零件加工工艺及设备课程设计说明书

制造工艺学课程设计设计题目设计“CA6140主轴箱831007拨叉”零件的机械加工工艺及工艺设备设计者指导老师2010年1月14日北京信息科技高校2010年1月14日课、技术基础课以及大部分专业课之后进行就我个人而言，我希望能通过这次课程设计让自己对高校的学1.零件的分析 52.确定生产类型 6 64.工艺规程设计 75.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 6.确定切削用量刚好间定额 参考文献 拨叉零件的工艺规程及夹具设计1、零件的分析(1)零件的作用需的速度和扭矩的作用。零件上的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55半孔则是用于与所限制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨(2)零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简洁，铸造性能优良，但①22孔以及与此孔相通的的①8锥孔M8螺纹孔φ55半圆孔及上、下φ73圆形台阶①73圆孔两端面与①22孔中心线的垂直度误差为0.07mm,①40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，可以粗加工①40上端面，然后以此作为粗基准采纳专用夹具进行加工①22圆孔，并且通过钻，扩，铰保证尺2确定生产类型3确定毛坯(1)确定毛坯种类面粗糙度为Ra13。(2)确定铸件加工余量及形态：如下图所示形态，只在φ40圆端面留有6.5mm(查《机械加工工艺手册》)的加工余量为便利中间φ55孔的简图台高度50;4工艺规程设计工序1、以①40外圆面为粗基准，粗、精加工上端面，保证凸工序2、以φ40上端面为基准，钻、扩、铰φ22孔，保证其公差0—0.021mm,且粗糙度Ra3.2,孔中心线与端面垂直度0.05mm;工序3、以φ22孔为基准，钻、扩、铰φ55中心孔，保证尺寸公差0—0.4mm,孔壁粗糙度Ra3.2;工序4、钻φ6孔，攻M8螺纹孔；工序6、以φ22孔位基准，铣削φ55上下台阶面，保证与φ22工序7、以M8螺纹孔定转角，φ22上端面为基准，钻φ8孔；工序8、去毛边，检测。工序1、以φ40外圆面为基准粗铣凸台上端面；工序2、以加工过的端面为基准，钻、扩、铰φ22孔，满意表面粗糙度Ra3.2,尺寸公差0—0.021mm;工序3、以①22孔为基准，精铣上端面，保证高度为50,粗糙工序4、以φ22孔为基准，钻、扩、铰φ55孔，保证尺寸公差0—0.4,粗糙度Ra3.2;工序5、以φ22孔位基准，铣，半精铣φ73圆形台阶面，保证尺寸公差0—0.5,底面粗糙度Ra3.2,侧面Ra6.3,及其与①22孔工序6、以φ40外圆为基准，凸台上端面为尺寸基准钻φ6孔，工序7、以①22孔及其底面为基准钻φ8孔工序9、去毛边，修理；工序1、粗铣φ40凸台上表面；工序2、以粗铣过的上端面为基准，钻、扩、铰φ22孔；工序3、以精加工过的φ22孔为定位基准，精铣凸台上表面；工序4、以φ22孔为定位基准，钻中心孔至尺寸φ53;工序5、以①22孔为基准锪下表面的φ73圆形台阶；工序6、以φ22孔为定位基准，下表面圆形台阶面为尺寸基准，锪上表面的φ73圆形台阶面；工序7、钻φ55中心孔；工序8、钻φ6孔，攻M8螺纹；工序9、钻φ8斜孔；工序1、粗铣φ40凸台上表面。采纳专用夹具，夹紧φ40外轮工序2、以粗铣过的上端面为基准，钻、扩、铰φ22孔。采纳工序3、以精加工过的φ22孔为定位基准，精铣凸台上表面。工序5、以φ22孔为基准锪下表面的φ73圆形台阶。采纳专用阶面相对①22孔中心线的垂直度；工序6、以φ22孔为定位基准，下表面圆形台阶面为尺寸基准，锪上表面的φ73圆形台阶面。采纳专用夹具ZQ5180立式钻床加以专粗加工，再精加工以保证台阶面相对φ22孔中心线的垂直度和中间工序7、扩φ55中心孔。以上端面为基准，加工中心孔，查手工序8、钻①6孔，攻M8螺纹孔，采纳Z525立式钻床配以专用工序9、钻φ8斜孔，由于此孔需在装配时再精度钻铰所以钻孔5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定(1)粗铣φ40上端面，查《切削余量手册》确(2)加工φ22孔，首先钻φ20孔，扩孔至φ21.8mm,最终精铰孔至22H7;(4)钻①55中心孔，将毛坯件的φ40尺寸钻至φ53mm,(6)锪上表面φ73圆形台阶面，分两步加工，粗锪深度4mm,精锪保证厚度尺寸22g6,直径方向上保证(8)钻①6孔，在零件要求的位置上钻φ6孔，钻削深度(9)钻①8孔，钻削深度10mm,后续加工在装配时进行；(10)切断，将工件切断，切宽4mm,深度20mm,长度73mm。6确定切削用量刚好间定额：工序I、以毛坯下底面为粗基准，粗铣φ40凸台上端面。加工要求：粗铣φ40凸台上端面。(2)切削用量确定进给量：查《切削用量手册》铣削部分表3,铣削铸件时加工进给量af=0.2—0.3mm/z,选择铣刀磨顿标准及其耐用度：查《切削用量手册》铣削部分表7,后刀面最大磨损度，粗加工时为0.5—0.8,选择0.6。查表8镶确定切削速度及其进给量：查《切削用量手册》铣削部分表11,当d=100mm,镶齿铣刀耐用度为T=10.8×10°S,齿数Z=8,铣削宽度ae=5mm,铣削深度ap=40mm,每齿进给量af=0.24mm/z的时候，v=0.23m/s,n=0.74r/s,vft=1.3际切削速度Vc=3.14×100×0.625/1000=0.2m/s,实际进给量为afc=Vfc/ncz=1.125/(0.62验证机床功率：查《切削用量手册》铣削部分表16,在af=0.14—0.23mm/z,ap<=41mm,ae<=5.5mm,vf<=1.42mm/z的时候切削功率修正系数Kpmt=1.0,所以实际的切削功率Pmc=0.8kw,依据X62W型铣床参数，机床主轴允许的功率为5.52kw,检验满意要求，故可以采纳。切量查《切削用量手册》铣削部分表19,y+△=25mm,所以工序Ⅱ、钻，扩，铰φ22孔(1)加工条件加工要求：钻φ20孔，扩孔至φ21.8,铰孔至φ22(2)计算切削用量1、20孔表35机床参数选用进给量f=0.32mm/r据切削速度计算所需的转速n=1000V/πd₀=6.37r/s据机床参数取n=6.67r/s,故得实际钻削速度v=πd₀n/1000=0.42m/s所选转速比计算转速高，故可将进给量降低一级，取f=0.25mm/r故居据t=L/nf,据《切削用量手册》P91表22查得切入量及超切量据《机械加工工艺手册》10.4-6查得进给量f=(据《机械加工工艺手册》表10.4-34,取切削速n=1000v/πd₀=4.96r/s,按机床参数选择n=4.58r/s实际切削速度为v=πd₀n/1000=0.31m/sf=(0.9-1.4)mm/r,据《切削用量手册》P102表35机床参数说明书取f=0.96mm/r(取较小的进给量)据机床参数说明书取n=1.67s/s,故可得实际的铰孔速度为工序Ⅲ、精铣φ40凸台端面(1)加工条件加工要求：精铣凸台上表面，至高度50mm,同时保证表面精度刀具：φ100高速钢圆柱铣刀(细齿)14齿(2)计算切削用量据《机械加工工艺手册》表9.4-1(2)得f=(1.4-3.0)mm/rne=1.58r/s,v=1.97mm/s,故可得实际切削速度a₀=0.5mm,v;=1.97mm/s,n=1.58r/s,v=0.5m/(1)加工条件加工要求：钻φ53通孔，保证中心距(2)切削用量据《机械加工工艺手册》表10.4-1查得f=1.0-1.2mm/r,修正以后，按《机械加工工艺手册》表10.1-2机床参数取f=0.85mm/r据表10.4-17查得切削速度v表=14m/min=0.23m/s,所需机床转速据机床参数说明书取n=1.48r/s,故实际切削速度据《切削用量手册》P91表22查得切入量及超切量y+△=18mm,工序V、锪φ73圆柱式沉孔(下表面)(1)加工条件加工要求：锪φ73圆柱式沉孔，孔的深度是5mm,同时保证孔的台阶面精度刀具：φ73可换导柱平底锪钻，材料：高速钢(2)计算切削用量据《机械加工工艺手册》表10.4-36,查得f=0.13-0.18mm/r,切削速度v=37-43m/min,修正后，据《机械加工工艺手册》表10.1-2据机床参数取n=2.9r/s,故可得实际切削速度据《机械加工工艺手册》可得切入量1=2mm,1=5mm故得1=7mm工序VI、锪φ73圆柱式沉孔(上表面)(1)加工条件加工要求：锪φ73圆柱式沉孔，保证孔的台阶刀具：φ73可换导柱平底锪钻，材料：高速钢(2)计算切削用量据《机械加工工艺手册》表10.4-36,查得f=0.13-0.18mm/r,切削速度v=37-43m/min,修正后，据《机械加工工艺手册》表10.1-2取速度v=40m/min=0.67m/s,故所需转速为其次步走刀：保证尺寸2(1)加工条件加工要求：扩中心孔至φ55,保证孔表面的精度(2)计算切削用量据《机械加工工艺手册》表10.4-6,可查出进给量据表10.1-2机床参数取f=1.2mm/r据表10.4-34,取v=17.2m/min=0.29m/s故可计算出所需转速n=1000v/πd₀=1.69r/s据表10.1-2机床参数取n=1.5r/s,实际钻削速度为据《切削用量手册》P91表22查得切入量及超切量y+△=18mm,1=20mm(1)加工条件加工要求：钻φ8孔，半加工，在装配时进一步扩铰刀具：φ8锥形钻头(2)计算切削用量查《切削用量手册》,钻削部分表5,依据加工要求选择进给量查表8,依据机床强度选择f=1.6mm/r查表7,依据钻头强度选择进给量f=0.86mm/r查Z525机床技术参数选择实际进给量f=0.查《切削用量手册》表12,取钻削速度v=0.41m/s,计算出转速n=16.3r/s,查机床技术参数取实际转速n=16r/s(1)加工条件加工要求：钻①6孔，攻M8螺纹(2)计算切削用量刀具：φ6高速钢一般麻花钻查《切削用量手册》,钻削部分表5,依据加工要求选择进给量查表8,依据机床强度选择f=1.6mm/r查表7,依据钻头强度选择进给量f=0.75mm/r查Z525机床技术参数选择实际进给量f=0.25mm/r查《切削用量手册》表12,取钻削速度v=0.3m/s,计算出转速n=15.9r/s,查机床技术参数取实际转速n=16r/s计算出实际钻削速度v=0.3m/s刀具：φ8速钢一般螺纹丝锥查《机械加工工艺手册》表16.2-15,取切削速度VO=10m/s,已知螺距为1.25mm,切削过程中加工条件变更时的修正系数Kmv=0.5,Ktv=0.7,Kqv=1.0。所以实际加工速度V=3.5m计算v=Ⅱdn/1000,可得到计算转速n1=2.32r/s,查Z525机床技术参数，选择转速n=2.33r/s。已知加工时间Tm=(1+l+△)(1/n+1/n₁)/Pl=11mm,l₁+△=6mm,n=2.33r/s,n₁=1所以Tm=9.5s(1)加工条件加工要求：切断宽度4mm,切断面表面粗糙度Ra6.3刀具：φ100细齿锯片铣刀(2)切削用量计算查《机械加工工艺手册》表9.4-2,进给量af=0.03mm/z查表9.4-21取切削速度v=0.33m/s,计算可知机床主轴转速n=1.05r/s,查铣床技术参数取实际转速n=1r/s,实际切削速度为V=0.314m/s。计算进给速度Vf=1.2mm/s,查机床参数取Vf=1.25mm/s。Tm=(1+l₁+△)/Vf7夹具设计专用夹具。并设计工序6——锪上表面的φ73圆形台阶面。本夹具(1)问题的提出本夹具是用来锪φ73圆形台阶面，零件图中台阶面对(2)夹具的设计以φ22孔的是本工序的定位基准，且由于上下台阶面的距离尺寸要查《机床夹具设计手册》表1-2-7,可以得知钻削力的计算册》表1-2-1,平安系数查表可知K₀=1.2,K₁=1.1,K₂=1.0,K₃=1.0,K₄=1.3,K₅=1.0,K₆=1.0。初步构思夹具采纳压板夹紧方式，查《机床夹具设计手册》表1-2-26,压板夹紧方式夹紧力计算公式为保证夹紧完全，查《机床夹具设计手册》表1-2-25,选用M