机械制造课程设计 (2).doc

机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目 设计“CA6140车床拨叉”零件 的机械加工艺规程 (中批量生产) 开始日期: 2007.12.24 完成日期: 2007.12.28 学生姓名: 班级学号: 指导教师: 学校名称: 系主任: 重庆工学院 机械制造技术基础课程设计任务书 设计题目 设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工 艺规程（大批量生产） 内 容 1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程综合卡片 1张 4.机械加工工序卡片 1张 5.课程设计说明书 1份 设 计 者 学 号 指导教师 系主任 序言 机械制造技术基础课程设计是我们完成了基础课程和部分技术基础课程之后进行的。它一方面要求我们通过设计能够获得综合运用过去学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力；也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，同时也是我们一次理论联系实际的实际训练。因此，他在我们的大学生活中占据在相当重要的地位。 通过设计，我们学会了熟悉运用机械制造工艺学课程中的基本理论实际知识，解决了一个零件在加工中的定位、夹紧、以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题保证加工质量。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，恳请老师能给予批评和指正。 一、零件的分析 零件的作用：该拨叉用在CA6140的主轴上，和其他零件配合，在改变转速的时候承受轻微的载荷，所以应该保证本零件的重要工作表面符合技术要求。 二、工艺规程的设计 （一）确定毛坯的制造形式 零件的材料是HT200，工作环境良好，不会承受较大的冲击载荷，由于年生产量为2000件，已经达到了中批量生产，并且材料可铸。因此从提高生产率，保证经济性的角度讲，应该采用铸造成型中的“金属模机械砂型”铸造的方法制造毛坯。 （二）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，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会出现很多问题，使生产无法正常进行。 （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。所以选择右端R20的端面，上顶端40×80的面和右侧75×80的面为粗基准。 （2） 精基准的选择 精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便。在选择时，主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。精基准选择为花键孔和72×40的端面，在加工中采用专用夹具夹持。 （三）制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量是工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以使生产成本尽量下降。 1． 工艺路线方案 工序1 粗铣80×40的左端面,精铣75×40的左端面直至符合表面粗糙度要求。 工序2 钻φ22的花键孔。 工序3 倒2×45°的倒角。 工序4 拉花键，保证精度要求。 工序5 粗铣沟槽, 粗铣上表面的平面。 工序6 精铣沟槽, 精铣上平面至符合表面粗糙度要求。 工序7 钻螺纹孔。 工序8 攻螺纹至M8。 工序9 终检。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “拨叉”零件的材料为HT200，净重量为0.84千克，生产类型为中批量生产，可以采用“金属模机械砂型”铸造的方法进行毛坯的制造。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 考虑到零件的很多表面没有粗糙度要求，不需要加工。从铸造出来即可符合使用要求，因此，只采取75×40的表面留有2.5×75×40的加工余量。毛坯的尺寸公差为CT8,可以从《机械制造设计工艺简明手册》得到CT8=1.6mm。相应计算如下： 最大极限尺寸=80+2.5+CT8/2=83.3mm 最小极限尺寸=80+2.5-CT8/2=81.7mm 75×40的端面的精加工余量为1mm，粗加工余量2.5-1=1.5mm。 （五）确定切削用量及基本工时 工序1：铣75×40的端面至符合要求。 工步1：粗铣 背吃刀量为=2.5-1.0=1.5mm。 进给量的确定：机床的功率5~10Kw,工件夹具系统的刚度为中等条件，按《切削用量简明手册》中表3.3选取该工序的每齿进给量为=0.2mm/z。 铣削速度：参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》得，选用镶齿铣刀，其中在d/z=80/10的条件下选取。铣削速度为v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到:n=1000×40/π×80=159.15r/min 由于手册中的X51型立式铣床的主轴转速为n=160r/min,所以，实际的铣削速度为：V=nπd/1000=160×3.14×80/1000=40.19m/min 基本时间t: 根据面铣刀平面（对称铣削、主偏角=90°）的基本时间计算公式:t=()/。其中，=75mm，=1~3mm，取=2mm，=40mm。则有： =0.5（d- ）+(1~ 3)=0.5(80-)+2=7.36mm。 =×n=×z×n=0.2×10×160=320mm/min t=()/=(75+7.36+2)/320=0.264min≈15.82s 工步2：精铣 背吃刀量的确定：=1mm . 进给量的确定：由《切削用量简明手册》中表3.3，按表面粗糙度为=3.2μm的条件选取，该工序的每转进给量f=0.8mm/r。 铣削速度的计算：根据其他有关资料确定，按镶齿铣刀，d/z=80/10，=0.08mm/z 的条件选取，铣削速度v为： v=57.6mm/min。由公式：n=1000r/πd可以求得铣刀转速n=229.3r/min 。参照《机械制造技术基础课程设计指导教程》中4-15的X51型立式铣床的主轴转速，选取转速为n=210r/min。再将此转速代入上面公式，可以求得： v= nπd/1000=52.78mm/min。 基本时间的确定：根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》中表5-43中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角=90°）的基本时间公式t=()/，可以求得该工序的基本时间，其中=75mm，=1~3mm，取=2mm，=40mm，=7.36mm，得 =×n=0.8mm/r×210r/min=168mm/min t=()/=(75+2+7.36)/168=0.502min≈30.13s 工序2：钻φ20mm的孔，扩孔至φ22mm。 工步1：钻φ20mm的孔。 背吃刀量=20mm 进给量的确定：选取该工步的每齿进给量f=0.3mm/r。 切削用量的计算：因为该工件的材料为HT200，所以选取切削速度v=22m/min。由式n=1000v/πd可以求得： n=1000×22/(π×20)=350.32r/min 参照《机械制造技术基础课程设计指导教程》中表4-9所列的Z525 型立式钻床的主轴转速，选取n=392r/min，再将n代入n=1000v/πd中，得到：v=392×π×20/1000=24.6m/min 基本时间t: 其中=80mm，==10×1.66+1=12.66mm，=1~4mm,取=2mm。所以基本时间t为： 工步2：扩φ20mm的孔至φ22mm。 背吃刀量的确定：取=1mm。 进给量的确定：由《切削用量简明手册》中表2.10的资料，选取该工件的每转的进给量f=1.1 mm/r 。 切削速度的确定：根据相关资料，确定: v=0.4=0.1×22=8.8m/min 由公式n=1000v/πd。可以得到：n=1000×8.8/22π=127.4r/min 按机床选取n=140r/min，得切削速度v= 基本时间t: 其中=80mm, ==1×1.66+1=3.66mm/min, =1~4mm, 取=2mm。所以基本时间t为： 工序3：粗铣沟槽，上平面 工步1：粗铣沟槽。 背吃刀量的确定：双边背吃刀量为=16mm。 进给量的确定：按《切削用量简明手册》中表3.14中资料选择刀具为“直柄立铣刀”，d/z=16/3;铣刀每齿进给量为=0.04mm/z。 铣削速度=18mm/min。主轴转速为n=358r/min。 基本时间t: 按《机械制造技术基础课程设计指导教程》中表5-43得： ， 式中=0.5d+(1~2)，=1~3mm，， 其中h为沟槽深度，为铣削轮廓的实际长度，为沟槽深度的背吃刀量。，取=2mm,i=34/17=2, 工步2: 铣上平面 由工序1可知，精加工余量为1mm,背吃刀量为3-1=2 进给量的确定：机床的功率按5~10Kw，按《切削用量简明手册》中表3.3选取该工序的每齿进给量为=0.2mm/z。 铣削速度：参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》得，选用镶齿铣刀，其中在d/z=80/10的条件下选取。铣削速度为v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到: n=1000×40/π×80=159.15r/min 由于手册中的X51型立式铣床的主轴转速为n=160r/min,所以，实际的铣削速度为：V=nπd/1000=160×3.14×80/1000=40.19m/min 基本时间t据面铣刀铣平面不对称铣削的计算时间计算公式： 按《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-45切入和切出行程速度, =×n=×z×n=0.2×10×160=320mm/min t=(80+29)/320=0.34min20.7s。 三、结论 在经过一周的设计之后，使我们了解到了有关机械制造技术基础的一些知识，切身地体会到了从毛坯到成品的一个工艺设计过程，从而对于本课程有一个较为清晰的轮廓印象。由于我们在这次的课程设计过程中所学有限，对这门课程只是有了一个初步的认识，所以请老师多多指正与批评。如果要想更好地掌握好这门技术，还需要我们进一步的学习与实践，在实际工作中不断地积累经验，这样我们才能更好的学好这门技术，更好地了解机械制造基础工业，从而为以后的工作打下坚实的基础。