CA6140車床撥叉831003夾具設(shè)計(jì).doc

前 言 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)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識后進(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)會綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程，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，正確地解決一個(gè)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(jì)，學(xué)會工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過學(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)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，并學(xué)會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。目錄前 言1第一章3一、零件的分析3（一）零件的作用3（二）零件的工藝分析3二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3（一）確定毛坯的制造形式4（二）基準(zhǔn)面的選擇4（三）制定工藝路線4（四）、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：5（五）確定切削用量6參考文獻(xiàn)：12小結(jié)13第一章一、零件的分析（一）零件的作用 題目給定的零件是c6140撥叉（見附圖1）它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要其換擋作用。通過撥叉的撥動使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合從而達(dá)到要求的主軸轉(zhuǎn)速。寬度為30mm的面的尺寸精度要求很高，在撥叉工作工程中，和如果撥叉和槽的配合尺寸精度不高或者它們之間的空隙很大時(shí)?；讫X輪就達(dá)不到很高的定位精度，這樣滑移齒輪就不能很好的與其他齒輪進(jìn)行正確有效的嚙合。從而影響整個(gè)傳動系統(tǒng)的工作。所以撥叉寬度為30mm的面和槽之間要達(dá)到很高的配合精度。 （二）零件的工藝分析 ca6140撥叉共有兩組加工表面： 1、這一組加工表面包括:a端面和軸線與a端面相垂直的 花鍵底孔 2、這一組加工表面包括: 三個(gè)方齒花鍵孔，及25mm花鍵底孔兩端的245倒角。對于兩組加工表面可先加工一組表面，再用專用夾具加工另一組表面。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）確定毛坯的制造形式此次所設(shè)計(jì)的撥叉材料為ht200，根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造。該零件能夠承受較大載荷和沖擊載荷，能夠滿足使用要求。因?yàn)樯a(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)。因?yàn)榱慵螤詈唵喂拭餍螤钚枧c零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，可不鑄出。毛坯零件圖見附圖2。 （二）基準(zhǔn)面的選擇1、粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于撥動滑移齒輪的右端面。所以以40的外圓表面為粗基準(zhǔn)。2、精基準(zhǔn)的選擇：為了保證定位基準(zhǔn)和加工工藝基準(zhǔn)重合，所以選擇零件的左端面為精基準(zhǔn)。（三）制定工藝路線工藝路線方案一：工序一：鑄造毛坯；工序二：粗、半精銑左端面c面，工序三：鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔22并锪245倒角；工序四：拉花鍵25h7工序五：；粗、半精銑底面d面；工序六：鉆配作孔、螺紋孔；工序七：粗、半精銑槽；工序八：去毛刺；工序九：終檢，入庫。（四）、機(jī)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(zhì)量為0.84kg，b=220mpa，hbs=157。 根據(jù)上述原始資料和加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。 根據(jù)零件圖計(jì)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(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南中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(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南中可查得尺寸公差為ct=3.2mm 求機(jī)械加工余量由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-5查得機(jī)械加工余量等級范圍為df，取為e級 求ram（要求的機(jī)械加工余量）對所有的加工表面取同一數(shù)值，由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表查得最大輪廓尺寸為80mm、機(jī)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(shí)心；c、面單側(cè)加工，應(yīng)由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南式5-2求出，即： r=f+ram+ct/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm d面為單側(cè)加工，毛坯尺寸由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南式5-1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r75mm鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表：項(xiàng)目c面d面公差等級ct1010加工面基本尺寸8072鑄件尺寸公差3.23.2機(jī)械加工余量等級eeram0.70.7毛坯基本尺寸82.3751、c面的單邊總加工余量為z2.3mm。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-49精加工余量故粗加工余量為z1.3m2、d面精加工余量同c面z1mm故d面粗加工余量z2mm3、花鍵孔要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工內(nèi)空尺寸為。由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-42卻定孔的加工余量分配：鉆孔：20mm擴(kuò)孔：22mm拉花鍵孔(6-25h7*6h9)4、銑18h11槽由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-41查得粗銑后半精銑寬度余量z3mm粗銑后公差為+0.18+0.27半精銑后公差為+0.11（it11）（五）確定切削用量 工序一：鑄造毛坯工序二：粗、半精銑左端面7540面即c面。一、 粗銑面7540面1、 背吃刀量的確定因?yàn)榍邢饔嗔枯^小故一次切削就可切除所有余量故a10=z=1.3mm。2、 進(jìn)給量的確定。選用硬質(zhì)合金端銑刀刀具材料為yg6銑刀直徑為8mm齒數(shù)為10，選用x5032，立式升降臺銑床，功率為7.5kw。由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表1192可查得每齒進(jìn)給量fz0.140.24mm取fz0.2mm/z3、 銑削速度的確定。由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表可查得灰鑄鐵的硬度為150225hbs，查得vc=6010m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為n1000vc/d238.8437.9r/min 。vffzzn477.6875.6r/mm。故取n300r/min ，vf480mm/min。二、 精銑7540面1、 背吃刀量的確定由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表6-30查得半精銑的銑削用量為1mm ，即ap1mm。2、 進(jìn)給量的確定選用與粗銑刀同樣的刀具與機(jī)床，由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表11-92要求表面粗糙度為3.2查得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.51.0故取0.5mm/r3、 銑削速度的確定由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊查得銑削速度為60110m/min則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n1000vc/d=238.8437.9r/mim取n300r/min，則vf150mm/min。 工序三 鉆22花鍵底孔，擴(kuò)花鍵底孔22倒275o倒角一、鉆20的孔。1、決定進(jìn)給量由切削用量簡明手冊表2.7選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑do20mm。鑄鐵的硬度大于200hbs查得進(jìn)給量f=0.430.53mm/r由于yd80/204查得修正系數(shù)ktf0.95則f0.410.50mm/r。由切削用量簡明手冊表2.8可查得鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量為f1.75mm/r。由切削用量簡明手冊表2.9可知機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量。選用z525鉆床由表2.35查得進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大抗力fmax8830n，do20.5，查f0.93mm/s，故取f0.48由切削用量簡明手冊表2.19查得高速鋼鉆頭鉆孔的軸向力f5510n小于fmax，故可用。2 、確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。由切削用量簡明手冊表2.12查的鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm，壽命為t=15mim。 3、 確定切削速度 286.6r/min 由切削用量簡明手冊表2.35取n272r/min則實(shí)際切削速度vc17.1 m/min。4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 由切削用量簡明手冊表2.20可查得f0.5 mm/r時(shí)，mc76.81nm。當(dāng)nc272r/min時(shí)由切削用量簡明手冊表2.35可查得mm144.2nm。 由切削用量簡明手冊表2.23查得pc1.1 kw。pe2.60.817.76 kw。 因?yàn)閙cmm，pcpe，故所選切削用量可用。 f0.48mm/r ，nnc272r/min。vc17m/min。二、擴(kuò)20孔1、確定背吃刀量由切削用量簡明手冊查得背吃刀量為2mm。2、確定進(jìn)給量由切削用量簡明手冊查的f0.60.7mm/r。根據(jù)機(jī)床說明書取f0.62mm/r3、計(jì)算切削速度 5.78.5 m/min由此可知主軸的的轉(zhuǎn)速為： n82.5r/min根據(jù)機(jī)床說明書取n140r/min，則實(shí)際切削速度v9.67 m/min工序四 拉花鍵孔由機(jī)械加工工藝手冊表4.1-42拉刀的齒開量查得矩形花鍵拉刀，工件材料鑄鐵的齒開量為0.040.1mm，取齒開量為0.06mm。拉削速度由機(jī)械加工工藝手冊表4.165查得表面粗糙度要切ra1.252.5，拉削速度為級的花鍵拉削速度為 vc4.53.5 m/min 取vc3 m/min拉削級別由機(jī)械加工工藝手冊表4.166查得。拉削加工工時(shí) t式中zb為單面余量zb 1.5 mml為拉削表明長度 l80 mm為拉削系數(shù)，取1.2k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù)取 k1.4v為拉削速度fz為拉刀單面齒開量z為拉刀同時(shí)工作齒數(shù)zl/pp為拉刀齒距 p（1.251.5）1.35 12 mm所以拉刀同時(shí)工作齒數(shù)為 zl/p=80/127所以 t 0.16 min工序五 粗、精銑8030面 一、粗銑8030面1、加工余量的確定 由前面可知粗加工加工余量為2 mm，加工余量較小故采用一次切削故ap2 mm。2、切削用量的確定 由機(jī)械加工工藝手冊表2.120選擇高速鋼立銑刀，銑刀直徑為16 mm齒數(shù)為3。 由機(jī)械加工工藝手冊表2.196查得加工材料為灰鑄鐵，銑削寬度為awdo/4，銑刀的銑削速度為v18.29m/min，每齒進(jìn)給量為0.0630.102 mm/z則主軸轉(zhuǎn)速為 n=358.3577.2 r/min 取n460r/min，由此可得vf0.093460 124.2 mm/min二、精銑 8030面 1、加工背吃刀量ap的確定由前面可知道精銑的加工余量為1 mm，故ap1 mm 2、進(jìn)給量的確定由精銑加工工藝手冊表2.172查得高速鋼立銑刀直徑為16 mm，選用與粗銑時(shí)同一銑刀和機(jī)床。銑削寬度為aw3 mm是的每齒進(jìn)給量為0.080.05 mm/z，因?yàn)楸砭纫筝^高故fz0.06 mm/z 3、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊表2.175查得銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)查得后刀面最大磨損限度為0.20.25 mm。由機(jī)械加工工藝手冊表2.176限度壽命查得限度壽命t=60min。由機(jī)械加工工藝手冊表2.1-92查得vc22 m/min，則銑床的主軸轉(zhuǎn)速： n437.9 r/min取n460 r/min。 則vffz*z*n0.06*3*460 =82.8 mm/min工序六 鉆兩m8底孔及攻螺紋1、選擇切削用量 選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為7，鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃。由切削用量簡明手冊表2.7查得進(jìn)給量f0.360.44mm/r，由切削用量簡明手冊表2.83和鉆頭允許的進(jìn)給量確定進(jìn)給量f0.86mm/r。由切削用量簡明手冊表2.9機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的鉆削進(jìn)給量查得f1.6mm/r。故由z525型立式鉆創(chuàng)說明書取f0.36mm/r。2、確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由切削用量簡明手冊表2.12查得磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.50.8壽命為t35min。3、確定切削速度由切削用量簡明手冊表2.15查得切削速度為v18m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為 n818.9 r/min。由z525鉆床說明書由就近原則取n680 r/min。故實(shí)際切削速度為v14.9 m/min4、校核機(jī)床扭矩及功率由切削用量簡明手冊表2.20查得 =420, =1 0.8，=0.206, 2.0, =0.8 420720.360.81 1298.3 n mc0.206720.360.814.5 nm pc0.32 kw根據(jù)z525機(jī)床說明書可知mm=42.2 nm, pe=2.8*0.81=2.26 kw, fmax=8830 n 由于上面所算出的的數(shù)據(jù)都小于機(jī)床的各個(gè)相應(yīng)的參數(shù)，故機(jī)床符合要求。一、攻m8螺紋 由機(jī)械加工工藝手冊表7.2-4選用m8細(xì)柄機(jī)用絲錐，在普通鉆床上攻絲。 由機(jī)械加工工藝手冊表7.2-13在普通鉆床上攻絲切削速度表查得vc1112 m/min。故鉆床主軸的轉(zhuǎn)速為： 我n437.9 477.7 r/min 由z525的說明書的參數(shù)可取n392 r/min。故實(shí)際切削速度為 vc9.8 mm/min攻螺紋機(jī)動實(shí)際的計(jì)算 我tm 其中：工件螺紋的長度10 mm。 ：絲錐切削長度22 mm。 ：攻螺紋是的超切量（23）p取3。 ：攻螺紋是的轉(zhuǎn)速392 r/min。 ：絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速680 r/min。 p:螺距。工序七 銑18h11的槽一、粗銑18h11槽1、選擇與加工8030平面同一規(guī)格的銑刀，同一銑床。 因?yàn)椴凵顬?5 mm 故銑18h11槽時(shí)底邊留有5 mm的加工余量，精銑以達(dá)到圖紙所規(guī)定的表面粗糙度的要求故ap30 mm2、切削用量的確定 由機(jī)械加工工藝手冊表2.1-96查得切削速度為 v1829 m/min 每齒進(jìn)給量為fz0.0630.102 mm/z取fz0.09 mm/z。則銑床主軸轉(zhuǎn)速為 n=358.3577.2 r/min根據(jù)機(jī)床說明書可取n460 r/min。則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 vffznz0.093460 124.2 mm/min 二、半精銑18h11槽 1、選取與粗銑18h11槽同一規(guī)格的銑刀，背吃刀量ap5 mm。 2、確定進(jìn)給量由機(jī)械加工工藝手冊表2.1-72查得每齒進(jìn)給量為fz0.050.08 mm/z取fz0.06 mm/z。由機(jī)械加工工藝手冊表2.1-75查得后刀面最大磨損限度為0.220.25 mm。由表2.1-76查得銑刀壽命為t60 min 3、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝