CA6140撥叉831006夾具設(shè)計

1、序言 機械制造工藝學課程設(shè)計使我們學完了大學的全部基礎(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)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，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性訓練，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。一、零件的分析（一）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

2、所需的速度和扭矩的作用。零件的25孔與操縱機構(gòu)相連，55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。（二）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小頭孔25； 2大頭半圓孔及其端面；3168槽；440外圓斜面；5大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm；槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08m。由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗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

3、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、藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯生產(chǎn)類型已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。零件材料為HT200。考慮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)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇：基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)

4、無法正常進行。粗基準的選擇：按有關(guān)基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準?，F(xiàn)以零件的底面為主要的定位粗基準。 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，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm；槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08m，故以25小頭孔為精基準。（三）制定工藝路線根據(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

5、具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1工藝路線方案一工序 車55圓與兩端面工序 銑斷，使之為兩個零件工序 銑168槽工序 銑40外圓斜面工序 加工25小頭孔2工藝路線方案二工序 銑斷，使之為兩個零件工序 加工25小頭孔工序 銑168槽工序 車55半圓與兩端面工序 銑40外圓斜面3工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工55圓與兩端面，以便于后續(xù)加工，并利用了兩件合鑄的優(yōu)勢，提高了工作效率，然后在銑床上把所有銑的工序全部弄完，省去了在各機床間切換的麻煩，最后加工孔；方案二是先切開工件，分別加工，然后加工小頭孔，再銑、再車、再銑

6、顯然，工序上不如方案一效率高。但由于圓與槽都與小頭孔有垂直度要求，可以先加工小頭孔，后加工槽；圓應該利用兩件合鑄的優(yōu)勢，所以還是先加工55大圓。可以將工序定為：工序 粗，精車55圓與兩端面工序 銑斷，使之為兩個零件工序 加工25小頭孔銑工序 168槽工序 銑40外圓斜面這樣，看起來工序簡潔且保證了垂直度的要求，還能充分利用兩件合鑄的優(yōu)勢。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定“CA6140車床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190210HB，毛皮重量1.12kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圓表面

7、延軸線方向長度方向的加工余量及公差（25，55端面）。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（以下稱工藝手冊）表2.22.5，取25，55端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工）銑削加工余量為：粗銑 1mm精銑 0mm2. 內(nèi)孔（55已鑄成孔）查工藝手冊表2.22.5，取55已鑄成孔長度余量為3，即鑄成孔半徑為49mm。工序尺寸加工余量：鉆孔 2mm擴孔 0.125mm鉸孔 0.035mm精鉸 0mm3. 其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認。（五）確立切削用量及基本工時工序一 粗，精車55圓與兩端面1. 加工條件工

8、件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗，精銑55圓以及上下端面。機床：臥式車床CA6140刀具：YW2內(nèi)圓車刀 YW3端面車刀2. 切削用量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。2）每齒進給量 機床功率為7.5kw。查切削手冊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 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度 按切削手冊，V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf

9、=490mm/s據(jù)臥式車床CA6140銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。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tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序二 銑斷，使之為兩個零件1. 加工條

10、件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：銑斷，使之為兩個零件機床：X60銑床。刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀工序三 加工25小頭孔1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：加工25小頭孔機床：立式鉆床Z535選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭25mm，鉆孔至23mm，擴孔至24.8mm，鉸孔至24.94mm，精鉸孔至25mm 2.選擇切削用量 （1）決定進給量查切 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.5.

11、mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度（4）校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。.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。擴鉸和精鉸的切削用量如下：擴鉆： 鉸孔： 精鉸： 工序四 銑168槽1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：銑168槽機床：X60銑床選擇鉆頭：高速鋼鑲齒三面刃銑刀（1）決定進給量查切 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇Z550機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。（2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.81.2mm，壽命

12、擴孔后刀面最大磨損限度（查切）為0.9.mm，壽命鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查切）為.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度.計算工時所有工步工時相同。工序五 銑40外圓斜面1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：銑168槽機床：X60銑床選擇鉆頭：高速鋼鑲齒三面刃銑刀三、夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設(shè)計加工孔25工序的夾具。本夾具將用于立式鉆床Z535，刀具為麻花鉆頭25mm，對工件進行銑削加工。問題的提出在給定的零件中，對本

13、步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上?？ň咴O(shè)計定位基準的選擇出于定位簡單和快速的考慮，工件以40外圓、平面和側(cè)面為定位基準，在V形塊、支承板和擋銷上實現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋快速夾緊機構(gòu)夾緊工件。切削力和卡緊力計算本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。軸向力 扭矩 由于扭矩很小，計算時可忽略。卡緊力為取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際卡緊力為 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3. 定位誤差分析本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。4. 卡具設(shè)計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手