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 指導教師： 鐘 山 2012年6月1日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(nèi)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，并且在我們

2、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(lián)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(jīng)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指正。一、零件的分析1（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）繪制零件圖：2三、工藝規(guī)程設計3（一

3、）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:6（四）確定切削用量和基本工時8四、專用鉆床夾具設計14（一）夾具設計任務書14（二）夾具設計14小結(jié)15參考文獻15附圖16一、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(zhuǎn)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mm的孔與操縱機構相連接，尺寸為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QT45-5，即QT450-10，為球墨鑄鐵，根據(jù)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，延展性10，具有良好

4、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(jù)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、以為中心的加工表面加工表面包括: 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以及一個M8的螺紋孔。2、以為半徑的孔為中心的加工表面加工表面包括：以為半徑的孔、上下兩個端面，其中上下端面與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。二、確定毛

5、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(jié)構又比較簡單，生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)，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加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量說明撥叉頭左右端面40H孔降一級雙側(cè)加工撥叉腳內(nèi)表面R23H5單側(cè)加工撥叉腳兩端面12H5單側(cè)加工撥叉頭

6、孔H5單側(cè)加工（三）繪制零件圖：該零件的零件圖如下圖2.1所示：圖2.1 X62W叉桿零件圖三、工藝規(guī)程設計(一)選擇定位基準：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，可以使零件的加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)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(xiàn)這樣那樣的問題，甚至還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。1、粗基準的選擇：根據(jù)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(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選擇孔的不加工外

7、輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊支承的外輪廓表面，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(jù)“基準重合”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(zhì)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(chǎn)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(diào)查研究的基礎上提出工藝方案，并加以

8、分析比較，最終確定一個最經(jīng)濟合理的方案。1、表面加工方法的確定：根據(jù)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課程設計表2.25平面加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度；查表2.24孔加工方案的經(jīng)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下端面36無Ra12.5粗銑上端面36無Ra12.5粗銑內(nèi)圓面8級無鉆-擴-鉸上端面R35無Ra6.3粗銑-半精銑下端面R35無Ra6.3粗銑-半精銑內(nèi)圓面12級Ra12.5鏜上端面無Ra12.5粗銑下端面無Ra12.5粗銑內(nèi)圓孔8級Ra3.

9、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(zhì)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(nèi)表面、撥叉腳兩端端面的粗銑、操縱槽內(nèi)側(cè)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：選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間

10、，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(nèi)側(cè)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(nèi)容定位基準10粗銑孔上下端面以36外圓表面為粗基準20鉆-擴-鉸內(nèi)圓孔，使孔的精度達到8級，保證其垂直度誤差以孔下端面

11、為精基準30粗銑-半精銑以為半徑的孔的上下端面以內(nèi)圓孔為精基準40鏜以為半徑的孔以內(nèi)圓孔為精基準50切斷60鉆-擴-鉸內(nèi)圓孔，使孔的精度達到8級，并保證其垂直度誤差以內(nèi)圓孔為精基準70锪孔的上下端面以內(nèi)圓孔為精基準80鉆一個M6的孔，攻M8x1.25內(nèi)螺紋以內(nèi)圓孔為精基準90倒角及倒圓角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(chǎn)類型為單件，鑄造毛坯。根據(jù)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

12、坯尺寸如下：1、外圓表面（）：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（、孔的上下端面）：查機械制造工藝設計簡明手冊表、表、表，取mm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?？椎纳舷露嗣骈L度余量均為2.5mm,銑削加工余量為：粗銑2mm，半精銑0.5mm。3、內(nèi)孔（孔已經(jīng)鑄造成的孔）：查機械制造技術基礎課程設計表、表、表，得：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。取孔已鑄成孔的加工余

13、量為3mm，即鑄造成的孔直徑為，鉆孔至，擴孔1.9mm，鉸孔0.1mm。孔加工前沒有鑄成孔，是實心封閉的，鉆孔至mm，擴孔1.8mm，鉸孔0.2mm。4、內(nèi)孔內(nèi)圓表面沿軸線方向長度的加工余量及公差（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(chǎn)，應該采用調(diào)整加工，因此在計算最大、最小加工余量時應按照調(diào)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(shù)據(jù)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寸毛坯尺寸孔上下端面無，R

14、a12.52.5404545孔無，Ra6.30.21.842019.819.818181414孔上下端面無，Ra6.30.521213131717孔，Ra12.53464040孔，Ra3.20.21.88109.89.88800孔上下端面無，Ra12.510，深1201010M8x1.25（螺紋）無，無26M86600最終得到的毛坯尺寸為：毛坯圖（四）確定切削用量和基本工時由機械制造技術基礎課程設計中可查得：根據(jù)工件尺寸和切屑深度選擇（加工條件）：工件材料：QT450-10，=450Mpa，HB=160-210，鑄造。加工要求：粗銑孔的上端面。工序10 以外圓為粗基準，粗銑孔的上下端面。機床：

15、X53立式銑床。刀具：W18Cr4v硬質(zhì)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(shù)為Z=10，則進給量f=afZ=1mm/r，直徑D=100mm切屑速度取 v=0.35m/s轉(zhuǎn)速 ns=r/min， = r/min =66.84r/min 取ns=70 r/min銑削基本時間：Tj= Tj=64.6s工序20 以孔下端面為精基準，鉆-擴-鉸內(nèi)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，=18，鉆頭采用雙頭刃磨法；車床主軸轉(zhuǎn)速為n=50-2000r/min

16、，取n=1000 r/min。（1）選擇切削用量：a、決定進給量：由=18mm，查表并計算得：按鉆頭性能可查出進給量f=0.47-0.57mm/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： d、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 f=0.7-0.8mm/r 鉸孔：選擇高速鋼絞刀 n=1000r/min f=1.3-2.6 mm/r 工序30 以內(nèi)圓孔為精基準，粗銑-半精銑以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=0.1mm/z

17、，采用高速鋼鑲齒套式面銑刀，齒數(shù)為Z=10，則進給量=afZ=1mm/r，直徑D=100mm切屑速度取 v=0.35m/s轉(zhuǎn)速 =r/min， = r/min =66.84r/min 取ns1=704r/min銑削基本時間： = =s=131.1s半精銑：切屑深度為ap=0.5mm每齒進給量為=0.07mm/z，采用高速鋼鑲齒套式面銑刀，齒數(shù)為Z=10，則進給量=afZ=0.7mm/r，直徑D=100mm切屑速度取 v=0.35m/s轉(zhuǎn)速 =r/min， = r/min =66.84r/min 取ns2=70 r/min銑削基本時間：= =187.2s總時間=318.3s工序40 以內(nèi)圓孔為精

18、基準，鏜以為半徑的孔。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，=46mm,鉆頭采用雙頭刃磨法；車床主軸轉(zhuǎn)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=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： 工序60 以內(nèi)圓孔為精基準，鉆-擴-鉸內(nèi)圓孔，使孔的精度達到8級，并保證其垂直度誤差。1、選擇鉆床及鉆頭：選擇Z5125A立式鉆床，選擇硬質(zhì)合金YG8

19、鉆頭，粗鉆時，=8mm,鉆頭采用雙頭刃磨法；車床主軸轉(zhuǎn)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=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：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 f=0.5-0.6mm/r 鉸孔：選擇高速鋼絞刀 ，取f=1mm/r工序70 以內(nèi)圓孔為精基準，锪孔的上下端面。1、選擇鉆床及鉆頭：選擇Z5125A

20、立式鉆床，選擇高速鋼锪鉆，锪孔鉆時，=20mm,車床主軸轉(zhuǎn)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=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：工序80 以內(nèi)圓孔為精基準，鉆一個M6的孔，攻M8x1.25內(nèi)螺紋。鉆孔：1、選擇鉆床及鉆頭：選擇Z5125A立式鉆床，選擇硬質(zhì)合金YG8鉆頭，粗鉆時，=6mm,車床主軸轉(zhuǎn)速為n=50-2000r/min，取n=1000 r/m

21、in。2、選擇切削用量：a、決定進給量：由=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/s轉(zhuǎn)速 ns=r/min ns=274.8r/min車削基本時間：Tj=Tj=8.19s工序90 倒角及倒圓角進給量為 f=0.25mm/r采用高轉(zhuǎn)速ns=1061r/min車削基本時間：Tj=Tj+=0.1s將上述零件

22、工藝規(guī)程設計的結(jié)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(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本次設計工序40加工孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆、硬質(zhì)合金擴孔鉆、高速鋼鉸刀。1、問題的提出本夾具主要用來鉆孔，在本工序加工時應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題，定位塊起支撐工件的作用。(二)夾具設計1、夾具類型的選擇和夾緊機構根據(jù)本叉桿加工要求及其工藝性，在銑孔時所用夾具為專用