CA6140車床撥叉831007課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì)XXX指 導(dǎo) 教 師XX學(xué) 院 名 稱XXX專業(yè)及班級(jí)XXX提 交 日 期XX答 辯 日 期XXX圖1（圖1為CA6140車床撥叉831007的CAD圖）圖2（圖2為CA6140車床撥叉831007的proe圖）目 錄1、 序言42、 設(shè)計(jì)具體內(nèi)容42.1、 零件的作用42.2、 零件的工藝性分析42.3、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.3.1、 確定毛坯的制造形式52.3.2 、基面的選擇52.3.3 、制定工藝路線52.3.4 、選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備72.4、 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5、 確定切削用量及基本工時(shí)82.6、 夾具設(shè)計(jì)

2、132.6.1、 零設(shè)計(jì)任務(wù)132.6.2、 確定毛坯的制造形式142.6.3、 定位基準(zhǔn)選擇152.6.4、 夾緊方案的選擇152.6.5 、 定位誤差分析152.6.6 、 夾具結(jié)構(gòu)介紹152.7、 參考文獻(xiàn)151、序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(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(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。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己

3、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題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。2、設(shè)計(jì)具體內(nèi)容2.1、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(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，而下方的55mm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(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。2.2、零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑

4、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要求：1）需要加工的表面：a.小孔的上端面、大孔的上下端面；b.小頭孔mm以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋孔；c.大頭半圓孔mm；2）位置要求：小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔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，然后以此作為粗基準(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，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。2.3、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.3.1、確

5、定毛坯的制造形式零件材料為HT200。考慮到零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)，已知零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè)，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(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2.3.2、基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可

6、以達(dá)到限制五個(gè)自由度，再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊，就可以達(dá)到完全定位。（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)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門的計(jì)算，此處不再重復(fù)。 2.3.3、 制定工藝路線 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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用的夾具，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

7、本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：a.工藝路線方案一工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面，73mm孔的上下端面。工序 精銑40mm孔的兩頭的端面，73mm孔的上下端面。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆、擴(kuò)、鉸兩端22mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆M8的螺紋孔，鉆8的錐銷孔鉆到一半，攻M8的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸。工序 去毛刺，檢查。b.工藝路線方案二工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。工序 粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；工序 精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上

8、端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至周徑至73mm；工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸工序 去毛刺，檢查。c. 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工完與22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完22mm的孔，再以孔的中心軸線來(lái)定位加工完與之有垂直度要求的三個(gè)面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工22mm的時(shí)候最多只能保證一個(gè)面定位面與之的垂直度要求。其他兩個(gè)面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工

9、三個(gè)面時(shí)都是用22mm孔的中心軸線來(lái)定位這樣很容易就可以保證其與三個(gè)面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。很是審美！其他的工序尤為平常簡(jiǎn)單無(wú)需再議。這樣一比較最終的工藝方案為方案二：工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。工序 粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；工序 精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至20mm周徑至73mm；工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M

10、8x1mm的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸工序 去毛刺，檢查。以上工藝過程詳見“過程卡”。2.3.4、選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備a) 機(jī)床的選擇： 工序010為銑平面，可采用X52K立式銑床。 工序020采用Z512臺(tái)式鉆床 工序030采用X52K臥式銑床 工序040采用X52K臥式銑床工序050采用T616臥式鏜床工序060采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。 工序070采用銑斷機(jī)床b) 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。c) 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。d) 選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。e) 其他：對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)

11、角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。2.4、 機(jī)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，毛坯重量約為1.0,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：a.外圓表面（40mm及73mm外表面）考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷，故對(duì)40mm的中心軸線的尺寸偏差為1201.25的范圍內(nèi)。b. 兩小孔毛坯為實(shí)心，兩內(nèi)孔精度要求界于IT7IT8之間，參照實(shí)用手冊(cè)表8-21確定工序尺寸及余量：鉆孔：21.8mm

12、 2Z=21.8mm鉸孔：mm 2Z=0.2mmc.中間孔（55mm及73mm）中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-13得：孔的鑄造毛坯為49、73的孔是在55孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為30mm，由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照實(shí)用手冊(cè)表8-95確定73mm工序尺寸及余量：粗銑：71mm Z=4mm精銑：73mm Z=1mm參照切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)表8-95確定55mm工序尺寸及余量：粗 鏜：53mm 2Z=4mm半精鏜：54mm精 鏜：55mm d.螺紋孔及銷孔無(wú)可非議此銷尺寸鑄造為實(shí)體。參照實(shí)用手冊(cè)表8-70確定鉆8螺紋孔和8圓柱

13、銷孔及螺紋孔的攻絲。e.銑斷2.5、確定切削用量及基本工時(shí)工序粗銑40mm孔的兩頭的端面。a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。機(jī)床：X52K立式銑床參數(shù)。刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀45mm，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。b.計(jì)算切削用量1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）計(jì)算切削速度 按簡(jiǎn)明手冊(cè)V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,

14、Vf=490mm/s據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.1480475/1000=1.06m/s,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查簡(jiǎn)明手冊(cè)Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。4）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=9.4s。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HB

15、S，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：鉆孔至21.8mm，精鉸至22mm，保證孔壁粗糙度Ra=1.6m。機(jī)床：Z512臺(tái)式鉆床。刀具：YG8硬質(zhì)合金麻花鉆21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角12、二重刃長(zhǎng)度=2.5mm、橫刀長(zhǎng)b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長(zhǎng)度 、 、。YG8硬質(zhì)合金鉸刀22mm。b.計(jì)算切削用量1）查簡(jiǎn)明手冊(cè) 。 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 。2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.5.mm，壽命3）切削速度查簡(jiǎn)明手冊(cè) 修正系數(shù) 故。查簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為。故實(shí)際的切削速度。4) 計(jì)算基本工時(shí)由于所有工步所用工

16、時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。鉆和精鉸的切削用量如下：鉆孔： 。精鉸： 。工序-工序 粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至周徑至73mm。a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；保證粗糙度Ra=3.2m；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至保

17、證20mm,周徑至73mm，保證端面粗糙度Ra=3.2m，保證孔壁粗糙度Ra=6.3m。機(jī)床：X63臥式銑床。刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀45mm，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。b.計(jì)算切削用量 1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）計(jì)算切削速度 按簡(jiǎn)明手冊(cè)V c=算得 Vc98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.1480750/1000=1

18、.78m/s,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=750/(30010)=0.25mm/z。3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查簡(jiǎn)明手冊(cè)Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。4）計(jì)算基本工時(shí)粗銑中間孔上端面至25 mm，周徑至71mm；tm1=L/ Vf=13s粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；tm2=L/ Vf=13s精銑小孔上端面至50mm，tm3=L/ Vf=8s；精銑中間孔上端面至周徑至73mm，tm4= L/ Vf=10s；精銑中間孔下端面

19、至周徑至73mm，tm5= L/ Vf=10s。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗鏜中間孔至53mm、半精鏜中間孔至54mm、精鏜中間孔至55mm。機(jī)床：T616臥式鏜床。刀具：YG8硬質(zhì)合金鏜刀。b.計(jì)算切削用量單邊余量 分三次切除，則 第一次。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)4.2-20查得，取 。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)4.2-21查得，取：。c.計(jì)算切削基本工時(shí)：同理，當(dāng)?shù)诙?，第三次時(shí)，進(jìn)給量和，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取64r/min，切削基本工時(shí)分別為100s和80s。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配

20、做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：先鉆8mm的錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時(shí)在尺寸上保證距上端面10mm；再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。機(jī)床：組合機(jī)床。刀具：8mm麻花鉆、7.5mm麻花鉆、8mm的絲錐。b.計(jì)算切削用量1）鉆8mm的錐銷孔根據(jù)切削手冊(cè)查得，進(jìn)給量為0.180.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為： 計(jì)算切削基本

21、工時(shí)：2)鉆M8的螺紋孔刀具：7.5mm麻花鉆。根據(jù)切削手冊(cè)查得，進(jìn)給量為0.180.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：計(jì)算切削基本工時(shí)：3）攻M8x1mm的螺紋刀具：絲錐M6，P=1mm切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機(jī)床使用說(shuō)明書選?。海瑒t ；機(jī)動(dòng)時(shí)，計(jì)算切削基本工時(shí)：工序 銑斷保證圖樣尺寸a. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。 刀具：YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀，厚度為4mm。 機(jī)床：組合機(jī)床。b.計(jì)算切削用量查切削手冊(cè)，選擇進(jìn)給量為：,切削速度為：，則：根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-39，取，故實(shí)際切削速度為：查切削手冊(cè)表4.2-40，剛好有。計(jì)算切削基本工時(shí)：工序 去毛刺，檢查。2.6、夾具設(shè)計(jì)2.6.1 設(shè)計(jì)任務(wù)鉆M8螺紋孔（不含螺紋加工）夾具大批量生產(chǎn)2.6.2 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200?？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(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。鑄造時(shí)兩件鑄在一起。2.6.3 定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知，M8螺紋孔垂直于22中心線，為使基準(zhǔn)重合，應(yīng)該選擇22孔為定位基準(zhǔn)?？自趽懿嫔系奈恢贸叽?0