CA车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计方案 .docx
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1、精品名师归纳总结例二 CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计:序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了高校的全部基础课、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化的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此 ,它在我们四年的高校生活中占有重要的位置。就我个人而言,我期望能通过这次课程设计,明白并熟识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的学问,理论联系实际,对自己将来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锤炼自己分析问题、解决问题的才能,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习大好基础。由于才能所
2、限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师赐予指导。一、零件的分析一零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。二零件的工艺分析零件的材料为HT200 ,灰铸铁生产工艺简洁,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 20 以及与此孔相通的8 的锥孔、 M6 螺纹孔。2、大头半
3、圆孔 50。3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.07mm ,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm 。由上面分析可知,可以粗加工拨叉下端面,然后以此作为基准接受专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再依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,所以依据上述技术要求接受常规的加工工艺均可保证。二、确定生产类型可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结已知此拨叉零件的生产纲领为5000 件/年,零件的质量是1.0Kg/ 个,查机械制造工艺设计简明手册第2 页表 1.1-2 ,可确定该
4、拨叉生产类型为中批生产,所以初步确定工艺支配为: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,大量接受专用工装。三、确定毛坯1、确定毛坯种类: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,生产类型为中批生产,故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 2.2-5, 选用铸件尺寸公差等级为CT-12 。2、确定铸件加工余量及形状:查机械制造工艺设计简明手册第41 页表 2.2-5,选用加工余量为MA-H 级,并查表 2.2-4 确定各个加工面的铸件机械加工余量,铸件的分型面的选用及加工余量,如下表所简图加工基本尺加工加工说
5、面代余量余量明示:号寸等级D120H102孔降一级双侧加工D250H3.52孔降一级双侧加工T230H5单侧加工T312H5单侧加工T412H5单侧加工3、绘制铸件零件图四、工艺规程设计一选择定位基准:1 粗基准的选择:以零件的小头上端面为主要的定位粗基准,以两个小头孔外圆表面为帮忙粗基准。2 精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹精确便利,依据“基准重合 ”原就和“基准统一 ”原就,以粗加工后的底面为主要的定位精基准,以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 二 制定工艺路线 :依据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工
6、方法所能达到的经济精度,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,仍应当考虑经济成效,以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册第20 页表 1.4-7、1.4-8、1.4-11 ,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:工序 01 粗铣 20、 50 下端面,以 T2 为粗基准,接受 X51 立式铣床加专用夹具。工序 02 粗铣 20 上端面,以 T1 为定位基准,接受X51 立式铣床加专用夹具。 工序 03 粗铣 50 上端面,以 T4 为定位基准,接受X51 立式铣床加专用夹具。工序 04 钻、扩 20 孔,以 32 外
7、圆和 T2 为基准,接受 Z525 立式钻床加专用夹具。 工序 05 粗镗 50 孔,以 D1 为定位基准,接受T616 卧式镗床加专用夹具。工序 06 铣斜肩,以 D1 和 T2 为定位基准,接受X51 立式铣床加专用夹具。工序 07 精铣 20 下端面,以 T2 为基准,接受 X51 立式铣床加专用夹具。 工序 08 精铣 20 上端面,以 T1 为基准,接受 X51 立式铣床加专用夹具。工序 09 粗铰、精铰 20 孔,以 T2 和 32 外圆为基准,接受Z525 立式钻床加专用夹具。工序 10 精铣 50 端面,以 D1 为基准,接受 X51 立式铣床加专用夹具。工序 11 半精镗 5
8、0 孔,以 D1 做定位基准,接受T616 卧式镗床加专用夹具。 工序 12 钻、铰 8 锥孔,以 T1 和零件中线为基准,接受Z525 立式钻床加专用夹具。工序 13 钻 M6 底孔,攻螺纹,以T1 和零件中线为基准,接受Z525 立式钻床并接受专用夹具。工序 14铣断,以 D1 为基准,接受X60 卧式铣床加专用夹具。工序 15工序 16去毛刺。终检。(三)机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:1、圆柱表面工序尺寸:前面依据资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结加工加工表面内容加工精度工序余量等级尺寸表
9、面粗糙度工序余量 最小最大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 50IT12( D2) 20IT7( D1)铸件7.0CT12粗镗4.0IT12半精镗3.0IT10钻18IT11扩1.8IT10粗铰0.14IT8精铰0.06IT7432.806.30.956.83.22.93.2517.89186.31.7161.9103.20.1070.2241.60.0390.09347 0.250050 0. 100180 0.11019.800 .084019.94 0.033020 0. 021可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、平面工序尺寸:可编辑资料 - - - 欢迎
10、下载精品名师归纳总结工序工序号内容加工基本余量尺寸经济工序尺寸精度偏差工序余量最小最大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结铸件5.0CT122 .501.57.750.2501.57.750.25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结01粗铣 204.036.012孔下端面02粗铣 20孔上端面4.032.01203粗铣 504.014.01207孔上端面精铣 201.031.08孔下端面08精铣 201.030.0810孔上端面精铣 501.0 212.0800.18000.03300.0331.86.380.751.28
11、30.751.283可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结孔端面0.0160.0160.9511.016可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、确定切削用量准时间定额:工序 01 粗铣 20、50 下端 面,以 T2 为粗基准。1. 加工条件工件材料: HT200,b =170240MPa ,铸造。工件尺寸: aemax=72mm ,l=176mm 。加工要求:粗铣 20孔下端面,加工余量4mm。机床: X51 立式铣床。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结刀具: YG6 硬质合金端铣刀。铣削宽度ae 90深,度
12、 ap 6齿,数 z=12,故依据机械制造可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工艺设计简明手册(后简称简明手册)表3.1,取刀具直径 d0=125mm 。依据切削用量手册(后简称切削手册)表3.16,选择刀具前角 0 0后角 0 8,副后角0 =10,刃倾角:s= 10,主偏角 Kr=60 ,过渡刃 Kr =30 ,副偏角 Kr =5。2. 切削用量 1)确定切削深度 ap由于余量较小,故选择ap=4mm ,一次走刀即可完成。2)确定每齿进给量f z由于本工序为粗加工,尺寸精度和表面质量可不考虑,从而可接受不对称端铣,以提高进给量提高加工效率。依据切削手册表3.5,使用 YG6 硬
13、质合金端铣刀加工,机床功率为 4.5kw (据简明手册表4.2-35, X51 立式铣床)时:f z=0.090.18mm/z 故选择: fz=0.18mm/z 。3)确定刀具寿命及磨钝标准依据切削手册表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm。由于铣刀直径d0=125mm ,故刀具使用寿命T=180min (据简明手册表3.8)。4)运算切削速度 vc 和每分钟进给量vf可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据切削手册表3.16,当 d0=125mm , Z=12 , ap 7.,5f z 0.18mm/z时,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结vt=98m/mi
14、n,n t=250r/min,v ft =471mm/min 。各修正系数为: kMV = 1.0, kSV= 0.8 。切削速度计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结算公式为:vcvd 0qvcpv kvT mapxvfzyvaeuvz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中 ae72mm , ap4mm, Cv245 , qv0.2 , xv0.15, yv0.35 ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结k vk MvkSv1.00.80.8 , uv0.2
15、, pv0 , m0.32 , T180 min ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结f z0.18mm/z , Z12 ,将以上数据代入公式:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结vc1800 .3224540.151250.080.20.35720.2120.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结142 m / min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结确定机床主轴转速:1000vcnsdw361r /min 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
16、名师归纳总结依据简明手册表4.2-36 ,选择 nc=300r/min,v fc=390mm/min, 因此,实际进给量和每分钟进给量为:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结vc=d0 n=10003.141251000300m/min=118m/min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结f zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5校验机床功率依据切削手册表3.24,近似为 Pcc=3.3kw, 依据机床使用说明书,主轴答应功率Pcm=4.5 0.75kw=3.375kwPcc 。故校验合格。最终确定:ap=4.0mm , nc=300r/
17、min , vf=390mm/s, vc=118m/min , f z=0.1mm/z 。6)运算基本工时tm L/ v f, L=l+ y+ ,l=176mm.查切削手册表3. 26,入切量及超切量为:y+ =40mm ,就: tm L/ V f=176+40/390=0.81min 。工序 02 粗铣 20 上端面,以 T1 为定位基准。切削用量和时间定额及其运算过程同工序01。工序 03 粗铣 50 上端面,以 T4 为定位基准刀具: YG6 硬质合金端铣刀,d040mm, Z10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结机床: X51 立式铣床依据切削手册查得,f z0.13mm
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