车床拨叉零件831008课程设计说明书.docx

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车床拨叉零件831008课程设计说明书

目录

1、零件的分析

1.1零件的作用..................................................2

1.2零件的工艺分析.............................................2

2、工艺规程的设计

2.1毛坯的制造形式.............................................2

2.2基准面的选择................................................3

2.2.1粗基准的选择..............................................3

2.2.2精基准的选择..............................................3

2.3制定工艺路线................................................3

2.4机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定....................4

2.5确定切削用量及基本工时.....................................5

3、绘制零件图和编制工艺卡

3.1绘制零件图..................................................14

3.2编制工艺文件................................................15

4、夹具设计

4.1定位基准的选择..............................................16

4.2定位误差分析.................................................16

4.3夹具设计及操作的简要说明...................................17

5、结论..........................................................18

6、参考文献.....................................................19

1.零件分析

1.1零件的作用

题所给的是CA6140车床上的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡作用，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。

零件上方的Φ14mm的孔与操作机构相连，下方的Ф40mm的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，两零件铸造为一体，加工时分开。

1.2零件的工艺分析

CA6140车床上的拨叉共有两处加工表面。

其间有一定的位置要求，分述如下：

1.2.1以Ф14mm为中心的加工表面

这一组加工表面包括：

Ф14mm的孔，以及其上下表面。

1.2.2以Ф40mm为中心的加工表面

这一组加工表面包括：

Ф40mm的孔，以及其上、下端面；

这两组表面有一定的位置要求；

（1）Ф40mm的孔的上、下表面与Ф40的孔的垂直度误差为0.15mm。

（2）Ф14mm的孔的上、下表面与Ф14的孔的垂直度误差为0.15mm。

（3）Ф40mm、Ф14mm的孔的上、下表面以及Ф40mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。

（4）Ф14mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um，精度为IT7。

2.工艺规程设计

2.1毛坯的制造形式

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，选择铸件毛坯。

2.2基准面的选择

2.2.1粗基准的选择对零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准，而对若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准，根据这个基准原则，现取Ф14mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承两个Ф14mm孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在Ф72mm的上表面，以消除3个自由度。

2.2.2精基准的选择主要应考虑基准重合问题。

当设计基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

2.3制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，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得到合理的保证。

在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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。

工艺路线方案：

工序一：

铸造毛坯

工序一：

正火处理

工序二：

粗、精铣Ф14mm、Ф52mm的下表面，保证其粗糙度为3.2um

工序三：

以Ф14mm的下表面为精基准，粗、精铣Ф14mm、Ф40mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2um，Ф14mm的上、下表面尺寸为28mm，Ф40mm的上、下表面尺寸为10mm

工序四：

以Ф14mm的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰Ф14mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2um，垂直度误差不超过0.15mm

工序五：

以Ф14mm的下表面为精基准，粗、半精镗Ф40mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2um

工序六：

铣断双体

工序七：

热处理

工序八：

检验，封油入库

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190~210HB，毛坯重量为2.2Kg,生产类型为大批量，铸件毛坯。

又由<<机械制造工艺设计简明手册>>（以下称〈〈工艺手册〉〉表1.3-1查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表2.2-4查得加工余量等级为G级，选取尺寸公差等级为CT10。

根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：

1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差（Ф14mm、Ф40mm端面）查《工艺手册》表2.2~4取Ф14mm、Ф40mm端面长度余量为2.5mm（均为双边加工）。

铣削加工余量为：

a）粗铣：

1.5mmb）精铣：

1mm

毛坯尺寸及公差为：

（35土0.3）mm（17土0.25）mm

2、内孔（Ф40mm已铸成孔）查《工艺手册》表2.2~2.5，取Ф40mm已铸成长度余量为3mm，即已铸成孔Ф44mm。

镗削加工余量为：

a）粗镗：

2mmb）半精镗：

1mm

毛坯尺寸及公差为：

（48土0.3）mm（

）mm

3、其他尺寸直接铸造得到。

2.5确定切削用量及基本工时

2.5.1工序二：

粗、精铣孔Ф14mm、Ф40mm的下表面

（1）加工条件

工件材料：

HT200。

бb=0.16GPaHBS=190~210，铸件

机床：

XA5032立式铣床

刀具；W18Cr4V硬质合金端铣刀

W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6，由《切削用量简明手册》〉后称《切削手册》表3.1查得铣削宽度ae<=60mm,深度ap<=4,齿数Z=10时，取刀具直径do=80mm。

又由《切削手册》表3.2选择刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a’o=

刀齿斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,过渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,过渡刃宽bε=1mm

（2）切削用量

1）粗铣Ф14mm的下表面

a）切削深度因切削用量较小，故可以选择ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。

b）每齿进给量：

由《切削手册》表3.30可知机床的功为7.5KW，查《切削手册》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/z

c）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（1.0~1.5）mm

查《切削手册》表3.8,寿命T=180min

d）计算切削速度按《切削手册》表3.27中的公式：

也可以由表3.16查得

=98mm/sn=439r/minvf=490mm/s又根据XA5032铣床参数，选n=475r/minvf=600mm/s，则实际的切削速度为：

即

=

=119.3m/min,实际进给量为：

即

=

=0.13mm/z

f）计算基本工时

公式中：

L=l+y+Δ；根据《切削手册》表3.26，可得l+Δ=12mm,所以L=l+y+Δ=32+12=44mm

故

=44/600=0.073min

2）粗铣Ф40mm的下表面

a）铣削Ф40mm的下表面与铣削Ф14mm的下表面的相关参数及其用量等都相同。

即ap=1.5mmnc=475r/minvfc=600mm/svc=119.3m/minfz=0.13mm/z

b）计算基本工时

公式中：

L=l+y+Δ；根据《切削手册》表3.26，可得l+Δ=0所以L=l+y+Δ=72mm

故

=72/600=0.12min

3）精铣孔Ф14mm的下表面

a）切削深度因切削用量较小，故可以选择ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需尺寸

b）每齿进给量：

由《切削手册》表3.30可知机床的功为7.5KW，查《切削手册》表3.5可得f=0.5~0.7mm/r，由于是对称铣，选较小量f=0.7mm/r

c）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（1.0~1.5）mm

查《切削手册》表3.8,寿命T=180min

d）计算切削速度按《切削手册》表3.27中的公式：

也可以由表3.16查得

=124mm/svf=395mm/minn=494r/min,根据XA5032铣床参数，选n=475r/minvf=375mm/min,则实际的切削速度为

所以

=

=119.3m/min,实际进给量

所以

=

=0.08mm/z

最终确定ap=1.0mmnc=475r/minvfc=375mm/minvc=119.3mm/min

f）计算基本工时

公式中：

L=l+y+Δ；根据《切削手册》表3.26，可得l+Δ=80mm,所以L=l+y+Δ=32+80=112mm

故

=112/375=0.3min

2）精铣Ф40mm的下表面

a）铣削Ф40mm的下表面与铣削Ф14mm的下表面的相关参数及其用量等都相同。

即ap=1.0mmnc=475r/minvfc=375mm/minvc=119.3mm/m

b）计算基本工时

公式中：

L=l+y+Δ；根据〈〈切削手册〉〉表3.26，可得l+Δ=80mm所以L=l+y+Δ=72+80=152mm

故

=152/375=0.405min

2.5.2工序三：

粗、精铣孔Ф14mm、Ф40mm的上表面

本工序的切削用量及基本工时与工序一中的粗、精铣孔Ф14mm、Ф40mm的下表面相同。

2.5.3工序四：

钻、扩、铰、精铰Ф14mm的孔

（一）钻Ф18mm的孔

（1）加工条件

工艺要求：

孔径d=18mm,孔深l=30mm,通孔，用乳化液冷却

机床：

Z535型立式钻床

刀具：

高速钢麻花钻头

选择高速钢麻花钻头，其直径do=18mm,钻头几何形状为：

由《切削手册》表2.1及表2.2选修磨横刃，β=28oαo=10o2Φ=118o2Φ1=70obε=3.5mmb=2mml=4mm

（2）切削用量

1）决定进给量f

a）、按加工要求决定进给量根据《切削手册》表2.7，当铸铁的强度

бb

200HBS