拨叉课程设计

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业机械制造工艺学课程设计设计说明书设计“拨叉”零件的机械加工工艺规程（年产量为4000件）起止日期：2016年12月19日至2016年12月24日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院2016年12月24日目录TOC\o"1-3"\h\u一、零件分析1.1零件的功用分析题目所给的零件是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。零件的φ25孔与操纵机构相连，φ55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。两件零件铸为一体，加工时分开。1.2零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Φ25+0.02302．大头半圆孔Ф55+0.40及其端面；

3．16×8槽；

4．φ40外圆斜面；

5．大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm；

6.

槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08mm。

由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，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、机械加工工艺规程制订2.1确定生产类型按设计任务书，车床拨叉年产量为4000个/年，因此，根据表5-8，由生产纲领与生产类型的关系可确定该零件的生产类型为中批生产，其毛坯制造、加工设备及工艺装备的选择应呈现中批生产的工艺特点，如多采用通用设备，配以专用的工艺设备等。2.2确定毛坯的铸造形式已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程阶段划分，工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

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，故选择铸件毛坯。2.3基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。1）

粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。对本零件而言，则应以零件的底面为主要的定位粗基准。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，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则。对本零件而言，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm，槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08mm，则应以φ25小头孔为精基准。2.4制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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达到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,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。1.工艺路线方案一工序Ⅰ

车φ55圆与两端面工序Ⅱ

铣断，使之为两个零件

工序Ⅲ

铣16×8槽

工序Ⅳ

铣φ40外圆斜面

工序Ⅴ

加工φ25小头孔2.工艺路线方案二工序Ⅰ

铣断，使之为两个零件工序Ⅱ

加工φ25小头孔工序Ⅲ

铣16×8槽工序Ⅳ

车φ55半圆与两端面工序Ⅴ

铣φ40外圆斜面3.工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一是先加工φ55圆与两端面，以便于后续加工，并利用了两件合铸的优势，提高了工作效率，然后在铣床上把所有铣的工序全部弄完，省去了在各机床间切换的麻烦，最后加工孔；方案二是先切开工件，分别加工，然后加工小头孔，再铣、再车、再铣…显然，工序上不如方案一效率高。但由于圆与槽都与小头孔有垂直度要求，可以先加工小头孔，后加工槽；圆应该利用两件合铸的优势，所以还是先加工φ55大圆。故可以将工序定为：工序Ⅰ

粗，精车φ55圆与两端面工序Ⅱ

铣断，使之为两个零件工序Ⅲ

加工φ25小头孔工序Ⅳ

铣16×8槽工序Ⅴ

铣φ40外圆斜面这样，看起来工序简洁且保证了垂直度的要求，还能充分利用两件合铸的优势。

以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉”，零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛坯重量约为1.5kg，生产类型为大批量生产，铸造毛坯。

根据以上原始资料及加工工艺，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：

外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差（φ25，φ55端面）。查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取φ25，φ55端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣

1mm

精铣

0mm2.

内孔（φ55已铸成孔）查《工艺手册》表2.2～2.5，取φ55已铸成孔长度余量为3，即铸成孔直径为49mm。工序尺寸加工余量：钻孔

2mm

扩孔

0.125mm

铰孔

0.035mm

精铰

0mm3.其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。2.6确立切削用量及基本工时工序一

粗，精车φ55圆与两端面1.

加工条件工件材料：HT200,σb

=0.16GPa

HB=190-241,铸造。加工要求：粗，精铣φ55圆以及上下端面。机床：卧式车床CA6140刀具：YW2内圆车刀

YW3端面车刀2.

计算切削用量1）铣削深度

因为切削量较小，故可以选择ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量

机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14～0.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14

mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0～1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度

按《切削手册》Vc=据卧式车床CA6140铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*80*475/100=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/NcZ=475/(300*10)=0.16mm/z.5)校验机床功率

查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V

c=119.3m/min，

f

z=0.16mm/z。6)计算基本工时tm＝L/

Vf=(32+80)/475=0.09min。工序二

铣断，使之为两个零件1.

加工条件工件材料：HT200,σb

=0.16GPa

HB=190~241,铸造。加工要求：铣断，使之为两个零件机床：X60铣床。刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀工序三

加工φ25小头孔1.

加工条件工件材料：HT200,σb

=0.16GPa

HB=190～241,铸造。加工要求：加工φ25小头孔机床：立式钻床Z535选择钻头：选择高速钢麻花钻头φ25mm，钻孔至φ23mm，

扩孔至φ24.8mm，铰孔至φ24.94mm，精铰孔至φ25mm2.选择切削用量(1)决定进给量查《切削手册》f=0.70-0.86mm/rl/d=30/20=1.5<3,所以f=0.70mm/r按钻头强度选择f=1.75mm/r按机床强度选择f=0.53mm/r最终决定选择机床已有的进给量f=0.48mm/r经校验Ff=6090<Fmax,校验成功。(2)钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命T=60min(3)切削速度查《切削手册》vc=18mm/r修正系数Ktv=1.0Kmv=1.0Kfv=1.0Kxv=1.0Klv=1.0Kapv=10故Vc=18mm/rNs==318.3r/min查《切削手册》机床实际转速为Nc=272r/min故实际的切削速度Vc==15.4mm/r(4)校验扭矩功率Mc=60NmMm=144.2Nm所以Mc<MmPc=1.7-2.0kw<Pe故满足条件，校验成立。3.计算工时Tm===0.10min由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩铰和精铰的切削用量如下：扩钻：

n=272min/r

f=0.48mm/r

vc=15.4m/mind0=19.3mm铰孔：n=272min/rf=0.48mm/rvc=15.4m/mind0=19.94mm精铰：n=272min/rf=0.48mm/rvc=15.4m/mind0=20IT7工序四

铣16×8槽1.

加工条件工件材料：HT200,σb

=0.16GPa

HB=190~241,铸造。加工要求：铣16×8槽机床：X60铣床选择钻头：高速钢镶齿三面刃铣刀2.选择切削用量（1）决定进给量查《切削手册》f=1.0-1.2mm/r按钻头强度选择f=2mm/r按机床强度选择f=0.53mm/r最终决定选择Z550机床已有的进给量f=0.40mm/r经校验Ff=12260<24250=Fmax校验成功。（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.8～1.2mm寿命T=140min扩孔后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.9～1.4mm寿命T=60min铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.6～0.9mm寿命T=120min（3）切削速度查《切削手册》Vc=20mm/r修正系数Ktv=1.0Kmv=1.0Kfv=1.0Kxv=1.0Klv=1.0Kapv=10故Vc=20mm/r.Ns==132.6r/min查《切削手册》机床实际转速为Nc=125r/min故实际的切削速度Vc==18.8mm/r3.计算工时Tm===0.52min所有工步工时相同。工序五

铣φ40外圆斜面1.

加工条件工件材料：HT200,σb

=0.16GPa

HB=190～241,铸造。加工要求：铣16×8槽机床：X60铣床选择钻头：高速钢镶齿三面刃铣刀。三、总结机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学课程，并完成了生产实习之后进行的一个教学环节。它要求我们综合运用所学过的专业知识，针对一个具体的零件进行机械加工工艺规程设计。虽然我一开始感到无从下手，但是因为上课听了机械制造工艺学的课程，又在学期中做过相应的实验，以及机械制造工艺学课程设计指导书的详细指导，让我有信心可以坚持做下去，然而课程设计并非想象中的那么简单，真正动手做起来却还是困难重重，书到用时方恨少，知识到用时也恨少，当然我们每个人不可能将学到的理论知识一下子就能运用到实际操作以及设计中去，这只能靠平时多去体验以及探索，对于我来说更是如此。功夫不负有心人，我还是能够在规定时间内将其完成，即使很多困难，查阅资料，查阅表格，一步步计算，以及cad图的绘制都对我是一次考验，当然最重要的不要畏惧困难，勇敢坚持下来，如今网络科技也发达，找不到或者不懂的都能搜索到，我们当然能够将困难迎刃而解。比如说通过课程设计，我们发现不仅要掌握本专业所学到的知识，也要