CA6140車床撥叉Ⅲ-機械加工工藝規(guī)程及“銑斷” 夾具設計

CA6140車床撥叉Ⅲ-機械加工工藝規(guī)程及“銑斷” 夾具設計,CA6140車床撥叉Ⅲ-機械加工工藝規(guī)程及“銑斷”,夾具設計,ca6140,車床,機械,加工,工藝,規(guī)程,銑斷,夾具,設計 燕山大學畢業(yè)設計（論文）任務書 院（系）：機械工程學院 基層教學單位：機制 學 號 061101011336 學生姓名 田中原 專業(yè)（班級） 08機制2 設計題目 “CA6140車床撥叉831008”機械加工工藝規(guī)程及“銑斷”夾具設計 設 計 技 術 參 數 1.年生產綱領： 5000件 2.加工要求：見零件圖 設 計 要 求 1.工藝規(guī)程必須保證加工質量和生產率要求，合理可行。 2.夾具設計要保證加工精度，并定位合理、夾緊可靠、操作簡便； 盡量采用機動夾緊、多件夾緊等。 3.設計圖紙及說明書符合規(guī)范。 工 作 量 零件圖 1張（A3/A4） 夾具結構裝配圖 1張（A1/A0） 機械加工工藝過程卡片及工序卡片 1套 課程設計說明書 1份（不少于5千字） 工 作 計 劃 第1周 抄畫零件圖，完成機械加工工藝規(guī)程設計及毛坯圖。 第2周 進行夾具設計及計算，完成結構草圖。 第3周 完成夾具裝配圖，編寫課程設計說明書，答辯。 參 考 資 料 《機械制造工藝學課程設計指導書》 《機械制造工藝手冊》 《機床夾具設計圖冊》 《機床夾具設計手冊》 《機械零件設計手冊》 指導教師簽字 基層教學單位主任簽字 說明：此表一式四份，學生、指導教師、基層教學單位、系部各一份。 年 月 日 燕山大學畢業(yè)設計評審意見表 指導教師評價： （1）工藝規(guī)程設計及毛坯圖 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 （2）夾具結構設計及分析計算 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 （3）夾具裝配圖及說明書 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 （4）出勤、平時表現及獨立設計能力 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 成績： 指導教師： 年 月 日 答辯小組評價： （1）表達能力： 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 （2）回答問題： 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 （3）設計質量： 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 成績： 評閱人： 年 月 日 課程設計總成績： 答辯小組成員簽字： 年 月 日 3 燕 山 大 學 課 程 設 計 說 明 書 共 頁 第 頁 燕山大學 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 題目： “CA6140車床撥叉Ⅲ”機械加工工藝規(guī)程及“銑斷” 夾具設計 學院（系）： 年級專業(yè)： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 教師職稱： 教授 燕山大學 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 撥叉Ⅲ 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 14 銑斷 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 鑄件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑斷專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 把鑄件從中間銑斷 X62銑 300 235 0.18 4 1 0.31 設計 田中原 日期 2011.7.19 審核 日期 會簽 日期 燕山大學 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 CA6140車床撥叉Ⅲ 共3 頁 第 1 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 備注 序號 工序名稱 工序內容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時 夾具 刀具 量具 準終 單件 01 粗銑 粗銑兩端Ф32的上平面達到精度等級為IT10，工序尺寸為 X52K銑 硬質合金YT15銑刀專用夾具 0.62 02 粗銑 粗銑兩端Ф32的下平面達到精度等級為IT10，工序尺寸為 X52K銑 硬質合金YT15銑刀專用夾具 0.62 03 粗銑 粗銑Ф72的上平面達到精度等級為IT10，工序尺寸為 X52K銑 硬質合金YT15銑刀專用夾具 0.48 04 精銑 精銑兩端Ф32的上平面達到精度等級為IT8，工序尺寸為 X52K銑 硬質合金YG6銑刀專用夾具 0.31 05 精銑 精銑兩端Ф32的下平面達到精度等級為IT8，工序尺寸為 X52K銑 硬質合金YG6銑刀專用夾具 0.31 06 精銑 精銑Ф72的上平面達到精度等級為IT8，工序尺寸為 X52K銑 硬質合金YG6銑刀專用夾具 0.84 07 鉆擴 鉆擴 2×Ф20孔達到精度等級為IT10，工序尺寸為Ф Z35鉆 速鋼麻花鉆鉆頭專用夾具 0.72 08 粗鉸和精鉸 粗鉸和精鉸2×Ф20孔達到精度等級為IT7，工序尺寸為Ф Z535鉆 專用鉸刀和專用的夾具 0.70 09 粗鏜 粗鏜Ф50孔達到精度等級為IT12，工序尺寸為Ф T612鏜 硬質合金鏜刀和專用夾具 0.15 10 半精鏜 半精鏜Ф50孔達到精度等級為IT10，工序尺寸為Ф T612鏜 硬質合金鏜刀和專用夾具 0.04 11 鉆，鉸 鉆鉸Ф8孔達到精度等級為IT7，工序尺寸為Ф Z535鉆 專用刀具和專用夾具 0.066 12 鉆 鉆M6孔達到的精度等級為IT11，工序尺寸為M6 Z535鉆 絲錐和專用夾具 0.077 13 銑 銑平面 X52K銑 硬質合金三面刃銑刀和專用夾具 0.15 14 銑 銑斷 X62 銑 鋸片銑刀和專用夾具 0.225 15 去毛刺 去毛刺 機械倒棱機 16 清洗 清洗 清洗機 17 終檢 檢驗 馬波斯 設計 田中原 日期 2011.7.19 審核 日期 會簽 日期 燕山大學畢業(yè)設計說明書 一、零件的分析 （一）零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床831008的撥叉。它 位于車床變速機構中，主要起換擋，使主軸回轉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Ф20孔與操縱機構相連，二下方的Ф50半圓孔則是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。兩個零件鑄為一體，加工時分開。 （二）零件的工藝分析 零件實體： 零件的材料HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，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Ф20以及與此孔相通的Ф8的錐孔，M6螺紋孔。 2、 大頭半圓孔Ф50。 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，可以粗加工撥叉下端面，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經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，所以根據上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二、工藝規(guī)程設計 （一）毛坯的選擇 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，生產類型為中批生產，故選擇木模手工砂型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》，選用鑄件尺寸公差等級為IT12。 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以是加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，加工工藝過程中會出現問題，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 1）粗基準的選擇：粗基準的選擇.對于零件而言,盡可能選擇不加的表面為粗基準.而對于若干個不加工表面的工件,則應以與加工的表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準.根據這個基準選擇原則,先選取Ф32圓的不加工下表面作為粗基準,然后在選取Ф32上表面作為粗基準，采用兩個V形塊和一個平面的定位方式來達到完全定位,然后進行銑削. 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“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基準,以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位基準. （三）制定工藝路線 根據零件的幾何形狀，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濟精度，在生產綱領以確定的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 .1 零件的主視圖 選擇的零件加工方法以及工藝路線方案如下： 工序001粗銑兩端Ф32的上平面達到精度等級為IT10，工序尺寸為36，選取B為基準，采用X52K立式銑床； 工序002粗銑兩端Ф32的下平面達到精度等級為IT10，工序尺寸為34，選取以A為基準，采用X52K立式銑床； 工序003粗銑Ф72的上平面達到精度等級為IT10，工序尺寸為，選取以A為基準，采用X52K立式銑床； 工序004精銑兩端Ф32的上平面達到精度等級為IT8，工序尺寸為31，選取B為基準，采用X52K立式銑床； 工序005精銑兩端Ф32的下平面達到精度等級為IT8，工序尺寸為30，選取以A為基準，采用X52K立式銑床； 工序006精銑Ф72的上平面達到精度等級為IT8，工序尺寸為，選取以A為基準，采用X52K立式銑床； 工序007鉆擴 2×Ф20孔達到精度等級為IT0，工序尺寸為，選取以B和C為基準，采用Z35搖臂鉆床； 工序008粗鉸和精鉸2×Ф20孔達到精度等級為IT7，工序尺寸為，選取以B和C為基準，采用Z535立式鉆床； 工序009粗鏜Ф50孔達到精度等級為IT12，工序尺寸為，選取以B和C為基準，采用T612臥式鏜床； 工序010半精鏜Ф50孔達到精度等級為IT10，工序尺寸為，選取以B和C為基準，采用T612臥式鏜床； 工序011鉆鉸Ф8孔達到精度等級為IT7，工序尺寸為Ф8，選取以D和B為基準，采用Z535立式鉆床； 工序012鉆M6孔達到的精度等級為IT11，工序尺寸為M6, 選取以D和B為基準，采用Z535立式鉆床； 工序013銑平面達到的精度等級為IT10，選取以A為基準，采用X52K立式銑床； 工序014銑斷，選取以D和B為基準，采用X52K立式銑床； 工序015去毛刺； 工序016清洗； 工序017終檢； （四）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 CA6140車床831008撥叉材料為HT200,硬度為170-220 HBW,毛坯重量1.5Kg，生產類型為大批量生產，采用鑄造。 根據上述的原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、 內圓表面（2×Ф20，Ф50） 對于Ф20的孔，其尺寸精度要求為IT7,表面粗糙度要求為Ra0.021um,毛坯為鑄件。其工藝路線為：鉆-擴-粗鉸-精鉸。 先用查表法確定加工余量。由工藝手冊查得：鉆的余量為18mm,擴的余量為1.8mm，粗鉸0.14mm，精鉸為0.06mm。 對于Ф50的孔，其尺寸精度要求為IT12，表面粗糙度要求為Ra0.25um,毛坯為鑄件。其工藝路線為：鉆-粗鏜-半精鏜。 加工 表面 加工 內容 加工余量 精度等級 表面粗 糙度 工序 尺寸 φ50 IT7 半精鏜 0.06 IT7 0.25 Ф 粗鏜 0.14 IT8 6.3 Ф 鉆 1.68 IT10 Ф φ20 IT7 精鉸 0.06 IT7 1.6 粗鉸 0.14 IT8 3.2 擴 1.8 IT10 6.3 鉆 1.68 IT11 2、平面(Ф32和Ф72的平面)： 對于Ф32和Ф72的平面，其尺寸精度要求為IT8,表面粗糙度要求為Ra3.2um,毛坯為鑄件。其工藝路線為：粗銑-精銑。 先用查表法確定加工余量。由工藝手冊查得：粗銑加工余量為4.0mm,精銑加工余量為1.0mm. 工序號 工序 內容 加工 余量 基本 尺寸 經濟 精度 工序尺寸 01 粗銑φ32下端面 4.0 36.0 10 36 02 粗銑φ32上端面 4.0 32.0 10 32 03 粗銑φ72上端面 4.0 14.0 10 14 04 精銑φ32下端面 1.0 31.0 8 31 05 精銑φ32上端面 1.0 30.0 8 30 06 精銑φ72端面 1.0×2 12.0 8 （五） 確定切削用量及基本工時 1.工序001以下端面為基準，粗銑Ф32的上端面。 1.1加工條件 工件材料：HT200, σb =160MPa,HB=170-220,鑄造 加工要求：粗銑Ф32的上端面。 機床： X52K立式銑床。 刀具：YT15硬質合金端銑刀。根據《切削用量簡明手冊》銑削深度ap<=4mm，選取D=80, 銑削寬度ae<=60mm。但已知銑削寬度ae=64mm,銑削的深度ap=4mm,選取刀具直徑D=125mm，銑刀齒數Z=4。選取γo=5°,后角αo=12°,副后角αo`=10°,刃傾角λs=-10°，主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副主偏角Kr`=5°,過渡寬度 bε=1mm. 1.2切削用量 銑削的深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=4mm,一次走到即可完成所需深度。 決定每齒進給量fz 采用不對稱端銑以提高進給量。根據表3.5，當使用YT15，銑床功率為7.5Kw(表3.30，X52K立式銑說明書)時， fz=0.09-0.18mm/z 但因采用不對稱端銑，故: fz=0.18mm/z 1.3選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為2.0mm，銑刀直徑D=125mm,故刀具壽命T=180min。（表3.8） 1.4 決定切削速度Vc和每分鐘進給量Vf 切削速度Vc可根據表3.27中的公式計算，也可以根據表直接查出。 根據表3.13，當D=125mm，Z=4，ap<=5mm,fz<=0.24mm/z時， Nt=313r/min,Vft=263mm/min. 各修正系數為： Kmv=Kmn=Kmt=1.0 Ksv=Ksn=Ktv=0.8 故 Vc=VtKv=123×1.0×0.8=98.4m/min n=ntKn=313×1.0×0.8=250r/min Vf=Vft Kvt=263×1.0×0.8=210.4mm/min 根據X52K立銑說明書（表3.30）選擇 n=300r/min,Vf=235mm/min 因此實際切削速度和每齒進給量為 Vc==3.14×125×300/1000=117.8m/min fzc=Vf/nz=235/300×4=0.20mm/z 1.5校正機床功率 根據表3.23，當σb=160，ae=64mm,ap=4mm,D=125，Z=4,Vf=235mm/min,近似為 P=1.1Kw 根據X52K型立銑說明書（表3.30），機床主軸允許的功率為： Pcm=7.5×0.75=5.63Kw 故 P

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