_機械制造工藝學課程設計-CA6140車床撥叉【831002】銑叉口側面夾具設計

1、零件的作用所給的零件是CA6140車床的撥叉831002。它位于車床變速機構中，主要起換擋，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。零件上方的25孔與操縱機構相連，下方的60半孔那么是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速，鑄造時鑄出完整的圓加工后切開。如需要圖紙等資料，聯(lián)系QQ1961660126研究成果的嚴肅態(tài)度以及向讀者提供有關信息的出處，正文之后一般應列出參考文獻表引文應以原始文獻和第一手資料為原那么。所有引用別人的觀點或文字，無論曾否發(fā)表，無論是紙質或電子版，都必須注明出處或加以注釋。凡轉引文獻資料，應如實說明。對已有學術成果的介紹、評論

2、、引用和注釋，應力求客觀、公允、準確。偽注、偽造、篡改文獻和數(shù)據(jù)等，均屬學術不端行為致謝一項科研成果或技術創(chuàng)新,往往不是單獨一人可以完成的,還需要各方面的人力,財力,物力的支持和幫助.因此,在許多論文的末尾都列有致謝1) 著錄參考文獻可以反映論文作者的科學態(tài)度和論文具有真實、廣泛的科學依據(jù)，也反映出該論文的起點和深度。2) 著錄參考文獻能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開來。3) 著錄參考文獻能起索引作用。4) 著錄參考文獻有利于節(jié)省論文篇幅。01 Brown, H. D. Teaching by Principles: An Interactive Approach to Langua

3、ge PedagogyM. Prentice Hall Regents, 1994.02 Brown, J Set al. Situated Cognition and the Culture of LearningJ. Educational Reasercher, 1, 1989.03 Chris, Dede. The Evolution of Constructivist Learning Envi-ronments: Immersion in Distributed Virtual WorldsJ. Ed-ucational Technology, Sept-Oct, 1995.學位申

4、請者如果能通過規(guī)定的課程考試，而論文的審查和辯論合格，那么就給予學位。如果說學位申請者的課程考試通過了，但論文在辯論時被評為不合格，那么就不會授予他學位。有資格申請學位并為申請學位所寫的那篇畢業(yè)論文就稱為學位論文，學士學位論文。學士學位論文既如需要圖紙等資料，聯(lián)系QQ1961660126是學位論文又是畢業(yè)論文中華人民共和國國家標準VDC 001.81、CB 7713-87號文件給學術論文的定義為：學術論文是某一學術課題在實驗性、理論性或觀測性上具有新的科學研究成果或創(chuàng)新見解的知識和科現(xiàn)象、制定新理論的一種手段，舊的科學理論就必然會不斷地為新理論推翻。斯蒂芬梅森因此，沒有創(chuàng)造性，學術論文就沒有科

5、學價值。三、創(chuàng)造性學術論文在形式上是屬于議論文的，但它與一般議論文不同，它必須是有自己的理論系統(tǒng)的，不能只是材料的羅列，應對大量的事實、材料進行分析、研究，使感性認識上升到理性認識。一般來說，學術論文具有論證色彩，或具有論辯色彩。論文的內容必須符合歷史唯物主義和唯物辯證法，符合“實事求是、“有的放矢、“既分析又綜合 的科學研究方法。一般普通刊物省級、國家級審核時間為一周，高質量的雜志，審核時間為14-20天。核心期刊審核時間一般為4個月，須經(jīng)過初審、復審、終審三道程序。3.期刊的級別問題。國家沒有對期刊進行級別劃分。但各單位一般根據(jù)期刊的主管單位的級別來對期刊劃為省級期刊和國家級期刊。省級期刊

6、主管單位是省級單位。國家級期刊主管單位是國家部門或直屬部門。如需要圖紙等資料，聯(lián)系QQ1961660126二.零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓，但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良鑄造性能優(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外表以及加工外表之間的位置要求： 1，以25孔為中心的加工面：25H7的通孔，粗糙度Ra1.6；以及42mm的圓柱兩端面，其中主要加工外表為25H7通孔。 2.，以60孔為中心的加工面：60H12的孔，粗糙度Ra3.2；以及60H12的兩個端面，兩端面相對于25H7孔的垂直度為0.1mm；底端面，粗糙度Ra

7、6.3。 3，16H11的槽加工外表：槽的端面，粗糙度Ra6.3；16H11的槽的底面，粗糙度Ra6.3；16H11的槽兩側面，粗糙度Ra3.2，兩側面相對于25H7孔的垂直度為0.08mm。 4， 以M221.5螺紋孔為中心的加工外表:3232的螺紋孔端面，粗糙度Ra3.2；M221.5螺紋孔。這幾組加工外表之間有著一定的位置要求，主要是：160mm孔端面與25H7孔垂直度公差為0.1mm；216H11的槽側面與25H7的孔垂直度公差為0.08mm。由上面分析可知，加工時應先加工一組外表，再以這組加工后外表為基準加工另外幾組?？梢韵燃庸?5H7通孔，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且

8、保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟條件及機床所能到達的位置精度，此零件沒有復雜的加工外表，所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝即可保證。三.確定毛坯的制造方法，初步確定毛坯的形狀毛坯材料為HT200，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比擬簡單，生產(chǎn)類型采用中批量生產(chǎn)，可選擇金屬型鑄造毛坯。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。毛坯尺寸計算、查表后確定。四.工藝規(guī)程的設計4.1定位基準的選擇定位基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的最重要的工作之一。定位基準選擇的正確與合理可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否那么，加工工藝過程中就會問題百出，更有甚者，還會造成

9、零件大批報廢，使工作無法正常進行。4.1.1粗基準的選擇對于零件而言，盡可能選擇不加工外表為粗基準。而對有假設干個不加工外表的工件，那么應以與加工外表要求相對位置精度較高的不加工外表作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原那么，現(xiàn)選取42mm 孔的不加工外輪廓外表作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個42mm與底面作主要定位面，限制5個自由度，再以壓板限制最后1個自由度，到達完全定位,然后進行銑削。 4.1.2精基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合原那么和“基準統(tǒng)一原那么，以加工后的25H7孔為主要定位精基準，以25H7通孔的端面為輔助基準。 4.2零件外表加工方法的選擇

10、本零件的加工面包括有：端面、內孔、內螺紋、槽等。材料為HT200。參考?機械制造工藝設計簡明手冊?查表1.46、表1.47、表1.48、表1.417確定其加工方法如下：1)42mm圓柱的端面 由于該端面為未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT13，盡管外表粗糙的沒有要求，后續(xù)僅作為輔助基準，故只需銑削查表1.46。2)25H7通孔 由于其公差等級為IT7，內外表粗糙度為Ra1.6，應選擇進行鉆+擴+鉸。查表1.473)60mm孔兩端面撥叉腳圓兩端面由于兩端面之間厚度的公差等級為IT11級，且外表粗糙度Ra3.2，考慮到同時還要保證與25H7孔的垂直度公差不超過0.1mm，應選

11、擇粗銑+精銑。4)60mm孔 由于外表粗糙度為Ra3.2，擴孔到達。5)16H11槽端面 兩側面之間的公差等級為IT11，槽端面外表粗糙度為Ra6.3，選擇粗銑控制槽端面即可。6)16H11控制槽長90mm、寬16H11、深8mm) 由于槽兩側面之間寬度16H11的公差等級為IT11，兩側面外表粗糙度為Ra3.2，槽底面外表粗糙度為Ra6.3。應選擇粗銑+半精銑+精銑。7)32mm32mm螺紋孔端面 由于該端面粗糙度為Ra6.3，可選擇粗銑。 8)M221.5螺紋孔 由于該螺紋孔為未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT13，同時沒有外表粗糙的要求，選擇直接鉆孔+攻螺紋。9)銑

12、斷撥叉腳60圓孔 由于撥叉腳端面外表粗糙度為Ra6.3，故可選擇直接銑斷來保證。4.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是零件的加工精度尺寸精度、形狀精度、位置精度和外表等技術要求能得到合理的保證。根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能到達的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)本錢盡量下降。綜合各種條件考慮，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序10 以42mm外圓以及一端面為粗基準，銑25H7通孔兩端面；工序20 以25H7通孔一個端面為精基準，鉆、

13、擴、鉸25H7孔；工序30 以25H7通孔為精基準，擴60mm孔工序40 以25H7通孔為精基準，粗銑60mm孔上下端面工序50 以25H7通、60mm孔為精基準，銑段撥叉腳端面，保證粗糙度Ra6.3工序60 以25H7通孔為精基準，精銑60mm孔上下端面，保證12d11以及兩端面對25H7通孔垂直度為0.1mm工序70 以25H7通孔為精基準，粗銑槽16H11端面、側面、底面；工序80 以25H7通孔為精基準，半精銑槽16H11側面；工序90 以25H7通孔為精基準，精銑槽16H11側面；工序100 以25H7通孔為精基準，銑M221.5螺紋孔端面；工序110 以25H7通孔、60孔為精基準

14、，鉆20.5的孔，攻M221.5螺紋孔。4.4確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸4.4.1確定毛坯種類：零件材料為HT200,金屬型鑄件毛坯。查?機械制造工藝設計簡明手冊?第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT7-9。4.4.2確定毛坯余量 125mm孔外端面的毛坯余量 材料為HT200，采用金屬型鑄造， 查?工藝設計手冊?表2.2-5得尺寸公差等級79，取8級，加工余量等級為F，查表2.2-4得加工余量數(shù)值為1.52.0mm，取單邊余量Z=2.0mm。2mm孔的毛坯為實心，未鑄出孔。360mm孔外端面的毛坯余量 材料為HT200，采用金屬型鑄造，查?工藝設計手冊?表2.2-5得尺

15、寸公差等級79，取8級，加工余量等級為F，查表2.2-4得加工余量數(shù)值為1.52.0mm，取單邊余量Z=2.0mm。4mm孔的毛坯余量 材料為HT200，采用金屬型鑄造，查?工藝設計手冊?表2.2-5得尺寸公差等級79，取8級，加工余量等級為F，查表2.2-4得加工余量數(shù)值為1.52.0mm，取單邊余量Z=2.0mm。516H11槽端面 材料為HT200，采用金屬型鑄造，查?工藝設計手冊?表2.2-5得尺寸公差等級79，取8級，加工余量等級為F，查表2.2-4得加工余量數(shù)值為1.52.0mm，取單邊余量Z=2.0mm。632mm32mm螺紋孔端面的毛坯余量 材料為HT200采用金屬型，查?工藝

16、設計手冊?表2.2-5得尺寸公差等級79，取9級，加工余量等級為F，查表2.2-4得加工余量數(shù)值為2.02.5mm，取單邊余量Z=2mm。7M221.5螺紋孔毛坯為實心，未鑄造出孔。4.4.3確定工序余量，工序尺寸及其公差 確定工序(或工步)尺寸的一般方法是，由加工外表的最后工序或工步往前推算，最后工序工步的工序工步尺寸按零件圖樣的要求標注。當無基準轉換時，同一外表屢次加工的工序或工步尺寸只與工序或工步的加工余量有關。當基準不重合時，工序或工步尺寸應用工藝尺寸鏈計算。零件的各加工外表的各工序或工步的加工余量除粗加工工序或工步加工余量之外，其余工序或工步加工余量可以根據(jù)?現(xiàn)代制造工藝設計方法?中

17、的精、半精加工余量建議值來確定，粗加工工序或工步加工余量不是從表中查出確定，而為加工余量毛坯余量減去其余后續(xù)工序或工步各加工余量之和。 前面根據(jù)有關資料已查出本零件個加工外表的加工余量即毛坯余量，應將加工總余量分配給各工序或工步的加工余量，然后由后往前計算工序或工步尺寸。本零件各加工外表的工序或工步的尺寸精度，外表粗糙度，除了最后工序或工步是按零件圖樣要求確定外，其余工序或工步主要是根據(jù)?機械制造工藝設計簡明手冊?表1.47、表1.48等及參考表1.417定公差等級即IT和外表粗糙度。公差等級確定后，查?機械制造工藝設計簡明手冊?表1.424得出公差值，然后按“入體原那么標注上下偏差。本零件的

18、各加工外表的工藝路線，工序或工步余量，工序或工步尺寸及其公差、外表粗糙度如下表所示。加工外表工序或工步(mm)工序或工步余量mm工序或工步根本尺寸(mm)工序或工步經(jīng)濟精度工序或工步尺寸及其偏差mm外表粗糙度公差等級公差mm42外圓端面粗銑2Z=280IT120.356.3毛坯 828225H7孔鉸孔2Z=0.525IT70.0211.6擴孔2Z=1.524.5IT130.336.3鉆孔2Z=2323IT130.3312.5毛坯實心撥叉腳圓60孔外端面精銑2Z=112IT110.113.2粗銑2Z=313IT120.186.3毛坯1616撥叉腳孔60H12擴孔2Z=160IT120.303.2

19、毛坯58 5816H11槽端面粗銑槽端面Z=244IT120.36.3毛坯464616H11槽兩側面精銑16H11槽兩側面2Z=0.516IT110.113.2半精銑16H11槽兩側面2Z=1.515.5IT110.113.2粗銑16H11槽Z=88IT120.156.3毛坯實心螺紋孔端面粗銑Z=136IT120.256.3毛坯3737M221.5螺紋孔攻螺紋M22M22鉆孔2Z=20.520.53.2毛坯實心撥叉腳底面銑斷Z=2124.11IT120.406.3毛坯126.11126.114.4.4確定切削用量及根本工時工序10 粗銑25H7兩端面機床：X62型臥式銑床刀具：YG6硬質合金端

20、銑刀， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。查表3.16 f=0.18mm/z ， 實際銑削速度： 進給量： 查機械制造工藝設計簡明手冊表6.2-7被切削層長度：由毛坯尺寸可知，刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：工步輔助時間為：1.2min工序20 鉆、擴、鉸H7通孔以H7孔的一個端面為精基準，鉆23mm的孔，選用Z535立式鉆床。使用專用鉆床夾具。1鉆mm孔查切削用量簡明手冊表2.7f=0.470.57mm/r,由于孔深和孔徑之比 l/d=80/25=3.2。，故mm/r. 查Z535型立式鉆床說明書，取。由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對結果進行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)

21、，故 查Z535型機床說明書，取。實際切削速度為。 2擴孔選用高速鋼擴孔鉆 根據(jù)表2.10，取。根據(jù)機床Z535型說明書，取 由上面計算可取。由于切削速度與上表不同，切削速度需乘以修正系數(shù)故根據(jù)Z535機床說明書，取n=275r/min。實際擴孔速度3鉸孔鉸刀 選用標準高速鋼鉸刀。 根據(jù)表2.11查出，; 按Z535機床說明書取。 由以上計算可取 切削速度修正系數(shù)查出故根據(jù)Z535機床說明書，取n=100r/min,實際鉸孔速度4各工序實際切削用量根據(jù)以上計算，實際切削用量如下：鉆孔：擴孔：鉸孔：5根本工時計算鉆孔：擴孔： 鉸孔： 工序30 擴機床：Z235立式鉆床 刀具：， 查表2.15 f

22、=1.3-1.5mm/r 可取f=1.4查表2.15 v=19m/min機床主軸轉速：，取工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取行程次數(shù) 1 機動時間：工步輔助時間為：1.8min工序40 粗銑兩端面機床：X62型臥式銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀 材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度=1.5mm查?切削手冊?表3. 16 取 銑削速度取機床主軸轉速：，按表3.1-74 實際銑削速度： 被切削層長度：由毛坯尺寸， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1根本工時：工步輔助時間為：1.6min工序50 銑斷撥叉腳端面機床：X62型臥

23、式銑床 刀具：中齒鋸片銑刀刀具直徑D=80mm，齒數(shù)Z=32，寬度L=4mm。切削深度：查?切削用量簡明手冊?表3.4，進給量 可取 ，切削速度，機床主軸轉速：，按表3.1-74取實際切削速度：被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：=42mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 工步輔助時間為：1.6min工60 精銑孔兩端面 機床：X62型臥式銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒數(shù)Z=25，為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=0.5mm銑削深度：取 銑削速度取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度：被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取

24、走刀次數(shù)為1機動時間：工步輔助時間為：1.9min工序70 粗銑16H11槽端面、側面、底面采用X62臥式銑床 刀具：高速鋼三面刃銑刀 =8mm 刀具的直徑d=80mm，刀具的齒數(shù) Z=10，刀具的寬度L=14mm。查切削用量簡明手冊表3.3進給量,切削速度，機床主軸轉速：，取實際切削速度：毛坯尺寸可知 刀具切入長度： =42mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 工步輔助時間為：1.9min工序80 半精銑16H11槽側面機床：X62型臥式銑床 刀具：高速鋼三面刃銑刀刀具直徑D=100，齒數(shù)Z=10，寬度L=15.5。根據(jù)表查得：進給量,查得切削速度，機床主軸轉速：，取實際切削速度：被切

25、削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =42mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 工步輔助時間為：1.6min 工序90 精銑16H11槽兩側面機床：X62型臥式銑床 刀具：高速鋼三面刃銑刀刀具直徑D=100，齒數(shù)Z=10，寬度L=16。 進給量,查得切削速度，機床主軸轉速：，取實際切削速度：被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：=42mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 工步輔助時間為：1.4min 工序100 銑螺紋孔端面以25孔為精基準，銑螺紋孔端面，選用X62臥式銑床， YG6硬質合金端銑刀加工余量Z=1mm，加工量不大，一次走刀可以銑去所有余量根據(jù)?切削用量

26、簡明手冊?表3.16，查得f=0.18mm/z。 由?切削用量簡明手冊?表3.30 ，X62選取主軸轉速n=118 r/min fm=0.1810118=212.4mm/min根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.30，X62銑床工作臺進給量，取fm=190mm/minL=32mm，根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.26，入切量及超切量為：y+=7mm，那么根本工時 輔助時間t=1.3min工序110 鉆一個mm的孔，攻M221.5螺紋1鉆mm的孔采用Z535立式鉆床選擇刀具，選擇20.50直柄短麻花鉆查切削用量簡明手冊表2.7,f=0.470.57mm/r,由于孔深和孔徑之比 l/d=36/20.5=1

27、.763。.查Z535型立式鉆床說明書，取。由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對結果進行修正。查表切削速度的修正系數(shù)，故查Z535型機床說明書，取。實際切削速度為。鉆孔：鉆孔根本工時：工步輔助時間為：1.58min2攻M螺紋 采用 Z535立式鉆床 刀具:細柄機用絲錐進給量：由于其螺距,因此進給量機床主軸轉速：，取絲錐回轉轉速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1根本時間：工步輔助時間為：1.33min五、 夾具設計5.1 問題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動本錢，需要設計此專用夾具。5.2夾具設計 5.2.1.定位基準的選擇由

28、零件圖可知，叉口兩側面有12d11的尺寸精度以及25孔中心線的垂直度要求，應選25孔及右端面以及側板為定位基準，為了使定位誤差為零，應該選用25mm長銷、浮動支承、一支承釘實現(xiàn)完全定位，以25孔為主要定位基面。為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用兩把鑲齒三面刃銑刀對叉口兩側面同時進行加工，同時，由于夾緊力不會很大，準備采用聯(lián)動手動夾緊。5.2.2.切削力及夾緊力計算刀具:高速鋼鑲齒三面刃銑刀，刀具直徑225mm，Z=20。見?切削手冊?表3.28其中：，Z=20。故 當用兩把銑刀時，水平分力：垂直分力： 在計算切削力時，必須把平安系數(shù)考慮在內，平安系數(shù)K=K1K2K3K4其中： K1為根本平安系數(shù)，取1.5 K2為加工性質系數(shù)，取1.1 K3為刀具鈍比系數(shù)，取1.1 K4為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1那么 為克服水平切削力，實際夾緊力N應為，其中為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，。那么實際所需夾緊力：由于此夾緊力相對不大，在此聯(lián)動機構中手動夾緊，調節(jié)螺母即可保證，且一般不會使螺桿、軸等零件出現(xiàn)強度方面的問題，故本夾具利用此種