設(shè)計“CA6140撥叉”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備夾具設(shè)計說明書

1、機械制造課程設(shè)計說明書題目：設(shè)計“ca6140撥叉”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 專 業(yè) ： 工業(yè)工程 姓 名 ： 劉 博 班 級 ： 10工業(yè)工程2班 學(xué) 號 ： 201003030208 2013 年 07 月 03 日內(nèi)容：1.零件圖 1張2.毛坯圖 1張3.機械加工工藝過程綜合卡片 1張4.機械加工工序卡片 14張4.夾具裝配圖 1張5.夾具零件圖 1張6.課程設(shè)計說明書 1份 小組成員：劉博、杜貴卿、楊歡、王博指導(dǎo)教師：劉偉民、郝力文2013年7月4日目錄前言一、零件的工藝性分析1.1、零件的作用1.2、零件的工藝分析二、機械加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1、確定毛坯的制造形成2.2、基準

2、的選擇粗基準的選擇精基準的選擇2.3、制定工藝路線2.4、方案設(shè)定2.5、方案分析三、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定四、綜合卡片五、工序卡片六、夾具的設(shè)計七、小結(jié)八、參考文獻前言機械制造工程學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制工程學(xué)等課程，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生全面地綜合運用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機床夾具的設(shè)計。其目的在于：1）培養(yǎng)學(xué)生運用機械制造工程學(xué)及相關(guān)課程的知識，結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決零件機械加工工藝問題，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。2）能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，

3、運用機床夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬訂機床夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。3）培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。4）進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。本次課程設(shè)計共分為五部分，分別是：繪制、分析零件圖，進行工藝審查；選擇毛坯制造方式，畫毛坯圖；擬訂工藝路線，確定加工工序；機床夾具總體方案設(shè)計。針對這四大塊內(nèi)容，我們進行了認真的分析，明確的分工，并協(xié)調(diào)合作，共同完成了此次任務(wù)。團隊共四人，每個人在此次課程設(shè)計中都做出了很大的貢獻，具體分工明細在說明書及分工明細表中均會體現(xiàn)出來！就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己將要從事的

4、工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中更加鍛煉自己，鞏固和加深理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)理論，解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計問題的能力，為以后走上工作崗位打下一個良好的基礎(chǔ)！由于能力水平有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中難免有許多不足之處，懇請老師給予批評指導(dǎo)！2013年7月4日一、零件的工藝性分析1.1、零件的作用（一）零件的作用：題目給定的零件是撥叉（見下圖）它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進行工作。寬度為的槽尺寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。1.2、零件的工藝性

5、分析撥叉的全部技術(shù)要求如下：項目公差等級偏差粗糙度定位基準的六尺方型花鍵孔花鍵孔中心線的花鍵底孔花鍵孔中心線兩端的倒角花鍵孔中心線尺寸的槽花鍵孔中心線尺寸的槽花鍵孔中心線的花鍵槽寬花鍵孔中心線撥叉共有兩組加工表面。1. 以花鍵孔的中心線為基準的加工面這一組面包括的六齒方型花鍵孔0花鍵底孔兩端的倒角和距中心線為的平面。2. 以工件右端面為基準的的槽和的槽經(jīng)上述分析可知，對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。二、機械加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯的制造形成。零件材料為，因為是大批量生產(chǎn)所以選用金屬型鑄造完成。毛坯件加工余量：a端面為3.4mm、b端面為4mm。毛

6、坯零件圖如下圖2.2基準的選擇。1. 粗基準的選擇：因為要保證花鍵的中心線垂直于右端面，所以以的外圓表面為粗基準。2. 精度基準的選擇：為保證定位基準和工序基準重合，以零件的面為精基準。2.3制定工藝路線。 制定工藝路線時需要考慮的主要問題有：怎樣選擇定位基準；怎樣確定加工方法；怎樣安排加工順序以及熱處理、檢驗等其他工序。本零件的加工面有端面、內(nèi)孔、花鍵、槽等，材料為ht200灰鑄鐵，參考機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（以下簡稱工藝手冊）表1.4-7、表1.4-8及表1.4-17其加工方法選擇如下：（1）a端面：粗銑精銑（2）b端面：粗銑精銑（3）8mm槽： 粗銑精銑（4）18mm槽：粗銑半精銑（5

7、）直徑20的孔： 鉆、擴（6）倒角：锪（7）花鍵：拉2.4方案設(shè)定方案一工序：1.粗銑、精銑a端面2.鉆孔、擴孔3.左倒角4.右倒角5.拉花鍵6.粗銑精銑b面7.銑8mm槽8.銑18mm槽方案二工序：1.粗銑a端面2.精銑a端面3.鉆孔4.擴孔5.锪倒角6.粗銑b端面7.精銑b端面8.粗銑8mm槽9.半精銑8mm槽10.粗銑18mm槽11.半精銑18mm槽12.拉花鍵13.去毛刺14.終檢2.5、方案分析：方案一缺點：因為在大批量中多次換刀所耗費的時間大于機床機床之間搬運以及裝夾的時間，所以將同一加工工序的粗加工精加工放在放在同一工序中導(dǎo)致生產(chǎn)時間變長，影響生產(chǎn)效率。將拉花鍵放在銑端面和銑槽工

8、序之前，會導(dǎo)致后面的工序的夾具難以設(shè)計，因為若使用心軸會將花鍵破壞掉。方案二的優(yōu)點：將同一加工序的粗加工以及精加工放在不同的工序中，縮短了生產(chǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。將拉花鍵工序放在最后加工，這樣前面的工序設(shè)計夾具時就可以使用心軸，大大簡化了夾具設(shè)計的工作量。綜合以上因素，我們組決定采用方案二。2.5、工序具體步驟以及計算1.粗銑a端面用x51立式銑床，高速鋼西齒圓柱銑刀查切削手冊得ap=2mm，v=22m/s，z=8查標準表得n=125r/min實際切削速度v=19.625m/s=1.2min裝夾t=0.04，卸下t=0.03，橫向移動工作臺t=0.06輔助時間=0.13min單間時間=1.5

9、4min2.精銑a端面用x51立式銑床，高速鋼西齒圓柱銑刀查切削手冊得ap=1.4mm，v=26m/s，z=8查標準表得n=160r/min實際切削速度v=25.12m/s=1.15min裝夾t=0.04，卸下t=0.03，橫向移動工作臺t=0.06輔助時間=0.13min單間時間=1.48min3.鉆孔選用搖臂鉆床z35，高速鋼鉆頭查切削手冊得f=0.2，24，=382r/min查表得n=335r/min實際請切削速度v=21m/min,ap=10=1.37,輔助時間=0.13min單間時間=1.76min4.擴孔選用搖臂鉆床z35，高速鋼錐柄擴孔鉆查切削手冊得f=0.09，=18.23，n

10、=263r/min查表得n=265r/min實際請切削速度v=18.3m/min,ap=1=3.94,輔助時間=0.13min單間時間=4.78min5.锪倒角選用搖臂鉆床z35150度直柄錐面锪鉆主軸轉(zhuǎn)速n=265r/min6.粗銑b端面由切削手冊得：每齒進給量fz=f/z=0.13mm/z初始經(jīng)驗切削速度vc=28m/minn=1000v/d=141.47r/min 根據(jù)x63型銑床說明書選n=150r/minvc=nd/1000=29.7m/min fm=fznz=195mm/min根據(jù)x63型銑床說明書選fm=190mm/min每轉(zhuǎn)進給量fr=1.3mm/rtm=(l+l1+)/ fm

11、=0.238min7.精銑b端面由切削手冊得：每齒進給量fz=f/z=0.05mm/z初始經(jīng)驗切削速度vc=35m/minn=1000v/d=176,8r/min 根據(jù)x63型銑床說明書選n=190r/minvc=nd/1000=37.6m/min fm=fznz=95mm/min根據(jù)x63型銑床說明書選fm=95mm/min每轉(zhuǎn)進給量fr=0.5mm/rtm=(l+l1+)/ fm=0.43min8.粗銑8mm槽由切削手冊得：每齒進給量fz=f/z=0.30mm/z初始經(jīng)驗切削速度vc=120m/minn=1000v/d=381.97r/min 根據(jù)x63型銑床說明書選n=375r/minv

12、c=nd/1000=117.80m/min fm=fznz=2250mm/min根據(jù)x63型銑床說明書選fm=1180mm/min每轉(zhuǎn)進給量fr=3.14mm/rtm=(l+l1+)/ fm=0.06min9.半精銑8mm槽由切削手冊得：每齒進給量fz=f/z=0.02mm/z初始經(jīng)驗切削速度vc=80m/minn=1000v/d=203.71r/min 根據(jù)x63型銑床說明書選n=190r/minvc=nd/1000=74.61m/min fm=fznz=83.6mm/min根據(jù)x63型銑床說明書選fm=95mm/min每轉(zhuǎn)進給量fr=0.5mm/rtm=(l+l1+)/ fm=0.737m

13、in10.粗銑18mm槽ap=18、ae=23選用x63機床，功率10選用直齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金鋼）d=80、d=27、l=15、z=18，查切削手冊fz=0.3mm/z，初定速度vs=100m/minns=1000*vs/（*dw）=398.09（r/min），取nw=375（r/min）倒帶vw=nw*dw*/1000=94.2m/minfmz=fz*z*nw=2025mml=ae=22mml1=+(13)=37mml2=25 取4mmtj=（l+l1+l2）/fmz=0.03min進給量=03*18=5.4mm背吃刀量：22mm11.半精銑18mm槽ap=18/ae=23選用x63機床

14、，功率為10選用錯齒三面刃銑刀d=100,d=32,l=18,z=16,查切削手冊得fz=0.150.30mm/z,初定0.2mm/z,初定速度為90m/minns=1000*vs/（*dw）=286.62（r/min）,取nw=300（r/min）倒帶vw=nw*dw*/1000=94.2m/minfmz=fz*z*nw=960mml=ae=23mml1=+(13)=50mml2=25 取4mmtj=（l+l1+l2）/fmz=0.08min進給量=0.2*16=3.2mm背吃刀量=23mm12.拉花鍵齒升量fz，查金屬切削手冊表5-6得0.060.10.取fz=0.06，拉削速度v=0.0

15、6m/s（3.6m/min）切削工時tj=zb*l*k/1000v*fz*z式中fz齒升量zb單面加工余量-系數(shù)，取1.17k系數(shù),取1，14v進給速度l-切削長度:l=80mmz拉刀同時工作齒數(shù)，z=l/pp拉刀齒距拉刀齒距p查金屬切削手冊表5-7l7783時，p=13，z=7綜上可得tj=1.5801.171.14/10003.60.067=0.11min13.去毛刺14.終檢三、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定的撥叉材料為。毛坯重量為生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬型鑄造毛坯。根據(jù)上述的原始資料加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：毛坯余量及尺寸的確定

16、a面的加工余量 面有3.4mm的加工余量，以達到把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除的要求。b端面的加工余量。b面有4mm的加工余量，以達到把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除的要求。確定工序和基本工時四、綜合卡片工廠名綜合工藝過程卡片產(chǎn)品名稱及型號拔叉931005零件名稱拔叉零件圖號831005材料名稱灰鑄鐵毛坯種類金屬鑄造零件質(zhì)量/kg毛重2.1kg第 1 頁牌號ht200尺寸83.4mm凈重1kg共 1 頁性能減振每料件數(shù)1每臺件數(shù)1每批件數(shù)1工序號工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱及編號工藝裝備名稱及編號技術(shù)等級時間定額夾具刀具量具單件準備-終結(jié)1234567891011121314粗銑a斷面精銑a斷面鉆孔擴孔锪倒角粗銑b

17、端面精銑b端面粗銑8mm槽精銑8mm槽粗銑18mm槽半精銑18mm槽拉花鍵去毛刺終檢學(xué)校車間x51立式銑床x51立式銑床搖臂鉆床z35搖臂鉆床z35搖臂鉆床z35x63臥式銑床x63臥式銑床x63臥式銑床x63臥式銑床x63臥式銑床x63臥式銑床l6110臥式拉床專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具高速鋼圓柱銑刀高速鋼鉆頭高速鋼錐柄擴孔鉆150度直柄錐面锪鉆高速鋼圓柱銑刀高速鋼圓柱銑刀直齒三面刃銑刀直齒三面刃銑刀直齒三面刃銑刀直齒三面刃銑刀錯齒三面刃銑刀高速鋼拉刀游標卡尺游標卡尺游標卡尺游標游標卡尺游標卡尺游標卡尺游標卡尺游標卡尺游標

18、卡尺游標卡尺游標卡尺游標卡尺it8it8待添加的隱藏文字內(nèi)容2it10it10it10it7it9it7it9it11it13it131.21.151.373.940.238min0.43min0.032min0.638min0.03min0.08min0.11min000000000000更改內(nèi)容編制抄寫校對審核批準五、工序卡片機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號1銑端面ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄件83.4mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)立式銑床x5111夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件02.87工步號

19、工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助1粗銑a端面高速鋼圓柱銑刀12519.62565211.20.13機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號2銑端面ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄件80.4mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)立式銑床x5121夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件02.87工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助1精銑a端面高速鋼圓柱銑刀16

20、025.12801.411.150機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號3鉆擴孔锪倒角ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄件80mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)搖臂鉆床z3531夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件06.38工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助1鉆孔高速鋼鉆頭335210.21011.370.13機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號4鉆擴孔锪倒角ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄

21、件80mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)搖臂鉆床z3541夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件06.38工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助1擴孔高速鋼錐柄擴孔鉆26518.30.09113.940.13機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號5鉆擴孔锪倒角ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄件80mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)搖臂鉆床z3551夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件06.38工步號工

22、步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助1锪倒角150度直柄錐面锪鉆2651機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號6粗銑b端面ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄件80mm1設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)x63臥式銑床x6361夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助1粗銑b端面高速鋼細齒圓柱銑刀15029.71.3310.238mi

23、n0 機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號7精銑b端面ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄件80mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)x63臥式銑床x6371夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助1精銑b端面高速鋼細齒圓柱銑刀19037.60.5110.43min0機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號8粗銑8mm端面ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄件80mm11設(shè)

24、備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)x63臥式銑床x6381夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助1粗銑8mm槽直齒三面刃銑刀375117.803.156&710.06min0機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號9精銑8mm端面ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄件80mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)x63臥式銑床x6391夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工

25、藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助1精銑8mm槽直齒三面刃銑刀19074.610.5210.737min0機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號10粗銑18mm端面ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄件80mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)x63臥式銑床x63101夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助粗銑18mm槽直齒三面刃銑刀37594.235.42210.03min0機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號11半精銑18mm槽ht200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)金屬型鑄件80mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備序號同時加工件數(shù)x63臥式銑床x63111夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）進給次數(shù)工步工時機動輔助半精銑18槽錯齒三面刃銑刀30094.23.22310.08min0機械加工工序卡片按格式1車間工序號工序名稱材料牌號12拉花鍵ht200毛坯