机械制造课程设计--CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计

1、机械制造课程设计CA6140车 床拨叉机械加工工艺规程及工 艺装备设计CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计:序言大三下学期我们进行了机械制造基矗课的学习，并且也进行过金工实习。 为了巩固所学知识，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行一次深 入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，我们进行了本次课 程设计。通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼 自己分析问题.解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资 料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉 心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务

2、。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。一. 零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件V带带轮。它位于转轴的轴端，主要起传递运动和力。轮 毂内孔为28孔与转轴相连，轮毂外径048o它在轮顶圆处的V带带槽，是用 于与所选V带的配合。（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、与转轴配合的内孔028以及用于定位的M6螺纹孔。2、大带轮轮顶圆为01163、一个 Z 型带带槽bd = 8.5“ , 0 = 38, h（ = 1 nun。4、带轮顶圆相

3、对于中心线的跳动度为0.03mm。5、带轮的左端面的跳动度为0.02mmo6、键槽相对于中心线的对称度为002mm。7、轮毂右端面的跳动度为0.02mm。基本尺寸工代加面号余工量加工量级加余等T1 35面降一级单侧35F1.6面降一级单侧 加工58F4面降一级单侧加工116F2.5x2双侧加工DI281.8x2 双侧加工D2 6F 3x2 双侧加工由上面分析可知，可以粗加带轮右端面，然后以此作为基准釆用专用夹具 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V带带轮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. 确定毛坯

4、K确定毛坯种类：零件材料为HT200o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。査机械制 造工艺设计简明手册第41页表2. 2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12o2、确定铸件加工余量及形状：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，并査表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3绘制铸件毛坯图3 8丘士皿图1三. 工艺规程设计（一）选择定位基准：1粗基准的选择：以零件的右端面为辅助粗基准。2精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便

5、，依据“基准 重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准二） 制定工艺路线根据零件的几何形状S尺寸精度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，在生产纲领己确定的情况下，可以考虑采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。査机械制造工艺设计简明手册第20页表1. 4-7、 1.4-8. 1.4-11,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序I粗铳116的左端面，以T2为粗基准，采用X51立式铳床加专用 夹具；）序II粗铳116右端面，以T1为定位基准，采用X51立式铳床加专用 夹具；

6、工序HI粗铳050轮毂右端面，以T4和T1为定位基准，采用X51立式铳 床加专用夹具；工序IV扩028,以121和T1为基准，釆用Z525立式钻床加专用夹具;工序V 车削0116的外圆面，以D1为基准,T2为辅助基准,采用普通车床 和PCBN高强度刀具，并采用专用夹具；工序VI钻，扩6的紧钉螺钉孔，以T4和T1以及T3为基准，采用Z525立 式钻床和专用夹具；工序VD插削Smnix7mmx62mm的键的键槽，以T1和T4为基准，釆用立式 插床和专用夹具；工序呱 粗车削V带带轮槽，以D1和T2为基准，采用普通车床车削，并用专 用夹具装夹工序IX 精铳0116的左端面，以T2为基准，采用X51立式

7、铳床加专用夹 具；工序X 精铳6116右端面，以T1为定位基准，采用X51立式铳床加专用 夹具.工序XI精镇428的孔，以T1和和0116外圆为基准，采用Z525立式钻 床加专用夹具；工序xn精铳050轮毂右端面，以T4和T1为定位基准，釆用X51立式铳 床加专用夹具；工序xnf精车0116的外圆面，以D1为基准,T2为辅助基准，采用普通车 床和PCBN高强度刀具，并采用专用夹具；工序XIV 精插Smnix7nunx62mm的键的键槽，以T1和T4为基准，采用立 式插床和专用夹具；工序X V 精车削V带带轮槽，以D1和T2为基准，采用普通车床车削，并用 专用夹具装夹工序XVI粗精较6的紧钉螺钉

8、孔，攻螺纹，以T4和T1以及T3为基准, 釆用Z525立式钻床和专用夹具；工序xvn去毛刺；工序XVI终检.（三）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：加工表面工容加内O28IT12(D1)wrTL加工余量3.61.8精度工序尺寸等级CT12精镣钻1.86IT10IT11028严5.5畀O6IT7扩0IT105.计(D2)粗较0IT85.9严2精较02IT76严50116 IT7铸件5CT112严.250外圆柱面(T4)粗车3.8IT9117.2严。精车1.2IT7116血IT1226.

9、2严表面 粗糙度工序余量最小最大6.31.82.11631.491.83.20.00.56.35.55.5096.35.85.8586.35.95.90221.660.26.33.84.03.61.01.21.6002.平面工序尺寸：工序工序内容加工余基本尺号量寸铸件3.238.2T1粗铳（pll6 左端面1.137.1T2粗铳机16右端面1.136.0T3粗铳?50 轮毂右端 面2.459.0T1精铳（pH6左端面0.535.5T2精铳（pH6右端面0.535.0T3精铳go 轮毂右端 面L0583、确定切削用量及时间定额:经济精 度CT1212工序尺 寸偏差 0.5+0.250工序余量最小

10、1.0最大1.112+0.2501.01.112+0302.02.4840.18 -0.130.50.68-0.130.50.68-0.131.01.4工序I 粗铳0116左端面，以T2为粗基准1. 加工条件工件材料：HT200,ob =170240MPa,铸造；工件尺寸：aemaX=38.7mm, amin=37.7mm;加工要求：粗铳?116轮的左端面，加工余量1.6mm;机床：X51立式铳床；刀具：YG6硬质合金端铳刀。铳削宽度ac60,度aP4,fi数6,故根据机 械制造技术基础课程设计指导教程P61表3-14和3-15,取刀具直径d（=60mm。 根据切削用量手册（后简称切削手册）表

11、316,选择刀具前角丫。=0。后角 ao=8,副后角oolO。，刃倾角ks=-10,主偏角Kr=60,过渡刃Kie=30,副偏 角 Ki-,=5o2. 切削用量1）确定铳削深度即因为余量较小，故选择aP=l.lmin, 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=0.09-0.18mm/z故选择：fz=0.180min/Zo3）确定刀具寿命及磨钝标准根据切削手册表3.7

12、,铳刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铳刀 直径do=60mm,故刀具使用寿命T=180min （据简明手册表38）。2.切削用量1）确定铳削深度即因为余量较小，故选择aP=l.lmm, 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=0.09-0.18mm/z故选择：fz=0.18min/Zo3）确定刀具寿命及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

13、1.5mm；由于铳刀 直径do=60inm,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 do=60mm, Z=6, aP4, fz pr = 0 in = 0.32 , T = 180 min ,几=018/wn/z , Z = 6,将以上数据代入公式:x0.8 = 44.74/H/min245x60x0.218O032 x 1.1x0.15x0.08x0.35x60x0.2x6确定机床主轴转速：弘=列匕=236r/mm o根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-15,选择 叶255加呱心鶴*.042皿呱因此实际

14、进给量和每齿进给量为:in/min=48.042ni/min忙加o_3 14x60x2551000 1000f zc=v fc/ncZ=48.042/255x6 mm/z=0.0314in/z5）校验机床功率根据切削手册表3.24,近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴 允许功率Pcm=4.5x0.75kw=3.375kwPcc0故校验合格。最终确定:aP=l.lmm, nc=255r/min, vr=48.042m/s, vc=44.74m/min, fz=0.0314inin/zo工序II粗铳eil6右端面，以T1为定位基准，采用X51立式铳床加专用夹具;1. 加工条件工件材料

15、：HT200,6b =170240MPa,铸造；工件尺寸：aemaX=36.6mm, amin=35.6mm;加工要求：粗铳?116轮的右端面，加工余量1.1mm;机床：X51立式铳床；刀具：YG6硬质合金端铳刀。铳削宽度al60,深度如争齿数6,故根据机 械制造技术基础课程设计指导教程P61表3-14和3-15,取刀具直径do=60mmo 根据切削用量手册（后简称切削手册）表316,选择刀具前角Yo=O后角 ao=8,副后角曲=10。，刃倾角加=_10。,主偏角Kr=60。,过渡刃Kr=30,副偏 角 Kr5。2. 切削用量1）确定铳削深度即因为余量较小，故选择aP=Llmm, 一次走刀即可

16、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35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=0.09-0.18mm/z故选择：fz=0.18min/Zo3）确定刀具寿命及磨钝标准根据切削手册表3.7,铳刀刀齿后刀面最大磨损鼠为1.5mm；由于铳刀 直径do=6Omm,故刀具使用寿命T=180min （据简明手册表3.8）。4）计算切削速度和每分钟进给屋vf根据切削手册表 3.16,当 do=60mm, Z=6, aP4, fz= 0

17、 9 m = 0.32 9 T = 180 niin A = 0.18mm/z, Z = 6,将以上数据代入公式:x0.8 = 44.74w?/min245x60x0.218OO32 x 1.1x0.15x0.08x0.35x60x0.2x6确定机床主轴转速：iis = 1Q0（）1 = 236/7 min。根据机械制造技术基础课程设计指导教程表415,选择nc=255i7min,Vfc= - =48.042in/miib因此，实际进给量和每齿进给量为: 10007id0n 3.14x60x255“ / .vc= =m/min=48.042m/min1000 1000f zc=v fc/ncz

18、=4&042/255x6 mni/z=0.0314in/z5）校验机床功率根据切削手册表324,近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许 功率 Pcm=4.5x0.75kw=3.375kwPcco 故校验合格。最终确定:ap=Llmm, iic=255r/min, vf=48.042ni/s, vc=44.74ni/min, fz=0.0314min/Zo工序皿 粗铳050轮毂右端面，以T4和T1为定位基准，釆用X51立式铳床加 专用夹具； 刀具：YG6硬质合金端铳刀,d（）= 50/77/7?, z = 6机床：X51立式铳床根据切削手册査的，= 0.13mm/z,a = 2.

19、4mm现采用X51立式铳床，根据简明手册4.2-36査得取=300r/min,故实际切削速度V -叽弘=1000x 50 x 300_ t ,=47.1/H / min1000当nu =300r/min时，工作台每分钟进给量应为=0.13 x 6 x 300 = 234mm/ min査说明书p取f = 240/wm/minJ in工序IV扩28,以0121和T1为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具;1. 选择钻头根据切削手册表2.1.2.2,选择高速钢套式扩空钻头，钻时d=26mm, 钻头采用双锥后磨横刀，后角 Ff,故所选进给量可用。(2) 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(査简明

20、手册)为0.6mm,寿命7 = 45nin .(3) 切削速度(m/min)査切削手册表2.30,切削速度计算公式为：kv 丁加 Xr / Vr1如f其中,a = 9.5 , do = 18” zv = 0.25 , m = 0.125 ,= 9 9 Xv = 0, yv = 0.55 , f = 0.22 ,査得修正系数:転= l0, =, = 0.85, =1.0,故实际的切削速度:9.5x28 02560(j,25 x1x0.2255x0.85 = 25.45 m/ nin工序V 车削0116的外圆面，以D1为基准,T2为辅助基准,釆用普通车床 和PCBN髙强度刀具，并釆用专用夹具；(1 )由图一所示知P4=D = 16严其中Z3为半精车余