CA6140撥叉課程設(shè)計說明書

1、CA6140t叉課程設(shè)計說明書作者:日期:機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：“CA614陣床”撥叉零件的機械加工工藝 規(guī)程及銃床夾具設(shè)計學(xué)生姓名： 李萍學(xué)生學(xué)號：2007013984院（系）：職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械系年級專業(yè)：07級機械制造工藝教育指導(dǎo)老師：李晴二。一。年七月十日設(shè)計題目：設(shè)計“CA6140車床撥叉零件 的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（大批 量生產(chǎn)）零件：1.零件圖1張2.毛坯圖1張3.機械加工典型工藝過程卡片1張4.機械加工典型工序卡片2張5.夾具零件圖1張6.夾具裝配圖1張7。課程設(shè)計說明書1份機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計.3目錄.O . ooooooo . OOO . O二零件

2、的分析。.O .。1.1零件的作用。.。.。.31.2零件的工藝分析。.o:。工藝規(guī)程設(shè)計。.。.。2.1確定毛坯制造形式。2基面選擇。3工藝路線方案。.。O . OO . 0.0.04 機床的選擇。.。.。.0 0.0 0 0. 0.0.0 0.0.0 0 0.1113四.小結(jié).機械加工余量、工序尺寸及公差的確定.oo 7夾具設(shè)計.14機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計，是在學(xué)完機械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計 原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實習(xí)取得感性知識后進(jìn)行的一項教學(xué)環(huán)節(jié)；在老 師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計中能初步學(xué)會綜合運用以前所學(xué)過的全部課 程，并且獨立完成的一項工程基本訓(xùn)練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè) 計打下良好基礎(chǔ)。

3、通過課程設(shè)計達(dá)到以下目的：1、能熟練的運用機械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識 正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等 問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。2、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學(xué)會工藝裝備設(shè)計的一般方法。 通過學(xué)生親手設(shè)計夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。3、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學(xué)會使用手冊、查詢 相關(guān)資料等，增強學(xué)生解決工程實際問題的獨立工作能力。一、零件的分析1。1零件的作用題目所給的零件是CA614陣床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主 要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，工作過程：撥叉 零件是在傳動

4、系統(tǒng)中撥動滑移齒輪，以實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速，轉(zhuǎn)向 .其花鍵 孔25mmi過與軸的配合來傳遞凸輪曲線梢傳來的運動，零件的兩 個叉頭部位與滑移齒輪相配合.1.2零件的工藝分析零件共有兩處加工表面分述如下：1。零件上？22花鍵底孔及其兩端的2x150倒角、？25mm勺六齒方花鍵 孔。這一組加工表面包括：花鍵底孔22mm勺上下加工表面，孔22mm 的內(nèi)表面，有粗糙度要求為 Ra=S 3uni公差要求為0.28;花鍵底孔 22mnffi端的2*150倒角有粗糙度要求為 Ra=& 3um;25mm勺六齒 花鍵孔，上下兩端面有粗糙度要求 Ra= 3.2um及公差要求為0。01, 底面有粗糙度要求為Ra=1.6um加

5、工時以左右兩端面和外圓40mm基準(zhǔn)面，有由于左右端面須加 工，根據(jù)“基準(zhǔn)先行”的原則，故應(yīng)先加工上下端面（采用互為基準(zhǔn) 的原則），再加工孔22mm其兩端的2x150倒角和 六齒花鍵孔25mm2.距花鍵底孔中心線27mmi勺上表面、距花鍵底孔中心線19mmt端寬 8mm勺梢和距花鍵底孔中心線50mmF端寬18mm勺梢這一組加工表面包括：距花鍵底孔中心線 27mm勺上表面有粗糙度要 求Ra=3 2um距花鍵底孔中心線19mmt端寬8mm勺梢底有粗糙度 要求Ra=6 3um，梢兩側(cè)面有粗糙度要求 Ra=1。6um，梢兩側(cè)面同時 有公差要求為0。03mm距花鍵底孔中心線50mmF端寬18mm勺梢兩 側(cè)

6、面有粗糙度要求Ra=3.2um同時有公差要求為0.012mm對于這些加工表面，可利用先加工出來的孔和右端面進(jìn)行定位，然后 借助于專用夾具進(jìn)行加工。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均 可以保證，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然 后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們的位置精度要求二、工藝規(guī)程設(shè)計2。1確定毛坯的制造形式1.零件材料為HT200考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零 件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。2。已知零件為中批量生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向為：加工過 程劃分階

7、段，工序適當(dāng)集中，加工設(shè)備主要以通用設(shè)備為主，采用專 用夾具，這樣投資較少，投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高，轉(zhuǎn)產(chǎn)較容易。3。根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件，材料為 HT200毛坯的鑄造方 法為金屬模機械造型，鑄件尺寸公差等級為 CT9級2。2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一.基面選擇得正確與合理 可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高.粗基準(zhǔn)的選擇：因要保證花鍵的中心線垂直于右端面， 所以以直徑 為40的外圓表面為粗基準(zhǔn)。.精基準(zhǔn)的選擇：為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的右面為 精基準(zhǔn)。2.3制定工藝路線.工藝路線方案工序一鑄坯。工序二時效處理.工序三粗銃圓柱右端面。工序四粗銃圓柱左端面.

8、工序四 半精銃右端面。工序五鉆0 20孔。工序六擴0 22孔。工序七 粗車圓柱孔口斜度為15度。工序八粗銃上平面。工序九粗銃寬度為8mm勺梢。工序十 粗銃寬度為18mm勺梢。工序十一半精銃上端面工序十二精銃寬為8mm勺梢。工序十三精銃寬為18mm勺梢.工序十四 拉花鍵孔。工序十五去毛刺。工序十六檢驗.2。4機床的選擇1 .選擇機床(1)工序三，工序四，工序八，工序九，工序十均為銃表面，可用X53K 銃床.(2)工序五為鉆孔，工序六為擴孔，可采用立式鉆床Z525(3)工序七用車床。(4)工序H一為拉花鍵，采用臥式內(nèi)拉床。2。選擇刀具：在銃床上用立銃刀，銃上下兩梢用三面刃銃刀，在車床上選普通車刀，

9、臥式內(nèi)拉床選矩形齒花鍵拉刀3.選擇量具：精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程 50125,其余用游標(biāo)卡尺分度 值為0.02。2。5機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定。零件材料為HT200，硬度190210HB，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，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.查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊(以下稱工藝手冊銃削加工余量為:粗銃 2 4mm半精銃 1 2mm精銃 0 1mm2。圓柱（0 40用鑄成）內(nèi)孔。22用鉆和擴成，加工余量：擴孔2mm.粗車加工余量：粗車2mm半精車 1mm.右凹梢：對于右凹梢的加工，由于事先未被鑄出，要滿足其梢的深

10、 度先需要粗銃，現(xiàn)確定其加工余量取8mm為了保證梢兩邊的表面粗 0.03糙度和梢的水平尺寸80的精度要求，需要進(jìn)行精銃梢的兩側(cè)面，加工 余量取0.5mm.5。左凹梢：由于此平面沒有加工，只加工平面的凹梢，其基本尺寸 0.012為梢寬18 0 （精度較高，IT6級），梢的深度為15,可事先鑄出該凹梢， 該梢的三個表面的粗糙度都為Ra3.2 ,在粗銃后-精銃能達(dá)到粗糙度要 求.6。孔：鉆孔其尺寸為20mm加工余量取2mm擴孔鉆，保留0.5mm的 拉刀加工余量。孔里的花鍵梢用組合裝配式拉刀成型式的加工方式一 次拉出.7.其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計

11、算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。工序銃削寬度為8mm勺梢加工工件尺寸:8 +0 03omm , 長度L=40mm加工要求：高速鋼錯齒三面刃銃刀（精密級K8）加工余量8,用乳化液冷卻機床：X53K.選擇刀具：由加工尺寸公差0。03。所以銃刀精度為精密級 K8銃刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 ro=15ao=12 an=6 Z=16.選擇切削量1）由于梢的深度為8mm,故可在一次走刀內(nèi)切完，ae=8mmap=8mm2）決定每齒進(jìn)給量fz由切削用量簡明手冊P86表3。3確定f=0.15-0。35mm/r現(xiàn)取 f=0.3mm/rfz=0.3/16=0.018mm/z3）選擇銃

12、刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡明手冊P88表3。7,得最大磨損量為0.8,由P89表3.8確定刀具壽命：T=100min4）決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量V 切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊P107表3。27的公式VC=（Cv*do*qv） / （Tm* apX/*f zxyv* aexuv*Zpv） KvCv=28o 5, qv=0.45 , Xv=0。1, yv=0。2, uv=0.3,p v=0.1,m=0。33, do =63,ap=8, ae=8各修正系數(shù)為：Km=1.0,Ksv=1。0,KTv=0o 9,Kv=Km*Ksv*KTv=10 1.0 * 0.9=0.9Nc= (Gdoq

13、v)/(T m*apX/*fzyv*aeuv*Zpv) Kv =117m/minn=1000 x Vc/ do=1000 x 233/(3.14 x 63) =593r/min根據(jù)X53儂銃床說明書選nc=600r/min實際速度 Vc= donc/1000=3.14 * 63* 600/1000=118。7m/min選Vfc=nc *f=600*0。3=180mm/min根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計P81表38查得X53K型銃床Vf=190mm/minfzc=V/(nc*Z)=190/(600 x 16)=0.0198mm/z4)機床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊P110表3。28公式圓周力f

14、c=( CFapxf f zyFaeVFZ doaFn Kfc Ktv=0.90Kmf=o.94由表 3。28 得 Cf=30, Xf=1。0, yF=0.72 , UF=0.86 , W=0, qF=0.86 , KfC=1.28Fc= (CFapxff zyFaeVFZ/doqFnVF)KFC=505。6 NM=Fdo/2 X 103=15.9N?MPb=FcVc/1000=1.18kw根據(jù)X53K型銃床說明書機床主軸允許的功率為10KW功率足夠，因此所選的切削用量可以采用，即ap=8mm V=150mm/minn=475r/min V c=74。2m/min f z=0o 0197mm/

15、z工序H一拉花鍵孔1.選擇刀具根據(jù)機械制造工藝設(shè)計簡明手冊P98表3。1-26選擇矩形齒花鍵拉刀，齒數(shù)六，拉刀總長 760mm單面齒開：根據(jù)機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，P207可確定拉花鍵孔時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拉削表面長度，80mT 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2;k考慮機床返回行程系數(shù)，取1.4 ;v拉削速度（m/min）;fz拉刀單面齒開；Z拉刀同時工作齒數(shù)，Z=l/p ;P拉刀齒距；P=（1。25 1.5）sqrt80=

16、1.35sqrt80=12mm所以，拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=80/12 =7其本工時 Tm=1.5 X80X 1.2 X 1.4/1000 X 3。6X 0.06 X7=0O 13 （min）6夾具設(shè)計.問題的提出 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)計專用夾 具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第4道工序一一銃寬為80+0。03mm曹的銃床夾具。本夾具將用與 X53K臥式銃床。刀具為高速鋼直齒三面刃銃刀,來對工件進(jìn)行加工。本夾具主要用來銃寬為8。+0。03mm勺梢，由于采用寬為8。+0。03mm勺精密級高速鋼直齒三面刃銃刀，一次銃削，所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞 動生產(chǎn)率，降

17、低勞動強度.夾具設(shè)計1)定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，寬為 &+0003mm勺梢，其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工 件的右加工表面為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面和花鍵心軸 的中心線為主定位基準(zhǔn).2)切削力及夾緊力的計算刀具：高速鋼直齒三面刃銃刀，？63mm Z=14Fz=G- t 3 Sz0。65. D-O.83 . B- Z- kP (見切削手冊356表)解得 F z =200 ( N其中 G=52, t=8mm,S z=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm, Z=14 ,kp=(HB/198) 0 55在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)K= k1 k2 k3 k4水平切削

18、分力 Fh=1.1 F z =220 (N)垂直切削分力Fv=0。3 Fz=60(N)其中：k 1為基本安全系數(shù)1.5k1為加工性質(zhì)系數(shù)1。1k1為刀具鈍化系數(shù)1.1k1為斷續(xù)切削系數(shù)1。1F, =KFH =1.5 X 1。1 X 1。1 X 1.1 X 200=400(N)實際加緊力為 W= KFh/U1L2=400/0.5=800 (N )其中U1和U為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，Ui=U2=0o 025螺母選用M16X1.5細(xì)牙三角螺紋，產(chǎn)生的加緊力為W=2M/2t g（a+6 55） +0。66 （D3 d 3/ D 2 dj解得:W=1O405 （N）其中：M=19000 No

19、M D 2=14。8mm a=2029, D=23mm d=16mm 此時螺母的加緊力W已大于所需的800（N）的加緊力，故本夾具可安 全工作.3）定位誤差分析由于梢的軸向尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合， 故軸向尺寸無基準(zhǔn)不 重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無 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.4）夾具設(shè)計及操作說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動率.為此，在夾緊時采用 螺旋快速夾緊機構(gòu)，以便裝卸，夾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。結(jié)果，本 夾具總體的感覺還比較緊湊.夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾