夾具設(shè)計說明書

1、精品整理機械制造工藝學課程設(shè)計課程設(shè)計說明書設(shè)計題目設(shè)計“CA6140車床撥叉831003”零件的機械加工工藝及工藝設(shè)備班級學生指導教師2009年06月16日零件圖毛胚圖機械制造工藝學課程設(shè)計任務(wù)書題目：設(shè)計"CA6140車床撥叉”零件的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備內(nèi)容：1 .機械加工工藝路線設(shè)計卡1份2 .機械加工工藝過程卡1份3 .機械加工工序卡1份4 .夾具總裝圖和主要零件圖1份5 .課程設(shè)計說明書1份廳口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

2、的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有頁腳內(nèi)容精品整理重要的地位。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(yīng)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“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。一、零件的分析（1） 零件的作用該撥叉用在CA6140的主軸上，和其他零件配合，在改變轉(zhuǎn)速的時候承受輕微的載荷，所以應(yīng)該保證本零件的重要工作表面符合技術(shù)要求。（2） 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，考慮經(jīng)濟性，不適合磨削，以下是撥叉需要加工的表面

3、以及加工表面之間的位置要求：1 .底面；2 .孔0 22產(chǎn)；3 .倒角；4 .花鍵 025 產(chǎn) mm, 6*6 0010 mm;5 .側(cè)面;6 .上端面螺紋孔2-M8、錐孔0 5;7下端面梢18”8 .上端面與0 25孔中心線的平行度誤差為 0.1mm;9 .梢端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.08mm。由上面分析可知，先加工0 22孔，再加工0 25花鍵，以花鍵中心線為基準，再頁腳內(nèi)容精品整理加工其他加工面，則其他加工面精度可以達到要求。二、工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式零件的材料是HT200,工作環(huán)境良好，不會承受較大的沖擊載荷，達到了中批量生產(chǎn)，并且材料可鑄。因此從提高生產(chǎn)率，

4、保證經(jīng)濟性的角度講，應(yīng)該采用鑄造成型中的“金屬模機械砂型”鑄造的方法制造毛坯。（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)無法正常進行。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40的外圓 表面的粗基準。2）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。對本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的平行度誤差為0.1mm,梢端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.08mm,則應(yīng)以025花

5、鍵中心線為精基準。（三）制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能達到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工序I 銃底面工序H 鉆孑L（|）20mm,擴孑L至U © 22mm頁腳內(nèi)容精品整理工序出倒角15°工序IV 拉花鍵6*6mm工序V 銃側(cè)面工序VI 轉(zhuǎn)孔0 8,攻絲，加工0 5錐孔工序即銃側(cè)端面梢18H11（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 H

6、T200,硬度190210HB,毛坯重量約為1.5kg ,大中批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。根據(jù)以上原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1 .底面加工余量：粗銃1.8mm精銃0.2mm2 .內(nèi)孔工序尺寸加工余量：鉆孔 20m擴孔 2mm3 .花鍵3mm4 .側(cè)面 粗銃2mm精銃1mm5 .鉆孔8mm錐孔5mm6 .梢 粗銃17.5mm 精銃0.5mm7 .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(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認。頁腳內(nèi)容精品整理(五)確立切削用量及基本工時工序一銃底面1 .加工條件工件材料：

7、HT200, cb =450MPa HB=190210,鑄造。加工要求：粗精銃底面 加工余量2mm加工尺寸：寬：40mm,長：75機床：X 62W立式銃床2 .計算切削用量粗銃：刀具：用標準鑲齒圓柱銃刀粗銃直徑為do=50mm故齒數(shù)Z= 8 rn=10 °ao=161)銃削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=1.8mm, 一次走刀即可完成所需 長度。2)留精銃的加工余量為0.2 ,由于加工表面精度要求 Ra=3.2 um.根據(jù)表3.5得 每轉(zhuǎn)進給量f = 0.51 mm/r就能滿足要求，但考慮到X 62W功率為7.5kw,機床為中等系統(tǒng)剛度和X 62W銃床說明書，所以每轉(zhuǎn)進給量&

8、#163;= 0.6mm/r3)選擇刀具磨鈍標準及刀具壽命。銃刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0.5 ,刀具壽命 T=120min4) 決定切削速度Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.12確定Z=8, aP=40-70mm, ac=1.8 mm , fz=f/z=0.0750.1mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,頁腳內(nèi)容精品整理Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvx

9、doxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min)n=1000V/ n d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min根據(jù) X62W型銃床說明書選n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min選 Vf=80mm/min 實際 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5)機床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.20當Vc=71m/min ae=2.8mmap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw切削功率的修正系數(shù)：故 Pc

10、t <0.8,根據(jù)X62W型銃床說明書，機床主軸允許的功率為Pcm=7.5X 0.75=5.63kw故Pcc< Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z6)基本工時根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+ )/Vf=(72+14)/80=1.075(min)L1+ =14mm精銃：1)選擇刀具刀具與上道工步是同一把刀。2)切削用量精銃的加工余量為0.2 ,所以本道工步切削寬度ae= 0.2mnr) f = 0.63)決定切削速度Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.9

11、確定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min頁腳內(nèi)容精品整理n=1000V/nd=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù) X62WS銃床說明書選n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z4)基本工時基本工時根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.5Tm=(L+L1+A )/Vf=(72+14)/125=0.6(min) L1+ =14mm工序二 鉆孔、擴孔。(1)、鉆孔鉆頭選擇：見切削用量簡明手冊表 2.2鉆頭幾

12、何形狀為(表2.1及表2.2):雙錐修磨具刃，鉆頭參數(shù)：d = ©20mm p =30 , 2=118 , 2=70 , b £ =3.5mm ,ao=12 ,空=55 ,b=2mm =4mm根據(jù)切削用量簡明手冊表 2-9確定f=0.48a、按機床進給強度決定進給量：根據(jù)表 2.9 ,當(rb=450MPad0= 20.5mm 可確定 f=0.75 。按C1吩1車床說明書取f=0.62mm/n.b、決定鉆頭磨鈍標準及壽命表2.21 ,當do=20mm鉆頭最大磨損量取0.6壽命T=45min.c、切削速度 由切削用量簡明手冊，表2.15得V=21m/minn=1000V/nD

13、=334.4 由機床技術(shù)資料得和 334.4接近的有280n/m和400n/min取 280n/min取 n=280m/min.實際 V =17 m/mind、 基本工時，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)入切量及超切量由表 2.29.查出T+z=10mm頁腳內(nèi)容精品整理所以 Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)(2)、擴孔刀具直徑do=22mm刀具幾何參數(shù)同上。由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時間，n和f都不變，所以Tm同上Tm=0.32倒角刀具150鋼鉆由于兩孔直徑相差不大，以表面粗度要求不高手動進給

14、。檢驗機床功率 按切削用量簡明手冊表1.2 4可以查出 當(T b = 160245HBsa p < 2.8 mm f < 0.6 mm/ rV c < 41m/min P c = 3.4kw按C3 16 3 1車床說明書主電機功率P= 11 kw可見P c比P小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求鉆削功率檢驗按切削用量簡明手冊表 2.21當 do = 21 mm f = 0.64 m m查得轉(zhuǎn)矩M= 61.8 N.M切削用量簡明手冊表由表 2.32 得功率公式P C= McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按C3 16 3 1車床說明書 主電機功率

15、P= 11 kw可見PC比P小得多，所以機床功率足夠，所用切削用量符合要工序三倒角刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。工序四拉花鍵單面齒開：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒頁腳內(nèi)容精品整理為 0.06mm,拉削速度v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時t=Z bl y k/1000vfzZ式中： Z b單面余量1.5mm(由021mmi削到J25mm)L拉削表面長度，80mmT考慮校準部分的長度系數(shù)，取1.2;k考慮機床返回行程系數(shù)，取1.4 ;v拉削速度(m/min);fz拉刀單面齒開；Z拉刀同時工作齒數(shù)，Z=l/p ;P拉刀齒距。P=(1.25-1.5)sq

16、rt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時工作齒數(shù) z=l/p=80/12弋7.其本工時 Tm=1.5 X 80X 1.2 X 1.4/1000 X 3.6 X 0.06 x 7=0.13(min)工序五 銃側(cè)面加工要求：粗銃 B面，精銃B面，Ra=3.2um。用標準鑲齒圓柱銃刀粗銃加工余量3mm機床：X62W加工工件尺寸：寬度：40mm長度：28mm1.粗銃1)選擇刀具根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.1銃削寬度aew 5mm寸。直徑為do=50mm故齒數(shù)Z = 8 ,由于采用標準鑲齒圓柱銃刀頁腳內(nèi)容精品整理銃刀幾何參數(shù)（表 3.2） rn=10 ao=162）切削用量留精銃的加工余量為0.

17、2 ,所以本道工步切削寬度ac = 2.8 ±0.8 mm,由于加 工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進給量f = 0.51 mm/r就能滿 足要求，但考慮到X 62W功率為7.5kw,機床為中等系統(tǒng)剛度和X 62W銃床說明 書 所以每轉(zhuǎn)進給量f = 0.6mm/r3)選擇刀具磨鈍標準及刀具壽命。根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7、銃刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銃刀do=50mm刀具壽命T=120min (表 3.8 )4)決定切削速度Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.9確定Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8 ±0.8 m m , fz=

18、f/z=0.0750.1mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min)n=1000V/ 冗 d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù) X62WS銃床說明書選n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3

19、.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選 Vf=80mm/min 實際 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5)機床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.20當Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw切削功率的修正系數(shù)：故 Pct <0.8,頁腳內(nèi)容精品整理根據(jù)X62W型銃床說明書，機床主軸允許的功率為Pcm=7.5X 0.75=5.63kw故Pcc< Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min

20、 fz=0.0625mmm/z6)基本工時根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+ )/Vf=(28+14)/80=0.525(min)L1+ =14mm2.精銃1)選擇刀具刀具與上道工步是同一把刀。2)切削用量精銃的加工余量為0.2 ,所以本道工步切削寬度ae= 0.2mnr) f = 0.63)決定切削速度Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.9確定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/minn=1000V/nd=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù) X62陽銃床說明書選n=210r/m

21、inVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z4)基本工時基本工時根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.5Tm=(L+L1+A )/Vf=(28+14)/125=0.336(min)L1+ =14mm工序六 銃18H11梢加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬18o+o.11omm長L=40mm加工余量35mm由于此工步的設(shè)計尺寸精度要求很高，用銃削加工很難達到尺寸精度的要求，所以為了留給下一道公序磨削的加工余量，所以分兩步走，ae=23, ap=10mm頁腳內(nèi)容精品整理1)選擇刀具銃刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30m

22、m ro=l5ao=12 an=6 Z=242)選擇銃削用量由于梢的寬度為18mm,故二次走完，ae=23mm ap=10mm由切削用量簡明手冊表 3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/rfz=0.5/24=0.02mm/z3)選擇銃刀磨鈍標準及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7,得最大磨損量為0.5由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中4)確定切削速度Vc和每齒進給量：決定切削速度 Vc和每齒進給量M、由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) KvCv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0

23、.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) - Kv =98.6m/minn=1000x Vc/ndo=1000x 98.6/3.14 乂 100=314r/min根據(jù)X62W型銃床說明書選nc=300r/min實際速度 Vc=_ donc/1000=94.2m/min選 Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù) X62W®銃床說明書選選 Vf=150mm/minfzc=150/300 x 24=0.020mm/z5)基本工時基本工時根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+A )?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8(min)L1+ =20mm i=2(走兩次)頁腳內(nèi)容精品整理O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。設(shè)計任務(wù)為第二道工序一鉆，擴中 22孔。（1） 問題的提出在給定的零件中，對本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(yīng)在夾緊的方便與快速性上。（2） 夾具設(shè)計1 .定位基準的選擇出于定位簡單和快速的考慮，