哈工大机械制造大作业

1一、零件的分析（一）零件的作用题目中所给的零件是CA6140车床的拨叉，它位于变速操纵机构中。主要作用为改变变速器齿轮的搭配实现换档，使主轴回转速度或力矩满足施工者的要求。零件右部有一021.0022的孔用以与操纵机构相连，左部的有一4.0055的半孔则是与滑移齿轮系进行接触。其变速原理是通过上方拨叉的移动，拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。（二）零件的工艺分析题目中所给的零件有两组加工表面他们有一定的位置关系，现述如下：1.以孔Ф22为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个Ф22的孔及底部倒角R5。外径为Ф40的两个端面以及M8螺纹孔及两个Ф8的光孔。其中主要加工表面为Ф40的两个端面以及孔Ф22的内表面，以及两个Ф8光孔的内表面。2.以孔Ф55为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个Ф55的孔内表面和Ф73的阶梯孔内表面以及两孔之间的端面加工。其中包含有一些位置要求，主要为：（1）Ф40的上端面与Ф22孔的中心线有垂直度公差为0.05mm。（2）内径为Ф55外径Ф73的上下端面对孔Ф22的中心线垂直度公差为0.07mm。（3）孔Ф22的中心与孔Ф73的中心位置公差为0.2mm。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工一组表面，然后在借助于专用夹具进行另一组表面的加工，并保证它们之间的位置精度的要求。二、工艺规程的制定（一）确定毛胚的制造形式零件材料为H200型灰铸铁，经查阅资料由于拨叉大量生产并且在工作时并没有很大的受力，又因其为中批量生产，因此我们选择铸造毛坯。利用铸造工艺我们可以快速的生产毛坯，并且得到的毛坯性能好成本低。采用金属型浇注的铸造办法，进行毛坯生产。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。（1）粗基准的选择我们都知道粗基准选择的四条原则为：相互位置要求、加工余量均匀、粗基准不能重复使用、便与装夹。第一条相互位置要求说明，如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工表面相对精度要求较高的表面作为粗基准。因此采取Ф40的下端面为粗基准，进行上表面的加工。这样的话可以限z、x、2y则其为不完全定位，由于没有受到限制的对端面加工无影响因此此种定位方案可以满足要求对Ф40的上端面进行加工。（2）精基准的选择精基准的选择主要有以下几个原则：基准重合、基准统一、互为基准、自为基准、便于装夹。主要考虑保证零件的加工精度和装夹准确方便，以粗加工后的Ф40上端面和加工过的Ф22孔为主要的定位精基准，既能方便装夹，又可保证对加工精度的要求。（三）制定工艺路线工序8半精铣将上半部分与下半部分的内圆表面从Ф55铣至Ф731.加工条件工件材料：HT200,铸造加工要求：精铣阶梯面，加工余量4.5mm机床：数控铣床，额定功率7.5kw刀具选择：综上我们采用细齿锥柄立铣刀进行铣削加工，根据参考文献[3]查表6-7得铣刀的其主要参数：粗齿直柄立铣刀，直径d0=50mm总长L=200mm，切削部分长度l=70mm，莫式锥度号为4，前角γ=15°，后角α=14°，螺旋角β=35°，齿数Z=8。3.选择切削用量：（1）确定切削深度ap选择ap=0.5mm，一次走刀即可完成。确定每齿进给量fz：根据参考文献[1]，查阅表3.4可知，进给量fz=0.1~0.14mm/齿，取fz=0.12mm/齿。确定刀具寿命及磨钝标准由参考文献[1]表3.7可知，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.10~0.50mm，综合取为0.30mm；由参考文献[1]表3.8，当采用高速钢立铣刀并且铣刀直径d0=50mm时，刀具使用寿命T=120min。（4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf查阅文献[1]表3.16可知，当d0/Z=50mm/4，ap=0.5，fz=0.1mm/z时。切削速度计算:vvxpmVkfaTCVpvuveyzvv0czaqdCv=25，d0=50mm，qv=0.7，xv=0.3，yv=0.2，uv=0.5，pv=0.3，m=0.25，T=120min，aq=0.5mm，fz=0.1mm/z，ae=0.5mm，z=8经计算Vc=376.9m/minn=V0/（π*d0）=376.9/（3.14*50）=1450r/min查阅参考文献[2]表4.2-36及表4.2-37可得nc=1500r/min，vf=620mm/min(5)校验机床功率：根据文献[1]表3.24，查的在以上条件下，硬质合金铣刀铣削灰铸铁时的铣削功率近似为Pcc=1.0kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=7.5×30.75KW=5.63KWPcc。故校验合格。经上计算我们可以得到切削用量为:ap=0.5mm，nc=1500r/min，vf=620mm/min，vc=376.9m/min，fz=0.10mm/z。计算基本工时tm＝L/vftm=π*23/620=0.12min535立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为15698N﹥Ff，故所选进给量可用。（2）确定钻头磨钝标准及寿命根据文献[1]表2.12得刀具磨损限度0.5~0.8mm，寿命约为35min。切削速度（3）切削速度及进给速度查文献[1]表2.15，切削速度为：V0=16m/minn=835r/min进给速度vc=fz*z*n=0.3*2*835=0.55m/min（4）检验机床功率查参考文献[1]表2.23,钻头消耗功率：Pc=1.5kw。小于机床允许最大功率则满足条件。计算工时：t=0.04/0.55=0.08min螺纹制造速度0.9m/min（参考文献[3]表3-20）时间为0.04/0.9=0.04min工序10钻孔Ф8机器与钻床同上时间为t=0.02/0.55=0.04min参考文献[1]《切削用量简明手册》参考文献[2]《机械制造工艺设计简明手册》参考文献[3]《金属切削手册》