CA6140車床撥叉[831003] 加工工藝及鉆φ22花鍵底孔夾具設計[版本1]【全套CAD圖紙說明書】

下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 機械制造工藝學 課程設計說明書 設計題目： 設計“ CA6140車床”撥叉零件的機械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)） 設計者 指導教師 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 機械制造工藝學課程設計說明書 題目 設計“ CA6140 車床”撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)） 內容 1.零件圖 一 張 2毛坯圖 一 張 3機械制造加工工藝過程綜合卡片 一張 4結構設計裝配圖 一張 5結構設計零件圖 一張 6課程設計說明書 一份 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 前 言 通過機床工藝及夾具設計， 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 匯總所學專業(yè)知識如一體 (如公差于配合、機械零件設計、金屬切削機床、機械制造工藝等 )。讓我們對所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有 機結合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎！ 在些次設計中我們主要是設計 CA6140撥叉的銑床夾具。在此次課程設計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設計。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關老師的指點。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 第 6 小組 2007年 9 月 15日 一 設計的目的： 機械制造工藝學課程設計 ,是在學完機械制造工藝學及夾具設計原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實習取得感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立 完成的一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設計打下良好基礎。通過課程設計達到以下目的： 1、能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。 2、通過對零件某道工序的夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。通過學生親手設計夾具（或量具）的訓練，提高結構設計的能力。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 3、課程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。 二 零件的分析 （一）、零件的作用： 題目給定的零件是 CA6140 撥叉（見附圖 1）它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求進行工作。寬度為 30+0.0120mm 的面 寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑 移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙 很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精 度。所以，寬度為 30+0.0120mm 的面的槽和滑 移齒輪的配合精度要求很高。 （二）、 零件的工藝分析： CA6140 撥叉共有兩組加工表面。 1. 以花鍵孔的中心線為基準的加工面 這一組面包括 26+0.230mm 的六齒方花鍵孔、 23+0.280花鍵底孔兩端的 2X150到角和距中心線為 22mm 的平面。 2. 以工件右端面為基準的 6+0.030 mm 的花鍵經(jīng)上述分析可知， 對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。 二、工藝規(guī)程設計 (一 ) 確定毛坯的制造形成。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 零件材料 HT200、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領為中批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大，故可采取模鍛成型。經(jīng)查金屬機械加工工藝人員手冊表 5-5 取等級為 2 級精度底面及 側面澆注確定待加工表面的加工余量為 30.8mm。毛坯零件圖如下圖： （二）基準的選擇。 1. 粗基準的選擇：因為要保證花鍵的中心線垂直于右端面，所以以 40 的外圓表面的粗基準。 2. 精度基準的選擇：為保證定位基準和工序基準重合，以零件的A 面為精基準。 (二 ) 制定工藝路線。 工序： 1. 粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端 15倒角。 以 40mm 圓柱面為粗基準。選用 C3163-1轉塔式六角車床及三爪卡盤夾具。 2. 粗、精車 B/C 面 3. 拉花鍵。以 A 面為基準， 4. 以花鍵的中心線及 A 面為基準。選用 X62W 臥式銑床加專用夾具 5. 開 檔，以花鍵的中心線為基準。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 6. 鉆配作孔、螺紋孔 7. 機械加工余量。 CA6140 的撥叉材料為 HT200。毛坯重量為 1.0 kg b =160MPa HBS 生產(chǎn)類型為由大、中批量生產(chǎn)，采用模鍛鍛模。 根據(jù)上述的原始資料加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下： 1. A 面的加工余量 A 面有 3 0.8mm 的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質表面層切除 2. 矩形花鍵底孔。 要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工內孔尺寸為 23 0+0.28，見零件圖，參照金屬機械加工工藝人員手冊 表 3-59確定孔加工余量的分配。 鉆孔 20mm 擴孔 21mm 拉花鍵 花鍵孔要求以外徑定心：拉削時加工余量參照金屬機械加工工藝人員手冊取 2 =1mm 3. B 面的加工余量。 此工序分 2 個工步 1、粗銑 B面 2、精銑 B 面。 精加工余量為 0.2mm 粗銑加工余量為 2.8mm 2、計算切削用量。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 （ 1）已知長度方向的加工余量為 3 0.8mm 。實際端面的最大加工余量為 3.8mm 。故分二次加工（粗車和半精車）。長度加工公差 IT 級 取 -0.46 mm （入 體方向） （ 2）進給量、根據(jù)切 削簡明手冊（第 3 版）表 1.4 當?shù)稐U尺寸為16mm 25mm, mm 時，以及工件直徑為 60mm 時（由于凸臺 B 面的存在所以直徑取 60mm） =0.6-0.8mm/ . 按 C 車床說明書 取 =0.6 mm/n。 由于存在間歇加工所以進給量乘以 k=0.75 0.85 所以：實際進給量f=0.6 0.8=0.48 mm/ 按 C 車床說明書 0.53 （ 3）計算切削速度。按切削簡明手冊表 1.27 ，切削速度的計算公式為（壽命選 T=60min） 刀具材料 YG6 V=Cv/(Tm ap xv f yv) kv 其中： Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2 修正系數(shù) Ko見切削手冊表 1.28 kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81 Vc =158/( 600.2 20.15 0.53 0.4) 1.15 0.8 0.8 0.81 0.97 =46.9(m/min) （ 4）確定機床主軸轉速 ns=1000vc/ dw=229.8（ r/min） 按 C 車床說明書 200 r min 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 所以實際切削速度 V=40.8m/min 3、鉆孔、擴孔、倒角。 （ 1）、鉆孔 鉆頭選擇：見切削用量簡明手冊表 2.2 鉆頭幾何形狀為（表 2.1 及表 2.2）：雙錐修磨具刃，鉆頭參數(shù)： 20 =30 ， 2 =118， 2 =70， b =3.5mm ,ao=12 , =55 ,b=2mm， =4mm。 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2-9確定 f=0.48 、按機床進給強度決定 進給量：根據(jù)表 2.9 ,當 b 210MPa 0 20.5mm 可確定 f=0.75。 按 C3163-1 車床說明書 取 f=0.62mm/n. 、 決定鉆頭磨鈍標準及壽命 表 2.21，當 do=20mm、鉆頭最大磨損量取 0.6 壽命 T=45min. 、切削速度 由切削用量簡明手冊，表 2.15 得 =21m/min n=1000V/ D=334.4 由機床技術資料得和 334.4 接近的有280n/m 和 400n/min 取 280n/min 取 n=280m/min. 實際 =17 m/min 、 基本工時， Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表 2.29. 查出 + =10mm 所以 Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （ 2）、擴孔 刀具直徑 do=21mm；刀具幾何參數(shù)同上。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調換走刀量等輔助時間， n 和 f 都不變，所以 Tm 同上 Tm=0.32 倒角刀具 15锪鉆由于兩孔直徑相差不大，以表面粗度要求不 高手動進給。 （ 3）、倒角 刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。 檢驗機床功率 按切削用量簡明手冊表 1.2 可以查出 當 160 245HBS 2.8 0.6 41 min 3.4kw 按 C 車床說明書 主電機功率 11 可見 比小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求 鉆削功率檢驗按切削用量簡明手冊表 2.21 當 21 0.64 查得轉矩 61.8 N.M 切削用量簡明手冊表由表 2.32 得功率公式 C McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km 按 C 車床說明書 主電機功率 11 可見 C比小得多，所以機床功率足夠，所用切削用量符合要 工序 拉花鍵孔 單面齒升：根據(jù)有關手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒 為 0.06mm, 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工時 t=Zbl k/1000vfzZ 式中： Zb 單面余量 1.5mm(由 21mm 拉削到 25mm)； L 拉削表面長度， 80mm； 考慮校準部分的長度系數(shù)，取 1.2； k 考慮機床返回行程系數(shù)，取 1.4 ； v 拉削速度（ m/min）； fz 拉刀單面齒升； Z 拉刀同時工作齒數(shù)， Z=l/p； P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm 拉刀同時工作齒數(shù) z=l/p=80/12 7 其本工時 Tm=1.5 80 1.2 1.4/1000 3.6 0.06 7=0.13(min) 工序 粗銑，精銑 B 面。 加工要求：粗銑 B面，精銑 B 面， Ra=3.2。 用標準鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量 3mm 機床 ： 62W 加工工件尺寸：寬度： 40mm 長度： 28mm 1. 粗銑 1) 選擇刀具 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.1 銑削寬度 ae 5mm時。直徑為do=50mm 故齒 數(shù)，由于采用標準鑲齒圓柱銑刀 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 銑刀幾何參數(shù)（表 3.2） rn=10 ao=16 2) 切削用量 留精銑的加工余量為 0.2，所以本道工步切削寬度 ac 2.8 0.8，由于加工表面精度要求 Ra=3.2 um.根據(jù)表 3.5 得每轉進給量 0.5 mm/r就能滿足要求，但考慮到 62W功率為 7.5kw，機床為中等系統(tǒng)剛度和 62W 銑床說明書 所以每轉進給量0.6mm/r 3) 選擇刀具磨鈍標準及刀具壽命。根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0.6 鑲齒銑刀 do=50mm， 刀具壽命 T=120min（表 3.8） 4) 決定切削速度 Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.9確定 Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8 0.8 , fz=f/z=0.0750.1mm/z Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/ d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選 n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選 Vf=80mm/min 實際 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z 5) 機床 功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.20 當 Vc=71m/min 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù)： 故 Pct 0.8, 根據(jù) X62W 型銑床說明書，機床主軸允許的功率為 Pcm=7.5 0.75=5.63kw 故 Pcc Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z 6) 基本工時根據(jù) 切削用 量簡明手冊表 3.5 Tm=(L+L1+ )/Vf=(28+14)/80=0.525（ min） L1+ =14mm 2. 精銑 1）選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2）切削用量 精銑的加工余量為 0.2，所以本道工步切削寬度 ae 0.2mm， 0.6 3）決定切削速度 Vc、 可根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.9確定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/ d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù) X62W型銑床說明書選 n=210r/min Vf=nf=210x0.6=126mm/min、 VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z 4）基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表 3.5 Tm=(L+L1+ )/Vf=(28+14)/125=0.336（ min） L1+ =14mm 工序 銑削 8+0.030mm 槽。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 加工工件尺寸： 8+0.030mm , 長度 L=40mm 加工要求：高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級 K8）加工余量 8 用乳化液冷卻 機床： X62W 1) 選擇刀具：由加工尺寸公差 0-0.3 。所以銑刀精度為精密級 K8 銑刀參數(shù)： L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15 ao=12 an=6 Z=16 2) 選擇切削量 由于槽的深度為 8mm, 故一次走完， ae=8mm ap=8mm 由切削用量簡明手冊表 3.3 確定 f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z 3) 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據(jù)切削用 量簡明手冊表3.7,得最大磨損量為 0.5 由表 3.8 確定刀具壽命： T=100min 其中 4) 決定切削速度 Vc和每齒進給量 Vf、由切削用量簡明手冊 3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Kv =82.86m/min n=1000 Vc/ do=1000 82.86/3.14 63=418.87r/min 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 根據(jù) X62W 型銑床說明書選 nc=375r/min 實際速度 Vc= donc/1000=74.2m/min 選 Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選選Vf=110mm/min fzc=110/375 16=0.018mm/z 5) 機床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表 28 得 CF=30， XF=1.0， yF=0.65， UF=0.83， WF=0， qF=0.83， KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2 103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù) X62W型銑床說明書，功率足夠。 6) 基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表 3.5 Tm=(L+L1+ )/Vf=(40+14)/110=0.49（ min） L1+ =14mm 工序銑寬為 180+0.12mm槽 加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬 180+0.12mm，長 L=40mm，加工余量 23mm 由于此工步的設計尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達到尺寸精度的 要求，所以為了留給下一道公序磨削的加工余量，所以分兩步走， ae=23， ap=10mm， 1) 選擇刀具 銑刀參數(shù)： L=10 D=100mm d=30mm ro=15 ao=12 an=6 Z=24 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 2) 選擇銑削用量 由于槽的寬度為 18mm, 故二次走完， ae=23mm ap=10mm 由切削用量簡明手冊表 3.3 確定 f=0.5mm/r 現(xiàn)取 f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7,得最大磨損量為 0.5 由表 3.8 確定刀具壽命 ： T=100min 其中 4）確定切削速度 Vc和每齒進給量：決定切削速度 Vc和每齒進給量 Vf、由切削用量簡明手冊 3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Kv =98.6m/min n=1000 Vc/ do=1000 98.6/3.14 100=314r/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選 nc=300r/min 實際速度 Vc= donc/1000=94.2m/min 選 Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選選Vf=150mm/min fzc=150/300 24=0.020mm/z 5）基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表 3.5 Tm=(L+L1+ )i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（ min） L1+ =20mm i=2(走兩次 ) 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 夾具設計 （ 一）問題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具 經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計第 2道工序 鉆 22孔夾具。 （二）夾具設計 1定位基準的選擇 由零件圖可知，其設計基準為上表面線和工件的下加工表面為定位基準。因此選用工件以下加工表面和上表面線 為主定位基準。 2.定位誤差分析 由于槽的軸向尺寸的設計基準與定位基準重合，故軸向尺寸無基準不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。即不必考慮