课程设计-CA车床拔叉零件图.doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途九江学院 机械工程学院机械加工工艺过程卡片姓名学号 有才 24号零件名称零件图号 材料数量 拔叉 毛坯1工序号工序名称工序内容 车间设备 工艺装备 工时准终单件1粗铣拔叉头两端面粗铣两端面至81.17580.825mm.Ra12.5m立式铣床 X51高速钢套式面铣刀.游标卡尺。专用夹具70。21s2半精铣拔叉头左面半精铣拔叉头左端面至8079。7mm、Ra3。2m立式铣床 X51高速钢套式面铣刀.游标卡尺.专用夹具59.24s3粗扩、精扩、铰22mm孔四面组合钻床扩孔钻。铰刀.卡尺.塞规4校正拔叉脚钳工台手锤5粗铣拔叉脚两端面卧式双面 铣床三面刃铣刀.游标卡尺。专用夹
2、具6铣叉爪口内侧面立式铣床 X51铣刀。游标卡尺。专用夹具7粗铣操纵槽底面和内侧面立式铣床 X51槽铣刀.卡规。深度游标卡尺.专用夹具8精铣拔叉脚两端面卧式双面铣床三面刃铣刀.游标卡尺.专用夹具9钻、粗铰、精铰8mm孔钻、粗铰、精铰8mm8.015mm、Ra1。6m四面组合 钻床麻花钻.铰刀.内径千分尺157.25s10去毛刺钳工台平锉11中检塞规。百分表。卡尺等12热处理拔叉脚两端面局部淬火淬火机等13校正拔叉脚钳工台手锤14磨削拔叉脚两端面磨床 M7120A砂轮.游标卡尺15清洗清洗机16终检塞规.百分表.卡尺机械加工工艺过程卡片 CA614车床拔叉零件图 (1)(2)工艺规程及机床夹具设
3、计过程设计题目:设计CA6140车床拨叉(0405)零件的机械加工工艺规程及其机床夹具。一、计算生产纲领,确定生产类型:该零件是CA6140车床上的拨叉,按照指导老师的要求,设计此零件为中批量生产。二、零件的分析:(一)、零件的作用:题目给定的零件是CA6140拨叉(见附图1)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进行工作。宽度为18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高,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18+0.0120mm的槽和滑移齿轮的配合度要求很高。(二)、零件的工艺分析:CA6140拨叉共
4、有两组加工表面。1. 以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括25+0.230mm的六齿方花键孔、22+0。280花键底孔两端的2X150到角和距中心线为27mm的平面.2. 以工件右端面为基准的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽经上述分析可知, 对于两组加工表面,可先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组表面。二、工艺规程设计(一) 确定毛坯的制造形成。 零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷,因此选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件的工作可靠.由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大,故可采取模锻成型。经查金属机械加工工艺人
5、员手册表55取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为30.8mm。毛坯零件图如下图:(二)基准的选择.1. 粗基准的选择:因为要保证花键的中心线垂直于右端面,所以以40的外圆表面的粗基准。2. 精度基准的选择:为保证定位基准和工序基准重合,以零件的A面为精基准。(三)零件表面加工方法的选择:本零件的加工面有端面、内孔、花键、槽等,材料为HT200灰铸铁,参考机械制造工艺设计简明手册(以下简称工艺手册)表1。47、表1.48及表1。417其加工方法选择如下:、A端面:根据GB180079规定毛坯的公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra12.5um,要达到零件的技术要求,公差等级为I
6、T9,表面粗糙度为Ra3。2um,需要经过粗铣、 花键底孔:公差等级为IT12,表面粗糙度为Ra6.3um,毛坯为实心,未冲出孔,故采用粗铣、 槽的D端面:零件技术要求表面粗糙度达到Ra3。2,而毛坯的公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra12。5,故需要采用粗铣半精铣。、 槽:零件技术要求槽的两侧端面表面粗糙度为Ra1.6um,槽的底端面为Ra6.3um,需要采用粗铣-精铣,就可以达到公差等级为IT8表面粗糙度Ra1.6um。、 mm槽:零件技术要求槽的各端面要达到的表面粗糙度为Ra3。2um,需要采用粗铣-半精铣、花键孔(6 mm ):要求花键孔为外径定心,两侧面表面粗糙度为Ra3。2um底
7、面表面粗糙度为Ra1。6um,故采用拉削加工、两处倒角:25 mm花键底孔两端处的275倒角,表面粗糙度为Ra6.3um,为了使工序集中,所以花键底孔的两端面的275倒角在Z525立式钻床上采用锪钻的方法即可。(四)工艺路线的制定制定工艺路线的出发点,应当是使零件的加工精度(尺寸精度、形状精度、位置精度)和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下,可以考虑采用通用机床配以专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。方案一工序:1. 粗、精车端面,钻、扩花键底孔、倒两端15倒角。2. 粗、精铣削B面。3. 铣削8+
8、0。030mm的槽。4. 铣削18+0.0120mm的槽。5. 拉花键。 方案二工序:1. 粗、精车端面,钻、扩花键底孔、倒两端15倒角。 以40mm圆柱面为粗基准。选用C31631转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。2. 拉花键。以A面为基准,3. 铣削槽B面。以花键的中心线及A面为基准.选用X62W卧式铣床加专用夹具4. 铣削8+0。030mm的槽.以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。5. 铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。方案分析:上述两方案中,工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很难对工
9、件进行定位和加紧、方案二中,把花键放在第一道工序的后边,这样,方案二中的3。4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4。5道工序的定位基准。此方案定位精度高,专用夹具结构简单、可靠,所以采用方案二比较合理。以上工艺过程详见 “机械加工工艺过程综合卡片”(二) 机械加工余量. CA6140的拨叉材料为HT200.毛坯重量为1.0 kgb =160MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产,采用模锻锻模。根据上述的原始资料加工工艺,分别确定各个加工表面的机械加工余量,工序尺寸以毛坯尺寸如下:1. A面的加工余量 A面有30。8mm的加工余量,足够把铸铁的硬质表面层切除2.
10、 矩形花键底孔。要求以矩形花键的外径定心,故采用拉削加工内孔尺寸为22 0+0.28,见零件图,参照金属机械加工工艺人员手册 表3-59确定孔加工余量的分配。钻孔20mm扩孔21mm拉花键 花键孔要求以外径定心:拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册取 2=1mm3. B面的加工余量。此工序分2个工步1、粗铣B面 2、精铣B面。精加工余量为0.2mm粗铣加工余量为2。8mm(五)确定切削用量及基本工时。工序 :车削A面。 1加工条件.工件材料:灰口铸铁HT200. b=145MPa。铸造。加工要求:粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸,Ra=3。2m机床C3163-1。转塔式六角卧式车床
11、.刀具:刀片材料. r =12. ao=68 b= 10 o=0.5 Kr=90 n=15 2、计算切削用量.(1)已知长度方向的加工余量为30.8mm 。实际端面的最大加工余量为3.8mm 。故分二次加工(粗车和半精车)。长度加工公差IT 级 取-0.46 mm (入 体方向) (2)进给量、根据切削简明手册(第3版)表1。4 当刀杆尺寸为16mm25mm,mm时,以及工件直径为60mm时(由于凸台B面的存在所以直径取60mm)=0。6-0.8mm/。按C车床说明书取=0.6 mm/n。由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.750.85 所以:实际进给量f=0。60.8=0。48 mm/按C
12、车床说明书0.53(3)计算切削速度。按切削简明手册表1。27 ,切削速度的计算公式为(寿命选T=60min)刀具材料YG6 V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中:Cv=158 xv=0.15 yv=0。4 M=0。2修正系数Ko见切削手册表1.28kmv=1。15 kkv=0。8 kkrv=0。8 ksv=1.04 kBV=0.81Vc =158/( 600。220。150。53 0。4) 1。150。80。80。810.97 =46.9(m/min)(4)确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=229.8(r/min)按C车床说明书200 rmin所以实际切削速度V=40。8
13、m/min (5)切削工时,按工艺手册表6.21 由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮,为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0。33(min) L=(650)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=02、精车1) 已知粗加工余量为0。5mm。2) 进给量f。 根据切削用量简明手册表1.6 , f=0.150.25mm/r按C车床说明书0。16 mm/r计算切削速度 按切削用量简明手册表1.27,切削速度的计算公式为(寿命选T=60min)V=Cv/(Tmap xvf yv) kv=158/( 600。220.150.16 0.4) 1。150
14、。80。80。810。97 =83.85(m/min)3) 确定机床主轴转速. nw=1000vc/ dw =410.8(r/min)按C3163车床说明书取nw=400(r/min)实际切削速度V=57。1m/min4) 切削工时,查工艺手册表6.2-1 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22。5/400x0.16=0.35(min) 由于下一道工序是钻孔,所以留下20mm的台阶,所以L=(65-20)/2=22。5 mm L1=3。L2=0. L3=0 3、钻孔、扩孔、倒角. (1)、钻孔钻头选择:见切削用量简明手册表2。2钻头几何形状为(表2。1及表2。2):双锥修磨具刃,钻头参
15、数:20 =30,2=118,2=70,b=3。5mm ,ao=12,=55,b=2mm,=4mm。根据切削用量简明手册表2-9确定f=0。48、按机床进给强度决定进给量:根据表2.9 ,当b210MPa 020。5mm 可确定f=0.75。 按C31631车床说明书取 f=0。62mm/n.、 决定钻头磨钝标准及寿命 表2。21,当do=20mm、钻头最大磨损量取0。6 寿命T=45min.、切削速度由切削用量简明手册,表2.15得 =21m/minn=1000V/D=334。4 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min取n=280m/min。
16、实际=17 m/min 、 基本工时,Tm=L/nf=(80+10)/280x0。62=0。32 (min) 入切量及超切量由表2。29。 查出+=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) (2)、扩孔刀具直径do=21mm;刀具几何参数同上。 由于两孔直径相差不大,为了节省停车和调换走刀量等辅助时间,n和f都不变,所以Tm同上 Tm=0。32 倒角刀具15锪钻由于两孔直径相差不大,以表面粗度要求不高手动进给。(3)、倒角 刀具:专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。检验机床功率 按切削用量简明手册表 1.2可以查出当160245HBS2。80。
17、641min3。4kw按C车床说明书主电机功率11可见比小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求钻削功率检验按切削用量简明手册表 2.21当21 0.64 查得转矩61.8N.M切削用量简明手册表由表2。32得功率公式CMcVc/30do=61.8x17/30x21=1。67km按C车床说明书主电机功率11可见C比小得多,所以机床功率足够,所用切削用量符合要工序 拉花键孔单面齿升:根据有关手册,确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为0。06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)切削工时 t=Zblk/1000vfzZ式中: Zb 单面余量1。5mm(由21mm拉削到25mm); L
18、 拉削表面长度,80mm; 考虑校准部分的长度系数,取1。2; k 考虑机床返回行程系数,取1。4 ; v 拉削速度(m/min); fz 拉刀单面齿升; Z 拉刀同时工作齿数,Z=l/p; P 拉刀齿距。 P=(1。251.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同时工作齿数z=l/p=80/127其本工时 Tm=1。5801。21。4/10003。60。067=0。13(min)工序 粗铣,精铣B面。加工要求:粗铣B面,精铣B面,Ra=3.2。用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加工余量3mm机床 :62W加工工件尺寸:宽度:40mm 长度:28mm1。 粗铣1) 选择刀具 根据切削用量简
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