撥叉的夾具說明書綜述

1、通過機床工藝及夾具設(shè)計，匯總所學(xué)專業(yè)知識如一體（如機械精度、工裝設(shè)計、金屬工藝學(xué)、機械制 造基礎(chǔ)等）。讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及 實用，在理論與實踐上有機結(jié)合；使我們對各科的作用更 加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基 礎(chǔ)！在些次設(shè)計中我們主要是設(shè)計 CA6140撥叉的銑床夾 具。在此次課程設(shè)計過程中，我努力完成了此項設(shè)計。在 此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點， 尤其是指導(dǎo)老師陶福春老師的大力幫助，在此表示感謝！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)課之后進行的.這是 我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的

2、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?nèi)甑拇髮W(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，為今后參加祖國的建設(shè)打下一 個良好的基礎(chǔ)。一設(shè)計的目的機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計，是在學(xué)完工裝設(shè)計課程， 并經(jīng)過生產(chǎn)實習(xí)取得感性知識后進行的一項教學(xué)環(huán)節(jié)；在 老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計中能初步學(xué)會綜合運用以前所 學(xué)過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓(xùn)練。 同 時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。 通過課程設(shè)計 達到以下目的：1、能熟練的運用工裝設(shè)計的基本理論和夾具設(shè)計原 理的知識

3、，正確地解決一個零件在加工中的定位， 夾緊以 及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)我分析問題和解 決問題的能力。2、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學(xué)會工藝裝備 設(shè)計的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計夾具的訓(xùn)練，提高結(jié) 構(gòu)設(shè)計的能力。3、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學(xué)會 使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強學(xué)生解決工程實際問題 的獨立工作能力。二.零件的分析2.1 零件的作用題目給定的零件是CA6140撥叉（見圖紙）它位于車床 變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為要求進行工作。寬度為

4、18+oo12omm的槽尺寸精度要求很高,18+0.012 omm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。2.2零件的工藝分析CA6140撥叉共有兩組加工表面。1. 以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面這一組面包括？ 25+0.23mm的六齒方花鍵孔、？ 22+0.28。 花鍵底孔兩端的150倒角和距中心線為27mm的平 面。2. 以工件右端面為基準(zhǔn)的8+0.030 mm的槽和18+0.12omm 的槽經(jīng)上述分析可知， 對于兩組加工表面，可先加工其 中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。三.工藝規(guī)程設(shè)計3.1確定毛坯的制造形成零件材料HT2O0考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷，因此選

5、用鍛件，以使金屬纖維盡 量不被切斷，保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為中 批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大，故可采取模鍛成型。經(jīng)查金屬機械加工工藝人員手冊表 5-5取等級為2 級精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工余量為30.8mm毛坯零件圖附圖：3.2 基準(zhǔn)的選擇1. 粗基準(zhǔn)的選擇：因為要保證花鍵的中心線垂直 于右端面，所以以40的外圓表面的粗基準(zhǔn)。2. 精度基準(zhǔn)的選擇：為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的A面為精基準(zhǔn)。3.3 制定簡易工藝路線方案一工序：1. 粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端 15 倒角。2. 粗、精銑削B面。3. 銑削8+0.03omm勺槽。4. 銑削 18+0.01

6、2omm勺槽。5. 拉花鍵。6. 清理毛刺方案二工序：1. 粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端 15倒角。以40m m圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。2. 拉花鍵。以A面為基準(zhǔn)，3. 銑削槽B面。以花鍵的中心線及 A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具4. 銑削8+0.03omm勺槽。以花鍵的中心線及A面為基 準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具。5. 銑削18+0.012omm勺槽。以花鍵的中心線及 A面為 基準(zhǔn)。選用X62V臥式銑床加專用夾具。6. 清理毛刺。方案分析：上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很難對工件進

7、行定位和加緊、 方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二 中的345道工序很容易對工件進行定位與加緊即以花 鍵中心線和A面作為3.4.5道工序的定位基準(zhǔn)。此方案定 位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠，所以采用方案二比 較合理。以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”3.4機械加工余量CA6140的撥叉材料為HT200毛坯重量為1.0 kg b= 160MPHBS生產(chǎn)類型為由大、中批量生產(chǎn)，采用模鍛 鍛模。根據(jù)上述的原始資料加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：1. A面的加工余量A面有3 士 0.8mm的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除2. 矩形

8、花鍵底孔。要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工內(nèi)孔 尺寸為22 0+0.28，見零件圖，參照金屬機械加工 工藝人員手冊表3-59確定孔加工余量的分配。鉆孔20mm擴孔21mm拉花鍵花鍵孔要求以外徑定心：拉削時加工余量參照金屬機械加工工藝人員手冊取 Z =1mm3. B面的加工余量。此工序分2個工步1、粗銑B面 2 、精銑B面.精加工余量為0.2mm粗銑加工余量為2.8mm四確定切削用量及基本工序4.1粗車1. 加工條件。工件材料：灰口鑄鐵 HT20Q(T b=145 MP。鑄造。加工要求：粗、半精車 A面并保證28mm的工序尺寸，Ra=3.2 m機床C3163-1。轉(zhuǎn)塔式六角臥式車床。刀具

9、：刀片材料。r =12.ao=6-8 b= -10 o=0.5Kr=90 n=152、計算切削用量。(1) 已知長度方向的加工余量為3 0.8mm。實際端面 的最大加工余量為 3.8mm。故分二次加工(粗車和半精 車)。長度加工公差I(lǐng)T 12級 取-0.46 mm(2) 進給量、根據(jù)切削簡明手冊表 1.4當(dāng)?shù)稐U尺寸 為16mM 25mm e 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表2.21，當(dāng)do=20mm鉆頭最大磨損量取0.6壽命T=45min.C、切削速度 由切削用量簡明手冊，表2.15得V=21m/minn=1000V/二D=334.4 由機床技術(shù)資料得和 334.4接 近的有 280n/m和 400

10、n/min 取 280n/min取 n=280m/min.實際 V =17 m/mind、基本工時，Tm二L/!f=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)入切量及超切量由表 2.29.查出+ =10mm所以 Tm=L/ nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)2、擴孔刀具直徑do=21mrp刀具幾何參數(shù)同上。由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時間，n和f都不變，所以Tm同上Tm=0.32 倒角刀具15锪鉆由于兩孔直徑相差不大，以表面 粗度要求不高手動進給。3、倒角刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。檢驗機床功率 按切削用量簡明手

11、冊表1.2 4可以查出 當(dāng)(rb = 160245HBSa p 2.8 mm f 0.6 mm/rV c 41m/min P c = 3.4kw按C3 16 3 1車床說明書主電機功率P= 11 kw可見P c比P小得多所以機床功率足夠所用切削用量 符合要求鉆削功率檢驗按切削用量簡明手冊表 2.21當(dāng) d o= 21 mm f= 0.64 mm查得轉(zhuǎn)矩皿=61.8 N.M切削用量簡明手冊表由表 2.32得功率公式P c= MtVC/30d 0=61.8x17/30x2 仁 1.67km按C3 16 3 1車床說明書 主電機功率P= 11 kw 可見Pc比P小得多，所以機床功率足夠，所用切削 用

12、量符合要4.4拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉 刀的單面齒為 0.06mm,拉削速度v=0.06m/s(3.6m/mi n)切削工時t=Zbl n k/1000vfzZ式中： Z b到25mm)Ln1.2 ；k1.4 ;vfzZP單面余量1.5mm(由21mn拉削拉削表面長度，80mm考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取考慮機床返回行程系數(shù)，取拉削速度(m/min);拉刀單面齒升；拉刀同時工作齒數(shù)，Z=l/p ;拉刀齒距。P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm二拉刀同時工作齒數(shù) z=l/p=80/127其本工時 Tm=1.5 X 80 X 1.2 X 1

13、.4/1000 X 3.6 X 0.06 x 7=0.13(mi n)4.5粗銑加工要求：粗銑 B面，精銑B面，Rj=3.2 um用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑加工余量3mm機床：X 62W加工工件尺寸：寬度：40mm長度：28mm1. 粗銑1）選擇刀具根據(jù)切削用量簡明手冊表3.1銑削寬度ae 5mm 時。直徑為do=50mm故齒數(shù)Z=8，由于采用標(biāo)準(zhǔn) 鑲齒圓柱銑刀銑刀幾何參數(shù)（表 3.2） rn =10 ao=162）切削用量留精銑的加工余量為 0.2，所以本道工步切削寬度ac = 2.8 士 0.8 mm,由于加工表面精度要求 Fh=3.2 um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進給量f= 0.5 1 mm/r

14、就能 滿足要求，但考慮到X 62W功率為7.5kw，機床為中 等系統(tǒng)剛度和X 62W銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進給量f= 0.6mm/r3）選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)切削用量簡明 手冊表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0.6鑲齒銑刀do=50mm刀具壽命T=120min（表 3.8 ）4) 決定切削速度 Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表3.9確定Z=8,ap=40-70mm, ac=2.8士 0.8 mm ,f z=f/z=0.0750.1mm/zVc=(Cvdoqv)/(T mcapxX/xf zxyvxaexuvxZpv)CV=20,q v=0.7,X v=0.3,y v=0.2,u

15、v=0.5,p v=0.3,m=0.25 ,Km=1.12,KSv=0.8,KTv=0.82,如KxK/xKT/=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(T mxapxXvxf zxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min)n=1000V/ 二 d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/mi n根據(jù)X62W型銑床說明書選n=160r/minVc=3.14 nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/mi nVf=nf=160x0.6=96mm/mi n選 Vf=80mm/min 實際 f z=V/(nxz)=0.0625m

16、m/z5) 機床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.20當(dāng)Vc=71m/mi nae=2.8mmap=41mmf z=0.08Kmpc=1.4kw切削功率的修正系數(shù)：故 Pt 0.8,根據(jù)X62W型銑床說明書，機床主軸允許的功率為Pcm=7.5 X 0.75=5.63kw故Pdc =98.6m/mi nn=1000x Vc/ 二 do=1000x 98.6/3.14 x 100=314r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=300r/min實際速度 Vc=：donc/1000=94.2m/min選 Vfc 二ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù) X62W型銑床 說明書選選M=15

17、0mm/minf zc=150/300 x 24=0.020mm/z5) 基本工時基本工時根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+A)?i/V f =(40+20)X2/150=0.8 (min) L1 + =20mm i=2(走兩次)4.8 磨 18mm槽保證尺寸18mm1.選擇砂輪。見切削手冊第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為GZ46KV6P35X 40 x 127其含義為：磨輪磨料為棕剛玉，為了防止粒度過小而磨輪堵塞，所以選用為粒度為46#，硬度為軟2級。平型砂輪，其尺寸為16X 6 X40（DX dx H）o2. 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min（見機床說明 書），v砂

18、=2.5m/s 進給量f=50mm/min雙單行程f r=0.015mm3. 切削工時 。 當(dāng)加工1個表面時 Tm=（L+y+ ）?i K/50=3.1mi n最后，將以上各個工序切削用、工時定額的計算結(jié)果，連 同其它加工數(shù)據(jù)，一起填入機械加工工藝卡片中，見表。五夾具設(shè)計5.1問題的提出為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度, 需要設(shè)計專用夾具經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第4道工序一一銑寬為+0 0121&。 mm槽的銑床夾具。本夾具將用與 X63臥式銑床。 刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來對工件進行加工。本夾具主要用來銑寬為1&+0012mm勺槽，由于采用寬+0 022為1&。mm勺精

19、密級高速鋼直齒三面刃銑刀，一次銑削， 所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度.5.2夾具設(shè)計1 .定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，寬為1&+O 12mn的槽，其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵 孔中心線和工件的右加工表面(A)為定位基準(zhǔn)。因此選 用工件以加工右端面(A)和花鍵心軸的中心線為主定位 基準(zhǔn)。2 .切削力及夾緊力的計算刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，？63mm, Z=14丄 0.830.65-0.83Fz=CP t Sz D B Z kp(見切削手冊3-56表)解得 Fz =200 (N)其中 CP=52, t=8mm, S z=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm,Z=14, k p=(

20、HB/198) 0.55在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù) K= k1 k2 k3 k4水平切削分力 Fh=1.1 F z =220 (N)垂直切削分力 Fv=0.3 Fz=60 (N)其中：ki為基本安全系數(shù)1.5ki為加工性質(zhì)系數(shù)1.1ki為刀具鈍化系數(shù)1.1k 1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1F =KFH =1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 200=400 (N)實際加緊力為 W二 KF“U2=400/0.5=800 (N)其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，Ui=U=0.025螺母選用M16X1.5細牙三角螺紋，產(chǎn)生的加緊力為3322W=2M/Dg( a+6 5

21、5)+0.66(D - d / D - d )解得：W=1O405 (N)其中： M=19000 N.M D 2=14.8mm a=2029 D=23mm d=16mm此時螺母的加緊力 W已大于所需的800(N)的加緊力，故 本夾具可安全工作。5.3定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸 向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀 和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。 即不必考 慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝 精度。5.4夾具設(shè)計及操作說明如前所述,在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動率.為此, 在螺母夾緊時采用開口墊圈，以便裝卸，夾具體底面上的 一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝 位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較