CA6140車(chē)床撥叉831007的加工工藝裝備及鉆Ф22孔夾具設(shè)計(jì)【含4張CAD圖+說(shuō)明書(shū)】

CA6140車(chē)床撥叉831007的加工工藝裝備及鉆22孔夾具設(shè)計(jì)【含4張CAD圖+說(shuō)明書(shū)】,含4張CAD圖+說(shuō)明書(shū),ca6140,車(chē)床,加工,工藝,裝備,設(shè)備,22,夾具,設(shè)計(jì),cad,說(shuō)明書(shū),仿單 一、零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的55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，加工時(shí)分開(kāi)。（二） 零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(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工的表面以及加工表面之間的位置要求：1. 小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔2. 大頭半圓孔3. 撥叉底面、小頭孔端面、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直度誤差為0.05mm。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(zhǔn)采用專(zhuān)用夾具進(jìn)行加工，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 確定生產(chǎn)類(lèi)型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為Q=5000件/年，零件的質(zhì)量m=1.0件/臺(tái)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%.代入公式(1-1)得N=5000件/年1件/臺(tái)(1+3%)(1+0.5%)=5152.5件/年拔叉重量為1.0kg,由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程(本說(shuō)明書(shū)中除特殊說(shuō)明外,其余查表均由此指導(dǎo)教程查得)表1-3知,拔叉屬輕型零件;由表1-4知,該拔叉的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(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，大量采用專(zhuān)用工裝。三 確定毛坯1 確定毛坯種類(lèi)：零件材料為HT200?？紤]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(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。由表2-1選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT12級(jí)。2 確定鑄件加工余量及形狀：由表2-5，選用加工余量為MA-G級(jí)，并查24頁(yè)表2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：3繪制鑄件零件圖(見(jiàn)附圖)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：以零件的兩個(gè)小頭孔外圓表面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以小頭孔的底面為輔助粗基準(zhǔn)。 2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以?xún)蓚€(gè)小頭孔外圓柱表面為主要的定位精基準(zhǔn)，以加工后的小頭孔的上端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(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)346頁(yè)表15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機(jī)床的選擇： 工序010060均為銑平面，可采用X51立式銑床。 工序070110采用搖臂鉆床。 工序120采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。 工序130采用銑斷機(jī)床。2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專(zhuān)用夾具。3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。4選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。5其他：對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專(zhuān)用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定1圓柱表面工序尺寸： 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定7 、8加工工序鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸22加工余量工序尺寸及公差如下：由2-28可查得精鉸余量Z精鉸=0.06mm 粗鉸余量Z粗鉸=0.14mm 擴(kuò)孔余量Z擴(kuò)孔=1.8mm 鉆孔余量Z鉆=20mm查表1-20可依次確定各工序的加工精度等級(jí)為,精鉸:IT7; 粗鉸:IT10; 擴(kuò)孔:IT11; 鉆孔:IT12. 根據(jù)上述結(jié)果,再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步公差值分別為,精鉸:0.021mm; 粗鉸:0.058mm; 擴(kuò)孔:0.075mm; 鉆孔:0.15mm綜上所述,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為,精鉸: 2200.021mm; 粗鉸21.9400.058mm; 擴(kuò)孔:21.800.075mm; 鉆孔: 2000.15mm.2 平面工序尺寸：1.1粗銑兩小頭孔上端面，加工余量為1.2mm，基本尺寸為，經(jīng)濟(jì)精度為CT12級(jí)。1.2粗銑中間孔上端面，加工余量為4mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT12級(jí)。1.3粗銑中間孔下端面，加工余量為4mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT12級(jí)。1.4精銑小頭孔上端面，加工余量為0.5mm，基本尺寸為50mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT11級(jí)。1.5精銑中間孔上端面，加工余量為1mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT10級(jí)。1.6精銑中間孔下端面，加工余量為1mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT10級(jí)。（五）確定切削用量，切削速度和時(shí)間定額：1工序1以小頭孔外圓表面為粗基準(zhǔn)，粗銑22孔上端面。 1.1 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑22孔上端面。機(jī)床：X51立式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.2mm，n=160r/min, V c=40.2m/min，f z=0.2mm/z。1.5計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)教程表5-43查得對(duì)稱(chēng)銑tjl+l1+l2/fmz ，由于kr,L2=2mm,解得tj=0.15min輔助時(shí)間：ta=(0.150.2)tj=0.3min2工序2 以小頭孔外圓表面為基準(zhǔn)粗銑55孔上下端面。2.1 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑55上端面。機(jī)床：X51立式銑床。刀具：直柄立式銑刀，按教程62頁(yè)表3-15查得，取d=71mm,d1=63mm,中齒z=8。2.2 切削用量2.2.1 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2.2.2每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查簡(jiǎn)明手冊(cè)f=0.2mm/z。2.3查后刀面壽命 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8，壽命T=180min2.4計(jì)算切削速度 按教程表5-9選取Vc=40m/min，根據(jù)公式，算得n=181.98r/min,查教程表4-15取n=210r/min,在由公式算得實(shí)際切削速度Vc46.8m/min2.5計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)教程表5-43查得對(duì)稱(chēng)銑tjl+l1+l2/fmz ，由于krPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定n=210r/min, V c=46.8m/min，f z=0.12mm/z。4.5計(jì)算基本工時(shí)tmL+l1/ fn=(4+1)/0.12*210=0.20min。輔助時(shí)間：ta=(0.150.2)tj=0.4min5.工序070和080以T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸22孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。.采用立式鉆床525型號(hào)5.1鉆孔工步(1)刀具:采用莫氏錐柄麻花鉆(20GB/T1438.1-1996)(2)背吃刀量的確定 取a p=20mm(3)進(jìn)給量的確定 由表5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.25mm/r(4)切削速度的計(jì)算 由表5-22,按工件材料為鑄鐵的條件選取,切削速度v取18m/min. 由公式(5-1)n=1000v/d=100018/(3.1422)=286.6r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=272r/min.代入(5-1),求出實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=2723.1420/1000=17m/min(5)時(shí)間定額計(jì)算 根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得.式中l(wèi)=50mm, l2=1mm;l1=Dcotkr/2+(12)=20mm/2cot54.0+1mm=11.7mm,f=0.25mm/r,n=272r/min.將以上結(jié)果代入公式,得該工序基本時(shí)間tj=(50mm+11.7mm+1mm)/(0.25mm/r272r/min=0.92min=55.3s(6)輔助時(shí)間tf的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1555.3=8.30s5.2擴(kuò)孔工步(1)刀具:采用莫氏錐柄擴(kuò)孔鉆(B/T1141-1984)(2)背吃刀量的確定 取ap=1.8mm(3)進(jìn)給量的確定 由表4-10,選取f=1.1mm/r.(4)切削速度的計(jì)算由表5-22,按工件材料為鑄鐵的條件選取,切削速度v取4m/min. 由公式(5-1)n=1000v/d=10004/(3.1421.8)=58.43r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=2723.1421.8/1000=6.64m/min(5)時(shí)間定額計(jì)算由D=21.8mm l=50mm l2=3mm得l1=(D-d)cotkr+(12)=(21.8-20)/2cot54.0+1=1.6mm=30.7s(6)輔助時(shí)間tf的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1530.7=4.6s5.3粗鉸工步(1)刀具:采用錐柄機(jī)用鉸刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的確定 取a p0.14mm(3)進(jìn)給量的確定 由表5-31,選取f=1.0mm/r.(4)切削速度的計(jì)算由表5-31,取v=4m/min. 由公式(5-1) n=1000v/d=10004/(3.1420)=63.7r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)時(shí)間定額計(jì)算 根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l(wèi)1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(21.94mm-21.8mm)/2=0.08mm的條件查得l1=0.37mm l2=15mm;而l=50mm f=1.0mm/r n=97r/min將以上結(jié)果代入公式,得該工序的基本時(shí)間tj=(50mm+0.37mm+15mm)/(1.0mm/r97r/min)=0.67min=40.4s(5)輔助時(shí)間tf的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1540.4=6.06s5.4精鉸工步(1)刀具:采用錐柄機(jī)用鉸刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的確定 取ap=0.06mm(3)進(jìn)給量的確定 由表5-31,選取f=0.8mm/r.(4)切削速度的計(jì)算 由表5-31,取v=6m/min.由公式(5-1) n=1000v/d=10006/(3.1420=95.5r/min, 參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)時(shí)間定額計(jì)算 根據(jù)表5-42,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l(wèi)1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(22mm-21.96mm)/2=0.02mm的條件查得l1=0.19mm l2=13mm;而l=50mm f=0.8mm/r n=97r/min,將以上結(jié)果代入公式,得該工序的基本時(shí)間tj=(50mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/r97r/min)=0.81min=48.8s(6)輔助時(shí)間tf的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1548.8=7.32s五.夾具設(shè)計(jì)1 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng),需設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)專(zhuān)用夾具,并設(shè)計(jì)工序070 、080鉆小頭孔22.本夾具將用于組合機(jī)床,刀具為麻花鉆.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案(1)確定定位元件 底面對(duì)孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以底面為主要定位基準(zhǔn),利用小頭孔的外圓表面為輔助定位基準(zhǔn).(2)確定導(dǎo)向裝置本工序要求對(duì)被加工孔依次進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸等三個(gè)工步加工,最終達(dá)到工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的加工要求,故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件.快換鉆套查表9-10,得2200.024,鉆套用襯套查表9-11,得34,鉆套螺釘查表9-12,得43,查表9-13,確定鉆套高度H=2.05D=2.0522=45mm,排屑空間h=0.5D=0.522=11mm 3切削力及夾緊力計(jì)算 由于實(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,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,在兩側(cè)只需要采用兩個(gè)V型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作.因此,無(wú)須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算.4鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖六 總結(jié)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的系統(tǒng)性設(shè)計(jì).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，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)了解得更扎實(shí)，也從中鍛煉了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。8機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)CA6140零件圖號(hào)831007共 11 頁(yè)產(chǎn)品名稱(chēng)車(chē)床零件名稱(chēng)拔叉第 3 頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材料牌號(hào)機(jī)加工車(chē)間3擴(kuò)、粗鉸、精鉸兩端22mm小頭孔HT200毛坯種類(lèi)毛坯外型尺寸每坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄鐵120735022設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)Z525立式鉆床1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液J01鉆床專(zhuān)用夾具工序工時(shí)準(zhǔn)終單件200.88s工步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù)工時(shí)定額機(jī)動(dòng)輔助1鉆孔至20mm莫氏錐柄麻花鉆、塞規(guī)272180.2520155.3s8.3s2擴(kuò)孔至21.8mm莫氏錐柄擴(kuò)孔鉆、塞規(guī)976.641.11.8130.7s4.6s3粗鉸至21.94mm錐柄機(jī)用鉸刀、塞規(guī)976.101.00.14140.4s6.06s4精鉸至22.021mm錐柄機(jī)用鉸刀、塞規(guī)976.100.80.06148.8s7.32s廣東海洋大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械系 班級(jí) 機(jī)制1041 姓名 賴(lài)財(cái)輝 編制日期 07年7月14日 廣東海洋大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片零 件 號(hào)零件名稱(chēng)831007拔叉工序號(hào)工 序 名 稱(chēng)設(shè) 備夾 具刀 具量 具工 時(shí)名 稱(chēng)型 號(hào)名 稱(chēng)規(guī) 格名 稱(chēng)規(guī) 格名 稱(chēng)規(guī) 格1粗、半精銑小頭孔上端面立式銑床X51銑平面專(zhuān)用夾具01硬質(zhì)合金端銑刀YG6游標(biāo)卡尺1250.0563s2粗、半精銑中間孔下、上端面立式銑床X51銑平面專(zhuān)用夾具直柄立銑刀71/8游標(biāo)卡尺1250.05115.2s3鉆、擴(kuò)、粗鉸，精鉸小頭孔22立式鉆床Z525鉆孔專(zhuān)用夾具莫氏錐柄麻花鉆、錐柄擴(kuò)孔鉆、錐柄機(jī)用鉸刀GB/T1438.1-1996、B/T1141-1984、GB/T1133-1984游標(biāo)卡尺、塞尺1250.05200.9s4擴(kuò)中間孔73搖臂鉆床鉆床專(zhuān)用夾具套式擴(kuò)孔鉆游標(biāo)卡尺5鉆、擴(kuò)中間孔55搖臂鉆床鉆床專(zhuān)用夾具莫氏錐柄麻花鉆、套式擴(kuò)孔鉆游標(biāo)卡尺6鉆螺紋孔M8搖臂鉆床鉆床專(zhuān)用夾具直柄麻花鉆7攻絲螺紋孔M8搖臂鉆床鉆床專(zhuān)用夾具機(jī)用絲錐8鉆、粗鉸、精鉸錐銷(xiāo)孔8立式鉆床鉆床專(zhuān)用夾具9銑斷銑斷機(jī)床圓盤(pán)銑刀10去毛刺、倒角鉗工臺(tái)平銼11檢查 班級(jí) 機(jī)制1041 姓名 賴(lài)財(cái)輝 編制日期2007-7-14 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“CA6140車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)教師 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系 年9月11日哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)機(jī)械自造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：制定CA6140C車(chē)床撥叉的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆22mm孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)要求：中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計(jì)時(shí)間： 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫(xiě)工藝過(guò)程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說(shuō)明書(shū)班 級(jí)：學(xué) 生：指導(dǎo)教師：系 主 任： 年09月11日目錄目錄3序言3一、零件的分析4零件的作用4零件的工藝分析4二 . 確定生產(chǎn)類(lèi)型4三 .確定毛坯4四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5(一)選擇定位基準(zhǔn)：5（二）制定工藝路線5（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備5(四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時(shí)的確定6五、 夾具設(shè)計(jì)9(一)問(wèn)題的提出9(二)夾具設(shè)計(jì)93.定位誤差分析104鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖10參考文獻(xiàn)：10序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)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)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(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，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。一、零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的55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，加工時(shí)分開(kāi)。（二） 零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(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工的表面以及加工表面之間的位置要求：1. 小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔2. 大頭半圓孔3. 撥叉底面、小頭孔端面、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直度誤差為0.05mm。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(zhǔn)采用專(zhuān)用夾具進(jìn)行加工，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 確定生產(chǎn)類(lèi)型初步確定工藝安排為：。中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備三 確定毛坯1 確定毛坯種類(lèi)：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(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。2 確定鑄件加工余量及形狀：機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)325頁(yè)表15-7，選用加工余量為MA-G級(jí)，并查表15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：簡(jiǎn)圖加工面代號(hào)基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量說(shuō)明D122mmG3.02孔降一級(jí)雙側(cè)加工D255mmG3.02孔降一級(jí)雙側(cè)加工T275mm6.5單側(cè)加工T358mmG2.5單側(cè)加工T475mm6.5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：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以?xún)蓚€(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工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以?xún)蓚€(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(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)346頁(yè)表15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工序工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)010粗銑兩端小頭孔上端面T1及小頭孔外圓100半精鏜中間孔T1及小頭孔外圓020粗銑中間孔上端面T1及小頭孔外圓110鉆2-錐銷(xiāo)孔、螺紋孔、功螺紋T1及小頭孔030粗銑中間孔下端面T3及小頭孔外圓120銑斷T1、D1040精銑兩端小頭孔上端面T1及小頭孔外圓130去毛刺050精銑中間孔上端面T1及小頭孔外圓140檢查060精銑中間孔下端面T3及小頭孔外圓150若某道工序有誤返工070擴(kuò)兩端小頭孔T1及小頭孔外圓080精鉸兩端小頭孔T1及小頭孔外圓090擴(kuò)中間孔T1及小頭孔外圓（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機(jī)床的選擇： 工序010060均為銑平面，可采用X6140臥式銑床。 工序070080采用鉆床。 工序090100采用鏜床。 工序110采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。 工序120采用銑斷機(jī)床。 2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專(zhuān)用夾具。3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。4選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。5其他：對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專(zhuān)用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定1圓柱表面工序尺寸： 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大（D2）鑄件6CT9擴(kuò)孔5.8IT126.32.06.25半精鏜0.2IT103.20.050.25擴(kuò)孔5.84IT126.32.06.25精鉸孔0.06IT71.60.050.252 平面工序尺寸：工序號(hào)工序內(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量最小最大鑄件2.5CT9010粗銑兩端小頭孔上端面258.5121.603.60020粗銑中間孔上端面627121.656.5030粗銑中間孔下端面621121.756.5040精銑兩端小頭孔上端面0.558110. 351.16050精銑中間孔上端面0.520.5100.471.12060精銑中間孔下端面0.520100.471.123確定切削用量及時(shí)間定額：工序010 以T1為粗基準(zhǔn)，粗銑22孔上端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑22孔上端面。機(jī)床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗(yàn)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(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序020和工序030 以T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)55孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：精銑55上端面。機(jī)床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序070和080以T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、精鉸22孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o12，二重刃長(zhǎng)度b=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量查切 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）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0.5.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度.計(jì)算工時(shí)由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：擴(kuò)鉆： 精鉸： 工序090和100 T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、半精鏜55孔。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o11，二重刃長(zhǎng)度b=11mm,橫刀長(zhǎng)b=5mm,弧面長(zhǎng)l=9mm,棱帶長(zhǎng)度 2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量沒(méi)查簡(jiǎn)明手冊(cè) 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。（2）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0.81.2mm，壽命擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.9.mm，壽命鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度擴(kuò)鉸和半精鉸的切削用量同理如下：擴(kuò)鉆： 半精鉸： .計(jì)算工時(shí)所有工步工時(shí)相同。三、 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(zhuān)用夾具。并設(shè)計(jì)工序鉆22孔。本夾具將用于組合機(jī)床，刀具為麻花鉆，對(duì)孔加工。(一)問(wèn)題的提出本夾具是用來(lái)鉆22mm的孔,零件圖中大小孔的中心距有公差要求,因此這兩個(gè)小頭孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心線為三個(gè)側(cè)平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序加工時(shí)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而精度則不是主要問(wèn)題. (二)夾具設(shè)計(jì) 1定位基準(zhǔn)選擇 底面對(duì)孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以地面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用小頭孔的外圓表面作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),只有采用自動(dòng)對(duì)中夾具才能同時(shí)保證對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)零件的大小孔的中心距的公差要求.為了提高加工效率,現(xiàn)決定采用麻花鉆加工出22mm的通孔. 2切削力及夾緊力計(jì)算 由于實(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,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,在兩側(cè)只需要采用兩個(gè)V型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作.因此,無(wú)須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算.3定位誤差分析 零件圖規(guī)定大孔與小孔的中心距為65mm.采用自動(dòng)對(duì)中夾具后,定位誤差取決于對(duì)中塊螺桿以及滑塊的制造誤差.同時(shí),對(duì)對(duì)中塊利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整并加裝鉆套后,鉆孔后的誤差只有0.08mm.在后續(xù)的銑斷工序中,利用中間大孔定位,孔壁與定位銷(xiāo)的配合間隙為0.05mm.因此加工完成后大孔與小孔的中心距的最大誤差為 0.08+0.05=0.130.2mm所以能滿足精度要求.4鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖參考文獻(xiàn): 趙家奇編,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)2版.-北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10.李云主編,機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè).- 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.8 孟少農(nóng)主編,機(jī)械加工工藝手冊(cè).-2-北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.9。13