本文格式為Word版，下載可任意編輯——機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)學(xué)號(hào)06080729成績

課程設(shè)計(jì)說明書

系別機(jī)電工程系

專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化方向機(jī)電一體化

課程名稱《制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》學(xué)號(hào)06080729姓名張森指導(dǎo)教師

題目名稱CA6140車床撥叉設(shè)計(jì)時(shí)間2023年3-6月

2023年5月日

目錄

一、序言1二、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2三、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖4四、選擇加工方法，制定工藝路線8五、工序設(shè)計(jì)10六、確定切削用量及基本時(shí)間12七、專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)15八、設(shè)計(jì)心得17九、④以圓柱銷孔φ8H7為中心的加工表面。4.確定零件的生產(chǎn)類型

零件的年產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算N?Qm（1+a%）(1+b%）N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛/年）

M——每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)、輛）a%——備品率，一般取2%~4%b%——廢品率，一般取0.3%~0.7%

N=8500臺(tái)/年1件/臺(tái)（1+3%）（1+0.5%）=8799件/年

撥叉重量為1.0Kg，查表1-2知，撥叉屬輕型零件；由表1-3知，該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。

表1-2不同機(jī)械產(chǎn)品的零件質(zhì)量型別

表2-3機(jī)械加工零件生產(chǎn)類型的劃分

表1-3機(jī)械加工零件生產(chǎn)類型的劃分

三、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖

1.選擇毛坯

該零件材料為HT200。該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為加強(qiáng)撥叉的強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鑄件。該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，宜采用金屬模機(jī)器造型。毛坯的拔模斜度為5度。2.確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差

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①鑄件基本尺寸機(jī)械加工前的毛坯鑄件的尺寸，包括必要的機(jī)械加工余量。

求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長80mm，寬73mm，高50mm，故最大輪廓尺寸為80mm。

此零件的加工方法為金屬型鑄造，根據(jù)表2-1可以確定毛坯的加工余量等級(jí)為F,因此可通過表2-2確定鑄件機(jī)加工余量（RMA）對(duì)所有加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由表2-8（4）查最大輪廓尺寸為80mm、機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)，得RMA數(shù)值為1mm，查表2-3可得到毛坯的公差等級(jí)為CT8。Φ8的銷孔和M10的螺紋孔由于孔太小，鑄成實(shí)心。Φ40的圓柱面不需要機(jī)加工。

②確定毛坯尺寸，如圖2-1和表2-4所示。

表2-1毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)

表2-2要求的鑄件機(jī)械加工余量（RMA）/mm表2-3大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級(jí)

通過以上各表個(gè)以下三個(gè)表達(dá)式可得出撥叉毛坯尺寸如表2-4。單側(cè)作機(jī)加工R=F+RMA+CT/2

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圓柱形或雙側(cè)作機(jī)加工R=F+2RMA+CT/2

內(nèi)腔作機(jī)加工R=F-2RMA-CT/2

表2-4撥叉毛坯尺寸公差及加工余量/mm

項(xiàng)目B面C面，E面φD面公差等級(jí)CT加工面基本尺寸鑄件尺寸公差機(jī)械加工余量等級(jí)RMA毛坯基本尺寸

151.7122.611170.2119.4------FFFFFF---1.41.21.41.41.61.2---502060557322---888888--φφφ40φ8M1061.752.36

圖2-1

③鑄件質(zhì)量

根據(jù)零件的成品質(zhì)量1Kg，估算為

=2.6Kg。

④繪制毛坯圖，如圖2-2所示。

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圖2-2

四、選擇加工方法，制定工藝路線

1.定位基準(zhǔn)的選擇

基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。

①粗基準(zhǔn)的選擇。

對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原

?0.021則，現(xiàn)選取φ220孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承，

限制5個(gè)自由度。φ40的一個(gè)端面作主要定位面，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行加工。

②精基準(zhǔn)的選擇。

的孔和一個(gè)端面作為精基準(zhǔn)。

?0.021主要應(yīng)當(dāng)考慮基準(zhǔn)重合的問題，選用φ2202.零件表面加工方法的選擇

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本零件的加工加工面有內(nèi)圓、內(nèi)孔、端面、銷孔，螺紋孔等，材料為HT200。以及公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，其加工法選擇如下。

?0.021①φ220的孔根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為

Ra1.6μm，

需進(jìn)行鉆擴(kuò)拉。

②φ40圓柱的兩個(gè)端面，50mm，未標(biāo)注公差尺寸，公差等級(jí)IT7，表面粗糙度Ra3.2μm，需進(jìn)行粗洗半精洗

洗。

③φ55的撥叉腳小內(nèi)表面，公差等級(jí)IT9，表面粗糙度Ra3.2μm，需進(jìn)行粗鏜半精鏜。

④φ7撥叉腳大內(nèi)表面，公差等級(jí)IT12，表面粗糙度Ra6.3μm，需進(jìn)行粗鏜。⑤φ8mm銷孔，公差等級(jí)IT7，表面粗糙度Ra1.6μm，需進(jìn)行鉆粗鉸

。

⑥撥叉腳左端面25mm，未標(biāo)注公差尺寸，公差等級(jí)IT7，表面粗糙度Ra3.2μm，需進(jìn)行粗洗半精洗

⑦撥叉腳右端面洗。⑧撥叉腳端面

，公差等級(jí)IT7，表面粗糙度Ra6.3μm需進(jìn)行粗洗

洗。

洗。

，公差等級(jí)IT7，表面粗糙度Ra3.2μm需進(jìn)行粗洗半精洗

⑨螺紋孔M8，公差等級(jí)IT8，表面粗糙度Ra3.2μm，需進(jìn)行鉆鉸，絲錐攻內(nèi)螺紋。

3.制定工藝路線

工序一對(duì)鑄件進(jìn)行退火處理。工序二初檢，檢查毛坯是否存在缺陷。

工序三以φ40外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑、半精洗和精銑φ22孔上端面，并且保證上端面

與φ22孔的軸線垂直度為0.05mm。

工序四以φ22孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ22孔,孔的精度達(dá)到IT7。工序五以φ22孔為精基準(zhǔn)，粗銑、精銑φ73孔上下表面，保證端面相對(duì)孔的垂直

度誤差不超過0.07mm。

工序六以φ22孔為精基準(zhǔn)，粗銑、精銑φ55孔上下表面，保證端面相對(duì)孔的垂直

度誤差不超過0.07mm。

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工序七以φ22孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ73孔，保證空的精度達(dá)到IT12。工序八以φ22孔為精基準(zhǔn)，粗銑半精銑φ55孔，保證空的精度達(dá)到IT12。工序九以撥叉頭端面孔為精基準(zhǔn)，鉆φ8孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。工序十以撥叉頭兩端面為精基準(zhǔn)，鉆φ6孔，攻M8螺紋。工序十一把產(chǎn)品切開。

工序十二對(duì)撥叉腳進(jìn)行熱處理——撥叉腳兩端面局部淬火。工序十三對(duì)切斷的撥叉腳進(jìn)行磨削。工序十四鉗工去毛刺。工序十五清洗

工序十六終檢，按零件圖樣要求全面檢查。

五、工序設(shè)計(jì)

1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備

⑴選擇機(jī)床根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床

①工序二、三、五、十二、十三是粗銑和精銑。各工序工步不多，大批量批生產(chǎn)，應(yīng)選用立式銑床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求一般，則選用常用的X51立式銑床。②工序四、十四、十五是鉆擴(kuò)鉸。選用周邊組合鉆床。

③工序六、七、八、九、十、十一是粗銑和精銑。各工序工步不多，大批量生產(chǎn)，應(yīng)選用雙面臥式車床。

④工序十二、十三是粗鏜和精鏜。各工序工步不多，大批量生產(chǎn)，應(yīng)選用立式鏜床。⑵選擇家具本零件所有工序均使用專用夾具。⑶選擇刀具根據(jù)不同的工序選擇刀具。

①再銑床上的加工工序，一般采用硬質(zhì)合金銑刀。采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工用YT15,半精加工用YT15，精加工用YT30。零件要求銑切深度為10mm，銑刀直徑應(yīng)為40～80mm。②在鉆床上的加工工工序，鉆φ8孔和鉆φ6孔，由于在圓柱面上鉆孔，則選用復(fù)合鉆鉆孔，鉆φ22的選用麻花鉆來完成。

③為了保證一些重要表面的精度，要在鏜床上完成一些鏜削，選用一些鏜刀。④為了保證φ22孔的精度，還要選用相應(yīng)的擴(kuò)孔鉆和鉸孔鉆來完成。

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⑤要對(duì)φ6的孔攻內(nèi)螺紋，選用相應(yīng)的絲錐。

⑵選擇量具本零件屬于大批量生產(chǎn)，一般狀況下選用量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用檢具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，選擇如下。①選擇各端面測(cè)量工具，選用游標(biāo)卡尺。②選用各內(nèi)圓表面測(cè)量工具，選用專用量規(guī)。③選用加工孔量具。φ

mm孔經(jīng)鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸。

i.鉆φ22mm孔選用度數(shù)值為0.01mm、測(cè)量范圍5～30mm的內(nèi)徑千分尺。ii.擴(kuò)孔φ22mm孔，可選用讀數(shù)值0.01mm、測(cè)量范圍18～35mm的內(nèi)徑百分表。iii.鉸φ22mm孔，可選用讀數(shù)值0.01mm、測(cè)量范圍18～35mm的內(nèi)徑百分表。

iv.精鉸φ22mm孔，由于孔的精度要求較高，加工是每個(gè)工件都要進(jìn)行測(cè)量，故宜選用極限量規(guī)。根據(jù)孔徑選用錐柄圓柱塞規(guī)。④加工φ8mm和φ6mm孔。經(jīng)過鉆得到。

i.鉆φ8mm和φ6mm孔選用度數(shù)值為0.01mm、測(cè)量范圍5～30mm的內(nèi)徑千分尺。2.確定工序尺寸

⑵確定φ22mm孔的工序尺寸如表4-1

表4-1/mm

工序四加工面φ22mm孔總加工余量2.6工序加工余量2.6工序四——鉆--擴(kuò)--粗鉸--精鉸φ22mm孔

由表可查得，精鉸余量

=0.06mm；粗鉸余量

=0.14mm；擴(kuò)孔余量

=1.80mm；鉆

孔余量=20mm。查表可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT7；粗鉸：IT10；

擴(kuò)：IT12；鉆：IT13。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.021mm；粗鉸：0．084mm；擴(kuò)：0.21mm鉆：0.33mm。

綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：

mm；擴(kuò)孔：

mm；鉆孔：

mm；粗鉸：

mm，它們的相互關(guān)系如圖4-1。

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圖4-1

六、確定切削用量及基本時(shí)間

2.工序四的切削用量及基本時(shí)間的確定

⑴切削用量本工序?yàn)榭准庸ぁＲ阎庸げ牧蠟镠T200，=200MPa，硬度241～285HBS；所選機(jī)床為立式鉆床Z525，工件卡在兩塊V型塊之間。

①鉆孔工步,取=20mm，選取該工步的沒轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.225r/mm，切削速度=18m／min，由公式n?1000v/?d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為n=286.62r／min，查表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=392r／min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n?1000v/?d，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v＝nπd／1000＝392×π×20／1000＝24.6m／min。

②擴(kuò)孔工步，取

=1.8mm，選取該工步的沒轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.6r/mm，切削速度=10m／

min，由公式n?1000v/?d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為n=140.09r／min，查表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r／min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n?1000v/?d，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v＝nπd／1000＝195×π×21.8／1000＝13.4m／min。

③粗鉸工步，取

=0.14mm，選取該工步的沒轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.0r/mm，切削速度=8m／

min，由公式n?1000v/?d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為n=116.12r／min，查表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=140r／min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n?1000v/?d，可求出該

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工序的實(shí)際鉆削速度v＝nπd／1000＝140×π×21.8／1000＝9.6m／min。

④精鉸工步，取

=0.06mm，選取該工步的沒轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.2r/mm，切削速度=9m／

min，由公式n?1000v/?d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為n=130r／min，查表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=140r／min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n?1000v/?d，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v＝nπd／1000＝140×π×22／1000＝9.7m／min。⑵基本時(shí)間

②工序四——鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸φ22mm孔

鉆孔工步，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj?L/fn?(l?