機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)“CA6140車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及專用夾具全套圖紙

1、 機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)全套圖紙+工序卡片，扣扣153893706設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“ca6140車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及專用夾具姓名： 班級(jí)： 機(jī)械07k5 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 目錄1.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容12.序言23.零件分析24.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （1）確定毛坯3 （2）選擇定位基準(zhǔn)3 （3）制定工藝路線3 （4）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備4 （5）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定55.夾具設(shè)計(jì) 126.參考文獻(xiàn) 13題目: 設(shè)計(jì)”ca6140車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及專用夾具內(nèi)容: 1. 機(jī)械制造課程設(shè)說(shuō)明書(shū) 1份2. 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1張 3. 機(jī)械加工工序卡片 1張4. 夾具裝

2、配圖 1張5. 夾具體零件圖 1張 6. 夾具典型零件零件圖 1張序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)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?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)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(shí)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(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。一、零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是ca6140車(chē)床的撥叉。它位

3、于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。（二） 零件的工藝分析零件的材料為ht200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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. 小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔2. 大頭半圓孔3. 撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為

4、0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）確定毛坯1 確定毛坯種類(lèi)：零件材料為ht200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)ct9級(jí)。2 確定鑄件加工余量及形狀：機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)325頁(yè)表15-7，選用加工余量為ma-g級(jí)，并查表

5、15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：簡(jiǎn)圖加工面代號(hào)基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量說(shuō)明d122mmg3.02鉆出，孔降一級(jí)雙側(cè)加工d255mmg3.02鑄出，孔降一級(jí)雙側(cè)加工t275mm6.5單側(cè)加工t358mmg2.5單側(cè)加工t475mm6.5單側(cè)加工 (二)選擇定位基準(zhǔn)：1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。（三）制定工藝路線根

6、據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)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。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)346頁(yè)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：工序工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)i粗銑兩端小頭孔上端面t1及小頭孔外圓ii粗銑中間孔上端面t1及小頭孔外圓iii粗銑中間孔下端面t3及小頭孔外圓iv精銑兩端小頭孔上端面t1及小頭孔外圓v精銑中間孔上端面t1及小頭孔外圓vi精銑中間孔下端面t3及小頭孔外圓vii鉆兩端小

7、頭孔t1及小頭孔外圓viii擴(kuò)兩端小頭孔t1及小頭孔外圓ix精鉸兩端小頭孔x擴(kuò)中間孔t1及小頭xi半精鏜中間孔t1及小頭孔外圓xii銑斷t1、d1xiii鉆2-錐銷(xiāo)孔、螺紋孔、攻螺紋t1及小頭孔xiv去毛刺xv檢查xvi若某道工序有誤返工（四）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機(jī)床的選擇： 工序ivi均為銑平面，可采用x6140臥式銑床。 工序viiix采用鉆床。 工序xxi采用鏜床。 工序xii采用銑斷機(jī)床。 工序xiii采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，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(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔，由于精度不高，可

8、采用硬質(zhì)合金鉸刀。4選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。5其他：對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。（五）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：1.圓柱表面工序尺寸：加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大（d2）鑄件6ct9擴(kuò)孔5.8it126.32.06.25半精鏜0.2it103.20.050.25鉆孔2.0it1218.06.30.531.1擴(kuò)孔5.84it126.32.06.25精鉸孔0.06it71.60.050.2

9、52 平面工序尺寸：工序號(hào)工序內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸偏差工序余量最小最大鑄件2.5ct9i粗銑兩端小頭孔上端面258.5121.603.60ii粗銑中間孔上端面627121.656.5iii粗銑中間孔下端面621121.756.5iv精銑兩端小頭孔上端面0.558110. 351.16v精銑中間孔上端面0.520.5100.471.12vi精銑中間孔下端面0.520100.471.123確定切削用量及時(shí)間定額：工序i 以t1為粗基準(zhǔn)，粗銑22孔上端面。1. 加工條件工件材料：ht200,b =0.16gpa hb=190241,鑄造。加工要求：粗銑22孔上端面。機(jī)床：x6140臥

10、式銑床。刀具：w18cr4v硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)yg6。銑削寬度ae=60,深度appcc。故校驗(yàn)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(jì)算基本工時(shí)tml/ vf=(32+80)/475=0.09min。工序ii和工序iii以t1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)55孔上下端面。1. 加工條件工件材料：ht200,b =0.16gpa hb=190241,鑄造。加工要求：精銑55上端面。機(jī)床：x6140臥式銑床。刀具：w18cr4v硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)yg6。銑削寬度ae=60,深度appcc。故校驗(yàn)合

11、格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,vfc=475mm/s，v c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tml/ vf=(32+80)/475=0.09min。工序vii、viii和ix以t1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、精鉸22孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到it7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o12，二重刃長(zhǎng)度b=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量查切 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)

12、給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.5.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度.計(jì)算工時(shí)由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：擴(kuò)鉆： 精鉸： 工序x和xi t1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、半精鏜55孔。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o11，二重刃長(zhǎng)度b=11mm,橫刀長(zhǎng)b=5mm,弧面長(zhǎng)l=9mm,棱帶長(zhǎng)度 2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查簡(jiǎn)明手冊(cè) 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇z5

13、50機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.81.2mm，壽命擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.9.mm，壽命鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度擴(kuò)鉸和半精鉸的切削用量同理如下：擴(kuò)鉆： 半精鉸： .計(jì)算工時(shí)所有工步工時(shí)相同。 工序vii銑斷保證圖樣尺寸1. 加工條件工件材料：ht200，硬度190260hbs，b =0.16gpa，鑄造。加工要求：銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。 刀具：yg硬質(zhì)合金圓盤(pán)銑刀，厚度為4mm。 機(jī)床：組合機(jī)床。2.

14、計(jì)算切削用量查切削手冊(cè)，選擇進(jìn)給量為：,切削速度為：，則：根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-39，取，故實(shí)際切削速度為：查切削手冊(cè)表4.2-40，剛好有。計(jì)算切削基本工時(shí)：工序xiii鉆8mm的錐銷(xiāo)孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆m8x1mm的螺紋孔，攻m8x1mm的螺紋。1. 加工條件工件材料：ht200，硬度190260hbs，b =0.16gpa，鑄造。加工要求：先鉆8mm的錐銷(xiāo)孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時(shí)在尺寸上保證距上端面10mm；再鉆m8x1mm的螺紋孔，攻m8x1mm的螺紋。機(jī)床：組合機(jī)床。刀具：8mm麻花鉆、7.5mm麻花鉆、8m

15、m的絲錐。2.計(jì)算切削用量（1）鉆8mm的錐銷(xiāo)孔根據(jù)切削手冊(cè)查得，進(jìn)給量為0.180.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：計(jì)算切削基本工時(shí)：（2）鉆m8的螺紋孔刀具：7.5mm麻花鉆。根據(jù)切削手冊(cè)查得，進(jìn)給量為0.180.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：計(jì)算切削基本工時(shí)：（3）攻m8x1mm的螺紋刀具：絲錐m6，p=1mm切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選?。?，則 ；機(jī)動(dòng)時(shí)，計(jì)算切削基本工時(shí)：工序xiv、工序xv 去毛刺，檢查

16、。三 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序13鉆m8螺紋底孔的夾具。本夾具將用于z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。(一)問(wèn)題的提出本夾具主要用來(lái)鉆m8螺紋底孔，該孔為通透孔，在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問(wèn)題。(二)夾具設(shè)計(jì)1、定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知，m8螺紋孔為通透空，垂直于撥叉中線，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇撥叉中線為定位基準(zhǔn)。此外，還應(yīng)以22孔端面為基準(zhǔn)，從而保證螺紋孔在撥叉體上的位置。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置，并采用快換鉆套以利于在鉆底孔后攻螺

17、紋。2、切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：硬質(zhì)合金麻花鉆，。由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺(tái),查切削手冊(cè)表2.3，切削力計(jì)算公式為： 其中：，與加工材料有關(guān),取0.94；與刀具刃磨形狀有關(guān),取1.33；與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取1.0，則： 在20孔兩個(gè)端面只需要采用開(kāi)口墊圈和六角螺母適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作. 3、定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個(gè)定位銷(xiāo)，這兩個(gè)定位銷(xiāo)的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相匹配軸的尺寸與公差相同，即。此外，這兩定位銷(xiāo)共同保證加工孔偏斜的角度，其中心連線與工作臺(tái)面成10角。（2）計(jì)算鉆套中心線與工作臺(tái)的垂直度誤差。鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為：襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為：則鉆套中心與工作臺(tái)平面的垂直度誤差為：0.026-0.005=0.021。（3）計(jì)算定位銷(xiāo)軸與工作臺(tái)的平行度誤差。定位銷(xiāo)軸與夾具體孔的最大間隙為：夾具體孔的長(zhǎng)度為14mm，則上述間隙引起的最大平行度誤差為：0.034/14，即0.2