CA6140車床撥叉831003課程設計說明書

1、百度文庫-讓每個人平等地提升自我機械制造技術課程設計說明書設計題目：CA6140車床撥叉813003零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計學生：學號：班級：指導教師：大學工程學院機械系201年 月 日序言11 .零件的工藝性分析11.1 撥叉的用途11.2 撥叉的技術要求11.3 審查撥叉的工藝性12 .確定毛坯制造方式和毛坯簡圖22.1 選擇毛坯22.2 確定毛坯尺寸公差和機械加工余量 22.3 繪制毛坯簡圖33 .擬定撥叉工藝路線33.1 選擇定位基準33.2 表面加工方法的選擇 33.3 加工階段的劃分43.4 工序集中與分散43.5 工序順序的安排43.6 確定加工路線43.7 工藝過程卡5

2、4 .機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定55 .確定切削用量及基本工時 75.1 粗銃 80X 30面75.2 精銃 80X 30面86 .夾具的設計96.1 切削力及夾緊力的計算 96.2 定位基準的選擇106.3 夾具的組成107 .參考文獻118 .設計的感想與體會122百度文庫-讓每個人平等地提升自我序言機械制造工藝學課程設計是我們學完大學的全部基礎課 技術基礎課以及大 部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學課程的一次深入的 綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生 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計對自己未來將

3、從事的工作進行一 次適應性訓練，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“四 化”建設打下一個良好的基礎。由于能力有限，設計上有許多不足之處，懇請老師給于指教。1 .零件的工藝性分析1.1 撥叉的用途零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔， 使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作 用。寬度為30mm的面寸精度要求很高，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30mm的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。1.2撥叉的技術要求加上表面尺寸及偏差mm公差及精度等級表面粗糙度R

4、m形位公差mm撥叉左端面803.2撥叉上表面303.2/0.10A花鍵小徑4 22+00.021IT7花鍵大徑巾 25+00.021IT71.6通槽上底面356.3通槽內側面18+00.113.2±0.08A通槽卜底面352X M8通孔4 84 5錐孔配件（）51.3 審查撥叉的工藝性分析零件圖可知，該撥叉形狀、結構比較簡單，通過鑄造毛坯可 以得到基本形狀，減少了加工工序，又節(jié)約了材料。除了撥叉上表面 外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機床加工，通過銃削、鉆 床等車床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面-撥叉上 表面雖然加工精度較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用經(jīng)濟的

5、方法保質保量的加工出來。由此可以見，該零件的工藝性較好。2 .確定毛坯制造方式和毛坯簡圖2.1 選擇毛坯零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，考慮 到零件需加工表面少，精度要求不高，有強肋，且工作條件不差，既 無交變載荷，又屬于間歇工作，故選用金屬型鑄件，以滿足不加工表 面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。零件形狀簡單，因此毛形狀需要與零件的形狀盡量接近，又因內花 鍵較小，因此不可直接鑄出。（課程設計指導書表2-1 ）2.2 確定毛坯尺寸公差和機械加工余量2.2.1 公差等級撥叉的功用和技術要求（材料鑄鐵，大批量生產(chǎn)毛坯鑄件）確定該零件的公差等 級為IT10 （課程設計指導書表2-1

6、）2.2.2 鑄件重量已知機械加工后撥叉件的重量為0.84kg ,由此可初步估計機械加工前鑄件毛坯的重量為1kg2.2.3 零件表面粗糙度 由零件圖可知，該撥叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6 m2.2.4確定機械加工余量由鑄件鑄造類型為金屬型鑄造，因此加工余量等級選為F項目機械加工余量mm尺寸公差mm公差等級長度8033.2IT10通槽深3532.6IT10通槽寬1832IT101百度文庫-讓每個人平等地提升自我2.3 繪制毛坯簡圖 見附圖3擬定撥叉工藝路線3.1 選擇定位基準3.1.1 精基準選擇為使工件減少定位誤差，保證加工精度，使夾具結構簡單，工件裝夾方便， 根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)

7、一、互為基準、自為基準和便于裝夾等原則。為滿足形位 公差要求，選擇花鍵中心線為精基準。3.1.2 粗基準選擇選擇粗基準主要選第一道機械加工工序的定位基準，以便后續(xù)工序提供基準。粗基準的選擇對保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工面(作為粗基準的非加工面)的位置關系具有重要影響。根據(jù)：保證互相位置要求原則。保證加 工表面加工余量合理分配的原則， 便于工件裝夾原則，粗基準在同一尺寸方向上 只允許使用一次的原則，因此選擇零件的右表面作為粗基準。3.2 表面加工方法的選擇本零件的毛坯為鑄件，待加工面有內孔，端面，及錐孔，內倒角 等。公差等級及粗糙度要求參考零件圖。其加工方法的選擇如下：(1):花鍵 花

8、鍵大徑表面粗糙度為Ra1.6卜m,毛坯孔未鑄出，需鉆， 擴、較孔、然后直接用拉刀拉出即可。(課設表1-7)(2):端面 本零件的端面大部分尺寸精度要求不高，很大部分無需 去除材料。待加工的主要端面有零件的上端面和左端面以及通槽，除 通槽內側表面粗糙度為Ra3.2仙m及Ra6.3 m,經(jīng)粗銃和半精銃即可。(課設表1-8 ( 10)(3):小5錐孔尺寸精度要求不高，去除材料，可用“鉆一擴”孔直接加工出來。(課設表1-7)(4): M8mm螺紋孔，由機械加工工藝手冊查知.配鉆方式加工。 在加工的適當工藝過程中我們對產(chǎn)品進行質量檢查，以滿足工藝要求。(5):內倒角 加工角度為15度的內倒角，采用銃床加

9、工即可。3.3 加工階段的劃分零件的加工質量要求較高或結構較為復雜時， 一般工藝路線較長，工序較多, 通常在安排工藝路線時，將其分為幾個階段，根據(jù)精度要求不同，可分為：(1)粗加工階段(切除各加工表面大部分余量)(2)半精加工階段(3)精加工(切除余量較少)(4)精整和完整加工階段(高精度加工)3.4 工序集中與分散選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產(chǎn)類型為大 批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而 且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間， 而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之 間的相對位置精度要求。(課設15頁)3

10、.5 工序順序的安排(1)遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準一一撥叉左端面(2)遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排加工工序。(3)遵循“先主后次”原則，先加工主要表面一一拔叉頭左端面內花 鍵孔，后加工次要表面撥叉上端面和通槽底面及內側面。(4)遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉左端面，再加工內花鍵孔； 先撥叉上端面,再鉆M8孔3.6 確定加工路線工序名稱設備工2裝備粗銃左端面立式銃床X51端面銃刀、游標卡尺鉆孔小20mm、擴孔至小22+00.021mmRa=3.2m立式鉆床Z535麻花鉆、折孔鉆、較力、卡尺、 塞規(guī)拉花鍵臥式拉床L6110A拉刀、卡規(guī)精銃左端面至80mm R=3.

11、2 m立式銃床X51端面銃刀、游標卡尺粗銃溝槽、精銃溝槽18+0°.11x35立式銃床X51二面刃銃刀、卡規(guī)、深度游標卡 尺粗銃上平面、精銃上平面立式銃床X51端面銃刀、游標卡尺鉆孔2X17立式鉆床Z525麻花鉆、內徑千分尺攻螺紋2XM8mm立式鉆床Z525絲錐鉆、較小5錐銷孔立式鉆床Z525麻花鉆、錐度餃刀、塞規(guī)、卡尺去毛刺鉗工臺平鋰清洗清洗機清洗機終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等3.7 工藝過程卡 另附表4 .機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定C6140撥叉材料為 HT200毛坯質量為 0.84kg , M220MPa HBS=157根據(jù)上述原始資料和加工工藝，分別確定各個加工表面的

12、機械加工余量， 工 序尺寸以及毛坯尺寸。根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長 40mm,寬為80mm,高為75mm,故零件最 大輪廓尺寸為80mm。選取公差等級CT由機械制造基礎課程設計指導書中表 2-1可查得毛坯 件的公差等級為810級，取為10級。求鑄件尺寸公差根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級CT,由機械制造技術基礎課程設計指導書中表 2-3可查得尺寸公差為CT=3.2mm求機械加工余量由機械制造技術基礎課程設計指導書表 2-5查得機械加 工余量等級范圍為DF,取為E級求RAM （要求的機械加工余量）對所有的加工表面取同一數(shù)值，由機械 制造技術基礎課程設計指導書表 2-4查得最大輪廓尺寸為80mm

13、、機械加工余 量為E級，得RAM數(shù)值為0.7mm。求毛坯尺寸2-M8通孔和5錐孔較小鑄成實心；左端面為單側加工，應由機械制造技術基礎課程設計指導書 式2-2求出， 即：R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm上端面為單側加工，毛坯尺寸由機械制造技術基礎課程設計指導書式2-1求出，即：R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm為了簡化鑄件的形狀取 R= 75mm根據(jù)零件圖槽的輪廓尺寸，長 40mm,寬18mm,深35mm,故槽的最大輪 廓尺寸為40mm。選取公差等級CT由機械制造基礎課程設計指導書 中表2-1 可查得毛坯件的公差等級為810級，取為1

14、0級。根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級CT,由機械制造技術基礎課程設計指導書中表2-3可查得槽深和槽寬尺寸公差分別為 CT=2.6mm和2.4mm。求機械加工余量由機械制造技術基礎課程設計指導書表 2-5查得機械加 工余量等級范圍為DF,取為F級。求RAM （要求的機械加工余量）對所有的加工表面取同一數(shù)值，由機械 制造技術基礎課程設計指導書表 2-4查得槽的最大輪廓尺寸為40mm、機械加 工余量為F級，得RAM數(shù)值為0.5mm。表格如下：項目左端面(75X40)上端面(80X40)通槽深35通槽寬18公差等級IT 10IT 10IT 10IT 10加工面基本尺寸(mm)80723518鑄件尺

15、寸余量等級(mm)3.23.22.62.4機械加工余量等級EEFFRAM (mm)0.70.70.50.5毛坯基本尺寸(mm)82.3753215精加工余量(mm)1110.5粗加工余量(mm)1.3221花鍵孔要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工內空尺寸為22H12。由機械制造技術基礎課程設計指導書表 2-28和表2-30確定孔的加工余量分配:鉆孔：20mm 擴孔：22mm 拉花鍵孔(6- 25H7* 22 H12*6H9)5 .確定切削用量及基本工時根據(jù)老師的工序分配，我負責的是以花鍵中心孔為基準銃上頂面5.1 粗銃80X 30面5.1.1 加工余量的確定由前面可知粗加工加工余量為2 mm,

16、加工余量較小故采用一次切削故出=2 mm。5.1.2 切削用量的確定由機械加工工藝手冊表2.1 20選擇高速鋼立銃刀，銃刀直徑為16 mm 齒數(shù)為3。由機械加工工藝手冊表 2.196查得加工材料為灰鑄鐵，銃削寬度為 aw=do/4,銃刀的銃削速度為 v= 18.29m/min,每齒進給量為 0.0630.102 mm/z 則主軸轉速為1000 vn= =358.3577.2 r/min取 n = 460r/min,由此可得 Vf= fzzn =0.09X 3X460= 124.2 mm/min5.1.3 銃削加工工時的計算由機械加工工藝手冊表2.1 94可查得工 Lw I1 12 . t=iv

17、f式中：i為次給次數(shù)i = 8do4l1 =0.5do+ (0.5 1.0) =9 mm12 = 1 2 mm 取l2 = 2 mmx 80 9 2 t= 5.86 min124.25.2 精銃80X 30面5.2.1 加工背吃刀量ap的確定由前面可知道精銃的加工余量為1 mm,故ap=1 mm5.2.2 進給量的確定由精銃加工工藝手冊表 2.1 72查得高速鋼立銃刀直徑為16 mm,選 用與粗銃時同一銃刀和機床。銃削寬度為aw= 3 mm是的每齒進給量為0.080.05 mm/z,因為表精度要求較高故fz=0.06 mm/z5.2.3 切削用量的確定由機械加工工藝手冊表 2.1-75查得銃刀

18、磨鈍標準查得后刀面最大磨損限度為0.20.25 mm。由機械加工工藝手冊表2.1 76限度壽命查得限度壽命T=60min。由機械加工工藝手冊表2.1-92查得Vc = 22 m/min,則銃床的主軸轉速：n= n1000v=437.9 r/min do取 n = 460 r/min o則 Vf=fz*z*n =0.06*3*460=82.8 mm/min5.2.4 計算銃削加工工時由上面可知工 Lw 1i L t= ivf式中l(wèi)w、l1、與上述所相同。i =30/3=10將各參數(shù)代入上式可得:x 80 9 2 t=x 10= 11 min82.86 .夾具的設計夾具是一種能夠使工件按一定的技術

19、要求準確定位和牢固夾緊的 工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。 在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制 造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用 夾具，是保證加工質量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術 環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計 專用夾具。設計工序為銃撥叉30X80上表面的專用機床夾具。這類夾 具定位準確、裝卸工件迅速，但設計與制造的周期較長、費用較高。 因此，主要適用于產(chǎn)品相對穩(wěn)定而產(chǎn)量較大的成批或大量生產(chǎn)。6.1 切削力及夾緊力的計算

20、切削刀具：高速鋼直齒三面刃銃刀9.81 CFapxfafyfaeufZF F p f e kFZ二一wF ccwFKFzd0n 60式中.Cf=30Xf 1.0 yF 0.65 Uf0.83 w 0 qF 0.830.195 03aD 16mm ae 8mmaf0.15kF(>0.67pfFz0.736計算結果 FZ 2448N由于切削力對夾緊力影響不大，故夾緊力只需達到將工件固定即 可06.2 定位基準的選擇由零件圖知，該端面相對于花鍵孔中心線有垂直度要求，其設計 基準是花鍵孔中心線，為了使定位誤差為零，故選擇以花鍵孔中心線 為主要定位基準，所以由定位其準不重合引起的誤差為零。6.3

21、夾具的組成6.3.1 夾緊機構根據(jù)零件的定位方案、加工方法、生產(chǎn)率要求，運用手動夾緊可 以滿足。采用螺旋夾緊機構，通過擰緊夾緊螺母7使工件夾緊，有效 提高了工作效率。手動螺旋夾緊是可靠的，可免去夾緊力計算。6.3.2 對刀裝置采用直角對刀塊對刀，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）6.3.3 夾具與機床連接元件火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，以利于銃削加工。6.3.4 使用說明安裝工件時，先將工件花鍵孔裝入定位心軸，安裝開口墊圈，用 夾緊螺母擰緊，夾緊工件。6.3.5 結構特點該夾具結構簡單，操作方便，容易鑄成，加工定位方便7 .參考文獻1、黃健求主編機械制造技術基礎機械工業(yè)出版社2005.112、崇凱主編機械制造技術基礎課程設計指南化學工業(yè)出版社 2007.23、肖繼德、陳寧平主編機床夾具設計（第二版）機械工業(yè)出版社 2000.54、秦國華、張衛(wèi)紅主編機床夾具的現(xiàn)代設計方法航空工業(yè)出版社2006.115、秦寶榮主編機床夾具設計中國建材工業(yè)出版社1998.26、陳國香主編機械制造與模具制造工藝學清華大學出版社 2006.57、李彩霞主編機械精度設計與檢測技術上海交通大學出版社 2006.18、方子