CA6140車床撥叉831007課程設(shè)計說明書

1、課 程 設(shè) 計 說 明 書機 床 夾 具 設(shè) 計XXX指 導 教 師XX學 院 名 稱XXX專業(yè)及班級XXX提 交 日 期XX答 辯 日 期XXX圖1（圖1為CA6140車床撥叉831007的CAD圖）圖2（圖2為CA6140車床撥叉831007的proe圖）目 錄1、 序言42、 設(shè)計具體內(nèi)容42.1、 零件的作用42.2、 零件的工藝性分析42.3、 工藝規(guī)程設(shè)計52.3.1、 確定毛坯的制造形式52.3.2 、基面的選擇52.3.3 、制定工藝路線52.3.4 、選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備72.4、 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5、 確定切削用量及基本工時82.6、 夾具設(shè)計

2、132.6.1、 零設(shè)計任務132.6.2、 確定毛坯的制造形式142.6.3、 定位基準選擇152.6.4、 夾緊方案的選擇152.6.5 、 定位誤差分析152.6.6 、 夾具結(jié)構(gòu)介紹152.7、 參考文獻151、序言機械制造工藝學課程設(shè)計是我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)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(shè)計之前對所學各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(shè)計，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，對自己

3、未來將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，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學習打好基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。2、設(shè)計具體內(nèi)容2.1、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，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)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22孔與操縱機構(gòu)相連，而下方的55mm半孔則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。兩件零件鑄為一體，加工時分開。2.2、零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑

4、性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1）需要加工的表面：a.小孔的上端面、大孔的上下端面；b.小頭孔mm以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋孔；c.大頭半圓孔mm；2）位置要求：小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2.3、 工藝規(guī)程設(shè)計2.3.1、確

5、定毛坯的制造形式零件材料為HT200?？紤]到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，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級CT9級，已知零件的質(zhì)量是1.0Kg/個，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2.3.2、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。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)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)無法正常進行。（1）粗基準的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。這樣就可

6、以達到限制五個自由度，再加上垂直的一個機械加緊，就可以達到完全定位。（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”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準。當設(shè)計基準和工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門的計算，此處不再重復。 2.3.3、 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用的夾具，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)成

7、本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：a.工藝路線方案一工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面，73mm孔的上下端面。工序 精銑40mm孔的兩頭的端面，73mm孔的上下端面。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆、擴、鉸兩端22mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆M8的螺紋孔，鉆8的錐銷孔鉆到一半，攻M8的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸。工序 去毛刺，檢查。b.工藝路線方案二工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。工序 粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；工序 精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上

8、端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至周徑至73mm；工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸工序 去毛刺，檢查。c. 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工完與22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完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面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工22mm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，此方案有很大的弊端。方案二在加工

9、三個面時都是用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)了基準重合的原則。很是審美！其他的工序尤為平常簡單無需再議。這樣一比較最終的工藝方案為方案二：工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。工序 粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；工序 精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至20mm周徑至73mm；工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M

10、8x1mm的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸工序 去毛刺，檢查。以上工藝過程詳見“過程卡”。2.3.4、選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備a) 機床的選擇： 工序010為銑平面，可采用X52K立式銑床。 工序020采用Z512臺式鉆床 工序030采用X52K臥式銑床 工序040采用X52K臥式銑床工序050采用T616臥式鏜床工序060采用鉆床。多刀具組合機床。 工序070采用銑斷機床b) 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。c) 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。d) 選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。e) 其他：對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對

11、角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。2.4、 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“CA6140車床撥叉”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.0,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：a.外圓表面（40mm及73mm外表面）考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對稱的兩個零件最后還需銑斷，故對40mm的中心軸線的尺寸偏差為1201.25的范圍內(nèi)。b. 兩小孔毛坯為實心，兩內(nèi)孔精度要求界于IT7IT8之間，參照實用手冊表8-21確定工序尺寸及余量：鉆孔：21.8mm

12、 2Z=21.8mm鉸孔：mm 2Z=0.2mmc.中間孔（55mm及73mm）中間孔尺寸相對較大可以鑄造，根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表1-13得：孔的鑄造毛坯為49、73的孔是在55孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為30mm，由于其對軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照實用手冊表8-95確定73mm工序尺寸及余量：粗銑：71mm Z=4mm精銑：73mm Z=1mm參照切屑加工簡明實用手冊表8-95確定55mm工序尺寸及余量：粗 鏜：53mm 2Z=4mm半精鏜：54mm精 鏜：55mm d.螺紋孔及銷孔無可非議此銷尺寸鑄造為實體。參照實用手冊表8-70確定鉆8螺紋孔和8圓柱

13、銷孔及螺紋孔的攻絲。e.銑斷2.5、確定切削用量及基本工時工序粗銑40mm孔的兩頭的端面。a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。機床：X52K立式銑床參數(shù)。刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀45mm，選擇刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齒斜角s=10,主刃Kr=60,過渡刃Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬b=1mm。b.計算切削用量1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。2）計算切削速度 按簡明手冊V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,

14、Vf=490mm/s據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.1480475/1000=1.06m/s,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。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PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。4）計算基本工時tmL/ Vf=9.4s。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HB

15、S，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：鉆孔至21.8mm，精鉸至22mm，保證孔壁粗糙度Ra=1.6m。機床：Z512臺式鉆床。刀具：YG8硬質(zhì)合金麻花鉆21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角12、二重刃長度=2.5mm、橫刀長b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長度 、 、。YG8硬質(zhì)合金鉸刀22mm。b.計算切削用量1）查簡明手冊 。 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量 。2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為0.5.mm，壽命3）切削速度查簡明手冊 修正系數(shù) 故。查簡明手冊機床實際轉(zhuǎn)速為。故實際的切削速度。4) 計算基本工時由于所有工步所用工

16、時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。鉆和精鉸的切削用量如下：鉆孔： 。精鉸： 。工序-工序 粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至周徑至73mm。a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；保證粗糙度Ra=3.2m；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至保

17、證20mm,周徑至73mm，保證端面粗糙度Ra=3.2m，保證孔壁粗糙度Ra=6.3m。機床：X63臥式銑床。刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀45mm，選擇刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齒斜角s=10,主刃Kr=60,過渡刃Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬b=1mm。b.計算切削用量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。2）計算切削速度 按簡明手冊V c=算得 Vc98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.1480750/1000=1

18、.78m/s,實際進給量為f zc=V fc/ncz=750/(30010)=0.25mm/z。3)校驗機床功率 查簡明手冊Pcc=2kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。4）計算基本工時粗銑中間孔上端面至25 mm，周徑至71mm；tm1=L/ Vf=13s粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；tm2=L/ Vf=13s精銑小孔上端面至50mm，tm3=L/ Vf=8s；精銑中間孔上端面至周徑至73mm，tm4= L/ Vf=10s；精銑中間孔下端面

19、至周徑至73mm，tm5= L/ Vf=10s。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗鏜中間孔至53mm、半精鏜中間孔至54mm、精鏜中間孔至55mm。機床：T616臥式鏜床。刀具：YG8硬質(zhì)合金鏜刀。b.計算切削用量單邊余量 分三次切除，則 第一次。根據(jù)簡明手冊4.2-20查得，取 。根據(jù)簡明手冊4.2-21查得，?。?。c.計算切削基本工時：同理，當?shù)诙?，第三次時，進給量和，機床主軸轉(zhuǎn)速都取64r/min，切削基本工時分別為100s和80s。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配

20、做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：先鉆8mm的錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時在尺寸上保證距上端面10mm；再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。機床：組合機床。刀具：8mm麻花鉆、7.5mm麻花鉆、8mm的絲錐。b.計算切削用量1）鉆8mm的錐銷孔根據(jù)切削手冊查得，進給量為0.180.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：查簡明手冊表4.2-15，取。所以實際切削速度為： 計算切削基本

21、工時：2)鉆M8的螺紋孔刀具：7.5mm麻花鉆。根據(jù)切削手冊查得，進給量為0.180.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：查簡明手冊表4.2-15，取。所以實際切削速度為：計算切削基本工時：3）攻M8x1mm的螺紋刀具：絲錐M6，P=1mm切削用量選為：，機床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機床使用說明書選?。?，則 ；機動時，計算切削基本工時：工序 銑斷保證圖樣尺寸a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：銑斷后保證兩邊對稱相等。 刀具：YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀，厚度為4mm。 機床：組合機床。b.計算切削用量查切削手冊，選擇進給量為：,切削速度為：，則：根據(jù)簡明手冊表4.2-39，取，故實際切削速度為：查切削手冊表4.2-40，剛好有。計算切削基本工時：工序 去毛刺，檢查。2.6、夾具設(shè)計2.6.1 設(shè)計任務鉆M8螺紋孔（不含螺紋加工）夾具大批量生產(chǎn)2.6.2 確定毛坯的制造形式 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，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。鑄造時兩件鑄在一起。2.6.3 定位基準選擇 由零件圖可知，M8螺紋孔垂直于22中心線，為使基準重合，應該選擇22孔為定位基準?？自趽懿嫔系奈恢贸叽?0