车床拨叉加工工艺设计

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1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目 设计“ CA6140车床拨叉831003加工工艺设计”开始日期 完成日期 学生姓名: l 段超班级学号 : 08 机电 2 班2008302004指导教师 : 郝勇学校名称 : 江西制造职业技术学院1.零件图1张2 夹具零件图1 张3. 毛坯图1 张4. 机械加工工艺过程综合卡片 1 张5. 机械加工工序卡片5 张序言机械制造技术基础课程设计是我们完成了基础课程和部分技术基 础课程之后进行的。它一方面要求我们通过设计能够获得综合运用过去 学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力；也是我们在进行毕业 设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的 总复习，同时

2、也是我们一 次理论联系实际的实际训练。因此，他在我们的大学生活中占据在相 当重要的地位。通过设计，我们学会了熟悉运用机械制造工艺学课程中的基本理 论实际知识，解决了一个零件在加工中的定位、夹紧、以及工艺路线 安排、工艺尺寸确定等问题保证加工质量。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，恳请老师能给予批评和 指正。一、零件的分析零件的作用：该拨叉用在 CA6140 的主轴上，和其他零件配合， 在改变转速的时候承受轻微的载荷， 所以应该保证本零件的重要工作 表面符合技术要求。二、工艺规程的设计（一）确定毛坯的制造形式零件的材料是HT200,工作环境良好，不会承受较大的冲击载荷， 由于年生产量为 200

3、0 件，已经达到了中批量生产，并且材料可铸。因 此从提高生产率，保证经济性的角度讲，应该采用铸造成型中的“金 属模机械砂型”铸造的方法制造毛坯。（二）基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确 与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工 艺过程中会出现很多问题，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有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。所以选择右端R20的端面，上顶端40X 80的面和右侧75X 80的面为粗基准。（2）精基准的选择 精基准的选择有利于保

4、证加工精度，并使工件装夹方便。在选择时，主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。当设计基准与工序基准不重 合时，应该进行尺寸换算。 精基准选择为花键孔和72X 40的端面，在加工中采用专用夹具夹持。（三）制订工艺路线制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已经确定为中批 量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量是 工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以使生 产成本尽量下降。1 工艺路线方案工序1粗铣80X 40的左端面，精铣75X 40的左端面直至符合表面粗糙度要求。工序2钻 22的花键孔。工序

5、3 倒 2X 45的倒角。工序 4 拉花键，保证精度要求。工序 5 粗铣沟槽 , 粗铣上表面的平面。工序 6 精铣沟槽 , 精铣上平面至符合表面粗糙度要求。工序 7 钻螺纹孔。工序 8 攻螺纹至 M8。工序 9 终检。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨叉”零件的材料为HT200，净重量为0.84千克，生产类型为中批量生产，可以采用“金属模机械砂型”铸造的方法进行毛坯的制根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 考虑到零件的很多表面没有粗糙度要求，不需要加工。从铸造出来即可符合使用要求，因此，只采取75X 40的表面留有2.5X 75

6、X 40的加工余量。毛坯的尺寸公差为 CT8,可以从机械制造设计工艺简明 手册得到CT8=1.6mm。相应计算如下：最大极限尺寸 =80+2.5+CT8/2=83.3mm最小极限尺寸 =80+2.5-CT8/2=81.7mm75X40的端面的精加工余量为 1mm,粗加工余量2.5-1 = 1.5mm。（五）确定切削用量及基本工时工序 1：铣 75X 40 的端面至符合要求。工步 1 ：粗铣背吃刀量为 ap1=2.5-1.0=1.5mm。进给量的确定：机床的功率510Kw,工件夹具系统的刚度为中等 条件,按切削用量简明手册中表3.3选取该工序的每齿进给量为fz =0.2mm/z。铣削速度：参考机

7、械制造技术基础课程设计指导教程得,选用镶齿铣刀, 其中在 d/z=80/10 的条件下选取。 铣削速度为 v=40m/min。有公式 n=1000r/n d 可以得到：n=1000X40/nX 80=159.15r/min由于手册中的X51型立式铣床的主轴转速为n=160r/min,所以，实际的铣削速度为：V=n n d/1000=160X 3.14X 80/1000=40.19m/min基本时间t：根据面铣刀平面（对称铣削、主偏角kr=90）的基本时间计算公式:t=（i ii I2）/ fmz。其中，I =75mm, I2 =13mm，取 J=2mm,ae=40m m。则有:li=0.5(

8、d- d2 af ) +(1 3)=0.5(80- 802 402 )+2=7.36mm。fmz = f x n= fz xzx n=0.2X 10X 160=320mm/mint=(l h i2)/fmz=(75+7.36+2)/320=0.264min 15.82s工步2:精铳背吃刀量的确定：ap1=1mm .进给量的确定：由切削用量简明手册中表 3.3,按表面粗糙度 为Ra =3.2 1 m的条件选取，该工序的每转进给量 f=0.8mm/r。铣削速度的计算：根据其他有关资料确定，按镶齿铣刀，d/z=80/10, fz=0.08mm/z的条件选取，铣削速度 v为：v=57.6mm/min。

9、由公式： n=1000r/n d可以求得铣刀转速n=229.3r/min。参照机械制造技术基 础课程设计指导教程中4-15的X51型立式铣床的主轴转速，选取转 速为n=210r/min。再将此转速代入上面公式，可以求得：v= n n d/1000=52.78mm/min。基本时间的确定：根据机械制造技术基础课程设计指导教程 中表5-43中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角 kr=90 ）的基本时间 公式t=（i h “fmz，可以求得该工序的基本时间，其中l =75mm, l2 =13mm,取 l2=2mm, ae=40mm, h=7.36mm,得fmz= f x n=0.8mm/rx 210r/

10、min=168mm/mint=(i ii J” fmz=(75+2+7.36)/168=0.502min 30.13s工序2:钻 20mm的孔，扩孔至 22mm工步1:钻 20mm的孔。背吃刀量 ap=20mm进给量的确定：选取该工步的每齿进给量 f=0.3mm/r。切削用量的计算：因为该工件的材料为HT200，所以选取切削速度v=22m/min。由式n=1000v/n d可以求得：n=1000x 22/( nx 20)=350.32r/min参照机械制造技术基础课程设计指导教程中表4-9所列的Z525型立式钻床的主轴转速，选取 n=392r/min,再将n代入n=1000v/n d 中，得到

11、：v=392XnX 20/1000=24.6m/min基本时间t:其中 l =80mm, 1=号cotk (1 2) =10x 1.66+1=12.66mm, I2 =14mm,取l2=2mm。所以基本时间t为：l l1 l280 12.66 20.3 3920.24 min14.48s工步2:扩 20mm的孔至 22mm。背吃刀量的确定：取ap=1mm。进给量的确定：由切削用量简明手册中表 2.10的资料，选取该工件的每转的进给量f=1.1 mm/r。切削速度的确定：根据相关资料，确定：v=0.4v钻=0.1 x22=8.8m/min由公式 n=1000v/n d。可以得到:n=1000x

12、8.8/22 n =127.4r/min按机床选取n=140r/min，得切削速度v二型 9.67m/min 1000基本时间t:其中 l =80mm, l1=D2cotkr (1 2) =1 x 1.66+ 仁3.66mm/min,i2 =14mm,取i2=2mm。所以基本时间t为：80 3.6621.1 1400.56 min33.4s工序3:粗铣沟槽，上平面工步1:粗铣沟槽。背吃刀量的确定：双边背吃刀量为 ap =16mm。进给量的确定：按切削用量简明手册中表3.14中资料选择刀具为“直柄立铣刀”，d/z=16/3;铣刀每齿进给量为fz=0.04mm/z。铣削速度vc =18mm/min

13、。主轴转速为n=358r/min。基本时间t:按机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-43得：t式中 h=0.5d+(12), l2=13mm, i 一，l 40mma p1fmz fz z n 0.04 3 35842.96mm/min其中h为沟槽深度，l为铣削轮廓的实际长度，ap1为沟槽深度的背吃刀量。h 0.5 16 2 10mm，取 j =2mm,i=34/17=2,40 10 2 t22.42min145.25s42.96工步2:铣上平面由工序1可知，精加工余量为1mm,背吃刀量为3-仁2进给量的确定：机床的功率按 510Kw，按切削用量简明手册铣削速度：参考机械制造技术基础课程设

14、计指导教程得，选用镶齿铣刀，其中在d/z=80/10的条件下选取。铣削速度为v=40m/min 有公式 n=1000r/n d 可以得到：n=1000X 40/nX 80=159.15r/min由于手册中的X51型立式铣床的主轴转速为n=160r/min,所以，实际的铣削速度为：V=n n d/1000=160X 3.14X 80/1000=40.19m/min基本时间t据面铣刀铣平面不对称铣削的计算时间计算公式：t I h I2fmz按机械制造技术基础课程设计指导教程表 5-45切入和切出 行程速度，=f X n= fz X zX n=0.2X 10X 160=320mm/mint=(80+29)/320=0.34min 20.7s。个人小结经过这次课程设计， 对以前学习过的课程有了一定的复习，并在课程设计中发现了自己的不足之处，在以后的学习过程中可以加以弥补。这次课程设计对我来说最大的作用是，为紧接下来的毕业设计打了一个基础，有了一次独立作业的机会，可以少犯一些错误，少走一些弯路。在这次课程设计中，有以下体会；一是不能拖，要尽快做，按着进度一步一步做下 去；二是对自己要严要求，不能随便搞一下。三是要学会查资料，利用各种工具书，特别是 手册。四是整个设计过程应该是先紧后松，而不是倒过来。五是要善于发现问题，与指导老师交流。