CA6140車床拔叉機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)撥叉（CA6140車床）設(shè)計(jì)題目零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)班級(jí)成績(jī)指導(dǎo)教師職稱設(shè)計(jì)時(shí)間裝袋活單：1. 1.零件圖2.毛坯圖3.夾具裝配圖和零件圖（一個(gè)零件）4.機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和工序卡（一個(gè)工序）5.設(shè)計(jì)說(shuō)明書6.其它目錄序言.1零件的分析1-零件的作用:1零件的技術(shù)要求1零件的工藝分析:2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì):2確定毛坯的制造形式:2基面的選擇:2制定工藝路線3機(jī)械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的確定.-4確立切削用量及基本工時(shí):5夾具設(shè)計(jì)12問(wèn)題的提出:12夾具設(shè)計(jì).12參考文獻(xiàn).145.小結(jié).:14序言機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)習(xí)了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程以及

2、其他的基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)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(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。我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。由丁能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。1. 零件的分析零件的作用：題目給定的零件是CA614°撥義（見(jiàn)附圖1）它位丁車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為3Q+°.°12omm的面寸精度要求很高，因?yàn)樵趽芰x拔動(dòng)使齒輪滑移時(shí)如果該面的尺寸精度不高

3、或間隙很大時(shí)，滑移齒輪將得不到很高的位置精度。所以，寬度為30+o.°120mm的面和滑移齒輪的配合精度要求很高。1.2零件的技術(shù)要求撥義零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等級(jí)表面粗糙度(Ra)形位公差/mm25孔左端面75>403.2/.100A05錐孔522孔22H121.625孔25H71.6螺紋孔頂面80X303.2M8螺孔洗18H11槽42X18H113.2_LtU3A.1.3.零件的工藝分析：CA6140撥義共有三組加工表面：1.3.1. 25mm的孔，以及25mm的圓柱兩端面，其主要加工表面為25mm的通孔。1.3.2. 洗18H11槽這一組加工表

4、面包括：此槽的端面，槽的地面，槽的兩側(cè)面。1.3.3. 以M8螺孔為中心的加工表面這組加工表面包括：長(zhǎng)80X30的螺紋孔頂面,M8的螺孔這兩組加工表面之間乂一定的位置要求，主要是：1.3.3.1. 長(zhǎng)80X30的螺紋孔頂面和25mm孔中心平行度公差為0.10mm1.3.3.2. 18H11槽與25mm孔中心垂直度公差為0.082. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200o考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)乂比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。待加工表面機(jī)械加工余量為2mm,公差等級(jí)CT8。2.2. 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使

5、加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題白出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)丁零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取425mm孔的不加工左側(cè)面和底面作為粗基準(zhǔn)，利用兩個(gè)支撐板和兩個(gè)支撐釘定位，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位，然后進(jìn)行銖削。2.2.1. 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。2.3制定工藝路

6、線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)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)成本盡量下降工藝路線方案：工序一以左側(cè)面和底面粗定位，加工80X30臺(tái)階面工序二以臺(tái)階面為精基準(zhǔn)擴(kuò)22孔工序三倒角0.5X150工序四以右端面和22孔定位加工75X0面工序五以22孔左側(cè)面為基準(zhǔn)粗銳18H11槽工序六拉花鍵25工序七精銳18H11槽工序八鉆5錐孔工序九鉆螺紋孔M6X2工序十攻螺紋孔M8X2撥義工藝路線及設(shè)備、工裝的選用工序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具1銃80

7、X30臺(tái)階面立式銃床鑲齒二面刃銃刀游標(biāo)卡尺2擴(kuò)22孔立式鉆床錐柄擴(kuò)孔鉆內(nèi)徑千分尺3倒角0.5X15°立式鉆床60°單倒角立式內(nèi)徑千分尺4銃75X40面立式銃床鑲兇面銃刀游標(biāo)卡尺5粗銃18H11槽臥式銃床鑲齒二面刃銃刀游標(biāo)卡尺6拉花鍵25臥式拉床矩形花鍵拉刀內(nèi)徑千分尺7精銃18H11槽立式銃床鑲齒二面刃銃刀游標(biāo)卡尺8鉆5錐孔立式鉆床直柄麻花鉆內(nèi)徑千分尺9鉆螺紋孔M6X2立式鉆床高速鋼螺母絲錐內(nèi)徑千分尺10攻螺紋2M8立式鉆床高速鋼螺母絲錐內(nèi)徑千分尺2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定”CA6140車床撥義”；零件材料為HT200,硬度190210HB,毛坯重量1.45

8、kg,生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。依題目:Q=5000件,m=1件/臺(tái),結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備用率a%和廢品率b%分別去4%和0.7%代入公式得：N=5000臺(tái)/年*（1+4%）*（1+0.7%）=5200件/年所以，查得該撥義成產(chǎn)類型為中批量.據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：.外圓表面（440）考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯，沒(méi)有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。.螺紋孔頂面加工余量鑄出螺紋孔頂面至樞5孔軸線且垂直軸線方向21mm的距離，余量為3mm工序尺寸加工余量：粗鐵頂面2.5mm;精銖0.5mm.內(nèi)孔（422已鑄成M7的

9、孔）查工藝手冊(cè)表2.22.5,為了節(jié)省材料，取樞2孔已鑄成孔長(zhǎng)度為80余量為2（雙邊加工），即鑄成孔直徑為17mm。工序尺寸加工余量：（22-17）/2=2.5mm2.4.1 .外圓表面沿軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（440端面）。查初械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（以下稱工藝手冊(cè)）表3.126,取82mm,端面長(zhǎng)度余量為2（單邊加工）2.4.5. 拉花鍵孔425工序加工余量：2mm2.4.6. 銖18H11槽加工余量鑄出槽底面面至中心線17mm的距離，余量為2mm。工序尺寸加工余量：粗鐵端面1.5mm；半精銳0.5mm2.4.7. 錐孔45鉆孔至4.8mm,精絞孑L0.2mm2.4.8.螺紋孔鉆

10、螺紋孔46攻螺紋482.4.9.其他尺寸直接鑄造得到由丁本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。2.5.確立切削用量及基本工時(shí)X序一銖80X30臺(tái)階深面該工序有3mm的加工余量，為達(dá)到要求的表面粗糙度，分兩個(gè)工步，工步2.5.1.1粗銖臺(tái)階面，工步2精銳。機(jī)床：X53k立式銖床。刀具：高速鑲?cè)嫒需F刀2.5.1.2. 切削用量2.5.1.2.1 .背吃刀量的確定工步1的背吃刀量ap1取為2.5,工步2的背吃刀量ap2取3-2.5=0.5。1.5.1.2.2. 進(jìn)給量的確定機(jī)床功率為10kw。查切削手冊(cè)f=0.200.40mm/z

11、。粗銖時(shí)，選較大量f=0.40mm/z,精銳時(shí)選較小值0.20mm/z。.查后刀面最大磨損及壽命查機(jī)械切削用量手冊(cè)表8,壽命T=180min2.5.1.2.3 .計(jì)算切削速度按切削手冊(cè)表142.5.1.2.4.1 .粗銳時(shí)切削速度取小值60m/n,由n=1000W如可求得該工序鐵刀速度,n=1000*60min/Tt*80mm=238.9r/min,參照表4-15所列X53K型立式銖床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=235r/min,可求的該工序?qū)嶋H銖削速度v=n<1/1000=235*Tt*80/1000=59m/min。2.5.1.2.4.2. 精銖時(shí)取較大的切削速度110m/min,由n=1

12、000v/兀d=1000*110/Tt*80=437.9r/min,參照表4-15所列X53K型立式銖床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=475r/min,可求得該工序的實(shí)際銖削速度v=n兀d/1000=475*Tt*80/1000=119.3m/min。2.5.1.2.5計(jì)算基本工時(shí)粗加工時(shí)tm1=(L+L1+L2)/fM1=(80+36)/0.4*10*235=0.12min精加工時(shí)折2=(L+L1+L2)/fM2=(80+36)/0.2*10*475=0.12min2.5.1. X序二擴(kuò)孔4222.5.2.1. 選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=22mm,鉆頭采用雙頭刃磨法。選擇Z535鉆床

13、n=22.41000r/min,f=0.0631.2mm/r.2.5.2.2. 選擇切削用量2.5.2.2.1決定進(jìn)給量查切削手冊(cè)表5鉆頭進(jìn)給量f=1.01.2mm/r按鉆頭強(qiáng)度選擇f=1.0mm/r按機(jī)床強(qiáng)度選擇f=0.9mm/r最終決定選擇Z535K機(jī)床已有的進(jìn)給量f=0.8mm/r2.5.2.2.2計(jì)算工時(shí)選擇n=600r/min所以tm=(12+23)/600尺0.8=0.07min2.5.2. X序三倒角0.5X1502.5.3.1 .選擇刀具和設(shè)備機(jī)床：X525立式銖床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端鐵刀，牌號(hào)YG6。銖削寬度ae>60,深度ap<=4,齒數(shù)z=12，

14、故據(jù)切削手冊(cè)取刀具直徑do=125mm。2.5.3.2. 切削用量2.5.3.2.1銖削深度因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=0.3mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2.5.3.2.2. 查切削手冊(cè)表3.7,后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8,壽命T=180min計(jì)算切削速度按切削手冊(cè)，將f降一級(jí)為f=0.5mm/z。查得Vc=110mm/s,n=252r/min,Vf=577mm/s據(jù)X525銖床參數(shù)，選擇nc=235r/min,Vfc=600mm/s,則實(shí)際切削速度Vc=600.4mm/s,實(shí)際進(jìn)給量為fzc=V億/ncz=0.21mm/z。2.5.3.2.3. 計(jì)算基本工時(shí)

15、tm=L/Vf=(72+9)/375=0.216min.結(jié)果ap=0.3mm,f=0.21mm/z,nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.2.5.3. 工序四以另一端面的兩側(cè)面為粗基準(zhǔn)，銖端面75X402.5.4.1. 加工條件工件材料：HT200,cb=0.16GPaHB=200241,鑄造。加工要求：銖銖端面75X0機(jī)床：X53K立式銖床。刀具：高速鋼鑲齒套面銖刀2.5.4.2. 計(jì)算切削用量。2.5.4.2.1僦削深度該工序有2的加工余量，分粗精兩步工步加工，工步1粗加工，ap1=1.6mm；工步2精加工，ap2=(2-1.6)mm=0.4mm。均一次走刀完成所需長(zhǎng)度。2.

16、5.4.2.2每齒進(jìn)給量機(jī)床功率為10kw。查切削手冊(cè)f=0.200.40mm/z,粗銖時(shí)選擇f1=0.40,精銖時(shí)選擇f2=0.20。2.5.4.2.3查后刀面最大磨損及壽命查機(jī)械切削用量手冊(cè)表8,壽命T=180min2.5.4.2.4. 計(jì)算切削速度按切削手冊(cè)表14,粗銳時(shí)切削速度取小值60m/n,由n=1000Wid可求得該工序銖刀速度,n=1000*60min/Tt*80mm=238.9r/min,參照表4-15所列X53K型立式鐵床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=235r/min,可求的該工序?qū)嶋H銖削速度v=n兀d/1000=235*Tt*80/1000=59m/min.精銖時(shí)取較大的切削速度

17、110m/min,由n=1000v/兀d=1000*110/Tt*80=437.9r/min,參照表4-15所列X53K型立式銖床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=475r/min,可求得該工序的實(shí)際銖削速度v=n如/1000=475*兀*80/1000=119.3m/min。計(jì)算基本工時(shí)粗加工時(shí)tm1=(L+L1+L2)/fM1=(75+30)/0.4*10*235=0.11min精加工時(shí)tm2=(L+L1+L2)/fM2=(75+30)/0.2*10*475=0.11min2.5.5工序五粗銖18H11槽2.5.5.1 .選擇設(shè)備刀具機(jī)床：x62臥式鐵床。刀具：硬質(zhì)合金鑲齒三面刃鐵刀2.5.5.2.

18、切削用量2.5.5.2.1 .銖削深度因?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(zhǎng)度。2.5.5.2.2 .每齒進(jìn)給量機(jī)床功率為10kw。查切削手冊(cè)f=0.140.24mm/z。由丁是粗銳，選較大量f=0.24mm/z。2.5.5.2.3 .查后刀面最大磨損及壽命查機(jī)械切削用量手冊(cè)表8,壽命T=180min.計(jì)算切削速度查初械切削用量手冊(cè)，推薦速度為60110,粗加工取較小值，V=60m/min,主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/如=1000*60/兀*100=191.1r/min,參照表4-18所列X62型臥式銖床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=190r/min,可求該工序?qū)嶋H銖削速度v=

19、n兀山1000=190*兀*100/1000=59.7m/min.2.5.5.2.4 .計(jì)算基本工時(shí)tm=（L+L1+L2）/fM=0.11min。2.5.6.X序六拉花鍵孔425712.5.6.1選擇刀具設(shè)備選擇樞5花鍵拉刀，臥式拉床。2.5.6.2 .切削用量2.5.6.2.1單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒為0.06mm,2.5.6.2.2拉削速度v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時(shí)t=ZblTk/1000vfzZ式中：Zb單面余量1.5mm（由21mm拉削到25mm）;L拉削表面長(zhǎng)度，80mm;考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù)，取1.2;k考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取

20、1.4；v拉削速度（m/min）；fz拉刀單面齒升;Z拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，Z=l/p;P拉刀齒距。P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/127工時(shí)Tm=1.5X80X1.2X1.4/1000X3.6X0.06X7=0.13(min)2.5.7. 工序七精銳18H11槽2.5.7.1.刀具加工設(shè)備選擇機(jī)床：X53k臥式鐵床。刀具：高速鑲?cè)嫒需F刀2.5.7.2. 切削用量2.5.7.2.1. 銖削深度該工序加工余量為0.5,故可以選擇ap=0.5mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。每齒進(jìn)給量機(jī)床功率為10kw。查切削手冊(cè)f=0.140.2

21、4mm/z。由丁是精銖，選較小量f=0.14mm/z。2.5.7.2.2. 查后刀面最大磨損及壽命查機(jī)械切削用量手冊(cè)表8,壽命T=180min計(jì)算切削速度按切削手冊(cè)表14,V=192m/minn=375r/min計(jì)算基本工時(shí)十Lly：-errtm=Tm=32.77s2.5.8. 工序八鉆錐孔5以樞5孔左端面為精基準(zhǔn)，鉆、精皎45孔2.5.8. 1選擇鉆床及鉆頭選擇X53K鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4.8mm,鉆頭采用雙頭刃磨法，2.5.8.2.選擇切削用量2.5.8.2.1. 決定進(jìn)給量由do=4.8mm,查切削手冊(cè)表5按鉆頭f=0.470.57mm/r按機(jī)床強(qiáng)度查1表10.1-

22、2選擇f=0.0561.8mm/r最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量f=0.48mm/r2.5.8.2.2. 耐用度查2表9T=4500s=75min2.5.8.2.3. 主軸轉(zhuǎn)速及切削速度查<1表10.1-2n=50-2000r/min取n=1000r/min.v=nnd/1000=72.22m/min計(jì)算工時(shí)tm1L80120.19minnf0.481000由丁所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。擴(kuò)皎和精皎的切削用量如下：精皎：選高速鋼皎刀n=1000r/minf=1.32.6mm/rd0=25H7tm2=L/nf=(80+12)/1.3*1000=0.07min2

23、.5.9. 工序九鉆螺紋孔46選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=6mm,鉆頭采用雙頭刃磨法。選擇Z525鉆床n=22.41000r/min,f=0.0631.2mm/r.2.5.9.2 .選擇切削用量決定進(jìn)給量查切削手冊(cè)表5鉆頭進(jìn)給量f=1.01.2mm/r按鉆頭強(qiáng)度選擇f=1.0mm/r按機(jī)床強(qiáng)度選擇f=0.9mm/r最終決定選擇Z5163A機(jī)床已有的進(jìn)給量f=0.8mm/r2.5.9.2.1. 計(jì)算工時(shí)選擇n=600r/min所以tm=(12+23)/600x0.8=0.07min2.5.10. 工序十攻螺紋孔M8.選擇鉆頭選擇高速鋼螺母絲錐，選擇Z525鉆床n=22.41000r

24、/min,f=0.0631.2mm/r.2.5.10.1 .選擇切削用量決定進(jìn)給量查切削手冊(cè)表5鉆頭進(jìn)給量f=1.01.2mm/r,按鉆頭強(qiáng)度選擇f=1.0mm/r按機(jī)床強(qiáng)度選擇f=0.9mm/r,最終決定選擇Z525機(jī)床已有的進(jìn)給量f=0.8mm/r2.5.10.2.1. 計(jì)算工時(shí)選擇n=600r/min所以tm=(12+23)/600x0.8=0.07min3.夾具設(shè)計(jì)3.1. 問(wèn)題的提出本夾具用丁在臥式銖床上粗加工撥義的18H11槽，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。3.2. 夾具設(shè)計(jì)3.2.1. 定位基準(zhǔn)的選擇工件以422H12的孔、左邊已加工的75X4

25、0端面為定位基準(zhǔn)，采用長(zhǎng)銷、浮動(dòng)支承和擋銷實(shí)現(xiàn)完全定位。采用汽缸有斜楔推動(dòng)導(dǎo)桿上升,帶動(dòng)杠桿使壓塊夾緊工件。汽缸松開后，可抽開壓塊以便工件的裝卸。夾緊力的計(jì)算由丁火緊力的方向和切削力的方向垂直,所以?shī)A緊力Fj=KF/f1=1920.6N火緊螺釘：公稱直徑d=20mm,材料45鋼性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)_-cOBB=6100MPa。s=8=480MPaBs10螺釘疲勞極限：J=0.32B=0.32X600=192MPa極限應(yīng)力幅：ba響=外業(yè)=51.76MPak。許用應(yīng)力幅：Aa】=%罰=17.3MPa螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為s=3.54取s=4!1-120MPa3.2.2. 竺耳=2.89卜滿足要求2dc134N-3一2一=15MPa三dc經(jīng)校核：滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，定位誤