CA6140車床撥叉[831008] 加工工藝及銑47度斜面寬10mm夾具設(shè)計[銑斷前]課程設(shè)計

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明D120H102孔降一級雙側(cè)加工D250H3.52孔降一級雙側(cè)加工T230H5單側(cè)加工T312H5單側(cè)加工T412H5單側(cè)加工3、繪制鑄件毛坯圖三、工藝規(guī)程設(shè)計(一)選擇定位基準：1 粗基準的選擇：以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。 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，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔外圓柱表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(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)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。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第20頁表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： 工序1 退火工序2 粗精銑20、50下端面，以T2為粗基準，采用X51立式銑床加專用夾具；工序3 粗精銑20上端面，以T1為定位基準，采用X51立式銑床加專用夾具；粗精銑50上端面，以T4為定位基準，采用X51立式銑床加專用夾具；工序4 鉆、擴、粗、精鉸20孔，以32外圓和T2為基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序5 粗鏜、半精鏜50孔，以D1為定位基準，采用T616臥式鏜床加專用夾具；工序6 鉆、鉸8錐孔，以T1和零件中線為基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序7 鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準，采用Z525立式鉆床并采用專用夾具；工序8 銑斷，以D1為基準，采用X60臥式銑床加專用夾具；工序9 去毛刺；工序10 終檢。（三）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)在確定各表面的各個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工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大50IT12（D2）鑄件7.0CT12粗鏜4.0IT126.30.956.8半精鏜3.0IT103.22.93.2520IT7（D1）鉆18IT1117.8918擴1.8IT106.31.7161.910粗鉸0.14IT83.20.1070.224精鉸0.06IT71.60.0390.0932、平面工序尺寸：工序號工序內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟精度工序尺寸偏差工序余量最小最大鑄件5.0CT1201粗銑20孔下端面4.036.0121.57.7502粗銑20孔上端面4.032.0121.57.7503粗銑50孔上端面4.014.0121.86.3807精銑20孔下端面1.031.080.751.28308精銑20孔上端面1.030.080.751.28310精銑50孔端面1.0212.080.9511.0163、確定切削用量及時間定額：工序 粗銑20、50下端面，以T2為粗基準1. 加工條件工件材料：HT200,b =170240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm;加工要求：粗銑20孔下端面，加工余量4mm;機床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae90,深度ap6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（后簡稱簡明手冊）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)切削用量手冊（后簡稱切削手冊）表3.16，選擇刀具前角00后角08，副后角0=10，刃傾角s=10,主偏角Kr=60,過渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2. 切削用量1）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=4mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據(jù)簡明手冊表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.090.18mm/z故選擇：fz=0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據(jù)切削手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)簡明手冊表3.8）。4）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf根據(jù)切削手冊表3.16，當d0=125mm，Z=12，ap7.5，fz0.18mm/z時，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計算公式為：其中 ，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 。根據(jù)簡明手冊表4.2-36，選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為：vc=m/min=118m/minf zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5)校驗機床功率 根據(jù)切削手冊表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.50.75kw=3.375kwPcc。故校驗合格。最終確定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。6）計算基本工時 tmL/ vf，L=l+ y+，l=176mm.查切削手冊表3. 26，入切量及超切量為：y+=40mm，則：tmL/ Vf=(176+40)/390=0.81min。工序 粗銑20上端面，以T1為定位基準，； 切削用量和時間定額及其計算過程同工序。工序 粗銑50上端面，以T4為定位基準刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀，機床：X51立式銑床根據(jù)切削手冊查的，現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)簡明手冊4.2-36查得取，故實際切削速度當時，工作臺每分鐘進給量應為查說明書，取計算切削工時因此工序 鉆、擴20孔，以32外圓和T2為基準，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT10。1. 選擇鉆頭 根據(jù)切削手冊表2.1.2.2，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角o12，二重刃長度b=3.5mm,橫刀長b=2mm,寬l=4mm,棱帶長度， 2.選擇切削用量 （1）確定進給量按加工要求確定進給量：查切削手冊，由切削手冊表2.7,系數(shù)為0.5,則： 按鉆頭強度選擇:查切削手冊表2.8,鉆頭允許進給量為：；按機床進給機構(gòu)強度選擇：查切削手冊表2.9，機床進給機構(gòu)允許軸向力為8330N時，進給量為。以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是工藝要求，其值為：0.2150.265mm/r。根據(jù)簡明手冊表4.2-16,最終選擇進給量。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。根據(jù)切削手冊表2.19查出,鉆孔時軸向力Ff=2500N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書，機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力為8830NFf，故所選進給量可用。（2）確定鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為0.6mm，壽命（3）切削速度查切削手冊表2.30，切削速度計算公式為： （m/min）其中，查得修正系數(shù)：，=，故實際的切削速度： （4）檢驗機床扭矩及功率查切削手冊表2.20，當f0.26, do19mm時，Mt=31.78Nm，修正系數(shù)均為1.0，故MC=31.78 Nm。查機床使用說明書：Mm =144.2 Nm。查切削手冊表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.3kw。查機床使用說明書，。由于，故切削用量可用，即：，3、計算工時4、擴孔至19.8查切削手冊表2.10，擴孔進給量為：，并由機床使用說明書最終選定進給量為：。根據(jù)資料，切削速度 ，其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度，故 根據(jù)機床使用說明書選取 ?；竟r 工序 粗鏜50孔，以D1為定位基準機床：T68臥式鏜床單邊余量由簡明手冊4.2-20查得取由簡明手冊4.2-21查得取計算切削工時工序 銑斜肩，以D1和T2為定位基準刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀機床：X51立式銑床根據(jù)簡明手冊查得：。根據(jù)切削手冊查得：因此：現(xiàn)采用X51立式銑床，?。海蕦嶋H切削速度為：當時，工作臺每分鐘進給量應為：根據(jù)切削手冊表4.2-37查得,取：。計算切削基本工時：因此：工序 精銑20下端面，以T2為基準刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀；機床：X51立式銑床；查切削手冊表3.5，進給量，取為0.5mm/r參考有關(guān)手冊，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，則：現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)簡明手冊表4.2-36，取故實際切削速度： 當時，工作臺每分鐘進給量：，取為980mm/min本工序切削時間為：min工序 精銑20上端面，以T1為基準切削用量同工序精銑時基本工時：工序 粗鉸、精鉸20孔，以T2和32外圓為基準，（1）粗鉸至刀具：專用鉸刀機床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量為0.81.2mm/z,進給量取0.81mm/r，機床主軸轉(zhuǎn)速取為=140r/min，則其切削速度為：。機動時切削工時，=38mm，(2) 精鉸至刀具：機床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量取0.48mm/r，機床主軸轉(zhuǎn)速取為：=140r/min，則其切削速度為：機動時切削工時，=38mm工序 精銑50端面，以D1為基準。機床：X51立式銑床刀具：硬質(zhì)合金立銑刀（鑲螺旋形刀片），由切削手冊表3.6查得：,即27m/min，因此，。現(xiàn)采用X51立式銑床，取 ，工作臺每分鐘進給量應為：查機床使用說明書，取 。銑削基本工時：工序 半精鏜50孔，以D1做定位基準。單邊余量,可一次切除，則 。由切削手冊表1.6查得，進給量取為0.27mm/r。由切削手冊表1.1查得，則：查簡明手冊表4.2-20，取為630r/min。加工基本工時：工序12 鉆、鉸8錐孔，以T1和零件中線為基準。刀具：專用刀具機床：Z525立式鉆床確定進給量：根據(jù)切削手冊表2.7查得，查Z525機床使用說明書，現(xiàn)取。查切削手冊表2.15，計算機床主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取，所以實際切削速度為：計算切削基本工時：工序 鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準（1）鉆螺紋底孔mm機床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆根據(jù)切削手冊查得，進給量為0.180.22mm/z,現(xiàn)取f=0.22mm/z，v=17m/min，則：查簡明手冊表4.2-15，取。所以實際切削速度為：計算切削基本工時：（2）攻螺紋M6機床：Z525立式鉆床刀具：絲錐M6，P=1mm切削用量選為：，機床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機床使用說明書選取：，則 ；機動時，計算切削基本工時：工序 銑斷，以D1為基準。選擇鋸片銑刀，d=160mm，l=4mm，中齒，Z=40采用X61臥式銑床，查簡明手冊，選擇進給量為：,切削速度為：，則：根據(jù)簡明手冊表4.2-39，取，故實際切削速度為：此時工作臺每分鐘進給量應為：查簡明手冊表4.2-40，剛好有。計算切削基本工時：四、夾具設(shè)計 （1）這次主要是對銑撥叉斜面10的專用夾具的設(shè)計，在設(shè)計中，首先對零件加工的定位基準進行了分析，并選擇合理的定位基準進行誤差分析比較，看是否滿足工件的精度要求。再對具體的夾具方案進行確定，本專用夾具的具體方案是以長銷作為定位基準，主要限制工件的四個自由度。用一個定位塊來代替檔銷，限制了工件的轉(zhuǎn)動，用定位環(huán)限制工件的軸向移動。本工序主要采用定位環(huán)與工件的接觸面和對刀塊的位置來保證工件的位置精度，用心軸與工件的配合來保證兩側(cè)面與小頭孔軸線的垂直度。最后，在工具書上選擇在設(shè)計中所需的定向鍵、對刀塊等進行選擇，以對其夾具體進行更好設(shè)計，使本專用夾具更為完善。滿足零件的加工精度和提高生產(chǎn)率 （2）銑削力與夾緊力計算根據(jù)參考文獻3表2.497可查得：銑削力計算公式為圓周分力 （式6.1）查表可得： 代入（式6.1）得 =查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： （式6.2） 當用兩把銑刀同時加工時銑削水平分力 銑削加工產(chǎn)生的水平分力應由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力和心軸平衡。 即： （） 計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力 即： 取k=2 而心軸產(chǎn)生的夾緊力。垂直分力由支承板來相互平衡，支承板為固定的實體，它所受的只是擠壓力，它所產(chǎn)生的支撐力。軸向分力是夾緊螺母所產(chǎn)生的夾緊力來平衡，由表可知，螺母產(chǎn)生的夾緊力所以，由上面的分析可知，螺母夾緊滿足設(shè)計要求。參考文獻:趙家奇,機械制造工藝學課程設(shè)計指導書2版 機械工業(yè)出版社,2000.10.艾興,肖詩綱主編,切削用量簡明手3版 機械工業(yè)出版社,1997.8曾志新,呂明主編,機械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢理工出版社,2001.7李益民主編,機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 機械工業(yè)出版社,1993.4王明珠主編,工程制圖學及計算機繪圖國防工業(yè)出版社,1998.3。CA6140車床撥叉零件圖:6.工序簡圖畫法及要求（1）工序圖可按比例縮小，并盡量用較少的投影給出。（2）簡圖中的加工表面用粗實線表示。（3）對定位、夾緊表面應以規(guī)定符號標明。（4）最后，應表明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。7.外圓表面加工方法及經(jīng)濟精度 外圓表面加工方采及其經(jīng)濟精度加工方案經(jīng)濟精度公差等級表面粗糙度Ra（m）適用范圍粗車半精車精車滾壓（或拋光）ITll13 IT89 IT78 IT675010032630 81600820適用于除淬火鋼以外的金屬材料粗車半精車磨削粗磨精磨超精磨IT67 IT57 IT50 400800 100400012010除不宜用于有色金屬外，主要適用于淬火鋼件的加工粗車半精車精車金剛石車IT560025040主要用于有色金屬粗車半精車粗磨精磨鏡面磨精車精磨研磨粗研拋光IT5以上IT5以上IT5以上0 0250200050100025040主要用于高精度要求的鋼件加工內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟特度加工方案經(jīng)濟精度公差等級表面粗糙度Ra（m）適用范圍鉆擴鉸粗鉸精鉸鉸粗鉸精鉸ITll13ITl011IT89 IT78 IT89IT78502550160320080160160320080160加工未淬火鋼及其鑄鐵的實心毛坯，也可用于加工有色金屬（所得表面粗糙度Ra值稍大）鉆（擴）拉IT78080160大批、大量生產(chǎn)（精度可由拉刀精度而定），如校正拉削后，則Ra可降低到040020粗鏜（擴）半精鏜磨精鏜（或鉸）浮動鏜ITll13IT89 IT78 IT672550160320080160020040除淬火鋼外的各種鋼材，毛坯上已有鑄出或鍛出的孔粗鏜（擴）半精鏜磨 粗磨精磨IT78 IT670 020080010020主要用于淬火鋼，不宜用于有色金屬粗磨半精磨精磨金剛鏜IT67005020主要用于精度要求高的有色金屬鉆（擴）粗鉸精鉸拉珩磨粗鏜半精鏜精鏜珩磨IT67IT67 IT67002502000250200025020精度要求很高的孔，若以研磨代替珩磨，精度可達IT6以上，Ra可降低到0l001平面加工方法及其經(jīng)濟精度加工方案經(jīng)濟精度公差等級表面粗糙度Ra（m）適用范圍粗車半粗車粗車磨ITll13IT89 IT78 IT6750320630080160020080適用于工件的端面加工粗刨（或粗銑）精刨（或精銑）刮研ITll13IT79IT56501 60630010080適用于不淬硬的平面（用端銑加工，可得較低的粗糙度值）粗刨（或粗銑）精刨（或精銑）寬刃精刨 IT67020080批量較大，寬刃精刨效率高粗刨（或粗銑）精刨（或精銑）磨 粗磨精磨IT67 IT560200800025040適用于精度要求較高的平面加工粗銑拉IT69020080適用于大量生產(chǎn)中加工較小的不淬火平面粗銑精銑磨研磨拋光IT56IT5以上00250200025010適用于高精度平面的加工10.機加工余量表表4鑄件機械加工余量尺寸公差等級CT123456加工余量等級MAABCDDEDEF基本尺寸加 工 余 量 數(shù) 值 （mm）大于至1000.50.40.60.50.80.60.90.80.80.61.00.81.51.51001600.60.50.90.81.00.81.51.51.00.91.51.52.02.01602500.80.71.61.01.51.02.01.51.51.52.02.02.52.52504000.90.81.51.51.51.52.02.02.01.52.52.03.53.04006302.01.52.01.52.52.52.01.52.52.54.03.563010002.52.03.02.52.52.03.03.04.54.0100016002.52.03.53.05.04.5尺寸公差等級CT78加工余量等級MADEFDEFGH基本尺寸加 工 余 量 數(shù) 值 （mm）大于至1001.00.71.50.92.01.51.50.81.51.02.01.52.52.03.02.51001601.50.92.01.52.52.01.51.52.01.52.52.03.02.54.03.51602501.51.52.02.03.02.52.01.52.52.03.02.54.03.55.04.52504002.01.52.52.03.53.02.52.03.02.54.03.55.04.56.56.04006302.52.03.02.54.03.52.52.03.52.54.54.05.55.07.57.063010002.52.03.53.04.54.03.02.54.03.05.04.56.56.08.58.0100016003.02.54.03.55.55.03.02.54.53.56.05.07.56.5109.0尺寸公差等級CT910加工余量等級MADEFGHEFGH基本尺寸加 工 余 量 數(shù) 值 （mm）大于至1001.51.02.01.52.52.03.02.53.53.02.51.53.02.03.52.54.03.01001602.01.52.52.03.02.53.53.04.54.03.02.03.52.54.03.05.04.01602502.51.53.02.03.53.04.54.05.55.03.52.54.03.05.04.06.05.02504003.02.03.52.54.53.55.54.57.06.04.03.05.04.06.05.07.56.54006303.02.54.03.05.04.06.05.07.57.04.53.55.54.56.55.58.57.563010003.52.54.53.55.54.57.06.09.08.05.54.06.55.08.06.5108.5100016004.03.05.04.06.55.58.06.5119.56.04.57.56.09.07.51210尺寸公差等級CT1112加工余量等級MAEFGHFGHJ基本尺寸加 工 余 量 數(shù) 值 （mm）大于至1003.02.03.52.54.03.04.53.54.02.54.53.05.03.56.04.51001603.52.54.03.04.53.55.54.55.03.55.54.06.55.07.56.01602504.53.05.03.56.04.57.05.56.04.07.05.08.06.09.57.52504005.03.56.04.57.05.58.57.07.05.08.06.09.57.5119.04006305.54.06.55.07.56.09.58.08.05.59.06.5118.5141163010006.54.57.55.59.07.0119.09.06.5118.013101613100016007.05.08.56.5108.01310117.5129.015121815尺寸公差等級CT910加工余量等級MADEFGHEFGH基本尺寸加 工 余 量 數(shù) 值 （mm）大于至1001.51.02.01.52.52.03.02.53.53.02.51.53.02.03.52.54.03.01001602.01.52.52.03.02.53.53.04.54.03.02.03.52.54.03.05.04.01602502.51.53.02.03.53.04.54.05.55.03.52.54.03.05.04.06.05.02504003.02.03.52.54.53.55.54.57.06.04.03.05.04.06.05.07.56.54006303.02.54.03.05.04.06.05.07.57.04.53.55.54.56.55.58.57.563010003.52.54.53.55.54.57.06.09.08.05.54.06.55.08.06.5108.5100016004.03.05.04.06.55.58.06.5119.56.04.57.56.09.07.51210尺寸公差等級CT13141516加工余量等級MAFGHJHJHJHJ基本尺寸加 工 余 量 數(shù) 值 （mm）大于至1005.53.56.04.06.54.57.55.57.55.08.56.09.05.5106.5116.5127.51001606.54.07.04.58.05.59.06.59.06.0107.0117.0128.0138.0149.01602507.55.08.56.09.57.0118.5117.5139.0138.51510159.517112504008.55.59.56.5118.01310139.015111510171218122014400630106.5117.5139.516121511181317122014201323166301000127.51391511181417122015201423172315261810001600138.5151017132016201423172316261927183021鑄造孔的最小尺寸（mm）鑄造方法合金種類一般最小孔徑特殊最小孔徑砂型及殼型鑄造全部30810金屬型鑄造有色10205壓力鑄造鋅合金5101鋁合金2.5鎂合金2銅合金3熔模鑄造有色5102黑色2.5各種鑄造方法的鑄件最小壁厚（mm）鑄件的表面積 cm2鑄件最小壁厚（mm）砂型鑄造金屬型鑄造殼型鑄造壓力鑄造熔模鑄造硅鋁合金ZM-5ZL201ZL301鑄鐵硅鋁合金ZM-5ZL201ZL301鑄鐵鋁鎂合金銅合金鑄鐵鋼鋁錫合金鋅合金鎂合金鋁合金銅合金鋼25251001002252254004001000100016001600以上22.533.545623.544.556722.53456722.5344334562.533.544.5222.53442233.544222.53442244560.60.71.11.50.811.521.31.82.53411.522.541.5233.51.21.62.23表8 各種鑄造方法的最小鑄造斜度斜度位置鑄造方法砂型金屬型殼型壓鑄外表面內(nèi)表面03010301020020015030