ca6140車床的撥叉課程設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　　（一）零件的作用</b></p><p>　　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。零件的φ25孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方

2、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。</p><p>　?。ǘ┝慵墓に嚪治?lt;/p><p>　　零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(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要求：</p><p>　　1．小頭孔φ25 ； </p><p>　　2．大頭半圓孔

3、Ф 及其端面；</p><p><b>　　3．16×8槽；</b></p><p>　　4．φ40外圓斜面；</p><p>　　5．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm；</p><p>　　槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08m。</p><p>　　由上面

4、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。</p><p><b>　　二、藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。ㄒ唬┐_定毛坯生產(chǎn)類型</p><p>　　已

5、知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；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。</p><p>　　零件材料為HT200。考慮零件在機(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)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。</p><p><b>　　（二）基面的選擇</b></p><p>　

6、　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擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，甚至還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p>　?。?）粗基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇Φ40mm圓一個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)加工另一個(gè)端面。再加一個(gè)鉤形壓板和一個(gè)V形塊限制自由度，達(dá)到完

7、全定位。</p><p>　　（2）精基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　主要因該考慮基準(zhǔn)重合的問題。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，此處不在重復(fù)。</p><p><b>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€</b></p><p>　　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

8、精度等級(jí)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。</p><p><b>　　工藝路線方案一：</b></p><p>　　工序一：粗銑φ55上端面</p><p>　　工序二：粗銑φ55下端面<

9、/p><p>　　工序三：粗鏜，精鏜φ55的孔</p><p>　　工序四：粗銑φ40的上平面</p><p>　　工序五：鉆，擴(kuò)。絞φ25的孔</p><p>　　工序六：精銑φ55的上端面</p><p>　　工序七：精銑φ55的下端面</p><p>　　工序八：精銑φ40的上平面</p

10、><p><b>　　工序九：銑斷</b></p><p>　　工序十：銑16*8的槽</p><p>　　工序十一：精銑16*8的槽</p><p>　　工序十二：精銑結(jié)合面</p><p><b>　　工序十三：檢驗(yàn)</b></p><p><b

11、>　　工藝路線方案二：</b></p><p>　　工序一：粗銑φ55上端面</p><p>　　工序二：粗銑φ55下端面</p><p>　　工序三：粗銑φ40的上平面</p><p>　　工序四：鉆，擴(kuò)。絞φ25的孔</p><p>　　工序五：粗鏜，精鏜φ55的孔</p><

12、p>　　工序六：精銑φ55的上端面</p><p>　　工序七：精銑φ55的下端面</p><p>　　工序八：精銑φ40的上平面</p><p><b>　　工序九：銑斷</b></p><p>　　工序十：銑16*8的槽</p><p>　　工序十一：精銑16*8的槽</p>

13、<p>　　工序十二：精銑結(jié)合面</p><p><b>　　工序十三：檢驗(yàn)</b></p><p><b>　　方案比較與分析</b></p><p>　　以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在φ25的孔及其16的槽和φ55的端面加

14、工要求上,以上三者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定：先鉆mm的孔。由此可以看出：先鉆φ25的孔，再由它定位加工φ55的內(nèi)圓面及端面，保證φ25的孔與φ55的叉口的端面相垂直。因此，加工以鉆φ25的孔為準(zhǔn)。為了在加工時(shí)的裝夾方便，為了避免造成一定的加工誤差；通過分析可以比較工藝路線方案二最為合理。 </p><p><b>　　具體方案如下：</b></p><p>　　

15、工序一：粗銑φ55上端面</p><p>　　工序二：粗銑φ55下端面</p><p>　　工序三：粗銑φ40的上平面</p><p>　　工序四：鉆，擴(kuò)。絞φ25的孔</p><p>　　工序五：粗鏜，精鏜φ55的孔</p><p>　　工序六：精銑φ55的上端面</p><p>　　工序七：

16、精銑φ55的下端面</p><p>　　工序八：精銑φ40的上平面</p><p><b>　　工序九：銑斷</b></p><p>　　工序十：銑16*8的槽</p><p>　　工序十一：精銑16*8的槽</p><p>　　工序十二：精銑結(jié)合面</p><p><

17、;b>　　工序十三：檢驗(yàn)</b></p><p>　?。ㄋ模C(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定</p><p>　?。?）粗銑φ40的上平面</p><p>　　因?yàn)樵撁娴拇植诙葹?.3，所以粗銑一次即可。參照《工藝手冊(cè)》表2.3-9~表2.3-12確定工序尺寸及余量為：</p><p>　　查《工藝手冊(cè)》表2.2-5，

18、成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為7~9級(jí)，選用8級(jí)。公差值T=1.3mm</p><p>　　粗銑35×3的上端面 2z=2.0</p><p>　?。?）銑16*8的槽</p><p>　　此面的粗糙度要求為3.2，所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊(cè)》表2.3-9~表2.3

19、-12確定工序尺寸及余量為：</p><p>　　查《工藝手冊(cè)》表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為7~9級(jí)，選用8級(jí)。公差值T= 1.6mm 。</p><p>　　粗銑40×16的槽 2Z=2.0</p><p>　　精銑40×16的槽

20、 2Z=2.0</p><p>　　(3) φ25的孔加工余量及公差。</p><p>　　毛坯為實(shí)心，不沖出孔。該孔的精度要求在IT7~IT9之間，參照《工藝手冊(cè)》表2.3-9~表2.3-12確定工序尺寸及余量為：</p><p>　　查《工藝手冊(cè)》表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄

21、件尺寸公等級(jí)CT分為7~9級(jí)，選用8級(jí)。公差值T=0.12 mm，</p><p><b>　　鉆孔φ23mm</b></p><p>　　擴(kuò)孔φ24.8 mm 2Z=1.8 mm</p><p>　　鉸孔φ25 mm 2Z=0.

22、2 mm </p><p>　　由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，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定。</p><p>　　毛坯名義尺寸： 42（mm）</p><p>　　鉆孔時(shí)的最大尺寸： 23（mm）</p><p>　　鉆孔時(shí)的最小尺寸： 22.5（mm）</p

23、><p>　　擴(kuò)孔時(shí)的最大尺寸： 23 +1.8=24.8（mm）</p><p>　　擴(kuò)孔時(shí)的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45（mm）</p><p>　　粗鉸孔時(shí)的最大尺寸： 24.8+0.14=24.94（mm）</p><p>　　粗鉸孔時(shí)的最小尺寸： 24.94-0.15=24.79（mm）</p>&l

24、t;p>　　精鉸孔時(shí)的最大尺寸： 24.94+0.06=25（mm）</p><p>　　精鉸孔時(shí)的最小尺寸： 25-0.05=24.95（mm）</p><p>　　(4)銑φ55的上、下端面</p><p>　　查《工藝手冊(cè)》表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為7~9級(jí)，選用8級(jí)。公差值T=1.4 mm </p&

25、gt;<p>　　粗銑φ55的叉口及上、下端面余量1.0 mm。 2Z=2.0</p><p>　　精銑φ55的叉口及上、下端面。 2Z=2.0</p><p>　　（5）粗鏜，半精鏜φ55的孔</p><p>　　毛坯為鑄件，內(nèi)孔精度要求為IT13，表面粗糙度為3.6。參照《工藝手冊(cè)》表2.3-1

26、0確定工序尺寸余量為：</p><p>　　一次 粗鏜φ53.5 2Z=3.5</p><p>　　二次 半精鏜φ55+0.4 2Z=1.5</p><p>　　(6) 切斷，銑結(jié)合面。</p><p>　?。ㄎ澹┐_定切削用量及基本工時(shí)</p><p>　　銑槽 臥式銑床 直齒三面銑

27、刀 </p><p><b>　?。ㄒ唬┻x擇切削用量</b></p><p><b>　　確定銑削寬度</b></p><p>　　由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 </p><p><b>　　確定每齒進(jìn)給量</b></p><p>　　由

28、機(jī)床 功率為 由表3 </p><p><b>　　取 </b></p><p>　　銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度</p><p>　　由表7 最大磨損量為 耐用度為：</p><p>　　確定切削速度和每秒進(jìn)給量</p><p>　　由表9 當(dāng) 時(shí) </p><

29、p><b>　　各修正系數(shù)為：</b></p><p>　　故 </p><p>　?。ǘ┗竟r(shí)： </p><p><b>　　三、夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p&g

30、t;　　由零件圖可知，16mm槽對(duì)孔有垂直度要求，則用孔來定位，再用短銷大平面來限制五個(gè)自由度，加菱形銷來輔助，用螺紋夾緊。實(shí)際就變?yōu)槎啼N大平面和菱形銷定位的夾具。</p><p>　　切削力及夾緊力的計(jì)算</p><p>　　切削刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，則</p><p><b>　　主切削力 </b></p>&l

31、t;p>　　式中： </p><p>　　計(jì)算結(jié)果 = 2448N</p><p>　　由于切削力對(duì)夾緊力影響不大，故夾緊力只需達(dá)到將工件固定即可。</p><p><b>　　定位誤差分析</b></p><p>　　（1） 定位元件尺寸及公差確定。</p>

32、<p>　　夾具的主要定位元件為孔的定位銷，孔與銷間隙配合。</p><p>　?。?） 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷

33、中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin </p><p>　　基準(zhǔn)位移誤差△y 由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便還有最小間隙（次間隙可以在調(diào)刀尺寸和對(duì)刀時(shí)消除）</p><p>　　由制造誤差引起的△y＝(Dmax－dmin)/2－(Dmin-dmax)/2=(0.023+0,020)/2=0.0215<0.08</p><p&