CA6140車床撥叉[831005] 加工工藝及銑8槽夾具設計[版本2]說明書資料

哈爾濱理工大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 說 明 書 設計題目： 制定 CA6140C 車床撥叉的加工工藝， 設計銑 8mm 槽的銑床夾具 設 計 者：聶 斌 班 級：機械 03-1 班 學 號： 26 指導教師：敖 曉 春 哈 爾 濱 理 工 大 學 機械設計制造及其自動化系 2006 年 9 月 11 日 2 3 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 哈 爾 濱 理 工 大 學 機械自造工藝及夾具課程設計任務書 設計題目：制定 CA6140C 車床撥叉的加工工藝，設計銑 8mm 槽的銑床夾具 設計要求：中批量生產 手動夾緊 通用工藝裝備 設計時間： 2006.9.112006.9.29 設計內容： 1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 4 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說明書 班 級： 機 械 03-1 班 學 生： 聶 斌 指導教師： 敖 曉 春 系 主 任： 2006 年 09 月 11 日 目錄 序言 .5 一、零件的分析 .5 零件的作用 .5 零件的工藝分析 .6 二 . 確定生產類型 .6 三 .確定毛坯 .6 四 .工藝規(guī)程設計 .7 (一 )選擇定位基準： .7 （二）制定工藝路線 .7 （三）選擇加工設備和工藝設備 .7 (四）機械加工余量、工序尺寸及工時的確定 .8 五、 夾具設計 . 11 (一 )問題的提出 . 11 (二 )夾具設計 . 11 3.定位誤差分析 . 12 4 鉆床夾 具的裝配圖見附圖 . 12 參考文獻： . 12 5 序言 機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課 、 技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的 .這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習 ,也是一次理論聯系實際的訓練 ,因此 ,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來 將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題 、 解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 一 、 零件的分析 零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉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。 6 零件的工藝分析 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要 求： 1. 軸孔 0.021022以及與此孔相通的的花鍵。 2. 撥叉底面、上頂面、右端面；上頂面 8mm槽及下底面 18mm槽。 3. 由上面分析可知，可以加工撥叉右端面；然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二 . 確定生產類型 已知此撥叉零件的生產綱領為 10000 件 /年，零件的質量是 1.0Kg/個，查機械制造工藝及設備設計指導手冊 321 頁表 15-2，可確定該撥叉生產類型為大批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。 三 .確定毛坯 1 確定毛坯種類： 零件材料為 HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為大批生產，故選擇鑄件毛坯。查 機械制造工藝及設備設計指導手冊 324 頁表 15-5 選用鑄件尺寸公差等級 CT9 級。 2 確定鑄件加工余量及形狀： 機械制造工藝及設備設計指導手冊 325 頁表 15-7， 選用加工余量為 MA-G級，并查表 15-8確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：（附毛坯圖） 3繪制鑄件零件圖：（附零件圖） 7 四 .工藝規(guī)程設計 (一 )選擇定位基準： 1 粗基準的選擇：以零件的又端面為主要的定位基準。 2 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準。 （二）制定工藝路線 根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在 生產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率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。查 機械制造工藝及設備設計指導手冊 346 頁表 15-32、 15-33、 15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 1.鑄造毛坯 2.時效處理 3車右端面 4. 鉆 擴 22孔 5 倒 15 角 6 拉花鍵 7.銑頂面 8.銑 8mm槽 9.銑 18mm槽 10.去毛刺 11.檢查 . （三）選擇加工設備和工藝設備 1 機床的選擇： 工序 030 為車 端面，可采用 CA6140 車床。 工序 040 采用 鉆床 。 工序 050 采用車床。 工序 060 采用臥式拉床。 工序 070090 采用臥式銑床。 2 選擇夾具：該撥叉的生產綱領為大批生產，所以采用專用夾具。 3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質合金銑刀即可保證加工質量。（附工藝卡 8 片） 4選擇量具：（附工藝卡片） 5其他： (四）機械加工余量、工 序尺寸及工時的確定 工序 030 以 左端面 粗基準，車工件右端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：半精車右端面 機床： CA6140 車床。 刀具：螺紋車刀。 2.確定右端面最大加工余量：已知毛坯長度方向加工余量為 3； 確定進給量 f:根據 1表 6第一部分，當刀桿尺寸為 16mm*25mm,ap3. 所以，0 .3 6 /f m m r 按鉆頭強度選擇0 .3 6 /f r 按機床強度選擇 rmmf /53.0 最終決定選擇機床已有的進給量 rmmf /48.0 經校驗m a x6090 FF 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 . mm， 壽命 min60T （ 3）切削速度 查切 0 .3 6 /cv m s 修正系數 0.1TVK 0.1MVK 0.1tvK 0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 01000 3 9 2 / m i nsvnrd 查 簡明手冊 機床實際轉速為 min/272 rnc 故實際的切削速度0 2 4 . 6 /1000 sc dnv m m r .計算工時 8 0 4 4 0 . 6 2 m i n3 9 2 0 . 3 6mLt nf 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。 (2).擴22 孔 0 2 2 , / 3 , 1 . 0ofd m m l d k 表 15-33， fz=(0.350.43)*1.0=0.350.43.表 15-37 v=0.35m/s. f=1.35*fz=0.486； v=0.14 0 .3 6 /f m m r取 。 01000 1 2 1 , 1 4 0 .wsvn r p s n r p sd 取 實際 v=9.6m/min. 1 . 3 1 m i n .wt 工序 060：拉花鍵 1 . 5 8 0 1 . 2 1 . 4 0 . 1 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 3 . 6 0 . 0 6 7ns zz l y rn m sv f z 工序 070： 銑頂面 1. 加工條件 10 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：銑 上 頂面。 機床： X62w 臥式銑床。 刀具：標準鑲齒圓柱銑刀，齒數 6z .銑 削寬度 ae=5,深度 apPcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.5mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 l=28,y+o=17 t0 . 7 5ffL l y oTmvv 。 工序 080 和工序 090:銑 8mm槽和銑 18mm槽 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求： 銑 8mm 槽 機床： X62K6140 臥式銑床。 刀具：直齒三面刃銑刀。 2. 切削用量 1） 銑削深度 因為 切削量較小，故可以選擇 ap=8mm； 8ea mm ，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=0.140.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量 f=0.14 mm/z。 3） 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 1.01.5mm。 查簡明手冊表 3.8，壽命 T=180min 4） 計算切削速度 按簡明手冊，查得 Vc 18mm/s， n=439r/min,Vf=490mm/s 據 XA6132 銑床參數，選擇 nc=145r/min,Vfc=475mm/s, 則實際切削速度 V c=3.14*40*145/1000=18.22m/min, 實際進給量為 f zc=V fc/ncz=145/(300*10)=0.3mm/z。 11 5)校驗機床功率 查簡明手冊 Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為 PcmPcc。故校驗合格。 最終確定 ap=8mm， nc=145r/min,Vfc=145mm/s， V c=18.2m/min， f z=0.16mm/z。 87.f f zv a n 6）計算基本工時 tm L/ Vf=(32+80)/87=0.6min。 同理， 計算得銑 18mm槽所用時間 T=1.16M. 五 、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序 080 銑 8mm槽。本夾具將用于臥式銑床，刀具為三面刃立式銑刀 . (一 )問題的提出 本夾具是用來銑 8mm 槽 ,零件圖中槽的寬度有公差要求 ,且三面都有粗糙度要求，因此這個槽的深度也有一定的公差要求 .另外此槽為三個側平面的設計基準 ,.此工序只是粗加工 ,因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產率 ,降低勞動強度 ,而精度也有一定要求。 (二 )夾具設計 1 定位基準選擇 由于槽的寬度有公差要求 ,因此應以右端面為主要定位基準 .由于鑄件的公差要求較大 ,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準時 ,另外為了防止工件轉動，為限制次自由度，應該以健限制工件旋轉，另輔助一左端面為輔助定位，防止工件左右移動，因此為了滿足這些定位要求，設計壓板結構，既可以滿足軸向力的要求，又可方便工件的裝夾。 . 2.切削力及夾緊力計算 (1).計算切削力 刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=80mm. Z=18 9 . 8 1 . . . .f f F e fz f zC a y a u zFKnf 3 0 , 1 . 0 , 0 . 6 5 , 0 . 8 3 , 0 , 0 . 8 3C f X f y F u F w F q F 1 6 , 8 , 0 . 1 5 , 0 . 6 7 .p e f F Za m m a m m a K 12 9 . 8 1 3 0 1 6 0 . 1 5 0 . 6 5 8 0 . 8 3 1 8 .8 0 0 . 8 3 1F z K f z =2448N 校核定位銷：2FFA r 241 1 1 02248 0 . 6 0 45M P a (2).計算夾緊力 由于銑槽的力主要是切削力，軸向力比較小，壓板的力滿足要求。故不需校核。 3.定位誤差分析 夾具的主要定位元件為 22 孔的定位銷 基準移位誤差 y ， 由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便，孔