车床拨叉零件831008课程设计说明书.docx

1、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.21.2零件的工艺分析.22、工艺规程的设计2.1毛坯的制造形式.22.2基准面的选择.32.2.1粗基准的选择.32.2.2精基准的选择.32.3制定工艺路线.32.4机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定.42.5确定切削用量及基本工时.53、绘制零件图和编制工艺卡3.1绘制零件图.143.2编制工艺文件.154、夹具设计4.1定位基准的选择.164.2定位误差分析.164.3夹具设计及操作的简要说明.175、结论.186、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

2、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14mm的孔与操作机构相连，下方的40mm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14mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：14mm的孔，以及其上下表面。1.2.2 以40mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：40mm的孔，以及其上、下端面；这两组表面有一定的位置要求；（1） 40mm的孔的上、下表面与40的孔的垂直度误差

3、为0.15mm。（2） 14mm的孔的上、下表面与14的孔的垂直度误差为0.15mm。（3） 40mm、14mm的孔的上、下表面以及40mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。（4） 14mm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14mm的孔的不加工外

4、轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承两个14mm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72mm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

5、理 工序二：粗、精铣14mm、52mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um 工序三：以14mm的下表面为精基准，粗、精铣14mm、40mm的孔的上表面，保证 其粗糙度为3.2 um，14mm的上、下表面尺寸为28mm，40mm的上、下表面尺寸为10mm 工序四：以14mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰14mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um，垂直度误差不超过0.15 mm 工序五：以14mm的下表面为精基准，粗、半精镗40mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um 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

6、车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190210HB，毛坯重量为2.2Kg,生产类型为大批量，铸件毛坯。又由（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（14mm、40mm端面） 查工艺手册表2.24取14mm、40mm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：1.5mm b)精铣：1mm毛坯尺寸及公差为：（35土0.3）mm （ 17土0.25）mm2、内孔（40mm已铸成

7、孔）查工艺手册表2.22.5，取40mm已铸成长度余量为3mm，即已铸成孔44mm。镗削加工余量为：a)粗镗：2mm b)半精镗：1mm毛坯尺寸及公差为：（48土0.3）mm （）mm3、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14mm、40mm的下表面（1） 加工条件工件材料：HT200。b=0.16GPa HBS=190210，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

8、=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ao=,刀齿斜角s=-10o,主刃Kr=60o,过渡刃Kr=30o,副刃Kr=5o,过渡刃宽b=1mm(2) 切削用量 1）粗铣14mm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=0.140.24mm/z,由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/zc)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（1.01.5）mm 查切削手册表3.8, 寿命T=180mind

9、)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/s n=439r/min vf =490mm/s 又根据XA5032铣床参数，选 n=475r/min vf =600mm/s，则实际的切削速度为： 即=119.3m/min,实际进给量为： 即=0.13mm/zf)计算基本工时 公式中： L=l+y+；根据切削手册表3.26，可得 l+=12mm,所以L=l+y+=32+12=44mm 故 =44/600=0.073min2)粗铣40mm的下表面 a)铣削40mm的下表面与铣削14mm的下表面的相关参数及其用量等都相同。即 ap=1.5mm nc=475r/mi

10、n vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/zb)计算基本工时 公式中： L=l+y+；根据切削手册表3.26，可得 l+=0所以L=l+y+=72mm 故 =72/600=0.12min3)精铣孔14mm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=0.50.7mm/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（1.01.5）mm 查切削手册表3.8, 寿命

11、T=180mind)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/s vf =395mm/min n=494r/min,根据XA5032铣床参数，选 n=475r/min vf =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=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/minf)计算基本工时 公式中： L=l+y+；根据切削手册表3.26，可得 l+=80mm, 所以L=l+y+=32+80=112mm 故 =112/375=0.3min 2)

12、精铣40mm的下表面 a)铣削40mm的下表面与铣削14mm的下表面的相关参数及其用量等都相同。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/mb)计算基本工时 公式中： L=l+y+；根据切削手册表3.26，可得 l+=80mm所以L=l+y+=72+80=152mm故 =152/375=0.405min2.5.2 工序三：粗、精铣孔14mm、40mm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14mm、40mm的下表面相同。2.5.3 工序四：钻、扩、铰、精铰14mm的孔（一） 钻18mm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，=28o o=10o 2=118o 21=70o b=3.5mm b=2mm l=4mm(2) 切削用量 1) 决定进给量fa)、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b200HBS