撥叉機械加工工藝規(guī)程及銑斷專用夾具設(shè)計【含CAD圖紙說明書】,含CAD圖紙說明書,機械,加工,工藝,規(guī)程,專用,夾具,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單
湖南科技大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
系（教研室）主任:
機電工程學(xué)院 院 機械工程 系（教研室） （簽名）
年 月 日
學(xué)生姓名：屈艷美 學(xué)號： 1061053407361 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化
1 設(shè)計（論文）題目及專題：Z3050搖臂鉆床殼體的機械加工工藝及工藝裝備
2 學(xué)生設(shè)計（論文）時間： 自 3 月 21 日開始至 5 月 31 日止
3 設(shè)計（論文）所用資源和參考資料：機械制造工藝設(shè)計簡明手冊,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社; 切削用量簡明手冊, 機械工業(yè)出版社; 機械加工技術(shù)手冊,機械工業(yè)出版社; 機械制造工藝學(xué), 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社;機床夾具設(shè)計, 國防工業(yè)出版社; 機床夾具設(shè)計手冊,上?？萍汲霭嫔? 金屬切削機床夾具設(shè)計手冊, 機械工業(yè)出版社.
4 設(shè)計（論文）完成的主要內(nèi)容：
1、分析搖臂鉆床殼體的技術(shù)要求，選擇毛坯。
2、設(shè)計工藝過程：包括劃分工藝過程的組成，選擇定位基準，安排加工順序等。
3、工序設(shè)計：包括選擇機床和工期藝裝備，確定加工余量，計算工序尺寸和公差，確定切削用量和計算工時等
4、完成第九道工序的夾具設(shè)計。
5 提交設(shè)計（論文）形式（設(shè)計說明與圖紙或論文等）及要求
1、根據(jù)殼體的外形尺寸，繪制殼體的零件圖一張
2、根據(jù)計算的毛坯尺寸，繪制零件-毛坯合圖一張
3、根據(jù)夾具的設(shè)計及其計算的尺寸，繪制夾具裝備總圖一張
4、根據(jù)夾具裝備圖的設(shè)計，繪制各夾具零件圖二張
5、編寫設(shè)計說明書一套
6 發(fā)題時間： 2006 年 3 月 21 日
指導(dǎo)教師： （簽名）
學(xué) 生： （簽名）
湖南科技大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)人評語
指導(dǎo)人： （簽名）
年 月 日
湖南科技大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人評語
指導(dǎo)人： （簽名）
年 月 日
湖南科技大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會記錄
日期：
學(xué)生： 學(xué)號： 班級：
題目:
提交畢業(yè)設(shè)計（論文) 答辯委員會下列材料:
1設(shè)計（論文) 說明書 共 頁
2設(shè)計（論文）圖 紙 共 頁
3指導(dǎo)人、評閱人評語 共 頁
畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會評語：
畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會主任： （簽名） 委員： （簽名）
（簽名）
（簽名）
（簽名）
總評成績：
學(xué)生實習(xí)報告
院（系）： 機械系 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 03級機本三班 姓名：林娟
一、 實習(xí)的主要內(nèi)容：
2007年初我參加了在深圳長盈精密技術(shù)有限公司的實習(xí)活動，由于工作需要我分配在模具車間，我們實習(xí)的主要內(nèi)容是：
1、參加由公司組織的理論知識的學(xué)習(xí)，由有經(jīng)驗的領(lǐng)導(dǎo)、工程師授課，學(xué)習(xí)公司的文化、以及公司的發(fā)展前景、主要產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和必要的技術(shù)要求以及一些改進方向、公司必須保留和更新發(fā)展的技術(shù)核心等等。
2、 在有經(jīng)驗的師傅的指導(dǎo)下，親自動手拆裝模具、維修模具以及學(xué)習(xí)模具的結(jié)構(gòu)組成以及工藝技術(shù)要求、模具的裝拆的方法和技巧、同時也要求設(shè)計一些簡單實用的模具，為以后設(shè)計或改進大型模具做準備。
3、參加由公司有經(jīng)驗的技術(shù)員指導(dǎo)的模具設(shè)計，學(xué)習(xí)如何根據(jù)模具的用途設(shè)計一些實用的模具，以及設(shè)計制造模具時應(yīng)該注意的主要問題和細節(jié)。
二、實習(xí)取得的經(jīng)驗及收獲：
通過一段時間在深圳長盈精密技術(shù)有限公司的實習(xí)，雖然辛苦但取得的經(jīng)驗和收獲還是很多的：
1、首先讓自己對社會有了一定的了解，對公司的文化、產(chǎn)品有了一定的認識，為自己在以后的人生路上做了一個很好的鋪墊，逐步養(yǎng)成了吃苦耐勞的精神和團結(jié)一致的團隊精神。
2、通過學(xué)習(xí)我們掌握了模具的一些基本知識，如模具的組成結(jié)構(gòu)、如何根據(jù)用戶的需要去設(shè)計一些簡單的模具、在模具設(shè)計時的工藝、公差、粗造度、等如何選擇和應(yīng)用有了初步的理解。
二、 存在的不足及建議
通過實習(xí)我本人感覺到還有很多不足的地方：
1、 在這四年里我們初步了解了機械專業(yè)的基礎(chǔ)知識，但在實際生產(chǎn)中這些還是遠遠不夠的，真是“書到用時方恨少”。
2、 初到公司缺乏工作經(jīng)驗，很多的工作感到無從下手，沒有一個完整的頭緒，很難單獨去接受一個實際的課題。
通過實習(xí)我想對學(xué)校一點建議：
1、 學(xué)校是否考慮注重學(xué)生的實際動手能力，加強學(xué)生的實踐能力的培養(yǎng)，如增加學(xué)生的在校實習(xí)的機會和延長學(xué)生的實踐活動的時間、更加注重在老師的指導(dǎo)下讓學(xué)生真正的參與到實踐中去。
2、畢業(yè)設(shè)計期間學(xué)校是否能考慮組織學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場去參觀實習(xí)，讓學(xué)生接受最為直接的設(shè)計基本知識，比憑空去設(shè)想更有效果。
撥叉的機械加工工藝規(guī)程的確定
前 言
本次設(shè)計是在我學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課和專業(yè)課之后進行的。這是我在大學(xué)期間最為深入的一次綜合性檢驗，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。
就我個人而言，我希望能過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
為了提高X5020B立式升降臺銑床變速箱的加工效率,適應(yīng)箱體兩面鏜的要求,我們設(shè)計了這一套加工工藝路線. 在指導(dǎo)老師范志明的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下,我們二位同學(xué)經(jīng)過二個月的奮戰(zhàn),融合自己所學(xué)的機制專業(yè)知識,參考各種參考文獻,從而設(shè)計了這一套比較完整的工藝路線。本套設(shè)計適用于中批生產(chǎn),因而設(shè)計中所使用的工具大部分是通用的,只有后面設(shè)計的夾具才是專用的.
最后，限于我們的水平和時間，在設(shè)計過程中難免有缺點和錯誤，誤漏之處，望廣大同學(xué)和老師不吝批評指正。
編者
2006年5月
1.1零件分析
1.1.1零件的作用
題所給的是CA6140車床上的撥叉，它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換擋作用，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。零件上方的Φ20mm的孔與操作機構(gòu)相連，下方的Ф50mm的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，兩零件鑄造為一體，加工時分開。
1.1.2零件的工藝分析
CA6140車床上的撥叉共有兩處加工表面。其間有一定的位置要求，分述如下：
一、 以Ф20mm為中心的加工表面
這一組加工表面包括：Ф20mm的孔，以及其上下表面，孔壁上有一個裝配時要鉆鉸的Ф8mm的錐孔，一個M6的螺紋孔，和一個缺口。
二、 以Ф50為中心的加工表面
這一組加工表面包括：Ф50mm的孔，以及其上、下端面；
這兩組表面有一定的位置要求；
（1） Ф50mm的孔的上、下表面與Ф20的孔的垂直度誤差為0.07mm。
（2） Ф20mm的孔的上、下表面與Ф20的孔的垂直度誤差為0.05mm。
（3） Ф50mm、Ф20mm的孔的上、下表面以及Ф50mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為3.2um。
（4） Ф20mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為1.6um，精度為IT7。
1.2 工藝規(guī)程設(shè)計
1.2.1 零件毛坯的制造形式
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(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。
1.2.2 基面的選擇
（1）粗基準的選擇 對零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準，而對若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準，根據(jù)這個基準原則，現(xiàn)取Ф20mm的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩個短V形塊支承兩個Ф20mm孔的外輪廓作主要定位面，以消除3個自由度，再用一個支承板支撐在Ф72mm的上表面，以消除3個自由度。
（2）精基準的選擇 主要應(yīng)考慮基準重合問題。當(dāng)設(shè)計基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。
1.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1、 工藝路線方案一：
工序一：退火
工序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um
工序三：以Ф20 mm的下表面為精基準，粗、精銑Ф20 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為3.2 um,其上、下表面尺寸為30mm，
工序四：以Ф20 mm 的下表面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸Ф20 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過0.05mm
工序五：以Ф20 mm的下表面為精基準，鉆、擴、鉸、Ф50 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2 um
工序六；以Ф20 mm 的下表面為精基準，粗、精銑以Ф50 mm的上表面，保證其與孔的垂直度誤差不超過0.07mm，其上、下表面尺寸為12mm
工序七：銑斷
工序八：以Ф20 mm的孔為精基準，鉆Ф8 mm的錐孔的一半
Ф4 mm，裝配時鉆鉸
工序九：以Ф20的孔為精基準，鉆Ф4的孔，攻M6的螺紋
工序十：以Ф20 mm的孔為精基準，銑缺口，保證其粗糙度為12.5um
工序十一：檢查
上面的工序可以是中批生產(chǎn)，但是其效率不高，并且工序四中的鉆孔方法在鉆孔是可能會偏離中心。經(jīng)綜合考慮，采用下面的方案二。
2、 工藝路線方案二：
工序一；退火
工序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um
工序三：以Ф20 mm的下表面為精基準，粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為3.2 um，Ф20 mm的上、下表面尺寸為30mm，Ф50 mm的上、下表面尺寸為12mm
工序四：以Ф20 mm 的下表面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸Ф2 0 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過0.05 mm
工序五：以Ф20 mm 的下表面為精基準，鉆、擴、鉸、Ф50 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2 um
工序六：銑斷
工序七：以Ф20 mm的孔為精基準，鉆Ф8 mm的錐孔的一半
Ф4 mm，裝配時鉆鉸
工序八：以Ф20 mm的孔為精基準，鉆Ф4 mm的孔，攻M6的螺紋
工序九：以Ф20 mm的孔為精基準，銑缺口，保證其粗糙度為12.5 um
工序十：檢查
1.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“CA6140車床撥叉”零件的材料為HT200硬度為190~210HB，毛坯重量為2.2Kg,生產(chǎn)類型為中批量，鑄件毛坯。又由<<機械制造工藝設(shè)計簡明手冊>>（以下稱〈〈工藝手冊〉〉表1.3-1查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級，表2.2-4查得加工余量等級為G級，選取尺寸公差等級為CT10。
根據(jù)以上資料及路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：
1、延軸線方向長度方向的加工余量及公差（Ф20mm、Ф50mm端面） 查《工藝手冊》表2.2~4取Ф20mm、Ф50mm端面長度余量為2.5mm(均為雙邊加工)。
銑削加工余量為：a)粗銑：1.5mm b)精銑：1mm
毛坯尺寸及公差為：（35土0.3）mm （ 17土0.25）mm
2、內(nèi)孔（Ф50mm已鑄成孔）查《工藝手冊》表2.2~2.5，取Ф50mm已鑄成長度余量為3mm，即已鑄成孔Ф44mm。
鏜削加工余量為：a)粗鏜：2mm b)半精鏜：1mm
毛坯尺寸及公差為：（48土0.3）mm （）mm
3、其他尺寸直接鑄造得到。
1.5 確定切削用量及基本工時
1.5.1 工序二：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下表面
（1） 加工條件
工件材料：HT200。бb=0.16GPa HBS=190~210，鑄件
機床：XA5032立式銑床
刀具；W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀
W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號為YG6，由《切削用量簡明手冊》〉后稱《切削手冊》表3.1查得銑削寬度ae<=60mm,深度ap<=4,齒數(shù)Z=10時，取刀具直徑do=80mm。又由《切削手冊》表3.2選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a’o=,刀齒斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,過渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,過渡刃寬bε=1mm
(2)切削用量
1）粗銑Ф20mm的下表面
a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。
b)每齒進給量：由《切削手冊》表3.30可知機床的功為7.5KW，查《切削手冊》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是對稱銑，選較小量f=0.14mm/z
c)查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為（1.0~1.5）mm
查《切削手冊》表3.8, 壽命T=180min
d)計算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式：
1.1
也可以由表3.16查得=98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =600mm/s，則實際的切削速度為：
1.2
即==119.3m/min,實際進給量為：
1.3
即==0.13mm/z
e)校驗機床功率 查《切削手冊》表3.24，Pcc=1.1KW,而機床所提供的功率Pcm為1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校驗合格。
最終確定ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/z
f)計算基本工時
1.4
公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=12mm,所以L=l+y+Δ=32+12=44mm
故 =44/600=0.073min
2)粗銑Ф50mm的下表面
a)銑削Ф50mm的下表面與銑削Ф20mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/z
b)計算基本工時
1.5
公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=72mm
故 =72/600=0.12min
3)精銑孔Ф20mm的下表面
a) 切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.0mm, 一次走刀即可完成所需尺寸
b)每齒進給量：由《切削手冊》表3.30可知機床的功為7.5KW，查《切削手冊》表3.5可得f=0.5~0.7mm/r，由于是對稱銑，選較小量f=0.7mm/r
c)查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為（1.0~1.5）mm
查《切削手冊》表3.8, 壽命T=180min
d)計算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式：
1.6
也可以由表3.16查得=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =375mm/min , 則實際的切削速度為
1.7
所以==119.3m/min,實際進給量
1.8
所以==0.08mm/z
e)校驗機床功率 查《切削手冊》表3.24，Pcc=1.1KW,而機床所提供的功率Pcm為1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校驗合格。
最終確定ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/min
f)計算基本工時
1.9
公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=80mm, 所以L=l+y+Δ=32+80=112mm
故 =112/375=0.3min
2)精銑Ф50mm的下表面
a)銑削Ф50mm的下表面與銑削Ф20mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/m
b)計算基本工時
1.10
公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)〈〈切削手冊〉〉表3.26，可得 l+Δ=80mm所以L=l+y+Δ=72+80=152mm
故 =152/375=0.405min
1.5.2 工序三：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的上表面
本工序的切削用量及基本工時與工序一中的粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下表面相同。
1.5.3 工序四：鉆、擴、鉸、精鉸Ф20mm的孔
（一） 鉆Ф18mm的孔
（1）加工條件
工藝要求：孔徑d=18mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻
機床 ：Z535型立式鉆床
刀具 ：高速鋼麻花鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑do=18mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.1及表2.2 選修磨橫刃，β=28o αo=10o 2Φ=118o 2Φ1=70o bε=3.5mm b=2mm l=4mm
(2) 切削用量
1) 決定進給量f
a)、按加工要求決定進給量 根據(jù)《切削手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵的強度
бb200HBS do=18mm時，f=0.70~0.86mm/r
由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系數(shù)K=1
所以 f=(0.70~0.86)x1=(0.70~0.86)mm/r
b) 按鉆頭強度決定進給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)бb=190MPa,do=18mm,鉆頭強度允許的進給量f=1.6mm/r
c)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量 根據(jù)表2.9，當(dāng)бb210MPa,do20.5mm,機床進給機構(gòu)允許的軸向力為11760N（Z535鉆床允許的軸向力為15696N（見《工藝設(shè)計手冊》表4.2-14）時，進給量為1.5mm/r。
從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=0.70~0.86mm/r，根據(jù)Z535鉆床說明書，選f=0.80mm/r（見《工藝設(shè)計手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f=0.80mm/r do<=21mm時，軸向力Ff=7260N
軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=7260N
根據(jù)Z535鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff
Mc
又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=0.9mm/r vc<=17.4m/min時 Pc=1.7KW
根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc Mc
又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=0.75mm/r vc<=20m/min時 Pc=1.7KW
根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc Mc
又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=2.0mm/r vc<=10m/min時 Pc=1.7KW
根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc3,故取修正系數(shù)K=0.8
所以 f=(0.18~0.22)x0.8=(0.144~0.176) mm/r
b) 按鉆頭強度決定進給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)бb=190MPa,do<=4.3mm,鉆頭強度允許的進給量f=0.5mm/r c)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量 根據(jù)表2.9，當(dāng)бb210MPa,do10.2mm,機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8830N（見《工藝設(shè)計手冊》表4.2-14）時，進給量為1.63mm/r。
從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=(0.144~0.176) mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書，選f=0.17mm/r（見《工藝設(shè)計手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f<=0.17mm/r do<=12mm時，軸向力Ff=1230N
軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=1230N
根據(jù)Z525鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff Mc
又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=10mm f<=0.53mm/r vc<=17.4m/min時 Pc=0.8KW
根據(jù)Z525鉆床說明書, Pc Mc
又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=10mm f<=0.53mm/r vc<=15.1m/min時 Pc=1.0KW
根據(jù)Z525鉆床說明書, Pc
收藏