撥叉的課程設(shè)計說明書

1、東華理工大學長江學院 課 程 設(shè) 計 說 明 書課程題目：撥叉（CA6140車床）課程設(shè)計姓名：學號：班級：年級：專業(yè)：系：指導(dǎo)教師：完成時間： 目 錄緒 論3第一章 撥叉零件的分析31.1 零件的作用31.2 零件的工藝分析31.3 零件圖4第二章 工藝規(guī)程設(shè)計42.1 確定毛坯的制造形式42.2 繪制毛坯圖42.3 基面的選擇42.4 零件工藝路線的擬定52.5 選擇機床和工裝62.5.1 機床的選擇62.5.2 夾具的選擇62.5.3 刀具的選擇62.5.4 量具的選擇62.5.5 零件的加工余量和工序尺寸的確定62.6 工序切削用量的確定72.6.1 工序一 粗精銑2050孔下端面72

2、.6.2 工序二 粗精銑32上端面82.6.3 工序三 粗精銑50 上端面92.6.4 工序四 銑凸臺102.6.5 工序五 鉆20孔102.6.6 工序六 鏜50孔112.6.7 工序七 鉆螺紋孔122.6.8 工序八 鉆8錐孔122.6.9 工序九 銑斷13 第三章 設(shè)計總結(jié)14第四章 參考文獻14緒 論機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有

3、力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。車床的撥叉位于車床變速機構(gòu)中，主要起換擋，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照操作者的要求工作，獲得所需要的速度和扭矩的作用。零件下方的孔與操作機構(gòu)相連，而上方的半孔則是用于所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。撥叉是機車變速箱中一個重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔與側(cè)面有精度要求，此外還有小頭孔上的槽要求精加工，對精度有一定的要求，所以都要求精加工。其大頭孔與側(cè)面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽兩側(cè)面有平行度公差和對稱度公差要求等。因為零件的尺寸第一章 撥叉零

4、件的分析度，幾何形狀尺寸精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性能與工作壽命，因此他們的加工必須保證精度要求 第一章 撥叉零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。（二） 零件的工藝分析CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1.以20為中心的加工表面這一組加工表面包

5、括：20的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，一個M6的螺紋孔。下端有一個47的斜凸臺。這三個都沒有高的位置度要求。2.以50為中心的加工表面這一組加工表面包括：50的孔，以及其上下兩個端面。這兩組表面有一定的位置度要求,即50的孔上下兩個端面與20的孔有垂直度要求。由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。（三）零件圖第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(一)確定毛坯的制造形式零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保

6、證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取20孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個32作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。（2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。（三）繪制毛坯圖（另外

7、附一張）（四）零件工藝路線的擬定制定工藝路線得出發(fā)點,應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1.工藝路線方案一工序一 粗、精銑20孔上端面。工序二 鉆、擴、鉸、精鉸20、50孔。工序三 粗、精銑50孔上端面工序四 粗、精銑50、20孔下端面。工序五 切斷。工序六 鉆4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。工序七 鉆一個4孔，攻M6螺紋。工序八 銑47凸臺。工序九 檢查。上面工序加工效率較高，但同時鉆三個孔，對設(shè)備有一定要求。且看另一

8、個方案。2.工藝路線方案二工序一 粗、精銑20孔上端面。工序二 粗、精銑20孔下端面。工序三 鉆、擴、鉸、精鉸20孔。工序四 鉆、擴、鉸、精鉸50孔。工序五 粗、精銑50孔上端面工序六 粗、精銑50孔下端面。工序七 切斷。工序八 鉆4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。工序九 鉆一個4孔，攻M6螺紋。工序十 銑47凸臺。工序十一 檢查。上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。3.工藝路線方案三工序一 以32外圓為粗基準，粗銑20孔下端面。工序二 精銑20孔上下端面。工序三 以20孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7

9、。工序四 以20孔為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸50孔，保證空的精度達到IT7。工序五 切斷。工序六 以20孔為精基準，粗銑50孔上下端面。工序七 以20孔為精基準，精銑50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。工序八 以20孔為精基準，鉆4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。工序九 以20孔為精基準，鉆一個4孔，攻M6螺紋。工序十 以20孔為精基準，銑47凸臺。工序十一 檢查。雖然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整）。多次加工50、20孔是精度要求所致。（五）選擇機床和工裝2.5.1 機床的選擇X52K立式銑床 Z

10、535立式鉆床 T51鏜床 Z50立式鉆床2.5.2 夾具的選擇采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當能滿足定位要求。4. 卡具設(shè)計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。卡具上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置刀具的選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，高速鋼麻花鉆頭，高速鋼鉸刀，硬質(zhì)合金鏜刀，高速鋼細齒圓鋸片刀2.5.4 量具的選擇游標卡尺，量塊 ，千分尺，萬能角度尺，螺紋規(guī)，百分表等2.5.5

11、 零件的加工余量和工序尺寸的確定”CA6140車床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190210HB，毛皮重量2.2kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（20，50端面）。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（以下稱工藝手冊）表2.22.5，取20，50端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工）銑削加工余量為：粗銑 1mm精銑 0mm2. 內(nèi)孔（50已鑄成孔）查工藝手冊表2.22.5，取50已鑄成孔長度余量為3，即鑄成孔半徑為44mm。工序尺寸加工余量：鉆孔 2mm擴孔 0.125

12、mm鉸孔 0.035mm精鉸 0mm2.6 工序切削用量的確定2.6.1 工序一 粗精銑2050孔下端面 以32外圓為粗基準，粗銑2050孔下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑2050孔下端面。機床：X52K臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。精銑20孔

13、下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：精銑20下端面。機床：X52K臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。2.6.2 工序二 粗精銑32上端面以32外圓為粗基準，粗銑20上端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑20上端面。機床：X52K臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬

14、質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。精銑20孔上端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：精銑20上端面。機床：X52K臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm

15、/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。2.6.3 工序三 粗精銑50 上端面以32下端面為粗基準，粗銑50孔上端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑2050孔上端面。機床：X52K臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。精銑50孔上端面。

16、1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：精銑50上端面。機床：X52K臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。2.6.4 工序四 銑凸臺刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀機床：X51立式銑床根據(jù)簡明手冊查得：1663=Zmmdw，。根據(jù)切削手冊查得：現(xiàn)采用X51立式銑床，?。簃in/100rnw=，pp當min/300rnw=時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為：

17、min/1601001610.0mmnZffwzm=根據(jù)切削手冊表4.2-37查得,?。簃in/165mmfm=。精銑20下端面，以T2為基準。刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀；機床：X51立式銑床；查切削手冊表3.5，進給量為：min/0.15.0mmfz=，取為0.5mm/r參考有關(guān)手冊，確定min/124mv=，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，2.6.5 工序五 鉆20孔以20孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o12，二重刃長度b=2.5mm,橫刀長b=1

18、.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 2.選擇切削用量 （1）決定進給量查切 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.5.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度（4）校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。.計算工時由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。擴鉸和精鉸的切削用量如下：擴鉆： 鉸孔： 精鉸： 2.6.6 工序六 鏜50孔機床：T60臥式鏜床單邊余量,5.2mmZ=可一次切除，則mmap5.2=。根據(jù)簡明手冊4.2-20

19、查得，取rmmf/52.0=。根據(jù)簡明手冊4.2-21查得，取：min/200rn=。計算切削基本工時2.6.7 工序七 鉆螺紋孔以20孔為精基準，鉆一個4孔，攻M6螺紋。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角o16，二重刃長度 2.選擇切削用量 （1）決定進給量查切 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.50.8mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度（4）校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立。.計算工時螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。 2.6.8 工序八 鉆8錐孔以20孔為精基準，鉆8孔（裝配時鉆鉸錐孔）。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=8mm，后角o16，二重刃長度 2.選擇切削用量 （1）決定進給量查切 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.50.8mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度（4）校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立2.6.9 工序九 銑斷其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第IX道工序鉆M6孔的鉆床卡具。