拨叉课程设计说明书

机械加工技术课程设计说明书设计题目设计“CA6140拨叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备(生产纲领：4000件)班级：设计者：指导教师：评定成绩设计日期：年月日至月日2目录设计任务书…………………………………………………………...3课程设计说明书正文………………………………………………...4序言……………………………………………………………………41.零件的分析………………………………………………………..42.工艺规程设计……………………………………………………..62.1确定毛坯的制造形式……………………………………….62.2基面的选择.............................................................................62.3制定工艺路线……………………………………………….72.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………….82.5确定切削用量及基本工时………………………………….103.课程设计心得体会………………………………………………20参考文献………………………………………………………………213机械加工技术课程设计任务书设计题目:“CA6140拨叉”零件的机械加工工艺规程设计内容：1．产品零件图1张2．产品毛坯图1张3．机械加工工艺过程卡片1份4．机械加工工序卡片1套5．课程设计说明书1份班级：设计者：指导教师：教研室主任：年月日4序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。在设计期间查阅了大量的资料，并且得到了有关老师的指点，尤其是刘红普老师的亲切指导和大力帮助，在此表示感谢！由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，望老师多加指教。51零件的分析1.1零件的作用车床的拨叉位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件下方的25孔与操纵机构相连，而上方的55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。1.2拨叉的工艺分析拨叉是机车变速箱中一个重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和侧面有精度要求，此外还有小头孔上的槽要求加工，对精度有一定的要求。拨叉的底面、大头孔上两侧面和大小头孔粗糙度要求都是3.2Ra，所以都要求精加工。其大头孔与侧面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽两侧面有平行度公差和对称度公差要求等。因为零件的尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工必须保证精度要求。1.3拨叉的工艺从设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足孔和槽加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。1.3.1加工要求要根据生产类型选择设备，在大批量生产中可采用高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。该零件所需的加工部位为：拨叉小头孔端面、大头孔上两侧面；大小头孔以及小头孔端16+0.1200的槽。1.3.2平面的加工由《实用机械加工工艺手册》可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣——精铣（7~9ITIT），粗糙度为6.3~0.8Ram，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。1.3.3大头孔的加工由《实用机械加工工艺手册》确定，55孔的表面粗糙度要求为3.2，则选择孔的加工顺序为：粗、精镗。1.3.4小头孔的加工Φ25+0.0230的孔选择的加工方法是钻，但其表面粗糙度的要求为6.1Ra，所以选择加工的方法是钻——扩——铰。6A图1.1拨叉零件图2工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到车床在加工中的变速虽然不像其它机器那么频繁。但是，零件在工作过程中，也经常要承受变载荷及冲击性载荷，且它的外型复杂，不易加工。因此，应该选用铸件以提高劳动生产率，保证精度，由于零件的年生产量为4000件已达到中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。2.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更严重的还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。2.2.1粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉A零件图分析可知，选择平面作为拨叉A加工粗基准。72.2.2精基准的选择选择精基准的原则：基准重合原则。基准统一原则，互为基准的原则，自为基准原则。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。选择精基准的原则时，重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便。2.3制定工艺路线对于批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也是加工统一的基准。具体工序是先以小头孔左端面为粗基准，粗、精加工小头孔右端面，再以右端面为基准加工小头孔，在后续的工序安排中都是以小头孔为基准定位。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。2.3.1确定工序的原则一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。一般采用结构简单的专用机床和专用夹具组织流水线生产。2.3.2工序的特点制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。一般采用结构简单的专用机床和专用夹具组织流水线生产。2.3.3加工精度的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：（1）粗加工阶段一般粗加工的公差等级为11~12ITIT。粗糙度为10~1.25Ram。（2）半精加工阶段半精加工的公差等级为9~10ITIT。表面粗糙度为10~1.25Ram。（3）精加工阶段.精加工的加工精度一般为6~7ITIT，表面粗糙度为10~1.25Ram。2.3.4制定工艺路线8加工工艺路线工序号工序内容工序一铸造。工序二热处理。工序三粗、精铣25孔上端面。工序四钻、扩、铰25孔。工序五粗、精铣55孔两侧面。工序六粗、精镗55孔。工序七铣下平面。工序八粗、精铣16槽。工序九粗铣斜平面。工序十切断。工序十一检查。2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为HT200，硬度190～210HB，生产类型大批量，铸造毛坯。2.4.1毛坯的确定（一）毛坯的工艺要求（1）由于铸造件尺寸精度和表面粗糙度值低，因此零件上有与其它机件配合的表面需要进行机械加工。（2）为了使金属容易充满膛摸和减少工序，铸造件外形应力求简单、平直。（3）铸件的结构中应避免深孔或多孔结构。（4）铸件的整体结构应力求简单。（二）毛坯形状、尺寸要求（1）各加工面的几何形状应尽量简单。（2）工艺基准以设计基准相一致。（3）便于装夹、加工和检查。（4）结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。2.4.2拨叉的偏差计算（一）拨叉平面的偏差及加工余量计算（1）侧平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：其余量值规定为1.5~2.0mm，现取2.0mm。其粗铣为IT12。9精铣：其余量值规定为1.0mm。铸造毛坯的基本尺寸为7821.081mm，铸件尺寸公差为1.40.6。毛坯的名义尺寸为：782.01.081mm毛坯最小尺寸为：810.680.4mm毛坯最大尺寸为：811.482.4mm粗铣后最大尺寸为：781.079mm大头孔两侧面的偏差及加工余量计算（2）两侧面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：其余量值规定为1.5~2.0mm，现取2.0mm。其粗铣为IT12。精铣：其余量值规定为1.0mm。铸造毛坯的基本尺寸为1221.015mm，铸件尺寸公差为1.40.6。毛坯的名义尺寸为：122.01.015mm毛坯最小尺寸为：150.614.4mm毛坯最大尺寸为：151.416.4mm粗铣后最大尺寸为：121.013mm精铣后尺寸与零件图尺寸相同，且保证各个尺寸精度。（二）大小头孔的偏差及加工余量计算孔φ25+0.0230：钻孔的精度等级：12IT，表面粗糙度12.5Raum，尺寸偏差是mm21.0扩孔的精度等级：10IT，表面粗糙度3.2Raum，尺寸偏差是mm084.0铰孔的精度等级：8IT，表面粗糙度1.6Raum，尺寸偏差是0.043mm根据工序要求，小头孔分为钻、扩、铰三个工序，各工序余量如下：钻φ25+00230孔确定工序尺寸及加工余量为：加工该组孔的工艺是：钻——扩——铰钻孔：22扩孔：24.722.7Zmm（Z为单边余量1.5~2）铰孔：2520.3Zmm（Z为单边余量0.15~0.2）镗孔55加工该组孔的工艺是：粗镗——精镗粗镗：55孔，其余量值为2.2mm；精镗：55孔，其余量值为0.8mm；铸件毛坯的基本尺寸分别为：55孔毛坯基本尺寸为：552.20.852mm，锻件加工该孔经济精度10为IT9。55孔毛坯名义尺寸为：552.20.852mm；粗镗工序尺寸为：54.2精镗工序尺寸为：55（三）粗、精铣16+0.120槽得其槽边双边机加工余量2Z=2.0mm，槽深机加工余量为2.0mm，再由刀具选择可得其极限偏差：粗加工为+0.1100，精加工为+0.0130。槽的毛坯为一个整体：粗铣两边工序尺寸为：14+0.110粗铣槽底工序尺寸为：6精铣两边工序尺寸为：16+0.0130，已达到其加工要求：16+0.120。2.5确定切削用量及基本工时2.5.1工序1：粗、精铣25孔上平面（1）粗铣25孔上平面工件材料；HT200，铸造。刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：15YT，100Dmm，齿数8Z，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度pa：2pamm每齿进给量fa：取0.12/fammZ铣削速度V：取1.33/Vms机床主轴转速n：1000Vnd式（4.1）式中V—铣削速度；d—刀具直径。代入式（4.1）得100010001.3360254/min3.14100Vnrd，300/minnr实际铣削速度v：3.141003001.57/1000100060dnvms进给量fV：0.128300/604.8/ffVaZnmms工作台每分进给量mf：4.8/288/minmffVmmsmm40amm切削工时被切削层长度l：由毛坯尺寸可知40lmm，11刀具切入长度1l：2210.5()(1~3)lDDa式（4.2）220.5(10010040)(1~3)7mm刀具切出长度2l：取mml22走刀次数为1机动时间1jt：12140720.17min288jmllltf（2）精铣25孔上平面加工条件工件材料；HT200，铸造。刀具：高速