拔叉831005設計說明書

1、機械制造工藝課程設計說明書題目：設計拔叉的機械加工工藝規(guī)程學院：裝備制造學院班級：機械09-1姓名：王新宇指導教師：完成日期：2013年3月6日前言機械制造指從事各種動力機械、起重運輸機械、農(nóng)業(yè)機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設備等生產(chǎn)的工業(yè)部門。機械制造業(yè)為整個國民經(jīng)濟提供技術裝備,其發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要標志之一。隨著科學技術的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零

2、件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。所以加工工藝的優(yōu)秀與否就決定了產(chǎn)品加工質量的好壞、生產(chǎn)效率的高低以及工人操作各類機床加工裝備時的難易程度。機械加工工藝規(guī)程就是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導生產(chǎn)。本次機械制造工藝課程設計的內容是“拔叉-831005”的機械加工工藝規(guī)程設計。由于學生水平有限，說明書中難免存在疏漏及不

3、當之處，希望各位老師予以指導。目錄封面1前言2目錄3一、設計目的4二、零件分析4（一）零件簡介4（二）零件的作用4（三）零件的工藝分析4三、工藝規(guī)程設計5（一）確定毛坯的制造形成5（二）基準的選擇5（三）制定工藝路線6（四）機械加工余量6（五）確定切削用量及基本工時7工序：車削A面7工序：拉花鍵孔9工序：粗銑、精銑B面10工序：銑削8+0.030mm槽11工序：銑削180+0.12mm槽12工序：磨削18mm槽12設計小結13參考文獻14一、設計目的本次機械制造工藝課程設計是在完成機械制造工藝學理論課程以及大部分專業(yè)課程后，在進行了金工實訓的基礎上進行的課程設計。是對所學課程一次深入的綜合性總

4、復習，更是一次理論聯(lián)系實際的適應性訓練。通過本次課程設計鍛煉學生的自我分析解決問題的能力，為以后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下一個良好的基礎。二、零件的分析（一）零件簡介汽車變速箱上的部件，與變速手柄相連，位于手柄下端，撥動中間變速輪，使輸入/輸出轉速比改變。機床上的撥叉是用于變速的，主要用在操縱機構中。就是把2個咬合的齒輪撥開來再把其中一個可以在軸上滑動的齒輪撥到另外一個齒輪上以獲得另一個速度。即改變車床滑移齒輪的位置，實現(xiàn)變速?；蛘邞糜诳刂齐x合器的嚙合、斷開的機構中，從而控制橫向或縱向進給。（二）零件的作用題目給定的零件是CA6140撥叉，它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動

5、按照工作者的要求進行工作。寬度為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為18+0.0120mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。（三）零件的工藝分析CA6140撥叉共有兩組加工表面：1.以花鍵孔的中心線為基準的加工面25+0.230mm的六齒方花鍵孔、22+0.280花鍵底孔兩端的2150到角和距中心線為27mm的平面。2.以工件右端面為基準的加工槽8+0.030mm的槽、18+0.0120mm的槽。經(jīng)上述分析可知：對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。

6、三、工藝規(guī)程設計（一）確定毛坯的制造形成零件材料HT200、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷，保證零件的工作可靠，生產(chǎn)綱領為大批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大，故可采取鑄造成型。經(jīng)查金屬機械加工工藝人員手冊表5-5取等級為2級精度底面及側面澆注確定待加工表面的加工余量為30.8mm。（二）基準的選擇1.粗基準的選擇：因為要保證花鍵的中心線垂直于右端面，所以以40的外圓表面的粗基準。2.精度基準的選擇：為保證定位基準和工序基準重合，以零件的A面為精基準。（三）制定工藝路線確定個表面的加工方法主要是根據(jù)個表面加工要求和各種加工方法所能達到的經(jīng)濟度而定。1.粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒

7、兩端15倒角，以40mm圓柱面為粗基準。2.拉花鍵，以A面為基準。3.銑削槽B面，以花鍵的中心線及A面為基準。4.銑削8+0.030mm的槽，以花鍵的中心線及A面為基準。5.銑削18+0.0120mm的槽，以花鍵的中心線及A面為基準。（四）機械加工余量 CA6140的撥叉材料為HT200。毛坯重量為1.0 kg，b =160MPa HBS 生產(chǎn)類型為由大量生產(chǎn)，采用鑄造。根據(jù)上述的原始資料加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量。工序尺寸以毛坯尺寸如下：1.A面的加工余量 A面有30.8mm的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質表面層切除2.矩形花鍵底孔要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工內孔尺

8、寸為22 0+0.28。（孔加工余量的分配參照金屬機械加工工藝人員手冊）鉆孔20mm擴孔21mm拉花鍵 花鍵孔以外徑定心取2z=1mm（加工余量參照金屬機械加工工藝人員手冊 ）3.B面的加工余量此工序分2個工步：1、粗銑B面；2、精銑B面。精加工余量：0.2mm粗銑加工余量：2.8mm（五）確定切削用量及基本工時工序：車削A面1.粗車 1）加工條件：工件材料：灰口鑄鐵HT200，b =145MPa，鑄造。加工要求：粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸，Ra=3.2m。機床：轉塔式六角臥式車床。2）計算切削用量：（1）已知長度方向的加工余量為30.8mm ，實際端面的最大加工余量為3.8mm

9、，故分二次加工（粗車和半精車）。長度加工公差IT12級，取-0.46 mm 。（2）進給量：由刀桿尺寸為16mm25mm,mm時，以及工件直徑為60mm時（由于凸臺B面的存在所以直徑取60mm）因f=0.6-0.8mm/r，取f=0.6mm/n。由于存在間歇加工所以進給量乘以k=0.750.85。所以實際進給量f=0.60.8=0.48 mm/，取f0.53。3）計算切削速度：切削速度的計算公式：V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中：Cv=158，xv=0.15，yv=0.4，M=0.2，kmv=1.15，kkv=0.8，kkrv=0.8，ksv=1.04 kBV=0.81Vc =1

10、58/( 600.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97=46.9(m/min)（參照切削簡明手冊）4）切削工時： 由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準備：（1）Tm=（L+L1+L2+L3）/nwxf=0.33（min）（2）L=（65-0）/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0（參照工藝手冊）2.精車1）粗加工余量：0.5mm。2）進給量：f=0.15-0.25mm/r，按c3163-1車床說明書0.16 mm/r。切削速度計算公式：V=Cv/(Tmap xvf yv) kv=158/( 600.220.150.1

11、6 0.4) 1.150.80.80.810.97 =83.85(m/min)3）切削工時：Tm=（L+L1+L2+L3）/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（min） 由于下一道工序是鉆孔，所以留下20mm的臺階L=（65-20）/2=22.5 mm、L1=3、L2=0、L3=0。3.鉆孔、擴孔、倒角。1）鉆孔a、按機床進給強度決定進給量：f=0.62mm/n.b、切削速度：=21m/min,n=1000V/ D=334.4由機床技術資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min，取280n/min。取n=280m/min，實際=17 m/min。(參照切削用量簡明手冊

12、)d、基本工時：Tm=L/nf=（80+10）/280x0.62=0.32 （min） Tm=L/nf=（80+10）/280x0.62=0.32 （min） 2）擴孔由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調換走刀量等輔助時間，n和f都不變，仍取Tm=0.32 ，因表面粗度要求不高選擇手動進給。3）倒角 取61.8N.M，主電機功率11由CMcVc/30do=61.8x17/30x21=1.67kmC.機床功率足夠，所用切削用量符合要。（參照切削用量簡明手冊）工序：拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒為0.06mm,拉削速度v=0.06m/s（3.6m/min）切削工時

13、t=Zblk/1000vfzZZb 單面余量1.5mm（由21mm拉削到25mm）； L 拉削表面長度，80mm； 考慮校準部分的長度系數(shù)，取1.2；k 考慮機床返回行程系數(shù)，取1.4 ；v 拉削速度（m/min）；fz 拉刀單面齒升；Z 拉刀同時工作齒數(shù)，Z=l/p；P 拉刀齒距。P=（1.25-1.5）sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=80/127其本工時：Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13（min）工序：粗銑、精銑B面加工要求：粗銑B面，精銑B面，Ra=3.2。用標準鑲齒圓柱銑刀粗銑，加工余量3mm加工工件尺寸：寬度：4

14、0mm 長度：28mm1. 粗銑1）切削用量 留精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度ac2.80.8，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)表3.5得每轉進給量0.5mm/r就能滿足要求，但考慮到62W功率為7.5kw，所以每轉進給量0.6mm/r。2）決定切削速度Vc：Z=8, aP=40-70mm, ac=2.80.8, fz=f/z=0.0750.1mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.8

15、2,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min，取n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min ，Vf=nf=160x0.6=96mm/min 取Vf=80mm/min 實際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z3） 基本工時：Tm=（L+L1+）/Vf=（28+14）/80=0.525（min）L1+=14mm2. 精銑

16、1）切削用量：精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度 ae0.2mm，0.62） 決定切削速度Vc：ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min，取n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min取VF=125mm/min實際fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z3）基本工時：Tm=（L+L1+）/Vf=（28+14）/125=0.336（min）L1+=14mm工序：銑削8+0.030mm槽加工要求：尺寸8+0.

17、030mm, 長度L=40mm1）選擇切削量由于槽的深度為8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm已知f=0.15-0.3mm/r，取f=0.3mm/r 切削量：fz=0.3/16=0.018mm/z（參照切削用量簡明手冊）2）決定切削速度Vc、每齒進給量VfVc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(Tm

18、xapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=100082.86/3.1463=418.87r/min取nc=375r/min實際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 取Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min取Vf=110mm/min得fzc=110/37516=0.018mm/z3） 基本工時：Tm=（L+L1+）/Vf=（40+14）/110=0.49（min） L1+=14mm工序：銑削180+0.12mm槽1）選擇刀具：銑刀2）選擇銑削用量由于槽的寬度為18mm, 故二次走完，ae=23mm、ap=10mm

19、、f=0.5mm/r取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z（參照切削用量簡明手冊表）3）確定切削速度Vc和每齒進給量Vf：Vc=（Cvxdoxqv）/（TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv）Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=（Cvxdoxqv）/（TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv）Kv =98.6m/minn=1000Vc/ do=100098.6/3.14100=314r/min取nc=300r/min實際速度Vc= donc/1000=94.2m/min 選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min取Vf=150mm/min得fzc=150/30024=0.020mm/z4） 基本工：Tm=（L+L1+）i/Vf=（40+20）X2/150=0.8（min）L1+=20mm i=2（走兩次）工序：磨削18mm槽加工要求：保證尺寸18mm 1）切削用量的選擇：砂輪轉速n砂=3000r/min，v砂=2.5m/s進給量：f