機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目名稱：設(shè)計(jì)CA6140車床撥叉831007的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工裝備〔中批量生產(chǎn)〕專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化班級(jí)：學(xué)號(hào)學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師姓名：日期：2011-12-30評(píng)定成績(jī)：機(jī)電工程系機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)從課程設(shè)計(jì)工作態(tài)度、工作量，說(shuō)明書(shū)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理、論點(diǎn)論據(jù)，工藝過(guò)程卡片、工序卡片內(nèi)容和格式，圖紙質(zhì)量及存在缺乏的綜合評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師評(píng)閱成績(jī)〔按五級(jí)評(píng)分〕：指導(dǎo)教師:〔簽名〕年月日目錄第1章零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析2第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4確定毛坯的制造形式4定位基準(zhǔn)的選擇5制定工藝路線5選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備6選擇機(jī)床6選擇夾具6選擇刀具7選擇量具7確定工序尺寸7孔類加工工藝尺寸7面類加工工序8切削用量9填寫(xiě)工藝規(guī)程卡片11夾具的設(shè)計(jì)11明確任務(wù)，分析資料11.2確定結(jié)構(gòu)方案11課程設(shè)計(jì)總結(jié)12參考文獻(xiàn)13第1章零件的分析1.1零件的作用題目所給定的零件是CA6140車床傳動(dòng)系統(tǒng)上雙聯(lián)滑移齒輪的撥叉,它與調(diào)速手柄相連,其主要作用是撥動(dòng)一些零件，改變雙聯(lián)滑移齒輪的的位置，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速和轉(zhuǎn)向。如：滑移齒輪等，零件的上下兩個(gè)槽(尺寸分別是)，是用來(lái)?yè)軇?dòng)零件的，傳遞的力不大，主要保證位置上和尺寸上的精度就可以了,中間的孔里的鍵槽用來(lái)定位。零件的工藝分析撥叉類零件屬于薄壁型零件，形狀復(fù)雜而不規(guī)那么。零件的裝配基準(zhǔn)為滑桿孔，其加工精度要求高，同時(shí)與工作面〔叉口兩側(cè)面〕要求有較高的位置精度。該類零件在加工和使用過(guò)程中都要重點(diǎn)考慮零件的變形問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員為了提高零件抗變形的能力，在壁的一側(cè)設(shè)計(jì)有一定高度的加強(qiáng)筋，從而使該類零件沒(méi)有一個(gè)較為平整的基面可用來(lái)做為粗基準(zhǔn)，所以給精基準(zhǔn)的加工帶來(lái)了較大困難。另外，撥叉叉口的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)往往采用撥叉另一頭的滑桿孔，兩者距離較遠(yuǎn)。且在加工定位時(shí)往往相互依賴。因此，在加工制造過(guò)程中，一方面受薄壁件受力變形的影響，另一方面，又因兩者距離較遠(yuǎn)，定位面又極小，定位精度受到嚴(yán)重影響，定位的準(zhǔn)確性很差。再加上設(shè)計(jì)時(shí)為了保證撥叉的準(zhǔn)確安裝和使用性能可靠，滑桿頭與叉口端面的垂直度要求較高，從而使這些關(guān)鍵的質(zhì)量要求很難保證。1、零件選用材料為HT200，俗稱灰口鑄鐵?；诣T鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性高，不適合磨削。2、該零件主要加工外表及技術(shù)要求分析如下：(1)、零件上端面及孔φ55H13的上下端面與孔φ22H7的垂直度公差等級(jí)為9-10級(jí)。外表粗糙度為Ra≤um。加工時(shí)應(yīng)以上端面與孔φ22H7的內(nèi)外表為基準(zhǔn)。又由于上端面須加工，根據(jù)“基準(zhǔn)先行”的規(guī)那么，故應(yīng)先加工上端面，再加工孔φ22H7，最后加工孔φ55H13的上下端面。(2)、尺寸φ22、20、60、φ55、φ73都有其公差要求，加工時(shí)需要保證這些尺寸。使其滿足20-0.21、φ220、60-0.20φ550φ730+0.5。(3)、φ22H7孔內(nèi)外表Ra≤1.6，需要進(jìn)行精鉸。φ73H13孔內(nèi)外表Ra≤6.3，銑端面時(shí)就可以保證。φ22H13內(nèi)孔外表Ra≤只需半精鏜即可。(4)、M8的孔只需要鉆孔與攻絲，可放在后期工序中。(5)、φ8錐銷孔只要求加工一半，故可以與M8孔同時(shí)鉆出。(6)、兩件鑄在一起外表應(yīng)無(wú)夾渣、氣孔。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能到達(dá)的位置精度，該零件沒(méi)有很難加工的外表尺寸，上述外表的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)確定毛坯的制造形式零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比擬復(fù)雜且為薄壁零件，且零件年產(chǎn)量為4000件，為大批大量生產(chǎn)，應(yīng)選擇精密鑄造毛坯，毛坯精度為Ⅱ級(jí)，兩件鑄為一件。1、確定毛坯種類根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。并依其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和生產(chǎn)類型，毛坯的鑄造方法選用金屬模機(jī)械砂型。根據(jù)表15-5鑄件尺寸公差等級(jí)采用

CT9級(jí)。2、確定鑄件余量及形狀根據(jù)表15-7，取加工余量為MA-G級(jí)。查表15-8確定各外表的鑄件機(jī)械加工余量。鑄件的分型面選擇及各加工外表鑄件機(jī)械加工余量見(jiàn)下表：外表代號(hào)根本尺寸〔mm〕加工余量等級(jí)加工余量〔mm〕說(shuō)明T1T2T3D1D2D3407070225573HHHHHH頂面，降一級(jí)，單側(cè)加工頂面，單側(cè)加工底面，單側(cè)加工孔徑過(guò)小，保證鑄造，余量減小孔，降一級(jí)，雙側(cè)加工孔，降一級(jí)，單側(cè)加工孔，降一級(jí)，單側(cè)加工3、畫(huà)零件毛坯圖(圖附后)定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)是影響撥叉零件加工精度的關(guān)鍵因素?；鶞?zhǔn)選擇得合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否那么，加工過(guò)程中將問(wèn)題百出，更有甚者，造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行?！?〕粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工外表為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有假設(shè)干個(gè)不加工外表的工件，那么應(yīng)以與加工外表要求相對(duì)位置精度較高的不加工外表作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原那么，現(xiàn)選取下端面不加工外表作為粗基準(zhǔn)，限制三個(gè)自由度，加工φ40mm上端面，φ73mm兩端面，φ55mm和φ22mm的孔?！?〕精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。因此選擇精加工過(guò)的φ22mm孔為精基準(zhǔn)，限制四個(gè)自由度。制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)本錢盡量下降。制訂工藝過(guò)程1、根據(jù)各外表加工要求和各種加工方法所能到達(dá)的經(jīng)濟(jì)精度〔查表15-32、15-33、15-34〕，選擇加工方法：〔1〕、上端面T1：粗銑〔R6.3〕——精銑〔R3.2〕〔2〕、上端面T2：粗銑〔R6.3〕——精銑〔R3.2〕〔3〕、底端面T3：粗銑〔R6.3〕——精銑〔R3.2〕〔4〕、切斷面T4：粗銑〔R6.2〕〔5〕、小端頭孔D1：擴(kuò)孔〔R6.3、IT10〕——鉸孔〔R1.6、IT7〕〔6〕、中間孔D2：粗鏜〔R6.3〕——半精鏜〔R3.2、IT7〕〔7〕、中間孔D3：粗鏜〔R6.3、IT13〕2、工藝過(guò)程確實(shí)定:工序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)010020030040050060070080090100110120130140鑄坯粗銑小頭孔的兩端粗銑中間孔上端面粗銑中間孔下端面擴(kuò)兩小端頭孔精鏜中間孔精銑小頭孔上端面半精鏜中間孔精銑中間孔上端面精銑中間孔下端面精鉸兩端小頭孔銑斷鉆2Xφ8、M8螺紋孔，攻M8螺紋去毛刺檢驗(yàn)D1、T5D1、T1D1、T1D2、D5、T5D1、D5、T5D1、T5D1、T5D1、T5D1、T1D2、T5、D5D1、T5D1、D2、T5選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備選擇機(jī)床1、工序010、020、030、060、080、090均為銑端面，可采用立式升降臺(tái)銑床：XQ5025A。2、工序040、100、120均為鉆、擴(kuò)孔工藝，可采用搖臂鉆床Z3025B。3、工序050、070為鏜孔，采用T68鏜床。選擇夾具各工序廣泛采用專用夾具。在鉆空M8時(shí)，其夾具可采用一面兩空定位。選擇刀具1、在銑床上加工的工序，均采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。2、加工孔φ22H7時(shí)，由于采用擴(kuò)、鉸的加工方案，故工序040可用擴(kuò)孔刀具一次加工。而工序100精鉸φ22H7，因加工余量小，那么選用高速鋼鉸刀。3、在鏜孔φ55H13時(shí)，由于對(duì)精度要求不高，故采用硬質(zhì)合金鏜刀即可。選擇量具1、對(duì)端面的尺寸精度要求不高，采用通用量具即可。2、對(duì)孔φ22H7，為保證加工精度，工序100采用專用塞規(guī)進(jìn)行測(cè)量。為保證φ220.+0.021、20-的尺寸精度，采用專用極限量規(guī)。為保證各端面的垂直度，故采用千分表進(jìn)行檢測(cè)。確定工序尺寸孔類加工工藝尺寸孔類加工的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)重合，尺寸計(jì)算簡(jiǎn)單。鑄造尺寸按要求其公差帶對(duì)稱分布，其余偏差一律按“入體原那么”確定〔孔類外表為雙側(cè)，公差加倍表示〕。圓柱外表工序尺寸及公差：加工外表加工內(nèi)容加工余量〔mm〕精度等級(jí)外表粗糙度Ra〔um〕工序尺寸工序余量最小最大φ22H7鑄件精鉸擴(kuò)孔2CT9IT7IT10φ20-+φ200φ220211φ55H13鑄件粗鏜半精鏜642CT9IT13IT9φ49-0φ530φ550φ73H13鑄件粗鏜66CT9IT13φ67-φ730φ8鑄件鉆孔精鉸8IT12IT8φ0φ80M8鑄件鉆孔攻絲8IT13IT7φ0φ80面類加工工序各端面加工定位基準(zhǔn)屢次相互轉(zhuǎn)換，使之尺寸及偏差關(guān)系復(fù)雜，余量核算也較復(fù)雜?，F(xiàn)用工序尺寸聯(lián)系圖表法確定其工序尺寸。1、按規(guī)定符號(hào)建立工序尺寸聯(lián)系圖。其中C類尺寸為鑄件尺寸，A類為機(jī)械加工工序尺寸，B類尺寸為最終保證尺寸。2、查表確定工序根本余量。根據(jù)手冊(cè)表15-57取孔上端面粗銑余量為2.2mm，底端面粗銑余量為1.7mm，上端面、底端面精銑余量為0.8mm。3、由最終工序向前推算工序根本尺寸及毛坯尺寸。4、查表15-32及表15-33確定工序尺寸的經(jīng)濟(jì)加工精度。5、由各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸偏差。〔a〕對(duì)直接保證設(shè)計(jì)尺寸的工藝尺寸，可按設(shè)計(jì)尺寸偏差要求確定其尺寸偏差?！瞓〕鑄件尺寸按要求其公差帶對(duì)稱分布?！瞔〕其余獨(dú)立的中間工藝尺寸按“入體方向”確定偏差。6、校核設(shè)計(jì)尺寸。加工外表加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸外表粗糙度工序余量最小最大孔φ22上端面鑄件CT961.5-+2精銑IT9580粗銑IT1258.80孔Φ55上端面鑄件3CT933-+精銑IT9300粗銑IT1230.80孔φ55下端面鑄件3CT933-+精銑IT9300粗銑IT1230.80切削用量工序Ⅰ粗銑小頭孔端面，以底面為粗基準(zhǔn)由機(jī)械手冊(cè)可以直接查出銑削速度：采用立粗齒銑刀，。那么計(jì)算工時(shí)工序Ⅱ粗銑中間孔上端面由機(jī)械手冊(cè)可以直接查出銑削速度：采用立粗齒銑刀，。那么計(jì)算工時(shí)工序Ⅲ粗銑中間孔下端面?zhèn)扔蓹C(jī)械手冊(cè)可以直接查出銑削速度：采用錯(cuò)齒三面刃銑刀，。那么計(jì)算工時(shí)工序VI精銑小頭孔上端面由于是精加工銑削速度放大30％，其值：采用鑲齒三面刃銑刀，。那么計(jì)算工時(shí)工序VII半精鏜中間的孔需要鏜至φ650，單邊余量，查手冊(cè)一次鏜削余量。3次鏜完切削速度，進(jìn)給量鏜一次所以需要工時(shí)：完成整個(gè)加工需要的工時(shí)就為填寫(xiě)工藝規(guī)程卡片夾具的設(shè)計(jì)明確任務(wù)，分析資料1、本夾具設(shè)計(jì)工序120的鉆2-φ8的孔鉆、攻絲M8的孔。本工序要求如下：〔1〕、保證圖上所標(biāo)尺寸；〔2〕、保證2-φ8、M8孔中心線與孔Φ22H7的中心線在同一平面上。2、分析資料〔1〕、本道工序?yàn)楹笃诩庸?，其他尺寸都已?jīng)保證，工件有適宜的定位基準(zhǔn)；〔2〕、本工序加工的要求主要保證位置尺寸，對(duì)孔的要求不高；〔3〕、大批生產(chǎn)，要求精度不高，所以?shī)A具采用簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低夾具設(shè)計(jì)與制造的本錢，提高經(jīng)濟(jì)效益。確定結(jié)構(gòu)方案1、定位方式：為保證加工時(shí)零件的位置固定，須限定其在3個(gè)方向上的自由度，又為保證加工點(diǎn)的位置準(zhǔn)確，須限定繞X、Y兩方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。為了方便裝夾故采用一面兩孔完全定位，定位基準(zhǔn)選用上端面與兩個(gè)基準(zhǔn)孔。2、選擇定位元件，設(shè)計(jì)定位裝置〔1〕、類型：定位支承板、短圓柱銷、銷邊定位銷；〔2〕、確定定位元件尺寸及配合公差：支承板M為標(biāo)準(zhǔn)板短圓柱銷的尺寸Φ22g6=15兩定位銷的銷心距平均尺寸130，公差為孔中心距的1/4〔3〕、確定引導(dǎo)元件，主要是鉆套的結(jié)構(gòu)類型和主要尺寸：選用固定式鉆套，但是為了維修方便，也可采用可換鉆套。〔4〕、制作夾具主要技術(shù)條件1〕、鉆套的軸線對(duì)外表R的垂直度不大于0.05。