[機(jī)械制造課程設(shè)計]CA6140車床撥叉[831007]加工工藝及中間銑斷夾具設(shè)計[版本2]

下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 第一章 零件的分析 （一） 零件的作用 題目所給的零件是 床的撥叉。它位于車床變速機(jī)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(jī)構(gòu)相連，二下方的 55 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。 （二） 零件的工藝分析 零件的材料為 鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，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表面以及加工表面之間的位置要求： 1. 孔內(nèi)表面以及與此孔相通的 8 的錐孔、 8M 螺紋孔 2. 55 孔內(nèi)表面 3. 40 上 端面、 55 上下兩 端面，上下兩 73 孔的內(nèi)表面， 55 孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為 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(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)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(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)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。 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5000件 /年，零件的質(zhì)量是 ，查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊 321 頁表 15確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 需要 紙，扣扣 414951605 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 第二章 撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 （一） 毛坯的選擇 確定毛坯種類： 零件材料為 慮零件在機(jī)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。查 機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊 324頁表 15用鑄件尺寸公差等級 （二） 基準(zhǔn)的選擇 1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以 22 孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 ，以精加工后的 40 端 面為主要的定位精基準(zhǔn)，以 22 孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。 （三） 工藝路線的擬定 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。 1. 工藝路線方案一 工序 粗銑 、 半精銑 40上端面 ,以底面為粗基準(zhǔn) . 工序 鉆、擴(kuò)、鉸 22孔 ,以 40上端面和 40外表面為精基準(zhǔn) . 工序 粗車、半精車 55 孔，粗車、半精車中間下端面 73 孔 , 以40上端面和 22內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 工序 粗車、半精車中間上端面 73孔 , 以 40上端面和 22內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 工序 鉆 紋孔底孔，攻 紋 , 以 40 上端面和 22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 工序 鉆 8孔一半 , 以 40上端面和 22內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 工序 將毛坯從中間銑斷 , 以 55上端面和 22內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 工序 去毛刺 . 工序 按圖樣檢查 . 2. 工藝路線方案二 工序 鉆、擴(kuò)、鉸 22孔 ,以底面和 40外表面為 粗基準(zhǔn) . 工序 粗車、半精車 55 孔，粗車、半精車中間下端面 73 孔 , 以40上端面和 22內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 工序 粗銑 、 半精銑 40上端面 ,以底面為粗基準(zhǔn) . 工序 粗車、半精車中間上端面 73孔 , 以 40上端面和 22內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 工序 鉆 8孔一半 , 以 40上端面和 22內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 工序 將毛坯從中間銑斷 , 以 55上端面和 22內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 工序 去毛刺 . 工序 按圖樣檢查 . 3. 工藝方案的比較與分析 上述兩種工藝方案的特點在于：方案一考慮以 22為精加工基準(zhǔn)，而方案二則是先加工孔后加工面 ,這樣很難保證誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。 (四 )加工余量毛坯尺寸 ,工序尺寸及其公差的確定 由于本零件材料為灰鑄鐵，則由機(jī)械加工工藝手冊得： 撥叉工序尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的確定 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 加工面 工序名稱 工序間余量/單邊 ) 工 序 工序基本尺寸/濟(jì)精度 /面粗糙度 /40端面 半精銑 )h 1 粗銑 )h 22鉸 )h 2 擴(kuò) )h 8 )h 6 55 半精車 )h 3 粗車 2 )h 9 73 下端面 半精車 )h 1 粗車 )h 5 73 上端面 半精車 )h 0 粗車 )h 5 攻 8 鉆 )h 8孔 鉆 4 )h 銑斷 銑 2 0 由以上資料得出毛坯尺寸圖（見附圖） ,毛坯的鑄造公差等級為 11級 （五） 切削用量及工時定額的確定 工序粗銑、半精銑 40上端面 1. 加工條件 工件材料： b =B=190241,鑄造。 加工要求：粗銑 22孔上端面。 機(jī)床： 床。 刀具： 質(zhì)合金鋼端銑刀 ,牌號 削寬度 校驗合格。 最終確 定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 計算基本工時 L/ 32+40)/475= （ 2）半精銑 40上端面 銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇 次走刀即可完成所需長度。 計算切削速度 ：按簡明手冊， V c=98mm/s， n=439r/f=490mm/s 據(jù) 床參數(shù)，選擇 75r/75mm/s,則實際切削速度 V c=0*475/1000=實 際 進(jìn) 給 量 為 f fc/75/(300*10)=z。 校驗機(jī)床功率 查簡明手冊 機(jī)床所能提供功率為校驗合格。 最終確定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 計算基本工時 L/ 32+40)/475= 工序 以 40 上端面和外端面為基準(zhǔn)，鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 22 孔，保證垂直度誤差不超過 的精度達(dá)到 1. 加工條件 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 工件材料： b =B=190241,鑄造。 加工要求：鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 22 孔，保證垂直度誤差不超過 的精度達(dá)到 機(jī)床： 2. 切削用量 （ 1）鉆 16孔 具選擇：查機(jī)械加工工藝手冊選用 16速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 o 12 ， 二重刃長度 刀長 b= l=3帶長度 1202 100 30 擇切削用量 查切 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗F f 校驗成功。 后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為 . 命 查切 18修正系數(shù) 10故 18 。 m vn s 查簡明手冊機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為 72 故實際的切削速度 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 m 050 m 由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。 (2) 擴(kuò) 用 定切削用量：查切削用量手冊得： f=r,再由機(jī)械加工工藝手冊 床給量取 f =r。擴(kuò)孔時的切削速度，由公式：（ 1/21/3）查切削用量手冊取 s= 1/21/3） 000d =93140r/機(jī)床選取 n =136r/m,故 1000= T=L/(f n) =(50+10)/(136)= (3) 鉸 22孔 22速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 吃刀量 由切削用量手冊得： f=r,取 f=mm/r 由切削用量手冊得：0 .z vv v p yx fv c d 000d =125.8 r/機(jī)床選取36 r/以實際切削速度 1000=T=L/(f*n) =(50+10)/(136)=序 粗車、半精車 55孔，粗車、半精車中間下端面 73孔 1. 加工條件 工件材料： b =B=190241,鑄造。 加工要求：粗車、半精車 55孔，粗車、半精車中間下端面 73孔 機(jī)床： 刀具：刀片材料 桿尺寸 6 1000 606005s 8r 0 5oe 刀尖圓弧半徑 載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 （ 1）粗車 55孔 查切削用量手冊：取進(jìn)給量為 mm/r。再根據(jù) 給量取 f =r。 ：根據(jù)切削用量手冊 . v p yx fv c =m/000d = 擇與 近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =160r/實際切削速度 V = 機(jī)械加工工藝手冊公式計算： T= 2) 半精車 55孔 查切削用量手冊：取進(jìn)給量為 0.4 mm/r。再根據(jù) 床說明書進(jìn)給量取 f =r。 ：根據(jù)切削用量手冊 . v p yx fv c =m/000d = 明書，選擇與 近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =320r/實際切削速度 V = 機(jī) 械加工工藝手冊公式計算： T=3) 粗車中間下端面 73孔 查切削用量手冊：取進(jìn)給量為 0.9 mm/r。再根據(jù) f =r。 根據(jù)切削用量手冊，取車刀后面最大磨損量為 接車刀耐用度 T=60 ：根據(jù)切削用量手冊 . v p yx fv c =43 m/載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 1000d = 明書，選擇與 近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =160r/實際切削速度 V = 機(jī)械加工工藝手冊公式計算： T= 4) 半精車中間下端面 73孔 查切削用量手冊：取進(jìn)給量為 0.4 mm/r。再根據(jù) f =r。 ：根據(jù)切削用量手冊 . v p yx fv c =m/000d = 擇與 近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =320r/實際切削速度 V = 機(jī)械加工工藝手冊公式計算： T=序 粗車、半精車中間上端面 73 孔 1. 加工條件 工件材料： b =B=190241,鑄造。 加工要求：粗車、半精車中間上端面 73孔 機(jī)床： 刀具：刀片材料 桿尺寸 6 1000 606005s 8r 0 5oe 刀尖圓弧半徑 (1) 粗車中間下端面 73孔 查切削用量手冊：取進(jìn)給量為 0.9 mm/r。再根據(jù) f =r。 根據(jù)切削用量手冊，取車刀后面最大磨損量為 接車刀耐用度 T=60 ：根據(jù)切削用量手冊 . v p yx fv c =43 m/載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 1000d = 明書 ，選擇與 近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =160r/實際切削速度 V = 機(jī)械加工工藝手冊公式計算： T= 2) 半精車中間下端面 73孔 查切削用量手冊：取進(jìn)給量為 0.4 mm/r。再根據(jù) f =r。 ：根據(jù)切削用量手冊 . v p yx fv c =m/000d = 擇與 近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =320r/實際切削速度 V = 機(jī)械加工工藝手冊公式計算： T=序 鉆 1. 加工條件 工件材料： b =B=190241,鑄造。 加工要求：鉆 機(jī)床： 2. 切削用量 (1) 鉆 機(jī)械加工工藝手冊選用 擇切削用量 查切 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗F f 校驗成功。 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為 . 命 查切 18修正系數(shù) 10故 18 。 m vn s 查簡明手冊機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為 72 故實際的切削速度 m (2) 攻 機(jī)械加工工藝手冊選用 查切削用量手冊得： f=r,再由機(jī)械加工工藝手冊床進(jìn)給量取 f =r。查切削用量手冊取 V =13m/000d =230r/機(jī)床選取 n =238r/ 1000=18m/T=（ L+2） /(f n)= 工序 鉆 8孔一半 , 以 40上端面和 22內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 1. 加工條件 工件材料： b =B=190241,鑄造。 加工要求： 鉆 8孔一半 機(jī)床： 刀具 : 查機(jī)械加工工藝手冊選用 2. 切削用量 查切 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗F f 校驗成功。 后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為 . 命 查切 18修正系數(shù) 10故 18 。 m vn s 查簡明手冊機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為 72 故實際的切削速度 m 工序 將毛坯從中間銑斷 , 以 55上端面和 22內(nèi)表面為精基準(zhǔn) . 1. 加工條件 工件材料： b =B=190241,鑄造。 加工要求：將毛坯從中間銑斷 機(jī)床： 刀具： 鋸片銑刀， d=200l=4齒， Z=40 查切削手冊，選擇進(jìn)給量為： ,切削速度為：7 ，則： m 5200 271 0 0 01 0 0 0 rd 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 根據(jù)簡明手冊表 0 rn w ，故實際切削速度為： m 02001000 此時工作臺每分鐘進(jìn)給量 m 0 050401.0 查切削手冊表 好有 0 0 。 計算切削基本工時： m 072 銑斷 工序夾具設(shè)計 （一） 任務(wù)的提出 本夾具主要用來銑斷工件，使之分離成為兩個零件，由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應(yīng)該考慮如何提高精度，在此基礎(chǔ)上在 一定程度上提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。 （二） 定位方案及定位裝置的設(shè)計計算 本夾具主要用來銑斷工件，使之分離成為兩個零件，由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應(yīng)該考慮如何提高精度，在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。 2. 定位方案及定位裝置的設(shè)計計算 1）定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，工件采用一面兩孔定位方式。如圖 1， 55上端面以平面做為定位基準(zhǔn)，限制3個自由度， 再用 22的兩個孔做為定位基準(zhǔn)，分別限制剩下的 2個自由度和1個自由度。 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 2）定位元件及裝置的設(shè)計： 由于工件采用一面兩孔定位方式，所以定位元件采用一面兩銷定位機(jī)構(gòu)，即定 位機(jī)構(gòu)由一個平面、一個圓柱定位銷和一個菱形定位銷組成，如圖 2。 圖 2 定位機(jī)構(gòu)簡圖 圖 3 定位尺寸計算 確定相關(guān)的定位配合尺寸，以確定定位元件的尺寸： 1確定兩銷中心距尺寸及公差 取工件上兩孔中心距的基本尺寸為兩銷中心距的基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的 1/4，及令：1 0 . 14 m m 。 取相應(yīng)孔的最小直徑作為圓柱銷直徑的基本尺寸，其公差取 以1 2 2 6d g m m。 徑及公差 按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取菱形銷的寬度， d=5載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 然后按式2 2 m i n1 m i T 計算菱形銷與其配合孔的最小間隙 2；計算出菱形銷直徑的基本尺寸 ：2 2 2 m ； 按 定菱形銷直徑公差。最后讓菱形銷 的基本尺寸與圓柱銷相同，得2 2 2 6d f m m。如下圖 （三） 夾緊方案及裝置的設(shè)計計算 1 夾緊方案的確定 由于是大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量，本夾具采用氣動加緊，方便拆卸工件。 2 夾緊力大小的分析計算： 銑削力計算： 由金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊表 得切削力公式 其中 0,4, 下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 垂直分力 受力分析圖 在計算切削力時必須把