CA6140車床撥叉[831005] 加工工藝及銑18槽夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)資料

哈爾濱理工大學(xué) 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： 制定 CA6140C 車床撥叉的加工工藝， 設(shè)計(jì)銑 18mm 槽的銑床夾具 設(shè) 計(jì) 者：耿 利 威 班 級(jí)：機(jī)械 03-1 班 學(xué) 號(hào)： 25 指導(dǎo)教師：敖 曉 春 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系 2006 年 9 月 30 日 2 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 3 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 車床撥叉的加工工藝，設(shè)計(jì)銑 18mm 槽的銑床夾具 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： 2006.9.112006.9.29 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、編寫工藝過(guò)程卡片和工序卡片（各一張）； 4 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)： 機(jī) 械 03-1 班 學(xué) 生： 耿 利 威 指導(dǎo)教師： 敖 曉 春 系 主 任： 2006 年 09 月 3 日 目錄 序言 . 4 一、零件的分析 . 5 零件的作用 . 5 零件的工藝分析 . 6 二 . 確定生產(chǎn)類型 . 6 三 .確定毛坯 . 6 四 .工藝規(guī)程設(shè)計(jì) . 5 (一 )選擇定位基準(zhǔn)： . 7 （二）制定工藝路線 . 7 （三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 . 7 (四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時(shí)的確定 . 8 五、 夾 具設(shè)計(jì) . 11 (一 )問(wèn)題的提出 . 11 (二 )夾具設(shè)計(jì) . 11 3.定位誤差分析 . 12 4 鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖 . 12 參考文獻(xiàn)： . 12 5 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 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(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主 6 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. 軸孔 0.021022以及與此孔相通的的花鍵。 2. 撥叉底面、上頂面、右端面；上頂面 8mm槽及下底面 18mm槽。 3. 由上面分析可知，可以加工撥叉右端面；然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(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)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000 件 /年，零件的質(zhì)量是 1.0Kg/個(gè)，查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè) 321 頁(yè) 表 15-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(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(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：（附毛坯圖） 3繪制鑄件零件圖：（附零件圖） 7 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：以零件的又端面為主要的定位基準(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，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準(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： 1.鑄造毛坯 2.時(shí)效處理 3車右端面 4. 鉆 擴(kuò) 22孔 5 倒 15 角 6 拉花鍵 7.銑頂面 8.銑 8mm槽 9.銑 18mm槽 10.去毛刺 11.檢查 . （三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 1 機(jī)床的選擇： 工序 030 為車端面，可采用 CA6140 車床。 工序 040 采用 鉆床 。 工序 050 采用車床。 工序 060 采用臥式拉床。 工序 070090 采用臥式銑床。 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。（附工藝卡 8 片） 4選擇量具：（附工藝卡片） 5其他： (四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時(shí)的確定 工序 030 以 左端面 粗基 準(zhǔn)，車工件右端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：半精車右端面 機(jī)床： CA6140 車床。 刀具：螺紋車刀。 2.確定右端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向加工余量為 3； 確定進(jìn)給量 f:根據(jù) 1表 6第一部分，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm,ap3. 所以，0 .3 6 /f m m r 按鉆頭強(qiáng)度選擇0 .3 6 /f r 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 rmmf /53.0 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 rmmf /48.0 經(jīng)校驗(yàn)m a x6090 FF f 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 min60T （ 3）切削速度 查切 0 .3 6 /cv m s 修正系數(shù) 0.1TVK 0.1MVK 0.1tvK 0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 01000 3 9 2 / m i nsvnrd 查 簡(jiǎn)明手冊(cè) 機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 min/272 rnc 故實(shí)際的切削速度0 2 4 . 6 /1000 sc dnv m m r .計(jì)算工時(shí) 8 0 4 4 0 . 6 2 m i n3 9 2 0 . 3 6mLt nf 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。 (2).擴(kuò)22 孔 0 2 2 , / 3 , 1 . 0ofd m m l d k 表 15-33， fz=(0.350.43)*1.0=0.350.43.表 15-37 v=0.35m/s. f=1.35*fz=0.486； v=0.14 0 .3 6 /f m m r取 。 01000 1 2 1 , 1 4 0 .wsvn r p s n r p sd 取 實(shí)際 v=9.6m/min. 1 . 3 1 m i n .wt 工序 060：拉花鍵 1 . 5 8 0 1 . 2 1 . 4 0 . 1 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 3 . 6 0 . 0 6 7ns zz l y rn m sv f z 工序 070： 銑頂面 1. 加工條件 10 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：銑 上 頂面。 機(jī)床： X62w 臥式銑床。 刀具：標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀，齒數(shù) 6z .銑削寬度 ae=5,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) l=28,y+o=17 t0 . 7 5ffL l y oTmvv 。 工序 080 和工序 090:銑 8mm槽和銑 18mm槽 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求： 銑 8mm 槽 機(jī)床： X62K6140 臥式銑床。 刀具：直齒三面刃銑刀。 2. 切削用量 1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 ap=8mm； 8ea mm ，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為 7.5kw。 查 簡(jiǎn)明手冊(cè) f=0.140.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量 f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.7，后刀面最大磨損為 1.01.5mm。 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.8，壽命 T=180min 4） 計(jì)算切削速度 按簡(jiǎn)明手冊(cè)，查得 Vc 18mm/s， n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù) XA6132 銑床參數(shù)，選擇 nc=145r/min,Vfc=475mm/s, 則實(shí)際切削速度 V c=3.14*40*145/1000=18.22m/min, 實(shí)際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=145/(300*10)=0.3mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查簡(jiǎn)明手冊(cè) Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為 PcmPcc。故校驗(yàn)合格。 11 最終確定 ap=8mm， nc=145r/min,Vfc=145mm/s， V c=18.2m/min， f z=0.16mm/z。 87.f f zv a n 6）計(jì)算基本工時(shí) tm L/ Vf=(32+80)/87=0.6min。 同理，計(jì)算得銑 18mm槽所用時(shí)間 T=1.16M. 五 、 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)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序 090 銑 18mm槽。本夾具將用于臥式銑床，刀具為三面刃立式銑刀 . (一 )問(wèn)題的提出 本夾具是用來(lái)銑 18mm槽 ,零件圖中槽的寬度有公差要求 ,且三面都有粗糙度要求，因此這個(gè)槽的深度也有一定的公差要求 .另外此槽為三個(gè)側(cè)平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) ,.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 ,而精度也有一定要求。 (二 )夾具設(shè)計(jì) 1 定位基準(zhǔn)選擇 由于槽的寬度有公差要求 ,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn) .由于鑄件的公差要求較大 ,利用軸孔的中心軸作為輔助定 位基準(zhǔn)時(shí) ,另外為了防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)，為限制次自由度，應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn)，另輔助一左端面為輔助定位，防止工件左右移動(dòng)，因此為了滿足這些定位要求，設(shè)計(jì)壓板結(jié)構(gòu)，既可以滿足軸向力的要求，又可方便工件的裝夾。 . 2.切削力及夾緊力計(jì)算 (1).計(jì)算切削力 刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=80mm. Z=18 9 . 8 1 . . . .f f F e fz f zC a y a u zFKnf 3 0 , 1 . 0 , 0 . 6 5 , 0 . 8 3 , 0 , 0 . 8 3C f X f y F u F w F q F 1 6 , 8 , 0 . 1 5 , 0 . 6 7 .p e f F Za m m a m m a K 12 9 . 8 1 3 0 1 6 0 . 1 5 0 . 6 5 8 0 . 8 3 1 8 .8 0 0 . 8 3 1F z K f z =2448N 校核定位銷：2FFA r 241 1 1 02248 0 . 6 0 45M P a (2).計(jì)算夾緊力 由于銑槽的力主要是切削力，軸向力比較小，壓板的力滿足要求。故不需校核。 3.定位誤差分析 夾具的主要定位元件為 22 孔的定位銷 基準(zhǔn)移位誤差 y ， 由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便，