X62W叉桿課程設計說明書ZA

1、_機械制造技術基礎課程設計說明書設計題目 ：X62W 零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計設 計 者：za精品資料_指導教師：鐘 山2012年6月1日精品資料_梧州學院電子信息工程系機械制造技術基礎課程設計任務書題目： X62W 叉桿零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計內容： 1、零件圖1 張2、毛坯圖1 張3、機械加工工藝過程工藝卡1 張4、機械加工工序卡1 張5、機床夾具總裝圖1 張5、機床夾具零件圖1 張6、課程設計說明書1 份精品資料_班級：09機械5班學生：za指導教師：鐘山2012年6月1日序言大三上學期我們進行了機械制造基礎課的學習，并且也進行過金工實習。為了鞏固所學知識，并且在

2、我們進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的進行一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練 ,因此 ,我們進行了本次課程設計。通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時，在課程設計過程中，我們認真查閱資料， 切實地鍛煉了我們自我學習的能力。另外，在設計過程中， 經過老師的悉心指導和同學們的熱心幫助，我順利完成了本次設計任務。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評精品資料_指正。一、零件的分析1精品資料_（一）零件的作用1（二）零件的工藝分析1二、確定毛坯2（一）確定毛坯種類：2（二）確定鑄件加工余量及形狀：2（三）繪制

3、零件圖：3三、工藝規(guī)程設計3（一）選擇定位基準：3（二）制定工藝路線4（三）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定:. 7（四）確定切削用量和基本工時10四、專用鉆床夾具設計16（一）夾具設計任務書16（二）夾具設計17小結18精品資料_參考文獻18附圖18精品資料_一、零件的分析(一)零件的作用零件 X62W 銑床的叉桿 位于銑床的變速機構中，主要起換擋，使主軸回轉運動按照操 作者 的要求 工作，獲 得所 需的速 度和扭矩 的作 用。其 中，尺寸為20 00.052 mm 的孔與操縱機構相連接， 尺寸為 R2300.25 mm 的孔則是用于和所控制齒輪的軸接觸。(二)零件的工藝分析零件的材料為Q

4、T45-5 ，即 QT450-10 ，為球墨鑄鐵，根據工程材料知識可以知道：該類型的球墨鑄鐵最低抗拉強度為450 kgf / mm2 ，延展性10 ，具有良好的力學性能，應用范圍僅次于灰鑄鐵?？估瓘姸瓤梢院弯撴敲?，塑性和韌性也有了很大的提高。 球墨鑄鐵的焊接性能和熱處理性能都優(yōu)于灰鑄鐵，但消震能力比灰鑄鐵低?？梢灾瞥沙惺芎艽鬀_擊的零件。根據球墨鑄鐵的性能，可以初步確定叉桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置關系。1、以200 0.052 為中心的加工表面加工表面包括 :2000.052 的孔、其上下端面、下端面與孔有垂直度的關系、孔壁上有一個較難加工的用于鉆絞的孔10 00.036 以及一個

5、M8 的螺紋孔。2、以 R2300.25 為半徑的孔為中心的加工表面加工表面包括：以R2300.25 為半徑的孔、上下兩個端面，其中上下端面與20 00.043 的孔有位置度的要求。由上面的分析可知：加工時應該先加工一組表面， 然后以已加工表面為基準，再加工另外一組表面。精品資料_二、確定毛坯（一）確定毛坯種類：零件材料為 QT45-5 ?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為單件生產，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查工程材料與成形技術基礎第119 頁表 2-12, 選用鑄件尺寸公差等級為CT-12 。（二）確定鑄件加工余量及形狀：查機械制造技術基礎課程設計第19

6、頁表 2.9 ，選用加工余量為MA-H級，并查表2.10 確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的加工余量，如下表 2.1 所示：表 2.1叉桿機械加工余量及鑄件加工余量mm加工余量等加工表面基本尺寸加工余量說明級撥叉頭左右40H3.5 2孔降一級雙端面?zhèn)燃庸懿婺_內表R23H5面單側加工撥叉腳兩端12H5單側加工精品資料_面撥叉頭孔20H5單側加工（三）繪制零件圖：該零件的零件圖如下圖2.1 所示：圖 2.1X62W 叉桿零件圖三、工藝規(guī)程設計(一)選擇定位基準：精品資料_基準面的選擇包括精基準的選擇和粗基準的選擇，是零件工藝規(guī)程設計中重要的環(huán)節(jié)之一。基準面的選擇如果正確合理，可以使零件的加

7、工質量得到保證，生產效率得到很大的提高。如果不合理，加工工藝過程中就會出現這樣那樣的問題，甚至還會造成零件的大批報廢，使生產無法正常進行。1、粗基準的選擇：根據所學知識可知：對于一個零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對于有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面為粗基準。根據這個基準選擇原則，現選擇2000.052 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準， 利用一組共兩塊V 形塊支承36 的外輪廓表面， 可以限制 5個自由度，再以一個銷釘限制最后一個自由度，達到完全定位后， 即可進行銑削。2、精基準的選擇 ：考慮到要保證零件的加工精度和裝夾的準確方便，應依據“基

8、準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則。（二）制定工藝路線工藝路線的制定是制定工藝規(guī)程的總體布局，包括確定加工方法、 劃分加工階段、決定工序的集中于分散、加工順序的安排以及安排熱處理、校驗及其他輔助工序（去毛刺、倒角等） 。它不但影響加工的質量和效率，而且影響工人的勞動強度、設備投資、車間面積。生產成本等。因此，制定工藝路線是制定工藝規(guī)程的關鍵性一步，必須在充分調查研究的基礎上提出工藝方案，并加以分析比較，最終確定一個最經濟合理的方案。1、表面加工方法的確定 ：根據零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查機械制造技術基礎精品資料_課程設計表 2.25 平面加工方案的經濟精度和表面粗糙度；查表2.2

9、4 孔加工方案的經濟精度和表面粗糙度，確定叉桿零件各表面的加工方法，如表3.1 所示：表 3.1叉桿零件各表面的加工方法（單位： mm ）加工面尺寸及偏差精度粗糙度加工方案20 00.052下端面36無Ra12.5粗銑20 00.052 上端面36無Ra12.5粗銑20 00.052 內圓面2000.0528 級無鉆-擴-鉸R2300.25上端面R35無Ra6.3粗銑 -半精銑R2300.25下端面R35無Ra6.3粗銑 -半精銑R2300.25內圓面R2300.2512 級Ra12.5鏜10 00.036上端面20無Ra12.5粗銑10 00.036下端面20無Ra12.5粗銑10 00.0

10、36內圓孔1000.0368 級Ra3.2鉆-擴-鉸M8 螺紋孔無無無鉆 -攻絲2、加工階段的劃分 ：該撥叉加工質量要求較高， 可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先將精基準準備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑撥叉右端面、 撥叉腳內表面、撥叉腳兩端端面的粗銑、操縱槽內側面和底面。在半精加工階段，完成撥叉腳兩端的精銑加工及孔的鉆、 鉸加工；在精加工階段，進行撥叉腳兩端面的磨削加工。3、工序的集中與分散 ：精品資料_選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產類型為單件生產，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生

11、產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少， 不但可縮短輔助時間， 而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對應的位置精度要求。4、工序順序的安排 ：（1）機械加工工序：遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準撥叉頭左端面和叉軸孔；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面撥叉頭左端面和叉軸孔和撥叉腳兩端面，后加工次要表面操縱槽底面和內側面；遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔，如下表3.2 所示：表 3.2叉桿機械加工工序安排（單位： mm ）工序號工序內容定位基準10粗銑 2000.052孔上下端

12、面以36 外圓表面為粗基準20鉆-擴-鉸2000.052 內圓孔，使孔的精度達到8級，以20 00.052孔下端面為精基保證其垂直度誤差準30粗銑 -半精銑以 R2300.25為半徑的孔的上下端面以20 00.052內圓孔為精基準40鏜以 R2300.25 為半徑的孔以20 00.052內圓孔為精基準50切斷60鉆-擴-鉸1000.036 內圓孔，使孔的精度達到8級，以20 00.052內圓孔為精基準并保證其垂直度誤差70锪 1000.036 孔的上下端面以20 00.052內圓孔為精基準精品資料_80鉆一個 M6 的孔，攻M8x1.25內螺紋以20 00.052 內圓孔為精基準90倒角及倒圓

13、角100去毛刺及清洗110終檢（2）輔助工序：對加工后的工件進行去毛刺、清洗和校驗。（三）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定:零件材料 QT450-10 ，為球墨鑄鐵，硬度為 160-210HB ，毛坯重量為 0.48Kg ，生產類型為單件，鑄造毛坯。根據以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、外圓表面（36 ）：考慮到零件外圓表面并非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯， 沒有粗造度要求，因此直接鑄造而成。2、外圓表面沿軸線方向長度的加工余量及公差（2000.052 、 R2300.25 孔的上下端面）：250.0查機械制造工藝設計簡明手冊 表、表、

14、表，取200mm孔的上下端面長度余量均為2.5mm （均為雙邊加工）,銑削加工余量為：粗銑2.5mm 。R2300.25 孔的上下端面長度余量均為2.5mm, 銑削加工余量為：粗銑2mm ，半精銑 0.5mm 。精品資料_3、內孔（ R2300.25 孔已經鑄造成的孔）：查機械制造技術基礎課程設計 表 2.2.2 、表 2.2.4 、表 2.2.5 ，得： 2000.052圓孔已鑄成孔的加工余量為 3mm ，即鑄造成的孔半徑為，工序尺寸加工余量：鉆孔至mm，擴孔 1.8mm ，粗鉸孔 0.2mm 。取 46 孔已鑄成孔的加工余量為3mm ，即鑄造成的孔直徑為，鉆孔至，擴孔 1.9mm ，鉸孔

15、0.1mm 。1000.036 孔加工前沒有鑄成孔， 是實心封閉的，鉆孔至8 mm ，擴孔 1.8mm ，鉸孔 0.2mm 。4、內孔1000.036 內圓表面沿軸線方向長度的加工余量及公差（10 00.036 孔的上下端面）：查機械制造技術基礎課程設計表、表、表，擴孔至深度為 1mm 。5、其他尺寸直接鑄造得到：由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產，應該采用調整加工， 因此在計算最大、最小加工余量時應按照調整法加工方式予以確認。通過查閱機械制造技術基礎課程設計得到相關數據可計算得到工序尺寸如表3.3 所示：表 3.3叉桿機械加工工序尺寸（單位： mm ）加工面最終尺寸公差 /粗糙度單邊余量工序尺

16、寸毛坯尺寸2000.052 孔上下無， Ra12.52.540粗銑4545精品資料_端面0.220鉸19.82000.052 孔無， Ra6.31.819.8418R2300.25 孔上下端0.512無， Ra6.3面213R2300.25 孔0.253460 ，Ra12.50.2101000.036 孔00.036 ， Ra3.21.89.8881000.036 孔上下擴鉆半精銑粗銑鏜鉸擴鉆18141413171740409.8800無， Ra12.510 ，深 120端面2M8M8x1.25（螺紋）無，無66锪攻鉆1010600最終得到的毛坯尺寸為：精品資料_毛坯圖（四）確定切削用量和基本

17、工時由機械制造技術基礎課程設計中可查得：根據工件尺寸和切屑深度選擇（加工條件）：工件材料： QT450-10 ，b =450Mpa ， HB=160-210 ，鑄造。加工要求：粗銑 2000.043孔的上端面。工序 10 以 36 外圓為粗基準，粗銑2000.052 孔的上下端面。機床： X53 立式銑床。刀具： W18Cr4v 硬質合金鋼端銑刀，牌號切屑深度為 ap=2.5mm每齒進給量為 af=0.1mm/z ，采用高速鋼鑲齒套式面銑刀，齒數為Z=10 ，則精品資料_進給量 f=afZ=1mm/r ，直徑 D=100mm切屑速度取v=0.35m/s轉速 ns= 1000v60 r/min

18、，D= 10000.35r/min=66.84r/min取 ns=70 r/min銑削基本時間： Tj= L i2fnTj=36602 =64.6s701工序 20以20 00.052 孔下端面為精基準，鉆 -擴 -鉸2000.052 內圓孔，使孔的精度達到 8 級，保證其垂直度誤差。1、選擇鉆床及鉆頭：選擇 Z5125A 立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時，d0 =18 ，鉆頭采用雙頭刃磨法；車床主軸轉速為n=50-2000r/min ，取 n=1000 r/min 。（1）選擇切削用量：a、決定進給量：由 d0 =18mm ，查表并計算得：按鉆頭性能可查出進給量f=0.47-0.57m

19、m/r ，按機床強度查得進給量f=0.056-1.8mm/r 。最終選擇機床進給量為f=0.45mm/r 。b、切削速度：n=1000r/minc、計算工時：t m1L40nfmin 0.089min 5.34 s0.45 1000d、擴、鉸和精鉸的切削用量如下：精品資料_擴鉆：選擇高速鋼擴孔鉆 n=1000r/minf=0.7-0.8mm/rd0 1 9. 8m mL40min 0.053min 3.2stm20.75nf1000鉸孔：選擇高速鋼絞刀n=1000r/minf=1.3-2.6 mm/rd0 20mmL40min0.031min 1.85 stm31.31000nfTmtm1tm

20、2tm310.39 s工序 30以2000.052 內圓孔為精基準，粗銑 -半精銑以R2300.25 為半徑的孔的上下端面。粗銑：切屑深度為 ap=2mm每齒進給量為 af1=0.1mm/z ，采用高速鋼鑲齒套式面銑刀，齒數為 Z=10 ，則進給量 f1 =afZ=1mm/r ，直徑 D=100mm切屑速度取v=0.35m/s轉速ns1 = 1000v 60 r/min ，D= 1000 0.35r/min=66.84r/min取 ns1=704r/min銑削基本時間： Tj1 =Li2f1 n1Tj1703=60 2 s=131.1s170半精銑：切屑深度為 ap=0.5mm每齒進給量為 a

21、f2 =0.07mm/z ，采用高速鋼鑲齒套式面銑刀， 齒數為 Z=10 ，則進給量 f2 =af Z=0.7mm/r ，直徑 D=100mm精品資料_切屑速度取v=0.35m/s轉速 n s2 = 1000v60r/min ，D= 10000.35r/min=66.84r/min取 ns2=70 r/min銑削基本時間： Tj 2 =L i 2f2 n2Tj 2703602=187.2s0.770總時間 TjTj1Tj 2 =318.3s工序 40以2000.052 內圓孔為精基準，鏜以R2300.25 為半徑的孔。1、選擇鉆床及鉆頭：選擇 Z5125A 立式鏜床，選擇高速鋼鏜刀，鏜孔時，d

22、0 =46mm, 鉆頭采用雙頭刃磨法；車床主軸轉速為n=50-2000r/min ，取 n=500 r/min 。2、選擇切削用量：a、決定進給量：由 d0 =46mm ，查表并計算得：按鉆頭性能可查出進給量f=1.2-1.4mm/r ，按機床強度查得進給量f=0.056-1.8mm/r 。最終選擇機床進給量為f=1.2mm/r 。b、切削速度：n=500r/minc、計算工時：L12min 0.02min 1.2st m1.2500nf工序 60以2000.052 內圓孔為精基準， 鉆-擴 -鉸1000.036 內圓孔，使孔的精度達到 8 級，并保證其垂直度誤差。精品資料_1、選擇鉆床及鉆頭

23、：選擇 Z5125A 立式鉆床，選擇硬質合金YG8 鉆頭，粗鉆時， d0 =8mm, 鉆頭采用雙頭刃磨法；車床主軸轉速為n=50-2000r/min ，取 n=1000 r/min 。2、選擇切削用量：a、決定進給量：由 d0 =8mm ，查表并計算得：按鉆頭性能可查出進給量f=0.18-0.22mm/r ，按機床強度查得進給量f=0.056-1.8mm/r 。最終選擇機床進給量為f=0.20mm/r 。b、切削速度：n=1000r/minc、計算工時：L36tm1min 0.18min 10.8 snf0.20 1000擴、鉸和精鉸的切削用量如下：擴鉆：選擇高速鋼擴孔鉆n=1000r/min

24、f=0.5-0.6mm/rd0 9. 8m mtm2L36min0.065min3.9snf0.551000鉸孔：選擇高速鋼絞刀n=1000r/minf=0.65-1.3mm/rd0 10mm，取f=1mm/rtm3L36min0.036min 2.16snf1 1000Tmtm1tm2tm316.86 s工序 70以2000.052 內圓孔為精基準，锪10 00.036 孔的上下端面。1、選擇鉆床及鉆頭：選擇 Z5125A 立式鉆床，選擇高速鋼锪鉆，锪孔鉆時，d0 =20mm, 車床主軸精品資料_轉速為 n=50-2000r/min ，取 n=500 r/min 。2、選擇切削用量 ：a、決

25、定進給量：由 d0 =20mm ，查表并計算得：按鉆頭性能可查出進給量f=0.6-0.7mm/r ，按機床強度查得進給量f=0.056-1.8mm/r 。最終選擇機床進給量為f=0.6mm/r 。b、切削速度：n=500r/minc、計算工時：L12t mmin 0.4snf500工序 80以2000.052 內圓孔為精基準， 鉆一個 M6 的孔，攻 M8x1.25 內螺紋。鉆孔：1、選擇鉆床及鉆頭：選擇 Z5125A 立式鉆床，選擇硬質合金YG8 鉆頭，粗鉆時， d0 =6mm, 車床主軸轉速為 n=50-2000r/min ，取 n=1000 r/min 。2、選擇切削用量：a、決定進給量

26、：由 d0 =6mm ，查表并計算得：按鉆頭性能可查出進給量f=0.18-0.22mm/r ，按機床強度查得進給量f=0.056-1.8mm/r 。最終選擇機床進給量為f=0.20mm/r 。b、切削速度：n=1000r/minc、計算工時精品資料_L82tm10.20min 0.05min 3snf1000車螺紋 :采用高速鋼刀具W18Cr4V采用精加工模式，加工行程i=3，進給量 fz=0.8mm切屑速度v=0.85m/s1000v轉速ns=60 r/minns=274.8r/minL車削基本時間： Tj=ifn82Tj60 3 =8.19s0.8274.8工序 90倒角及倒圓角進給量為f

27、=0.25mm/r采用高轉速 ns=1061r/min車削基本時間： Tj=L ifnTj14 +1.51061=0.1s0.250.251061將上述零件工藝規(guī)程設計的結果填入工藝文件，如表3.4 ，3.5 所示。四、專用鉆床夾具設計（一）夾具設計任務書夾具是一種能使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，廣精品資料_泛運用于機械加工、檢測和裝配等整個工藝過程中。為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本次設計工序 40加工20 0.052孔的夾具。本夾具將用于Z525 立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆、硬質合金擴孔鉆、高速鋼鉸刀。1、問題的提出本夾具主要用來鉆20 0.052 孔，在本工序加工時應考慮如何提高勞動生產率，降低