CA6140撥叉設(shè)計攻M6螺紋孔設(shè)計

1、設(shè)計題目CA6140撥叉設(shè)計攻M6螺紋孔機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)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(shè)計之前對所學(xué)各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。通過設(shè)計了解到了夾具的設(shè)計過程以及對公差配合、機械設(shè)計、機械原理等課程進行了小的復(fù)習(xí)與總結(jié)。O零件的分析（一）零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(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。20孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的。50半孔則是用于與所控制齒輪

2、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CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. 以（）20為中心的加工表面這一組加工表面包括：。20I021的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個裝配時鉆錢的錐孔，一個M8的螺紋孔。下端有一個47°的斜凸臺。這三個都沒有高的位置度要求。2. 以（）50為中心的加工表面這一組加工表面包括：。50藍0的孔，以及其上下兩個端面。這兩組表面有一定的位置度要求，即e50：25的孔上下兩個端面與e200.25021的孔有垂直度要求。由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工

3、一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取。200°021孔的不加工外

4、輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個（）32作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位，然后進行銃削。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。（三）制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能彳#到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具，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)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1 .工藝路線方案一工序一粗、精銃。20孔上端面。工序二鉆、

5、擴、錢、精餃。20、。50孔。工序三粗、精銃。50孔上端面工序四粗、精銃。50、。20孔下端面。工序五切斷。工序六鉆。4孔（裝配時鉆較錐孔）。工序七鉆一個。4孔，攻M6螺紋。工序八銑47°凸臺。工序九檢查。上面工序加工效率較高，但同時鉆三個孔，對設(shè)備有一定要求。且看另一個方案。2 .工藝路線方案二工序一粗、精銃。20孔上端面。工序二粗、精銃。20孔下端面。工序三鉆、擴、錢、精餃。20孔。工序四鉆、擴、餃、精餃。50孔。工序五粗、精銃。50孔上端面工序六粗、精銃。50孔下端面。工序七切斷。工序八鉆。4孔（裝配時鉆較錐孔）。工序九鉆一個。4孔，攻M6螺紋。工序十銑47°凸臺。工

6、序十一檢查。上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。3 .工藝路線方案三工序一以。32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銃。20孔下端面。工序二精銃。20孔上下端面。工序三以。20孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴、錢、精餃。20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。工序四以。20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴、錢、精餃。50孔，保證空的精度達到IT7。工序五切斷。工序六以。20孔為精基準(zhǔn)，粗銃。50孔上下端面。工序七以。20孔為精基準(zhǔn)，精銃。50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。工序八以。20孔為精基準(zhǔn)，鉆。4孔（裝配時鉆較錐孔）。工序九以。20孔為精基準(zhǔn)

7、，鉆一個。4孔，攻M6螺紋。工序十以。20孔為精基準(zhǔn)，銃47°凸臺。工序十一檢查。雖然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整）。多次加工。50、。20孔是精度要求所致。以上工藝過程詳見圖3。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定”CA6140車床撥叉”；零件材料為HT200,硬度190210HB,毛皮重量2.2kg,生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1 .外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（。20,。50端面）。查機械制

8、造工藝設(shè)計簡明手冊（以下稱工藝手冊）表2.22.5,取。20,。50端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工）銑削加工余量為：粗銑1mm精銑0mm2 .內(nèi)孔（。50已鑄成孔）查工藝手冊表2.22.5,取。50已鑄成孔長度余量為3,即鑄成孔半徑為44mm。工序尺寸加工余量：鉆孔2mm擴孔0.125mm鉸孔0.035mm精鉸0mm3 .其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認。（五）確立切削用量及基本工時工序一以。32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銃。20孔上下端面。1 .加工條件工件材料：HT200,（Tb=0.16GPaHB

9、=190241,鑄造。加工要求：粗銃。20孔上下端面。機床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銃刀，牌號YG6。銃削寬度%<=60，深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)切削用量簡明手冊（后簡稱切削手冊）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角丫。=+5°后角”。=8°,副后角“o'=8°,刀齒斜角入s=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Kre=30°,副刃Kr'=5°過渡刃寬be=1mm。2 .切削用量1）銃削深度因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需長度。2

10、）每齒進給量機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。由于是對稱銃，選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查切削手冊表3.7,后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8,壽命T=180min4）計算切削速度按切削手冊，Vc=Cvdoqv-KvTmapXvfzyvaeUvZpv算得Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)XA6132銃床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/（300*10

11、）=0.16mm/z。5）校驗機床功率查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm=L/Vf=（32+80）/475=0.09min。工序二精銃。20孔上下端面。1 .加工條件工件材料：HT200,bb=0.16GPaHB=190241,鑄造。加工要求：精銃（）20上下端面。機床：X6140臥式銃床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銃刀，牌號YG6。銃削寬度%<=60，深度ap<=4,齒數(shù)z=10,

12、故據(jù)切削用量簡明手冊（后簡稱切削手冊）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角丫。=+5°后角”。=8°,副后角ao=8°,刀齒斜角入s=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Kre=30°,副刃Kr'=5°過渡刃寬be=1mm。2 .切削用量1）銃削深度因為切削量較小，故可以選擇ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需長度。2)每齒進給量機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。由于是對稱銃，選較小量f=0.14mm/z。3)查后刀面最大磨損及壽命查切削手冊表3.7,后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切

13、削手冊表3.8,壽命T=180min4)計算切削速度按切削手冊，查得Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)XA6132銃床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z。6)計算基本

14、工時tm=L/Vf=(32+80)/475=0.09min。工序三以。20孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴、錢、精餃。20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。I .選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm,鉆頭采用雙頭刃磨法，后角ao=12°,二重刃長度be=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度II =1.5mm25=120%=10P=302 .選擇切削用量(1)決定進給量查切f=0.700.86mm/r1d=3020=1.5：二3所以，f=0.70mm/r按鉆頭強度選擇f=1.75mm/r按機床強度選擇f=0.53mm/r最終決定選擇機床

15、已有的進給量f=0.48mm/r經(jīng)校驗Ff=6090；Fmax校驗成功。(2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(查切)為0.50.8mm壽命T=60min.(3)切削速度查切vc=18mm/r修正系數(shù)KTV=1.0KMV=1.0Ktv=1.0Kxv=1.0Kiv=1.0Kapv=10故Vc=18mm/r。1000vns=318.3r/min4查切機床實際轉(zhuǎn)速為二=272r/minc故實際的切削速度vc=d0ns=15.4mm/r1000(4)校驗扭矩功率Mc=60NmMm=144.2Nm所以Mc<MPc=1.72.0kw<PE故滿足條件，校驗成立。3 .計算工時tmLnf301

16、02721.45=0.10min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。擴鉆：n=272r/min擴校和精錢的切削用量如下：f=0.48mm/rv=15.4m/minc錢孔：n=272r/mind0=19.8mmf=0.48mm/rv=15.4m/mincd0=19.94mm精錢：n=272r/minf=0.48mm/rV=15.4m/mincdo=20IT7工序四以。20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴、錢、精餃。50孔，保證空的精度達到IT7。1 .選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=48mm,鉆頭采用雙頭刃磨法，后角a。=11°,二重刃長度be=11mm,橫刀長

17、b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度11=3mm2中=120口0=10P=302 .選擇切削用量(1)決定進給量查切f=1.01.2mm/r按鉆頭強度選擇f=2mm/r按機床強度選擇f=0.53mm/r最終決定選擇Z550機床已有的進給量f=0.40mm/r經(jīng)校驗Ff=12260c24520=Fmax校驗成功。(2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(查切)為0.81.2mm,壽命T=140min擴孔后刀面最大磨損限度(查切)為0.91.4mm壽命T=60min餃和精錢孔后刀面最大磨損限度(查切)為0.60.9mm壽命T=120min(3)切削速度查切vc=20mm/r修正系數(shù)KTV=1.

18、0KMV=1.0Ktv=1.0Kxv=1.0K1V=1.0Kapv=10故vc=20mm/r。ns1000V二d。=132.6r/min查切機床實際轉(zhuǎn)速為nc=125r/minc二d-n一故實際的切削速度vc=-0s=18.8mm/r1000(4)校驗扭矩功率Mc=362NmMm=814.2Nm所以Mc<MmPC=4kw<PE=5.95kw故滿足條件，校驗成立。v=19.5m/mincv0=19.6m/mincv0=19.6m/minc擴校和精錢的切削用量同理如下：擴鉆：n=125r/minf=0.40mm/rd0=49.75mm錢孔：n=125r/minf=0.40mm/rdo=

19、49.93mm精錢：n=125r/minf=0.40mm/rd0=50IT73.計算工時tm=L=1718=0.52minnf1250.53所有工步工時相同。工序五切斷。工序六以。20孔為精基準(zhǔn)，粗銃。50孔上下端面。1 .加工條件工件材料：HT200,bb=0.16GPaHB=190241,鑄造。機床：XA5032臥式銃床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銃刀，牌號YG6。銃削寬度哈60,深度ap<=4,齒數(shù)z=12，故據(jù)切削手冊取刀具直徑do=125mm。2 .切削用量1)銃削深度因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需長度。2)每齒進給量機床功率為7.5kw

20、。查切削手冊f=0.140.24mm/z。由于是對稱銃，選較小量f=0.14mm/z。3)查后刀面最大磨損及壽命查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4) 計算切削速度按切削手冊，查得Vc=110mm/s,n=281r/min,Vf=378mm/s據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=300r/min,Vfc=375mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=117.8m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=0.10mm/z。5) 校驗機床功率查切削手冊,而機床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.

21、7kw。故校驗合格。6)計算基本工時tm=L/Vf=(72+9)/375=0.216min.工序七以。20孔為精基準(zhǔn)，精銃。50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。1. 加工條件工件材料：HT200,(Tb=0.16GPaHB=190241,鑄造。機床：XA5032臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銃刀，牌號YG6。銃削寬度哈60,深度ap<=4,齒數(shù)z=12，故據(jù)切削手冊取刀具直徑do=125mm。2. 切削用量1)銃削深度因為切削量較小，故可以選擇ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需長度。2) 每齒進給量機床功率為7.5kw。查切削手冊選f=0.5mm/z

22、。3) 查后刀面最大磨損及壽命查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4)計算切削速度按切削手冊，將f降一級為f=0.5mm/z。查得Vc=110mm/s,n=252r/min,Vf=577mm/s據(jù)XA6132銃床參數(shù)，選擇nc=235r/min,Vfc=600mm/s,則實際切削速度Vc=600.4,實際進給量為fzC=Vfc/ncz=0.21mm/z。5)校驗機床功率查切削手冊,而機床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗合格。6)計算基本工時tm=L/Vf=(72+9)/375=0.216min.結(jié)果a

23、p=1.0mm,f=0.21mm/z,nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.工序八以。20孔為精基準(zhǔn)，鉆。4孔(裝配時鉆較錐孔)1 .選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm,后角”。=16°,二重刃長度2cp=120°a0=45°P=30°2 .選擇切削用量(1)決定進給量查切f=0.18022mm/r按鉆頭強度選擇f=0.50mm/r按機床強度選擇f=0.53mm/r最終決定選擇機床已有的進給量f=0.22mm/r經(jīng)校驗校驗成功。(2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(查切)為0.50.8mm,壽命T=20min.(3)切削

24、速度查切vc=l8mm/r修正系數(shù)KTV=1.0KMV=1.0Ktv=1.0Kxv=1.0K1V=1.0Kapv=10故vc=18mm/r。1000V-d0=1432r/min查切機床實際轉(zhuǎn)速為n=1360r/minc故實際的切削速度vc=-dg=17.1mm/r1000(4)校驗扭矩功率Mc<MmPc<Pe故滿足條件，校驗成立。3.計算工時L42tm=0.02minnf13600.22工序九以。20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個。4孔，攻M6螺紋。1 .選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm,后角”。=16°,二重刃長度2cp=120。a0=45°P=30°2 .選擇切削用量(1)決定進給量查切f=0.18022mm/r按鉆頭強度選擇f=0.50mm/r按機床強度選擇f=0.53mm/r最終決定選擇機床已有的進給量f=0.22mm/r經(jīng)校驗校驗成功。(2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(查切)為0.50.8mm,壽命T=20min.(3)切削速度查切4=18mm/r修正系數(shù)Ktv=1.0Kmv=1.0K“=1.0Kxv=1.0K1V=1.0Kapv=10故vc=18mm/r。ns=1432r/min二dn查切機床實際轉(zhuǎn)速為n=1360r/min故實際的切削速