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1、机械制造技术基础课程设计题目：设计拨叉的机械加工工艺规程院系：机械与汽车工程学院班级：机电1121班姓名：何国红学号：2011279145指导教师：南朝子湖北文理学院2013年6月22日1 .零件分析1.1 零件的作用本题所给的是CA6140车床上的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡作用，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。零件上方的14的孔与操作机构相连，下方的40的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，两零件铸造为一体，加工时分开。1.2 零件的工艺分析CA6140车床上的拨叉共有两处加工表面。其间有一定的位置要求，分述如下：1.2
2、.1 以中14为中心的加工表面这一组加工表面包括：14的孔，以及其上下表面。1.2.2 以中40为中心的加工表面这一组加工表面包括：40的孔，以及其上、下端面；这两组表面有一定的位置要求；(1) 40的孔的上、下表面与中14的孔的垂直度误差为0.15mm。(2) 40的孔的上、下表面以及中14mm的孔的内表面粗糙度误差为5um。(3) 14的孔的上、下表面的粗糙度误差为10um。(4) 40的孔的内表面，右端切面以及中14的孔的倒角的粗糙度误差为20um。2 .毛坯的选择2.1 毛坯种类的选择零件材料为ZG45。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
3、择木模手工砂型铸件毛坯。2.2 毛坯制造方法的选择由以上分析知选择木模手工砂型铸件毛坯2.3 确定毛坯加工余量及形状：查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5,选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：简图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明D114H72孔降一级双侧加工T；.i,i|13LJ-1D240H3.52孔降一级双侧加工-I.T228H5单侧加工LJJLl.411J.T310H5单侧加工T410H5单侧加工3 .工艺路线的拟定3.1 定位基准的选择3.1.1 粗基准的选择对零件而言，尽可能选择不加
4、工表面为粗基准，而对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工表面作粗基准，根据这个基准原则，现取中14的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承两个中14孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在中52的上表面，以消除3个自由度。3.1.2 精基准的选择主要应考虑基准重合问题。当设计基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复3.2零件表面加工方案的选择制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专
5、用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一：工序一铸造工序二退火工序三以。52外圆为粗基准，粗铳。14孔下端面。工序四精铳。14孔上下端面。工序五以。14孔上端面为精基准，钻、扩、钱、精饺。14孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。工序六以。14孔为精基准，钻、扩、钱、精饺。40孔，保证空的精度达到IT7。工序七切断。工序八以。14孔为精基准，粗铳。40孔上下端面。工序九以。14孔为精基准，精铳。40孔上下端面，保端面相对孔的垂直度误差不超过0.07。工序十检查工艺路线方案二：工序01铸造工序02退火工序03以
6、14孔的端上面为粗基准，粗铳14、40下端面，采用X51立式铳床加专用夹具。工序04以14孔的下端面为定位基准，粗铳20上端面，采用X51立式铳床加专用夹具。工序05以80孔的下端面为定位基准，粗铳40孔的上端面，采用X51立式铳床加专用夹具。工序06以25外圆和以14孔的上端面为基准，钻、扩14孔，孔口倒角1x45,采用Z525立式钻床加专用夹具。工序07以14孔为定位基准，粗链(M0孔，采用T616卧式链床加专用夹具。工序08以14孔的上端面为基准，精铳14下端面，采用X51立式铳床加专用夹具。工序09以14孔的下端面为基准，精铳14孔上端面，采用X51立式铳床加专用夹具。工序10以T2和
7、25外圆为基准，粗钱、14孔，孔口倒角1x45,采用Z525立式钻床加专用夹具。工序11以14孔为基准，精铳g0孔端面，采用X51立式铳床加专用夹具。工序12以14孔为基准，铳断，采用X60卧式铳床加专用夹具。工序13去毛刺。工序14检查.上面的工序可以是中批生产，但方案一的效率不高，过早的对其进行了切断。经综合考虑，采用方案二。4 .工序设计4.1 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定：1、圆柱表面工序尺寸：前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小取大401T12(D2)铸件7.0CT
8、12332.8粗镇4.0IT12400.3204.239.86141T7(D1)钻13IT111300.11013.013.11扩0.85IT1013.8500.0846.30.740.934粗钱0.1IT813.9500.03350.0160.133精较0.05IT7/40.13514050.0170.1852、平面工序尺寸:工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸Bit工序余量最小取大01铸件5.0CT122.503粗铳14孔下端面4.034.01200.251.56.7504粗铳14孔上端面4.030.01200.251.56.7505粗铳40孔上端面4.012.01200.180
9、1.86.3809精铳14孔下端面1.029.0800.0330.751.28310精铳14孔上端面1.028.0800.0330.751.28312精铳40孔端面1.0210.080.10.30.9511.0164.2 确定切削用量及时间定额：工序01铸造工序02退火工序03粗铳14、40下端面，以T2为粗基准。1.加工条件工件材料：ZG45,铸造;工件尺寸：aemax=38mm,L=145mm;加工要求：粗铳14孔下端面，加工余量4mm;机床：X51立式铳床；刀具：YG6硬质合金端铳刀。铳削宽度ae9琢度apW曲数z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表3.1,取刀具直
10、径d0=125mm。根据切削用量手册（后简称切削手册）表3.16,选择刀具前角*=0。后角a0=8o,副后角/=1Q。刃倾角:入s=10,主偏角Kr=60。，过渡刃Kre=30副偏角Kr=52.切削用量1)确定切削深度ap因为余量较小，故选择ap=4mm,一次走刀即可完成。2)确定每齿进给量fz由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铳，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 3.5,使用YG6硬质合金端铳刀加工，机床功率为4.5kw （据简明手册表 4.2-35, X51立式铳床）时:fz=0.090.18mm/z故选择：fz=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及
11、磨钝标准根据切削手册表3.7,铳刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铳刀直径 d0=125mm ,故刀具使用寿命 T=180min （据简明手册表 3.8）。4）计算切削速度Vc和每分钟进给量Vf根据切削手册表3.16 ,当d=125mm ,Z=12 , apW 7.5 fz0.75kw=3.375kwPcc。故校验合格。最终确定：ap=4.0mm,nc=300r/min,vf=390mm/svc=118m/min,fz=0.1mm/z。6)计算基本工时tm=L/vf,L=l+y+l=145mm.查切削手册表3.26,入切量及超切量为：tm=L/Vf=(145+40)/390=0.47mi
12、n。工序04粗铳14上端面，以T1为定位基准。切削用量和时间定额及其计算过程同工序03。工序05粗铳40上端面，以T4为定位基准刀具：YG6硬质合金端铳刀，d040mm,Z机床：X51立式铳床根据切削手册查得，fz0.13mm/z,ay+A=40mm,则:10p 4mm。根据简明手册表 4.2-36查dw nw100040 300100037.7m/min得，取：nw300r/min,故实际切削速度：当nw300r/min时，工作台每分钟进给量应为:fmfzZnw0.1310300390mm/min查说明书，取fm400mm/min计算切削基本工时：L52y521062mmL62因此，tm0.159minfm390工序06钻、扩
