ca6140車床的撥叉設(shè)計初稿

1、序言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ) 課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各 課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練 ，因此，它 在我們四年的大學(xué)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(shè)計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、解決問題的能力，為今后 參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。 亠、零件的分析 （一）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(gòu)中， 主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運

2、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$ 20孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的$ 50 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$ 20為中心的加工表面 這一組加工表面包括：$ 20 00021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M8的螺紋孔。下端 有一個47的斜凸臺。這三個都沒有高的位置度要求。 2. 以$ 50為中心的加工表面 這一組加工表面包括：$ 50 02；的

3、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$ 50 ：；0的孔上下兩個端面與$ 20 00.021的孔有垂直度要求。 由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn) 加工另外一組。 工藝規(guī)程設(shè)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(shè)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(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，

4、盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。 而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較 高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。 根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則， 現(xiàn)選取$ 20 00.021孔的 不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個 $ 32 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(dá) 到完全定位，然后進(jìn)行銃削。 （2） 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工 序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再 重復(fù)。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點，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

5、證 ，在生產(chǎn)綱領(lǐng)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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1. 工藝路線方案一 工序一粗、精銃$ 20孔上端面。 工序二 鉆、擴、鉸、精鉸 $ 20、$ 50孔。 工序三 粗、精銃$ 50孔上端面 工序四粗、精銃$ 50、$ 20孔下端面。 工序五切斷。 工序六鉆0 4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序七鉆一個0 4孔，攻M6螺紋。 工序八銃47凸臺。 工序九檢查。 上面工序加工效率較高，但同時鉆三個孔，對設(shè)備有一定要求。且看另一 個方案。 2工藝路線方案二 工序一粗、精銃0 20孔上端面。 工

6、序二粗、精銃0 20孔下端面。 工序三鉆、擴、鉸、精鉸 0 20孔。 工序四鉆、擴、鉸、精鉸 0 50孔。 工序五 粗、精銃0 50孔上端面 工序六 粗、精銃0 50孔下端面。 工序七切斷。 工序八鉆0 4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序九鉆一個0 4孔，攻M6螺紋。 工序十銃47凸臺。 工序一檢查。 上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。 綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。 3工藝路線方案三 工序一 以0 32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銃 0 20孔下端面。 工序二 精銃0 20孔上下端面。 工序三以0 20孔上端面和 0 32外圓為精基準(zhǔn)，鉆、擴、鉸、精鉸0 20 孔，保證垂直度誤差不超過0.05m

7、m,孔的精度達(dá)到IT7。 工序四 以0 20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴、鉸、精鉸0 50孔，保證空的精度達(dá) 到 IT11 。 工序五切斷。 工序六 以0 20孔為精基準(zhǔn)，粗銃 0 50孔上下端面。 工序七 以0 20孔為精基準(zhǔn)，精銃0 50孔上下端面，保證端面相對孔的垂 直度誤差不超過 0.07。 工序八 以0 20孔為精基準(zhǔn)，鉆 0 4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序九 以0 20孔為精基準(zhǔn)，鉆 0 4孔，攻M6螺紋。 工序十 以0 20孔為精基準(zhǔn)，銃 47凸臺。 工序一去毛刺，檢查。 雖然工序仍然是一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝 路線方案二快了一倍（實際銃削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整

8、）。多次加工 0 50、$ 20孔是精度要求所致。 以上工藝過程詳見圖 3。 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ”CA6140車床撥叉”零件材料為 HT200，硬度19024伯B，毛皮重 量2.2kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。 按以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（$ 20, $ 50端面）。 查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（以下稱工藝手冊）表2.2.42.2.5 , 取$ 20, $ 50端面長度余量均為 2.5 （均為雙邊加工） 銃削加工余量為： 粗銃2.0mm 精銃0.5mm 2

9、內(nèi)孔（$ 50已鑄成孔） 查工藝手冊表2.22.5 ,取$ 50已鑄成孔長度余量為 3mm即鑄成 孑L $ 44mm 工序尺寸加工余量： 鉆孔2.5mm 擴孔 0.5mm 3. 其他尺寸直接鑄造得到 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算 最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。 （五）確立切削用量及基本工時 工序一 以$ 32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銃$ 20孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200, d b=0.16GPa HB=190241,鑄造。 機床：X62萬能銃床。 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銃刀，牌號YG6。銃削寬度民=60，深度ap60,

10、深度apPcc=2.7kw。故校驗合格。 6）計算基本工時 tm= L/ Vf=（72+9）/375=0.216mi n. 工序七 以$ 20孔為精基準(zhǔn)，精銃$ 50孔上下端面，保證端面相對孔的垂 直度誤差不超過 0.07。 1. 加工條件 工件材料：HT200, d b=0.16GPa HB=190241,鑄造。 機床：XA5032臥式銃床。 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銃刀，牌號YG6。銃削寬度ae60,深度即Pcc=2.7kw。故校驗合格。 6）計算基本工時 tm= L/ Vf=（72+9）/375=0.216mi n. 結(jié)果 ap=1.0mm, f=0.21 mm億 n c=235

11、r/min,V fc=600.4mm/s. 工序八 以$ 20孔為精基準(zhǔn)，鉆 $ 4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm ,后角a o= 16,二重刃長度 2 120 ： o=455 飛=30 2. 選擇切削用量 (1) 決定進(jìn)給量 查切f = 0.18 022mm/r 按鉆頭強度選擇f = 0.50mm/r 按機床強度選擇f = 0.53mm/r 最終決定選擇機床已有的進(jìn)給量f =0.22mm/r經(jīng)校驗校驗成功。 (2) 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度(查切)為0.50.8mm,壽命T = 20 min . (3) 切削速度 查切 乂 =1

12、8mm/r 修正系數(shù) K“ =1.0 Kmv =1.0 心=1.0 Kxv =1.0 K1v =1.0 Kapv =10 故 vc = 18mm/ r。 1000v ns1432r/min 二d。 查切機床實際轉(zhuǎn)速為 nc =1360r/min 故實際的切削速度 vc= 17.1mm/r 1000 (4) 校驗扭矩功率 M c M m Pc ：: Pe故滿足條件，校驗成立。 3. 計算工時 丄 L4+2 ccc tm0.02 min nf 1360 0.22 工序九以0 20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個 $ 4孔，攻M6螺紋。 1.選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm ,后角a o= 16

13、,二重刃長度 2 120 ： o=451： =30 2. 選擇切削用量 (1)決定進(jìn)給量 查切f = 0.18 022mm/r 按鉆頭強度選擇f = 0.50mm/r 按機床強度選擇f = 0.53mm/r 最終決定選擇機床已有的進(jìn)給量f =0.22mm/r經(jīng)校驗校驗成功。 (2) 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度(查切)為0.50.8mm,壽命T = 20 min . (3) 切削速度 查切 乂 =18mm/r 修正系數(shù) K“ =1.0 Kmv =1.0 心=1.0 Kxv =1.0 K1v =1.0 Kapv =10 故 vc = 18mm/ r。 1000v ns1432r/min

14、 二d。 查切機床實際轉(zhuǎn)速為nc =1360r/min 故實際的切削速度 vc= 17.1mm/r 1000 (4) 校驗扭矩功率 M c M m Pc ：: Pe故滿足條件，校驗成立。 3. 計算工時 丄 L4+2 tm0.02 min nf 1360 0.22 螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。 祥見工藝卡片。 工序十 以$ 20孔為精基準(zhǔn)，銃 47凸臺。 工序一檢查。 其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。 卡具設(shè)計 經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第IX道工序一一鉆 M6孔的鉆床卡具。本卡具 將用于Z525立式鉆床。刀具為 M6絲錐，以及/ 4的高速鋼麻花鉆。 （一）問題的提出

15、 在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由 公差，定位要求較低。因此，本步的重點應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。 （二）卡具設(shè)計 1 .定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇/ 20孔為基準(zhǔn)，即以一面上一 長銷（自由度限制數(shù)：5）配合以一擋銷（自由度限制數(shù)：1）使 工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進(jìn)行卡緊。 2. 切削力和卡緊力計算 本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 軸向力 FCFd Mf fyM kF =420 0.00610 1.008 1.0 -2.52N 扭矩 M c =CMd0zM f yMkM =0.206 O.OO620 1.008

16、 1.0 = 7.416 10NM 由于扭矩很小，計算時可忽略。 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指 定可靠的卡緊力。 3. 定位誤差分析 本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而 擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因 此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但 是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 4. 卡具設(shè)計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺

17、 旋卡緊機構(gòu)。 卡具上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。目錄 目錄 第一章 總 論 錯誤！未定義書 一、 項目概述 錯誤！未定義書 二、 可行性研究報告編制依據(jù)和范圍 錯誤！未定義書 三、 項目主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 錯誤！未定義書 四、*國家森林公園概況 錯誤！未定義書 第二章 項目背景及必要性 錯誤！未定義書 一、 項目背景 錯誤！未定義書 二、項目建設(shè)的必要性與可行性 錯誤！未定義書 第三章 項目選址分析 錯誤！未定義書 一、項目選址 錯誤！未定義書 二、項目城市概況 錯誤！未定義書 三、經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況 錯誤！未定義書 四、 公共設(shè)施依托條件及施工條件 錯誤！未定義書 第四章 需求分析與建設(shè)規(guī)模 錯誤！未定義書 一、*國家森林公園現(xiàn)狀與存在問題分析 錯誤！未定義書 二、*國家森林公園日容量預(yù)測 錯誤！未定義書 三、*國家森林公園景區(qū)廁所需求面積分析 錯誤！未定義書 四、*國家森林公園景區(qū)廁所建設(shè)規(guī)模的確定 錯誤！未定義書 第五章 項目建設(shè)方案 錯誤！未定義書 一、 景區(qū)廁所工程建設(shè)方案 錯誤！未定義書 二、景區(qū)引水上山工程建設(shè)方案 錯誤！未定義書 三、 基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)方案 錯誤！未定義書 第六章 環(huán)境保護(hù)與勞動衛(wèi)生安全 錯誤！未定義書 一、 環(huán)境保護(hù) 錯誤！ 未定義書 二、 勞動衛(wèi)生與安全 錯誤！未定義書 第七章 節(jié)約能源 錯誤！未定義書 一、節(jié)能的