CA6140車床撥叉831008加工設計說明書
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一、零件分析 （一）、零件的作用 CA6140車床的撥叉位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ20孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 （二）、零件的工藝分析 CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以φ20為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ20 的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個裝配時鉆鉸的錐孔，一個M6的螺紋孔。這三個都沒有高的位置度要求。 2. 以φ50為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ50 的孔，以及其上下兩個端面。 這兩組表面有一定的位置度要求,即φ50 的孔上下兩個端面與φ20 的孔有垂直度要求。 由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。 二、工藝規(guī)程設計 (一)確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；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，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對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作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取φ20 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個φ32作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。 （2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1、工藝路線方案一: 工序1 鑄造毛坯 工序2 鉆擴兩孔φ20 工序3 半精銑底面 工序4 粗鏜 半精鏜孔φ50 工序5 粗銑 半精銑φ32端面 工序6 粗銑 半精銑φ50端面 工序7 粗銑φ32圓柱側(cè)面 工序8 鉆錐孔φ8及M6底孔 工序9 攻螺紋M6 工序10 半精絞 精絞兩孔φ20 工序11 切斷 工序12 去毛刺 清洗 工序13 終檢 2、工藝路線方案二: 工序1 鑄造毛坯 工序2 半精銑底面 工序3 鉆擴兩孔φ20 工序4 粗鏜 半精鏜孔φ50 工序5 粗銑 半精銑φ50端面 工序6 粗銑 半精銑φ32端面 工序7 粗銑φ32圓柱側(cè)面 工序8 鉆錐孔φ8及M6底孔 工序9 攻螺紋M6 工序10 半精絞 精絞兩孔φ20 工序11 切斷 工序12 去毛刺 清洗 工序13 終檢 3、工藝方案比較分析: 上述兩方案:方案一 是先加工內(nèi)孔φ20, 再以φ20孔為基準加工底面，然后加工φ50內(nèi)孔,而方案二 先加工底面,以底面為基準加工各面及φ20內(nèi)孔.由方案一可見φ20孔為基準加工底面精度易于保證,再以底面為基準加工φ50孔各面基垂直度要求 ,可保證便于定位加工，符合中批生產(chǎn)要求,方案二較為合理。因此，最后的加工路線確定如下： 工序1 半精銑底面/以φ32端面為基準，選用X52K立式和專用夾具 工序2 鉆擴兩孔φ30/以φ50內(nèi)孔為基準選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具 工序3 粗鏜，半精鏜孔φ50/以兩個圓粒φ32外圍及底面為粗基準 選用T611臥式銑鏜床和專用夾具。 工序4 粗銑 半精銑φ50孔端面 工序5 粗銑，半精銑φ32端面/以底面及φ32外圍為基準 工序6 粗銑φ32圓柱側(cè)面/以底面為基準，X62臥式銑床和專用夾具 工序7 鉆錐孔φ8及M6底孔/以φ20端面為基準選用Z3025搖臂鉆床及專用夾具 工序8 攻螺紋m6 工序9 半精絞,精絞兩孔φ20/以φ50內(nèi)孔為基準Z3025搖臂鉆床 工序10 切斷/以φ20端面及底面為基準選用x62臥式銑床床和專用夾具 工序11 去毛刺清洗 工序12 終檢, （四）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 撥叉零件材料為HT200 HB170—240，毛坯重量約1.0Kg生產(chǎn)中批采用金屬型鑄造毛坯。 依據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： (1)、由于工件較小，為方便加工節(jié)省材料將兩件鑄在一起，同時加工。 (2)、鑄件的圓角半徑 按表2.2.1<<簡明設計手冊>> 選則金屬型鑄造 R=3-5mm，拔模斜度外表面α=0O30’。毛坯熱處理方式為自然失效處理以消除鑄造應力。 (3)、兩內(nèi)孔φ20 +0.0210,考慮其孔徑較小鑄造困難，為簡化鑄造毛坯外型，現(xiàn)直接將φ32圓柱鑄成實心的。 (4)、兩內(nèi)孔精度要求IT7參照《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.3-8確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： φ18 擴孔： φ19.8 2Z=1.8mm 半精絞： φ19.94 2Z=0.14mm 精絞： φ20+0.0210 (5)、內(nèi)孔φ50+0.05+0.25 毛坯為鑄孔,內(nèi)孔精度要求IT12表面粗糙度為Ra3.6,參照《工藝手冊》表2.3-10確定工序尺寸及余量為: 一次 粗鏜φ45 二次 粗鏜φ48 2Z=3 三次 半精鏜φ49.7 2Z=1.7 四次 精鏜φ50+0.50+0.25 2Z=0.3 (6)、內(nèi)孔φ50端面加工余量(計算長度為12-0.06-0.18)： ① 按照《工藝手冊》表(2.2-3) (2.2-4) 得孔外端面單邊加工余量為1.5,基準為2.0 公差CT=1.1 表(2.2-1) ② 銑削余量(2.3-2.1) 精銑削的公稱余量(單邊)為 Z=10 銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗削）的加工精度為IT11級,因此可知本工序的加工尺寸偏差-0.22mm(入體方向),由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差,因此規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量,實際上,加工余量有最大及最小之分,由于本設計規(guī)定的零件為中批生產(chǎn)應該采用調(diào)整法加工,因此在計算最大最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確定. φ50基準端面毛坯尺寸加工余量 Zmax=2.0+1.1=3.1 Zmin=2.0-1.1=0.9 φ50半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8 粗銑加工余量(單邊)Z=1.2 毛坯名義尺寸:12+22=16 毛坯最大尺寸:16+1.12=18.2 毛坯最小尺寸:16-0=16 粗鏜后最大尺寸:12+0.8=12.8 粗鏜后最小尺寸:12.8-0.22=12.58 半精鏜后與零件圖尺寸相同即12-0.06-0.18 (7)、兩φ32圓柱端面加工余量及公差 圓柱φ32圓柱端面為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為Ra3.2,要求粗銑、半精銑比對單邊余量Z=1.5mm，公差CT=1.3。 φ32半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8 粗銑加工余量(單邊)Z=1.2 毛坯名義尺寸:30+22=34 毛坯最大尺寸:34+1.12=36.4 毛坯最小尺寸:34-0=34 粗鏜后最大尺寸:30+0.8=30.8 粗鏜后最小尺寸:30.8-0.22=30.58 半精鏜后與零件圖尺寸相同即30-0.06-0.18 （五）加工基本工時 工序1 粗銑、半精銑底面 1.選擇工具 據(jù)《切削手冊》 (1)根據(jù)表1.2選擇YG6硬質(zhì)合金刀具 根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤4 銑削寬度ae≤90 端銑刀直徑D0=100mm 由于采用標準硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=10 (2)銑刀幾何形狀查表(3.2) 由于 HBS=200>150,r 0=0 α0=8Kr=45Kre=30 Kr′=5 λs=-20 α0′=8 bq=1.2 2.選擇切削用量 (1)決定銑削深度ap (由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度為12.5~6.3 所以可以在一次走刀內(nèi)切完) ap=h=2mm (2)決定每齒進給量fz 當使用YG6銑床功率為7.5KW 查表3.5時 fz=0.14~0.24mm/z 取fz=0.18 (3)選擇銑刀磨純標準及刀具壽命 根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時2.0,精加工時0.5,由于銑刀直徑d0=100mm 故刀具壽命T=180min (查表3.8) (4)根據(jù)(表3.16)當d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 i=98m/min nt =32r/min ft=490mm/min 各修正系數(shù)為: km=kmn=kmf=0.89 Ks=ksn=ksf=0.8 故:c=t k=980.890.8=70m/min n=nt kn=3220.890.8=230r/min f=ft kt=4900.890.8=350.3mm/min 根據(jù)X52K型立銑說明書(《設計手冊》表4.2-35)選擇 n =300r/min fc=375mm/min 因此 實際切削速度和每齒進給量為 C=πd0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/min Fzc=fc / (ncZ) =375 / 30010=0.125mm/z (5)根據(jù)機床功率: 根據(jù)表3.24 當HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2 d=100 Z=10 f=375mm/min 近似Pcc=3.8KW 根據(jù)X52K型立銑說明機床主軸允許功率為Pcm=7.50.75=5.63KW,故Pcc
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