撥叉課程設(shè)計--撥叉機械加工工藝規(guī)程編制及工時定額計算

1、<p><b>　　機械制造技術(shù)基礎(chǔ)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題目：撥叉機械加工工藝規(guī)程編制及工時定額計算</p><p>　　院 系：機械與電子工程系</p><p>　　班 級：12機制（1）班</p>

2、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一．零件的分析1</b></p><p>　　1.1零件的作用1</p><p>　　1.2零件的工藝分析1</p><p>　　二．工藝規(guī)程設(shè)計1</p><p>　　2.1確定毛坯的制造

3、形式1</p><p>　　2.2基面的選擇2</p><p>　　2.3表面加工方案的選擇2</p><p>　　2.4制定工藝路線3</p><p>　　2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定3</p><p>　　2.6確定切削用量及基本工時4</p><p><b

4、>　　三．設(shè)計心得9</b></p><p><b>　　四．參考文獻10</b></p><p><b>　　一．零件的分析</b></p><p><b>　　1.1零件的作用</b></p><p>　　題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于

5、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。零件的φ25孔與操縱機構(gòu)相連，φ55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。</p><p>　　1.2零件的工藝分析</p><p>　　零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是

6、撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：</p><p>　　1．小頭孔φ25； </p><p>　　2．大頭半圓孔Ф及其端面；</p><p><b>　　3．16×8槽；</b></p><p>　　4．φ40外圓斜面；</p><p>　　5．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心

7、線的垂直度誤差為0.1mm；</p><p>　　6. 槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm。</p><p>　　由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。</p><p

8、><b>　　二．工藝規(guī)程設(shè)計</b></p><p>　　2.1確定毛坯的制造形式</p><p>　　已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。</p><p>　　零件材料為HT200。考慮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

9、單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。</p><p><b>　　2.2基面的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。</p><p>　　1） 粗基準的選擇：按有

10、關(guān)基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準。對本零件而言，則應(yīng)以零件的底面為主要的定位粗基準。</p><p>　　2） 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則。對本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心線的

11、垂直度誤差為0.08mm，則應(yīng)以φ25小頭孔為精基準。</p><p>　　2.3表面加工方案的選擇</p><p>　　根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查機械課程指導(dǎo)書表1-9，1-10和表1-11，確定各表面加工方案，如下表所示。</p><p><b>　　2.4制定工藝路線</b></p><p&g

12、t;　　制定工藝路線的出發(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)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可根據(jù)加工要求設(shè)計制造專用裝備，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p><b>　　工藝路線方案</b></p><p>　　工序1 粗，精車φ55圓與兩端面</p

13、><p>　　工序2 銑斷，使之為兩個零件</p><p>　　工序3 加工φ25小頭孔</p><p>　　工序4 銑16×8槽</p><p>　　工序5 銑φ40外圓斜面</p><p>　　2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“CA6140車床撥

14、叉”，零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛坯重量約為1.5kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。</p><p>　　根據(jù)以上原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p>　　1. 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（φ25，φ55端面）。</p><p>　　查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下稱《

15、工藝手冊》）表2.2～2.5，取φ25，φ55端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工）</p><p><b>　　銑削加工余量為：</b></p><p><b>　　粗銑 1mm</b></p><p><b>　　精銑 0mm</b></p><p>　　2. 內(nèi)孔（φ55

16、已鑄成孔）</p><p>　　查《工藝手冊》表2.2～2.5，取φ55已鑄成孔長度余量為3，即鑄成孔直徑為49mm。</p><p><b>　　工序尺寸加工余量：</b></p><p><b>　　鉆孔 2mm</b></p><p>　　擴孔 0.125mm</p><

17、;p>　　鉸孔 0.035mm</p><p><b>　　精鉸 0mm</b></p><p>　　3. 其他尺寸直接鑄造得到</p><p>　　由于本設(shè)計規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認。</p><p>　　2.6確定切削用量及基本工時&

18、lt;/p><p>　　工序一 粗，精車φ55圓與兩端面</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加工要求：粗，精銑φ55圓以及上下端面。</p><p>　　機床：臥式

19、車床CA6140</p><p>　　刀具：YW2內(nèi)圓車刀 YW3端面車刀</p><p><b>　　2. 計算切削用量</b></p><p>　　1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。</p><p>　　2）每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.1

20、4～0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。</p><p>　　3）查后刀面最大磨損及壽命 </p><p>　　查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。</p><p>　　查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min</p><p>　　4）計算切削速度 按《切削手冊》，V c=</p&

21、gt;<p>　　算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)臥式車床CA6140銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。</p><p>　　5

22、)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。</p><p>　　最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。</p><p><b>　　6）計算基本工時</b></p><p>　　t

23、m＝L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。</p><p>　　工序二 銑斷，使之為兩個零件</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加工要求：銑斷，使之為兩個零件</p&

24、gt;<p><b>　　機床：X60銑床。</b></p><p>　　刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀</p><p>　　工序三 加工φ25小頭孔</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190～24

25、1,鑄造。</p><p>　　加工要求：加工φ25小頭孔</p><p>　　機床：立式鉆床Z535</p><p>　　選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭φ25mm，鉆孔至φ23mm， 擴孔至φ24.8mm，鉸孔至φ24.94mm，精鉸孔至φ25mm </p><p><b>　　2.選擇切削用量</b></p>

26、;<p><b>　?。?）決定進給量</b></p><p>　　查《切削手冊》 </p><p><b>　　所以， </b></p><p>　　按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇</p><p>　　最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。</p>&

27、lt;p>　?。?）鉆頭磨鈍標準及壽命　</p><p>　　后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命．</p><p><b>　　（3）切削速度</b></p><p>　　查《切削手冊》 修正系數(shù) </p><p><b>　　故。</b></p>

28、;<p>　　查《切削手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為</p><p><b>　　故實際的切削速度</b></p><p><b>　?。?）校驗扭矩功率</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　故滿足條件，校驗成立。</p>

29、<p><b>　　３.計算工時</b></p><p>　　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。</p><p>　　擴鉸和精鉸的切削用量如下：</p><p><b>　　擴鉆： </b></p><p><b>　　鉸孔： &

30、lt;/b></p><p><b>　　精鉸： </b></p><p>　　工序四 銑16×8槽</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。</p>&

31、lt;p>　　加工要求：銑16×8槽</p><p><b>　　機床：X60銑床</b></p><p>　　選擇鉆頭：高速鋼鑲齒三面刃銑刀</p><p><b>　　（1）決定進給量</b></p><p>　　查《切削手冊》 </p><p>　　

32、按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇</p><p>　　最終決定選擇Z550機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。</p><p>　?。?）鉆頭磨鈍標準及壽命　</p><p>　　后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.8～1.2mm，壽命</p><p>　　擴孔后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.9～1.4mm，壽命</p&

33、gt;<p>　　鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.6～0.9mm，壽命</p><p><b>　　（3）切削速度</b></p><p>　　查《切削手冊》 修正系數(shù) </p><p><b>　　故。</b></p><p>　　查《切削手冊》機床實際轉(zhuǎn)

34、速為</p><p><b>　　故實際的切削速度</b></p><p><b>　?。?計算工時</b></p><p><b>　　所有工步工時相同。</b></p><p>　　工序五 銑φ40外圓斜面</p><p><b>　　1

35、. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190～241,鑄造。</p><p>　　加工要求：銑16×8槽</p><p><b>　　機床：X60銑床</b></p><p>　　選擇鉆頭：高速鋼鑲齒三面刃銑刀</p><p

36、><b>　　三．設(shè)計心得</b></p><p>　　經(jīng)過接近兩周的機械制造技術(shù)課程設(shè)計，感覺設(shè)計工程很浩大，設(shè)計說明書的撰寫，還有就是加工工藝卡片，加工工藝過程卡片的編制。由于自身的設(shè)計和能力有限，還有就是對零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺少足夠的了解，缺乏實際的經(jīng)驗，老師詳細給我們講解了設(shè)計流程，以及設(shè)計時需要注意的問題，然后給我們安排了小組，我們小組成員之間互相討論，

37、遇到問題一起解決。時間短，任務(wù)重，在設(shè)計計算的時候遇到了很多問題，反復(fù)計算，我們大家翻閱資料、查工具書，解決了設(shè)計中遇到的一個有一個問題，同時也對課本知識有了一定的復(fù)習(xí)和鞏固。總之這次課程設(shè)計很是獲益匪淺，希望在以后的學(xué)習(xí)生活中，不斷努力，不斷提升自己。</p><p><b>　　四．參考文獻</b></p><p>　　1．趙家奇主編 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書