CA6140拨叉831008 零件.docx
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CA6140拨叉831008零件
机械制造工艺课程设计
课程名称:
机械制造技术
设计课题:
CA6140拨叉831008设计
专业:
班级:
姓名:
学号:
评分:
指导老师:
(签字)
年月日
《机械制造工艺及装备》课程设计课题单
班级
学生
课题
CA6140拨叉831008零件
机械加工工艺规程设计及工装设计
原始条件
拨叉831008零件图
生产纲领:
中等批量
设计要求
1.绘制CA6140拨叉831008零件图
2.编制CA6140拨叉831008零件机械加工工艺规程
(含机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡)
3.设计机床夹具一套(装配图及部分零件图)
3.编写课程设计说明书
课题发给日期
课程设计完成日期
指导教师
(签名)
序言...................................................1
3、夹具设计......................................................21
3.1定位基准的选择......................................................22
3.2切削力及夹紧分析计算...............................................................................................22
3.3误差分析与计算...........................................................................................................23
3.4夹具设计及操作的简要说明.......................................................................................24
4、设计总结......................................................25
5、致谢.........................................................26
6、参考文献.....................................................26
序言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。
机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。
我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。
从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
车床的拨叉位于车床变速机构中,主要起换挡,使主轴回转运动按照操作者的要求工作,获得所需要的速度和扭矩的作用。
零件下方的孔与操作机构相连,而上方的半孔则是用于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。
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,但其加工孔与侧面有精度要求,此外还有小头孔上的槽要求精加工,对精度有一定的要求,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,几何形状尺寸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,因此他们的加工必须保证精度要求。
1、零件的分析
1.1零件的作用
CA6140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工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。
零件上方的φ20孔与操纵机构相连,二下方的φ50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。
两件零件铸为一体,加工时分开。
1.2零件的工艺分析
CA6140车床共有两处加工表面,其间有一定位置要求。
分述如下:
1.以φ20为中心的加工表面。
这一组加工表面包括:
φ20的孔,以及其上下端面,上端面与孔有位置要求,孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔,一个M6的螺纹孔。
下端有一个47°的缺口。
这三个都没有高的位置度要求。
2.以φ50为中心的加工表面。
这一组加工表面包括:
φ50的孔,以及其上下两个端面。
这两组表面有一定的位置度要求,即φ50的孔上下两个端面与φ20的孔有垂直度要求,主要是:
1)Ф50mm的孔的上、下表面与Ф20的孔的垂直度误差为0.07mm。
2)Ф50mm、Ф20mm的孔的上、下表面以及Ф50mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。
3)Ф20mm的孔的内表面的粗糙度误差为1.6um,精度为IT7。
4)Ф20mm的孔的上、下表面与Ф20的孔的垂直度误差为0.05mm。
由上面分析可知,加工时应先加工一组表面,再以这组加工后表面为基准采用专用夹具加工另外一组表面,并且保证它们之间的位置精度要求。
2、工艺规程设计
2.1确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯。
2.2基面的选择
(1)粗基准的选择。
对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。
而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。
根据这个基准选择原则,现选取φ20mm孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两块V形块支承两个Ф20mm孔的外轮廓作主要定位面,以消除3个自由度,再用一个支承板支撑在Ф72mm的上表面,以消除3个自由度,达到完全定位,然后进行铣削。
(2)精基准的选择。
主要应该考虑基准重合的问题。
当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。
2.3制定工艺路线
制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已确定为中批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
1、工艺路线方案一:
工序一:
退火
工序二:
粗、精铣Ф20mm、Ф50mm的下表面,保证其粗糙度为3.2um
工序三:
以Ф20mm的下表面为精基准,粗、精铣Ф20mm的孔的上表面,保证其粗糙度为3.2um,其上、下表面尺寸为30mm,
工序四:
以Ф20mm的下表面为精基准,钻、扩、铰、精铰Ф20mm的孔,保证其内表面粗糙度为1.6um,垂直度误差不超过0.05mm
工序五:
以Ф20mm的下表面为精基准,粗、半精镗Ф50mm的孔,保证其内表面粗糙度为3.2um
工序六;以Ф20mm的下表面为精基准,粗、精铣Ф50mm的上表面,保证其与孔的垂直度误差不超过0.07mm,其上、下表面尺寸为12mm
工序七:
铣断
工序八:
以Ф20mm的孔为精基准,钻Ф8mm的锥孔的一半Ф4mm,装配时钻铰
工序九:
以Ф20mm的孔为精基准,钻Ф5mm的孔,攻M6的螺纹
工序十:
以Ф20mm的孔为精基准,铣47°缺口,保证其粗糙度为12.5um
工序十一:
去毛刺,清洗
工序十二:
终检。
上面的工序可以是中批生产,但是其效率不高,并且工序三中的钻孔方法在钻孔是可能会偏离中心。
经综合考虑,采用下面的方案二。
2、工艺路线方案二:
工序一:
退火
工序二:
粗、精铣Ф20mm、Ф50mm的下表面,保证其粗糙度为3.2um
工序三:
以Ф20mm的下表面为精基准,粗、精铣Ф20mm、Ф50mm的孔的上表面,保证其粗糙度为3.2um,Ф20mm的上、下表面尺寸为30mm,Ф50mm的上、下表面尺寸为12mm
工序四:
以Ф20mm的下表面为精基准,钻、扩、铰、精铰Ф20mm的孔,保证其内表面粗糙度为1.6um,垂直度误差不超过0.05mm
工序五:
以Ф20mm的下表面为精基准,粗、半精镗Ф50mm的孔,保证其内表面粗糙度为3.2um
工序六:
铣断
工序七:
以Ф20mm的孔为精基准,钻Ф8mm的锥孔的一半Ф4mm,装配时钻铰
工序八:
以Ф20mm的孔为精基准,钻Ф5mm的孔,攻M6的螺纹
工序九:
以Ф20mm的孔为精基准,铣47°缺口,保证其粗糙度为12.5um
工序十:
去毛刺,清洗
工序十一:
终检。
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190~210HB,毛坯重量为2.2Kg,生产类型为中批量,铸件毛坯。
又由<<机械制造工艺设计简明手册>>(以下称〈〈工艺手册〉〉表1.3-1查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级,表2.2-4查得加工余量等级为G级,选取尺寸公差等级为CT10。
根据以上资料及路线,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下:
1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差(Ф20mm、Ф50mm端面)查《工艺手册》表2.2~4取Ф20mm、Ф50mm端面长度余量为2.5mm(均为双边加工)。
铣削加工余量为:
a)粗铣:
1.5mmb)精铣:
1mm
毛坯尺寸及公差为:
(35土0.3)mm(17土0.25)mm
2、内孔(Ф50mm已铸成孔)查《工艺手册》表2.2~2.5,取Ф50mm已铸成长度余量为3mm,即已铸成孔Ф44mm。
镗削加工余量为:
a)粗镗:
2mmb)半精镗:
1mm
毛坯尺寸及公差为:
(48土0.3)mm()mm
3、其他尺寸直接铸造得到。
2.5确定切削用量及基本工时
2.5.1工序二:
粗、精铣孔Ф20mm、Ф50mm的下表面
(1)加工条件
工件材料:
HT200。
=0.16GPaHBS=190~210,铸件
机床:
XA5032立式铣床
刀具;W18Cr4V硬质合金端铣刀
W18Cr4V硬质合金端铣刀,牌号为YG6,由《切削用量简明手册》〉后称《切削手册》表3.1查得铣削宽度ae≤60mm,深度ap≤4,齿数Z=10时,取刀具直径do=80mm。
又由《切削手册》表3.2选择刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a'o=,刀齿斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,过渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,过渡刃宽bε=1mm
(2)切削用量
2.5.1.1粗铣Ф20mm的下表面
a)切削深度因切削用量较小,故可以选择ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。
b)每齿进给量:
由《切削手册》表3.30可知机床的功为7.5KW,查《切
削手册》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是对称铣,选较小量f=0.14mm/z
c)查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为(1.0~1.5)mm
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
d)计算切削速度按《切削手册》表3.27中的公式:
也可以由表3.16查得=98mm/sn=439r/minvf=490mm/s又根据XA5032铣床参数,选n=475r/minvf=600mm/s,则实际的切削速度为:
即==119.3m/min,实际进给量为:
即==0.13mm/z
e)校验机床
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