機(jī)械加工課程設(shè)計(jì)說明書-叉桿

1、機(jī)械制造加工工藝課程設(shè)計(jì) 0811111009侯斯元機(jī)電及自動化學(xué)院機(jī)械制造加工工藝課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 專 業(yè)： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 2011年7月2序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們完成了大學(xué)的大部分基礎(chǔ)課、一級專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有十分重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次的課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識。理論聯(lián)系實(shí)際，對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能

2、力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。因?yàn)檫@是首次接觸工藝設(shè)計(jì)，對知識掌握和熟悉程度還有所欠缺，因此在設(shè)計(jì)中難免會有考慮不周全的地方，也有出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方，還請老師多指正和幫助。機(jī)械制造加工工藝課程設(shè)計(jì) 0811111009侯斯元目錄一、零件的分析 1、零件的作用1 2、零件的工藝分析1二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1、確定毛坯的制造形式3 2、基準(zhǔn)的選擇4 3、制定工藝路線4 4、機(jī)械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定6 5、確定切削用量和基本工時(shí)9 6、小結(jié)16一、零件的分析 1、零件的作用題目所給的零件是車床的拔叉。它位于車床的變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照操作

3、者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。其中，尺寸為的孔操縱機(jī)構(gòu)相連接，尺寸為的孔則是用于和所控制齒輪的軸接觸。用AutoCAD畫出零件圖為： 2、零件的工藝分析零件的材料為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(qiáng)度為450，具有良好的力學(xué)性能，應(yīng)用范圍僅次于灰鑄鐵。抗拉強(qiáng)度可以和剛媲美，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(guān)系。1) 以為中心的加工表面 這一組加工表面包括: 的孔、其上下端面、

4、下端面與孔有垂直度的關(guān)系、孔壁上有一個(gè)較難加工的用于鉆絞的孔以及一個(gè)M8的螺紋孔，其中孔與的孔有位置度的要求。2) 以為半徑的孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：以為半徑的孔、上下兩個(gè)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(shí)應(yīng)該先加工一組表面，然后以已加工表面為基準(zhǔn)，再加工另外一組表面。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、確定毛坯的制造形式已知此叉桿類零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段，工序適當(dāng)集中加工設(shè)備以通用設(shè)備為主大量采用專用工裝。零件的材料為QT450-10，根據(jù)該種零件所生產(chǎn)的批量，該種零件的結(jié)構(gòu)形式比較簡單，零件在機(jī)床運(yùn)動時(shí)所受的沖擊

5、和震動大小，可以選擇鑄件毛坯，選擇金屬型鑄造。2、基準(zhǔn)面的選擇 基準(zhǔn)面的選擇包括精基準(zhǔn)的選擇和粗基準(zhǔn)的選擇，是零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一?；鶞?zhǔn)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(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行1） 粗基準(zhǔn)的選擇根據(jù)所學(xué)知識可知：對于一個(gè)零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對于有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面為粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選擇孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承的外輪廓表面，可以限制

6、5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后一個(gè)自由度，達(dá)到完全定位后，即可進(jìn)行銑削。2） 精基準(zhǔn)的選擇考慮到要保證零件的加工精度和裝夾的準(zhǔn)確方便，應(yīng)依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則3、制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)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，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配合專用夾具，并盡量時(shí)工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，應(yīng)當(dāng)考慮生產(chǎn)所達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果，以便是生產(chǎn)成本盡量下降。 查閱機(jī)械制造工藝學(xué)和機(jī)械制造工藝手冊，可以得到各加工面的加工方法，如表1表1加工面尺寸及偏差精度粗糙度加工方案下端面36無

7、Ra12.5粗銑上端面36無Ra12.5粗銑內(nèi)圓面8級無鉆-擴(kuò)-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Ra3.2鉆-擴(kuò)-鉸M8螺紋孔無無無鉆-攻絲工序安排 如表2工序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)粗銑孔上下端面以36外圓表面為粗基準(zhǔn)鉆-擴(kuò)-鉸內(nèi)圓孔，使孔的精度達(dá)到8級，保證其垂直度誤差以孔下端面為精基準(zhǔn)粗銑以為半徑的孔的上下端面以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)半精銑以為半徑的孔的上下端面，保證其垂直度誤差以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)鏜以為半徑的孔以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)切斷鉆-擴(kuò)-鉸內(nèi)圓孔，使孔的精度達(dá)到8級，并保證其垂直

8、度誤差以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)擴(kuò)孔的上下端面以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)鉆一個(gè)M6的孔，攻M8x1.25內(nèi)螺紋以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)車各倒角和圓角去毛刺清洗及終檢4、機(jī)械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定 零件材料QT450-10，為球墨鑄鐵，硬度為160-210HB，毛坯重量為1Kg，生產(chǎn)類型為大批量，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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：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(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表2.2.2、表2.

9、2.4、表2.2.5，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0.5mm3) 內(nèi)孔（孔已經(jīng)鑄造成的孔）查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表2.2.2、表2.2.4、表2.2.5，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(kuò)孔1.8mm，粗鉸孔0.2mm。取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(kuò)孔1.9mm，鉸孔0.1mm?？准庸で皼]有鑄成孔，是實(shí)心封閉的，鉆孔至mm，擴(kuò)孔1.8mm，鉸孔0.2mm。4） 內(nèi)孔內(nèi)圓表面沿軸

10、線方向長度的加工余量及公差（孔的上下端面）查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表2.2.2、表2.2.4、表2.2.5，擴(kuò)孔至深度為1mm。5） 其他尺寸直接鑄造得到 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按照調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。通過查閱機(jī)械加工手冊得到相關(guān)數(shù)據(jù)可計(jì)算得到工序尺寸如表3表3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，Ra12.52.54042.542.5孔無，Ra6.30.21.842019.819.818181414孔上下端面無，Ra6.30.521213131717孔，Ra12.53464040孔，Ra3.20.2

11、1.88109.89.88800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5、確定切削用量和基本工時(shí)由機(jī)械制造工藝手冊中可查得：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 以外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑孔的上下端面。機(jī)床：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(jìn)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(jìn)給量f=afZ=1mm/r，直徑D=100mm切屑速度

12、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(shí)間：Tj= Tj=64.6s工序 以孔下端面為精基準(zhǔn)，鉆-擴(kuò)-鉸內(nèi)圓孔，使孔的精度達(dá)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(shí)，=18mm,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(jìn)給量 由=18mm，查表并計(jì)算得：按鉆頭性能可查出進(jìn)給量f=0.47-0.57mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度查得進(jìn)給量f=0.056-1.8mm/r。最終選擇機(jī)床進(jìn)

13、給量為f=0.45mm/r。 b、 切削速度n=1000r/minc、 計(jì)算工時(shí) 擴(kuò)、鉸和精鉸的切削用量如下 擴(kuò)鉆：選擇高速鋼擴(kuò)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 以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，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(jìn)給量為=0.1mm/z，采用高速鋼鑲齒套式面銑刀，齒數(shù)為Z=10，則進(jìn)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(shí)間：

14、 = =s=131.1s半精銑：切屑深度為ap=0.5mm每齒進(jìn)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(jìn)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(shí)間：= =187.2s總時(shí)間=318.3s工序 以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，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(shí)，=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(jìn)給

15、量 由=46mm，查表并計(jì)算得：按鉆頭性能可查出進(jìn)給量f=1.2-1.4mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度查得進(jìn)給量f=0.056-1.8mm/r。最終選擇機(jī)床進(jìn)給量為f=1.2mm/r。 b、 切削速度n=500r/minc、 計(jì)算工時(shí) 工序 以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，鉆-擴(kuò)-鉸內(nèi)圓孔，使孔的精度達(dá)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鉆頭，粗鉆時(shí)，=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(jìn)給量 由=8mm，查表并計(jì)算得：按鉆頭性能可查出進(jìn)給量f=0.18-0.22

16、mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度查得進(jìn)給量f=0.056-1.8mm/r。最終選擇機(jī)床進(jìn)給量為f=0.20mm/r。 b、 切削速度n=1000r/minc、 計(jì)算工時(shí) 擴(kuò)、鉸和精鉸的切削用量如下 擴(kuò)鉆：選擇高速鋼擴(kuò)孔鉆 n=1000r/min f=0.5-0.6mm/r 鉸孔：選擇高速鋼絞刀 n=1000r/min f=0.65-1.3 mm/r ，取f=1mm/r 工序 以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，锪孔的上下端面。（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(shí)，=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(jìn)給量 由=20m

17、m，查表并計(jì)算得：按鉆頭性能可查出進(jìn)給量f=0.6-0.7mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度查得進(jìn)給量f=0.056-1.8mm/r。最終選擇機(jī)床進(jìn)給量為f=0.6mm/r。 d、 切削速度n=500r/mine、 計(jì)算工時(shí) 工序 以內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)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(shí)，=6mm,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(jìn)給量 由=6mm，查表并計(jì)算得：按鉆頭性能可查出進(jìn)給量f=0.18-0.22mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度查得進(jìn)給量f=0.056-1.8mm/r。最終選擇機(jī)床進(jìn)給量為f=0.20mm/r。 b、 切削速度n=1000r/minc、 計(jì)算工時(shí) 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(jìn)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(shí)間：Tj=Tj=8.19s1小結(jié)為期兩周的制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，我在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績，通過這次的課程設(shè)計(jì)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了我對理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。整體來說，在此次設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)到了很多以前沒有用心學(xué)過的知識，同時(shí)也有對課