一、零件的分析
1.1零件的作用:
題目給定的零件是ca6140撥叉,它位於車床變速機構中,主要起換檔,使主軸迴轉運動按照工作者的要求進行工作。獲得所需要的速度和扭矩,寬度為40mm的面寸精度要求很高,因為在撥叉撥動滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不夠或間隙很大時,滑移齒輪得不到高的位置精度,所以寬度為40mm的麵槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。
1.2零件的工藝分析:
分析零件圖可知,該撥叉形狀、結構比較簡單,通過鑄造毛坯可得到基本形狀,減少了工序加工,又節約了材料。除了撥叉上表面外,其餘加工表面精度低,不需要高度工具機加工,可通過銑削、鑽床等車床的粗加工就可以達到要求;而撥叉上表面加工精度雖然較高,但也可以在正常的生產條件下,採用經濟的方法保質保量的加工出來。由此可見,該零件工藝性較好。
ca6140撥叉共有三組加工表面
(1)零件兩端面,可以後端麵加工精度高,可以先以後端麵為粗基準加工右端麵,再以前端麵為精基準加工左端麵;
(2)以花鍵中心線為基準的加工面:這一組面包括25h7的六齒方花鍵孔、22h12的花鍵底孔、兩端的2x150倒角和距花鍵中心線為22mm的上頂面;
(3)以工件右端麵為基準的18h11mm的槽、上頂面的2-m8通孔和5錐孔。
經上述分析可知, 對於後兩組加工表面,可先加工其中一組表面,然後借助於專用夾具加工另一組表面。
二、工藝規程設計
2.1確定毛坯製造方法,初步確定毛坯形狀:
零件材料為ht200,灰鑄鐵生產工藝簡單,鑄造效能良好,考慮到零件加工表面少,精度要求不高,有強肋,且工作條件不差,既沒有變載荷,又屬間歇性工作,故選用金屬型鑄件,以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產要求。
零件的形狀簡單,因此毛坯形狀需要與零件形狀盡量接近,又因內花鍵較小,因此不可直接鑄出。
2.2基準的選擇
基準選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理,可以使加工質量得到保證,生產率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚著,還會造成零件大批報廢,使生產無法正常進行。
1)粗基準的選擇
選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準,以便為後續的工序提供精基準。選擇粗基準的出發點是:一要考慮如何分配各加工表面的餘量:
二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的,但對於一般的軸類零件來說,以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言,由於每個表面都要求加工,為保證各表面都有足夠的餘量,應選加工餘量最小的面為粗基準(這就是粗基準選擇原則裡的餘量足夠原則)現選取外圓柱面和端麵作為粗基準。
在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件,消除工件的5個自由度,達到完全定位。
2)精基準的選擇
精基準的選擇主要考慮基準重合與統一基準原則。以r20mm孔為精基準。當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這在以後還要專門計算,此處不在重複。
2.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為中批生產的條件下,可以考慮採用通用工具機配以專用夾具,並盡量使工序集中來提高生產率。除此以外好應當考慮經濟效果,以便使生產成本盡量下降。
1)工藝路線方案一
工序10:粗、精銑後端麵;
工序20:粗、精銑上頂面;
工序30:鑽、擴花鍵底孔φ22h12;
工序40:倒角1 x 15°;
工序50:拉內花鍵φ25h7
工序60:粗、精銑18h11底槽;
工序70:鑽2—m8通孔並攻絲;
工序80:鑽φ4錐孔底孔,配做;
工序90:挫圓角r3-5;
工序100:去毛刺,清洗;
工序110: 終檢入庫。
2)工藝路線方案二
工序10:粗、精銑後端麵;
工序20:鑽、擴花鍵底孔φ22h12;
工序30:倒角1.5 x 15°;
工序40:粗、精銑上頂面;
工序50:粗、精銑18h11底槽;
工序60:鑽2-m8通孔並攻絲;
工序70:鑽φ5錐孔;
工序80:拉內花鍵φ25h7;
工序90:挫圓角;
工序100:去毛刺,清洗;
工序110:終檢入庫。
3)工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點在於:方案二把拉內花鍵φ25h7放在粗、精銑18h11底槽之後,這樣後面的工序50、工序60、工序70很難對工件進行定位和夾緊。造成生產率的下降。
而工藝路線一把花鍵底孔φ22h12鑽削出來並倒角後緊接著就拉內花鍵φ25h7。這樣後面的工序就很容易對工件進行定位和夾緊,即以花鍵中心線進行定位、進行螺旋夾緊。此方案定位精度高,專用夾具結構簡單、可靠。
方案一將銑上平面放在銑後端麵後面乙個工序,使兩道工序可以連續在同一工具機加工,使整體加工過程更方便簡單
通過以上兩種工藝路線的優缺點分析。最後確定工藝路線一為該零件的加工路線,工藝過程詳見加工工藝過程卡。
2.4 機械加工餘量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
分別參照《機械製造技術》表4-9,表4-10;《互換性與測量技術基礎》表2-2;《機械製造工藝設計簡明手冊》表2.3-21確定各加工表面的機械加工餘量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:(單位mm)
2.5 確定切削用量及基本工時
工件材料:ht200, ,鑄造。
工序10:以φ40外圓為基準,粗、精銑後端麵。
1.加工條件:
加工要求:粗、精銑後端麵,尺寸保證80mm。
工具機:由《機械製造工藝設計簡明手冊》表4.2-38選擇臥式銑床x61,功率為4kw
刀具:由《機械製造工藝設計簡明手冊》表3.1-27,表3.1-38選擇圓柱形銑刀,材料為高速鋼,並得d=50mm,d=22mm,l=50mm,z=6.
2.計算切削用量:
工步1:粗銑
背吃刀量為
進給量的確定:工具機的功率4kw,由《機械製造技術課程設計指導書》表1-147選取該工序的每齒進給量為。
銑削速度:由《機械製造技術課程設計指導書》得,選用圓柱形銑刀,其中在的條件下選取。銑削速度為。有公式可以得到:。
由《機械製造工藝設計簡明手冊》表4.2-39得
臥式銑床x61的主軸轉速為,所以,實際銑削速度為:。
基本時間t:查《機械製造工藝設計簡明手冊》表6.2-7,根據圓柱形銑刀銑平面(對稱銑削、主偏角)的基本時間計算公式:。其中,
,,取,。則有:
。工步2:精銑
背吃刀量的確定。
進給量的確定:由《機械製造工藝學課程設計指導書》中表5-27,按表面粗糙度為的條件選取,該工序的每齒進給量為。
銑削速度的計算:由《機械製造工藝學課程設計指導書》表5-30選取銑削速度為。
==95.54r/min
查表《機械製造工藝設計簡明手冊》表4.2-39選取n=80r/min
可求實際切削速度
。基本時間的確定:根據《機械製造工藝設計簡明手冊》中表6.2-7中圓柱形銑刀銑平面(對稱銑削、主偏角)的基本時間公式,可以求得該工序的基本時間,其中,,取,,,得:
。該工序總工時
工序20:粗、精銑上端麵
1. 加工條件:
工件材料:ht200, ,鑄造
加工要求:粗、精銑上端麵,尺寸保證10mm,高72mm。
工具機:由《機械製造工藝設計簡明手冊》表4.2-38選擇臥式銑床x61,功率為4kw
刀具:由《機械製造工藝設計簡明手冊》表3.1-27,表3.1-38選擇圓柱形銑刀,材料為高速鋼,並得d=50mm,d=22mm,l=50mm,z=6.
2.計算切削用量:
工步1:粗銑寬度29mm
背吃刀量為
進給量的確定:工具機的功率4kw,由《機械製造技術課程設計指導書》表1-147選取該工序的每齒進給量為。
銑削速度:由《機械製造技術課程設計指導書》得,選用圓柱形銑刀,其中在的條件下選取。銑削速度為。有公式可以得到:。
由《機械製造工藝設計簡明手冊》表4.2-39得
臥式銑床x61的主軸轉速為,所以,實際銑削速度為:。
基本時間t:查《機械製造工藝設計簡明手冊》表6.2-7,根據圓柱形銑刀銑平面(對稱銑削、主偏角)的基本時間計算公式:。其中,
,,。則有:
。工步2:精銑
背吃刀量的確定。
進給量的確定:由《機械製造工藝學課程設計指導書》中表5-27,按表面粗糙度為的條件選取,該工序的每齒進給量為。
銑削速度的計算:由《機械製造工藝學課程設計指導書》表5-30選取銑削速度為。
==95.54r/min
查表《機械製造工藝設計簡明手冊》表4.2-39選取n=80r/min
可求實際切削速度
。基本時間的確定:根據《機械製造工藝設計簡明手冊》中表6.2-7中圓柱形銑刀銑平面(對稱銑削、主偏角)的基本時間公式,可以求得該工序的基本時間,其中,,取,,,得:
。該工序總工時
工序30:以φ40mm外圓為基準鑽、擴花鍵底孔φ22h12mm
1.加工條件:
工件材料:ht200, ,鑄造。
加工要求:鑽花鍵底孔,尺寸保證20mm。
工具機:由《機械製造工藝設計簡明手冊》表4.2-14選取
刀具材料:由《機械製造工藝設計簡明手冊》表3.1-5選取高速鋼直柄麻花鑽,d=20mm
由《機械製造工藝設計簡明手冊》表3.1-8選取錐柄擴孔鑽
2.計算切削用量:
工步1:鑽φ20mm花鍵底孔
背吃刀量:
進給量的確定:由《機械製造技術課程設計指導書》表1-160選取該工步的每齒進給量。
切削速度:因為該工件的材料為ht200,所以選取切削速度為。由式可以求得:
參照《機械製造工藝設計簡明手冊》中表4.2-15所列的的主軸轉速。取
實際切削速度
工步2:擴φ20mm花鍵底孔至φ22h12mm
背吃刀量:。
進給量:由《機械製造工藝設計簡明手冊》中表4.2-16選取該工件的沒轉進給量。
CA6140撥叉831003課程設計說明書
機械製造課程設計 目錄設計總說明 i 1 零件的分析 1 零件的作用 1 2 工藝規程的設計 1 2.1 確定毛坯的製造形式 1 2.2 基面的選擇 1 2.3 制訂工藝路線 2 2.4 機械加工餘量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2 2.5 確定切削用量及基本工時 3 3 夾具設計 10 3.1 問題...
CA6140撥叉831007說明書 銑斷
機械製造工藝與夾具設計 課程設計說明書 設計課題 機械製造工藝與夾具設計 專業班級 級機械製造與自動化 學生姓名 指導教師 設計時間 2010.10.25 2010.11.12 學院學院 機械製造工藝與夾具設計課程設計任務書 指導教師教研室主任 年月日 學院機械製造工藝與夾具課程設計成績評定表 專業...
CA6140車床的撥叉夾具設計
一 零件分析 一 零件的作用 ca6140車床的撥叉位於車床變速機構中,主要起換檔,使主軸迴轉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。零件上方的 22孔與操縱機構相連,二下方的 50半孔則是用於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。二 ...