機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)大作業(yè)-姚文超

1、班號：1008104姓名：姚文超機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程大作業(yè)作業(yè)題目：學(xué)生姓名：評閱教師：作業(yè)成績：2013年春季學(xué)期目錄1.零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工藝分析12.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)12.1確定生產(chǎn)類型12.2確定毛坯的制造形式12.3基面的選擇22.3.1粗基準(zhǔn)的選擇22.3.2精基準(zhǔn)的選擇23.制定工藝路線23.1工藝路線方案一23.2工藝路線方案二33.3工藝路線方案三33.4工藝方案比較分析43.5工藝路線方案的完善44.機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定94.1工件104.2鑄件的圓角半徑104.3銑40上端面加工余量及公差104.4加工22孔104.5銑55上端面1

2、04.6銑55下端面114.7加工55孔114.8其他11參考文獻(xiàn)1212 / 141. 零件的分析1.1零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工整理的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的55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(shí)分開。1.2零件的工藝分析 由零件圖可知，該零件的材料為HT200，灰鑄鐵鑄造性能優(yōu)良，鑄件產(chǎn)生缺陷的傾向性小，生產(chǎn)工藝簡單，減振能力強(qiáng)，但塑性較差、脆性高，切削加工時(shí)呈崩碎切屑，不適合磨削。由所給零件圖紙可

3、知撥叉831007需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下： 1.小頭孔22以及與此孔相通的錐孔、螺紋孔 2.大頭半圓孔55 3.小頭孔上端面、大頭半圓孔上下73端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。2. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定生產(chǎn)類型已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，查閱參考文獻(xiàn)1第9頁表2.3各種生產(chǎn)類型的特點(diǎn)和要求，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。2.2確定毛坯的制造形式確定毛坯種類：根據(jù)零件圖可知該零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程

4、中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查閱參考文獻(xiàn)454頁表2-9大批量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，選用鑄件尺寸公差等級CT9級。2.3基面的選擇2.3.1粗基準(zhǔn)的選擇 查閱參考文獻(xiàn)1255頁7.3.1定位基準(zhǔn)的選擇可知，在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)遵守“相互位置要求”原則，即：如果必須首先保證工件上加工表面與未加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)；如果在工件上有很多不加工表面，則應(yīng)以其中與加工表面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)“相互位置要求”原則，現(xiàn)選取40的外表面和底面為粗基準(zhǔn)加工22孔的上表面。2.3.2精基準(zhǔn)的選擇查閱參考文獻(xiàn)1256頁2精基準(zhǔn)的選擇

5、可知，在選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)注重遵循“基準(zhǔn)重合”原則，即盡量選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，以便消除基準(zhǔn)不重合誤差。根據(jù)這一原則選擇精加工過的22孔為精基準(zhǔn)?？紤]要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的上表面和加工過的孔為主要的定位精基準(zhǔn)。3. 制定工藝路線3.1工藝路線方案一工序010 粗銑40上端面工序020 擴(kuò)、半精鉸、精鉸22孔工序030 粗銑55上端面周徑至71mm工序040 粗銑55下端面周徑至71mm工序050 粗鏜55孔工序060 鉆、擴(kuò)、半精鉸、精鉸8錐孔及鉆M6底孔，攻M8螺紋工序070 銑斷工序080 半精銑40上端面工序090 半精銑

6、55上端面，周徑至73mm工序100 半精銑55下端面，周徑至73mm工序110 半精鏜55孔工序120 去毛刺、檢查3.2工藝路線方案二工序010 粗銑40上端面工序020 粗銑55上端面周徑至71mm工序030 粗銑55下端面周徑至71mm工序040 粗鏜55孔工序050 擴(kuò)、半精鉸、精鉸22孔工序060 鉆、擴(kuò)、半精鉸、精鉸8錐孔及鉆M6底孔，攻M8螺紋工序070 銑斷工序080 半精銑40上端面工序090 半精銑55上端面周徑至73mm工序100 半精銑55下端面周徑至73mm工序110 半精鏜55孔工序120 去毛刺、檢查3.3工藝路線方案三工序010 粗銑40上端面工序020 半精

7、銑40上端面工序030 粗鉸、精鉸22孔工序040 粗銑55上端面工序050 半精銑55上端面工序060 粗銑55下端面工序070 半精銑55下端面工序080 粗鏜55孔工序090 半精鏜55孔工序100 鉆M6底孔，攻M8螺紋，鉆孔（裝配時(shí)鉆鉸）工序110 銑斷工序120 去毛刺、檢查3.4工藝方案比較分析上述方案一和二的加工工序差別在于:方案一中先加工孔22, 再以40上端面及22內(nèi)孔為基準(zhǔn)加工55孔；而在方案二中先鏜孔55，再以55內(nèi)孔及上端面加工22孔。由所給零件圖可知55孔的設(shè)計(jì)基為準(zhǔn)22孔的中心線，由基準(zhǔn)重合原則可知，應(yīng)用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，已消除基準(zhǔn)不重合誤差，故加工55孔時(shí)定位

8、基準(zhǔn)應(yīng)為22孔的中心線，以保證其加工精度，符合大批生產(chǎn)要求。方案三違背了“先粗后精，粗精分開”的原則，總體上講，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。綜合以上分析可知方案一較為合理，故選擇加工工序?yàn)榉桨敢弧?.5工藝路線方案的完善工序010 粗銑40上端面以22孔外表面及底面為基準(zhǔn)，分別限制2、3個(gè)自由度。采用立式銑床加工。工序020 擴(kuò)、半精鉸、精鉸22孔40上端面已經(jīng)過粗加工，選擇40上端面及22孔外表面為基準(zhǔn)。采用組合機(jī)床加工。工序030 粗銑55上端面周徑至71mm55上端面與22孔位置精度要求較高，且22孔已經(jīng)過精加工，選擇以22內(nèi)孔及底面為基準(zhǔn)。采用立式銑床加工。工序040 粗銑55

9、下端面周徑至71mm55下端面與22孔位置精度要求較高，且22孔已經(jīng)過精加工，選擇以22內(nèi)孔及40上端面為基準(zhǔn)。采用立式銑床加工。工序050 粗鏜55孔由于55孔與22孔位置精度要求較高，且40上端面已經(jīng)過加工，選擇40上端面及22內(nèi)孔為基準(zhǔn)。采用鏜床加工。工序060 鉆、擴(kuò)、半精鉸、精鉸8錐孔及鉆M6底孔，攻M8螺紋以40上端面及55內(nèi)孔為基準(zhǔn)，采用組合機(jī)床加工。工序070 銑斷采用立式銑床加工，基準(zhǔn)如圖。工序080 半精銑40上端面以22孔外表面及底面為基準(zhǔn)，分別限制2、3個(gè)自由度。采用立式銑床加工。工序090 半精銑55上端面，周徑至73mm以22內(nèi)孔及底面為基準(zhǔn)，分別限制2、3個(gè)自由度

10、。采用立式銑床加工。工序100 半精銑55下端面，周徑至73mm以22內(nèi)孔及40上端面為基準(zhǔn)，分別限制2、3個(gè)自由度。采用立式銑床加工。工序110 半精鏜55孔以22內(nèi)孔及40上端面為基準(zhǔn)，分別限制2、3個(gè)自由度。采用鏜床加工。工序120 去毛刺、檢查4. 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定由所給零件設(shè)計(jì)圖可知撥叉零件材料為HT200，硬度HBS170240，毛坯重量約1.0Kg，生產(chǎn)大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(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：4.1工件由于工件較小，為方便加工節(jié)省材料將兩件鑄在一起，同時(shí)加工。4.2鑄件的圓角半徑鑄件的圓角半

11、徑，查閱參考文獻(xiàn)3第一章金屬液態(tài)成型，澆鑄方式選用金屬型鑄造；查閱參考文獻(xiàn)2105頁表9.24鑄造外圓角（JB/ZQ 4256-1986）表9.25鑄造內(nèi)圓角（JB/ZQ 4255-1986） R=3-5mm ，拔模斜度外表面0-15°，自然失效處理以消除鑄造應(yīng)力。4.3銑40上端面加工余量及公差圓柱40上端面為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為Ra3.2,查閱參考文獻(xiàn)4166頁表4-8平面加工方案 ，確定其加工方案為粗銑半精銑。查表2-1各種毛坯的表面層厚度，可知灰鑄鐵鑄件的表面層厚度為。查表2-11鑄件機(jī)械加工余量等級的選擇（GB/T6414-1999）可知灰鑄鐵采用金屬型鑄造時(shí)要

12、求的機(jī)械加工余量為,查表2-12要求的鑄件機(jī)械加工余量（GB/T6414-1999）確定加工余量為：半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8mm。粗銑加工余量(單邊)Z=1.2mm。4.4加工22孔22孔的尺寸公差為T=0，021,查閱參考文獻(xiàn)6可知內(nèi)孔精度要求為IT7。內(nèi)孔表面粗糙度要求為，屬精加工。查閱參考文獻(xiàn)4165頁表4-7孔加工方案得22孔的加工方案為：鑄造出20孔擴(kuò)孔粗鉸精鉸最終達(dá)到要求的尺寸精度和表面粗糙度。查閱參考文獻(xiàn)465頁表2-27按照基孔制7級公差（H7）加工孔，得到各加工余量為：擴(kuò)孔 ： 21.8 2Z=1.8mm。粗鉸: 21.94 2Z=0.14mm。精鉸: 22+0.0

13、210mm。4.5銑55上端面查閱參考文獻(xiàn)6可知圓柱55兩端面精度要求IT11,表面粗糙度值要求為Ra3.2,查閱參考文獻(xiàn)4166頁表4-8平面加工方案 ，確定其加工方案為粗銑半精銑。查閱參考文獻(xiàn)4表2-11鑄件機(jī)械加工余量等級的選擇（GB/T6414-1999）可知灰鑄鐵采用金屬型鑄造時(shí)要求的機(jī)械加工余量為,查表2-12要求的鑄件機(jī)械加工余量（GB/T6414-1999）確定加工余量為：半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8mm。粗銑加工余量(單邊)Z=4.2mm。4.6銑55下端面查閱參考文獻(xiàn)6可知圓柱55兩端面精度要求IT11,表面粗糙度值要求為Ra3.2,查閱參考文獻(xiàn)4166頁表4-8平面

14、加工方案 ，確定其加工方案為粗銑半精銑。查閱參考文獻(xiàn)4表2-11鑄件機(jī)械加工余量等級的選擇（GB/T6414-1999）可知灰鑄鐵采用金屬型鑄造時(shí)要求的機(jī)械加工余量為,查表2-12要求的鑄件機(jī)械加工余量（GB/T6414-1999）確定加工余量為：半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8mm。粗銑加工余量(單邊)Z=4.2mm。4.7加工55孔毛坯為鑄孔,查閱參考文獻(xiàn)6可知內(nèi)孔精度要求IT13表面粗糙度為Ra3.2, 查閱參考文獻(xiàn)4165頁表4-7孔加工方案得55孔的加工方案為粗鏜半精鏜，查閱參考文獻(xiàn)465頁表2-27，得到各加工余量為：粗鏜53.5，2Z=3.5mm。半精鏜55+0.4，2Z=1.5mm。4.8其他鉆錐孔7.8及M6底孔；半精鉸、精鉸8錐孔，保證R1.6的表面粗糙度；攻M8螺紋：半精鉸加工余量2Z=0.14mm。精鉸加工余量2Z=0.06mm。參考文獻(xiàn)1機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，李旦，韓榮第.2版.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2011.12機(jī)械