车床拨叉零件831008课程设计说明书.doc
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1、 目 录 1、零件的分析1.1零件的作用.。.。.。.。.。.。.。.。.。.2。2零件的工艺分析。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。2、 工艺规程的设计2.1毛坯的制造形式.。.。.。.。.。.。.。.。.。22.2基准面的选择。.。.。.。.。.。.。.。.。.22.1粗基准的选择。.。.。.。.。.。.。3.2.2精基准的选择。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。3。3制定工艺路线。.。.。.。.。.。.。.。.。.。32。机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定.。.。.。.。.。4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。.
2、143。编制工艺文件.。.。.。.。.。.。.。.。.14、 夹具设计。1定位基准的选择。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。164。2定位误差分析。.。.。.。.。.。.。.。.16.夹具设计及操作的简要说明.。.。.。.。.。.。.17、结论。.。.。.。.。.。.。.18、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14mm的孔与操作机构相连,下方的4的半孔则是用于与所控制
3、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。1零件的工艺分析6140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:2。1 以14mm为中心的加工表面这一组加工表面包括:14m的孔,以及其上下表面。1。2。 以40m为中心的加工表面这一组加工表面包括:mm的孔,以及其上、下端面;这两组表面有一定的位置要求;(1) 4mm的孔的上、下表面与0的孔的垂直度误差为0.15mm。(2) 14m的孔的上、下表面与14的孔的垂直度误差为0.15mm。(3) 0mm、14mm的孔的上、下表面以及4mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。(4) 14mm的孔
4、的内表面的粗糙度误差为32m,精度为T7。工艺规程设计。1毛坯的制造形式零件材料为H20,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 基准面的选择 22。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的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两个短V形块支承两个14m孔的外轮廓作主要定位面,以消除个自由度,再用一个支承板支撑在72m的上表面,以消除个自由度。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
5、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14mm、mm的下表面,保证其粗糙度为。2 工序三:以14m的下表面为精基准,粗、精铣14mm、m的孔的上表面,保证 其粗糙度为.2 u,14m的上、下表面尺寸为28m,40m的上、下表面尺寸为0mm 工序四:以14m
6、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。2m,垂直度误差不超过.5 mm 工序五:以14mm的下表面为精基准,粗、半精镗mm的孔,保证其内表面粗糙度为.um 工序六:铣断双体 工序七:热处理 工序八:检验,封油入库2. 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“C6140车床拨叉零件的材料为HT200硬度为10210HB,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查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级,表24查得加工余量等级为级,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
7、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(1mm、0mm端面)查工艺手册表2.4取14m、40m端面长度余量为2.5m(均为双边加工).铣削加工余量为:a)粗铣:1。5m b)精铣:mm毛坯尺寸及公差为:(35土.3)m ( 1土0.25)m、内孔(40mm已铸成孔)查工艺手册表2。22。5,取mm已铸成长度余量为3m,即已铸成孔4m.镗削加工余量为:a)粗镗:2mm b)半精镗:1m毛坯尺寸及公差为:(48土0。3)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。 工序二:粗、精铣孔4m、40mm的下表面(1) 加工条件工件材料:00。b=0.1GP
8、 S=90210,铸件机床:XA032立式铣床刀具;W18r4硬质合金端铣刀 18Cr4V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31查得铣削宽度ae60mm,深度ap=4,齿数Z=10时,取刀具直径o=80mm。又由切削手册表3.选择刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角ao=,刀齿斜角s=0o,主刃Kro,过渡刃K=0o,副刃Kr5o,过渡刃宽b=mm(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3.0可知机床的功为.5KW,查切削手册表。可得f=0。1
9、40.2mm/z,由于是对称铣,选较小量f0.14mm/zc)查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表。,后刀面最大磨损为(10。)mm 查切削手册表38, 寿命18mi)计算切削速度 按切削手册表3.2中的公式: 也可以由表3。16查得=98mm/s =43r/mn =49/s 又根据50铣床参数,选n475r/mn vf =600m/s,则实际的切削速度为: 即=193m/n,实际进给量为: 即=0.mm/f)计算基本工时公式中:=ly+;根据切削手册表3。26,可得 +=1mm,所以L=l+y1=44mm 故=44/00=0。3mi2)粗铣m的下表面 a)铣削4m的下表面与铣削14的下表面的
10、相关参数及其用量等都相同.即 ap=.5mmc=5r/mi c=60mm/ c=119.3/n fz.13mm/)计算基本工时 公式中: l+y+;根据切削手册表.26,可得 l+=0所以L=ly+=2mm 故 72/6000。12i)精铣孔14m的下表面 a)切削深度 因切削用量较小,故可以选择ap1。0m, 一次走刀即可完成所需尺寸b)每齿进给量:由切削手册表30可知机床的功为。5K,查切削手册表3.5可得f=0。507mr,由于是对称铣,选较小量f=07mm/r )查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表37,后刀面最大磨损为(1。01.5) 查切削手册表3.8, 寿命T180ind)计算切
11、削速度 按切削手册表3.27中的公式: 也可以由表3.1查得=24mm/ v =95mm/min n=9mn,根据XA5032铣床参数,选 =75rmi vf =75m/min , 则实际的切削速度为 所以=113in,实际进给量 所以0.8mm/z最终确定ap=1m n=45r/mi vc=375m/m vc=11.3m/min)计算基本工时 公式中:=ly+;根据切削手册表.26,可得 l+80mm,所以L=l+=32+80=112mm 故 =1/7=0.3mi 2)精铣40m的下表面 a)铣削4mm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 =。mmnc475r/min
12、 v=7mm/in vc=193mm/m)计算基本工时公式中: Ll+y+;根据切削手册表32,可得 l+=0m所以L=l+y+=7+01mm故 15/3=0405in。5.2 工序三:粗、精铣孔1mm、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1mm、0mm的下表面相同.5.3 工序四:钻、扩、铰、精铰1m的孔(5) 钻18mm的孔(1)加工条件 工艺要求:孔径d=18mm,孔深l=m,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o1m,钻头几何形状为:由切削手册表21及表 选修磨横刃,=8o=o2=1o 2=7
13、0 b=3。5m =m =4m(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27,当铸铁的强度b20BS do=8mm时,f0.700。86mm 由于L/d30/1=1.6,故取修正系数K=1所以 =(。8)x=(.700.)mm/rb) 按钻头强度决定进给量 根据表28,当b=1MP,o=m,钻头强度允许的进给量f1.6mrc)按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9,当b210,do20m,机床进给机构允许的轴向力为176N(Z535钻床允许的轴向力为1569(见工艺设计手册表.214)时,进给量为。5m/r。从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工
14、艺要求,其值为=0.70.86mr,根据Z35钻床说明书,选f=0.0mmr(见工艺设计手册表4。2-16),又由切削手册表2.9可以查出钻孔时的轴向力,当=0。80m/r do=21m时,轴向力f70N 轴向力的修正系数为1.0,故Ff=760N 根据53钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fax1566N,由于FfFmax,故f=0。8mr可以用.2)决定钻头的磨钝标准及寿命由切削手册表12,当do=18 mm时,钻头后刀面最大磨钝量取为(050。8)mm,寿命T=60in 3)决定切削速度 由切削手册表2。15可知f=0.0mm/r时,双修磨横刃的钻头,do=1 m时,t=7m
15、mi切削速度的修正系数由切削手册表231可知Kt1.0 Kv=0 K1。0 Klv0。5所以 =Vxv=171x1。x1。00。5=14。m/min 所以=25r/min根据Z35钻床说明书,可考虑选择nc=25/min(见工艺设计手册表.2-15) 根据切削手册表2,当f c 又根据切削手册表2.3,当(17013)MP do=1mm f=0。9mm/r c=17。4/mn时 Pc=1。7KW根据35钻床说明书, PPE所以有Mc cPE 故选择的切削用量可用。即 f=mm n=nc=25/in vc=1。4mmin(3)计算基本工时 Lly+ 由切削手册表2.9查得y=m故 =018mn(
16、二)扩198mm的孔(1)加工条件 工艺要求:孔径d=9。8m, 孔深l=30m,通孔 ,用乳化液冷却 机床 :Z35型立式钻床 刀具 :高速钢扩孔钻头 选择高速钢扩孔钻头,其直径do=19。8m,钻头几何形状为:由切削手册表25 ro=18o ao=0o r=0 r=3o= b1m(2) 切削用量 1) 决定进给量f)、按加工要求决定进给量 根据切削手册表.10,当铸铁的强度 00BS do9。mm时,f(0.91.1)mm/r 由于L/=/19.8=1。2 因扩孔之后还须铰孔,故取修正系数K=0.7所以 f=(0。91.1)=(0。630。77)mm/rb)按钻头强度决定进给量 根据表2,
17、当b190MP,do=9.8mm,钻头强度允许的进给量1.75mm/r)按机床进给机构强度决定进给量 根据表。9,当b210MP,do20.5,机床进给机构允许的轴向力为76(Z5钻床允许的轴向力为15696N(见工艺设计手册表14)时,进给量为.m.从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=(0。630。77)m/,根据Z55钻床说明书,选f=0。64mm/(见工艺设计手册表4),又由切削手册表2可以查出钻孔时的轴向力,当f=04mm/r do=时,轴向力Ff608N 轴向力的修正系数为10,故Ff=080 根据Z535钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为F
18、max=56N,由于Fmx,故f。64m/r可以用。2)决定钻头的磨钝标准及寿命 由切削手册表2.1,当o=19mm时,钻头后刀面最大磨钝量取为(0.60.9)m,寿命T=mn3)决定切削速度 由切削手册表2.30中的公式: 可知f=0.6mr时,do=19.m时,t=2/m切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知 tv1。0 mv=1.0 KTv=0 Kl0.5所以 VVtxv7x.0x1。x1.x0.8523m/mi=70rmn根据Z535钻床说明书,可考虑选择nc=7r/min(见工艺设计手册表4.21)根据切削手册表2。1,当f0。mm,do M 又根据切削手册表2,当b=(1703
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