合鑄銑開(kāi)撥叉課程設(shè)計(jì)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 目 錄 第一章 機(jī)械加工工藝規(guī)程 第一節(jié) 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械制造中的工藝問(wèn)題為研究對(duì)象，實(shí)踐性較強(qiáng)的一門學(xué)科，通過(guò)對(duì)此門學(xué)科的課程設(shè)計(jì)，使我在下述各方面得到了鍛煉： ⒈能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。 ⒉提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要

2、求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 ⒊學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。 ⒋培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。 通過(guò)對(duì)CA6140拔叉的工藝及夾具設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專業(yè)知識(shí)如一體(如《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《金屬切削機(jī)床概論》、《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《金屬切削原理與刀具》等)。讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！ 第二節(jié) 零件的分析 1零件的作用 題目所給的零件是合鑄銑開(kāi)撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照

3、工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。 2零件的實(shí)物圖 3零件的工藝分析 零件的材料為HT250，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求 1. 小頭孔Ф22+0.21 0以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔 2.大頭半圓孔Ф55 　 3.小頭孔端面、大頭半圓孔上下Ф73端面，大頭半圓孔兩端面 與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。 　　由

4、上面分析可知，可以粗加小頭孔端面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證 4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1確定毛坯種類 1零件材料為HT250，零件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，中等批量生產(chǎn)，選擇砂型鑄造毛坯，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，表2-2-5，選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-12。 2 確定鑄件加工余量及形狀： 《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》325頁(yè)表15-7，選用加工余量為MA-G級(jí)，并查表15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面

5、的選者及加工余量如下表所示： 簡(jiǎn)圖 加工面代號(hào) 基本尺寸 加工余量等級(jí) 加工余量 說(shuō)明 D1 22mm G 3.02 孔降一級(jí)雙側(cè)加工 D2 55mm G 3.02 孔降一級(jí)雙側(cè)加工 T2 75mm 6.5 單側(cè)加工 T3 58mm G 2.5 單側(cè)加工 T4 75mm 6.5 單側(cè)加工 3繪制鑄件毛坯圖 4.2基面的選擇 定位基準(zhǔn)是影響撥叉零件加工精度的關(guān)鍵因素?；鶞?zhǔn)選擇得合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過(guò)程中將問(wèn)題百出，更有甚者，造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。

6、 　　（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ22 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)φ40作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。 （3）加工階段的劃分 該撥叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分

7、成粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。 (4）工序的集中和分散 本撥叉選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工裝、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。 (5) 加工原則: 1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)——撥叉下端面 2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 3）遵循“先主后次”原則. 4）遵循“先面后孔”原則. 4.3制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾

8、何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案： 01 劃線 05 以下端面為基準(zhǔn)，鉆18孔 10 以下端面為基準(zhǔn)，粗車40, 55, 73上端面，55, 73內(nèi)圓 15 以下端面為基準(zhǔn)，精車40, 55, 73上端面，55, 73內(nèi)圓 20 以上端面為基準(zhǔn)，粗車55, 73下端面 25 以上端面為基準(zhǔn)，精車55,73下端面 30 以上端面為擋板，以55, 73內(nèi)孔為基準(zhǔn)，粗車18,至21.5，精度

9、達(dá)IT8 35 以上端面為擋板，以55, 73內(nèi)孔為基準(zhǔn)，精車21.5,至22，精度達(dá)IT7 40 鉆8圓錐孔 45 鉆7.8底孔，功M8內(nèi)螺紋 50 銑斷 55 去毛刺 60 檢驗(yàn) 4.4機(jī)械加工余量工序尺寸及公差的確定 圓柱表面工序尺寸： 前面已確定各表面加工余量，現(xiàn)確定各表面多工序的加工余量 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級(jí) 表面粗糙度 工序余量 鉆 18 IT10 最小 最大 粗車 3.5 IT8 3.2 3.2 精車 0.5 IT7 1.6 0.2 1.01 粗車 9 6.3 8.7

10、 9.3 精車 1 3.2 0.7 1 粗車 9 6.3 8.7 9.3 精車 1 6.3 0.7 1 平面表面工序尺寸 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級(jí) 表面粗糙度 工序余量 40上下端面 粗車 4 6.3 3.7 4.3 精車 1 3.2 0.7 1.7 55上下端面 粗車 4 6.3 3.7 4.3 精車 1 3.2 0.7 1.7 73上下端面 粗車 4 6.3 3.7 4.3 精車 1 6.3 0.7 1.7 4.5確

11、定切削用量及時(shí)間定額 工序01. 劃線 根據(jù)圖樣技術(shù)要求，在毛坯上用劃線工具畫出加工界限 工序10 鉆18孔 1. 選擇鉆頭 查《切削》，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，=18 鉆頭采用雙錐后磨橫刃，查《切削》表2-1-2，取后角=120 二重刃長(zhǎng)度=3.5，橫刃長(zhǎng)度b=2，弧面長(zhǎng)度=4，棱帶長(zhǎng)度=1.5 查表2-2得2=120，=30 2. 選擇切削用量 （1） 確定進(jìn)給量 按加工要求確定進(jìn)給量，查《切削》表2-7，f=0.43~0.53 查《切削》表2-7，修正系數(shù)k=1.0 按鉆頭遷都選擇，查《切削》表2-8，鉆頭允許進(jìn)給量為1.45mm/n，按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)

12、強(qiáng)度選擇：查《切削》表2-9，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許軸向力為8330N時(shí)，進(jìn)給偉f=0.93mm/n 以上三個(gè)進(jìn)給量比較得出，受限制的進(jìn)給量是加工要求，其值為0.43~0.53mm/n，最終選擇進(jìn)給量f=0.48mm/n 根據(jù)《切削》表2-9，由進(jìn)給量和鉆頭直徑得鉆孔是軸線力=5880N，軸向修正系數(shù)為1，故=5880，根據(jù)Z525立式鉆床使用說(shuō)明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為8830N，故所選進(jìn)給量可用. （2） 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 查《切削》表2-1-2，得后刀面最大磨損限度為0.7mm，壽命T=50min （3） 切削速度 查《切削》表2.30，切削速度計(jì)算公式為：

13、其中=11.1 =18 =0.25 =9 =0 =0.4 =0.48 m=0.125 查得修正系數(shù)=0.85 （4） 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 查《切削》表2.20，當(dāng)f<=0.51, <21時(shí)， 修正系數(shù)為1.2 故=43.16x1.2=51.8NM 查機(jī)床說(shuō)明書，=144.2NM 查《切削》表2.23，鉆頭消耗功率=1.7KW 查機(jī)床說(shuō)明書，=2.8x0.81=2.26KW 因?yàn)?,< 故切削用量可用，即f=0.48，n=272，=13 3. 計(jì)算工時(shí) 查《切削》表2.29的=10 工序20 粗車40上端面，55上端面，55

14、，73內(nèi)圓，以下端面為粗基準(zhǔn)，加工后表面粗糙度達(dá)到6.3 1. 加工條件 工件材料：HT250，=170~240Mpa，鑄造， 加工要求：粗車40孔端面，加工余量4mm，加工后表面粗糙度達(dá)到6.3 機(jī)床：CA6140 刀具：YG6硬質(zhì)合金端面車刀，前角=10，后角=6，主偏角=15 副偏角=12，刃傾角=-6，取刀桿尺寸BxH=20x30 2. 切削用量 1） 切削深度 因?yàn)橛嗔枯^小，選擇=2，一次走刀完成 2） 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1-4，有刀桿尺寸和工件直徑，選取f=1mm/n 3） 確定刀具壽命和磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 查《切削》表1.9，選后刀面最大磨損限度為0.

15、9mm，因?yàn)槭怯操|(zhì)合金普通車刀，車刀壽命T=60min 4） 計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量 查《切削》表1.11，由灰鑄鐵硬度和進(jìn)給量=1，選取=44 主軸轉(zhuǎn)速： == 每分鐘進(jìn)給量： 5） 校檢機(jī)床功率 查《切削》表1.31，主軸允許功率為7.5KW> 最終確定=4.0mm =350mm/min =44m/min 6） 計(jì)算基本工時(shí) 查《切削手冊(cè)》表1.26，入切量及超切量為=12.5mm = L=l+=160+12.5=172.5mm == 粗車55, 73上端面，55, 73內(nèi)圓孔，加工后表面粗糙度達(dá)到6.3，切削用量與粗車40上端面相同 計(jì)算基本工時(shí)，查

16、《切削》表1.26，入切量及超切量為=12.5mm ====0.24min 工序30 精車40上端面，以下端面為基準(zhǔn)，加工后表面粗糙度達(dá)到3.2，保證55上端面垂直度要求 刀具：YG硬質(zhì)合金車刀 機(jī)床：CA6140 加工要求：精度40上端面，加工余量1mm，加工后表面粗糙度達(dá)到3.2 選擇=1mm，兩次走刀 查《切削》表1.6，進(jìn)給量f=0.25~0.4mm/r，取f=0.4mm/r 查《切削》表1.11，查得=90m/min ==717r/min 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》取=700 則實(shí)際切削速度v==88m/min 當(dāng)=600r/min 每分鐘進(jìn)給量=0.4x700=28

17、0mm 工時(shí)===0.59 精車55, 73上端面，55, 73內(nèi)圓孔，加工后滿足孔德公差要求，切削用量與精車40上端面相同 工時(shí)==*2=0.56min 工序40 粗車55, 73下端面，以上端面為基準(zhǔn) 切削用量及工時(shí)與工序20一樣 工序50 精車55, 73下端面，以上端面為基準(zhǔn) 切削用量及工時(shí)與工序30一樣，加工后滿足孔的公差要求 工序60 以上端面為擋板，以55, 73軸線為基準(zhǔn)，粗車18到21.5，加工后精度達(dá)到IT18，表面粗糙度達(dá)到3.2 1.選擇刀具 查《機(jī)械手冊(cè)》表5.26，選擇硬質(zhì)合金鏜刀，取d=12,mm，總長(zhǎng)L=125 2.選擇切削用量 查

18、《課程設(shè)計(jì)》表5-69，取=2mm，選擇刀具類型為刀頭，切削速度=0.66~1.32m/s，=0.3~1.0mm/r 現(xiàn)取=0.9m/s=54m/min f=0.5mm/r 取主軸轉(zhuǎn)速=200 每分鐘進(jìn)給量=0.5x200=100mm/r 基本工時(shí)== 工序70 以上端面為擋板，以55, 73軸線為基準(zhǔn)，精車21.5到22，加工后精度達(dá)IT7，表面粗糙度達(dá)到7.6 取=0.5mm，走刀兩次 查《課程設(shè)計(jì)》表5-9，取=1.1m/s=66m/min f=0.3mm/r 去主軸轉(zhuǎn)速300r/min 每分鐘進(jìn)給量=0.3x300=90mm/r 基本工時(shí)：== 工序80

19、 鉆8孔，以22中心軸線為基準(zhǔn) 刀具：專用刀具 機(jī)床：Z525立式鉆床 確定進(jìn)給量： 查《切削》表2.7，f=0.22~0.26mm/r 現(xiàn)取f=0.24mm/r 查《切削》表2.15，v=14m/min 主軸轉(zhuǎn)速===571r/min 取=600r/min 則實(shí)際切削速度為v===14.7m/min 切削基本工時(shí)== 工序100 銑斷 以22中心軸線為基準(zhǔn) 選擇鋸片銑刀,d=160mm，l=4mm，中齒，Z=40 采用X61臥銑 查《切削》表3.5，選擇進(jìn)給量f=0.1mm/z，切削速度v=27m/min 則===54r/min 查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》

20、表4.2，取=100r/min 則實(shí)際切削速度v===50.2m/min 每分鐘進(jìn)給量=z=0.1*40*100=400mm/min 基本工時(shí)====0.25min 第二章 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 （一） 問(wèn)題的提出： 本夾具是用來(lái)銑斷φ55的孔，由于此孔為預(yù)鑄孔 ，在前面的加工過(guò)程中保證了加工精度，經(jīng)過(guò)與老師商議決定采用X5032立式升降臺(tái)銑床，設(shè)計(jì)銑斷夾具。 （二）夾具設(shè)計(jì)： 1 定位基準(zhǔn)的選擇： 由零件圖可知，φ22孔的軸線與φ40的外圓的上表面有垂直度的要求，所以銑斷時(shí)采用φ22兩孔的中心線

21、及底面為主要的定位面。 2 夾緊設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明： 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，為此，采用手動(dòng)夾緊，此夾具的工作原理：采用“一面兩孔”制，限制三個(gè)自由度。采用一個(gè)短圓柱銷和削邊銷定位，限制三個(gè)自由度。夾緊方式采用手動(dòng)螺紋夾緊。 夾具裝配圖如下：見(jiàn)附頁(yè) 設(shè)計(jì)總結(jié) 參考文獻(xiàn) 1、趙家奇,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(2版),機(jī)械工業(yè)出版社,2006年. 2、李益明主編,機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,1993年. 3、金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編,機(jī)械工業(yè)出版社，1987年. 4.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)/李益民主編.——北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993年6月 5.機(jī)械制造工藝學(xué)/陳明主編.——北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.8 6.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具圖冊(cè)/李旦，王杰等著.——2版?！枮I：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.2 專心---專注---專業(yè)