撥叉831003課程設(shè)計(jì)匯本說明書

1、目錄1零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析22工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)32.1確定毛坯的制造形式 32.2基準(zhǔn)的選擇32.3制定工藝路線32.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定 52.5確定切削用量及根本工時(shí) 63. 夾具的設(shè)計(jì)123.1問題的提出123.2夾具設(shè)計(jì)134. 總結(jié)145. 參考文獻(xiàn)15設(shè)計(jì)說明本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部根底課程、 技術(shù)根底課以及大局部專業(yè) 課之后進(jìn)展的。這是我們?cè)谶M(jìn)展畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)課程的一次深入的綜合性的 總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。 因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有 重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從

2、事的工作進(jìn)展一 次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的現(xiàn) 代化建立打下一個(gè)良好的根底。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多缺乏之處，懇請(qǐng)各位教師給予指教。1零件的分析1.1零件的作用給零件是CA6140車床撥叉，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起到換擋作用。 通過撥叉的撥動(dòng)使車床滑移齒輪與不同的出齒輪嚙合從而到達(dá)要求的主軸轉(zhuǎn)速。 寬度為30mm的面的尺寸精度不高或者他們之間的空隙很大時(shí)，滑移齒輪就達(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)展正確有效的嚙 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的面和槽之間要到達(dá)很高的配合精度。1.2零件的工藝分析8

3、31003撥叉共有兩組加工外表，他們之間有一定的位置要求。分析如下：1以25H7mm花鍵孔為中心的加工外表。這一組包括： 25H7mm的 花鍵孔及倒角，30x 80mm的臺(tái)階面，兩個(gè)M8的通孔和一個(gè)5的圓錐孔。2丨以40 x 75mm的端面為基準(zhǔn)的加工外表。這一組加工外表包括：18H11mm 的槽，40x 75mm 的端面。這兩組加工外表之間有著一定的位置要求，主要是：30x 80mm的臺(tái)階面與25H7mm的花鍵孔中心線的平行度公差為 0.1mm。 18H11mm槽的端面與25H7的花鍵孔中心線的垂直公差為 0.08mm。由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工外表而言，可以先加工其中一組外表，然后借助

4、于專用夾具加工另一組外表，并且保證它們之間的位置精度要求2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1確定毛培的制造形式零件的材料為HT200,工作環(huán)境良好，不會(huì)承受比擬大的沖擊載荷，為大批 量生產(chǎn)，且材料可鑄。采用鑄造成型中的“金屬模機(jī)械造型鑄造的方法制造毛 坯。2.2基準(zhǔn)的選擇1粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡量選擇不加工的外表為粗基準(zhǔn)。對(duì)于有假設(shè)干個(gè)不加工外表的工件，那么應(yīng)以與加工外表要求相對(duì)位置精度較高的外表作為粗基準(zhǔn)。因此選右端R20mm的端面，頂部40X 80mm的面和里面75X 80mm的面為粗基準(zhǔn)。2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。選擇時(shí)要考慮基準(zhǔn) 重合基準(zhǔn)統(tǒng)一原那么。精基準(zhǔn)

5、選擇為花鍵孔和左邊 72x 40mm的端面，加工中 用專用夾具。2.3制訂工藝路線由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用萬能機(jī)床配以專用夾具，盡量使工序集中來 提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)本錢。1工藝路線方案一：工序1:粗銑75 x 40mm的左端面，精銑75 x 40mm的左端面至符合外表 粗糙度要求工序2:鉆、擴(kuò)花鍵孔到22mm工序3:锪花鍵孔兩端倒角2X 15°工序4:拉花鍵工序5:粗、精銑30x 80mm臺(tái)階面工序6:粗、精銑寬度為18mm的槽和槽的上外表平面工序7:鉆2X M8孔，攻螺紋，鉆5錐孔工序8:去毛刺工序9:終檢2工藝路線方案二：工序1:粗銑75x 40mm的左端面

6、，精銑75x 40mm的左端面至符合外表粗 糙度要求工序2:鉆、擴(kuò)花鍵孔到22mm工序3:锪花鍵孔兩端倒角2X 15°工序4:粗、精銑30x 80mm臺(tái)階面工序5:粗、精銑寬度為18mm的槽和槽的上外表平面工序6:鉆2X M8孔，攻螺紋，鉆5錐孔工序7:拉花鍵工序8:去毛刺工序9:終檢3工藝路線方案三：工序1:粗銑75x 40mm的左端面，精銑75x 40mm的左端面至符合外表粗 糙度要求工序2:鉆、擴(kuò)花鍵孔到22mm工序3:锪花鍵孔兩端倒角2x 15°工序4:粗、精銑30x 80mm臺(tái)階面工序5:鉆2x M8孔，攻螺紋，鉆5錐孔工序6:粗、精銑寬度為18mm的槽和槽的上外

7、表平面工序7:拉花鍵工序8:去毛刺工序9:終檢工藝方案的比擬與分析。先看方案二和方案三，方案三把鉆孔安排在加工好 臺(tái)階面之后接著進(jìn)展，之后又還要進(jìn)展銑槽的工序，為了方面加工和合理安排加 工順序，所以還是把銑的局部安排在一起，方便加工。這里方案二更好用一點(diǎn)。 方案一是在花鍵孔鉆完之后直接拉花鍵， 而方案二是先用花鍵孔定位，在加工完 其余步驟之后，再加工精度較高的花鍵。因?yàn)橄壤ㄦI，更適合之后銑30x 80mm 的臺(tái)階面，使定位準(zhǔn)確度高，因此第一方案，把拉花鍵作為前面工序比擬合理。以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片。2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定CA6140撥叉的

8、材料為HT200,硬度為190210HB,凈重量為0.84kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可用“金屬模機(jī)械造型鑄造的方法制造毛坯。175 x 40mm左端面的加工余量查?簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)？一下簡(jiǎn)稱？簡(jiǎn)明手冊(cè)？表10-6取銑削的加工 余量：粗銑：3mm精銑：1mm2花鍵底孔的加工余量孔20先鑄出，所以取鉆孔的雙邊加工余量為 2mm，單邊為1mm3拉花鍵孔，花鍵孔按外徑定位查?機(jī)械加工工藝手冊(cè)？表3.2-19取加工余量為2Z=1mm430x 80mm臺(tái)階面的加工余量查?工藝手冊(cè)？表1-22取銑削的加工余量：粗銑：2mm精銑：1mm5寬為18mm的槽查?機(jī)械加工工藝手冊(cè)？表3.2-29取銑削的加工余

9、量：粗銑：3mm雙邊余量精銑：1mm雙邊余量6其他尺寸鑄造得到考慮到零件的很多外表沒有粗糙度要求，不需要加工。從鑄造出來即可符合使用要求，因此，只采取 75 x 40mm的加工外表余量。查？機(jī)械加工工藝手冊(cè)？ 表3.1-24,確定毛坯的尺寸公差為 CT7,表3.1-21查的CT7=1.1mm那么毛坯名義尺寸：80+4=84mm毛坯最大極限尺寸：80+4+CT7=85.1mm毛坯最小極限尺寸：80+4-CT7=82.9mm2.5確定切削用量及根本工時(shí)工序1:粗銑75 x 40mm的左端面，精銑75x 40mm的左端面至符合外表粗糙度 要求1加工條件工件材料：HT200,查？簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 10-3

10、,取 c b=195N/mm2=0.195GPa 選取用金屬型鑄造。加工要求：粗銑75 x 40mm右端面，然后精銑此端面。銑床：查？機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 9.1-2,選用X6132A臥式銑床。主軸轉(zhuǎn)速301500r/min，機(jī)床功率9.06kw。最高外表粗糙度可達(dá) 1.6.刀具：查？簡(jiǎn)明手冊(cè)？表12-21，取刀具材料 YG6查？機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表9.2-11,選取鑲齒套式面銑刀GB1129-85，刀具直徑D=80mm,齒數(shù)z=10°Kr=90°2計(jì)算切削用量粗銑75x 40mm右端面進(jìn)給量選擇：根據(jù)？機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 9.4-1,工件夾具系統(tǒng)剛度為中等條件，取每齒進(jìn)

11、給量 =0.2mm/z。背吃刀量：E =3mm。銑削速度：參考？簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 11-28,選取銑削速度為60m/min。按?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 9.2-11選取d/z=80/10,即銑刀直徑80mm，銑刀 齒數(shù)為10。由公式銑床為8級(jí)級(jí)數(shù)，按機(jī)床手冊(cè)及計(jì)算，有 n=240r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn) 速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。實(shí)際銑削速度計(jì)算銑削工時(shí):=480mm/min查?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 9.4-31，可知銑削根本時(shí)間其中曲為工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，為工件銑削局部長(zhǎng)度，75mmH為切入行程長(zhǎng)度，有公式=7.36mm:為切出行程長(zhǎng)度，82mm所以粗銑時(shí)根本時(shí)間為冋=75+7.36+82/480

12、=0.342min=21s精銑75x 40mm右端面銑床，刀具的選取同粗銑一致。背吃刀量:lj =1mm，銑削速度：要求外表粗糙度為勺=3.2卻，查？機(jī)械加工工藝手冊(cè)？表9.4-3, 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量取I =0.8mm/r。根據(jù)？簡(jiǎn)明手冊(cè)？表11-28,可取銑削速度v=80m/min查機(jī)床手冊(cè)及計(jì)算，取銑床轉(zhuǎn)速為 n=320r/min實(shí)際銑削速度根本時(shí)間計(jì)算：如粗銑虬顯與粗銑加工一樣工序2:鉆、擴(kuò)花鍵孔到22mm選用搖臂鉆床Z3063,查？簡(jiǎn)明手冊(cè)？表14-12,鉆速圍201600r/min鉆頭材料：高速鋼由？簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 11-10查得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 耳=0.8mm/r,查表11-12,鉆削速度取耳=

13、0.35m/s=21m/min擴(kuò)鉆孔時(shí)的切削速度由公式按機(jī)床選取n=140r/min。得實(shí)際鉆削速度根本時(shí)間t由？金屬切削手冊(cè)？表7-7有:其中.|mm/sL為鉆削長(zhǎng)度，為鉆削直徑工序3:锪花鍵孔兩端倒角2X15°由于此道工序用時(shí)較短，一次就可以完成，按經(jīng)歷選取時(shí)間為3s。工序4:拉花鍵刀具：短形花鍵拉刀，表8-2?金屬切削手冊(cè)？據(jù)表8-6選取拉刀齒開量S齒=0.08mm根據(jù)？金屬切削手冊(cè)？拉削速度一般在1-8m/min。HB=195.6,取V=3m/min即V=0.05m/s拉削工時(shí)t=Zb Ink/1000VfzZZb 單面余量25-22/2=1.5mmL拉削外表長(zhǎng)度80mmH校

14、準(zhǔn)局部長(zhǎng)度系數(shù)，取1.2K機(jī)床返回行程系數(shù)，取1.4Z拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，取Z=7表8-7P拉刀齒距，取P=13表8-7t= 1.5X 80X 1.4X 1.2/ 1000X 3X 0.08X 7=0.12min=8s工序5:粗、精銑30x80mm臺(tái)階面 粗銑刀具選擇：YG6的鑲齒端面銑刀機(jī)床：查?機(jī)械加工工藝手冊(cè)？選取立式銑床X5020A功率為：3.79KW主軸轉(zhuǎn)速圍為：40-1800 r/mi n表 9.2-11 選?。?d/z=80/10背吃刀量：2mm查？簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 1-22選取進(jìn)給量取| =0.25mm/r銑削速度根據(jù)？簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 11-28選：V=60m/min由公式=1000

15、60/3.1460=238 r/min按機(jī)床選取轉(zhuǎn)速為 n=240r/mi n所以，實(shí)際銑削速度 V=n d/1000=60.29 m/min根本時(shí)間：由？機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 9.4-31主偏角Kr=90°兇 =目 勺 n ° z=600mm/minmmI + 1 3=t=/ 兇=(80+4.92+82)600=0.28min=17s 精銑背吃刀量：1mm查?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 9.4-3選每齒進(jìn)給量：I查？簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 11-28選 銑削速度V=75m/min呂 =1000x 75/(3.14 x 80)=298r/min按機(jī)床選取轉(zhuǎn)速 n=300r/mi n那么實(shí)際

16、額銑削速度為 V= V=n d/1000=75.36 m/min根本時(shí)間:因=(80+4.92+82)450=23s0.15X 300 X 10=450 mm/min工序6:粗、精銑寬度為18mm的槽和槽的上外表平面加工要求：用乳化液冷卻，加工工件，槽寬18mm,公差代號(hào)H11,長(zhǎng)40mm, 槽的側(cè)面與花鍵孔中心線的垂直度誤差w 0.08mm,底面粗糙度為Ra6.3卩m。加工余量：25mm。由于零件此處的設(shè)計(jì)精度比擬高，用銑削很難到達(dá)尺寸精度的要求，所以為 了留給下一道公序磨削的加工余量，分兩步走，ae=25，ap=10mm。選擇刀具銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm r)=15

17、° a°=12° an=6° Z=24選擇銑削用量由于槽的寬度為18mm,故二次走完，ae=25mm G=10mm由？切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)？表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/rfz=0.524=0.02mm/z選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)？切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 3.7,得最大磨損 量為0.5由表3.8確定刀具壽命：T=120b確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量：決定切削速度 V和每齒進(jìn)給量Vf、由？切削 用量簡(jiǎn)明手冊(cè)？的公式Cv=25,qv=0.2,X/=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Kn=1.12,n=1

18、000X Vc/ do=1000X X 100=314r/min根據(jù)？金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)?X62W型銑床說明選nc=300r/min實(shí)際速度Vc= don c/1000=94.2m/mi n選 Vfc=ncf=300 X 0.5=150mm/min根據(jù)X62W 型銑床說明書選Vf=150m m/minfzc=150/300X 24=0.020mm/z根本工時(shí)根本工時(shí)根據(jù)？切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 3.5Tm=（L+L1 込）x i/Vf=（40+20）x 2/150=0.8 minL1+A =20mm i=2（走兩次）工序7:鉆2X M8孔，攻螺紋，鉆5錐孔安裝1鉆孔2-6.7mm確定進(jìn)給量

19、f:根據(jù)？機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 10.4-1.當(dāng) HT200的c b<200MPa,加工此直徑孔 的f=0.360.44mm/r，由于零件在加工孔后要螺紋，故進(jìn)給量應(yīng)乘以 0.5,那么 f= 0.360.44x 0.5=0.180.22mm/r。查？簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 2-35，選用 Z525 立式 鉆床，根據(jù)機(jī)床選用f=0.22mm/r切削速度：根據(jù)？簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 2-15,得V=19m/min，所以Ns=1000v/刁 dw=1000X 19/ki x 6.7=903r/min根據(jù)Z525機(jī)床，選用Nw=960r/min，故實(shí)際切削速度為V= X 6.7 x 960/1000=20.2m/

20、mi n切削加工時(shí)，l=11mm,查？機(jī)械加工工藝手冊(cè)?10.4-43有，h=3mm,lf=dwX cotkr/2+3=6.35mm 取 kr=45°那么 tm1=l+h+lf/Nwf= 11+3+6.35/960X 0.22=0.0964min以上為一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工步的機(jī)動(dòng)時(shí)間為tm=2X tm1=0.193min=11.6s鉆孔叵4mm確定進(jìn)給量f:根據(jù)？機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 10.4-1.當(dāng) HT200的c b<200MPa, 加工此直徑孔的f=0.180.22mm/r,查?簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 2-35,選用Z525立式鉆床， 根據(jù)機(jī)床選用f=0.22mm/r切削速度，

21、根據(jù)？簡(jiǎn)明手冊(cè)？表2-15，得V=19m/min，所以Ns=1000v/ dw=1000X 19/ X 4=1512r/mi n根據(jù)Z525立式鉆床，選用 Nw=960r/min，故實(shí)際切削速度為V= X 4X 960/1000=12.1m/min切削加工時(shí)，l=11mm,查？機(jī)械加工工藝手冊(cè)?10.4-43有，h=3mm.lf=dwX cotkr/2+3=5mm 取 kr=45°所以 tm2=l+h+lf/Nwf= 11+3+5/960X 0.22=0.0900min=5.4s 安裝2 M8絲錐攻螺紋2-M8查?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 16.2-15得切削速度V=0.1m/s=6m/

22、min， Ns=238r/min按機(jī)床選取 Nw=195r/min，那么 V=x8X 195M000=4.9m/min 機(jī)動(dòng)加工時(shí)，l=11mm, h=3mm, b=3mm,攻 M8 孑L tm1=1+1 什I2X 2Nwf X2=0.349min 較叵5mm錐孔查表？機(jī)械加工工藝手冊(cè)？16.4-40 得f=0.08mm/r按Z525立式鉆床選取f=0.1mm/r查表？機(jī)械加工工藝手冊(cè)?16.4-41得V=6m/min，那么實(shí)際速度V=：i X 5X 1931000=3.06m/min機(jī)動(dòng)加工時(shí)lw=11mm,lf=3mm查?機(jī)械加工工藝手冊(cè)？表16.4-43可得。所以 tm= lw+lf/N

23、wf=3+11/195X 0.1=0.718min=43s最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)， 一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片后附。3夾具的設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具， 經(jīng)過與指導(dǎo)教師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第8道工序一一銑寬為18H11mm槽的銑床夾具。 本夾具將用與X62W臥式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來對(duì)工件進(jìn)展加 工。3.1問題的提出本夾具主要用來銑寬為18H11mm的槽，采用寬為15mm的精細(xì)級(jí)高速鋼直 齒三面刃銑刀，二次銑削，所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 降低勞動(dòng)強(qiáng) 度。3.2夾具設(shè)計(jì)1定位基準(zhǔn)的選擇由

24、零件圖可知，18H11槽設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右端面為定位基 準(zhǔn)。因此選用工件以加工了的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(jì)算刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15° ao=12° an=6° Z=24由？金屬切削原理與刀具?表 15.7查得CFc =2823p =10mmfz = 0.02mm/sae =25mmdo=100Z= 24kFc=(HB/198).55解得 Fc=200N在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮平安系數(shù)。平安系數(shù)K= k1 k2 k3 k4查資料，有：k1為根本平安系數(shù)1.

25、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)1.1切削力為 F=KX Fc=1.5X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 200=400N實(shí)際夾緊力為Fj= FK/U1U2=400/0.5=800N,其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1U2=0.5螺母選用M16X1.5細(xì)牙三角螺紋，由？機(jī)械設(shè)計(jì)？螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力公式，產(chǎn) 生的加緊力為：其中： T=19000 N.Md2=14.8mm書=2029,1fc=1.5 (f為摩擦系數(shù)，無潤(rùn)滑時(shí) f- 0.10.2)解得 F0=10405N此時(shí)螺母的夾緊力F0已大于所需的800(N)的加緊力，故本夾具可平安工作。3定位誤差的分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計(jì)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(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率為此，在螺母夾緊時(shí)采用開口 墊塊，以便裝卸,夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確 的安裝位置，以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比擬緊湊。夾具上裝有對(duì)刀塊裝置