車床撥叉夾具設(shè)計(jì)說明書

1、課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“ ca6140車床拔叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（大批生產(chǎn)）設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)教師xxx通過所學(xué)的專業(yè)課知識(shí)（公差與配 yyy 合、工程材料、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)制造、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等）和金工實(shí)習(xí)使我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造有了一定的感 性和理性認(rèn)識(shí)。這次機(jī)床工藝及夾具設(shè)計(jì)讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以復(fù)習(xí)、鞏固和應(yīng)用。是 理論和實(shí)踐相結(jié)合的有效手段。不僅為大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備，而且為以后的工作打下一定 的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計(jì)中，我們主要設(shè)計(jì)c6140撥叉的夾具。在設(shè)計(jì)中閱讀大量的參考資料并且 得到老師的指導(dǎo)由于能力有限在設(shè)計(jì)中難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)批評(píng)指正。一、零件

2、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(dòng)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(dòng)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

3、包括：六個(gè)方齒花鍵孔，及25mn花鍵底孔兩端的2x 75倒角。對(duì)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?jiǎn)單故毛坯形狀需與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(dòng)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

4、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、半精銃左端面c面，工序三：鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔22并惚2x 75。倒角；工序四：拉花鍵25h7工序五：粗、半精銃底面d面；工 序六：鉆配作孔、螺紋孔；工序七：粗、半精銃槽；工序八：去毛刺；工序九：終 檢,入庫。工藝路線方案二：工序一：鑄造毛坯；工序二：粗、半精銃左端面c面，工序三：終檢，入庫。工序四：拉花鍵25h7工序五：粗銃底面d面及18h11槽；工序六：半精銳底面d面及18hli槽；工序 七：鉆配作孔、螺紋孔；工序八：去毛刺；工序九：鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔22并鉤2x 75。倒角；比較兩種工序加工方案，考慮到加 工過程中粗精銃同

5、一面可用同一夾具和刀具，為了減少換夾具及刀具的時(shí)間，縮短加工工時(shí)提 高加工效率，故采用第一種加工方案。（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(zhǎng)40mm，寬為80mm，高為75mm，故零件最大 輪廓尺 寸為80mm。選取公差等級(jí)ct由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南中表5-1可查得毛坯件的 公差等級(jí)為810級(jí)，取為10級(jí)。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(jí)ct,由機(jī)械制

6、造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)指南中表5-3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(jí)范圍為df,取為e級(jí)求ram （要求的機(jī)械加工余量）對(duì)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5-4查得最大輪廓尺寸為80mm、機(jī)械加工余量為e級(jí)，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、d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=82.3mmd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

7、+ct/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm為了簡(jiǎn)化鑄件的形狀取r=75mm鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表：cd公差等級(jí)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(jí)eeram0.70.7毛壞基本尺寸82.3751、c面的單邊總加工余量為z=2.3mm。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z = 1.3m2、d面精加工余量同c面z=1 mm故d面粗加工余量z=2mm3、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22hl2。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

8、 25h7* 22h12*6h9)4、銃 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查得粗銃后半精銳寬度余量z=3mm 粗銃后公差為+0.18+0.27半精銃后公差為+0.11 (it11)(五)確定切削用量及基本工時(shí)工序一：鑄造毛坯工序二：粗、半精銃左端面75x 40面即c面。一、 粗銃面75x 40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 aio=z=1.3mm。2、 進(jìn)給量的確定。選用硬質(zhì)合金端銃刀刀具材料為yg6銃刀直徑為8mm齒數(shù)為10，選用x5032, 立式升降臺(tái)銃床，功率為7.5kw。由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11 - 92 可查得每齒進(jìn)給量

9、fz= 0.14-0.24mm|vfz= 0.2mm/z3、 銃削速度的確定。由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1194可查得灰鑄鐵的硬度為150225hbs, 查得 vc=60-10m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為 n= 10oovc/ d = 238.8-437.9r/min。vu fzzn = 477.6875.6r/mm。故取 n = 300r/min , vt= 480mm/min。切削工時(shí)：由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.26可查得入切量及超切量丫+ =12m m。故l y_ 75 12480_ 0.18mim。二、精銃75x 40面1、 背吃刀量的確定由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表6.30查得半精銃的銃削用量為

10、1mm ,即3印 1mm。2、 進(jìn)給量的確定選用與粗銃刀同樣的刀具與機(jī)床，由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1192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、 銃削速度的確定由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)查得銃削速度為60110m/min則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速門_ 1000vc/d=238.8437.9i7mim 取 n_ 300r7min,則 vf_ 150mm/min。4、 計(jì)算切削工時(shí)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.26查得入切量和超切量丫+_ 12m m。則l y_ 80 12_ 150_ 0.61mim工序三鉆22花鍵底孔，擴(kuò)花鍵底孔22倒2 x 75倒角1、 鉆20的孔。1） 決定進(jìn)

11、給量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑d0_ 20mm鑄鐵的硬度大于200hbs查得進(jìn)給量f=0.430.53mm/r由于yd_ 80/20 _ 4 查得修正系數(shù)ktt_ 0.95則f _ 0.410.50mm/r。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.8可查得鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量為f二1 .75mm/r。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)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fmax=8830n, do 20.5,查f=0.93mm/s,故取f=0.48由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.19查得高 速鋼鉆頭鉆孔的軸向力f=5510n小于fmax,故可

12、用。2） 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.12查的鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm,壽命為 t=15mirrio3）確定切削速度=286.6r/min由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.35取n=272r/min則實(shí)際切削速度dn1000272w3.141000=17.1 m/mi n。4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.20可查得f 0.5 mm/r時(shí)，me=76.81 nm。當(dāng) g 272r/min時(shí)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.35可查得mm=144.2nm。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.23查得pc=1.1 kwo pe=2.6x 0.81= 7.76 kw因?yàn)閙emm , pc

13、pe,故所選切削用量可用。f = 0.48mm/r , n = nc= 272r/min。vc = 17m/min。計(jì)算基本工時(shí):tm 二nf由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.29查得入切量與超切量分別為10mm和10mm。故:a l80 10 g*tm二二二 0.69 mim。nf 272* 0.48二、擴(kuò)20孔。1、確定背吃刀量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查得背吃刀量為2mm。2、確定進(jìn)給量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查的f=0.60.7mm/r。根據(jù)機(jī)床說明書取f=0.62mm/r3、計(jì)算切削速度=5.7 8.5 m/min由此可知主軸的的轉(zhuǎn)速為：n = 82.5r/min根據(jù)機(jī)床說明書取n=140r/min，則實(shí)際

14、切削速度v =9.67 m/min10004、計(jì)算切削工時(shí)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.5可查得kv=3060,取kv=45。由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3m查得tm=匕式中各參數(shù).l=80mm ,li = 1.7072.107,取 li = 2mm 故tm = 0.8min工序四拉花鍵孔由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表4.142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0.040.1 mm,取齒開量為0.06mm。拉削速度由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表4.1 - 65查得表面粗糙度要切ra= 1.252.5,拉削速度為 級(jí)的花鍵拉削速度為vc = 4.53.5 m/min 取 vc = 3 m/min拉削級(jí)別由機(jī)

15、械加工工藝手冊(cè)表4.1 - 66查得。 拉削加工工時(shí)z . l k10oovfzz式中zb為單面余量zb二2八.22二15 mm2l為拉削表明長(zhǎng)度80 mm為拉削系數(shù)，取二1.2k考慮機(jī)床返回行程系數(shù)取k-1.4v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)z二l/pp 為拉刀齒距 p=( 1.25-1.5)80= 1.35 80=12 mm所以拉刀同時(shí)工作齒數(shù)為z= l/p=80/12 7所以 1.5*80*1.2*1.41000*3*0.06*7 =0.16min工序五粗、精銳80 x 30面一、粗鐵80x 30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

16、用一次切削故ap二2 mm。2、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1 20選擇高速鋼立銃刀，銃刀直徑為16 mm齒數(shù)為 3。由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1 - 96查得加工材料為灰鑄鐵，銃削寬度為a歸do/4, 鐵刀的銃削速度為v=18.29m/min,每齒進(jìn)給量為0.0630.102 mm/z 則主軸轉(zhuǎn)速為n= 1?！?=358.3-577.2 r/min nd取 n = 460r/min，由此可得 vr= fzzn= 0.09x3x460=124.2 mm/min3、銃削加工工時(shí)的計(jì)算由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1.94可查得 匚叱vf式中30i為次給次數(shù)i二竺84h = o.5co+ (0.

17、5 1.0) = 9 mmi2 = 1 2 mm 取 i2 = 2 mm,80 9 2t=5.86 min124.2精銳80 x 30面1、加工背吃刀量印的確定由前面可知道精銃的加工余量為1 mm,故1 mm2、進(jìn)給量的確定由精銃加工工藝手冊(cè)表2.1.72查得高速鋼立銃刀直徑為16 mm，選用與粗 銃時(shí)同 一鐵刀和機(jī)床。錢削寬度為aw=3 mm是的每齒進(jìn)給量為0.080.05 mm/z，因?yàn)楸砭纫筝^高故 fz= 0.06 mm/z3、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1.75查得銃刀磨鈍標(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(cè)表2.1.76限度壽命查得限度

18、壽命t=60min。由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.l92查得vc=22 m/min，則銃床的主軸轉(zhuǎn)速：1000v ure/ n= n= 437.9 r/mindo取 n = 460 r/mi n。貝 u vf= fz*z*n = 0.06*3*460 =82.8 mm/min4、計(jì)算銃削加工工時(shí)由上面可知匚 lw h jvt式中l(wèi)w、h、2與上述所相司o=30/3= 10將各參數(shù)代入上式可得：80 9 2“t=x 1082.811 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(jiǎn)明手 冊(cè)表2.7查得進(jìn)給量f=0.360.44mm/r，

19、由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.83和 鉆頭允許 的進(jìn)給量確定進(jìn)給量f=0.86mm/r。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)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f=1.6mm/r。故由z525型立式鉆創(chuàng)說明書取f=0.36mm/r。2、確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命0.50.8壽命為t二 35min。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.12查得磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為3、確定切削速度由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15查得切削速度為cmqc / v二 18m/mi n。貝u主軸轉(zhuǎn)速n = 818.9 r/mm。二人，才國d為由z525鉆床說明書由就近原則取n=680 r/min。m/min故實(shí)際切削速度為r = 14.9 4、校核機(jī)床扭矩及功率由切削

20、用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.20查得cf =420, zf =1 yp = 0.8 , cm =0.206, zm 2.0, ym =0.8ft=420x 72x o.360 8 x 1=1298.3 nme =0.206 x 72x 0.360-8 x 1= 4.5 nm廠415*14.9 cccszpc =r = 0.32 kw30*7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。5、計(jì)算鉆削加工工時(shí)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.29查得入切量和超切量y+的值為6

21、 mm。故ty- 106 nf 0.36* 680=0.07 min因?yàn)楸砻娲嬖趥z加工孔故加工工時(shí)為t=2t=0.14 min、攻m8螺紋由機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(cè)表7213在普通鉆床上攻絲切削速度表查得vc=1112 m/mi n。故鉆床主軸的轉(zhuǎn)速為：我門ooovc 二 437.9 477.7 r/mind由z525的說明書的參數(shù)可取n=392 r/min。故實(shí)際切削速度為vc = 9.8 mm/min攻螺紋機(jī)動(dòng)實(shí)際的計(jì)算我x1 p n rij其中：i :工件螺紋的長(zhǎng)度1= 10 mm：絲錐切削長(zhǎng)度h=22 mm:攻螺紋是的超切量=

22、(23) p取=3。n :攻螺紋是的轉(zhuǎn)速n = 392 r/min。ni :絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速m二680 r/min。p： 螺距。工序七銃18hli的槽一、粗銃18hli槽1、選擇與加工80 x 30平面同一規(guī)格的銃刀，同一銃床。因?yàn)椴凵顬?5 mm故銃18h11槽時(shí)底邊留有5 mm的加工余量，精銃以達(dá)到圖紙所規(guī) 定的表面粗糙度的要求故ap二30 mm2、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1.96查得切削速度為v = 18 29 m/min每齒進(jìn)給量為fz= 0.063-0.102 mm/z取fz= 0.09 mm/z。則銃床主軸轉(zhuǎn)速為1000v ”qq ec/n =358.3 577.2

23、r/mind根據(jù)機(jī)床說明書可取n=460 r/min。則實(shí)際轉(zhuǎn)速為v t=fznz= 0.09 x3x 460=124.2 mm/min3、切削加工工時(shí)由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1.99查得二4092124.2=0.82 min二、半精銃18hli槽1、選取與粗銃18h11槽同一規(guī)格的銃刀，背吃刀量ap= 5 mm2、確定進(jìn)給量由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.172查得每齒進(jìn)給量為fz=0.05-0.08 mm/zfz二0.06 mm/zo由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-75查得后刀面最大磨損限度為0.220.25 mm。由 表2.176查得銃刀壽命為t二60 min3、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-92查得以22 m/min，則主軸轉(zhuǎn)速1000vn =437.9 r/mind_根據(jù)機(jī)床的說明書確定主軸轉(zhuǎn)速為 n= 460：/min 0則 v 二 fznz = 82.8 mm/min 2-1查得4、計(jì)算切削工時(shí)由機(jī)械