課程設(shè)計--制定ca6140c車床撥叉的加工工藝，設(shè)計銑18mm槽的銑床夾具

1、<p>　　課 程 設(shè) 計 說 明 書</p><p>　　設(shè)計題目： 制定CA6140C車床撥叉的加工工藝，</p><p>　　設(shè)計銑18mm槽的銑床夾具</p><p><b>　　設(shè) 計 者： </b></p><p>　　班 級：機電10-1班</p><p>&

2、lt;b>　　學(xué) 號： </b></p><p>　　機械設(shè)計制造及其自動化系</p><p>　　機械自造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計題目：制定CA6140C車床撥叉的加工工藝，設(shè)計銑18mm槽的銑床夾具</p><p>　　設(shè)計要求：中批量生產(chǎn) 手動夾緊 通用工藝裝備</p>

3、<p>　　設(shè)計時間： 2006.9.11~2006.9.29</p><p>　　設(shè)計內(nèi)容：1、熟悉零件圖；</p><p>　　2、繪制零件圖（一張）；</p><p>　　3、繪制毛坯圖（一張）；</p><p>　　4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）；</p><p>　　5、繪制夾具總裝圖

4、；</p><p>　　6、繪制夾具零件圖；</p><p><b>　　7、說明書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　序言4</b></p><p><b>　　一、零件的分析4</b&g

5、t;</p><p><b>　　零件的作用4</b></p><p><b>　　零件的工藝分析5</b></p><p>　　二 . 確定生產(chǎn)類型5</p><p><b>　　三 .確定毛坯5</b></p><p>　　四.工藝規(guī)程設(shè)計

6、5</p><p>　　(一)選擇定位基準：6</p><p>　?。ǘ┲贫üに嚶肪€6</p><p>　?。ㄈ┻x擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備6</p><p>　　(四）機械加工余量、工序尺寸及工時的確定7</p><p>　　五、 夾具設(shè)計10</p><p>　　(一)問題的提出

7、10</p><p>　　(二)夾具設(shè)計10</p><p>　　3.定位誤差分析11</p><p>　　4鉆床夾具的裝配圖見附圖11</p><p><b>　　參考文獻：11</b></p><p><b>　　序言</b></p><p&g

8、t;　　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。</p><p>　　就個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好

9、的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。</p><p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　　零件的作用</b></p><p>　　題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按

10、照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。</p><p><b>　　零件的工藝分析</b></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>　　軸孔以及與此孔相通的的花鍵。</p>&l

11、t;p>　　撥叉底面、上頂面、右端面；上頂面8mm槽及下底面18mm槽。</p><p>　　由上面分析可知，可以加工撥叉右端面；然后以此作為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)各加工方法的經(jīng)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(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>　　二 . 確定生產(chǎn)類型</p>

12、<p>　　已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個，查《機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》321頁表15-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(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><b>　　三 .確定毛坯</b></p><p>　　1 確定毛坯

13、種類：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，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查《機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級CT9級。</p><p>　　2 確定鑄件加工余量及形狀：</p><p>　　《機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》325頁表15-7，選用加工余量為MA-G級，并查表15-8確定各個加工面的鑄件

14、機械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：（附毛坯圖）</p><p>　　3繪制鑄件零件圖：（附零件圖）</p><p><b>　　四.工藝規(guī)程設(shè)計</b></p><p>　　(一)選擇定位基準：</p><p>　　1 粗基準的選擇：以零件的又端面為主要的定位基準。</p><p&

15、gt;　　2 精基準的選擇：考慮要保證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，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準。</p><p><b>　　（二）制定工藝路線</b></p><p>　　根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，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

16、,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。查《機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》346頁表15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：</p><p><b>　　1.鑄造毛坯</b></p><p><b>　　2.時效處理</b></p><p>

17、<b>　　3車右端面</b></p><p><b>　　4.</b></p><p><b>　　5倒15角</b></p><p><b>　　6拉花鍵</b></p><p><b>　　7.銑頂面</b></p>

18、<p><b>　　8.銑8mm槽</b></p><p><b>　　9.銑18mm槽</b></p><p><b>　　10.去毛刺</b></p><p><b>　　11.檢查.</b></p><p>　　（三）選擇加工設(shè)備和工藝

19、設(shè)備</p><p><b>　　1 機床的選擇：</b></p><p>　　工序030為車端面，可采用CA6140車床。</p><p>　　工序040采用鉆床。</p><p>　　工序050采用車床。</p><p>　　工序060采用臥式拉床。</p><p>　

20、　工序070~090采用臥式銑床。</p><p>　　2 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。</p><p>　　3 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。（附工藝卡片）</p><p>　　4選擇量具：（附工藝卡片）</p><p><b>　　5其他：</b><

21、;/p><p>　　(四）機械加工余量、工序尺寸及工時的確定</p><p><b>　　工序030 </b></p><p>　　以左端面粗基準，車工件右端面。</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200,σb =0.16GPa

22、 HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加工要求：半精車右端面</p><p>　　機床：CA6140車床。</p><p><b>　　刀具：螺紋車刀。</b></p><p>　　2.確定右端面最大加工余量：已知毛坯長度方向加工余量為3；</p><p>　　確定進給量f:根據(jù)[1

23、]表6第一部分，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm*25mm,ap<3mm以及工件直徑為27mm時，f=0.50~0.60mm/r。取f=0.51.</p><p><b>　　3.計算切削速度：</b></p><p>　　按[1]表 切削速度的計算公式為V c=</p><p>　　其中Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,Km

24、v=1.44,Ksv=0.8,Kkv=1.04,Kbv=0.97</p><p><b>　　Vc=108.6</b></p><p>　　4.確定機床主軸轉(zhuǎn)速；</p><p><b>　　5.計算切削工時：</b></p><p><b>　　工序040:</b></

25、p><p><b>　　1. 選擇鉆頭 </b></p><p>　　選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=20mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° ° ° </p><p><b>　　2.選擇切削用量</

26、b></p><p><b>　?。?）決定進給量</b></p><p><b>　　查《切》 </b></p><p><b>　　取,</b></p><p><b>　　>3.</b></p><p><

27、b>　　所以， </b></p><p><b>　　按鉆頭強度選擇 </b></p><p><b>　　按機床強度選擇</b></p><p>　　最終決定選擇機床已有的進給量 </p><p><b>　　經(jīng)校驗 校驗成功。</b></p>

28、<p>　?。?）鉆頭磨鈍標準及壽命　</p><p>　　后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.5～０.８mm，</p><p><b>　　壽命．</b></p><p><b>　?。?）切削速度</b></p><p>　　查《切》 修正系數(shù)</p>&l

29、t;p><b>　　故。</b></p><p>　　查《簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為</p><p><b>　　故實際的切削速度</b></p><p><b>　?。?計算工時</b></p><p>　　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。

30、</p><p><b>　　(2).擴</b></p><p>　　表15-33，fz=(0.35~0.43)*1.0=0.35~0.43.表15-37 v=0.35m/s.</p><p>　　f=1.35*fz=0.486; v=0.14</p><p>　　實際v=9.6m/min.</p><

31、;p><b>　　工序060：拉花鍵</b></p><p><b>　　工序070：銑頂面</b></p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加

32、工要求：銑上頂面。</p><p>　　機床：X62w臥式銑床。</p><p>　　刀具：標準鑲齒圓柱銑刀，齒數(shù).銑削寬度ae<=5,深度ap<=70,齒數(shù)z=6,故據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）取刀具直徑do=80mm。。</p><p><b>　　2. 切削用量</b></p><p

33、>　　1）銑削深度 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;。</p><p>　　2).決定每齒進給量</p><p>　　根據(jù)X62w銑床說明書，查表知</p><p>　　3）.選擇刀齒后刀面</p><p>　　最大磨損梁量為0.6mm.</p><p>　　鑲齒圓柱銑刀耐用

34、度T=10800S</p><p><b>　　2）計算切削速度 </b></p><p>　　按《簡明手冊》，V c=</p><p>　　算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)XA6140銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,</p&

35、gt;<p>　　則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,</p><p>　　實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。</p><p>　　5)校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。</p><p>　　最

36、終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。</p><p><b>　　6）計算基本工時</b></p><p>　　l=28,y+o=17</p><p><b>　　t。</b></p><p>　　工序08

37、0和工序090:銑8mm槽和銑18mm槽</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加工要求：銑8mm槽</p><p>　　機床：X62K6140臥式銑床。</p><p&g

38、t;　　刀具：直齒三面刃銑刀。</p><p><b>　　2. 切削用量</b></p><p>　　1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=8mm；，一次走刀即可完成所需長度。</p><p>　　2） 每齒進給量 機床功率為7.5kw。</p><p>　　查《簡明手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于

39、是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。</p><p>　　3） 查后刀面最大磨損及壽命 </p><p>　　查《簡明手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。</p><p>　　查《簡明手冊》表3.8，壽命T=180min</p><p>　　4） 計算切削速度 按《簡明手冊》，查得 Vc＝18mm/s，n=439r/mi

40、n,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=145r/min,Vfc=475mm/s,</p><p>　　則實際切削速度V c=3.14*40*145/1000=18.22m/min,</p><p>　　實際進給量為f zc=V fc/ncz=145/(300*10)=0.3mm/z。</p><p>

41、　　5)校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。</p><p>　　最終確定 ap=8mm，nc=145r/min,Vfc=145mm/s，</p><p>　　V c=18.2m/min，f z=0.16mm/z。</p><p><b>　　6）計算基本工時</b></p

42、><p>　　tm＝L/ Vf=(32+80)/87=0.6min。</p><p>　　同理，計算得銑18mm槽所用時間T=1.16M.</p><p><b>　　五、 夾具設(shè)計</b></p><p>　　為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序090——銑18mm槽。本夾具將用于

43、臥式銑床，刀具為三面刃立式銑刀.</p><p><b>　　(一)問題的提出</b></p><p>　　本夾具是用來銑18mm槽,零件圖中槽的寬度有公差要求,且三面都有粗糙度要求，因此這個槽的深度也有一定的公差要求.另外此槽為三個側(cè)平面的設(shè)計基準,.此工序只是粗加工,因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度也有一定要求。</p>

44、<p><b>　　(二)夾具設(shè)計</b></p><p><b>　　1定位基準選擇</b></p><p>　　由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準.由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準時,另外為了防止工件轉(zhuǎn)動，為限制次自由度，應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn)，另輔助一左端面為輔助定位，防止工件左右移動，

45、因此為了滿足這些定位要求，設(shè)計壓板結(jié)構(gòu)，既可以滿足軸向力的要求，又可方便工件的裝夾。.</p><p>　　2.切削力及夾緊力計算</p><p><b>　　(1).計算切削力</b></p><p>　　刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=80mm. Z=18</p><p><b>　　=2448N<

46、/b></p><p><b>　　校核定位銷：</b></p><p><b>　　(2).計算夾緊力</b></p><p>　　由于銑槽的力主要是切削力，軸向力比較小，壓板的力滿足要求。故不需校核。</p><p><b>　　3.定位誤差分析</b></p&

47、gt;<p>　　夾具的主要定位元件為22孔的定位銷</p><p>　　基準移位誤差，由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便，孔與軸間還有最小間隙Xmin(此間隙同在調(diào)刀儲存及對刀時消除)</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　滿足自由公差要求。</b></p>

48、<p>　　4鉆床夾具的裝配圖見附圖</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1]：機械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計指導(dǎo)書 趙家齊編 出版：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社</p><p>　　[2]：機械設(shè)計課程設(shè)計 出版：哈爾濱理工大學(xué)</p><p>　　[3]：機床夾具設(shè)計手冊（第二版）