《车床变速拨叉机械加工工艺及加工拨叉工作面夹具设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《车床变速拨叉机械加工工艺及加工拨叉工作面夹具设计（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、制造技术课程设计制造技术课程设计题目 CA6140 车床变速拨叉机械加工工艺及加工拨叉工作面夹具设计班级 学号 姓名 指导教师 海都学院工程系1目录目录一、零件的分析一、零件的分析 （一）零件的作用2（二）零件的工艺分析2二、工艺规程的设计二、工艺规程的设计（一）确定毛坯的制造形式2（二）基面的选择3（三）制定工艺路线4（四）机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定5（五）确立切削用量及基本工时7三、夹具设计三、夹具设计（一）问题的提出13（二）夹具设计13四、设计总结四、设计总结16五、参考文献五、参考文献17六六、工序简图工序简图182一、一、 零件的分析零件的分析 （一）零件的作用（一）零件
2、的作用本次设计所给题目的零件是 CA6140 车床的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 22 孔与操纵机构相连，二下方的 55 半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。另外两件零件铸为一体，加工时分开。（二）零件的工艺分析（二）零件的工艺分析零件的材料为 HT200，灰铸铁生产工艺简单，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、小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔2、大头半圆孔 553、小头孔端面、大头半圆孔上下 73 端
3、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，可以粗加小头孔端面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根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，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。二、二、 工艺规程的设计工艺规程的设计（一）确定毛坯的制造形式一）确定毛坯的制造形式3零件材料为 HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，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 38
4、页表 2.2-3，选用铸件尺寸公差等级为 CT-11，加工余量等级为 H。（二）基面的选择（二）基面的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作，定位基准的正确合理选择，能使零件加工质量得到保证，提高生产效率，节省生产时间和成本。（1）粗基准的选择在选择粗基准时，一般遵循下列原则：1、保证相互位置要求原则；2、保证加工表面余量合理分配原则；3、便于工件装夹原则；4、粗基准一般不重复使用的原则；5、为了保证所有加工表面有足够的加工余量，选用加工余量小的表面作粗基准，不要用同一尺寸方向上。为了方便装夹，以及依据以不加工表面为基准和毛皮表面质量较好者为基准的原则，选底端面为基准。（2）精基准的选择主要
5、考虑基准重合的原则，选用统一的基准有利于保证零件的精度。多用“一面两孔”的定位方式定位，所以选择小头孔轴线和底面为精基准。4（三）制定工艺路线（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当根据零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度得到保证。在生产纲领已经确定的情况下，可以考虑采用机床配以专用工具卡，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，以便是生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册第 20 页表 1.4-7、1.4-8,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：方案一：方案一：工序 ： 以 40 的下平面为基准，粗铣两端通孔 22 上
6、表面工序 ： 粗铣中间孔 55 上平面工序 ： 粗铣中间孔 55 下平面工序 ： 粗镗中间 55 的孔工序 ： 半精镗中间 55 的孔工序 ： 钻、扩、粗铰、精铰两小端头孔至 22工序 ： 精铣中间孔上端面工序 ： 精铣中间孔下端面工序 ： 钻 6.9 螺纹底孔、8 锥销孔、攻 M8 螺纹工序 ： 切断工序 ： 去毛刺，检验方案二：方案二：工序 ： 粗铣两端通孔 22 上表面5工序 ： 精铣两端通孔 22 上表面工序 ： 钻、扩、粗铰、精铰两小端头孔至 22工序 ： 粗镗 55 的孔工序 ： 半精镗 55 的孔工序 ： 钻 6.9 螺纹底孔、8 锥销孔、攻 M8 螺纹工序 ： 切断工序 ： 粗
7、铣中间孔两端面工序 ： 精铣中间孔两端面工序 ： 去毛刺，检验工艺路线的比较分析：对以上两种方案的优缺点分析，方案一：是先加工内孔 22, 再以 22 孔为基准加工 55 内孔,方案二：先镗孔 55,以底面及22 外圆面为基准，再以 55 内孔及上平面加工 22 孔。由零件图可知 22 孔的设计基为准 55 孔的中心线，所以加工 22 孔时定位基准最好为 55 孔的中心线，可保证其加工的位置精度。最后确定方案二的加工工艺路线为该零件的加工路线。（四）机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定（四）机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为 HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结
8、构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。根据上述原始材料及加工工艺，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：61、两端通孔 22 上表面考虑手工砂型铸件毛坯的表面粗糙度,而加工表面12.5Ramm的表面粗糙度要求为，工序基准尺寸为 40mm 的要求，故3.2Ramm采用粗铣一次，精铣一次，粗铣加工余量 2.0mm， （简明手册2.2-4 尺寸公差等级 CT-11，加工余量等级 MA-H 级） ，精铣加工余量1.0mm,（简明手册2.3-21)。2、两端 22 的通孔考虑到通孔的表面粗糙度，公差等级 IT7，加工要求1.6Ramm很高，故采用钻、扩、粗铰、
9、精铰的工序，根据简明手册P64表 2.3-8 查得如下数据：精铰加工余量为 0.06mm，工序经济精度等级为 IT7，表面粗糙度，基本工序为 50mm。1.6Ramm粗铰加工余量为 0.14mm，工序经济精度等级为 IT8，表面粗糙度，基本工序为 50mm。3.2Ramm扩孔加工余量为 1.8mm，工序经济精度等级为 IT11，基本工序为 50mm。3.中间孔 55考虑到中间孔 55 的表面粗糙度，采用粗镗、半精3.2Ramm镗的加工工序，根据简明手册P64 表 2.3-8 查得如下数据：半精镗加工余量为 2mm，表面粗糙度，基本工序为3.2Ramm30mm。粗镗加工余量为 2.0mm，表面粗
10、糙度，基本工序为6.4Ramm730mm。4.中间孔两端面0.07 0.02120-根据表面粗糙度，尺寸精度等级的要求，采用粗铣、3.2Ramm精铣的工艺，粗铣的加工余量 2.0mm，精铣加工余量为1.0mm， （简明手册表 2.3-21）（五）确立切削用量及基本工时（五）确立切削用量及基本工时工序工序 ： 粗铣两端通孔 22 上表面已知毛坯加工余量为 2.0mm，毛坯长度方向的最大加工余量为2.0mm，一次加工即可。根据实用金属切削加工工艺手册表 10-212，选用 YG8 硬质合金刀，根据机械加工工艺手册表 8-14，每齿进给量 f=0.18-0.1mm/z。根据机械加工工艺手册表 8-2
11、3 可以直接查出铣削速度：Vc=45-90m/min。取 Vc=60m/min。则ns=1000v/D=10006050=380r/min 现采用 X51 立式铣床参数（机械制造工艺设计简明手册明手册表 4.2-36）取 380r/min,故实际切削速度为 Vc=60r/min 工作台每分钟进给量 应该为mf=0.157380=399mm/min mf查机床数据得（见机械制造工艺手册表 4.2-37）取400m/min则切削工时：/90/ 4000.225minmmTLf=8工序工序 ： 精铣两端通孔 22 上表面根据实用金属切削加工工艺手册表 8-15，毎齿进给量 f=0.2-0.3mm/z
12、根据工艺手册表 10-230，采用高速钢镶齿三面刃，D=80mm，Z=10 根据实用金属切削加工工艺手册表 8-17 可以查出 v=9-18m/min ， 取 v=12m/min，则 n=1000v/50=48r/min现采用 X53T 立式铣床参数取 n=56r/min，故实际切削速度为v=dn/1000=3.145056/1000m/min=14m/min工作台的每分钟进给量=fzn=0.251056=140mm/minmf查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-37 取=160mm/minmf切削工时：t=l/=90/160=0.56minmf工序工序 ： 钻、扩、粗铰、精铰两小端头孔至
13、221、扩孔 21.8mm（1）以 40 上平面及 22 孔外表面为基准，选用 Z3025 摇臂钻床和专用夹具。（2）加工余量 z=0.08mm。（3）确定进给量，根据简明手册表 5-6，每齿进给量。0.3/zfmm z=（4）根据实用金属切削加工工艺手册P1269 表，扩孔的切削速度是钻孔的 1/2 左右，取 Vc=40m/min。（5）主轴转速：sn1000Vc/1000 40/25.5500 /min,dwr9（6）切削工时：z/50/0.3 5000.333minmTL fn2、粗铰两头孔 21.94（1）选择硬质合金铣刀，其加工余量为 z=0.14mm。（2）确定进给量，根据实用金属
14、切削加工工艺手册P1278 表，每齿进给量0.4/ min,10/ minzfmmVcm=。（3）主轴转速：根据ns1000Vc/1000 10/21.94145.08 /min,dwrZ535 立式钻床参数简明手册明手册表 4.2-15 取 n=150r/min,故实际切削速度为 Vc=10.339m/min。(4)切削工时：。z/50/0.4 1501.67minmTL fn3、精铰两头孔 22（1）选择硬质合金铣刀，其加工余量为 z=0.06mm。（2）确定进给量，根据实用金属切削加工工艺手册P1278 表，每齿进给量及铣削速度0.3/ min,8/ minzfmmVcm=。（3）主轴转
15、速：根据ns1000Vc/1000 8/22115.75 /min,dwrZ535 立式钻床参数简明手册明手册表 4.2-15 取 n=120r/min,故实际切削速度为 Vc=8.294m/min。(4)切削工时：。z2/50/0.3 1201.389minmTL fn工序工序 ： 粗镗 55 的孔查工艺手册表的毎齿进给量 f=0.3-1.0mm/r，取 f=0.74mm/r10切削速度根据工艺手册查的铣削速度 v=40-80m/min 取v=50m/minn=1000v/D=100050/54.6=291r/min根据 T68 立式钻床参数取 n=315r/min, 故实际切削速度为Vc=dn/1000=54m/min切削工时：t=l/nf=30/3150.74=0.13min工序工序 ：
