機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)--CA6140車床撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)

1、機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)CA6140車 床撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及工 藝裝備設(shè)計(jì)CA6140車床撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì):序言大三下學(xué)期我們進(jìn)行了機(jī)械制造基矗課的學(xué)習(xí)，并且也進(jìn)行過金工實(shí)習(xí)。 為了鞏固所學(xué)知識(shí)，并且在我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的進(jìn)行一次深 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，我們進(jìn)行了本次課 程設(shè)計(jì)。通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)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.解決問題的能力，同時(shí)，在課程設(shè)計(jì)過程中，我們認(rèn)真查閱資 料，切實(shí)地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。另外，在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)過老師的悉 心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助，我順利完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)

2、。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。一. 零件的分析（一）零件的作用題目所給的零件V帶帶輪。它位于轉(zhuǎn)軸的軸端，主要起傳遞運(yùn)動(dòng)和力。輪 轂內(nèi)孔為28孔與轉(zhuǎn)軸相連，輪轂外徑048o它在輪頂圓處的V帶帶槽，是用 于與所選V帶的配合。（二）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、與轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)孔028以及用于定位的M6螺紋孔。2、大帶輪輪頂圓為01163、一個(gè) Z 型帶帶槽bd = 8.5“ , 0 = 38, h（ = 1 nun。4、帶輪頂圓相

3、對(duì)于中心線的跳動(dòng)度為0.03mm。5、帶輪的左端面的跳動(dòng)度為0.02mmo6、鍵槽相對(duì)于中心線的對(duì)稱度為002mm。7、輪轂右端面的跳動(dòng)度為0.02mm。基本尺寸工代加面號(hào)余工量加工量級(jí)加余等T1 35面降一級(jí)單側(cè)35F1.6面降一級(jí)單側(cè) 加工58F4面降一級(jí)單側(cè)加工116F2.5x2雙側(cè)加工DI281.8x2 雙側(cè)加工D2 6F 3x2 雙側(cè)加工由上面分析可知，可以粗加帶輪右端面，然后以此作為基準(zhǔn)釆用專用夾具 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V帶帶輪沒有復(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. 確定毛坯

4、K確定毛坯種類：零件材料為HT200o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(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。査機(jī)械制 造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2. 2-5,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-12o2、確定鑄件加工余量及形狀：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2. 2-5,選用加工余量為MA-H 級(jí)，并査表2. 2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選用 及加工余量，如下表所示3繪制鑄件毛坯圖3 8丘士皿圖1三. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）選擇定位基準(zhǔn)：1粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的右端面為輔助粗基準(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

5、，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)二） 制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀S尺寸精度及位置精度等技術(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)己確定的情況下，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。査機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第20頁(yè)表1. 4-7、 1.4-8. 1.4-11,選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序I粗銃116的左端面，以T2為粗基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用 夾具；）序II粗銃116右端面，以T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用 夾具；

6、工序HI粗銃050輪轂右端面，以T4和T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銃 床加專用夾具；工序IV擴(kuò)028,以121和T1為基準(zhǔn)，釆用Z525立式鉆床加專用夾具;工序V 車削0116的外圓面，以D1為基準(zhǔn),T2為輔助基準(zhǔn),采用普通車床 和PCBN高強(qiáng)度刀具，并采用專用夾具；工序VI鉆，擴(kuò)6的緊釘螺釘孔，以T4和T1以及T3為基準(zhǔn)，采用Z525立 式鉆床和專用夾具；工序VD插削Smnix7mmx62mm的鍵的鍵槽，以T1和T4為基準(zhǔn)，釆用立式 插床和專用夾具；工序呱 粗車削V帶帶輪槽，以D1和T2為基準(zhǔn)，采用普通車床車削，并用專 用夾具裝夾工序IX 精銃0116的左端面，以T2為基準(zhǔn)，采用X51立式

7、銃床加專用夾 具；工序X 精銃6116右端面，以T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用 夾具.工序XI精鎮(zhèn)428的孔，以T1和和0116外圓為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆 床加專用夾具；工序xn精銃050輪轂右端面，以T4和T1為定位基準(zhǔn)，釆用X51立式銃 床加專用夾具；工序xnf精車0116的外圓面，以D1為基準(zhǔn),T2為輔助基準(zhǔn)，采用普通車 床和PCBN高強(qiáng)度刀具，并采用專用夾具；工序XIV 精插Smnix7nunx62mm的鍵的鍵槽，以T1和T4為基準(zhǔn)，采用立 式插床和專用夾具；工序X V 精車削V帶帶輪槽，以D1和T2為基準(zhǔn)，采用普通車床車削，并用 專用夾具裝夾工序XVI粗精較6的緊釘螺釘

8、孔，攻螺紋，以T4和T1以及T3為基準(zhǔn), 釆用Z525立式鉆床和專用夾具；工序xvn去毛刺；工序XVI終檢.（三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定1、圓柱表面工序尺寸：前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè) 加工工序的加工余量如下：加工表面工容加內(nèi)O28IT12(D1)wrTL加工余量3.61.8精度工序尺寸等級(jí)CT12精鐐鉆1.86IT10IT11028嚴(yán)5.5畀O6IT7擴(kuò)0IT105.計(jì)(D2)粗較0IT85.9嚴(yán)2精較02IT76嚴(yán)50116 IT7鑄件5CT112嚴(yán).250外圓柱面(T4)粗車3.8IT9117.2嚴(yán)。精車1.2IT7116血IT1226.

9、2嚴(yán)表面 粗糙度工序余量最小最大6.31.82.11631.491.83.20.00.56.35.55.5096.35.85.8586.35.95.90221.660.26.33.84.03.61.01.21.6002.平面工序尺寸：工序工序內(nèi)容加工余基本尺號(hào)量寸鑄件3.238.2T1粗銃（pll6 左端面1.137.1T2粗銃機(jī)16右端面1.136.0T3粗銃?50 輪轂右端 面2.459.0T1精銃（pH6左端面0.535.5T2精銃（pH6右端面0.535.0T3精銃go 輪轂右端 面L0583、確定切削用量及時(shí)間定額:經(jīng)濟(jì)精 度CT1212工序尺 寸偏差 0.5+0.250工序余量最小

10、1.0最大1.112+0.2501.01.112+0302.02.4840.18 -0.130.50.68-0.130.50.68-0.131.01.4工序I 粗銃0116左端面，以T2為粗基準(zhǔn)1. 加工條件工件材料：HT200,ob =170240MPa,鑄造；工件尺寸：aemaX=38.7mm, amin=37.7mm;加工要求：粗銃?116輪的左端面，加工余量1.6mm;機(jī)床：X51立式銃床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銃刀。銃削寬度ac60,度aP4,fi數(shù)6,故根據(jù)機(jī) 械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程P61表3-14和3-15,取刀具直徑d（=60mm。 根據(jù)切削用量手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)）表

11、316,選擇刀具前角丫。=0。后角 ao=8,副后角oolO。，刃傾角ks=-10,主偏角Kr=60,過渡刃Kie=30,副偏 角 Ki-,=5o2. 切削用量1）確定銃削深度即因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇aP=l.lmin, 一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸ぃ叽缇群捅砻尜|(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱 端銃，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊(cè)表3.5,使用YG6硬質(zhì) 合金端銃刀加工，機(jī)床功率為4.5kw （據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-35, X51立式銃床） 時(shí)：fz=0.09-0.18mm/z故選擇：fz=0.180min/Zo3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)切削手冊(cè)表3.7

12、,銃刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銃刀 直徑do=60mm,故刀具使用壽命T=180min （據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表38）。2.切削用量1）確定銃削深度即因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇aP=l.lmm, 一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱 端銃，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊(cè)表3.5,使用YG6硬質(zhì) 合金端銃刀加工，機(jī)床功率為4.5kw （據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-35, X51立式銃床） 時(shí)：fz=0.09-0.18mm/z故選擇：fz=0.18min/Zo3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)切削手冊(cè)表3.7,銃刀刀齒后刀面最大磨損量為

13、1.5mm；由于銃刀 直徑do=60inm,故刀具使用壽命T=180min （據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8）。4）計(jì)算切削速度Vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)切削手冊(cè)表 3.16,當(dāng) do=60mm, Z=6, aP4, fz pr = 0 in = 0.32 , T = 180 min ,幾=018/wn/z , Z = 6,將以上數(shù)據(jù)代入公式:x0.8 = 44.74/H/min245x60x0.218O032 x 1.1x0.15x0.08x0.35x60x0.2x6確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：弘=列匕=236r/mm o根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表4-15,選擇 葉255加呱心鶴*.042皿呱因此實(shí)際

14、進(jìn)給量和每齒進(jìn)給量為:in/min=48.042ni/min忙加o_3 14x60x2551000 1000f zc=v fc/ncZ=48.042/255x6 mm/z=0.0314in/z5）校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)切削手冊(cè)表3.24,近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸 允許功率Pcm=4.5x0.75kw=3.375kwPcc0故校驗(yàn)合格。最終確定:aP=l.lmm, nc=255r/min, vr=48.042m/s, vc=44.74m/min, fz=0.0314inin/zo工序II粗銃eil6右端面，以T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用夾具;1. 加工條件工件材料

15、：HT200,6b =170240MPa,鑄造；工件尺寸：aemaX=36.6mm, amin=35.6mm;加工要求：粗銃?116輪的右端面，加工余量1.1mm;機(jī)床：X51立式銃床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銃刀。銃削寬度al60,深度如爭(zhēng)齒數(shù)6,故根據(jù)機(jī) 械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程P61表3-14和3-15,取刀具直徑do=60mmo 根據(jù)切削用量手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)）表316,選擇刀具前角Yo=O后角 ao=8,副后角曲=10。，刃傾角加=_10。,主偏角Kr=60。,過渡刃Kr=30,副偏 角 Kr5。2. 切削用量1）確定銃削深度即因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇aP=Llmm, 一次走刀即可

16、完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱 端銃，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊(cè)表35使用YG6硬質(zhì) 合金端銃刀加工，機(jī)床功率為4.5kw （據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-35, X51立式銃床） 時(shí)：fz=0.09-0.18mm/z故選擇：fz=0.18min/Zo3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)切削手冊(cè)表3.7,銃刀刀齒后刀面最大磨損鼠為1.5mm；由于銃刀 直徑do=6Omm,故刀具使用壽命T=180min （據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8）。4）計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給屋vf根據(jù)切削手冊(cè)表 3.16,當(dāng) do=60mm, Z=6, aP4, fz= 0

17、 9 m = 0.32 9 T = 180 niin A = 0.18mm/z, Z = 6,將以上數(shù)據(jù)代入公式:x0.8 = 44.74w?/min245x60x0.218OO32 x 1.1x0.15x0.08x0.35x60x0.2x6確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：iis = 1Q0（）1 = 236/7 min。根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表415,選擇nc=255i7min,Vfc= - =48.042in/miib因此，實(shí)際進(jìn)給量和每齒進(jìn)給量為: 10007id0n 3.14x60x255“ / .vc= =m/min=48.042m/min1000 1000f zc=v fc/ncz

18、=4&042/255x6 mni/z=0.0314in/z5）校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)切削手冊(cè)表324,近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許 功率 Pcm=4.5x0.75kw=3.375kwPcco 故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=Llmm, iic=255r/min, vf=48.042ni/s, vc=44.74ni/min, fz=0.0314min/Zo工序皿 粗銃050輪轂右端面，以T4和T1為定位基準(zhǔn)，釆用X51立式銃床加 專用夾具； 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銃刀,d（）= 50/77/7?, z = 6機(jī)床：X51立式銃床根據(jù)切削手冊(cè)査的，= 0.13mm/z,a = 2.

19、4mm現(xiàn)采用X51立式銃床，根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)4.2-36査得取=300r/min,故實(shí)際切削速度V -嘰弘=1000x 50 x 300_ t ,=47.1/H / min1000當(dāng)nu =300r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=0.13 x 6 x 300 = 234mm/ min査說明書p取f = 240/wm/minJ in工序IV擴(kuò)28,以0121和T1為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具;1. 選擇鉆頭根據(jù)切削手冊(cè)表2.1.2.2,選擇高速鋼套式擴(kuò)空鉆頭，鉆時(shí)d=26mm, 鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角 Ff,故所選進(jìn)給量可用。(2) 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(査簡(jiǎn)明

20、手冊(cè))為0.6mm,壽命7 = 45nin .(3) 切削速度(m/min)査切削手冊(cè)表2.30,切削速度計(jì)算公式為：kv 丁加 Xr / Vr1如f其中,a = 9.5 , do = 18” zv = 0.25 , m = 0.125 ,= 9 9 Xv = 0, yv = 0.55 , f = 0.22 ,査得修正系數(shù):転= l0, =, = 0.85, =1.0,故實(shí)際的切削速度:9.5x28 02560(j,25 x1x0.2255x0.85 = 25.45 m/ nin工序V 車削0116的外圓面，以D1為基準(zhǔn),T2為輔助基準(zhǔn),釆用普通車床 和PCBN髙強(qiáng)度刀具，并釆用專用夾具；(1 )由圖一所示知P4=D = 16嚴(yán)其中Z3為半精車余