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1、机械制造工艺学课程设计拨叉831008机加工工艺与铳夹具第1章课程设计11.1 零件分析1I .1.1零件的作用1II 2零件的工艺分析1III 零件工艺规程设计212.1毛坯的制造形式21.2.2基准面的选择21.2.3制定工艺路线31.2.4机械加工余量、工序尺寸以毛坯尺寸的确定61. 2.5确定切削用量及基本工时71.3. 制零件图与编制工序卡311.4. 1绘制零件图311.5. 2编制工艺文件31第2章综合训练332.1 专用夹具设计332. 定位基准的选择333. 1.2切削力及加紧李的计算333.3. 3夹具设计及操作的简要说明35参考文献4344总结拨叉机加工工艺与铳夹具设计及
2、其三维造型第1章课程设计1.1 零件分析1.1.1 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，要紧起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度与扭矩的作用。零件上方的020mm孔与操纵机构相连，二下方的65Onml半孔则是用于与所操纵齿轮所在的轴接触。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。1.1.2 零件的工艺分析CA6140车床上的拨叉831008共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1 .以。20mm为中心的加工表面+0.021这一组加工表面包含：620。的孔，与其上下端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配
3、时钻钱的锥孔，一个M8的螺纹孔。下端有一个47的斜凸台。这三个都没有高的位置度要求。2 .以650mm为中心的加工表面+0.50+0.021这两组表面有一定的位置度要求，即50+o0的孔上下两个端面与2的孔有垂直度要求。(1) 65OnIm的孔的上、下表面与62Omm的孔的垂直度误差为0.07mm。(2) 62Onlm的孔的上、下表面与4)2Onlm的孔的垂直度误差为0.05mm。(3) 50mm20mm的孔的上、下表面与50mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2umo(4) 62Omm的孔内表面的粗糙度误差为L6um,精度为IT7。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
4、准加工另外一组。12零件工艺规程设计1.2.1毛坯的制造形式IPOK3gi).0rZD二B0【卷图1-1拨叉毛坯图1.2.2基准面的选择一个好的机构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计与工艺是密切有关的，又是相辅相成的。关于设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足内花键加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度与加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格低的机床。在选择各表面、内花键及槽的加工方法时，要综合考虑下列因素：（1）要考虑加工表面的精度与表面
5、质量要求，根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工。（2）根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备与通常的加工方法。（3）考虑被加工材料的性质。（4）考虑工厂或者车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法与设备，推广新技术，提高工艺水平。（5）此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求,工件形状与重量等。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能够使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。关于零件
6、而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加+0.021工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取20mm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32mm作要紧定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铳削。（2）精基准的选择。要紧应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。1.2.3制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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到合理的保证,在生产纲领已确定的情况
7、下，能够考虑使用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，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、定位基准的选择本工序以两个20mm内孔上表面做粗基准定位，粗、精加工20mm与50mm孔下底面。用下底面做精基准定位，粗、精加工内孔。用下底面做基准定位钻孔及攻螺纹。用62Onim孔上表面做基准定位铳下底面处的小斜面。2、零件表面加工方法的选择62OnIm与65OnmI孔的下底面的表面粗糙度为3.2,没有公差要求，故使用铳削能达到要求。20mm与50mm孔的上表面的表面粗糙度为3.2,公差等级为IT7TT8,使用铳削同样能达到要求。20mm与50mm孔内孔表面粗糙度
8、为3.2,公差等级为IT7,使用扩孔与校孔能达到要求。68mm锥孔在装配时使用钻较，故只需先钻孔就行了。64mm的螺纹孔先使用钻孔，再攻螺纹。620mm外表面下面的两个小斜底面的表面粗糙度为12.5,使用铳削能达到要求。切断，使用64mm的铳刀直接切断。3、制定工艺路线1）工艺路线方案一工序一粗、精铳62Omm孔上端面。工序二钻、扩、较、精较20mm50mm孔。工序三粗、精铳50mm孔上端面工序四粗、精铳50mm20mm孔下端面。工序五切断。工序六钻64mm孔（装配时钻较锥孔）。工序七钻一个64mm孔，攻M6螺纹。工序八铳47凸台。工序九检查。上面工序加工效率较高，但同时钻三个孔，对设备有一定
9、要求。且看另一个方案。2）工艺路线方案二工序一粗、精铳20孔上端面。工序二粗、精铳20mm孔下端面。工序三钻、扩、较、精钱20三孔。工序四钻、扩、钱、精锐450Tml孔。工序五粗、精铳65Omm孔上端面工序六粗、精铳65OnUn孔下端面。工序七切断。工序八钻由4mm孔（装配时钻较锥孔）。工序九钻一个4mm孔，攻M6螺纹。工序十铳47凸台。工序十一检查。上面工序能够适合大多数生产，但效率较低。综合考虑以上步骤，得到我的工艺路线。3）工艺路线方案三工序一以632m外圆为粗基准，粗铳62Onun孔下端面。工序二精铳62Omm孔上下端面。工序三以62OnIin孔上端面为精基准，钻、扩、较、精较62Om
10、In孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。工序四以20mm孔为精基准，钻、扩、较、精较小50mm孔，保证空的精度达到IT7。工序五以20mm孔为精基准，粗铳50mm孔上下端面。工序六以20mm孔为精基准，精铳65Omin孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07o工序七切断。工序八以62Omm孔为精基准，钻64m孔（装配时钻钱锥孔）。工序九以62OnIm孔为精基准，钻一个64mm孔，攻M6螺纹。工序十以62Onlm孔为精基准，铳47凸台。工序十一检查。尽管工序仍然是H一步，但是效率大大提高了。工序一与工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铳削只有两次，而且刀具不用
11、调整）。多次加工50mm.20mm孔是精度要求所致。工序设计选择加工设备与工艺装备1）选择机床根据不一致东西工序选择机床工序1与工序2,由于要求不大，因此使用铳床能直接加工出来。工序3与工序4,使用钻、较能达到要求，能够在数控铳床、加工中心、镜床中加工。工序5与工序6使用钻床。工序7与工序8使用铳床，精度要求不高。2）选择夹具全部使用装用夹具3）选择刀具 工序1与工序2能够使用大直径立铳刀。 工序3与工序4内孔加工先用扩孔钻扩孔，其次用钱刀较内孔。 工序5用钻头钻孔。 工序6先用钻头钻孔，在用丝锥攻螺纹。 工序7用铳刀铳小斜面。工序8用04的铳刀铳断。4）选用量具工序1与工序2使用游标卡尺与螺
12、旋千分尺测量。工序3与工序4使用游标卡尺测量。1.2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200,硬度190210HB,毛坯重量2.2kg,生产类型为大批量，铸造毛坯。又由机械制造工艺设计简明手册（下列简称之工艺手册表1.3-1查得毛坯的制造方法使用壳模铸造级，查表2.2-4得，加工余量等级为G级，选取尺寸公差等级为IT10。根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：（1）沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（62Omln、50mm端面），查工艺手册表2.2-4取20mm50mm端面长度最小余量为2.5（均为双边加工）。
13、铳削加工余量为：a）粗铳：L5mmb）精铳：Inim毛坯尺寸及公差为：（350.3）mm（170.25）mm（2）内孔（65Onim已铸成孔），查工艺手册表2.2-2.5,取50mm已铸成长度余量为3m,即已铸成孔44mm0镣削加工余量为：a）粗镶：2mmb）半精锋：Imm+0.50毛坯尺寸及公差为：（480.3）mm（50+025）mm（3）其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产,应该使用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。1.2.5确定切削用量及基本工时工序一以“32mm外圆为粗基准，粗铳“20mm孔上下端面。（1）加工条件工件材料：HT200
14、,b=0.16GPaHB=I90241,铸造。加工要求：粗铳20mm孔上下端面。机床：X6140卧式铳床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铳刀。W18Cr4V硬质合金钢端铳刀,牌号YG6o由切削用量简明手册（后简称切削用量）表3.1查得铳削宽度a=60,深度apC4,齿数Z=Io时,取刀具直径=80mmo又由切削手册表3.2,选择刀具前角o=+5o后角（=8,副后角a/=8,刀齿斜角入s=-10,主刃Kr=60o,过渡刃Kr=30,副刃Kr,=5过渡刃宽b=lmm。（2）切削用量1）铳削深度：由于切削量较小，故能够选择%=1.5m,一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量：查切削手册得机床功率为7.5kwo查切削手册表3.5可得f=0.140.24mmzo由因此对称铳,选较小量f=0.14mm/zo（3）查后刀面最大磨损及寿命查切削手册表3.7,后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8,寿命T=480min0(4)计算切削速度查切削手册表3.27中的公式，查得下面所示公式1-10C-rKTmafXvfxyya,uyZfvv公式1-1查切削手册，由表3.16查得Vc=98mms,n=439rmin,Vf=490mmso又根据XA6132铳床参数，选择n,475rmin,Vfc=475mms,y=c100O公式1-2
