拨叉的机械加工工艺规程及工艺装备 .docx

《拨叉的机械加工工艺规程及工艺装备 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《拨叉的机械加工工艺规程及工艺装备 .docx（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品名师归纳总结设计拨叉的机械加工工艺规程及工艺装备1 引言机械制造技术基础是我们联系高校所学的专业学问的一门的综合的学科，也是让我们对所学的课程的一次复习和综合的运用。使我们对各科的作用更加深刻的熟识与懂得，并为以后的实际工作奠定坚实的基础。因此在我们的高校学习中占有重要的位置。在此次设计中我们主要是设计 KCSJ-10 拨叉的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，在此表示感谢！2 设计目的（1） 在加工中的定位、夹紧及工艺路线支配。工艺尺寸的确定，保证零件的加工质量。（2） 提高结构设计的才能，使其设

2、计高效、省力、经济合理。（ 3）课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强同学解决工程实际问题的独立工作才能。3 零件的分析3.1 零件的作用拨叉它位于 CA6140 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进行+0.012可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工作。宽度为180mm的槽尺寸精度要求很高，由于在拨叉拔动使滑移齿轮时假如槽的尺寸精+0.012可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以宽度为18高3.2 零件的工艺分析拨叉共有两组加工表面，他们之间有肯定的位置要求。

3、现分述如下：铣 40 47mm的平面，保证长度尺寸80mm，钻、扩花键底孔，保证尺寸0mm的槽精度要求较22+0.28 mm，拉花可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结键，保证尺寸25+0.23 mm。0.0300.012可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0倒 15角，铣 28 40mm平面，铣宽度为 80mm的槽，铣宽度为180mm的槽。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证他们的表面质量要求。4 毛坯的挑选题目给定的是拨叉零件，该零件年为中批或大批生产

4、，设定产量为4000 件，设其备品率 为 4%，机械加工废品率 为 1%，就该零件的年生产纲领为：N=Qn1+ %（ 1+ %=4200 件/ 年 。查表可知该产品为批量生产。考虑到机床在运行中要常常的变速，以及实现正反转，零件在工作工程中常常承担变载荷，又由于零件结构比较复杂，零件毛坯比较适合铸造成型。因 此，应选用 HT250，以保证足够的强度、硬度，从而保证零件的工作牢靠性。由于零件批量生产，已经达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采纳金属模机器造型砂型铸 造。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应当的。5 机械加工工艺路线的制定拨叉的工艺特点是：外形较复杂，尺寸精度、外

5、形精度、和位置精度及表面粗糙度要求较高。上诉工艺特点打算了拨叉在机械加工时存在肯定的困难，因此在确定拨叉的工艺过程时应留意定位基准的挑选，以削减定位误差。夹紧力方向和夹紧点的挑选要尽量削减夹紧变形。对于主要表面，应粗、精加工分阶段进行，以削减变形对加工精度的影响。5.1 定位基准的挑选基面挑选是工艺规程中的重要工作之一。基面挑选的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否就，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，仍会造成零件的大批报废，使生产无法正常运行。5.1.1 粗基准的挑选零件加工时粗基准是必需选用的。在选用时要考虑如何保证各个加工表面有足够的余量， 如何保证各个表面间的相互位

6、置精度和自身的尺寸精度。因此，挑选粗基准时，应遵循以下几个原就：以不加工表面为粗基准。挑选毛坯余量最小的表面作为粗基准。挑选零件上重要的表面作为粗基准。挑选零件上加工面积大，外形复杂的表面作为粗基准。粗基准在同一尺寸方向上通常只能使用一次，不应重复使用，以免产生不必要的定位误差。依据有关粗基准的挑选原就 挑选零件的不加工平面为粗基准。如零件有如干个不加工平面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结时，就应以与加工表面面积较大的为粗基准，挑选40 的端面为粗基准，利用一组一长一短两可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结个 V 型块夹紧零件的圆柱轮廓部分作为定位面，以排除X 方向

7、的移动， X 方向的转动， Y 方向的移动和转动， Z 方向的转动，以达到完全定位。5.1.2 精基准的挑选精基准的挑选应使工件的定位误差较小，能保证工件的加工精度，同时仍应使加工过程操作便利，夹具结构简洁。挑选时应遵循以下原就：基准重合。一次安装的原就。互为基准的原可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就。自为基准的原就。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的时候，应当进行尺寸换算，这在以后仍要特的运算，此处不再重复。5.2 拟定工艺路线制订工艺路线的动身点，应当是使零件的几何外形、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下

8、，可以考虑采纳万能性机床配以专用工夹具，并尽量是工序集中来提高生产率。除此以外，仍应当考虑经济成效，以便使生产成本尽量下降。5.2.1 工艺路线的拟定工艺路线方案一工序 10铣 40 47mm的平面工序 20铣 28 40mm平面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序 30铣宽度为工序 40铣宽度为8+0.03 mm的槽1800 +0.012 mm的槽可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序 50扩花键底孔工序 60拉花键工序 70锪 15工艺路线方案二工序 10铣 40 47mm的平面工序 20铣 28 40mm平面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工

9、序 30铣宽度为工序 40铣宽度为8+0.03 mm的槽1800 +0.012 mm的槽可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序 50扩花键底孔工序 60拉花键可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序 70锪 15角5.2.2 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先钻、扩花键底孔，保证尺寸22+0.28，然后铣可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结028 40mm平面，以车削的方法来倒15角。方案二是先铣28 40mm平面，然后再钻、扩花键底孔，并其以锪的方式倒15角。总体上来看，两个方案各有优缺点：方案一先钻、扩花键底孔、拉花键槽，然后以

10、花键孔的中心为基准铣2840mm平面，这样就能保证设计基准与工艺基准的重合，尺寸精度和位置精度都易于实现，且定位和装夹也易于实现。但是，方案一中倒角0采纳车削的方法，由于零件结构的不规章性，不易于定位与装夹，如要保证尺寸及位置精度仍要设计专用夹具，这样不利于生产效率的提高和成本的降低。方案二刚好与方案一相反，先铣可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结28 40mm平面，然后铣宽度为8+0.03 mm的槽，再钻、扩花键底孔，这样设计基准与工艺基准就不可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结重合，简洁产生加工误差，如要尺寸精度和位置精度，仍需要基准的转换，这样就给设计与计算带来不

11、便。但是，方案二实行锪的方式倒15角，这样的加工易于实现。因此，综合以上两个方案得出详细合理的工艺过程如下：工序 10铣 40 47mm的平面工序 20钻、扩花键底孔工序 30拉花键工序 40锪 15角工序 50铣 28 40mm平面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序 60铣宽度为8+0.03 mm的槽可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0工序 70铣宽度为工序 80检验1800.012 mm的槽可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.3 加工余量和工序尺寸的拟定“拨叉”零件材料为铸铁HT250，生产类型为中批量生产（300010000 件） 采纳金属

12、型铸造法铸造毛坯件。依据上述原始材料以及加工工艺，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：1.40 47mm端面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结考虑零件加工长度并无要求，40 47 表面粗糙度要求为，参照机械制造工艺设计简明手册查表得知粗铣至精铣的工艺路线可以满意要求，需两次加工可达到精度。因此确定加工余量 Z=3mm可以满意加工要求。其中第一步粗铣要求达到长度80.2mm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 钻扩孔22+0.28 mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结00毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度粗糙度要求。需要由钻孔，扩

13、孔，铰孔的工艺路线可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可以达到要求。内孔尺寸为： 余量安排如下：钻孔： 20mm22+0.28 。参照机械制造工艺设计简明手册查表得知孔的加工可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结扩孔： 22mm2Z=1.8mm00精镗： 22+0.28 mm2Z=0.2mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 花键孔25+0 .03 mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结花键要求外径定心，拉削时的加工余量参照工艺手册，应取2Z=2mm。但查刀具尺寸可知花键拉刀标准尺寸为 22mm、 25mm。此步骤不要求加工余量。4. 铣削

14、 28 40mm的平面铣削余量：铣削的公称余量（单边）为：Z=2.0-0.2=1.8mm由于毛坯及以后每道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。由于本设计规定零件为中批量生产，此加工表面要求达到粗糙度。因此在运算最大、最小加工余量时，应查表予以确定。查工艺手册，确定加工路线为粗铣到精铣的两步加工。查得单边铸造余量为Z=3mm。要求精铣铣削余量为0.2mm，所以第一步粗铣余量为：铣削余量：Z= 3-0.2 = 2.8mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5. 铣削槽8 0 .03 mm可编辑资料

15、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结00单边铸造余量为Z=3mm，槽两侧面精度要求达到，精铣可以达到此精度。查表取两边精铣 加工余量为 0.5mm,槽底面加工余量为1mm,粗铣单边加工余量为Z=3-1=2mm。选用硬质合金三面刃圆盘铣刀。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6. 铣削槽18 0.012 mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于平面没有精度要求，故铸造时平面无加工余量。槽内底面与两侧面要求达到表面粗糙度。参照机械制造工艺设计简明手册，查表取底面精铣加工余量为1mm两, 余量 0.5mm。粗铣分 4 次进刀达到精铣加工余量。5.4 切削用量的确定5.4

16、.1 铣削 4047mm端面。本工序采纳运算法确定切削用量。1. 加工条件侧面留加工可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2工件材料： HT250 铸铁 =200N/mm加工要求：铣 40 47mm平面达到，粗铣，精铣。机床： X63 卧式铣床刀具：高速钢圆柱铣刀2. 运算切削用量（ 1） 粗铣 40 47mm平面，保证尺寸 80.2mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结铣削深度 由于切削量较小，故可挑选ap = 2.8mm , 一次走刀即可完成所需长度。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结每齿进给量查切削用量简明手册表3-5 ，得可编辑资料 - - - 欢

17、迎下载精品名师归纳总结f z = 0.2 0.3mm /z ， 由于是对称铣，选较小量f=0.2mm / z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查后刀面最大磨损及寿命查切削用量简明手册表3.7 ，后刀面最大磨损为0.50.8mm 。查切削用量简明手册表3.8 ，寿命 T=180min。切削速度：参考切削用量简明手册表3-11 ，查得 v=19m/min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结采纳高速钢圆柱铣刀，dw =80mm，齿数 Z=6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结sn= 1000vd w= 1000 193.14 80= 75.6r/ min可编辑资

18、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结现采纳 X63 卧式铣床 , 依据机床使用说明书（见机械制造工艺设计简明手册表4.2-39 ） 取 = 75r/min故实际切削速度为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结v = d w nw1000= 3.14 80 751000= 18.84 m/ min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 =75r/min时，工作台的进给量应为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结f m =f z Znw= 0.2 6 75 = 90mm/ 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

19、精品名师归纳总结查机床使用说明书，选用fm = 95mm/ min 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结校验机床功率：查切削用量简明手册表3-19得， Pcc=1.1kw. 而机床所能供应的功率为PcmPcc。故校验合格。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结切削工时：铣刀行程l +l 1 +l2= 48 +18+4 = 70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 l1 =ae dwae+1 3l 2 = 2 5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所

20、以机加工工时为：mt= l+l1 +l 2f m= 7095= 0.74 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（ 2）精铣 40 47mm平面，保证尺寸 80mm每齿进给量查切削用量简明手册表3-5 ，得f z = 0.2 0.3mm / Z由于是精可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结铣，选较小量 f=0.2mm / z查后刀面最大磨损及寿命查切削用量简明手册表3.7 ，后刀面最大磨损为0.30.5mm。查切削用量简明手册表3.8 ，寿命 T=180min。切削速度：由于是精加工，铣削速度放大30%。故v = 24.

21、7m / min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结采纳高速钢圆柱铣刀，dw =80mm，齿数 Z=6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sn= 1000vd w= 1000 24.73.14 80= 98r / min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结现采纳 X63 卧式铣床 , 依据机床使用说明书（见机械制造工艺设计简明手册表4.2-39）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取 nw = 95r/ 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

22、纳总结故实际切削速度为：v = d wnw1000= 3.14 80 951000= 23.86m / min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 nw =95r/min时，工作台的进给量f m 应为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结f m =f zZnw= 0.2 6 95 =114mm/ 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查机床使用说明书，选用fm =118mm/ 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切削工时：铣刀行程l +

23、l 1 +l 2= 48 +18 +4 = 70可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中 l1 =ae dw- ae +1 3l 2 = 2 5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所以机加工工时为：mt= l+l1 +l 2f m= 70118= 0.59 min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.4.2 钻、扩 22mm花键孔1. 钻孔 20mm挑选机床：立式钻床Z525挑选钻头：高速钢麻花钻钻头取 d0 = 20mm按加工要求确定进给量，依据切削用量简明手册，当材料为HT250 硬度 200HBS，d0

24、 = 20mm时，f 取 0.700.86mm / r 。由于本零件在加工 20 孔时属于低刚度零件，故可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结进给量应乘以系数0.75所以 f应为0.525 0.645mm/ r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结按钻头强度挑选f = 1.75mm / r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结按机床进给机构强度挑选f = 0.53mm / r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据表 2-35 ，立式钻床 Z525，进给量范畴0.10.81mm/r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故取 f= 0.62 m

25、m / r经校验 Ff= 6090NFmax ，校验胜利。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结钻头磨钝标准及寿命：查切削用量简明手册表2.12 ，后刀面最大磨损限度为0.50.8mm,寿命 T=60min。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结切削速度：依据切削用量简明手册，查得切削速度v =18m / min。所以，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sn= 1000vdw= 1000 183.14 20= 286.6 r/ 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

26、精品名师归纳总结依据机床说明书，取nw =272r / min 。故实际切削速度为：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v = d w nw1000= 3.14 20 2721000=17m / min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结校验扭矩功率：查切削用量简明手册表2-20M c = 60 N / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查表 2-35 ， Z525 钻床 M m=144.2N / m。所以M c M m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查表 2-23运算工时：P =1.7 2

27、.0kw Pcc。故校验合格。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结切削工时：铣刀行程l +l1 +l 2=48 +18 +4 =70可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中 l 1 =ae dwae +1 3l 2 = 2 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以机加工工时为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mt= l+l1 +l2f m= 7095= 0.74 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（ 2）精铣 28 40 平面，保证尺寸 27mm每齿进给量查切削用量简明手册

28、表3-5 ，得f z = 0.2 0.3mm / z由于是精铣，选可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结较小量 f=0.2mm / z查后刀面最大磨损及寿命查切削用量简明手册表3.7 ，后刀面最大磨损为0.30.5mm 。查切削用量简明手册表3.8 ，寿命 T=180min。切削速度：由于是精加工，铣削速度放大30%。故 v = 24.7m / min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结采纳高速钢圆柱铣刀，dw =80mm，齿数 Z=6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sn= 1000vd w= 1000 24

29、.73.14 80= 98r/ min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结现采纳 X63 卧式铣床 , 依据机床使用说明书（见机械制造工艺设计简明手册表4.2-39 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取 nw = 95r/ min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故实际切削速度为：v = dw nw1000= 3.14 80 951000= 23.86m / min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 nw =95r/min时，工作台的进给量fm 应为：fm = f zZnw =0.2 6 95 =114mm/ min查机床使用说明书，选

30、用f m =118mm/ min 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结切削工时：铣刀行程l +l1 +l2= 48+18+4 = 70可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中 l 1 =ae dw- ae +1 3l2 = 2 5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所以机加工工时为：ltm =+l1 +l 2fm= 70118= 0.59 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5.4.6 铣宽为8 0 .03 mm的槽可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0工件材料： HT250 铸铁 =200N/mm加工要求：铣28 40mm平面达到，粗铣，精铣。机床： X63 卧式铣床刀具：涂层硬质合金错齿三面刃铣刀（ 1）粗铣每齿进给量查切削用量简明手册表3-5 ，得可编辑资料