撥叉kscj04車車床CA6140課程設(shè)計(jì)

1、四川理工大學(xué)機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：制定KCSJ-04撥叉的加工工藝，設(shè)計(jì)車R68孔以及鉆20mm的車床夾具設(shè)計(jì)要求：中批量生產(chǎn) 手動夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計(jì)時間：設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說明書目錄目錄3序言3一、零件的工藝分析4零件的作用4零件的工藝分析4二 . 確定生產(chǎn)類型4三 .確定毛坯4四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5(一)選擇定位基準(zhǔn)：5（二）制定工藝路線5（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備5(四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時的確定6五、

2、夾具設(shè)計(jì)9(一)問題的提出9(二)夾具設(shè)計(jì)93.定位誤差分析104鉆床夾具的裝配圖見附圖10參考文獻(xiàn)：10序言機(jī)械加工工藝擬定實(shí)訓(xùn)，是在我們學(xué)習(xí)了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)上，熟悉制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則，內(nèi)容和步驟，能根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，確定加工順序，加工余量，工序尺寸的確定，進(jìn)行擬定的零件的機(jī)械加工工藝機(jī)床夾具設(shè)計(jì)同樣也是在我們學(xué)習(xí)了機(jī)床夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，熟悉機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)原則，步驟和方法，能夠根據(jù)零件的加工工藝的要求，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的定位誤差分析，最終設(shè)計(jì)出符合工序加工要求，使用方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的夾具。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。一、 零件的工藝

3、分析（一） 零件的作用題目所給的零件是KCSJ-04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(yùn)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20H8,M20*1.5孔以及深槽與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的R68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） 零件的結(jié)構(gòu)以及工藝分析該零件的材料是QT600-3，球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。球墨鑄鐵與灰口鑄鐵相比，C、Si含量較高，而Mn較低，對S、P的限制較嚴(yán)。其化學(xué)成分一般

4、為：(3.53.8)%C，(2.03.0)%Si， (0.50.7)%Mn，<0.08%P，<0.02，其生產(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，結(jié)構(gòu)，尺寸，表面質(zhì)量要求：1、小頭孔20H8以及與此孔相通的8的錐孔，螺紋孔M20*1.5以及與此孔相通M8的小螺紋孔，要求粗糙度是1.62、大頭半圓孔R68和內(nèi)圓面113+0.05孔, 內(nèi)圓面113+0.05與孔20有圓心距114 的位置公差要求，以及與其表面的6.2同樣有相對位置要求3、撥叉上下端面、大頭半圓孔上下端面以及深槽面均有表面質(zhì)量要求。 4、撥叉左右兩面

5、的深槽口有表面質(zhì)量要求由上面分析可知，可以先粗加工撥叉下端面，然后以此作為基準(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，加工其余的工序，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。小二、 確定生產(chǎn)類型初步確定工藝安排為：大批量生產(chǎn)10000件/年，手動夾緊，通用工藝裝備三、 確定毛坯1 確定毛坯種類：零件材料為QT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)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(jì)指導(dǎo)手冊324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級CT9級。2 確定鑄

6、件加工余量及形狀：機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊325頁表15-7，選用加工余量為MA-G級，并查表15-8確定各個加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：簡圖加工面代號基本尺寸加工余量等級加工余量說明1G3.5單側(cè)加工2G3.5單側(cè)加工3110G2.5單側(cè)加工4110G2.5單側(cè)加工520mmH83.02孔降一級雙側(cè)加工620mmH83.02孔降一級雙側(cè)加工3繪制鑄件零件圖：四、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)選擇定位基準(zhǔn)：1 粗基準(zhǔn)的選擇：以兩個小頭處的垂直表面為主要粗基準(zhǔn)，以零件的底面為次要的定位粗基準(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)

7、重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以兩個小頭處的垂直表面主要的定位精基準(zhǔn)，以精加工后的底面為輔助的定位精基準(zhǔn)。（二）制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊346頁表15-32、15-33、15-34，1、選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)010粗銑20以及R68下端面小頭處的垂直面020粗銑20上端面小頭處的垂直面030精銑20以及R68下端面

8、小頭處的垂直面040粗車大頭處113處上端面面小頭處的垂直面050精車大頭處113處上端面小頭處的垂直面以及零件上端面060粗車大頭處113下端面小頭處的垂直面以及零件上端面070精車大頭處113處下端面面小頭處的垂直面以及零件上端面080鉆孔20090鏜孔20100絞孔20110鉆孔20120攻螺紋M20130鉆錐銷孔8140鉆孔8150攻螺紋M8160鉆孔6.2170銑槽口180銑斷190去毛刺200檢查210若某道工序有誤返工（三） 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機(jī)床的選擇： 工序010030與170為銑削加工平面和深槽，可采用X6140臥式銑床。工序040070為車內(nèi)圓面，可采用CA614

9、0臥式車床。工序080016采用鉆床進(jìn)行用麻花鉆鉆孔和用絲錐攻螺紋，多刀具組合機(jī)床。工序130采用銑斷機(jī)床。 2、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。3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金車刀即可保證加工質(zhì)量，鉆孔20以及攻M8螺紋孔，由于精度要求，可采用硬質(zhì)合金鉆、鏜刀、絞刀和螺紋刀。4選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)，游標(biāo)卡尺。5其他（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定1孔加工工序尺寸：前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大20H8鉆

10、孔2IT 1118.55擴(kuò)孔0.2IT 919.82.5絞孔0IT 8201.6M201.5鉆孔1.5IT 918.52.5攻螺紋0IT 7208錐銷孔鉆0IT107.5擴(kuò)孔IT 98M8鉆孔0.8IT 96.8攻螺紋IT 786.2鉆IT 96.2、2 平面以及深槽口工序尺寸：工序號工序內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸偏差工序余量最小最大鑄件CT9010粗銑20以及R68下端面3.5IT 9020粗銑20上端面IT 9030精銑20以及R68下端面IT 7銑槽口IT73確定切削用量及時間定額：工序01-03以1為粗基準(zhǔn)，粗銑22孔以及R68上下端面。1. 加工條件工件材料：QT200,b

11、 =600MPa HB=190270,鑄造。加工要求：粗銑22孔以及R68上端面。機(jī)床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊（后簡稱簡明手冊）取刀具直徑do=80mm。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。2. 切削用量1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。

12、2）計(jì)算切削速度 按簡明手冊，V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)XA6140銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查簡明手冊Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時tmL/

13、 Vf=(32+80)/475=0.09min。工序04-07和工序030 以1及小頭處垂直端面為基準(zhǔn)車113內(nèi)圓面。1. 加工條件工件材料：QT200,b =600MPa HB=190270,鑄造。加工要求：粗精車113內(nèi)圓面。機(jī)床：CA6140臥式車床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼內(nèi)圓刀,牌號YG6。選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=8°，刃傾角s=10°,主刃Kr=60°,主偏角Kr=30°,副偏角Kr=5°刃寬b=1mm。2. 切削用量1）車削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成

14、所需長度。2）進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查簡明手冊f=0.140.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查簡明手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查簡明手冊表3.8，壽命T=180min4） 計(jì)算切削速度 按簡明手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)

15、床功率 查簡明手冊Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序08以大頭端面及小頭垂直端面為基準(zhǔn)，擴(kuò)、精鉸22孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT8。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18.mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o12°，二重刃長度b=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° &

16、#176; ° 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量查切 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(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為0.5.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查簡明手冊機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度.計(jì)算工時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。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：擴(kuò)鉆： 精鉸： 工序110和120以大頭端面及小頭垂直端面為基準(zhǔn)，鉆、攻螺紋孔20。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18.5mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o11°，二重

17、刃長度b=11mm,橫刀長b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度 ° ° ° 2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量沒查簡明手冊 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為0.81.2mm，壽命擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為0.9.mm，壽命鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查簡明手冊機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度攻螺紋切削用量同理如下：攻螺紋： .計(jì)算工時所有工步工時相同。五、 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率

18、，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序040車113內(nèi)圓面。本夾具將用于組合機(jī)床，刀具硬質(zhì)合金鋼內(nèi)圓車刀 (一)問題的提出本夾具是用來進(jìn)行加工大頭處113內(nèi)圓面,該零件上下都有平面，容易定位，在小頭處采用兩垂直面進(jìn)行定位，零件圖中內(nèi)圓面有尺寸公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度,而精度則不是主要問題. (二)夾具設(shè)計(jì) 1定位基準(zhǔn)選擇 底面對孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以地面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用小頭處垂直表面作為輔助定位基準(zhǔn)時,我將采用兩個V型塊自動對中夾具保證113的尺寸公差要求. 2切削

19、力及夾緊力計(jì)算 由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,車削時的主要切削力為車刀的切削方向,，在兩側(cè)采用兩個V型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作.因此,無須再對切削力進(jìn)行計(jì)算。.3定位誤差分析 零件圖規(guī)定其尺寸公差0.05.采用自動對中夾具后,定位誤差取決于對兩個V型塊以及支承塊的制造誤差.同時,對對中塊利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整并加裝鉆套后,鉆孔后的誤差只有0.08mm.在后續(xù)的銑斷工序中,利用中間大孔定位,孔壁與定位銷的配合間隙為0.05mm.因此加工完成后大孔與小孔的中心距的最大誤差為 0.08+0.05=0.130.2mm所以能滿足精度要求.4車床夾具的裝配圖見附圖參考文獻(xiàn) 1、鄒青主編,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程，機(jī)