CA6140車床撥叉3夾具設(shè)計(jì)說明書

1、CA6140車床撥叉3夾具設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“CA6140車床拔叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（大批生產(chǎn)）設(shè)計(jì)者XXX指導(dǎo)教師XXX通過所學(xué)的專業(yè)課知識（公差與配合、工程材料、機(jī)械原理、機(jī)械 設(shè)計(jì)制造、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等）和金工實(shí)習(xí)使我們對機(jī)械設(shè)計(jì)制造有了一 定的感性和理性認(rèn)識。這次機(jī)床工藝及夾具設(shè)計(jì)讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以復(fù) 習(xí)、鞏固和應(yīng)用。是理論和實(shí)踐相結(jié)合的有效手段。 不僅為大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn) 備，而且為以后的工作打下一定的基礎(chǔ)。I3fub。在這次設(shè)計(jì)中，我們主要設(shè)計(jì) C6140撥叉的夾具。在設(shè)計(jì)中閱讀大量的參 考資料并且得到老師的指導(dǎo)由于能力有限在設(shè)計(jì)中難免有

2、不足之處，懇請各位老師、同學(xué)批評指正。d7Ho9-U-V'.I、零件的分析（一）零件的作用題目給定的零件是C6140撥叉（見附圖1）它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要 其換擋作用。通過撥叉的撥動(dòng)使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合從而達(dá)到要求的 主軸轉(zhuǎn)速。寬度為30mm的面的尺寸精度要求很高，在撥叉工作工程中，和如果 撥叉和槽的配合尺寸精度不高或者它們之間的空隙很大時(shí)?；讫X輪就達(dá)不到很 高的定位精度，這樣滑移齒輪就不能很好的與其他齒輪進(jìn)行正確有效的嚙合。從而影響整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作。所以撥叉寬度為30mm的面和槽之間要達(dá)到很高的 配合精度。G7WZ8二）零件的工藝分析CA6140 撥叉共有兩組加工表

3、面：1、這一組加工表面包括:A端面和軸線與A端面相垂直的花鍵底孔2、這一組加工表面包括：六個(gè)方齒花鍵孔，及25mn花鍵底孔兩端的2 X 75°倒角。對于兩組加工表面可先加工一組表面，再用專用夾具加工另一組表面。.、一）確定毛坯的制造形式藝規(guī)程設(shè)計(jì)鑄造毛坯；粗、半精銑左端面 C 面，鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔22并锪2X 75°倒角; 拉花鍵25H7粗、半精銑底面D面； 鉆配作孔、螺紋孔;粗、半精銑槽；去毛刺； 終檢，入庫。此次所設(shè)計(jì)的撥叉材料為HT200,根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造。該 零件能夠承受較大載荷和沖擊載荷， 能夠滿足使用要求。 因?yàn)樯a(chǎn)綱領(lǐng)為大批量 生產(chǎn)。因?yàn)榱慵?/p>

4、狀簡單故毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小， 可不鑄出。 cA4Ie毛坯零件圖見附圖 2。（二）基準(zhǔn)面的選擇1、粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于撥動(dòng)滑移齒輪的右端面。 所以以 40的外圓表面為粗基準(zhǔn)。2、精基準(zhǔn)的選擇：為了保證定位基準(zhǔn)和加工工藝基準(zhǔn)重合，所以選擇零件 的左端面為精基準(zhǔn)。（三）制定工藝路線 工藝路線方案一：工序一工序二工序三工序四工序五工序六工序七工序八工序九 工藝路線方案二：工序一：鑄造毛坯；粗、半精銑左端面 C 面， 終檢，入庫。拉花鍵25H7粗銑底面D面及18H11槽； 半精銑底面 D面及18H11槽； 鉆配作孔、螺紋孔； 去毛刺； 鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔22

5、并锪2X 75°倒角;工序二：工序三：工序四：工序五：工序六：工序七：工序八：工序九： 比較兩種工序加工方案，考慮到加工過程中粗精銑同一面可用同一夾具和 刀具，為了減少換夾具及刀具的時(shí)間， 縮短加工工時(shí)提高加工效率， 故采用第一 種加工方案。 Eh01A。四）、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：C6140 撥叉材料為 HT200毛坯質(zhì)量為 0.84kg , Sb=220MPa HBS=157 根據(jù)上述原始資料和加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量， 工序尺寸以及毛坯尺寸。根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長 40mm,寬為80mm,高為75mm,故零件 最大輪廓尺寸為 80mm。

6、選取公差等級 CT 由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南中表 5-1 可查得 毛坯件的公差等級為 810級,取為 10級。 ijhes 。求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級 CT ,由機(jī)械 制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南中表 5-3 可查得尺寸公差為 CT=3.2mm9aJBp。求機(jī)械加工余量由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表 5-5 查得機(jī)械 加工余量等級范圍為DF，取為E級求 RAM （要求的機(jī)械加工余量）對所有的加工表面取同一數(shù)值,由機(jī) 械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表 5-4查得最大輪廓尺寸為80m m、機(jī)械加工余 量為E級，得RAM數(shù)值為0.7mm。w93hG求毛坯尺寸 2-M8通孔和

7、5錐孔較小鑄成實(shí)心；C D面單側(cè)加工， 應(yīng)由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南式 5-2 求出，即： QCktf。R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm5-1 求D 面為單側(cè)加工，毛坯尺寸由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南式 出，即：R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm為了簡化鑄件的形狀取 R= 75mm 鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表：CA6140車床撥叉3夾具設(shè)計(jì)說明書項(xiàng)目C面D面公差等級CT1010加工面基本尺寸8072鑄件尺寸公差3.23.2機(jī)械加工余量等級EERAM0.70.7毛坯基本尺寸82.3751、C面的單邊總加工余量為Z=2.3m

8、m。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指 南表5-49精加工余量故粗加工余量為 Z= 1.3mQ88Re2、D面精加工余量同 C面Z = 1mm故D面粗加工余量Z = 2mm3、花鍵孔要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工內(nèi)空尺寸為22H12。由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表 5-42卻定孔的加工余量分配:鉆孔：20mm 擴(kuò)孔：22mm拉花鍵孔(6- 25H7* 22H12*6H9)4、銑 18H11 槽由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表 5-41查得粗銑后半精銑寬度余量Z=3mm粗銑后公差為+0.18+0.27半精銑后公差為+0.11（五）確定切削用量及基本工時(shí)工序一：鑄造毛坯工序二：粗、半精銑左端面 7

9、5X 40面即C面。粗銑面75 X 40面背吃刀量的確定因?yàn)榍邢饔嗔枯^小故一次切削就可切除所有余量故進(jìn)給量的確定。選用硬質(zhì)合金端銑刀刀具材料為 YG6銑刀直徑為(IT11) qF1N01、aio=z=1.3mm。8mm齒數(shù)為10,選2、用X5032，立式升降臺銑床，功率為7.5KW。由實(shí)用機(jī)械加工工藝 手冊表 11 92可查得每齒進(jìn)給量fz = 0.140.24mm取fz=0.2mm/zp ps9z3、銑削速度的確定。CA6140車床撥叉3夾具設(shè)計(jì)說明書由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表 11-94可查得灰鑄鐵的硬度為150 225HBS，查得 Vc=6010m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為 n = 1000V

10、c/ D = 238.8437.9r/min Zu fzZn = 477.6875.6r/mm。故取 n= 300r/min , Vf = 480mm/mi n。 mcsfa。切削工時(shí)：由切削用量簡明手冊表3.26可查得入切量及超切量 丫+ =12mm。 故Vf_ 75 12_ 480_ 0.18mim。精銑75 X 40面1、背吃刀量的確定由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表6-30查得半精銑的銑削用量為1mm , 即 05= 1mm。2、進(jìn)給量的確定選用與粗銑刀同樣的刀具與機(jī)床，由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表11-92要求表面粗糙度為3.2查得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.51.0故取3、0.5mm/rreFkv。銑削速

11、度的確定由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊查得銑削速度為 60110m/min則機(jī)床 主軸轉(zhuǎn)速 n_ 1000VC/ D=238.8437.9r/mim 取 n_300r/min，貝U Vf_ 150mm/min。z38nh4、計(jì)算切削工時(shí)由切削用量簡明手冊表 3.26查得入切量和超切量丫+ _ 12mm。 則L Yt=Vf3_ 80 12150_ 0.61mim工序三鉆22花鍵底孔，擴(kuò)花鍵底孔22倒2X 75°倒角1、鉆20的孔。1)決定進(jìn)給量由切削用量簡明手冊表 2.7選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑 do_ 20mm。鑄鐵的硬度大于200HBS查得進(jìn)給量f=0.430.53mm/r由于Yd_ 80

12、/20_ 4 查得修正系數(shù) Ktf _ 0.95 則 f _ 0.41 0.50mm/r。rLmny。由切削用量簡明手冊表2.8可查得鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量為f _ 1.75mm/r。由切削用量簡明手冊表 2.9可知機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的 鉆削進(jìn)給量。選用Z525鉆床由表2.35查得進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大抗力 Fmax= 8830N, do 20.5,查f = 0.93mm/s，故取f = 0.48由切削用量簡 明手冊表2.19查得高速鋼鉆頭鉆孔的軸向力 F= 5510N小于 Fmax，故可用。dVLUF2)確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。由切削用量簡明手冊表 2.12查的鉆頭后刀面最大磨損量取 0.6

13、mm,壽命為 T=15mim。3)確定切削速度1000vn do1000*183.14*20286.6r/min切削用量簡明手冊表2.35取n 272r/min則實(shí)際切削速度Dn 272*20*3.1417.1 m/min。1000 10004)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率由切削用量簡明手冊表 2.20可查得f 0.5 mm/r時(shí)，Me 76.81Nm。當(dāng) nc 272r/min時(shí)由切削用量簡明手冊表 2.35可查得Mm 144.2Nm。rrlpj由切削用量簡明手冊表 2.23查得Pc 1.1 kw。Pe 2.6X 0.81 7.76 kw。因?yàn)镸e Mm , Pc Pe,故所選切削用量可用。f 0.4

14、8mm/r , n nc 272r/min。 Vc 17m/min。計(jì)算基本工時(shí)：tm-n由切削用量簡明手冊表故：tm_ Ltmnf2.29查得入切量與超切量分別為 10mm和10mm。80 10 0.69 mim。272* 0.48、擴(kuò)20 孑L。1、由2、由確定背吃刀量切削用量簡明手冊查得背吃刀量為 確定進(jìn)給量切削用量簡明手冊查的2mm。f = 0.60.7mm/r。根據(jù)機(jī)床說明書取f=0.62mm/r3、計(jì)算切削速度1-* 17.1=5.7 8.5 m/min由此可知主軸的的轉(zhuǎn)速為：n = 82.5r/min根據(jù)機(jī)床說明書取n= 140r/min，則實(shí)際切削速度v = 140 V = 9

15、.67 m/min 10004、計(jì)算切削工時(shí) 由機(jī)械加工工藝手冊表3.5.1查得tm = L L1 L2fn,式中各參數(shù):切削用量簡明手冊表 2.5可查得Kv = 3060,取Kv = 45。L=80mm,故Li = 1.7072.107,取 Li = 2mm。eS8Astm = 0.8min工序四由拉花鍵孔機(jī)械加工工藝手冊表 4.1-42拉刀的齒開量查得矩形花鍵拉刀，工件 材料鑄鐵的齒開量為0.040.1mm,取齒開量為0.06mm。拉削速度由機(jī)械加 工工藝手冊表4.1 65查得表面粗糙度要切 Ra= 1.252.5,拉削速度為 級 的花鍵拉削速度為q5Zy乙Vc = 4.53.5 m/mi

16、n 取 Vc = 3 m/min拉削級別由機(jī)械加工工藝手冊表 4.1 66查得。 拉削加工工時(shí)ZbL kt 1000vfzz式中Zb為單面余量ZbL為拉削表明長度25 22二=1.5 mm2L = 80 mm為拉削系數(shù)，取K考慮機(jī)床返回行程系數(shù)取k = 1.4v為拉削速度fz為拉刀單面齒開量z為拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z= L/PP 為拉刀齒距 P=( 1.251.5) J80 = 1.35=12 mm所以拉刀同時(shí)工作齒數(shù)為z= L/P=80/12 7所以 CA6140車床撥叉3夾具設(shè)計(jì)說明書工序五粗、精銑80 X 30面丄 1.5*80*1.2*1.4t =1000*3*0.06*7=0.16 mi

17、n一、粗銑80X 30面1、加工余量的確定由前面可知粗加工加工余量為 2 mm,加工余量較小故采用一次切削故印 =2 mm。2、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊表2.1-20選擇高速鋼立銑刀，銑刀直徑為16 mm 齒數(shù)為3。由機(jī)械加工工藝手冊表 2.1-96查得加工材料為灰鑄鐵，銑削寬度為 aw = do/4，銑刀的銑削速度為V = 18.29m/min，每齒進(jìn)給量為0.0630.102mm/zwsKOE則主軸轉(zhuǎn)速為n= 1000v =358.3577.2 r/min nD取 n = 460r/min，由此可得 Vf= fzzn = 0.09X 3X 460=124.2 mm/min3、銑削加

18、工工時(shí)的計(jì)算由機(jī)械加工工藝手冊表2.1-94可查得Lw l1 l t = iVf式中i為次給次數(shù)i= I 84li = 0.5do+ （0.5 1.0）= 9 mmI2 = 1 2 mm 取 12 = 2 mm80 9 2.t= 5.86 min124.2精銑80X 30面1、加工背吃刀量ap的確定由前面可知道精銑的加工余量為1 mm，故ap= 1 mm2、進(jìn)給量的確定由精銑加工工藝手冊表 2.1-72查得高速鋼立銑刀直徑為16 mm,選 用與粗銑時(shí)同一銑刀和機(jī)床。銑削寬度為aw= 3 mm是的每齒進(jìn)給量為0.080.05 mm/z，因?yàn)楸砭纫筝^高故 fz= 0.06 mm/zixC9u。

19、3、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊表 2.1-75查得銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)查得后刀面最大磨損限度為0.20.25 mm。由機(jī)械加工工藝手冊表2.1-76限度壽命查得限度壽命T=60min。由機(jī) 械加工工藝手冊表2.1-92查得Vc = 22 m/min，則銑床的主軸轉(zhuǎn)速：FeDpnn=n= 437.9 r/mindo取 n = 460 r/min。則 Vf = fz*z*n = 0.06*3*460 =82.8 mm/min4、計(jì)算銑削加工工時(shí)由上面可知Vf式中Iw、ll、I2與上述所相同。i = 30/3= 10將各參數(shù)代入上式可得：t= 80 92 X 1082.8=11 min工序六鉆兩M8底

20、孔及攻螺紋1、選擇切削用量選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為7,鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃。由切削 用量簡明手冊表2.7查得進(jìn)給量f = 0.360.44mm/r,由切削用量簡明手冊 表2.83和鉆頭允許的進(jìn)給量確定進(jìn)給量f = 0.86mm/r。由切削用量簡明手冊 表2.9機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的鉆削進(jìn)給量查得f = 1.6mm/r。故由Z525型立式鉆創(chuàng)說明書取 f = 0.36mm/r。 v7elz2、確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由切削用量簡明手冊表2.12查得磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.50.8壽命為T= 35min。3、確定切削速度切削用量簡明手冊表 2.15查得切削速度為 7= 18m/min。則主軸轉(zhuǎn)由100CV

21、og C / -=818.9 r/min 。DZ525鉆床說明書由就近原則取n = 680 r/min。故實(shí)際切削速度為 v=速為由14.9 m/min4、校核機(jī)床扭矩及功率由切削用量簡明手冊表 2.20查得Ff CFdoZFf yFkFMe CMdoZM fyMKMPc MVC30dCf=420,Zf=1yF O.8 , CM =O.206, Z m 2-0,Ym =O.8Ff = 42OX 72X O.36 0.8 X 1=1298.3 NMcPc=O.2O6 X 72X O.36 0.8 X 1 = 4.5 Nm415*14.9 = 0.32 KW3O*7根據(jù) Z525 機(jī)床說明書可知

22、Mm=42.2Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830N 由 于上面所算出的的數(shù)據(jù)都小于機(jī)床的各個(gè)相應(yīng)的參數(shù)，故機(jī)床符合要求。611Wm5、計(jì)算鉆削加工工時(shí)由切削用量簡明手冊表2.29查得入切量和超切量y + 的值為6 mm故L ynf10 60.36*680=O.O7 min因?yàn)楸砻娲嬖趥z加工孔故加工工時(shí)為 T=2t = 0.14 min。二、攻M8螺紋由機(jī)械加工工藝手冊表7.2-4選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐，在普通鉆床上攻絲。 由機(jī)械加工工藝手冊表7.2-13在普通鉆床上攻絲切削速度表查得 Vc= 1112 m/min。故鉆床主軸的轉(zhuǎn)速為：hQfMQ我門=1000Vc

23、 = 437.9 477.7 r/minD由Z525的說明書的參數(shù)可取n = 392 r/min。故實(shí)際切削速度為Vc = 9.8 mm/min攻螺紋機(jī)動(dòng)實(shí)際的計(jì)算我 t m= p n n1其中：I :工件螺紋的長度1= 10 mmli :絲錐切削長度li = 22 mm:攻螺紋是的超切量=（23） P取 =3。n :攻螺紋是的轉(zhuǎn)速n = 392 r/min。ni :絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速ni = 68O r/min。P:螺距。工序七銑18H11的槽一、粗銑18H11槽1、選擇與加工80 X 30平面同一規(guī)格的銑刀，同一銑床。因?yàn)椴凵顬?5 mm故銑18H11槽時(shí)底邊留有5 mm的加工余量，精銑以達(dá)

24、到圖 紙所規(guī)定的表面粗糙度的要求故 ap= 30 mnGyHDoCA6140車床撥叉3夾具設(shè)計(jì)說明書2 、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊表2.1-96查得切削速度為V = 1829 m/min每齒進(jìn)給量為fz = 0.0630.102 mm/z取fz = 0.09 mm/z。則銑床主軸轉(zhuǎn)速為 -1000V =358.3 577.2 r/minD根據(jù)機(jī)床說明書可取n = 460 r/min。則實(shí)際轉(zhuǎn)速為V f = fznz= 0.09 X 3X 460=124.2 mm/min3、切削加工工時(shí)由機(jī)械加工工藝手冊表 2.1-99查得t Iw I11二,I mm Vf 40 9 2124.2_ 0

25、.82 min二、半精銑18H11槽1、 選取與粗銑18H11槽同一規(guī)格的銑刀，背吃刀量 ap _ 5 mm2、確定進(jìn)給量由機(jī)械加工工藝手冊表2.1-72查得每齒進(jìn)給量為fz_ 0.050.08 mm/z 取 f z _ 0.06 mm/z。azyjy。T= 60 mi n42jKM由機(jī)械加工工藝手冊表2.1-75查得后刀面最大磨損限度為 0.220.25 mm由表2.1-76查得銑刀壽命為3、切削用量的確定2.1-92查得V= 22 m/min，則主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)械加工工藝手冊表1000/ n _=437.9 r/minDn = 460 r/mi n。根據(jù)機(jī)床的說明書確定主軸轉(zhuǎn)速為貝U M _ f znz _ 82.8 mm/min4、計(jì)算切削工時(shí)2.1-99查得由機(jī)械加工工藝手冊表t Iw h 匕 tmVf i40 9 2*282.8=1.2 min2 :CA6140車床撥叉3