CA6140車床拔叉課程設計說明書

1、廳百機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學的各種課程的一次深入而綜合的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練.因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計，能夠綜合地系統(tǒng)化地掌握所學過的知識并加以應用，對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，同時從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，以便于以后更好地投入工作，為未來做好打算。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請占老師給予指教！目錄序言02,一、零件分析,031.1 零件的作用,031.2 設計任務,，031.3 零件的

2、工藝分析,06二、工藝規(guī)程設計,072.1 確定毛坯制造形式,072.2 基面的選擇，,，072.3 制定工藝路線,072.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定,09三、確定切削用量及基本工時,11四、夾具設計,164.1 任務的提出,164.2 定位方案及定位裝置的設計計算,164.3 夾緊方案及裝置的設計計算,16設計總結，,，18參考文獻，,，191.1 零件的作用題目所給白零件是CA614/床上的撥叉，他位于車床變速箱內。主要作用是用于車床的變速起換檔作用，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩。零件上方的40孔與操縱機構相連，二下方的55半孔則是用于與所控制齒

3、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。1.2 設計任務本次課程設計主要是機械加工工藝規(guī)程設計。機械加工工藝規(guī)程設計運用了基準選擇等知識，通過此次設計，使大家學會如何安排工序，制定工藝流程，掌握零件的加工過程分析、工藝文件的編制等。設計期間，我們需清楚了解機械加工工藝規(guī)程完成機械加工工藝過程卡片。機械加工工藝規(guī)程簡稱為工藝規(guī)程，是指導機械加工的主要技術文件，它是把工藝過程的有關內容用文字及表格的形式寫成工藝文件，一般應包括下列內容：零件的加工工藝路線，各工序的具體加工內容，切削用量，工時定額以及所采用的設備和工藝裝備等。機械加工工藝過程卡片是以工序為單位說

4、明一個零件全部加工過程的工藝卡片。這種卡片包括零件各個工序的名稱、工序內容，經過的車間、工段、所用的機床、刀具、量具，工時定額等。同時，還需要需要設計完成一張毛坯圖及一張零件圖。如圖1-1所示，為所設計零件CA6140車床撥叉毛坯圖。如圖1-2所示，為所設計零件CA6140車床撥叉零件圖。加工工藝工程卡片見附表。040160尼%4圖1-1撥叉毛坯圖1.3 零件的工藝分析零件的材料為HT200灰鑄鐵的生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，和適合磨削，為此以下是撥叉需要加工表面以及加工表面之間的位置要求。需要加工的表面：1 .小孔的上端面、大孔的上下端面；2 .小頭孔622mmz及與此孔

5、相通的68mmS勺錐孔、M8螺紋孔；3 .大頭半圓孔655mm位置要求：小頭孔上端面與小頭空中心線的垂直度誤差為0.05mm打孔的上下斷面與小頭孔的中心線的垂直度誤差為0.07mm由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后依次作為粗基準，采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)加工工藝均可保證。二、工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200考慮到零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件架構又比較簡單，生產類型為大批生產，故選用鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級CT9級，一

6、直此撥叉零件的生產綱領為10000件/年，零件的質量是1.0Kg/個，科確定該批撥叉生產類型為大批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段：工序適當集中，加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。2.2 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；娴倪x擇的正確與合理，可以是加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產無法正常經行。1 .粗基準的選擇：一零件的底面位置要定位粗基準，以兩個小頭孔外援表面為輔助粗基準。這樣可以達到限制五個自由度，再加上垂直的一個機械加緊，就可以達到完全定位。2 .精基準的選擇：考慮要保證

7、零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，一粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔內圓柱便面為輔助精基準。當設計基準河工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門的計算，此處不再重復。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀。尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在聲場工齡一確認為大批生產的條件下，可以考慮采用萬能行機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。2.3.1 工藝路線方案一工序1.粗銃640mmi兩頭白端面；鉆，較小22mmi至圖卞¥尺寸.

8、工序2.工序3.粗鏈中間孔上端面至26mm同徑至小71mm粗鏈中間孔下端面至22mm;工序4.精鏈中間孔上端面至21mm周徑至小73+0.50mm;精鏈中間孔下端面至20-0.07-0.21mm.工序5.粗鏈，半精鏈655mnml至圖卞尺寸.工序6.鉆小8的錐銷孔到一半，然后與軸配做鉆通，在鉆M8mmi螺紋孔，攻螺紋孔.工序7.精銃兩頭孔端面至50mm工序8.銃斷.工序9.去毛刺工序10.終檢.2.3.2 工藝路線方案二工序1.粗銃640mnml兩頭的端面，精銃640mnml兩頭的端面至圖樣尺寸.工序2.粗鏈小73mnml的上下端面工序3.粗鏈，半精鏈655mmi至圖卞¥尺寸.工序4

9、.精鏈673mnml的上下端面至圖樣尺寸.工序5.鉆、較小22mnml至圖卞¥尺寸.工序6.鉆M8螺紋孔，鉆小8的錐銷孔到一半，攻螺紋孔.工序7.銃斷保證圖樣尺寸.工序8.去毛刺工序9.終檢.2.3.3 .工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一在加工三個面時都是用小22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的位置度要求，這樣也體現(xiàn)了基準重合原則。方案二先加工完小22mnm勺孔有垂直度要求的前面在加工孔.而方案一恰恰相反,先加工完小22mm的孔，冉以孔的中心軸線來定位,加工完與之有垂直度要求的三個方面.方案二的裝夾次數(shù)少，但在加工小22mm孔的時候,最多只

10、能保證一個面定位面與之的垂直度要求.其他兩個面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。其他的工序尤為平常簡單，不必具體討論，這樣比較得一下工藝萬案：工序1.粗銃兩頭孔上端面至54.5mm工序2.粗銃兩端孔下端面至51mm工序3.鉆兩頭孔至20mm工序4.精較兩端孔至22+0.0210mm工序5.精銃兩端孔上端面至50mm.工序6.粗鏈中間孔下端面至26mm周徑至71mm粗鏈中間孔上端面至22mm工序7.粗鏈中間孔直徑至53mm工序8.精鏈中間孔下端面至21mmi徑至73+0.50mm,精鏈中間孔上端面至20-0.07-0.21mm.工序9.精鏈中間孔直徑至55+0.40mm工序10.鉆直徑為小8m

11、ml勺錐銷孔工序11.鉆直徑為66.8mm的螺紋底孔工序12.攻絲工序13.銃斷工序14.去毛刺工序15.終檢2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定CA6140車床撥叉”零件材料為HT200,毛坯重量為1kg,生產類型為大批生產，采用砂型鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1 .外圓表面（小40mnR673mn#表面）又因為它們是考慮到此表面為非加工表面，其精度為在為鑄造CT9即可對稱的兩個零件最后還在需銃斷，故對小40mm的軸線的尺寸偏差為120+1.25的范圍內。2 .兩/、孔小220.210mm毛坯為實心，兩孔精度要求介

12、于IT7IT8之間，參照切屑用量加工簡明手冊確定工序尺寸及余量：鉆孑L:620mm2Z=20mm錢孔；小22+0.210mm2Z=2mm3 .中間孔（655mnR673mrm中間孔尺寸相對較大可以鑄造，根據(jù)機械制造工藝手冊和可知：孔的毛坯為小49mm673mm勺孔是在655mnml的基礎上鏈削加工得到，其軸向尺寸上下表面為33.5mm由于對軸向尺寸要求不高，科直接鑄造得到，參照切屑用量加工簡明手冊確定（|）73mmr序尺寸及余量：粗鎮(zhèn)：（|）71mmZ1=6mmZ2=5mm精鎮(zhèn)：（|）73mmZ=1mm參照切屑用量加工簡明手冊確定小55mmT序尺寸及余量：粗鎮(zhèn)：653mm2Z=4mm精鏈：65

13、5mmZ=1mm4 .螺紋孔及錐銷孔兩孔都為實體參照切屑用量加工簡明手冊確定鉆小8mmi柱銷孔及小8mmi柱銷孔及螺紋攻絲。5 .銃斷6 .去毛刺7 .終檢三、確定切削用量及基本工時工序1.粗銃上端面至54.5mm(1)計算切削用量：采用高速鋼齒三面刃銃刀D=45mmZ=4,f=0.14-0.24mm/r,v=0.45m/s=27m/min,(文獻4表13-5,文獻1表8-98、8-99)貝Uns=1000v/兀D=1000X27/45兀=190r/min(2)選X52K立式銃床，由其參數(shù)校驗得取n=190r/min(文獻2表2.2.1、4.2-36)所以實際銃削速度是v=ttX45X190/

14、1000=26.8mm/minfm=fxnxz=0.15x4X190=114mm/min查機床說明書，選用fm=100mm/min基本時間tm=l+l1+l2/fm=0.45min其中l(wèi)1=3mml2=2mm(3)校驗機床功率查簡明手冊Pcc=1.5kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc故校驗合格。工序2.粗銃兩端孔下端面到51mmf=0.14-0.24mm/r,v=0.45m/s,D=45mm,Z=4(文獻4表13-5,文獻1表8-98、8-99)選X52K立式銃床，則ns=1000v/兀D=1000X27/45兀=190r/min取n=190r/min(文獻2表2.2.1、4.2-

15、36)所以實際銃削速度是v=ttX45X190/1000=26.8mm/minfm=fxnxz=0.15x4X190=114mm/min基本時間tm=L/fm=0.252min工序3.鉆兩端孔至621.8mmf=0.39-0.47mm/r,v=18m/min,D=21.8mm。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量系數(shù)應乘以0.75,則f=(0.39-0.47)X0.75=0.29-0.35（mm/r）（文獻1表8-72、8-73文獻2表3.1-6）nw=1000v/TtD=1000X18/21.8兀=263r/min選Z535立式鉆床，取n=275r/min（文獻2表4.2-14、4.

16、2-15）所以實際速度是v=TtX21.8X275/1000=18.8mm/min基本時間t=l+l1+l2/fm=0.84mintm=2t=1.68minl1=8mml2=0mm工序4.精較兩端孔至22+0.0210mm查機床說明書選取，f=0.57mm/rd=22mmae=1mm（文獻1表8.2.3.3文獻2表3.1-17）nw=1000v/TtD=1000X5/（22兀）=51.6r/min選Z535立式機床，取n=68r/min（文獻2表4.2-14、4.2-15）所以實際鉆削速度是v=22兀x68/1000=4.7mm/mint=（l+l1+l2）/（fn）=（50+8）/（0.57

17、乂68）=1.5min工序5.精銃兩頭孔上端面至50mmf=0.1mm/r,v=1m/s,D=45mm,Z=4（文獻4表13-5,文獻1表8-98、8-99）選X52K立式銃床，貝Unw=1000v/TtD=1000X60/45兀=424.6r/min取n=475r/min（文獻2表4.2-35、4.2-36）所以實際銃削速度是v=（兀X45X475）/1000=67.12mm/minfm=fXnXz=0.1x4X475=190mm/min基本時間tm=L/fm=0.24min工序6.（1）粗銃中間孔上端面至23mmW徑至小71mmf=0.2mm/r,v=1m/s,D=50mm,Z=10（文獻

18、4表13-5,文獻1表8-98、8-99）貝Unw=1000v/TtD=1000X60/80兀=382.116r/min(2)選X52K立式銃床,由其參數(shù)校驗得取n=375r/min(文獻2表2.2.1、4.2-36)所以實際銃削速度是v=兀x80X235/1000=58.9mm/minfm=fxnXz=0.2x10X235=750mm/min基本時間t總=L/f=0.76min（2）粗銃中間孔下端面至22mmW徑至671mmf=0.2mm/r,v=1m/s,D=45mm,Z=4（文獻4表13-5,文獻1表8-98、8-99）貝Unw=1000v/TtD=1000X60/80兀=382.116

19、r/min（2）選X52K立式銃床，由其參數(shù)校驗得取n=375r/min（文獻2表2.2.1、4.2-36）所以實際銃削速度是v=兀x80X235/1000=58.9mm/minfm=fxnXz=0.2x10X235=750mm/min基本時間t總=L/f=0.76min工序7.（1）精銃中間孔下端面至25mmW徑至小73+0.50mmf=0.2mm/r,v=1m/s,D=50mm,Z=10（文獻4表13-5,文獻1表8-98、8-99）貝Unw=1000v/TtD=1000X60/80兀=382.116r/min選X52K立式銃床，由其參數(shù)校驗得取n=375r/min（文獻2表2.2.1、4

20、.2-36）所以實際銃削速度是v=兀x80X235/1000=58.9mm/minfm=fxnXz=0.2x10X235=750mm/min基本時間t總=L/f=0.78min（2）精銃中間孔下端面至20-0.07-0.21mm周徑至673+0.50mmf=0.2mm/r,v=1m/s,D=50mm,Z=10（文獻4表13-5,文獻1表8-98、8-99）貝Unw=1000v/TtD=1000X60/80兀=382.116r/min（2）選X52K立式銃床，由其參數(shù)校驗得取n=375r/min（文獻2表2.2.1、4.2-36）所以實際銃削速度是v=兀x80X235/1000=58.9mm/m

21、infm=fxnXz=0.2x10X235=750mm/min基本時間t總=L/f=0.78min工序8.粗鏈中間孔中間段周徑至（|）53mmf=0.5mm/r,v=100m/min（文獻1表8-87）nw=1000v/TtD=1000X100/53兀=600r/min選T740臥式鏈床，由于T740主軸轉速為無級變速，所以取n=600r/min（文獻2表4.2-19、4.2-20）所以實際速度是v=兀x53X600/1000=99.9mm/min基本時間t=l/（fxn）=28/（0.5X400）=0.14min工序9.精鏈中間孔直徑至55+0.40mmap=1mm,f=0.2mm/r,v=

22、100m/min,（文獻1表8-88）貝Unw=1000v/TtD=1000X60/（55兀）=347.42r/min選T740臥式鍵床，取n=347r/min（文獻2表4.2-19、4.2-20）所以實際鏈削速度是v=兀X55X347/1000=60mm/mint=（l+l1+l2）/（fxn）=0.40min工序10.鉆M8錐銷孔選Z535立式鉆床，取n=195r/min（文獻2表4.2-14、4.2-15）所以實際鉆削速度是v=ttX7.5x195/1000=4.6mm/minT=l/（f義n）=l3.5/（0.3義義195）=0.14min工序12.攻絲ap=0.6f=1.25mm/r

23、v=6m/min（文獻3表1-172）貝Unw=1000v/7tD=（1000X6）/（8兀）=238.9r/min選Z535搖臂鉆床，取n=195r/min（文獻2表4.2-14、4.2-15）所以實際鉆削速度是v=（兀X8X195）/1000=4.9mm/minT=l/（f義n）=14/（1.25義195）=0.057min工序13.銃斷f=400mm/zz=4個v=0.1m/s（文獻4表13-5、13-9）nw=1000v/TtD=1000X0.1*60/（45兀）=42.46r/min選X52K立式銃床，取n=30r/min（文獻2表4.2-35、4.2-36）所以實際鉆削速度是v=4

24、5兀X30/1000=4.23mm/mint=（l+l1+l2）/（fn尸（73+2）/400=0.18min工序14.去毛刺工序15.終檢四、夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序1.粗銃上端面。4.1 任務的提出本夾具主要用來銃削上端面，使之成為下一道工序的基準，由于是大批量生產，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應該考慮如何提高精度，在此基礎上在一定程度上提高勞動生產率，降低勞動強度。4.2 定位方案及定位裝置的設計計算1 .定位方案及定位裝置的設計計算1）定位基準的選擇根據(jù)零件的結構特性，結合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等

25、因素，工件采用1個平面2個V型塊定位。1個平面限制3個自由度，固定的V型塊限制2個自由度活動的V型塊限制一個自由度。2）定位元件及裝置的設計：定位元件采用一面兩銷定位機構4.3 夾緊方案及裝置的設計計算1夾緊方案的確定由于是大批量生產，為提高生產效率及產量，本夾具采用氣動夾緊，方便拆卸工件?；鹁o力大小的分析計算：銃削力計算：由文獻4表3.73查得切削力公式F=Cfkfap.95fz0.80D_1.10ae.1Z=490父1.04父20.95父0.10.8父45-1.1父4父451.1=290N苴中cf=490,ae=1.10mm,ap=2mm,Z=4,Kf=1.04在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內,安全系數(shù)K=K0K1K2K3K4K5K6其中，Ki為基本安全系數(shù)1.2;K2為加工性質系數(shù)為1.3;K3為刀具鈍化系數(shù)為1.2;K4為斷續(xù)