CA6140車床撥叉831007課程設(shè)計--機床夾具設(shè)計要點

1、機械課程設(shè)計說明書課程名稱：機械課程設(shè)計作業(yè)題目：機械撥叉夾具設(shè)計專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：10機制5班姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：2013年12月21日山西大同大學(xué)課程設(shè)計說明書目錄設(shè)計清單 03設(shè)計內(nèi)容 03原始資料 03一、零件分析 04（一）零件的作用 04（二）零件的工藝分析 04二、工藝規(guī)程設(shè)計 05（一）確定毛坯制造形式 05（二）基面的選擇 05（三）制定工藝路線 06（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 08三、確定切削用量及基本工時 10四、夾具設(shè)計 15（一）任務(wù)的提出 15（二）定位方案及定位裝置的設(shè)計計算 15（三）夾緊方案及裝置的設(shè)計計算 18參考文獻(xiàn) 2

2、1設(shè)計清單：1、零件圖1張2、零件毛坯圖1張3、機械加工工藝過程綜合卡片1套4、夾具設(shè)計1套5、課程設(shè)計說明書1套凌金鋒撥叉831007夾具設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：(1)畫零件圖(2)繪制毛坯圖(3)填寫機械加工工藝過程綜合卡片(4)選擇夾具設(shè)計方案(5)繪制某一工序夾具草圖及零件圖(6)編寫課程設(shè)計說明書原始資料：撥叉零件圖831007,生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年。73.2山西大同大學(xué)課程設(shè)計說明書一、零件分析（1） .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， 主要起換擋，使主軸回轉(zhuǎn)運動按工作者的要求工作，獲得所需的速度和 扭矩的作用。零件上方的 0 22孔語操作機構(gòu)相

3、連，下方的 0 55半孔則 是用于所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力波動下方的齒輪變速。 兩件鑄為一體，加工時分開。（2） .零件的工藝分析零件的材料為HT200,灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但 塑性較差、脆性高，和適合磨削，為此以下是撥叉需要加工表面以及加 工表面之間的位置要求。需要加工的表面：1 .小孔的上端面、大孔的上下端面；2 .小頭孔0 22mm以及與此孔相通的 0 8mm的錐孔、M8螺紋孔；3 .大頭半圓孔 5 55mm;位置要求：小頭孔上端面與小頭空中心線的垂直度誤差為0.05mm ,打孔的上下斷面與小頭孔的中心線的垂直度誤差為0.07mm。由上面分析可知，可以粗加工撥

4、叉底面，然后依次作為粗基準(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)加工方法的經(jīng)濟精度 及機床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所 以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可保證。二、工藝規(guī)程設(shè)計凌金鋒撥叉831007夾具設(shè)計（1） .確定毛坯的制造形式零件材料為HT200,考慮到零件在機床運行過程中所受沖擊不大， 零件架構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選用鑄件毛坯。選用鑄 件尺寸公差等級 CT9級，一直此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個，科確定該批撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步 確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段：工序適當(dāng)集中

5、，加工設(shè)備以 通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。（2） .基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；娴倪x擇的正確 與合理，可以是加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工 藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常 經(jīng)行。1 .粗基準(zhǔn)的選擇：一零件的底面位置要定位粗基準(zhǔn)，以兩個小頭孔 外援表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣可以達(dá)到限制五個自由度，再加上垂直的 一個機械加緊，就可以達(dá)到完全定位。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，一粗加工后的底面為主要的 定位精基準(zhǔn)，以兩個小頭孔內(nèi)圓柱便面為輔助精基準(zhǔn)。當(dāng)

6、設(shè)計基準(zhǔn)河工 序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門的計算，此處 不再重復(fù)。（3） .制定工藝路線制定工藝路線的出發(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證。在聲場工齡一確認(rèn)為大批生產(chǎn)的 條件下，可以考慮采用萬能行機床配以專用夾具，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)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下 降。1 .工藝路線方案一工序1.粗銃0 40mm孔兩頭的端面.工序2.鉆，較d 22mm孔至圖樣尺寸.工序3.粗鏈中間孔上端面至 26mm,周徑至0 71mm;粗鏈中間孔下 端面至22mm;工序4.精鏈中間孔上端面至 21mm,周徑至 0

7、 73+0.5 0mm;精鏈 中間孔下端面至 20-0.07 -0.21mm.工序5.粗鏈,半精鏈d 55mm孔至圖樣尺寸.工序6.鉆© 8的錐銷孔到一半，然后與軸配做鉆通，在鉆M8mm的螺 紋孔，攻螺紋孔.工序7.精銃兩頭孔端面至 50mm山西大同大學(xué)課程設(shè)計說明書工序8.銃斷.工序9.去毛刺工序10.終檢.2工藝路線方案二工序1.粗銃© 40mm孔兩頭的端面，精銃© 40mm孔兩頭的端面至 圖樣尺寸.工序2.粗鏈0 73mm孔的上下端面工序3.粗鏈,半精鏈0 55mm孔至圖樣尺寸.工序4.精鏈0 73mm孔的上下端面至圖樣尺寸.工序5.鉆、較© 22

8、mm孔至圖樣尺寸.工序6.鉆M8螺紋孔，鉆0 8的錐銷孔到一半，攻螺紋孔.工序7.銃斷保證圖樣尺寸.工序8.去毛刺工序9.終檢.3 .工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一在加工三個面時都是用0 22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的位置度要求，這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合原則。方案二先加工完0 22mm的孔有垂直度要求的前面在加工孔.而方案一恰恰相反，先加工完0 22mm的孔, 再以孔的中心軸線來定位，加工完與之有垂直度要求的三個方面.方案二的裝夾次數(shù)少，但在加工 0 22mm孔的時候，最多只能保證一個面定位面 與之的垂直度要求.其他兩個面很難保證。因此，此方案有

9、很大的弊端。其他的工序尤為平常簡單，不必具體討論，這樣比較得一下工藝方案：工序1.粗銃兩頭孔上端面至 54.5mm工序2.粗銃兩端孔下端面至 51mm工序3.鉆兩頭孔至20mm工序4.精較兩端孔至22+0.021 0mm工序5.精銃兩端孔上端面至 50mm.工序6.粗鏈中間孔下端面至 26mm周彳全至71mm粗鏈中間孔上端 面至22mm工序7.粗鏈中間孔直徑至 53mm工序8.精鏈中間孔下端面至 21mn徑至73+0.5 0mm,精鏈中間 孔上端面至 20-0.07 -0.21mm.工序9.精鏈中間孔直徑至 55+0.4 0mm工序10.鉆直徑為0 8mmi勺錐銷孔工序11.鉆直徑為0 6.8

10、mm的螺紋底孔工序12.攻絲凌金鋒撥叉831007夾具設(shè)計工序13.銃斷工序14.去毛刺工序15.終檢（4） .機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定C A 6 1 4 0車床撥叉”零件材料為H T 2 0 0 ,毛坯重量為1 k g,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工 工藝，分別確定各加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（© 40mn# （|）73mn#表面）考慮到此表面為非加工表面，其精度為在為鑄造CT 9即可。又因 為它們是對稱的兩個零件最后還在需銃斷，故對0 40mm勺軸線的尺寸偏差為120+- 1.25的范圍內(nèi)。2 .兩小

11、孔 © 220.21 0mm毛坯為實心，兩孔精度要求介于I T 7I T 8之間，參照切屑 用量加工簡明手冊確定工序尺寸及余量：鉆孔：6 20mm2 Z = 20mm錢孔；6 22+0.21 0mm2 Z = 2mm3 .中間孔（© 55mnM © 73mm中間孔尺寸相對較大可以鑄造，根據(jù)機械制造工藝手冊和可知：孔的毛坯為© 49mm d 73mmi勺孔是在© 55mmfL的基礎(chǔ)上鏈削加工得到， 其軸向尺寸上下表面為 33.5mm,由于對軸向尺寸要求不高，科直接鑄造 得到，參照切屑用量加工簡明手冊確定0 73mmX序尺寸及余量：粗鎮(zhèn)：771mm

12、Z1=6 mm Z 2=5mm精鏈：（|）73mmZ=1mm參照切屑用量加工簡明手冊確定0 55mmT序尺寸及余量：粗鎮(zhèn)：553mm2Z=4mm精鏈：（|）55mmZ=1mm4 .螺紋孔及錐銷孔兩孔都為實體參照切屑用量加工簡明手冊確定鉆0 8mm®柱銷孔及。8mn0柱銷孔及螺紋攻絲。5 .銃斷6 .去毛刺7 .終檢三、確定切削用量及基本工時工序1.粗銃上端面至54.5mm山西大同大學(xué)課程設(shè)計說明書(1)計算切削用量：采用 高速鋼 齒三面刃銃刀 D=45mm Z=4 , f=0.14-0.24mm/r, v=0.45m/s=27m/min,(文獻(xiàn) 4 表 13-5,文獻(xiàn) 1 表 8-9

13、8、8-99)貝U ns=1000v/ 兀 D=1000*27/45 兀=190 r/min(2)選X52K立式銃床，由其參數(shù)校驗得取 n=190r/min (文獻(xiàn) 2 表 2.2.1、4.2-36 )所以實際銃削速度是 v=兀*45*190/1000=26.8 mm/minf m =f*n*z=0.15*4*190=114 mm/min查機床說明書，選用fm=100mm/min基本時間 t m=l+l i+1 2/f m =0.45 min其中 l 1=3mm l 2=2mm(3)校驗機床功率 查簡明手冊Pcc=1.5kw,而機床所能提供功率 為Pcm>PcG故校驗合格。工序2.粗銃兩

14、端孔下端面到 51mmf=0.14-0.24mm/r, v=0.45m/s, D =45mm, Z=4 (文獻(xiàn) 4 表 13-5 ,文獻(xiàn) 1 表 8-98、8-99 )選 X52K立式銃床，貝U ns=1000v/ 兀 D=1000*27/45 兀=190r/min取 n=190r/min (文獻(xiàn) 2 表 2.2.1、4.2-36 )所以實際銃削速度是 v=兀*45*190/1000=26.8mm/minf m =f*n*z=0.15*4*190=114mm/min基本時間 t m=L/f m =0.252 min工序3.鉆兩端孔至0 21.8mmf=0.39-0.47mm/r, v=18m/

15、min, D =21.8mni 由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量系數(shù)應(yīng)乘以0.75 ,則f=(0.39-0.47 ) *0.75=0.29-0.35(mm/r)(文獻(xiàn) 1 表 8-72、8-73 文獻(xiàn) 2凌金鋒撥叉831007夾具設(shè)計表 3.1-6 )nw=1000v/ 兀 D=1000*18/21.8 兀=263 r/min選 Z535 立式鉆床，取 n=275 r/min (文獻(xiàn) 2 表 4.2-14、4.2-15 )所以實際速度是 v=兀 *21.8*275/1000=18.8 mm/min基本時間 t =l+l i+1 2/f m =0.84 min tm=2t=1.68

16、minl 1=8mm l 2=0mm工序4.精較兩端孔至22+0.021 0mm查機床說明書選取，f=0.57mm/r d=22mm ae=1mm (文獻(xiàn) 1表8.2.3.3 文獻(xiàn) 2 表 3.1-17 )nw=1000v/ 兀 D=1000*5/(22 兀)=51.6 r/min選 Z535 立式機床，取 n=68r/min (文獻(xiàn) 2 表 4.2-14、4.2-15 )所以實際鉆削速度是 v=22兀*68/1000=4.7mm/mint=(l+l 1+12)/(fn)=(50+8)/(0.57*68)=1.5min工序5.精銃兩頭孔上端面至50mmf=0.1 mm/r, v=1m/s, D

17、 =45mm, Z=4(文獻(xiàn) 4 表 13-5,文獻(xiàn) 1表 8-98、8-99 )選 X52K立式銃床，貝U nw=1000v/ 兀 D=1000*60/45 兀=424.6 r/min取 n=475 r/min (文獻(xiàn) 2 表 4.2-35、4.2-36 )所以實際銃削速度是 v=(兀*45*475 ) /1000=67.12mm/minf m =f*n*z=0.1*4*475=190 mm/min基本時間 t m=L/f m =0.24 min工序6.(1)粗銃中間孔上端面至 23mniWl徑至(|)71mmf=0.2 mm/r, v=1m/s, D =50mm , Z=10 (文獻(xiàn) 4

18、表 13-5,文獻(xiàn) 1表 8-98、8-99 )山西大同大學(xué)課程設(shè)計說明書貝U nw=1000v/ 兀 D=1000*60/80 兀=382.116 r/min（2）選X52K立式銃床，由其參數(shù)校驗得取 n=375r/min （文獻(xiàn) 2 表 2.2.1、4.2-36 ）所以實際銃削速度是 v=兀*80*235/1000=58.9 mm/minf m =f*n*z=0.2*10*235=750 mm/min基本時間t總=L/f=0.76min（2）粗銃中間孔下端面至22mniWl徑至0 71mmf=0.2 mm/r, v=1m/s, D =45mm , Z=4 （文獻(xiàn) 4 表 13-5 ,文獻(xiàn)

19、1 表 8-98、8-99）貝U nw=1000v/ 兀 D=1000*60/80 兀=382.116 r/min（2）選X52K立式銃床，由其參數(shù)校驗得取 n=375r/min （文獻(xiàn) 2 表 2.2.1、4.2-36 ）所以實際銃削速度是 v=兀*80*235/1000=58.9 mm/minf m =f*n*z=0.2*10*235=750 mm/min基本時間t總=L/f=0.76min工序7.（1）精銃中間孔下端面至25mniWl徑至（|）73+0.5 0mmf=0.2 mm/r, v=1m/s, D =50mm , Z=10 （文獻(xiàn) 4 表 13-5,文獻(xiàn) 1 表 8-98、8-9

20、9 ）貝U nw=1000v/ 兀 D=1000*60/80 兀=382.116 r/min選X52K立式銃床，由其參數(shù)校驗得取 n=375r/min （文獻(xiàn) 2 表 2.2.1、4.2-36 ）所以實際銃削速度是 v=兀*80*235/1000=58.9 mm/min凌金鋒撥叉831007夾具設(shè)計f m =f*n*z=0.2*10*235=750 mm/min基本時間t總=L/f=0.78min（2）精銃中間孔下端面至 20-0.07 -0.21mm周徑至0 73+0.5 0mmf=0.2 mm/r, v=1m/s, D =50mm , Z=10 （文獻(xiàn) 4 表 13-5,文獻(xiàn) 1 表 8-

21、98、8-99 ）貝U nw=1000v/ 兀 D=1000*60/80 兀=382.116 r/min（2）選X52K立式銃床，由其參數(shù)校驗得取 n=375r/min （文獻(xiàn) 2 表 2.2.1、4.2-36 ）所以實際銃削速度是 v=兀*80*235/1000=58.9 mm/minf m =f*n*z=0.2*10*235=750 mm/min基本時間 t -L/f=0.78min工序8.粗鏈中間孔中間段周徑至0 53mmf=0.5mm/r , v=100m/min （文獻(xiàn) 1 表 8-87 ）nw=1000v/ 兀 D=1000*100/53 兀=600 r/min選T740臥式鏈床，

22、由于T740主軸轉(zhuǎn)速為無級變速，所以取 n=600r/min （文獻(xiàn) 2 表 4.2-19、4.2-20 ）所以實際速度是 v =兀 *53*600/1000=99.9 mm/min基本時間 t=l/（f*n）= 28/（0.5*400）=0.14 min工序9.精鏈中間孔直徑至 55+0.4 0mmap=1mm, f=0.2 mm/r, v=100m/min, （文獻(xiàn) 1 表 8-88）貝U nw=1000v/ 兀 D=1000*60/（55 兀）=347.42 r/min選 T740 臥式鏈床，取 n=347 r/min （文獻(xiàn) 2 表 4.2-19、4.2-20 ）所以實際鏈削速度是 v

23、=兀*55*347/1000=60 mm/min10山西大同大學(xué)課程設(shè)計說明書t=(l+l i+l 2)/(f*n)=0.40 min工序10.鉆M8錐銷孔f=0.5mm/r v=0.1m/s (文獻(xiàn) 1 表 8-70、8-72)nw=1000v/ 兀 D =(1000*6)/(8 兀)=238 r/min選 Z535 立式鉆床，取 n=195r/min (文獻(xiàn) 2 表 4.2-14、4.2-15 )所以實際鉆削速度是v=兀*8*195/1000=4.9 mm/mint=(l+l 1+l 2)/(f*n)=(40+3.5+1)/(0.5*195) =0.4min工序11.鉆M8螺紋孔刀具：07

24、.5mm麻花鉆f=1 mm/r v=0.1m/s (文獻(xiàn) 1 表 8-70、8-72)貝U nw=1000v/ 兀 D=(1000*6)/(7.5 兀)=255 r/min選 Z535 立式鉆床，取 n=195 r/min (文獻(xiàn) 2 表 4.2-14、4.2-15 )所以實際鉆削速度是v=兀*7.5*195/1000=4.6mm/minT=l/(f*n)=13.5/(0.3*195)=0.14 min工序12.攻絲ap=0.6 f=1.25 mm/r v=6 m/min (文獻(xiàn) 3 表 1-172)貝U nw=1000v/ 兀 D=(1000*6)/( 8 兀)=238.9 r/min選 Z

25、535 搖臂鉆床，取 n=195 r/min (文獻(xiàn) 2 表 4.2-14、4.2-15 )所以實際鉆削速度是v=(兀*8*195 ) /1000=4.9 mm/minT=l/(f*n)=14/(1.25*195)=0.057 min工序13.銃斷f=400 mm/z z=4 個 v=0.1m/s (文獻(xiàn) 4 表 13-5、13-9 )nw=1000v/ 兀 D=1000*0.1*60/(45 兀)=42.46 r/min選 X52K立式銃床，取 n=30r/min (文獻(xiàn) 2 表 4.2-35、4.2-36 )所以實際鉆削速度是v=45兀*30/1000=4.23 mm/min11凌金鋒撥叉831007夾具設(shè)計t=（l+l i+l 2）/（fn）=工序14.去毛刺工序15.終檢(73+2)/400=0.18 min四、夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用