CA6140車(chē)床撥叉[831006] 加工工藝及車(chē)φ55孔夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)資料

機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及 工藝裝備 設(shè) 計(jì) 者 鄒 毅 班 級(jí) 機(jī)械 03-1 班 學(xué) 號(hào) 17 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 敖曉春 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 哈爾濱理工大學(xué) 機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目 : 制定 CA6140 車(chē)床撥叉的加工工藝，設(shè)計(jì)車(chē) 55 圓弧的車(chē)床和鉆 25 孔的鉆床夾具 設(shè)計(jì)要求 :1.中批生產(chǎn) ； 2.盡量選用通用設(shè)備 ； 設(shè)計(jì)內(nèi)容 : 1.填寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ； 2.制定一個(gè)中等零件的加工工藝過(guò)程 ,填寫(xiě)工藝過(guò)程卡和工序卡各一張 ； 3.設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師指定的工序夾具 ,繪制全套夾具圖紙 ,要求用計(jì)算機(jī)繪圖 ； 4.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 ,按照畢業(yè)論文的格式寫(xiě) ,要求打印 文稿。 目 錄 序言 . 1 零件的分析 .1 零件的作用 .1 零件的工藝分析 .1 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .1 確定毛坯的制造形式 .1 基面的選擇 .2 制定工藝路線(xiàn) .2 機(jī)械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的確定 .3 確立切削用量及基本工時(shí) .4 卡具設(shè)計(jì) .12 序 言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課以及專(zhuān)業(yè)課后進(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)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí) 際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo) 。 一 零件的分析 （一） .零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 機(jī)床上的撥叉，他位于機(jī)床變速箱內(nèi)。主要作用是用于機(jī)床的變速。 （二）零件的工藝分析： ， CA6140 車(chē)床共有四處加 工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以 25 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 25 023.00的孔，以及其上下端面。 2 以 55 為中心的加工表面 3 斜面的加工 4 撥槽的加工 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 二 . 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一） 確定毛坯的制造形式。 零件的材料為 HT200 鑄鐵，考慮到零件的幾何形狀比較復(fù)雜。所以用鑄造的 形式進(jìn)行毛坯的制造。 （二） 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)題百出，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。 （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，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 25 孔的不加 工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊壓板壓住這兩個(gè) 40 作主要定位面，限制 5 個(gè)自由度，再以一個(gè)銷(xiāo)釘限制最后 1 個(gè)自由度，達(dá)到完全定位 ,然后進(jìn)行車(chē)削。 （ 2）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(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。 （三） 制訂工藝路線(xiàn) 1. 工藝路線(xiàn)方案 工序 1） 鑄造 2） 時(shí)效處理 3） 銑 40 圓柱右端面 4） 鉆，擴(kuò)，鉸 25 孔 5） 檢查 6） 銑斷 7） 車(chē)圓弧，車(chē)圓弧端面 8） 翻轉(zhuǎn)車(chē)另一面 9） 銑 4032 面 10） 銑 16mm 槽 11） 銑 40 圓柱 斜面 12） 去毛刺 13） 檢查 （四） 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)加工工藝，分別對(duì)各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下： 1. 銑 40 圓柱右端面：選擇 YT15 硬質(zhì)合金刀片 1） 由表 1 銑削深度 mmap 4時(shí)，端銑刀直徑0d為 80mm， mmae 60為，Z=5 2） 銑刀幾何形狀 由表 2 00 8a 00 10a 010s 00 5 3） 選擇切削用量 （ 1）確定銑削深度 pa：由于 加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成mmap 2 （ 2）確定每齒進(jìn)給量 fa：采用不對(duì)稱(chēng)端銑以提高進(jìn)給量，根據(jù)表 5 當(dāng)使用 YT15 銑床功率為 7Kw 時(shí) zmmaf /18.009.0 4）選擇銑刀磨銑標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 mm8.0 ；由于銑刀直徑mmd 800 故耐用度 sT 3108.10 4） 確定切削速度 v 和每秒鐘進(jìn)給量fv 切削速度由表 13 mmd 800 mmap 5 zmmaf /24.0時(shí) smvt /205 rpsnt 51.6 smmv ft /84.6 各修正系數(shù)為 0.1mvmnmv kkk 8.0svsnsv kkk 故 smkvvvt /64.18.00.105.2 r p sknnnt 21.58.00.151.6 smmkvvvfftf /47.58.00.184.6 根據(jù) X52k 型立銑床說(shuō)明書(shū)（表 24）選擇 rpsnc 25.6 smmvf /25.6 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量 smdv nc /57.1100025.68014.31000 0 zmmnvaczfcfc /2.0525.6 25.6 5） 計(jì)算基本工時(shí) fm vLt 式中 ylL mmL 40 由表 20 不對(duì)稱(chēng)安裝銑刀入切削量及超切削量 mmy 12 mmL 52 故 stm 32.825.652 2. 鉆，擴(kuò)，鉸 mm25 孔 1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑 mmd 5.230 鉆頭幾何形狀為（表 1 及表 2）：雙錐修磨橫刃， 030 01202 01 702 mmbe 5.4 00 50a 050 mmb 5.2 mml 5 2） 選擇切削用量 （ 1） 確定進(jìn)給量：由表 5 當(dāng)加工要求為 7 級(jí)精度，材料鑄鐵時(shí) mmd 5.230 時(shí) rmmf /96.078.0 由 2.325/80/ dL 99.0fk 時(shí) rmmf /95.077.099.0)96.078.0( 按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表 7 當(dāng)灰鑄鐵 213168HB 時(shí) mmd 5.230 時(shí)： rmmf /20.1 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表 8 灰鑄鐵 210HB 時(shí) mmd 5.230 時(shí)：機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 9800N。 Z535 允許最大為 15690N。 進(jìn)給量 rmmf /41.0 由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求，從中取 rmmf /78.0 由表 16 可 以 查 出 鉆 孔 時(shí) 的 軸 向 力 在 rmmf /78.0 mmd 5.230 時(shí)為： NFt 12360 軸向力修正系數(shù)為 1.0 故 NNFc 1 5 6 9 01 2 3 6 0 故 rmmf /78.0 可用 2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度， 由表 9 mmd 5.230 時(shí) 鉆 頭后刀面最大磨損量取為 mm8.0 耐用度 sT 4500 3） 確定切削速度 由表 10 加工性為第三類(lèi) rmmf /78.0 雙橫刃磨的鉆頭 mmd 5.230 時(shí) smvt /40.0 切 削 修 正 系 數(shù) 0.1tvk 0.1cvk 85.0lvk 0.1tvk 故 smkvvvt /34.00.185.00.10.140.0 srd vn /6.45.2314.3 34.01 0 0 01 0 0 0 0 4） 加工工時(shí) nfLtm 其中 ylL mml 80 由表 22 mmy 10 所以 stm 1.256.478.0 1080 擴(kuò)孔： 24.7 rmmf /1.1 sT 2400 smfaTdcvvvyxvpmmzv /125.060 10 srd vn ns /61.17.2414.3 1 2 5.01 0 0 01 0 0 0 按機(jī)床取 srnw /67.1 所以實(shí)際切削速度 smv /124.01000 61.17.24 工時(shí)： 切入 ylL mml 80 mmy 10 所以 sfn Lt wm 491.167.1 1080 鉸孔： 25 rmmf /3.1 sT 4800 smkfaT dcv vyvxvpmmzvr /075.03.1804 8 0 060 256.1560 5.01.03.03.012.010 srd vn ws /955.02514.3 075.01 0 0 01 0 0 0 取機(jī)床標(biāo)準(zhǔn) 1.13r/s 所以實(shí)際切削速度： smv /0 88.01 00 0 13.125 所以工時(shí)： stm 3.613.113.1 1080 3. 銑斷：選擇鋸片刀 1）銑削寬度 mmae 3 mmd 1000 8z mmap 4112 zmmaf /24.0時(shí)， smvt /37.0 smmvntt /95.116.1 各修正系數(shù)： 0.1fmvmnmv kkk 85.0fsvsnsv kkk 所以： smmkvfvvtf /66.10.185.095.1 工時(shí)：fm vLt ylL mmL 75 20y 所以： stm 7.566.1 2075 4. 車(chē)圓弧及其中一端 面 選刀桿尺寸： mmHB 2516 刀片厚度： mm5.4 粗車(chē)： 加工切削深度 mmap 3 由表 4 rmmf /6.05.0 根據(jù)表 1 當(dāng)用 YT15 硬質(zhì)合金車(chē)刀加工鑄鐵時(shí)： mmap 7 smvt /82.1 切削修正系數(shù)： 65.0tvk 92.0xtvk 8.0svk 0.1tvk 0.1Tvk 故 smkvvvt /87.00.10.18.092.065.082.1 srD vn /69.45914.3 87.010001000 由機(jī)床 m i n/3 2 0/03.5 rsrnc smDnv cc /92.0100003.55514.31000 snfLt m 1 2 456.003.5 4.3 4 52 半精車(chē)：切削深度 mmap 1 rmmf /5.03.0 由機(jī)床選 rmmf /33.0 切削速度 smv /6.2 srn /74.145614.3 6.21000 由機(jī)床選 m i n/900/15 rsrnc smDnv cc /64.21000155614.31000 工時(shí) snfLt m 7033.015 4.3 4 51 5. 銑 4032 面 1） 確定切削深度 確定切削寬度： 由于加工余量不大，所以可一次走刀完成 mmha e 3 2） 確定每齒進(jìn)給量 根據(jù) x52k 銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為 7kw,中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表 3 zmmaf /20.012.0 現(xiàn)取 zmaf /20.0 3） 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨度 根據(jù)表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 mm6.0 ，鑲齒銑刀（ mmd 1000 ）耐用度 sT 3108.10 4） 確定切削速度和每秒進(jìn)給量 切削深度可根據(jù)表 21 中公式計(jì)算 也可查表 根據(jù)表 9 當(dāng) mmd 1000 8z mmap 13041 3ea 24.0fa時(shí)， smvt /32.0 srnt /03.1 smmv f /73.1 各修正系數(shù)為： 69.0vsnmv kkk 8.0svfsnsv kkk 故 smkvvvt /18.08.069.032.0 srknnnt /52.08.069.003.1 smmkvvvftf /95.08.069.073.1 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇 srn /625.00 smmvf /0.10 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為： smndvc /20.01000625.010014.31000 00 zmmnzva ff /20.086 2 5.00.100 5） 檢查機(jī)床功率 根據(jù)表 5 當(dāng) zmmaf /32.018.0 mmap 84 mmae 5.3 smv f /0.1 時(shí)， kwp mt 10.1 切削功率的修正系數(shù) 1mpk 所以實(shí)際切削功率為 kwppmtmc 1.1 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許的功率為 kwpmM 25.575.07 因?yàn)閙Mmc pp ，所以此切削用量可以采用。 即 mmat 3 smmvf /0.1 m i n/5.37/6 2 5.0 rsrn smv /20.0 zmma f /20.0 6）計(jì)算工時(shí) fm vLt 式中 ylL mml 40 根據(jù)表 19 入切削量及超切削量 mmy 20 則 mmL 602040 故 stm 600.160 6. 銑 mm16 槽 臥式銑床 直齒三面銑刀 1 選擇切削用量 1） 確定銑削寬度 由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 mmae 8 2） 確定每齒進(jìn)給量 由 wx61 機(jī)床 功率為 kw5.4 由表 3 zmmaf /20.012.0 取 zmmaf /20.0 3） 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表 7 最大磨損量為 mm3.0 耐用度為： s3102.7 4） 確定切削速度和每秒進(jìn)給量 由表 9 當(dāng) mmd 1000 8z 時(shí) mmap 4012 mma 8 zmmaf /24.0 smvt /27.0 srnt /87.0 smmvft /46.1 各修正系數(shù)為： 0.1m v fmnmv kkk 85.0sv fsnsv kkk 故 23.00.185.027.0 vt kvv 74.00.185.087.0 nt knn 24.10.185.046.1 vfftf kvv 基本工時(shí)： fm vLt ylL mmL 40 mmy 30 stm 5.5624.1 3040 7. 銑 40 圓柱斜面 選 YT15 硬質(zhì)合金刀片 mmd 800 mmae 35 mmap 3 每齒進(jìn)給量 銑床功率為 7kw zmmaf /18.009.0 取 zmmaf /18.0 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量 mm0.1 由表 8 耐用度 sT 3108.10 確定切削速度和每秒進(jìn)給量 由表 13 mmd 800 5z mmap 5 zmmaf /18.0時(shí) smvt /28.2 rpsnt 26.7 smmvft /81.5 各修正系數(shù)： 0.1m v fmnmv kkk 85.0sv fsnsv kkk 所以 smkvvvt /94.185.00.128.2 smknnnt /17.685.00.126.7 smmkvvvfftf /94.485.00.181.5 基本工時(shí)：fm vLt ylL mml 22 mmy 29 stm 1149.4 2922 三、夾具設(shè)計(jì) （一） 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知， 55 圓弧對(duì) 25 孔有中心距要求，則用 25 孔來(lái)定位，再用 92 32平面來(lái)定位限制五個(gè)自由度，加一平面來(lái)輔助。實(shí)際就變?yōu)橐幌鬟呬N(xiāo)和兩平面定位的夾具。 （二） 切削力及夾緊力的計(jì)算 切削刀具：硬質(zhì)合金內(nèi)孔車(chē)刀，則 主切削力 zzzzzz FnFcyFxFpFnFz kvfaCF 6081.9 式中： pa 2mm，cv 55.6m/min， f 0.5mm/r， 查表 22-1 0zFn 1zFx 75.0zFy 92zFC 計(jì)算結(jié)果 zF = 1752.74N 徑向切削力 yyyyyzy FnFcyFxFpFnFy kvfaCF 6081.9 式中： pa 2mm，cv 55.6m/min， f 0.5mm/r， 查表 22-1 0yFn 9.0Fyx 75.0Fyy 54yFC 計(jì)算結(jié)果 yF= 598.03N 走刀力 xxxxxx FnFcyFxFpFnFx kvfaCF 6081.9 式中： pa 2mm，cv 55.6m/min， f 0.5mm/r， 查表 22-1 0Fxn 1Fxx 4.0Fxy 46FxC 計(jì)算結(jié)果 xF= 1073.55N 選用壓板壓緊，實(shí)際加緊力 N 應(yīng)為 NFN 1 4 6 05.05.01 4 6 01 式中， 1 和 2 是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)， 1 2 0.5。 壓板用螺母擰緊，由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1-2-23 得螺母擰緊力 NN 4200擰