机械制造技术课程设计Word文档下载推荐.docx
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题目所给的零件是叉杆,它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。
零件上方的Φ20孔与操纵机构相连,下方的R23半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。
通过上方的力拨动下方的齿轮变速。
两件零件铸为一体,加工时分开。
1.2零件工艺分析
该叉杆的材料为QT45-5,球墨铸铁,最低抗拉强度σb为450kgf/mm2,最低屈服强度σ0.2为310kgf/mm2,伸长率δ为5%,硬度160~210HBS。
球墨铸铁在铸铁中力学性能最好,兼有灰铸铁的工业优点,抗拉强度可以和刚相当,塑性和韧性也有了很大的提高。
球墨铸铁的焊接性能和热处理性能都优于灰铸铁。
可以制成承受很大冲击的零件。
该叉杆形状、结构比较简单,通过铸造毛坯可以得到基本形状,减少了加工工序,又节约了材料。
除了孔以外,其余表面加工精度较低,不需要高精度机床加工,通过铣削、钻床等机床的粗加工就可以达到加工要求;
而主要工作表面虽然加工精度较高,但也可以在正常的生产条件下,采用经济的方法保质保量的加工出来。
由此可以见,该零件的工艺性较好。
以下是叉杆需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
1、通孔Φ20+0.0450,粗糙度为3.2μm
2、通孔Φ10+0.030,粗糙度为1.6μm,通孔Φ10+0.030与通孔Φ20+0.0450两者有0.05mm的垂直度误差要求
3、沉孔Φ20,深2mm,粗糙度为12.5μm
4、内螺纹M8x1.25-6H,与叉杆轴线夹角为40°
5、孔Φ20+0.0450的上下端面相距40mm,粗糙度为12.5μm
6、半圆孔R23+0.250,粗糙度为6.3μm
7、半圆孔R23+0.250的上下端面相距12-0.2-0.35,粗糙度为3.2μm,两端面与孔Φ20+0.0450有0.15mm的垂直度误差要求。
第2章确定毛坯、画毛坯—零件合图
机械加工中毛坯的种类很多,如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等,同一种毛坯又有可能有不同的制造方法。
最常用的毛坯是铸件和锻件。
零件材料为QT45-5,为球墨铸铁,该类型的球墨铸铁最低抗拉强度σb为450kgf/mm2,最低屈服强度σ0.2为310kgf/mm2,伸长率δ为5%,布氏硬度160
210HBS。
零件结构又比较简单,生产类型为大批生产,故选择砂型铸件毛坯(机器造型和壳型)。
根据各工序可以确定毛坯的基本尺寸:
加工表面
机械加工后基本尺寸(mm)
加工方式
机械加工余量(mm)
毛坯铸件基本尺寸(mm)
叉杆头上下端面
42
(上端面)粗铣
3
49
(下端面)粗铣-半精铣
4
叉杆头内圆孔
Φ20
扩-扩-铰
2
18
叉杆脚上下端面
12
粗铣-精铣
7
19
叉杆脚内圆面
R23
粗铣-半精铣
通孔Φ10
Φ10
钻-铰
10
内螺纹M8
M8
钻-攻螺纹
8
毛坯图见附图
第3章工艺规程设计
3.1定位基准的选择
粗基准的选择:
对于同时具有加工表面与不加工表面的工件,为了保证不加工面与加工表面之间的位置要求,则应以不加工表面作为定位基准。
若工件上有多个不加工表面,应选其中与加工表面位置精度要求高的表面为粗基准。
如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时,应选择该表面的毛坯面作为粗基准。
为保证工件某重要表面的余量均匀,应选重要表面为粗基准。
应尽可能选择光滑平整,无飞边,浇口,冒口或其他缺陷的表面为粗基准,以便定位准确,夹紧可靠。
粗基准一般只在头道工序中使用一次,应该尽量避免重复使用。
因此,选择孔的外圆柱面作为粗基准。
精基准的选择:
应满足基准重合,基准统一,自为基准,互为基准等原则。
所选的精基准应能保证定位准确,夹紧可靠,夹具简单,操作方便等。
3.2制定工艺路线
制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。
根据《机械制造技术基础课程设计指南》第128页表5-15选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:
工序1:
以叉杆头下端面为粗基准,粗铣叉杆头上端面,
工序2:
以叉杆头上端面为基准,粗铣-半精铣叉杆头下端面,
工序3:
以孔叉杆头下端面为基准,钻-扩-铰叉杆头内圆表面,使孔的精度达到8级,保证其垂直度误差
工序4:
以叉杆头内圆表面为精基准,粗铣-半精铣-精铣叉杆脚的上下端面,保证其垂直度误差
工序5:
以叉杆头内圆表面为精基准,粗铣-半精铣叉杆脚的内圆面
工序6:
以叉杆头内圆表面为基准,钻沉孔Φ20,钻-扩-粗铰-精铰通孔Φ10,使孔的精度达到8级,并保证其垂直度误差,
工序7:
以叉杆头内圆表面为精基准,钻一个M6的孔,攻M8x1.25内螺纹
工序8:
铣倒角,
工序9:
去毛刺;
工序10:
清洗及终检。
3.3选择加工设备及刀、夹、量具
加工过程中的粗铣、半精铣使用铣床,钻、扩、铰、攻丝使用钻床,车倒角使用车床。
由于叉杆的形状不规则,所以不宜使用通用夹具,各工序均使用专用夹具。
叉杆的一部分尺寸没有精度要求,使用游标卡尺测量即可,而孔Φ20+0.0450和半圆R23+0.250的精度达到了百分位和千分位,测量时使用百分表和千分表。
3.4加工工序设计
以叉杆头下端面为粗基准,粗铣叉杆头上端面,
机床:
X52K
刀具:
Φ70镶齿套式面铣刀
加工余量:
3mm
背吃刀量:
进给量:
316mm/min
主轴转速:
375r/min
3mm(粗铣),1mm(半精铣)
316mm/min(粗铣),750mm/min(半精铣)
375r/min(粗铣),600r/min(半精铣)
Z37
Φ18钻头,Φ19.8扩刀,Φ19.94铰刀,Φ20铰刀
18mm(钻),1.8mm(扩),0.14mm(粗铰),0.06mm(精铰)
0.5mm/r(钻),1.25mm/r(扩),1mm/r(粗铰),1mm/r(精铰)
180r/min(钻),355r/min(扩),450r/min(粗铰),710r/min(精铰)
3mm(粗铣),1mm(半精铣),0.5mm(精铣)
150mm/min(粗铣),600mm/min(半精铣),475mm/min(精铣)
375r/min(粗铣),600r/min(半精铣),950r/min(精铣)
Φ10立铣刀
150mm/min(粗铣),750mm/min(半精铣)
以叉杆头内圆表面为基准,钻沉孔Φ20,钻-粗铰-精铰通孔Φ10,使孔的精度达到8级,并保证其垂直度误差
Φ20麻花钻,Φ9.8麻花钻,Φ9.96铰刀,Φ10铰刀,
10mm,9.8mm(钻),0.16mm(粗铰),0.04mm(精铰),
0.236mm/r,0.236mm/r(钻),1mm/r(粗铰),0.75mm/r(精铰),
180r/min,180r/min(钻),450r/min(粗铰),710r/min(精铰),
Φ6麻花钻,
6mm(钻孔),2mm(内螺纹)
0.315mm/r(钻孔),1.25mm/r(内螺纹)
180r/min(钻),280r/min(内螺纹)(根据p195,8m/min)
3.5时间定额计算
Tj1=(l+l1+l2)/fMz=20S
fMz1=fZ*Z*n=300mm/min,fMz2=fZ*Z*n=750mm/min
Tj1=(l+l1+l2)/fMz=20S,Tj2=(l+l1+l2)/fMz=8.5S
Tj1=(l+l1+l2)/(f*n)=32S
Tj2=(l+l1+l2)/(f*n)=6.6S
Tj3=(l+l1+l2)/(f*n)=6.4S
Tj4=(l+l1+l2)/(f*n)=4.5S
Φ20立铣刀
150mm/min(粗铣),600mm/min(半精铣),475mm/min(精铣)
Tj1=(l+l1+l2)/fMz=15.2S
Tj2=(l+l1+l2)/fMz=4S
Tj3=(l+l1+l2)/fMz=4.75S
150mm/min(粗铣),750mm/min(半精铣)
Tj1=(l+l1+l2)/fMz=23S
Tj2=(l+l1+l2)/fMz=5S
以叉杆头内圆表面为基准,钻-粗铰-精铰通孔Φ10,使孔的精度达到8级,并保证其垂直度误差
Φ20麻花钻,Φ9.8麻花钻,Φ9.96铰刀,Φ10铰刀,
20mm,9.8mm(钻),0.16mm(粗铰),0.04mm(精铰),
0.12mm/r,0.236mm/r(钻),1mm/r(粗铰),0.75mm/r(精铰),
Tj4=(l+l1+l2)/fMz=4/(180*0.12/60)=11S
Tj1=(l+l1+l2)/fMz=38/(180*0.236/60)=54S
Tj2=(l+l1+l2)/fMz=38/(450*1/60)=5.1S
Tj3=(l+l1+l2)/fMz=38/(710*0.75/60)=4.3S
180r/min(钻),280r/min(内螺纹)
Tj1=(l+l1+l2)/fMz=24/(180*0.315/60)=27S
Tj2=(l+l1+l2)/fMz=24/(280*1.25/60)=4.2S
3.6填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零(部)件图号
产品名称
叉杆
零(部)件名称
共
(1)页
第
(1)页
材料牌号
QT45-5
毛坯种类
铸件
毛坯外型尺寸
每毛坯可制件数
1
每台件数
备注
工序号
工序名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
工步工时
铸造
时效、涂漆
粗铣叉杆头上端面
专用夹具
20
粗铣-半精铣叉杆头下端面
30
钻-扩-铰叉杆头内圆表面
40
粗铣-半精铣-精铣叉杆脚的上下端面
50
粗铣-半精铣叉杆脚的内圆面
60
钻沉孔Φ20、钻-粗铰-精铰通孔Φ10
70
攻M8x1.25内螺纹
80
铣倒角
90
去毛刺
100
清洗及终检
描图
110
入库
120
描校
底图号
设计日期
审核日期
标准化日期
会签日期
装订号
陈芳
标记
处数
更改文件号
签字
日期
指导
机械制造与自动化专业
机械加工工序卡片
铣
工序号
10
零件名称
叉杆
零件号
零件重量
同时加工零件数
1
材料
毛坯
牌号
硬度
型号
重量
球墨铸铁
设备
夹具名称
辅助工具
名称
立式铣床
X52K
专用夹具
安装
工步
安装及工步说明
刀具
量具
走刀
长度
次数
切削深度
进给量
主轴转速
切削速度
基本工时
以叉杆头下端面为粗基准,粗铣叉杆头上端面
游标
卡尺
316
mm/min
82.5
m/min
20S
设计者
陈存建
指导教师
陈芳
共7页
第1页
铣
20
粗铣叉杆头下端面
半精铣叉杆头下端面
1mm
750
600r/min
131.9
8.5S
第2页
钻
30
名称
钻床
钻叉杆头内圆表面
Φ18
麻花钻
18mm
0.5mm/r
180r/min
10m/min
32S
扩叉杆头内圆表面
Φ19.8
扩刀
百分表
1.8mm
1.25mm/r
355r/min
22m/min
6.6S
铰叉杆头内圆表面
Φ19.94铰刀
0.14mm
1mm/r
450r/min
28m/min
6.4S
Φ20铰刀
千分表
0.06mm
710r/min
44m/min
4.5S
第3页
40
粗铣叉杆脚的上下端面
立铣刀
150
23.6
15.2S
半精铣叉杆脚的上下端面
600
37.7
4S
精铣叉杆脚的上下端面
0.5mm
475
950r/min
59.7
4.75S
第4页
50
粗铣叉杆脚的内圆面
23S
半精铣叉杆脚的内圆面
5S
第5页
60
- 配套讲稿:
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