辽宁工程技术大学课程设计 1.doc

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1、辽宁工程技术大学课程设计 1. 零件的工艺性分析 1.1 拨叉的用途 拨叉的用途题 目 所 给 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。宽度 为 30mm 的 面 寸 精 度 要 求 很 高 ， 因 为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽 的尺寸精度不高或间隙很大时，滑 移齿轮得不到很高的位置精度。 所 以 ， 宽 度 为 30mm 的 面 的 槽 和 滑 移 齿轮的配合精度要求很高。 拨叉的技术要求 1.2 拨叉的技术要求加工表面 拨叉左端面 拨叉上表面 花键小径 花键大径 通槽上底面 通槽内

2、侧面 通槽下底面 2M8 通孔 5 锥孔配件 尺寸及偏差 mm 80 30 22+00.021 25+00.021 35 18+00.11 35 8 5 IT7 IT7 公差及精度等 级 表面粗糙度 Ra ?m 形位公差 mm 3.2 3.2 0.10 A 1.6 6.3 3.2 0.08 A 1.3 审查拨叉的工艺性分析零件图可知，该拨叉形状、结构比较简单，通过铸造毛坯可 以得到基本形状，减少了加工工序，又节约了材料。除了拨叉上表面 外，其余表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻 1 辽宁工程技术大学课程设计 床 等 车 床 的 粗 加 工 就 可 以 达 到 加 工 要 求

3、； 而 主 要 工 作 表 面 -拨 叉 上 表面虽然加工精度较高，但也可以在正常的生产条件下，采用经济的 方法保质保量的加工出来。由此可以见，该零件的工艺性较好。 2 确 定 毛 坯 、 绘 制 毛 坯 简 图 2.1 2.1 选择毛坯零 件 的 材 料 为 HT200，灰 铸 铁 生 产 工 艺 简 单 ，铸 造 性 能 优 良 ，考 虑 到零件需加工表面少，精度要求不高，有强肋，且工作条件不差，既 无交变载荷，又属于间歇工作，故选用金属型铸件，以满足不加工表 面的粗糙度要求及生产要求。 零 件 形 状 简 单 ，因 此 毛 形 状 需 要 与 零 件 的 形 状 尽 量 接 近 ，又 因

4、 内 花 键较小，因此不可直接铸出。 2 辽宁工程技术大学课程设计 2.2 2. 2 确 定 毛 坯 尺 寸 公 差 和 机 械 加 工 余 量 2.1.1 2.1.1 公差等级 由 拨 叉 的 功 用 和 技 术 要 求 ， 确 定 该 零 件 的 公 差 等 级 为 IT10。 2.2.2 2.2.2 铸件重量 已 知 机 械 加 工 后 波 插 件 的 重 量 为 0.84kg，由 此 可 初 步 估 计 机 械 加 工 前 铸 件 毛 坯 的 重 量 为 1kg。 2.2.3 零 件 表 面 粗 糙 度 由 零 件 图 可 知 ， 该 拨 叉 各 加 工 表 面 的 粗 糙 度 Ra

5、均 大 于 等 于 1.6 ? m 2.2.4 机 械 加 工 余 量 由 铸 件 铸 造 类 型 为 金 属 型 铸 造 ， 因 此 加 工 余 量 等 级 选 为 F。 项目 机 械 加 工 余 量 mm 尺 寸 公 差 mm 公差等级 长 度 80 3 3.2 IT10 通 槽 深 35 3 2.6 IT10 通 槽 宽 18 3 2 IT10 2.3 绘 制 铸 件 毛 坯 简 图 3 辽宁工程技术大学课程设计 3 拟定拨叉工艺路线 3.1 3. 1 定 位 基 准 的 选 择 3. 1.1 粗 基 准 的 选 择 对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证不加工面 与加工表面之

6、间的位置要求，则应以不加工表面作为定位基准。若工 件上有多个不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求高的表面 为粗基准。如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选 择该表面的毛坯面作为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀， 应选重要表面为粗基准。应尽可能选择光滑平整，无飞边，浇口，冒 口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一 般只在头道工序中使用一次，应该尽量避免重复使用。因此，选择零 件的右表面作为粗基准。 3. 1.2 精 基 准 的 选 择应满足基准重合，基准统一，自为基准，互为基准等原则。所选的精基准 应能保证定位准确，夹紧可靠，夹具简单，操作方便等。

7、该零件根据形位公差的要求，选择花键中心线为精基准。 3.2 表面加工方法的选择本零件的毛坯为铸件，待加工面有内孔，端面，及锥孔，内倒角 等。公差等级及粗糙度要求参考零件图。其加工方法的选择如下： （ 1） 花 键 ： 花 键 大 径 表 面 粗 糙 度 为 Ra1.6 m， 毛 坯 孔 未 铸 出 ， 需钻，扩、铰孔、然后直接用拉刀拉出即可。 （ 2） 端 面 ： 本 零 件 的 端 面 大 部 分 尺 寸 精 度 要 求 不 高 ，很 大 部 分 无需去除材料。 加工的主要端面有零件的上端面和左端面以及通槽， 待 除 通 槽 内 侧 表 面 粗 糙 度 为 Ra3.2 m 及 Ra6.3 m

8、， 经 粗 铣 和 半 精 铣 即 可。 （ 4） M8mm 螺 纹 孔 ， 由 机 械 加 工 工 艺 手 册 查 知 .配 钻 方 式 加 ： 工。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺 要求。 （ 5） 内 倒 角 ： 加 工 角 度 为 15 度 的 内 倒 角 ， 采 用 铣 床 加 工 即 可 。 4 辽宁工程技术大学课程设计 3.3 工序集中与分散选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为中 批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而 且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间， 而且由于与一次装夹中加工了许多表面，

9、有利于保证各种加工表面之 间的相对位置精度要求。 3.4 工序顺序的安排 1） 遵 循 “ 先 基 准 后 其 他 ” 原 则 ， 首 先 加 工 基 准 拨 叉 左 端 面 2）遵 循“ 先 粗 后 精 ”原 则 ，先 安 排 粗 加 工 工 序 ，后 安 排 加 工 工 序 。 3）遵 循“ 先 主 后 次 ”原 则 ，先 加 工 主 要 表 面 拔 叉 头 左 端 面 内 花键孔，后加工次要表面拨叉上端面和通槽底面及内侧面。 4）遵 循“ 先 面 后 孔 ”原 则 ，先 加 工 拨 叉 左 端 面 ，再 加 工 内 花 键 孔 ； 先 拨 叉 上 端 面 ， 再 钻 M8 孔 3.5 确

10、定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了拨叉的工 艺路线，如下： 工序名称 粗铣左端面 钻孔20mm 、扩孔至22+00.021mm Ra=3.2 ? m 拉花键 精铣左端面至 80mm Ra=3.2 ? m 设备 立式铣床 X51 立式钻床 Z535 卧式拉床 L6110A 立式铣床 X51 立式铣床 X51 立式铣床 X51 立式钻床 Z525 立式钻床 Z525 立式钻床 Z525 工艺装备 端面铣刀、游标卡尺 麻花钻、扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规 拉刀、卡规 端面铣刀、游标卡尺 三面刃铣刀、卡规、深度游标卡尺 端面铣刀、游标卡尺 麻花钻、内径千分尺 丝锥 麻花钻、锥度铰刀

11、、塞规、卡尺 5 粗铣沟槽 、精铣沟槽 18+00.1135 槽底 Ra=6.3 ? m 槽内侧 Ra=3.2 ? m 粗铣上平面 、精铣上平面 Ra=3.2 ? m 钻孔 27 攻螺纹 2M8mm 钻、铰5 锥销孔 辽宁工程技术大学课程设计 去毛刺 清洗 终检 钳工台 清洗机 平锉 清洗机 塞规、百分表、卡尺等 4. 切削用量、时间定额的计算 切削用量、 4.1 切削用量的计算工 序 6-钻 孔 2 7 钻 床 ： 选 用 Z525 立 式 钻 床 。 钻 头 ： 选 用 直 柄 麻 花 钻 ,钻 头 直 d =7.0mm, l =74mm, l 1 =34mm, d1 14.3mm 1）

12、背吃刀量的确定 查机械制造技术基础课程设计指南 由 表 5-52 取 螺 距 为 1.0mm 的 普 通 细 牙 螺 纹 ， 攻 螺 纹 前 钻 孔 用 麻 花 钻 直 径 为 7.0mm 所 以 背 吃 刀 量 取 2） a =7.0mm p 进给量的确定 查机械制造技术基础课程设计指南由表 5-133， 选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量 3） 切削速度的计算 f =0.16mm/r 查机械制造技术基础课程设计指南 由 表 5-133 ， 按 工 件 材 料 为 铸 铁 的 条 件 选 取 ， 切 削 速 度 可 取 20m/min 。 由 公 式 n = 1000v / d 可

13、求 的 该 工 序 的 钻 头 转 速 为 n =909.9r/min， 参 照 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 由 表 5-65 所 列 Z525 型 立 式 钻 床 的 主 轴 转 速 ， 取 转 速 n =960r/min。 再 将 此 转 速 带 入 公 式 n = 1000v / d ， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度 v = n d /1000 =960r/min 7mm=21.1m/min 工 序 7-攻 螺 纹 2M8mm 1） 背吃刀量的确定 查 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 由 表 5-52 取 螺 距

14、为 1.0mm 的 普 通 细 牙 螺 纹 ， 攻 螺 纹 前 钻 孔 用 麻 花 钻 直 径 为 7.0mm，因 此 攻 螺 纹 的 背 吃 刀 量 2） a =8mm-7mm=1mm p 进给量的确定 由于攻螺纹的进给量就是被加工螺纹的螺距，因此 f 3） =1mm/r 查 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 由 切削速度的选择 表 5-141 差 的 攻 螺 纹 的 切 削 速 度 v =510m/min ， 所 以 暂 取 v =5m/min 。 由 公 式 求 得 该 工 序 的 主 轴 转 速 n = 1000v / d =1000 6 辽宁工程技术大学课程设计

15、 5m/min/ 8mm 199.0r/min， 参 照 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 由 表 5-65 所 列 Z525 型 立 式 钻 床 的 主 轴 转 速 ， 取 转 速 n =272r/min 。 再 将 此 转 速 带 入 公 式 n = 1000v / d ， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度 v = n d /1000 =272r/min 8mm/1000=6.83m/min 4.2 时 间 定 额 的 确 定 4.2.1 基 本 时 间 的 计 算 1）钻孔工步 根据 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 由 表

16、2-26，钻 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式 Tj = l1 = L l + l1 + l2 = 求 得 。式 中 l =9.5mm，l2 =14，取 l2 =2mm， fn fn D 7 mm cot 54o + 1mm 5.20；n =960r/min ； f =0.16mm/r 。将 cot kr + (1 2) = 2 2 L 9.5mm + 5.2mm + 2mm = 0.11min=6.6s fn 0.16mm / r 960r / min 上述结果带入公式， 则该工序的基本时间 T j = 2）攻螺纹工步根据 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 由 表 5-97， 选 用 细 柄 机 用 丝 锥 ，螺 纹 加 工 机 动 时 间 的 计 算 由 公 式 T j = ( l + l1 + l2 l + l1 + l2 + ) fn fn