ca6140车床拨叉零件的机械加工工艺及工艺设备ntb.docx

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1、制造工艺艺学课程程设计机械制造造工艺学学课程设计计说明书书设计题目目 设计“CA661400车床拨拨叉”零件的的机械加加工工艺艺及工艺艺设备设计者指导教师师机械制造造工艺学学课程设设计任务务书题目: 设计”CA661400车床拨拨叉”零件的的机械加加工工艺艺规则及及工艺装装备内容：11.零件件图 11张2.毛坯坯图 11张3. 机机械加工工工艺过过程综合合卡片 11张4. 夹夹具装配配图 1张5. 夹夹具零件件图 1张序言机械制造造工艺学学课程设设计使我我们学完完了大学学的全部部基础课课、技术基基础课以以及大部部分专业业课之后后进行的的.这是是我们在在进行毕毕业设计计之前对对所学各各课程的的一

2、次深深入的综综合性的的总复习习,也是是一次理理论联系系实际的的训练,因此,它在我我们四年年的大学学生活中中占有重重要的地地位。就我个人人而言，我我希望能能通过这这次课程程设计对对自己未未来将从从事的工工作进行行一次适适应性训训练，从从中锻炼炼自己分分析问题题、解决问问题的能能力，为为今后参参加祖国国的“四化”建设打打下一个个良好的的基础。由于能力力所限，设设计尚有有许多不不足之处处，恳请请各位老老师给予予指导。一、零件件的分析析（一） 零件的作作用题目所给给的零件件是CAA61440车床床的拨叉叉。它位位于车床床变速机机构中，主主要起换换档，使使主轴回回转运动动按照工工作者的的要求工工作，获获

3、得所需需的速度度和扭矩矩的作用用。零件件上方的的22孔与与操纵机机构相连连，二下下方的55半半孔则是是用于与与所控制制齿轮所所在的轴轴接触。通通过上方方的力拨拨动下方方的齿轮轮变速。两两件零件件铸为一一体，加加工时分分开。（二） 零件的工工艺分析析零件的材材料为HHT2000，灰灰铸铁生生产工艺艺简单，铸铸造性能能优良，但但塑性较较差、脆脆性高，不不适合磨磨削，为为此以下下是拨叉叉需要加加工的表表面以及及加工表表面之间间的位置置要求：1. 小头孔以以及与此此孔相通通的的锥锥孔、螺螺纹孔2. 大头半圆圆孔3. 拨叉底面面、小头头孔端面面、大头头半圆孔孔端面，大大头半圆圆孔两端端面与小小头孔中中心

4、线的的垂直度度误差为为0.007mmm，小头头孔上端端面与其其中心线线的垂直直度误差差为0.05mmm。由上面分分析可知知，可以以粗加工工拨叉底底面，然然后以此此作为粗粗基准采采用专用用夹具进进行加工工，并且且保证位位置精度度要求。再再根据各各加工方方法的经经济精度度及机床床所能达达到的位位置精度度，并且且此拨叉叉零件没没有复杂杂的加工工曲面，所所以根据据上述技技术要求求采用常常规的加加工工艺艺均可保保证。二确定生生产类型型 已知知此拨叉叉零件的的生产纲纲领为1100000件/年，零零件的质质量是11.0KKg/个个，查机机械制造造工艺及及设备设设计指导导手册3321页页表155-2，可可确定

5、该该拨叉生生产类型型为大批批生产，所所以初步步确定工工艺安排排为：加加工过程程划分阶阶段；工工序适当当集中；加工设设备以通通用设备备为主，大大量采用用专用工工装。三 确定定毛坯1 确定定毛坯种种类：零零件材料料为HTT2000。考虑虑零件在在机床运运行过程程中所受受冲击不不大，零零件结构构又比较较简单，生生产类型型为大批批生产，故故选择铸铸件毛坯坯。查机机械制造造工艺及及设备设设计指导导手册3324页页表155-5选选用铸件件尺寸公公差等级级CT99级。2 确定定铸件加加工余量量及形状状：机械制制造工艺艺及设备备设计指指导手册册3225页表表15-7，选选用加工工余量为为MA-G级，并并查表1

6、15-88确定各各个加工工面的铸铸件机械械加工余余量，铸铸件的分分型面的的选者及及加工余余量如下下表所示示：简图加工面代代号基本尺寸寸加工余量量等级加工余量量说明D122mmmG3.022孔降一级级双侧加加工D255mmmG3.022孔降一级级双侧加加工T275mmm6.5单侧加工工T358mmmG2.5单侧加工工T475mmm6.5单侧加工工3绘制铸铸件零件件图：四工艺规规程设计计(一)选选择定位位基准：1 粗基基准的选选择：以以零件的的底面为为主要的的定位粗粗基准，以以两个小小头孔外外圆表面面为辅助助粗基准准。 2 精精基准的的选择：考虑要要保证零零件的加加工精度度和装夹夹准确方方便，依依

7、据“基准重重合”原则和和“基准统统一”原则，以以粗加工工后的底底面为主主要的定定位精基基准，以以两个小小头孔外外圆柱表表面为辅辅助的定定位精基基准。（二）制制定工艺艺路线根据零件件的几何何形状、尺尺寸精度度及位置置精度等等技术要要求，以以及加工工方法所所能达到到的经济济精度，在在生产纲纲领已确确定的情情况下,可以考考虑采用用万能性性机床配配以专用用工卡具具,并尽尽量使工工序集中中来提高高生产率率。除此此之外，还还应当考考虑经济济效果，以以便使生生产成本本尽量下下降。查查机械械制造工工艺及设设备设计计指导手手册3346页页表155-322、155-333、155-344，选择择零件的的加工方方法

8、及工工艺路线线方案如如下：工序工序内容容定位基准准工序工序内容容定位基准准010粗铣两端端小头孔孔上端面面T1及小小头孔外外圆100半精镗中中间孔T1及小小头孔外外圆020粗铣中间间孔上端端面T1及小小头孔外外圆110钻2-锥锥销孔、螺纹孔、功螺纹T1及小小头孔030粗铣中间间孔下端端面T3及小小头孔外外圆120铣断T1、DD1040精铣两端端小头孔孔上端面面T1及小小头孔外外圆130去毛刺050精铣中间间孔上端端面T1及小小头孔外外圆140检查060精铣中间间孔下端端面T3及小小头孔外外圆150若某道工工序有误误返工070扩两端小小头孔T1及小小头孔外外圆080精铰两端端小头孔孔T1及小小头

9、孔外外圆090扩中间孔孔T1及小小头孔外外圆（三）选选择加工工设备和和工艺设设备1 机床床的选择择： 工工序01100600均为铣铣平面，可可采用XX61440卧式式铣床。 工工序07700080采采用钻床床。 工工序09901100采采用镗床床。 工工序1110采用用钻床。多刀具组合机床。 工工序1220采用用铣断机机床。2 选择择夹具：该拨叉叉的生产产纲领为为大批生生产，所所以采用用专用夹夹具。3 选择择刀具：在铣床床上加工工的各工工序，采采用硬质质合金铣铣刀即可可保证加加工质量量。在铰铰孔，由由于精度度不高，可可采用硬硬质合金金铰刀。4选择量量具：两两小头孔孔、中间间孔均采采用极限限量规

10、。5其他：对垂直直度误差差采用千千分表进进行检测测，对角角度尺寸寸利用专专用夹具具保证，其其他尺寸寸采用通通用量具具即可。（四）机机械加工工余量、工工序尺寸寸及公差差的确定定1圆柱表表面工序序尺寸： 前面根根据资料料已初步步确定工工件各面面的总加加工余量量，现在在确定各各表面的的各个加加工工序序的加工工余量如如下：加工表面面加工内容容加工余量量精度等级级工序尺寸寸表面粗糙糙度工序余量量最小最大（D2）铸件6CT9扩孔5.8IT1226.32.06.255半精镗0.2IT1003.20.0550.255扩孔5.844IT1226.32.06.255精铰孔0.066IT71.60.0550.255

11、2 平面面工序尺尺寸：工序号工序内容容加工余量量基本尺寸寸经济精度度工序尺寸寸偏差工序余量量最小最大铸件2.5CT9010粗铣两端端小头孔孔上端面面258.55121.6003.600020粗铣中间间孔上端端面627121.6556.5030粗铣中间间孔下端端面621121.7556.5040精铣两端端小头孔孔上端面面0.558110. 3351.166050精铣中间间孔上端端面0.520.55100.4771.122060精铣中间间孔下端端面0.520100.4771.1223确定切切削用量量及时间间定额：工序0110 以以T1为粗粗基准，粗粗铣22孔孔上端面。1. 加加工条件件工件材料料：

12、HTT2000,b =00.166GPaa HBB=19902241,铸造。加工要求求：粗铣铣22孔孔上端面。机床：XX61440卧式式铣床。刀具：WW18CCr4VV硬质合合金钢端端铣刀,牌号YYG6。铣铣削宽度度ae=660,深深度appPPcc。故故校验合合格。最终确定定 app=1.5mmm，ncc=4775r/minn,Vffc=4475mmm/ss，V c=1119.33m/mmin，ff z=0.16mmm/zz。6）计算算基本工工时tmLL/ VVf=(332+880)/4755=0.09mmin。工序0220和工工序0330 以以T1及小小头孔外外圆为基基准55孔孔上下端端面

13、。1. 加加工条件件工件材料料：HTT2000,b =00.166GPaa HBB=19902241,铸造。加工要求求：精铣55上端面。机床：XX61440卧式式铣床。刀具：WW18CCr4VV硬质合合金钢端端铣刀,牌号YYG6。铣铣削宽度度ae=660,深深度appPPcc。故故校验合合格。最终确定定 app=1.0mmm，ncc=4775r/minn,Vffc=4475mmm/ss，V c=1119.33m/mmin，ff z=0.16mmm/zz。6）计算算基本工工时tmLL/ VVf=(332+880)/4755=0.09mmin。工序0770和0080以以T1及及小头孔孔外圆为为基准

14、，扩扩、精铰22孔孔，保证证垂直度度误差不不超过00.055mm,孔的精精度达到到IT77。1. 选选择钻头头 选择高速速钢麻花花钻钻头头，粗钻钻时doo=188mm，钻钻头采用用双头刃刃磨法，后后角o122，二重重刃长度度b=2.5mmm,横刀刀长b=1.55mm,宽l=3mmm,棱带带长度2.选择择切削用用量 （1）决决定进给给量查切 所以， 按按钻头强强度选择择 按按机床强强度选择择最终决定定选择机机床已有有的进给给量 经经校验 校验成成功。 （22）钻头头磨钝标标准及寿寿命后刀面最最大磨损损限度（查查简明明手册）为0.5.mm，寿命（3）切切削速度度查切 修修正系数数 故。查简明明手册

15、机床实际转速为故实际的的切削速速度.计算算工时由于所有有工步所所用工时时很短，所所以使得得切削用用量一致致，以减减少辅助助时间。扩铰和精精铰的切切削用量量如下：扩钻： 精铰： 工序0990和1100 T11及小头头孔外圆圆为基准准，扩、半精镗镗55孔孔。1. 选选择钻头头 选择择高速钢钢麻花钻钻钻头，粗粗钻时ddo=488mm，钻钻头采用用双头刃刃磨法，后后角o111，二重重刃长度度b=111mm,横刀长长b=55mm,弧面长长l=99mm,棱带长长度2.选择择切削用用量（1）决决定进给给量查简明明手册 按按钻头强强度选择择 按按机床强强度选择择最终决定定选择ZZ5500机床已已有的进进给量

16、经校验验 校验验成功。（2）钻钻头磨钝钝标准及及寿命后刀面最最大磨损损限度（查查简明明手册）为0.81.2mm，寿命扩孔后刀刀面最大大磨损限限度（查查简明明手册）为0.9.mm，寿命铰和精铰铰孔后刀刀面最大大磨损限限度（查查简明明手册）为.mm，寿命（3）切切削速度度查切 修修正系数数 故。查简明明手册机床实际转速为故实际的的切削速速度扩铰和半半精铰的的切削用用量同理理如下：扩钻： 半精铰： .计算算工时所有工步步工时相相同。三、 夹具设设计为了提高高劳动生生产率，保保证加工工质量，降降低劳动动强度，需需要设计计专用夹夹具。并并设计工工序1110钻2-锥销孔孔。本夹夹具将用用于组合合机床，刀刀

17、具为两两根麻花花钻，对对两个孔孔同时加加工。(一)问问题的提提出本夹具是是用来钻钻两个222mmm的小头头孔,零零件图中中大小孔孔的中心心距有公公差要求求,因此此这两个个小头孔孔的中心心距也有有一定的的公差要要求.另另外,此此中心线线为三个个侧平面面的设计计基准,有一定定的垂直直公差要要求.但但此工序序只是粗粗加工,因此本本工序加加工时主主要考虑虑如何提提高劳动动生产率率,降低低劳动强强度,而而精度则则不是主主要问题题. (二)夹具设设计 1定位位基准选选择 底面面对孔的的中心线线有一定定的垂直直度公差差要求,因此应应以地面面为主要要定位基基准.由于铸铸件的公公差要求求较大,利用小小头孔的的外

18、圆表表面作为为辅助定定位基准准时,只只有采用用自动对对中夹具具才能同同时保证证对称的的两个零零件的大大小孔的的中心距距的公差差要求.为了提提高加工工效率,现决定定采用两两把麻花花钻同时时加工出出两个88mm的的通孔. 2切削削力及夹夹紧力计计算 由由于实际际加工的的经验可可知,钻钻削时的的主要切切削力为为钻头的的切削方方向,即即垂直于于第一定定位基准准面,在在两侧只只需要采采用两个个V型块块适当夹夹紧后本本夹具即即可安全全工作.因此,无须再再对切削削力进行行计算.3定位位误差分分析 零零件图规规定大孔孔与小孔孔的中心心距为665mmm.采用用自动对对中夹具具后,定定位误差差取决于于对中块块螺杆

19、杆以及滑滑块的制制造误差差.同时时,对对对中块利利用调整整螺钉进进行调整整并加装装钻套后后,钻孔孔后的误误差只有有0.008mmm.在后后续的铣铣断工序序中,利利用中间间大孔定定位,孔孔壁与定定位销的的配合间间隙为00.055mm.因此加加工完成成后大孔孔与小孔孔的中心心距的最最大误差差为0.088+0.05=0.1130.2mmm所以能满满足精度度要求.4钻床夹夹具的装装配图见见附图参考文献献: 赵家家奇编,机械制制造工艺艺学课程程设计指指导书2版.-北京:机械工工业出版版社,220000.100.李云主编编,机械械制造及及设备指指导手册册.- 北京京:机械械工业出出版社,19997.88 孟少少农主编编,机械械加工工工艺手册册.-2-北北京:机机械工业业出版社社,19991.9。21