CA6140車(chē)床撥叉831003說(shuō)明書(shū)

1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“CA6140車(chē)床”撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)）設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目 設(shè)計(jì)“CA6140車(chē)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)）1 . 零件圖一張2 毛坯圖一張3 機(jī)械制造加工工藝過(guò)程綜合卡片一張4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖一張5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖一張6課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份通過(guò)機(jī)床工藝及夾具設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)如一體（ 如公差于配合 、 機(jī)械零件設(shè)計(jì) 、 金屬切削機(jī)床 、 機(jī)械制造工藝等） 。讓 我們對(duì)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為

2、以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！在些次設(shè)計(jì)中我們主要是設(shè)計(jì)CA6140t叉的銃床夾具。在此次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項(xiàng)設(shè)計(jì)。在此期間查閱了大量的書(shū)籍，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)。一 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(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)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(guò)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(guò)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

3、及合理制訂工藝規(guī) 程等問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。2、通過(guò)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(guò)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(guò)程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢(xún)相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力。二.零件的分析（一）、零件的作用：題目給定的零件是 CA6140gt叉（見(jiàn)附圖1）它位 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 進(jìn)行工作。寬度為30+0.0120mm勺面 寸精度要求很高，因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑 移齒輪時(shí)如果梢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

4、精 度。所以，寬度為30+0.0120mm勺面的梢和滑 移齒輪的配合精度要求很高。（二）、零件的工藝分析：CA6140gt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？26+0.230mm的六齒方花鍵孔、？ 23+花鍵底孔兩端的 2X1到角和距中心線為22mm勺平面。2 .以工件右端面為基準(zhǔn)的6+0.03 0 mm的花鍵經(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(zhuān)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HT20Q考慮到此零件的工作過(guò)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

5、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 3 ±0.8mm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)。（ 二 ） 制定工藝路線。工序：1. 粗、精車(chē)端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15°倒角。以40mnffl柱面為粗基準(zhǔn)。選用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車(chē)床及三爪卡盤(pán)夾具。2. 粗、精車(chē) B

6、/C 面3. 拉花鍵。以 A 面為基準(zhǔn)，4. 以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62岫卜式銃床加專(zhuān)用 夾具5. 開(kāi)檔，以花鍵的中心線為基準(zhǔn)。6. 鉆配作孔、螺紋孔7. 機(jī)械加工余量。CA6140的撥叉材料為 HT200L毛坯重量為kg6b =160MPa HBS生 產(chǎn)類(lèi)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± 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230+，見(jiàn)零件圖，參照金屬機(jī)械加工工藝人員

7、手冊(cè)表 3-59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、粗銃B面 2 、精銃B面。精加工余量為 0.2mm粗銑加工余量為 2.8mm2、計(jì)算切削用量。（ 1）已知長(zhǎng)度方向的加工余量為 3± 0.8mm 。實(shí)際端面的最大加工余量為3.8mm。故分二次加工（粗車(chē)和半精車(chē)）。長(zhǎng)度加工公差I(lǐng)T 1 2級(jí) 取-0.46 mm （入 體方向）（ 2）進(jìn)給量、根據(jù)切削簡(jiǎn)明手冊(cè) （第 3 版）表 當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mmX25mm,a3 mnfl寸，以及工件直徑為

8、60mnfl寸（由于凸臺(tái)B面的存在所以直徑取60mm?=-0.8mmr .按C3 16 3 1車(chē)床說(shuō)明書(shū)??？=0.6 mm/n由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=一 所以：實(shí)際進(jìn)給量f= X =0.48mm/r按C3 1 6 3 -1車(chē)床說(shuō)明書(shū) ？=mm/ r（ 3）計(jì)算切削速度。按切削簡(jiǎn)明手冊(cè)表，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）刀具材料 YG6V=6/（T m apxv f yv） kv其中：Cv=158 Xv= yv=0.4 乂=修正系數(shù)KO見(jiàn)切削手冊(cè)表 kmv= k kv= k krv = k sv= k BV=Vc =158/(=（m/min）（4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=10

9、00 vc/ dw=（r/min ）按C3 16 3 1車(chē)床說(shuō)明書(shū)n =200 r/min所以實(shí)際切削速度V=40.8m/min3、鉆孔、擴(kuò)孔、倒角。（ 1） 、鉆孔鉆頭選擇：見(jiàn)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表鉆頭幾何形狀為（表及表） ：雙錐修磨具刃，鉆頭參數(shù)：d=© 20mm B =30 ,2=118 , 2=70 , b £ =3.5mma o=12 ,w=55 ,b=2mm =4mm根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2-9 確定 f=a、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表 ，當(dāng)（yb = 210MPad 0 = 20.5mm 可確定 f=。按 C3163-1 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 取 f=0.62mm/n

10、.b、決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命表，當(dāng)do=20mm鉆頭最大磨損量取 壽命 T=45min.c、切削速度 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，表得V=21m/minn=1000V/ D= 由 機(jī) 床 技術(shù) 資料 得 和 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=L/nf=（80+10）/= （min）入切量及超切量由表.查出空+A=10mm所以 Tm=L/ nf=(80+10)/= (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(chē)和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間，n和f都不變

11、，所以Tm同上Tm=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(zhuān)用刀具。此工步使用到專(zhuān)用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。檢驗(yàn)機(jī)床功率 按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 4可以查出當(dāng)(T b = 160245HBsapWmm fWmm/rV c <41m/min P c =按C3 16 31車(chē)床說(shuō)明書(shū)主電機(jī)功率P= 11 kw可見(jiàn)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求鉆削功率檢驗(yàn)按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表當(dāng) do=21 mm f = mm查得轉(zhuǎn)矩M=切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表由表得功率公式Pc= MCVC/30do=30x21 =按C3 16 3 1車(chē)床說(shuō)明書(shū)主電

12、機(jī)功率P= 11 kw可見(jiàn)PC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)花鍵拉刀的單面齒 為 0.06mm,拉削速度v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時(shí) t=Zbl y k/1000vf zZ式中： Z b 單面余量1.5mm(由021mmi削到25mm)L拉削表面長(zhǎng)度，80mm；ri 考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù)，??；k考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，?。籿拉削速度( m/min) ；fz 拉刀單面齒升；Z拉刀同時(shí)工作齒數(shù)， Z=l/p ；P拉刀齒距。P=12mrte刀同時(shí)工作齒數(shù) z=l/p=80/12弋7.其本工時(shí) Tm=x 80X

13、x 1000X x x 7=(min)工序出 粗銃，精銃B面。加工要求：粗銃B面，精銃B面，R=um。用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑加工余量 3mm機(jī)床：X62W加工工件尺寸：寬度：40mm長(zhǎng)度：28mm1. 粗銑1) 選擇刀具根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表銃削寬度aeW5mm寸。直徑為do=50mm故齒數(shù)Z = 8 ,由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銃刀銑刀幾何參數(shù)(表)r n=10° ao=16°2) 切削用量留精銃的加工余量為，所以本道工步切削寬度ac=±mm,由于加工表面精度要求 Ra= um.根據(jù)表得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f = 1 mm/r就能滿(mǎn)足要求，但考慮到X 62W功率為，機(jī)床為中等系

14、統(tǒng)剛度和X62W詵床說(shuō)明書(shū)所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f = r3) 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、銑 刀 刀 齒 后 刀 面 的 最 大 磨 損 量 為 鑲 齒 銑 刀 do=50mm，刀具壽命 T=120min (表)4) 決定切削速度Vc 、可根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表確定Z=8, ap=40-70mm, ac=± mm, f z=f/z=0.0750.1mm/zVc=(Cvdoqv)/(T mxapxXvxf zxyvxaexuvxZpv)Cv=20,q v=,Xv=,yv=,u v=,pv=,m=,Km=,Ksv=,KTv=, Kv=KmxKsvxKTv= n=1000

15、V/d=/=151r/min 根據(jù) X62W型銑床說(shuō)明書(shū)選 n=160r/minVc=1000=/1000=25.1m/min V f=nf=96mm/min選 Vf =80mm/min 實(shí)際 f z=Vf /(nxz)=0.0625mm/z5) 機(jī) 床 功 率 ： 根 據(jù) 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 表 當(dāng)Vc=71m/minae=2.8mm ap=41mm f z= K mpc=切削功率的修正系數(shù)：故 Pt<,根據(jù)X62W型銃床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許的功率為Pcm=x =故PccvRm 因此所決定的切削用量可以采用。ae=2.8mmVf=80m/minn=160r/min V c=

16、25.1m/min f z=z6) 基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表Tm=(L+L1+A )/V f =(28+14)/80= (min)L1+ = 14mm2. 精銑1 )選擇刀具刀具與上道工步是同一把刀。2)切削用量精銑的加工余量為，所以本道工步切削寬度ae= 0.2mm f =3 )決定切削速度Vc、 可根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表確定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(T mxapxXvxf zxyvxaexuvxZpv)=33.1m/minn=1000V/ d=/=211r/min 根據(jù) X62W型銃床說(shuō)明書(shū)選 n=210r/minVf=nf=126mm/min、 VF=125m

17、m/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z4 )基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表Tm=(L+L1+A )/V f =(28+14)/125= (min)L1+ =14mm工序 IV銃削 8+0.03 0mmf。加工工件尺寸：8+0.03 0mm , 長(zhǎng)度 L=40mm加工要求： 高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀 (精密級(jí)K8) 加工余量 8 用乳化液冷卻機(jī)床： X62W1) 選擇刀具：由加工尺寸公差 。所以銑刀精度為精密級(jí)K8銑刀參數(shù)： L=8mm D=63 d=22 d1=34 r o=15°ao=12° an=6° Z=162) 選擇切削量由于槽的深度

18、為 8mm, 故一次走完，ae=8mmap=8mm由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 確定 f=-0.3mmr 現(xiàn)取 f=0.3mm/rf z=16=0.018mm/z3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表,得最大磨損量為 由表確定刀具壽命：T=100min其中4) 決定切削速度Vc 和每齒進(jìn)給量Vf 、由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)的公式VC=(Cvxdoxqv)/(T nXapxXvXf zxyvxaeXUvxZpv) , KvCv=25,qv=,Xv=,y v=,u v=,pv=,m=,Km=,Ksv=,KTv=,Kv=KmxKsvxKTv=Vc=(Cvxdoxqv)/(T mxaPxXvxf

19、zxyvxaexuvxZpv) Kv =82.86m/minn=1000x VC/ do=1000x x 63=min根據(jù)X62W番銃床說(shuō)明書(shū)選nc=375r/min實(shí)際速度Vc= donc/1000=74.2m/min選 Vc= ncf=ii2.5mm/min根據(jù) X62V©銃床說(shuō)明書(shū)選選 V=110mm/minf zc=110/375 x 16=0.018mm/z5) 機(jī)床功率：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表公式圓周力f c=(CFapxff zyFaeVFZ/ doaFnWF) KFC KTV=KMFC=由表 28 得 CF=30， XF=， yF=， UF=， WF=0 ， qF=，

20、 KFC=Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X X 8/ 63 X 375 = NM=Fcdo/2 x 103=?MPc=FCVC/1000=1.18km根據(jù)X62W型銃床說(shuō)明書(shū)，功率足夠。6) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表Tm=(L+L1+A)/V f=(40+14)/110= (min)L1+ A=14mm工序V銃寬為180+0.12mmf加工要求： 用乳化液冷卻， 加工工件尺寸， 寬 180+0.12 mm， 長(zhǎng) L=40mm，加工余量 23mm由于此工步的設(shè)計(jì)尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達(dá)到尺寸精度的要求，所以為了留給下一道公

21、序磨削的加工余量，所以分兩步走， ae=23， ap=10mm，1) 選擇刀具銑刀參數(shù)： L=10 D=100mm d=30mm ro=1°5ao=12° an=6° Z=242) 選擇銑削用量由于梢的寬度為18mm,故二次走完，ae=23mm3p=10mm由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 確定 f=0.5mm/r 現(xiàn)取 f=0.8mm/rfz=24=0.02mm/z3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表得最大磨損量為 由表確定刀具壽命：T=100min其中4)確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量：決定切削速度w和每齒進(jìn)給量 V由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)的公式V：二(Cvxd

22、oxqv)/(T mxapxX/xf zxyvxaexuvxZpv) KvCv=25,q v =,Xv=,yv=,uv =,p v=,m=,Km=,Ksv=,KTv=,Kv=KmxKsvxKTv=%=(Cvxdoxqv)/(T mxapxX/xf zxyvxaexuvxZpv) - Kv =98.6m/minn=1000x Vc/ do=1000x x 100=314r/min根據(jù)X62W型銃床說(shuō)明書(shū)選nc=300r/min實(shí)際速度 Vc= donc/1000=94.2m/min選 Vfc =ncf =150mm/min根 據(jù) X62W 型 銑 床 說(shuō) 明 書(shū) 選 選Vf =150mm/min

23、f zc=150/300 x 24=0.020mm/z5 )基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表Tm=(L+L1+A)?i/V f =(40+20)X2/150= (min)L1+ A=20mni=2(兩次 )夾具設(shè)計(jì)（ 一）問(wèn)題的提出為了提高勞動(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(zhuān)用夾具開(kāi)檔夾具經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第 4 道工序開(kāi)檔夾具。（二）夾具設(shè)計(jì)1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，其設(shè)計(jì)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 . 定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無(wú)基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無(wú)極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無(wú)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。3