的确定“CA614O车床拨叉”，零件材料为HT2OO,一度19O2IOHB,毛坯重坦约为1.5kg.生产类型为大批t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 .外圆表面沿轴战长度方向的加工余以及公差（小25,55端面）.S机械制造工艺设计筒明手册为（以卜称工艺手册）表2.22.5,25,55端而长度余瞅均为2.5（均为双边加工）一削加工余量为:IIItJtImm精铳Onim2 .内孔（655已铸成孔）JS工艺手册32.2-2.5.取55已t成孔氏度余m为3,即铸成孔U径

8、为49nmo工序尺寸加工余境：怙孔2mm犷孔0.125mm钦孔0.035mm的较Omm3 .其他尺寸直接铸造得到由于本谀计现定的零件为大批1生产.应该采用四整加_E.因此在计算最大、G小加工余用时应按调整法加工方式予以输认.，五）确立切IN用火及基本工时工序一机，精车655囤与两弗面1 .加工条件工件材料：HT200.b=0.16GPaHB=190-241.铸造。加工要求：Sb精快z.3）资后刀面最大磨损及寿命直切削乎册表3.7,后刀面最大磨损为1.O-1.5mm,杳切削手册表3.8,寿命T=180min4)计算切削速度按切削手册3Vt=-冬风-K1XJjW算得Vc=98mms,n=439rm

9、in.Vt=49011m据卧式车床CA6140铳床参数.选择n,.=475r,min.V=475mms.则实际切削速度Vc=3.4*80*47540(XhdI9.3mmin.实际进给量为I,v=Vsncz=475(300*10)=0.16nnvz。5)校龄机床功率S切网手册RX=1.IkW.而机床所能提供功率为PCmPcc.故校验合格。最终确定ap=1.5mm.nt=475rmin.Vf1.-=475mm.Vc=1.19.3mmin.f,=O.I6mn,6)计算基本工时t,1=1./Vf=32+80y475=0.()9min.工序：佻断，使之为两个零件1.加工条件工件材札HT200.Ch=0.

10、16GPaHB=I9(X241.铸造.加工要求：快断,(史之为两个字件机床：X60铳床.刀具：而速剂铺齿三面刃诜刀工序三加工425小头孔1.加工条件工件材料：HT200.6=0.16GPaHB=I90-241.铸造。加工要求：加工625小头孔机床：立式钻床Z535选择钻头：选择高速铜麻花钻头25mm,钻孔至4,23mm,扩孔至24.8mm.皎孔至424.94mm.精饺孔至1.25mm2,选择切削用政(1)决定迸给量杳切削手册3f=0.700.86imIr%=3%=).53所以,f=Q.10nn/r按钻头强度选择/=1.75wnr按机床强度选择f=O.53mmr最终决定选择机床已有的进给量f=O

11、AHmmir经校器Ff=W）A；：1,校能成功.（2）牯头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册为O5O8mm,寿命T=6Omin.（3）切削速度杳切削手册3V.=ISnnn/r修正系数Krv=1.OK.=1.O=1.0Kn=1.0K11=1.0KW=IO故匕=18,阳KXDV，.Ii1=31.8.3rinn叽S4切削手册机床实际转速为4=272rmin故实际的切削速度vr=个;.=5Amm1.r（4）校验扭矩功率K.=60Mfv=44.2Nm所以M,MmP=1.7-2.0kwP1.故满足条件，校验成立.3.计算工时1.30+10272x1.45=O.IOnin由于所有工步所用工时很短,

12、所以使得切削用氧一致,以减少辅助时扩校和精校的切削用fft如下:扩钻：=272rminf=OMtiimZrvf=5.4mmind=19.8钦孔：=272r/minf=0.4Smmrv(=5.4mminJ0=19.94WJ精较：n=272rminf=0.4Smnrvc=15.4w/mindn=2()7-7工序四钱16X8槽1.加工条件工件材料1HT200,b=0.16GPaHB=I9（X241.铸造.加工要求：Ct168W机床：X6O铳床选择钻头：高速钢铺的三面力诜刀（1）决定进给量查4切削手册/=1.0-1.2w11r按钻头强度选择/=2mm!r按机床强度选择f=0.5wmr呆终决定选择Z55

13、0机床己有的进给量f=0.40“经校脸Ff=122602452（）=、校验成功。（2）钻头磨饨标准及寿命后刀面大磨损限度（杳4切削F册Q为0.81.2mm,寿命T=140min扩孔后刀而最大磨损限度（查切削手册B）为0.91.4mm寿命T=60min校和精校孔后刀面最大最横限度（ft4切削手册箝为0.6-0.9mm.寿命r=120min（3）切削速度食用切削手册g7=20三r修正分数KrV=1.oKMV=1.0K“=1。Kw=1.OK11=1.0K/=IO故=20wr。I(XX)V,.H1=132.ornm加杳土切削手册3机床实际转逑为=1.25r11故实际的切削速度v1.=盥j=18.8m，

14、/r3.计算工时1.17+18CCC=0.52nunmnfI25O.53所有工步工时相同。工序五伏go外网斜面I.加工条件工件材料：HT200,h=0.16GPaHB=190241.铸造，加工要求：铳16X8槽机床：XfiO饯床选择拈头：高速钢搐齿-：面刃诜刀三、夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质I匕降低劳动强度，需要设计专用夹具.经过与指导老帅协商,决定设计加工孔025小心工序的夹具。本夹具将用于立式钻床Z535,刀具为麻花钻头25mm,对工件425滑3孔进行钻加工.(一)何SS的提出在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自H1.公差,定位要求较低.因此.本步的重点应在夹

15、紧的方便与快速性上.(二)央具设计1 .定位基准的选择出于定位简总和快速的考虑，工件以40外圆、平面和测面为定位基准，在V形块、支承板和挡销上实现完全定位。柔用手动蝶旋快速央紫机构夹猿工件.2 .切削力和卡紧力计算本步加工可按钻削估算R紧力.实际效果可以保证可弹的夹索.轴向力F,=Ctdf-vkt=4200.(X)61X1.0,1*1.0=2.52N扭矩M1=CMd黑fyt,ku=0.206X0.006101.()f1.i,1.0=7.41610ftN由于扭矩很小，计算时可忽略.央紫力为F=%w=5.04N取系数SI=1.5S2=S3=S4=1.1则实际夹紧力为F=SI*S2*S3*S4*F=

16、IO.O6N使用快速螺族定位机构快速人工央紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可钻的夹紧力。3 .定位误差分析本工序采用一定位tfi.一挡梢定位,工件始终战近定位的的一面.而挡销的儡角会使JC件自球带来一定的平行于央具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差,但是，由于加工是自由公差，故应当能湎足定位要求。4 .夹具设计及操作的简要说明夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧.为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构.夹具上设置有钻食，用于确定的钻头位置。5 25a孔加工钻床夹具的装配图（见附图四、参考文献1 .赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书一2版,北京:机械工业出版社,2000.10.2 .李旦,邵东向,王杰，机床专用夹具图册，哈尔滨工业大学出版社，2000.103 .盅少农.机械加工工2手册.北京:机械工业出版社.1991.9.4 .徐圣群,简明加工工艺手册,上海:科学技术出版社，1991.2