設(shè)計CA6140車床撥叉零件的機(jī)械加工說明書

1、課程設(shè)計說明書題目：設(shè)計“CA6140車床”撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備學(xué)生姓名： 學(xué) 號：系（院）：物理與機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電系專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化班 級：2010級本科班指導(dǎo)教師姓名及職稱：李鄖 教授起止時間：2013年12 月9日2013年12月27日機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書 題目 設(shè)計“CA6140車床”撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)）內(nèi)容 1.零件圖 一張 2毛坯圖 一張 3機(jī)械制造加工工藝過程綜合卡片 一張4結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 一張 5結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 一張6課程設(shè)計說明書 一份目錄序言4一、零件的分析4零件的作用4零件的工藝分析5二 . 確定生產(chǎn)類型

2、5三 .確定毛坯5四.工藝規(guī)程設(shè)計5(一)選擇定位基準(zhǔn)：6（二）制定工藝路線6（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備6(四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時的確定7五、 夾具設(shè)計10(一)問題的提出10(二)夾具設(shè)計103.定位誤差分析114鉆床夾具的裝配圖見附圖11參考文獻(xiàn)：11序言機(jī)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(jìn)行的.這是我們在進(jìn)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。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(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題

3、、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。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)。一、零件的分析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)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的工藝分析零件的材料為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：1. 軸孔以及與此孔相通的的花鍵。2. 撥叉底面、上頂面、右端面；上頂面8mm槽及下底面18mm槽。3. 由上面分析可知，可以加工撥叉右端面；然后以此作為

4、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。二 . 確定生產(chǎn)類型 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(jī)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。三 .確定毛坯1 確定毛坯種類：零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)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

5、毛坯。查機(jī)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。2 確定鑄件加工余量及形狀：機(jī)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機(jī)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）3繪制鑄件零件圖：（附零件圖）四.工藝規(guī)程設(shè)計(一)選擇定位基準(zhǔn)：1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的又端面為主要的定位基準(zhǔn)。 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，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準(zhǔn)。（二）制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精

6、度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)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(jī)床配以專用工卡具,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。查機(jī)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：1.鑄造毛坯2.時效處理3車右端面4.5倒15角6拉花鍵7.銑頂面8.銑8mm槽9.銑18mm槽10.去毛刺11.檢查.（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機(jī)床的選擇： 工序030為車端面，可采用CA6140車床。 工序040采用鉆床。 工序050采用車床。 工序060采用臥式拉床。 工序07

7、0090采用臥式銑床。 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。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）4選擇量具：（附工藝卡片）5其他：(四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時的確定工序030 以左端面粗基準(zhǔn)，車工件右端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：半精車右端面機(jī)床：CA6140車床。刀具：螺紋車刀。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；確定進(jìn)給量f:根據(jù)1表6第一部分，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm*25mm,ap3.所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇

8、最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為0.5.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查簡明手冊機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度.計算工時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。(2).擴(kuò)表15-33，fz=(0.350.43)*1.0=0.350.43.表15-37 v=0.35m/s.f=1.35*fz=0.486; v=0.14實際v=9.6m/min.工序060：拉花鍵工序070：銑頂面1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：銑上頂面。機(jī)

9、床：X62w臥式銑床。刀具：標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀，齒數(shù).銑削寬度ae=5,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時l=28,y+o=17t。工序080和工序090:銑8mm槽和銑18mm槽1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：銑8mm槽機(jī)床：X62K6140臥式銑床。刀具：直齒三面刃銑刀。2. 切削用量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。2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功

10、率為7.5kw。查簡明手冊f=0.140.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查簡明手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查簡明手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按簡明手冊，查得 Vc18mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=145r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*40*145/1000=18.22m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=145/(300*10)=0.3mm/z。5)校驗機(jī)床功率 查簡明手冊Pcc=1.

11、1kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=8mm，nc=145r/min,Vfc=145mm/s，V c=18.2m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時tmL/ Vf=(32+80)/87=0.6min。同理，計算得銑18mm槽所用時間T=1.16M.五、 夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序090銑18mm槽。本夾具將用于臥式銑床，刀具為三面刃立式銑刀.(一)問題的提出本夾具是用來銑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

12、的設(shè)計基準(zhǔn),.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(qiáng)度,而精度也有一定要求。 (二)夾具設(shè)計 1定位基準(zhǔn)選擇 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(zhǔn).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(zhǔn)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，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。.2.切削力及夾緊力計算 (1).計算切削力 刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=80mm. Z=18 =2448N 校核定位銷： (2).計算夾緊力 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。 3.定位誤差分析 夾具的主要定位元件為22孔的定位銷 基準(zhǔn)移位誤差，由于孔