CA车床拨叉加工设计说明书2 .docx

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1、精品名师归纳总结（一）、零件的作用一、零件分析可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CA6140 车床的拨叉位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动依据工作者的要求工作，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 50 半孔就是用于与所把握齿轮所在的轴接触。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，其间有确定位置要求。分述如下：1. 以 20 为中心的加工表面这一组加工表面包括： 20 的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一个M6的螺纹孔

2、。这三个都没有高的位置度要求。2. 以 50 为中心的加工表面这一组加工表面包括： 50 的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有确定的位置度要求, 即 50 的孔上下两个端面与 20 的孔有垂直度要求。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另外一组。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，零件结构又比较简洁，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。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否就，加工工艺过程中回问题百出， 更有甚者，仍会造成零件的大批报废

3、，是生产无法正常进行。（1） 粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有如干个不加工表面的工件，就应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。依据这个基准选择原就，现选取20 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V 形块支承这两个 32 作主要定位面，限制 5个自由度，再以一个销钉限制最终1 个自由度，达到完全定位 , 然后进行铣削。（2） 精基准的选择。主要应当考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算，这在以后仍要特的运算。（三）制定工艺路线制定工艺路线得动身点 , 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

4、到合理的保证 , 在生产纲领已确定的情形下 , 可以考虑接受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，仍应当考虑可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结经济成效，以便使生产成本尽量下降。1、工艺路线方案一:工序1铸造毛坯工序2钻扩两孔20工序3半精铣底面工序4粗镗半精镗孔50工序5粗铣半精铣32端面工序6粗铣半精铣50端面工序7粗铣32圆柱侧面工序8钻锥孔8及M6底孔工序9攻螺纹M6 工序10半精绞精绞两孔20 工序11切断工序12 去 毛 刺 清 洗工 序 13 终 检2、工艺路线方案二:工序1铸造毛坯工序2半精铣底面工序3钻扩两孔20工序4粗镗半精镗孔5

5、0工序5粗铣半精铣50端面工序6粗铣半精铣32端面工序7粗铣32圆柱侧面工序8钻锥孔8及M6底孔工序9攻螺纹M6工序10半精绞精绞两孔20工序11切断工工序序1213去毛刺清终洗检3、工艺方案比较分析 :上述两方案 : 方案一 是先加工内孔 20,再以 20 孔为基准加工底面， 然后加工 50 内孔, 而方案二 先加工底面 , 以底面为基准加工各面及 20 内孔. 由方案一可见 20 孔为基准加工底面精度易于保证 , 再以底面为基准加工 50 孔各面基垂直度要求 , 可保证便于定位加工，符合中批生产要求, 方案二较为合理。因此，最终的加工路线确定如下：工序 1半精铣底面 / 以 32 端面为基

6、准，选用 X52K立式和专用夹具工序 2钻扩两孔 30/ 以 50 内孔为基准选用 Z3025 摇臂钻床和专用夹具工序 3粗镗，半精镗孔 50/ 以两个圆粒 32 外围及底面为粗基准选用 T611 卧式铣镗床和专用夹具。工序 4粗铣 半精铣 50 孔端面工序 5粗铣，半精铣 32 端面/ 以底面及 32 外围为基准工序 6粗铣 32 圆柱侧面 / 以底面为基准， X62 卧式铣床和专用夹具工序 7钻锥孔 8及 M6底孔/ 以 20 端面为基准选用 Z3025摇臂钻床可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结及专用夹具工序 8攻螺纹 m6工序 9半精绞, 精绞两孔 20/ 以 50 内孔为

7、基准 Z3025 摇臂钻床工序 10切断/ 以 20 端面及底面为基准选用 x62 卧式铣床床和专用夹具工序 11去毛刺清洗工序 12终检,（ 四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定拨叉零件材料为 HT200 HB170. 240，毛坯重量约 1.0Kg 生产中批接受金属型铸造毛坯。依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 、由于工件较小，为便利加工节省材料将两件铸在一起，同时加工。(2) 、铸件的圆角半径 按表 2.2.1 选就金属型铸造R=3-5mm，拔模斜度外表面 =0O30。毛坯热处理方式为自然失效处理以排除铸造应力。(3) 、两内

8、孔 20 +0.021 0, 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) 、两内孔精度要求 IT7 参照机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）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+0.02105、内孔 50+0.05+0.25毛坯为铸孔 , 内孔精度要求 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 :一次粗镗 45二次粗镗 482Z=3三次半精镗 49.72Z=1.7四次精镗 50+0.50+0.252Z=0.3

9、6、内孔 50 端面加工余量 运算长度为 12-0.06-0.18： 依据工艺手册表 2.2-3 2.2-4得孔外端面单边加工余量为 1.5, 基准为 2.0公差 CT=1.1 表2.2-1 铣削余量 2.3-2.1精铣削的公称余量 单边 为 Z=10铣削公差：现规定本工序（粗削）的加工精度为IT11 级, 因此可知本工序的加工尺寸偏差 -0.22mm入体方向 , 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差, 因此规定的加工余量其实只是名义上的加工余量, 实际上, 加工余量有最大及最小之分 , 由于本设计规定的零件为中批生产应当接受调整法加工, 因此在运算最大最小加工余量时应按调整法加工方式予以

10、确定.50 基准端面毛坯尺寸加工余量Zmax=2.0+1.1=3.1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Zmin=2.0-1.1=0.950 半精铣的加工余量 单边Z=0.8粗铣加工余量 单边Z=1.2毛坯名义尺寸 :12+2 2=16毛坯最大尺寸 :16+1.1 2=18.2毛坯最小尺寸 :16-0=16粗镗后最大尺寸 :12+0.8=12.8粗镗后最小尺寸 :12.8-0.22=12.58半精镗后与零件图尺寸相同即 12-0.06-0.187、两 32 圆柱端面加工余量及公差圆柱 32 圆柱端面为自由尺寸公差 , 表面粗糙度值要求为 Ra3.2, 要求粗铣、半精铣比对单边余量

11、Z=1.5mm，公差 CT=1.3。32 半精铣的加工余量 单边Z=0.8粗铣加工余量 单边Z=1.2毛坯名义尺寸 :30+2 2=34毛坯最大尺寸 :34+1.1 2=36.4毛坯最小尺寸 :34-0=34粗镗后最大尺寸 :30+0.8=30.8粗镗后最小尺寸 :30.8-0.22=30.58半精镗后与零件图尺寸相同即 30-0.06-0.18（ 五）加工基本工时工序 1粗铣、半精铣底面1. 选择工具据切削手册(1) 依据表 1.2 选择 YG6硬质合金刀具依据表 3.1铣前深度 ap4 铣削宽度 ae90 端铣刀直径 D0=100mm由于接受标准硬质合金端铣刀 , 故齿数 Z=102铣刀几

12、何形状查表 3.2由于 HBS=200150,r0=0 0=8Kr=45Kre=30Kr=5 s= - 20 0=8 bq=1.22. 选择切削用量(1) 准备铣削深度 ap 由于加工余量不大 , 铸体为金属型 , 铸造表面粗糙度为 12.56.3所以可以在一次走刀内切完 ap=h=2mm(2) 准备每齿进给量 fz当使用 YG6铣床功率为 7.5KW查表 3.5 时 fz=0.140.24mm/z取 fz=0.18(3) 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命依据表 3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0, 精加工时 0.5, 由于铣刀直径 d0=100mm故刀具寿命 T=180min 查表 3.

13、84依据 表 3.16 当 d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 i=98m/min nt=32r/min ft=490mm/min各修正系数为 : km=kmn=kmf=0.89Ks=ksn=ksf=0.8故:c=t k=98 0.89 0.8=70m/min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结n=nt kn=322 0.89 0.8=230r/minf=ft kt=4900.89 0.8=350.3mm/min依据 X52K型立铣说明书 设计手册表 4.2-35 选择n =300r/minfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为C=d0n /10

14、00 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/minFzc=fc / ncZ =375 / 30010=0.125mm/z(5) 依据机床功率 :依据表 3.24当 HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 f=375mm/min近似 Pcc=3.8KW依据 X52K型立铣说明机床主轴答应功率为 Pcm=7.50.75=5.63KW, 故Pcc200 d0=18mm f=0.430.53mm/r由于 L/d=30/18=1.67故应乘以孔深修正系数kcf=1 f= 0.430.53 mm/r(2) 按钻头强度准备进给量依据表 2-8当 HBS=200 d=

15、18mm钻头强度答应的进给量f=1.6mm/r(3) 按机床进给机构强度准备进给量依据表 2.9当 HBS210 d0=20.5机床进给机构答应的轴向力为6960N Z3025 钻床答应的轴向力为 7848N 见设计手册表 4.2-11 进给量为0.6mm/r从以上三个进给量比较可看出 , 受限制的进给量是工艺要求 , 其值为f=0.430.53mm/r依据 Z3025 钻床, 选择 f=0.5 mm/r准备钻头磨纯标准及寿命由表 2.12当 d0=18 时, 钻头后刀面最大磨损量取为 0.6mm,寿命 T=60min切削进度由表 2.15 HBS 170240, f=0.5mm/r d20

16、c=16m/min n =1000/ d0=100016/3.14 20=254.7r/min检验机床扭矩及功率依据表 2.20当 f=0.5mm/r d019时 mt=64.45 N*M可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据 Z3025 钻床说明书 当 nc=250r/min时 Mm=80 N*M依据表 2.23当 HBS200 d0=20 f=0.53mm/r c=16m/min时 Pc=1.1KW查设计手册表 4.2-11 PE=2.2KW由于 MCMm PC150,r0=0 0=8Kr=45Kre=30Kr=5 s= - 20 0=8 bq=1.22 选择切削用量(1)

17、准备铣削深度 ap 由于加工余量不大 , 铸体为金属型 , 铸造表面粗糙度为 12.56.3所以可以在一次走刀内切完 ap=h=2mm(2) 准备每齿进给量 fz当使用 YG6铣床功率为 7.5KW查表 3.5 时 fz=0.140.24mm/z取 fz=0.18(3) 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命依据表 3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0, 精加工时 0.5由于铣刀直径 d0=100mm故刀具寿命 T=180min 查表 3.84依据 表 3.16 当 d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 i=98m/min nt=32r/min ft=490mm/min各修正系数为

18、 : km=kmn=kmf=0.89Ks=ksn=ksf=0.8故:c=t k=98 0.89 0.8=70m/min n=nt kn=3220.89 0.8=230r/minf=ft kt=4900.89 0.8=350.3mm/min依据 X52K型立铣说明书 设计手册表 4.2-35 选择n =300r/minfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为C=d0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/minFzc=fc / ncZ =375 / 30010=0.125mm/z5依据机床功率 :依据表 3.24当 HBS= 170240 ae9mm

19、 ap2 d=100 Z=10 f=375mm/min近似 Pcc=3.8KW依据 X52K型立铣说明机床主轴答应功率为 Pcm=7.50.75=5.63KW故 Pcc150,r0=0 0=8Kr=45Kre=30Kr=5 s= - 20 0=8 bq=1.22选择切削用量(1) 准备铣削深度 ap 由于加工余量不大 , 铸体为金属型 , 铸造表面粗糙度为 12.56.3所以可以在一次走刀内切完 ap=h=2mm(2) 准备每齿进给量 fz当使用 YG6铣床功率为 7.5KW查表 3.5 时 fz=0.140.24mm/z取 fz=0.18(3) 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命依据表 3.7铣刀刀

20、齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0, 精加工时 0.5由于铣刀直径 d0=100mm故刀具寿命 T=180min 查表 3.84依据 表 3.16 当 d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 i=98m/min nt=32r/min ft=490mm/min各修正系数为 : km=kmn=kmf=0.89Ks=ksn=ksf=0.8故:c=t k=98 0.89 0.8=70m/min n=nt kn=322 0.89 0.8=230r/minf=ft kt=4900.89 0.8=350.3mm/min依据 X52K型立铣说明书 设计手册表 4.2-35 选择n =300r/mi

21、nfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为C=d0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/minFzc=fc / ncZ =375 / 30010=0.125mm/z5依据机床功率 :依据表 3.24当 HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 f=375mm/min近似 Pcc=3.8KW依据 X52K型立铣说明机床主轴答应功率为 Pcm=7.50.75=5.63KW故 Pcc150,r0=0 0=8Kr=45Kre=30Kr=5 s=- 20 0=8 bq=1.22选择切削用量(1) 准备铣削深度 ap 由于加工余量不大

22、 , 可以在一次走刀内切完 ap=h=6mm(2) 准备每齿进给量 fz当使用 YG6铣床功率为 7.5KW查表 3.5 时 fz=0.140.24mm/z取 fz=0.18(3) 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命依据表 3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0, 精加工时 0.5由于铣刀直径 d0=100mm故刀具寿命 T=180min 查表 3.84依据 表 3.16 当 d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 i=98m/min nt=32r/min ft=490mm/min各修正系数为 : km=kmn=kmf=0.89Ks=ksn=ksf=0.8故:c=t k=98 0.

23、89 0.8=70m/min n=nt kn=322 0.89 0.8=230r/minf=ft kt=4900.89 0.8=350.3mm/min依据 X62 型卧式铣说明书 设计手册表 4.2-35 选择n =300r/minfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为C=d0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/minFzc=fc / ncZ =375 / 30010=0.125mm/z5依据机床功率 :依据表 3.24当 HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 f=375mm/min近似 Pcc=3.8KW依据 X

24、62 型卧式铣说明机床主轴答应功率为Pcm=7.50.75=5.63KW故 PccPcm因此所选择的切削用量可以接受即ap=2 f=375mm/min n=300r/min c=94.2m/min fz=0.125mm/z3.运算基本工时tm = L / f式中 L=20mm 依据表 3.26, 对称安装铣刀 , 入切量及超切量 Y+=35 就故 tm= L / nf=20+3+4/375=0.07 min工序 7钻锥孔 8及 M6底孔一. 钻锥孔 81.锥柄麻花钻 GB1436-85 d=7.8 mm钻头几何形状为 表 2.1 及表 2.2 双锥修磨横刃 =302=118be=3.5mm0=

25、12 =552. 选择切削用量(1) 按加工要求准备进给量依据表 2.7当加工要求为 H12HB精度铸铁硬度 HBS200 d0=7.8mm 时 f=0.360.44 mm/r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于 L/d=32/7.8=4所以应乘以修正孔系数 kcf=0.95就f =0.360.44 0.95=0.34 0.42 mm/r由钻床 Z3025 手册取f=0.4mm/r(2) 准备钻头磨纯标准及寿命由表 2.12 ,当 d0=8 时, 钻头后刀面最大磨损量取为 0.6mm 寿命 T=35min(3) 准备切削速度由表 2.15硬度 HBS200219 f=0.9mm

26、/r d020mm c=22 m/min n =1000/ d0=100022/3.14 20=350 r/min由钻床说明手册选取 n=400 r/min3. 运算工时tm =L / nf= L+Y+/ nf=32+10/4000.4=0.26min 二. 钻 M6底孔1.锥柄麻花钻 GB1436-85 d=5.2mm钻头几何形状为 表 2.1 及表 2.2 双锥修磨横刃 =302=118be=3.5mm0=12 =552. 选择切削用量(1) 按加工要求准备进给量依据表 2.7当加工要求为 H12HB精度铸铁硬度 HBS200 d0=7.8mm 时 f=0.360.44 mm/r由于 L/

27、d=32/7.8=4所以应乘以修正孔系数 kcf=0.95就f =0.360.440.95=0.34 0.42 mm/r由钻床 Z3025 手册取f=0.4mm/r(2) 准备钻头磨纯标准及寿命由表 2.12 ,当 d0=8 时, 钻头后刀面最大磨损量取为 0.6mm 寿命 T=35min(3) 准备切削速度由表 2.15硬度 HBS200219 f=0.9mm/r d020mm c=22 m/min n =1000/ d0=100022/3.14 20=350 r/min由钻床说明手册选取 n=400 r/min3. 运算工时tm =L / nf= L+Y+/ nf=6+10/4000.4=

28、0.1 min工序 8攻螺纹 M6切削速度 =0.1m/s=6 m/min就 ns =238 r/min按机床选取 nw=19.5r/min就 =4.9 m/min基本工时 :L=6mm L1=3mm L2=3mm攻 M6孔tm1=L+L2+L1/nf=6+3+3/195=0.06 min工序 9 办精绞 精绞两孔 201. 选择绞刀查设计手册表 3.1-19选用硬质合金锥柄机用绞刀 GB4252-64 d=20mm2. 选择进给量 f(1) 绞刀磨纯标准及寿命由表 2.12, 当 d0=20 mm 时 , 绞刀后刀面最大磨损取为 0.5 mm 寿命 T=45min可编辑资料 - - - 欢迎

29、下载精品名师归纳总结(2) 切削速度进给量 f查切削手册表 2.25铸铁硬度 HBS200d0=1025 mmap=0.060.15 mm 半精绞 ap=0.07mm精绞为 ap=0.03mm均在此范畴 f=0.20.4 mm/r c=1015m/min 无切削液 依据钻床进给量查设计手册表4.2-13取 f=0.3mm/r n=1000/d0=100015/3.14 20=239 r/min查表 4.2-12取 nc=250 r/min3. 运算工时tm =L / nf= L+Y+/ nf=32+10/250 0.32=1.12 min工序 10 切断1. 选择刀具查设计手册表 3.1-4.

30、1选择中齿锯片铣刀 GB6120-85 d=400 mmL=4 mm z=202. 刀具寿命查表 3.8高速钢切断铣刀 d40T=45 min3. 切削用量ap=12 mm一切走刀切断 fz=0.1 mm/z查表 3.27c=Cd0q / TmapxfzxZpC=10.5 d0=40 q=0.2 Tm=450.15 apx=120.2 fzx=0.10.4 Zp=200.1c=10.5 400.2 / 450.15120.2 0.10.4 200.1=54.9 m/min n=1000 / d0=100054.9/3.1440=437 r/min依据 x60 卧式铣床说明书设计手册表机床主轴转速为 nc=400 r/min运算基本工时tm =L / nf=L+Y+/f=72+35/54.9=1.94 min最终，将以上各工序切削用量、工时定额的运算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片。可编辑资料 - - - 欢迎下载