CA6140車床撥叉夾具裝配圖

1、例二CA6140車床撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì):序言機(jī)械制造丁藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了人學(xué)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(jìn)行的這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的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，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)T藝過(guò)程，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來(lái)將從事的丁作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后的T作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處

2、，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。一、零件的分析（一）零件的作用題冃所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照T作者的要求T作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔-與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工吋分開(kāi)。（二）零件的工藝分析零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)丁藝簡(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丁的表面以及加工表面之間的位置要求：1、小頭孔20以及與此孔和通的8的錐孔、M6螺紋孔。2、大頭半圓孔50。3、撥叉底面、小頭孔端面

3、、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm,小頭孔上端面-與其中心線的垂宜度誤差為0.05mm由上而分析可知，可以粗加工撥叉下端而，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加T,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，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加T曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加丁T藝均可保證。二、確定生產(chǎn)類型已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量是l.OKg/個(gè)，查機(jī)械制造T藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第2頁(yè)表1.1-2,可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主

4、，大量采用專用工裝。三、確定毛坯1、確定毛坯種類：零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)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T砂型鑄件毛坯。查機(jī)械制造T藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2.25,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225,選用加工余量為MAH級(jí)，并查表2.24確定各個(gè)加T面的鑄件機(jī)械加T余量，鑄件的分型面的選用及加丁余量，如下表所示：簡(jiǎn)圖加工面代號(hào)基本尺寸加工余戢等級(jí)加工余量說(shuō)明T2、|T3DI20H10X2孔降一級(jí)雙側(cè)加工D250H3.5X2孔降一級(jí)雙側(cè)加工T230H5單側(cè)加工、！!I

5、IDI02TtriT312H5單側(cè)加工T412H5單側(cè)加工3、繪制鑄件零件圖四、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：以零件的小頭上端而為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。2精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加T精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，以粗加丁后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。（二）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(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用丁卡具，并盡量使丁序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以

6、便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制造T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：T序01粗銃20、50下端面，以T2為粗基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用夾具；T序02粗銃20上端面，以T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用夾具；工序03粗銃50上端而，以T4為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用夾具；T序04鉆、擴(kuò)20孔，以32外圓和T2為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；T序05粗鋰50孔，以D1為定位基準(zhǔn)，采用T616臥式鉉床加專用夾具;工序06銃斜肩，以D1和T2為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用夾具;T序07精銃20下端面，以T

7、2為基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用夾具;T序08精銃20上端面，以T1為基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用夾具;T序09粗較、精錢(qián)20孔，以T2和32外圓為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序10精銃50端而，以D1為基準(zhǔn)，采用X51立式銃床加專用夾具；工序11半精鐐50孔，以D1做定位基準(zhǔn)，采用T616臥式銳床加專用夾具；T序12鉆、較8錐孔，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；T序13鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床并采用專用夾具；T序14銃斷，以D1為基準(zhǔn)，采用X60臥式銃床加專用夾具；T序15去毛刺；丁序16終檢。（三）機(jī)械加工余量

8、、工序尺寸及公差的確定：1、圓柱表而工序尺寸：前面根據(jù)資料已初步確定T件各面的總加T余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加TT序的加丁余量如下：加工表血加工內(nèi)容加工余最將度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度工序余最最小最大(P50IT12(D2)鑄件7.0CT124432.8粗錘4.0IT1247計(jì)25()6.30.956.8半精錘3.0IT103.22.93.25(P20IT7(DI)鉆18IT11418j11017.8918擴(kuò)1.8IT10419.8$0846.31.7161.910粗較04IT819.94捫彳3.20.1070.2240.06IT720捫11.60.0390.0932、平面T序尺寸:T序號(hào)T序

9、內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸偏差工序余最最小最大鑄件5.0CT122.501粗銃（p20孔下端面4.036.0120-0.251.57.7502粗銃（p20孔上端面4.032.0120-0.251.57.7503粗銃（p50孔上端面4.014.0120-0.1801.86.3807精銃（p20孔下端面1.031.080-0.0330.751.28308精銃p20孔上端面1.030.080-0.0330.751.28310精銃（p50孔端面1.0 x212.0840.016-0.0160.9511.0163、確定切削用量及吋間定額：T序01粗銃20、50下端面，以T2為粗基準(zhǔn)。加T條件丁

10、件材料：HT200Qb=170240MP,鑄造;工件尺寸：比咖x=72mm,1=176mm;加工要求：粗銃20孔下端而，加工余量4mm;機(jī)床：X51立式銃床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銃刀。銃削寬度戀90,深度皿6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)明手冊(cè)）表3.1,取刀具直徑do=125mm0根據(jù)切削用量手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)）表3.16,選擇刀具前角yo=O后角0=8，副后角a=10。，刃傾角：Xs=-10,主偏角Kr=60,過(guò)渡刃Kr=30,副偏角Kr=5o切削用量1）確定切削深度如因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=4mm,一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量傳由于本工序?yàn)榇旨庸ぃ?/p>

11、尺寸精度和表而質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銃，以提高進(jìn)給量提高加丁效率。根據(jù)切削手冊(cè)表3.5,使用YG6硬質(zhì)合金端銃刀加丁，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):=0.0908mm/z故選擇：fz=0.18mm/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1.5mm；由于銃刀直徑do=125mm,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)d0=125mm,Z=12,apPcCo故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=4.0mm,nc=300r/min,Vt=390

12、mm/s,vc=l18m/min,fz=0.lmm/zo計(jì)算基本工時(shí)tm=L/Vf,L=1+y+A,1=176mm.查切削手冊(cè)表3.26,入切量及超切量為:y+A=40mm,則:tm=UVf(176+40)/390=0.8lminoT序02粗銃20上端面，以T1為定位基準(zhǔn)。切削用量和時(shí)間定額及其計(jì)算過(guò)程同T序01。T序03粗銃50上端面，以T4為定位基準(zhǔn)刀具：YG6破質(zhì)合金端銃刀，do=4Onw2,Z=10機(jī)床：X51立式銃床根據(jù)切削手冊(cè)查得，fz=0A3mm/z,aP=mmo根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4236查得，?。簄H.=300r/min,故實(shí)際切削速度：100()龍x40 x3001000=37.

13、77?/min當(dāng)g=300r/min時(shí)，T作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為:fm=兒Z=0.13x10 x300=390mm/min查說(shuō)明書(shū)，取幾=400mm/min計(jì)算切削基本T時(shí)：厶=72+y+=72+10=82mmTQQ因此，tm=一=0.205minf390JtnT序04鉆、擴(kuò)20孔，以32外圓和T2為基準(zhǔn),保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到rriOo選擇鉆頭根據(jù)切削手冊(cè)表222,選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)d()=18mm,鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角Oo=12。，二重刃長(zhǎng)度b=3.5mm,橫刀長(zhǎng)b=2mm,寬1=4mm,棱帶長(zhǎng)度l=1.5mm,2。=100,0=30。選擇切削用量確定

14、進(jìn)給量按加T要求確定進(jìn)給量：查切削手冊(cè)，/=0.430.53加加仃，%=3%8=1.67v3,由切削手冊(cè)表2.7,系數(shù)為0.5,則：f=(0.430.53)x0.5=(0.2150.265)呦按鉆頭強(qiáng)度選擇:查切削手冊(cè)表2.&鉆頭允許進(jìn)給量為：f=2.0mm/r；按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇：查切削手冊(cè)表2.9,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許軸向力為8330N時(shí)，進(jìn)給量為/=0.93mm/ro以上三個(gè)進(jìn)給量比較得出，受限制的進(jìn)給量是丁藝要求，其值為：02150265mm/r。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16,最終選擇進(jìn)給量f=0.22mm/ro由于是通孔加T,為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿吋停止自動(dòng)進(jìn)給而改為

15、手動(dòng)進(jìn)給。根據(jù)切削手冊(cè)表2.19查出，鉆孔時(shí)軸向力Ft=2500N,軸向力修正系數(shù)為1.0,故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為8830NFf,故所選進(jìn)給量可用。確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(查簡(jiǎn)明手冊(cè))為0.6mm,壽命7=45min切削速度查切削手冊(cè)表2.30,切削速度計(jì)算公式為：(m/min)其中，c=9.5，do=ISmm,=0.25Kii025，cip=9，Xv00.55，/=0.22,查得修正系數(shù)：h=L0,ki.=0.85,k.=1.0,故實(shí)際的切削速度:x().S5=9.5m/min,9.5x1825V_60125x1x

16、0.2255檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率查切削手冊(cè)表2.20,當(dāng)f0.26,do19.94mm刀具：專用較刀機(jī)床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，較刀的進(jìn)給量為f-=0.81.2mm/z,進(jìn)給量取/=0.81mm/r,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為=140r/min,則其切削速度為:v=n7id=8.77m/min。機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，/=3()+8=38mm,38nwf精錢(qián)至20加加刀具：dw=20mm機(jī)床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，較刀的進(jìn)給量取f=0.48mm/r,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為：Hu.=140r/min,則其切削速度為：v=n7ld=8.8m/min機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，/=3()+8=38mm3838

17、八“tm=0.57minnw-f140 x0.48工序10精銃50端而，以D1為基準(zhǔn)。機(jī)床：X51立式銃床刀具：硬質(zhì)合金立銃刀(鑲齒螺旋形刀片)，由切削手冊(cè)表3.6查得：v=0.45/71/5,d=40,z=6,/.=0.08mm/min，即27m/min,因此，lOOOv1000 x27,e一中亠亠比、+ns=214廠/min。現(xiàn)米用X51M式銃床，取心.=210廣/min,兀兀x40T作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為：幾=兒z幾一0.08x6x210=100.8mm/min,查機(jī)床使舟說(shuō)明書(shū)，取=100m/77/mino72+12銃削基本工時(shí)：tm=0.84min1002t,n-0.84x2=1.

18、68min工序11半精鋰50孔，以D1做定位基準(zhǔn)。單邊余雖z=1.0/71/71，可一次切除，貝lj5=1.0mmo由切削手冊(cè)表1.6查得，進(jìn)給量=0.25-0.40mm/r,取為0.27mm/ro由切削手冊(cè)表1.1査得,v=l(X)m/min,貝山lOOOv1000 x100/nw=637r/min71dw71X50查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-20,加取為630r/mino/1?加工基本工時(shí)：t=0.038minnw-f630 x0.5T序12鉆、狡8錐孔，以T1和零件中線為基準(zhǔn)。刀具：專用刀具機(jī)床：Z525立式鉆床確定進(jìn)給量根據(jù)切削手冊(cè)表2.7查得，/=0.220.26加加”，查Z525機(jī)床使用說(shuō)

19、明書(shū)，現(xiàn)取/=0.22mm/ro查切削手冊(cè)表2.15,v=17m/min，計(jì)算機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:lOOOv1000 x17一“,.ns=694/-/minTOC o 1-5 h z兀d、x7.8按機(jī)床選取HM=680/min,所以實(shí)際切削速度為:nd.,nw7.8x680.v=16.66”?/min10001000計(jì)算切削基本T時(shí)：/+)，+6+4八么=0.066minf680 x0.22Jtn工序13鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準(zhǔn)(1)鉆螺紋底孔04.8mm機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆根據(jù)切削手冊(cè)查得，進(jìn)給量為/=080.22mm/z,現(xiàn)取f=0.22mm/z,v=17m

20、/min,則:nslOOOv兀dw1000 x17x4.8=1128/7min查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15,取nu,=960r/mino所以實(shí)際切削速度為:龍x4.8x96010001000=14.48m/min計(jì)算切削基本工時(shí):/+),+-二二6+4_0()47minJtn960 x0.22攻螺紋M6機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：絲錐M6,P=lmm切削用量選為：v=OAm/s=6m/min,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：ns=318/7min,按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選取:加=272r7min,貝Iv=5.lwt/min；機(jī)動(dòng)時(shí)，/=6+4=1Omm，計(jì)算切削基本工時(shí):/10八八/.tm=().04minfn1x27

21、2T序14銃斷，以D1為基準(zhǔn)。選擇鋸片銃刀，d=160mm,l=4mm,中齒，Z=40采用X61臥式銃床查切削手冊(cè)，選擇進(jìn)給量為：f=0A0mm/z，切削速度為:v=Yim/min,則：lOOOv1000 x27一,n,=54r/min兀d、，xl60根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-39,取nw=100r/min,故實(shí)際切削速度為：V=叭跳=1000嚴(yán)80 x100=50.2加斷1000此時(shí)T作臺(tái)毎分鐘進(jìn)給量/加應(yīng)為:f小=f_Znw=0.1x40 x100=400mm/min查切削手冊(cè)表4240,剛好有fm=400mm/mino計(jì)算切削基本工時(shí)：/+y+A鶴=：72+30=0.255min400Jm五

22、、夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)T序13鉆M6螺紋底孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。（一）問(wèn)題的提出本夾具主要用來(lái)鉆M6螺紋底孔，該孔為斜孔，跟撥叉的中線有一定的角度要求，在加T吋應(yīng)保證孔的角度要求。此外，在木工序加工吋還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問(wèn)題。（二）夾具設(shè)計(jì)1、定位基準(zhǔn)選擇由零件圖可知，M6螺紋孔為斜孔，相對(duì)于撥叉中線有10。的要求，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇撥叉中線為定位基準(zhǔn)保證該角度。此外，還應(yīng)以20孔端面為基準(zhǔn)，從而保證螺紋孔在撥叉體上的位置。為了提高

23、加T效率，現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊T件快換裝置，并采用快換鉆套以利于在鉆底孔后攻螺紋。2、切削力及夾緊力計(jì)算刀具：硬質(zhì)合金麻花鉆，d=4.8血血。由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知，鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向，即垂直于工作臺(tái)，查切削手冊(cè)表2.3,切削力計(jì)算公式為：F尸CfcIF其中：Cf=410,Zf=12,yF=0.75,do=4.&Tim,f=0.229kF=k“FkEkhF，也尸與加工材料有關(guān)，取0.94；比希與刀具刃磨形狀有關(guān)，取1.33；層與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，取1.0,貝I：F=410 x4.8L2xO.22075x1.25=108IN在20孔兩個(gè)端面只需要采用開(kāi)口墊圈和六角螺母適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全T作.3、定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個(gè)定位銷，這兩個(gè)定位銷的尺寸-與公差規(guī)定為-與本零件在T作時(shí)與其相匹配軸的尺寸-與公差相同，即20k6xl0。此外，這兩定位銷共同保證加丁孔偏斜的角