CA6140車床撥叉[831007] 加工工藝及鉆φ22孔夾具設計[版本3]

喜歡就充值下載吧。資料目錄下的全部文件，看到什么就是什么樣，下載了全部有的哦。 機械加工工序卡片產(chǎn)品型號CA6140零件圖號831007共 11 頁產(chǎn)品名稱車床零件名稱拔叉第 3 頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工車間3擴、粗鉸、精鉸兩端22mm小頭孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄鐵120735022設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)Z525立式鉆床1夾具編號夾具名稱切削液J01鉆床專用夾具工序工時準終單件200.88s工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù)工時定額機動輔助1鉆孔至20mm莫氏錐柄麻花鉆、塞規(guī)272180.2520155.3s8.3s2擴孔至21.8mm莫氏錐柄擴孔鉆、塞規(guī)976.641.11.8130.7s4.6s3粗鉸至21.94mm錐柄機用鉸刀、塞規(guī)976.101.00.14140.4s6.06s4精鉸至22.021mm錐柄機用鉸刀、塞規(guī)976.100.80.06148.8s7.32s廣東海洋大學工程學院機械系 班級 機制1041 姓名 賴財輝 編制日期 07年7月14日 廣東海洋大學機械設計制造及自動化專業(yè)機械加工工藝過程卡片零 件 號零件名稱831007拔叉工序號工 序 名 稱設 備夾 具刀 具量 具工 時名 稱型 號名 稱規(guī) 格名 稱規(guī) 格名 稱規(guī) 格1粗、半精銑小頭孔上端面立式銑床X51銑平面專用夾具01硬質(zhì)合金端銑刀YG6游標卡尺1250.0563s2粗、半精銑中間孔下、上端面立式銑床X51銑平面專用夾具直柄立銑刀71/8游標卡尺1250.05115.2s3鉆、擴、粗鉸，精鉸小頭孔22立式鉆床Z525鉆孔專用夾具莫氏錐柄麻花鉆、錐柄擴孔鉆、錐柄機用鉸刀GB/T1438.1-1996、B/T1141-1984、GB/T1133-1984游標卡尺、塞尺1250.05200.9s4擴中間孔73搖臂鉆床鉆床專用夾具套式擴孔鉆游標卡尺5鉆、擴中間孔55搖臂鉆床鉆床專用夾具莫氏錐柄麻花鉆、套式擴孔鉆游標卡尺6鉆螺紋孔M8搖臂鉆床鉆床專用夾具直柄麻花鉆7攻絲螺紋孔M8搖臂鉆床鉆床專用夾具機用絲錐8鉆、粗鉸、精鉸錐銷孔8立式鉆床鉆床專用夾具9銑斷銑斷機床圓盤銑刀10去毛刺、倒角鉗工臺平銼11檢查 班級 機制1041 姓名 賴財輝 編制日期2007-7-14成都理工大學金工實習基地機械加工工序卡片產(chǎn)品型號CA6140零件圖號1產(chǎn)品名稱車床零件名稱撥叉831007共 8 頁第 1頁車間工序號工序名材料牌11鉆、擴、鉸ZT200毛坯種類毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺件數(shù)鑄鐵1607340.521設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z35311夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具煤油工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件描圖1塞規(guī)工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù) 工步工時描校機動輔助1以毛坯底邊為基準， 鉆20孔 高速鋼麻花鉆，高速鋼擴刀，硬質(zhì)合金鋼鉸刀，游標卡尺，塞規(guī)，專用夾具 6000.420.85014.2s底圖號2擴孔至21.8670121.81.81113鉸孔至22+0.021 0，保證孔的粗糙度590 100.90.2113裝訂號設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期成都理工大學金工實習基地機械加工工序卡片產(chǎn)品型號CA6140零件圖號1產(chǎn)品名稱車床零件名稱撥叉831007共 8 頁第 2 頁車間工序號工序名材料牌12銑ZT200毛坯種類毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺件數(shù)鑄鐵1607340.521設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式銑床X503221夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具煤油工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件描圖2游標卡尺工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù) 工步工時描校機動輔助1以底端面為基準，銑40上端面，保證其尺寸要求及粗糙度，與22的垂直度為0.05高速鋼銑刀，游標卡尺、專用夾具5800.80.11.122.1s底圖號 裝訂號設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期成都理工大學金工實習基地機械加工工序卡片產(chǎn)品型號CA6140零件圖號1產(chǎn)品名稱車床零件名稱撥叉831007共8 頁第3 頁車間工序號工序名材料牌13鏜HT200毛坯種類毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺件數(shù)鑄鐵160734021設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式鏜床T61631夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具煤油工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件描圖2游標卡尺工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù) 工步工時描校機動輔助1以40為精基準，鏜55+0.5 0，鏜73+0.5 0保證其尺寸和粗糙度，與22孔的垂直度為0.07高速鋼鏜刀、游標卡尺、專用夾具6500.260.240.2215s底圖號裝訂號設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期成都理工大學金工實習基地機械加工工序卡片產(chǎn)品型號CA6140零件圖號2產(chǎn)品名稱車床零件名稱撥叉831007共 8 頁第5 頁車間工序號工序名材料牌15鉆、鉸ZT200毛坯種類毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺件數(shù)鑄鐵160734011設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z53551夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具煤油工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件描圖2游標卡尺工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù) 工步工時描校機動輔助1以孔40為精基準，鉆孔至7高速鋼麻花鉆頭、專用夾具6000.380.311.511.2s底圖號2鉸孔至8確?？變?nèi)粗糙度為1.6高速鋼鉸刀5000.50.41.311.6S裝訂號設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期成都理工大學金工實習基地機械加工工序卡片產(chǎn)品型號CA6140零件圖號2產(chǎn)品名稱車床零件名稱撥叉831007共 8 頁第 6頁車間工序號工序名材料牌16鉆ZT200毛坯種類毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺件數(shù)鑄鐵160734021設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z3534夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具煤油工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件描圖1工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù) 工步工時描校機動輔助以22孔為精基準，鉆7孔高速鋼麻花鉆鉆頭、專用夾具5000.330.251.313s底圖號裝訂號設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期成都理工大學金工實習基地機械加工工序卡片產(chǎn)品型號CA6140零件圖號2產(chǎn)品名稱車床零件名稱撥叉831007共 8頁第7 頁車間工序號工序名材料牌17攻絲ZT200毛坯種類毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺件數(shù)鑄鐵160734011設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)攻絲機M2-M354夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具煤油工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件描圖1塞規(guī)工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù) 工步工時描校機動輔助1以40上端面為精基準，攻M8螺紋高速鋼絲錐、塞規(guī)、專用夾具5000.30.07915s底圖號裝訂號設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期成都理工大學金工實習基地機械加工工序卡片產(chǎn)品型號CA6140零件圖號1產(chǎn)品名稱車床零件名稱撥叉831007共 8頁第 8 頁車間工序號工序名材料牌19銑ZT200毛坯種類毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺件數(shù)鑄鐵160734021設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床x6161夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具煤油工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件描圖2游標卡尺工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù) 工步工時描校機動輔助1以22孔為精基準，將兩件兩件銑斷，銑斷量為4，使其粗糙度為6.3 錯齒三面刃銑刀、游標卡尺、專用夾具4000.820.673232.7s底圖號裝訂號設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期7目 錄一、序言-1二、設計目的-1三、零件的分析-2四、確定生產(chǎn)類型-2五、確定毛坯-2六、工藝規(guī)程設計-3(一)、選擇定位基準-3(二)、制定工藝路線-3(三)、選擇加工設備和工藝路線-4(四)、機械加工余量、工序尺寸及公差的確定-4(五)、確定切削用量，切削速度和時間定額-4七、夾具設計-6八、小結-7九、參考文獻-8一、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，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22孔與操縱機構相連，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)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二 確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領為Q=5000件/年，零件的質(zhì)量m=1.0件/臺，結合生產(chǎn)實際,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(1+3%)(1+0.5%)=5152.5件/年拔叉重量為1.0kg,由機械制造技術基礎課程設計指導教程(本說明書中除特殊說明外,其余查表均由此指導教程查得)表1-3知,拔叉屬輕型零件;由表1-4知,該拔叉的生產(chǎn)類型為大批生產(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；加工設備以通用設備為主，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?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。由表2-1選用鑄件尺寸公差等級CT12級。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，并查24頁表2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量，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(見附圖)四 工藝規(guī)程設計(一)選擇定位基準：1 粗基準的選擇：以零件的兩個小頭孔外圓表面為主要的定位粗基準，以小頭孔的底面為輔助粗基準。 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，以兩個小頭孔外圓柱表面為主要的定位精基準，以加工后的小頭孔的上端面為輔助的定位精基準。（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要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,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。查機械制造工藝及設備設計指導手冊346頁表15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如機械加工工藝過程卡片。（三）選擇加工設備和工藝設備1 機床的選擇： 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。多刀具組合機床。 工序130采用銑斷機床。2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。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：對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。（四）機械加工余量、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-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 擴孔余量Z擴孔=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為,精鉸:IT7; 粗鉸:IT10; 擴孔:IT11; 鉆孔:IT12. 根據(jù)上述結果,再查標準公差數(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)濟精度為CT12級。1.2粗銑中間孔上端面，加工余量為4mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟精度為CT12級。1.3粗銑中間孔下端面，加工余量為4mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟精度為CT12級。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)濟精度為CT11級。1.5精銑中間孔上端面，加工余量為1mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟精度為CT10級。1.6精銑中間孔下端面，加工余量為1mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟精度為CT10級。（五）確定切削用量，切削速度和時間定額：1工序1以小頭孔外圓表面為粗基準，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。機床：X51立式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.2mm，n=160r/min, V c=40.2m/min，f z=0.2mm/z。1.5計算基本工時根據(jù)教程表5-43查得對稱銑tjl+l1+l2/fmz ，由于kr,L2=2mm,解得tj=0.15min輔助時間：ta=(0.150.2)tj=0.3min2工序2 以小頭孔外圓表面為基準粗銑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。機床：X51立式銑床。刀具：直柄立式銑刀，按教程62頁表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 因為切削量較小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。2.2.2每齒進給量 機床功率為7.5kw。查簡明手冊f=0.2mm/z。2.3查后刀面壽命 查簡明手冊表3.8，壽命T=180min2.4計算切削速度 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,在由公式算得實際切削速度Vc46.8m/min2.5計算基本工時根據(jù)教程表5-43查得對稱銑tjl+l1+l2/fmz ，由于krPcc。故校驗合格。最終確定n=210r/min, V c=46.8m/min，f z=0.12mm/z。4.5計算基本工時tmL+l1/ fn=(4+1)/0.12*210=0.20min。輔助時間：ta=(0.150.2)tj=0.4min5.工序070和080以T1及小頭孔外圓為基準，鉆、擴、粗鉸、精鉸22孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。.采用立式鉆床525型號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)進給量的確定 由表5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.25mm/r(4)切削速度的計算 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),求出實際鉆削速度v=nd/1000=2723.1420/1000=17m/min(5)時間定額計算 根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時間可由公式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.將以上結果代入公式,得該工序基本時間tj=(50mm+11.7mm+1mm)/(0.25mm/r272r/min=0.92min=55.3s(6)輔助時間tf的計算 由輔助時間與基本時間的關系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時間 tf=0.1555.3=8.30s5.2擴孔工步(1)刀具:采用莫氏錐柄擴孔鉆(B/T1141-1984)(2)背吃刀量的確定 取ap=1.8mm(3)進給量的確定 由表4-10,選取f=1.1mm/r.(4)切削速度的計算由表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),求出實際鉆削速度v=nd/1000=2723.1421.8/1000=6.64m/min(5)時間定額計算由D=21.8mm l=50mm l2=3mm得l1=(D-d)cotkr+(12)=(21.8-20)/2cot54.0+1=1.6mm=30.7s(6)輔助時間tf的計算 由輔助時間與基本時間的關系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時間 tf=0.1530.7=4.6s5.3粗鉸工步(1)刀具:采用錐柄機用鉸刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的確定 取a p0.14mm(3)進給量的確定 由表5-31,選取f=1.0mm/r.(4)切削速度的計算由表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),求出實際切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)時間定額計算 根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時間可由公式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將以上結果代入公式,得該工序的基本時間tj=(50mm+0.37mm+15mm)/(1.0mm/r97r/min)=0.67min=40.4s(5)輔助時間tf的計算 由輔助時間與基本時間的關系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時間 tf=0.1540.4=6.06s5.4精鉸工步(1)刀具:采用錐柄機用鉸刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的確定 取ap=0.06mm(3)進給量的確定 由表5-31,選取f=0.8mm/r.(4)切削速度的計算 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),求出實際切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)時間定額計算 根據(jù)表5-42,鉆孔的基本時間可由公式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,將以上結果代入公式,得該工序的基本時間tj=(50mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/r97r/min)=0.81min=48.8s(6)輔助時間tf的計算 由輔助時間與基本時間的關系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時間 tf=0.1548.8=7.32s五.夾具設計1 夾具設計任務為提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動,需設計轉(zhuǎn)專用夾具,并設計工序070 、080鉆小頭孔22.本夾具將用于組合機床,刀具為麻花鉆.2 確定夾具的結構方案(1)確定定位元件 底面對孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應以底面為主要定位基準,利用小頭孔的外圓表面為輔助定位基準.(2)確定導向裝置本工序要求對被加工孔依次進行鉆、擴、鉸等三個工步加工,最終達到工序簡圖上規(guī)定的加工要求,故選用快換鉆套作為刀具的導向元件.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切削力及夾緊力計算 由于實際加工的經(jīng)驗可知,鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準面,在兩側(cè)只需要采用兩個V型塊適當夾緊后本夾具即可安全工作.因此,無須再對切削力進行計算.4鉆床夾具的裝配圖見附圖六 總結機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的系統(tǒng)性設計.這是我們在進行畢業(yè)設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，通過這次課程設計，使我對專業(yè)知識了解得更扎實，也從中鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。8一、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，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22孔與操縱機構相連，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)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二 確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領為Q=5000件/年，零件的質(zhì)量m=1.0件/臺，結合生產(chǎn)實際,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(1+3%)(1+0.5%)=5152.5件/年拔叉重量為1.0kg,由機械制造技術基礎課程設計指導教程(本說明書中除特殊說明外,其余查表均由此指導教程查得)表1-3知,拔叉屬輕型零件;由表1-4知,該拔叉的生產(chǎn)類型為大批生產(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；加工設備以通用設備為主，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。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。由表2-1選用鑄件尺寸公差等級CT12級。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，并查24頁表2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量，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(見附圖)四 工藝規(guī)程設計(一)選擇定位基準：1 粗基準的選擇：以零件的兩個小頭孔外圓表面為主要的定位粗基準，以小頭孔的底面為輔助粗基準。 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，以兩個小頭孔外圓柱表面為主要的定位精基準，以加工后的小頭孔的上端面為輔助的定位精基準。（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要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,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。查機械制造工藝及設備設計指導手冊346頁表15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如機械加工工藝過程卡片。（三）選擇加工設備和工藝設備1 機床的選擇： 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。多刀具組合機床。 工序130采用銑斷機床。2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。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：對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。（四）機械加工余量、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-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 擴孔余量Z擴孔=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為,精鉸:IT7; 粗鉸:IT10; 擴孔:IT11; 鉆孔:IT12. 根據(jù)上述結果,再查標準公差數(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)濟精度為CT12級。1.2粗銑中間孔上端面，加工余量為4mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟精度為CT12級。1.3粗銑中間孔下端面，加工余量為4mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟精度為CT12級。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)濟精度為CT11級。1.5精銑中間孔上端面，加工余量為1mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟精度為CT10級。1.6精銑中間孔下端面，加工余量為1mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟精度為CT10級。（五）確定切削用量，切削速度和時間定額：1工序1以小頭孔外圓表面為粗基準，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。機床：X51立式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.2mm，n=160r/min, V c=40.2m/min，f z=0.2mm/z。1.5計算基本工時根據(jù)教程表5-43查得對稱銑tjl+l1+l2/fmz ，由于kr,L2=2mm,解得tj=0.15min輔助時間：ta=(0.150.2)tj=0.3min2工序2 以小頭孔外圓表面為基準粗銑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。機床：X51立式銑床。刀具：直柄立式銑刀，按教程62頁表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 因為切削量較小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。2.2.2每齒進給量 機床功率為7.5kw。查簡明手冊f=0.2mm/z。2.3查后刀面壽命 查簡明手冊表3.8，壽命T=180min2.4計算切削速度 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,在由公式算得實際切削速度Vc46.8m/min2.5計算基本工時根據(jù)教程表5-43查得對稱銑tjl+l1+l2/fmz ，由于krPcc。故校驗合格。最終確定n=210r/min, V c=46.8m/min，f z=0.12mm/z。4.5計算基本工時tmL+l1/ fn=(4+1)/0.12*210=0.20min。輔助時間：ta=(0.150.2)tj=0.4min5.工序070和080以T1及小頭孔外圓為基準，鉆、擴、粗鉸、精鉸22孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。.采用立式鉆床525型號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)進給量的確定 由表5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.25mm/r(4)切削速度的計算 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),求出實際鉆削速度v=nd/1000=2723.1420/1000=17m/min(5)時間定額計算 根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時間可由公式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.將以上結果代入公式,得該工序基本時間tj=(50mm+11.7mm+1mm)/(0.25mm/r272r/min=0.92min=55.3s(6)輔助時間tf的計算 由輔助時間與基本時間的關系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時間 tf=0.1555.3=8.30s5.2擴孔工步(1)刀具:采用莫氏錐柄擴孔鉆(B/T1141-1984)(2)背吃刀量的確定 取ap=1.8mm(3)進給量的確定 由表4-10,選取f=1.1mm/r.(4)切削速度的計算由表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),求出實際鉆削速度v=nd/1000=2723.1421.8/1000=6.64m/min(5)時間定額計算由D=21.8mm l=50mm l2=3mm得l1=(D-d)cotkr+(12)=(21.8-20)/2cot54.0+1=1.6mm=30.7s(6)輔助時間tf的計算 由輔助時間與基本時間的關系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時間 tf=0.1530.7=4.6s5.3粗鉸工步(1)刀具:采用錐柄機用鉸刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的確定 取a p0.14mm(3)進給量的確定 由表5-31,選取f=1.0mm/r.(4)切削速度的計算由表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),求出實際切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)時間定額計算 根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時間可由公式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將以上結果代入公式,得該工序的基本時間tj=(50mm+0.37mm+15mm)/(1.0mm/r97r/min)=0.67min=40.4s(5)輔助時間tf的計算 由輔助時間與基本時間的關系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時間 tf=0.1540.4=6.06s5.4精鉸工步(1)刀具:采用錐柄機用鉸刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的確定 取ap=0.06mm(3)進給量的確定 由表5-31,選取f=0.8mm/r.(4)切削速度的計算 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),求出實際切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)時間定額計算 根據(jù)表5-42,鉆孔的基本時間可由公式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,將以上結果代入公式,得該工序的基本時間tj=(50mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/r97r/min)=0.81min=48.8s(6)輔助時間tf的計算 由輔助時間與基本時間的關系為ta=(0.150.2) tj得鉆孔工步的輔助時間 tf=0.1548.8=7.32s五.夾具設計1 夾具設計任務為提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動,需設計轉(zhuǎn)專用夾具,并設計工序070 、080鉆小頭孔22.本夾具將用于組合機床,刀具為麻花鉆.2 確定夾具的結構方案(1)確定定位元件 底面對孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應以底面為主要定位基準,利用小頭孔的外圓表面為輔助定位基準.(2)確定導向裝置本工序要求對被加工孔依次進行鉆、擴、鉸等三個工步加工,最終達到工序簡圖上規(guī)定的加工要求,故選用快換鉆套作為刀具的導向元件.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切削力及夾緊力計算 由于實際加工的經(jīng)驗可知,鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準面,在兩側(cè)只需要采用兩個V型塊適當夾緊后本夾具即可安全工作.因此,無須再對切削力進行計算.4鉆床夾具的裝配圖見附圖六 總結機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的系統(tǒng)性設計.這是我們在進行畢業(yè)設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，通過這次課程設計，使我對專業(yè)知識了解得更扎實，也從中鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。8