撥叉零件機械加工工藝規(guī)程

機械制造工藝學基礎

課程設計課題名稱:撥叉零件機械加工工藝規(guī)程機械制造工藝學課程設計任務書題目：設計”車床撥叉”零件的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備TOC\o"1-5"\h\z內容：1.零件圖1張毛坯圖1張機械加工工藝過程綜合卡片1張結構設計零件圖1張6.課程設計說明書1份

第一章撥叉的工藝分析及生產類型的確定一.零件圖20±n026'怕圖41慎義零件圖

20±n026'怕圖41慎義零件圖撥叉的作用它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，工作過程：撥又頭以30mm孔套在變速義軸上，并用錐銷和螺釘與操縱手柄連接，撥義腳則夾在雙聯變速齒輪的槽中。當需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機構就通過撥又頭部的操縱槽帶動撥又與變速又軸一起在變速義軸一起在變速箱中滑移，撥又腳撥動雙聯變速齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位，從而改變銖床主軸的轉速。撥叉的技術要求撥又的全部技術要求列于表1-1中。加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等級表面粗糙度Rapm形位公差/mm撥義頭前端面80*3IT123.2撥義頭后端面80*3IT1212.5撥又腳端面?n40.026ZU-0026IT103.2撥義腳槽底面R48IT1212.5凸臺槽深5IT1012.5凸臺槽寬12IT86.3(p8mm孑LQ40.015%IT71.6|_L1o.15|e(p55mm外圓55IT12(P30孔30"IT71.6連接面16IT12該撥又形狀特殊、結構簡單，屬典型的又桿類零件。為實現換檔、變速的功能，其又軸孔與變速又軸有配合要求，因此加工精度要求較高。義腳兩端面在工作中需承受沖擊載荷，為增強其耐磨性，采用鑄件，其硬度為350HRC。綜上所述，該撥又件的各項技術要求制訂的較合理，符合該零件在運行中的功用。撥叉的生產類型結合生產實際：0=5000臺/年，m=l件/臺，備品率成和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式(1-1)得：NW000臺/年xl件/臺x(1+3%)x(1+0.5%)=5175.75

撥義重量為0.84kg,由附表(1)知，撥義屬輕型零件；由附表(2)知，該撥又的生產類型為大批生產。附表(1)不同機械產品的零件質量型別表機械產品類型加工零件的質量/kg重型零件中型零件輕型零件電子工業(yè)機械>304?30<4機床>5015?50<15重型機械>2000100?2000<100附表(2)機械加工零件生產類型的劃分零件特征年生產綱領/件生產類型產品類型重型零件中型零件輕型零件單件生產5以下20以下100以下成批生產小批5?1020?200100—500中批100?300200?500500?5000大批300?1000500?50005000?50000大量生產1000以上5000以上50000以上

第二章選擇毛培的制造方式-毛培圖簡圖加工面代號基本尺寸加工余量等級加工余量說明t一1一D130mmG3.0'2孔降一級雙側加工D255nunG3.0><2孔降一級雙側加工T2115nun6.5單側加工T348nunG2.5單側加工T460nun6.5單側加工二確定毛培的制造方式由于該撥又在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強撥又的強度和抗沖擊強度，毛坯選用鑄件。該撥義的輪廓尺寸不大，且生產類型屬大批生產，為提高生產率和鑄件的精度，宜采用金屬型澆鑄。毛坯的起模斜度為3。。與其它金屬加工方法相比，鑄造具有如下優(yōu)點：（1）原材料來源廣。（2）生產成本低。（3）鑄件形狀與零件接近，尺寸不受限制。鑄造工藝通常包括：鑄型（使液態(tài)金屬成為固態(tài)鑄件的容器）準備，鑄型按所用材料可分為砂型、金屬型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次數可分為一次性型、半永久型和永久型，鑄型準備的優(yōu)劣是影響鑄件質量的主要因素；鑄造金屬的熔化與澆注，鑄造金屬（鑄造合金）主要有各類鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色金屬及合金；鑄件處理和檢驗，鑄件處理包括清除型芯和鑄件表面異物、切除澆冒口、鏟磨毛刺和披縫等凸出物以及熱處理、整形、防銹處理和粗加工等。第三章制定零件的加工工藝規(guī)程一選擇加工方案及制定工藝路線一）根據撥又零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表2-1所示。撥又零件各表面加工方法加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方案備注拔插頭前端面T123.2粗銖-半精銖-磨削附表（3）拔插頭后端面T1212.5粗飩附表（3）<p30mm孔T71.6鉆-擴-皎-精餃附表（4）<p96mm孑LT1212.5鉆削-擴附表（4）凸臺圓弧槽底T1012.5粗銖附表（3）凸臺圓弧槽側面T86.3粗鐵-精鐵附表（3）

附表（3）平面加工的經濟精度與表面粗糙度序號加工方法經濟精度（IT）表面粗糙度選用范圍1粗車10?1112.5?6.3未淬硬鋼、鑄鐵、有色金屬端面加工2粗車-半精車8?96.3?3.23粗車-半精車-精車6?71.6?0.84粗車-半精車-磨削7?90.8?0.2鋼、鑄鐵端面加工5粗刨（粗鐵）12?1412.5?6.3不淬硬的表面6粗刨（粗鐵）-半精刨（半精銃）11?126.3?1.671粗刨（粗鐵）-半精刨（半精銃）7?96.3?1.68粗刨（粗鐵）-半精刨（半精銃）-精刨（精銖）7?83.2?1.69粗鐵-拉6?90.8?0.2大量生產未淬硬的小平面10粗刨（粗鐵）-精刨（精飩）-寬刃精刨6?70.8?0.2未淬硬的鋼件、鑄鐵件及有色金屬件11粗刨（粗鐵）-半精刨（半精鐵）-精刨（精銖）-寬刃精刨50.8?0.2附表（4）內圓表面加工的經濟精度與表面粗糙度序號加工方法經濟精度（IT）表面粗糙度Ra（pm）適用范圍1鉆12?1312.5加工未淬硬鋼及鑄鐵的實心毛坯，孔徑<15-20mm2鉆-皎8?103.2?1.63鉆-粗釵-精釵7—81.6?0.84鉆-擴10?1112.5?6.3同上，孔徑〉（15-20）mm5鉆-擴-粗皎-精釵7—81.6?0.86鉆-擴-釵8?93.2?1.6口1鉆-擴-機皎-手釵6?70.4?0.18鉆-（擴）-拉7?91.6?0.1大批量生產，精度視拉刀精度決定9粗鐲（或擴孔）11?1312.5?6.3毛坯有鑄孔或鍛孔的未淬火鋼及鑄件10粗鐲（粗擴）-半精鐲（精擴）9?103.2?1.611擴（鐲）-銃9?103.2?1.612粗鏗（擴）-半精鐲（精擴）-精鯉（釵）7?81.6?0.8二）加工階段的劃分該撥又加工質量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工兒個階段。在粗加工階段，首先將精基準（撥義頭后端面和義軸孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗錠撥義頭前端面、粗鐵撥義腳槽內側面和底面。在半精加工階段，完成撥又頭后端面的精銳、撥又腳槽內側面和底面的精銖加工和孔＜p8mm的鉆、擴加工；在精加工階段，進行撥義頭后端面的磨削加工。三）工序的集中和分散選用工序分散原則安排撥義的加工工序。該撥義的生產類型為大批生產，可以采用普通型機床配以專用工、夾具，以降低其生產成本。四）工序順序的安排1機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準-一撥義頭后端面和義軸7g021（P5mmo（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面一一撥義頭后端面和義軸孔（P30J0021mm,后加工次要表面一一撥又腳槽內側面、底面和撥又頭下臺階面。（4）遵循“先面后孔”原則，先加工撥義頭端面，在加工又軸孔（p30廣°刃孔；先銖撥義頭下臺階面，再鉆削孔（p8mm。2熱處理工序鑄宿為了消除殘余應力，需在粗加工前、后各安排一次時效處理，在半精加工前、后各安排一次時效處理。3輔助工序在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、終檢工序。綜上所述，該撥義工序的安排順序為：基準加工一一主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工一一主要表面半精加工和次要表面加工一一熱處理一一主要表面精加工。二選擇定位基準定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。1精基準的選擇根據該撥義零件的技術要求和裝配要求，選擇撥義頭后端面和又軸孔（P30^O31mm作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”原則。義軸孔＜p30^021mm的軸線是設計基準，選用其作精基準定位加工撥又腳兩端面，實現了設計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度和平行度要求。選用撥義頭后端面作為設計基準；另外，由于撥又件剛度較差，受力容易產生碎裂，為了使得機械加工中產生夾緊損壞，根據夾緊力應垂直于主要定位基面，并應作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用點不能作用在又桿上。選用撥義頭后端面作精基準，夾緊可作用在撥義頭的前端面上,夾緊穩(wěn)定可靠。2粗基準的選擇作為粗基準的表面平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺陷。選擇撥義頭前端面和撥義腳底面作為粗基準。采用撥又頭前端面作粗基準加工后端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。3.選擇各工序所用的機床設備和工藝裝備（刀具、夾具、量具等）加工工序設備刀具，量具，夾具粗銃撥又頭兩端面立式銖床X51高速鋼套式面銳刀.游標卡尺.專用夾具精銖拔又頭兩端面立式銖床X51高速鋼套式面銳刀.游標卡尺.專用夾具鉆、擴、釵、精釵（P30孔四面組合鉆床麻花鉆.釵刀.內徑千分尺鉆、擴、釵、精釵（P96孔四面組合鉆床麻花鉆.釵刀.內徑千分尺切斷CA6140車床車刀、游標卡尺粗飩（P96孔上下端面立式銖床X51高速鋼套式面銳刀.游標卡尺.專用夾具精飩（P96孔上下端面立式銖床X51高速鋼套式面銳刀.游標卡尺.專用夾具精銖凸臺上端面立式銖床X51高速鋼套式面銳刀.游標卡尺.專用夾具精銖凸臺圓弧槽立式銖床X51高速鋼套式面銳刀.游標卡尺.專用夾具鉆、擴、釵、精釵（P8孔四面組合鉆床麻花鉆.釵刀.內徑千分尺去毛刺，中檢鉗工臺平鏗.塞規(guī).百分表.卡尺等熱處理淬火機等校正拔又腳t-ll1:臺手錘磨削拔又腳兩端面磨床M7120A砂輪.游標卡尺清洗清洗機終檢塞規(guī).百分表.卡尺4.確定加工余量及工序間尺寸和公差1）毛培的基本尺寸（1）鑄件基本尺寸機械加工前的毛坯鑄件的尺寸，包括必要的機械加工余量。（2）尺寸公差允許尺寸的變動量。公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數差的絕對值；也等于上偏差與下偏差的絕對值。（3）錯型（錯箱）由于合型時借位，鑄件的一部分與另一部分在分型面處相互錯開。（4）要求的機械加工余量（RMA）在毛坯鑄件上為了隨后可用機械加工方法去除鑄造對金屬表面的影響，并使之達到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金屬余量。對圓柱形的鑄件部分或在雙側機械加工的情況下，RMA應加倍。外表面作機械加工時，RMA與鑄件其他尺寸之間的關系可由公式（2-1）表示；內腔作機械加工相對應的表達式為（2-2）。R=F+2RMA+CT/2（2-1）R=F-2RMA-CT/2（2-2）R-鑄件毛坯的基本尺寸F-最終機械加工的尺寸CT-鑄件公差計算得到：撥義前后端面的機械加工余量為RMA1=（85-80-0.55）/2二2.225mm撥又腳前后端面的機械加工雙邊余量為RMA2=（18-13+0.39）/2=2.695mm前面根據資料已初步確定工件各面的總加工余量，現在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下:

加工孔加工內容加工余量精度等級工序尺寸表面粗糙度Ra(/zrn)工序余量最小最大055H13(D2)鑄件6CT9<D49±2.0擴孔5.8IT12(p536.3906.25半精篷0.2IT100543.20.050.250)30擴孔5.84IT12(p186.3906.25精皎孔0.06IT7+0.(21(p20。1.60.050.252平面工序尺寸:工序號工序內容加工余量基本尺寸濟度經精工序尺寸偏差工序余量最小最大

鑄件2.5CT9001粗錠兩端小頭孔上端面258.5120-0.251.603.60002粗錠中間孔上端面627120-0.251.656.5003粗錠中間孔下端面621120-0.251.756.5004精欽兩端小頭孔上端面0.558110-0.160.351.16005銳間上面精中孔端0.520.51040.06-0.060.471.12006銳間下面精中孔端0.5201040.06-0.060.471.123確定切削用量及時間定額：工序001至003以T1為粗基準，粗銃430孔上下端面。①加工條件工件材料：HT200,ob=0.16GPaHB=190?241,鑄造。加工要求：粗鐵0>30孔上端面。機床：X6140臥式鐵床。刀具:W18Cr4V硬質合金鋼端統(tǒng)刀，牌號YG6。鐵削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數z=10,故據《機械制造工藝設計簡明手冊》(后簡稱《簡明手冊》)取刀具直徑do=80nmio選擇刀具前角觀=+5。后角ao=8°,副后角ao，=8。，刀齒斜角Xs=-10°,主刃Kr=60°,過渡刃Kr砰30。,副刃Kr,=5°過渡刃寬bs=lmnio切削用量鐵削深度因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需長度。計算切削速度按《簡明手冊》，v-TmapKXyvaeRZ。算得Vc=98mm/s,n=439i7min,Vf=490nun/s據XA6140銖床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80+475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16nmi/z。校驗機床功率查《簡明手冊》Pcc=l.lkw,而機床所能提供功率為Pcm>PcCo故校驗合格。最終確定ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,Vc=119.3ni/min,fz=0.16mm/Zo計算基本工時tm=L/Vf=(32+80)/475=0.236min。工序004到工序006以T1及小頭孔外圓為基準精鐵054孔上下端面。加工條件工件材料：HT200,ob=0.16GPaHB=190?241,鑄造。加工要求：精鐵0>54上端面。機床：X6140臥式鐵床。刀具:W18CMV硬質合金鋼端鐵刀，牌號YG6。鐵削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數z=10,故據《簡明手冊》取刀具直徑do=80nmio選擇刀具前角70=+5。后角ao=8°,副后角ao，=8。，刀齒斜角Xs=-10°,主刃Kr=60。,過渡刃Krs=30°,副刃Kr，=5。過渡刃寬bblmm。2.切削用量1）鐵削深度因為切削量較小，故可以選擇ap=l.Omni,一次走刀即可完成所需長度。2）每齒進給量機床功率為7.5kw°查《簡明手冊》f=0.14~0.24mm/Zo由于是對稱銖，選較小量f^0.14mm/Zo3）查后刀面最大磨損及壽命查《簡明手冊》表3.7,后刀面最大磨損為1.0?1.5mm。查《簡明手冊》表3.8,壽命T=180min4）計算切削速度按《簡明手冊》，查得Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490nmi/s據XA6132銖床參數，選擇nc=475i7min,Vfc=475nmi/s,則實際切削速度Vc=3.14*80：1：475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/（300*10）=0.16mm/z。5）校驗機床功率查《簡明手冊》Pcc=l.lkw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=l.Omni,nc=475i7min,Vfc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm=L/VR（32+80）/475=0.24min。工序007和008以T1及小頭孔外圓為基準，擴、精釵0）20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。

1.選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18nun,鉆頭采用雙頭刃磨法，后角ao=12°,二重刃長度bb2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度h=l-5mm2伊=120。％=10。0=3Q。2.選擇切削用量%=3%o=1.5<3（1）決定進給量查《切》f=070?0.86mni/r%=3%o=1.5<3按鉆頭強度選擇f=L75miWr按機床強度選擇f=0.53mnVr最終決定選擇機床己有的進給量f=°?48mm/r經校驗Ff=6090<F_校驗成功。（2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.5?0.8mm,壽命T=60niin.3,切削速度查《切》X：=18min/r修正系數Kw=1.0Kw=1.0Kn.=1.0Kxv=1.0K”=1.0Kapr=10故vc=18inni/r100W…….n,==318.3r/min，勿d°查《簡明手冊》機床實際轉速為nc=272r/ininv==15.4mni/r故實際的切削速度1°°°3.計算工時L30+10-°.t=——=mnf==0.10mm272x1.45由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。

瓦=