CA6140車床加工工藝說明書

1、1課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“ CA6140車床”撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)）設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)教師2言.錯(cuò)誤！未定義書簽。目錄設(shè)計(jì)的目的： .零件的分析 .一）、零件的作用： .二）、零件的工藝分析：二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .（ 一 ） 確定毛坯的制造形成。二）基準(zhǔn)的選擇。 .三）制定工藝路線。（ 二 ） 機(jī)械加工余量。（ 四 ） 確定切削用量及基本工時(shí)。夾具設(shè)計(jì) .18一）問題的提出 .18二）夾具設(shè)計(jì) .18參考文獻(xiàn) .20小結(jié)20械加工工序卡片 .2234設(shè)計(jì)的目的：機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) , 是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì) 原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)

2、教學(xué)環(huán)節(jié)；在老 師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課 程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時(shí)，也為以后搞好畢業(yè)設(shè) 計(jì)打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的：1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)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)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。2、通過對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。3、課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。零件的分析一）、

3、零件的作用：題目給定的零件是 CA6140 撥叉（見附圖 1）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(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度 為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)果 槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí)，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為 18+0.0120mm 的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。二）、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+0.230mm 的六齒方花鍵孔、 ? 22+0.28 0 花鍵底孔兩端的2X150 到角和距中心線為 27mm 的平面。2. 以工件右端

4、面為基準(zhǔn)的8+0.03 0 mm 的槽和 18+0.12 0mm 的槽 5經(jīng)上述分析可知， 對(duì)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。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（ 一） 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(jī)械加工工藝人員手冊(cè)表 5-5 取等級(jí)為 2 級(jí)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毛坯零件圖如下圖:二）基準(zhǔn)的選擇。1.粗基準(zhǔn)的選擇: 因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于右

5、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)。三）制定工藝路線。方案一 工序:61.2.粗、精銑削 B 面。3.銑削8 +0.03 0mm勺槽。4.銑削18+0.0120mm勺槽。5.拉花鍵。4.5.粗、精車端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端 15倒角。方案二工序：1.粗、精車端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端 15倒角。40mn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銑削8+o.O3omm勺槽。以花鍵的中心

6、線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W 臥式銑床加專用夾具。銑削18+O.O12omm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62WI卜式銑床加專用夾具。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(duì)工件進(jìn)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 3.4.5 道工序很容易對(duì)工件進(jìn)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7表 3-59方案定位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，所以采用方案二比較合 理。以上工藝過程詳見附表 1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”（ 二 ） 機(jī)械加工余量。CA6140的撥叉

7、材料為 HT200毛坯重量為1.0 kgb =160MFa HBS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(gè)加工表面的機(jī)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 220+0.28，見零件圖，參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)確定孔加工余量的分配。鉆孔20mm 擴(kuò)孔21mm 拉花鍵 花鍵孔要求以外徑定心： 拉削時(shí)加工余量參照 金屬機(jī)械加工工 藝人員手冊(cè)取2 Z =1mm3. B面的加工余量。此工序分2個(gè)工步1、粗銑

8、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時(shí)。工序I :車削A面。1 加工條件。8工件材料：灰口鑄鐵 HT2O0（7 b=145 MP。鑄造。加工要求：粗、半精車 A面并保證28mm的工序尺寸，R=3.2 m機(jī)床C3163-1。轉(zhuǎn)塔式六角臥式車床。刀具：刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 K r=90 n=15 2、計(jì)算切削用量。1 ）已知長(zhǎng)度方向的加工余量為 30.8mm 。實(shí)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(zhǎng)度加工公差I(lǐng)T 12級(jí) 取-0.46 mm （入 體方向）

9、2）進(jìn)給量、根據(jù)切削簡(jiǎn)明手冊(cè) （第 3版）表 1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm 25mm0 e 3 mm時(shí)，以及工件直徑為 60mm時(shí)（由于凸臺(tái)B面 的存在所以直徑取60mm?=0.6-0.8mm/ r .按C3 16 3 1車床說明書取?=0.6 mm/n由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以 k=0.75 0.85 所以：實(shí)際進(jìn)給量f=0.6 3 0.8=0.48 mm/r按C3 16 3 1車床說明書 ？= 0.53 mm/r3）計(jì)算切削速度。按切削簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27 ，切削速度的計(jì)算 公式為（壽命選 T=60min）9其中：Q=158Xv=0.15yv=0.4 M=0.2修正系數(shù)Ko見切削kmv=

10、1.15 k kv=0.8 k0.2 c c0.15刀具材料YG6XyV=C/(T 巳 ap v2 f v) 2 kv手冊(cè)表1.28krv =0.8 k sv=1.04 k BV=0.81二Vc = 158/( 600.2 2 20.15 2 0.53。“) 2 1.152 0.8 2 0.8 2 0.81 2 0.97=46.9(m/mi n)(4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000 Vc/兀 dw=229.8 (r/min )按C3 16 3 1車床說明書n= 200 r /min所以實(shí)際切削速度 V=40.8m/min（5）切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬

11、皮，為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準(zhǔn)備Tm=(L+L1+L2+L3)/ Plw x f=0.33 (min) L=(65-0)/2=32.5 L 1=3、L2=0、L3=02、精車1）已知粗加工余量為0.5mm2）進(jìn)給量f.根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.6 ，f=0.15 0.25mm/r按C3 16 3 1車床說明書f= 0.16 mm/r計(jì)算切削速度 按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）10m xv yvV=Cv/(T 2 ap v2 f v) 2 kv11按(3163-1車床說明書取 f=0.62mm/n.b、= 158/( 60 0.22 20.

12、152 0.16 0.4 ) 2 1.152 0.82 0.8 2 0.81 2 0.97 =83.85(m/mi n)3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速.nw=1000Vc/ 兀 dw =410.8 (r/min )按 C3163-1車床說明書 取nw=400 (r/min )實(shí)際切削速度 V=57.1m/min4)切削工時(shí)，查工藝手冊(cè)表6.2-1T=(L+L1+L2+L3)/ nwxf=22.5/400 x0.16=0.35(min) 由于下一道工序是鉆孔，所以留下？20mm的臺(tái)階，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=03、鉆孔、擴(kuò)孔、倒角。(1)、鉆孔鉆頭選擇：見切

13、削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.2鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)：雙錐修磨具刃，鉆頭參數(shù):d = 20mm 3 =30 , 2 =118 , 2=70, b =3.5mma o=12 ,Y=55 ,b=2mm =4mm根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2-9確定f=0.48按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表 2.9 ,當(dāng)b b= 210MPad 0 = 20.5mm 可確定 f=0.75。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.切削速度由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，表2.15得V =21m/min12n=1000VMi D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334

14、.4接近的有280n/m 和 400n/min 取 280n/min取 n=280m/min.實(shí)際 V =17 m/mind、基本工時(shí)，Tm=Unf=(80+10)/280 x0.62=0.32 (mi n)入切量及超切量由表 2.29.查出+ =10mm所以 Tn=L/ nf=(80+10)/280 x0.62=0.32 (min)(2)、擴(kuò)孔刀具直徑do=21mm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(shí) 間，n和f都不變，所以Tm同上Tn=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(dòng)進(jìn)給。(3)、倒角刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀

15、具與手動(dòng)進(jìn)給。檢驗(yàn)機(jī)床功率 按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.2 4可以查出 當(dāng)(T b = 160245HBSa p pW 2.8 mm f 0.6 mm/rV c c W 41m/min P c c = 3.4kw按C3 16 3-1車床說明書 主電機(jī)功率P= 11 kw可見P c c比P小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求鉆削功率檢驗(yàn)按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.2113當(dāng) d o o = 21 mm f= 0.64 mm14拉削速度v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時(shí)t=Zbl n k/1000vfzZ式中：?jiǎn)蚊嬗嗔?.5mm（由21mn拉削到25mm）拉削表面長(zhǎng)度， 80mm；考慮

16、校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù)，取 1.2；考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取 1.4 ；拉削速度（ m/min）；拉刀單面齒升；拉刀同時(shí)工作齒數(shù)， Z=l/p ；拉刀齒距。P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/12 7其本工時(shí)Tn=1.53查得轉(zhuǎn)矩M= 61.8 N.M切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表由表 2.32 得功率公式P c= MkVC/30d o=61.8x17/30 x21=1.67km按C3163 l車床說明書 主電機(jī)功率P= 11 kw可見P c比P小得多，所以機(jī)床功率足夠，所用切削用量符合要工序n 拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，確定拉花鍵孔時(shí)花

17、鍵拉刀的單面齒為 0.06mm,803 1.23 1.4/1000 3 3.6 3 0.063 7=0.13(min)15工序m 粗銑，精銑16用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量3mm1.1)加工工件尺寸：寬度：40mm長(zhǎng)度:28mm粗銑選擇刀具根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.1銑削寬度ae 5mm寸。直徑為2)切削用量3)4)加工要求：粗銑 B面，精銑B面，Ra=3.2 um。機(jī)床 ：X 62Wdo=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) r n=10ao=16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 0.8mm,由于加工表面精度要求 R

18、a=3.2 um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f = 0.51 mm/r就能滿足要求，但考慮到X 62W功率為7.5kw,機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和X 62W銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f =0.6mm/r選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 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 ) 決定切削速度VC、可根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)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 mxapxXvxf zxyvxaexuvxZpv)Cv=20,qv=0.7,X v=0.3,y v=0.2,u v=0.5,p v