CA6140車床撥叉的加工工藝設(shè)計

1、哈爾濱理工大學機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計 說 明 書設(shè)計題目： 制定ca6140車床撥叉的加工工藝，設(shè)計銑8mm槽的銑床夾具設(shè) 計 者：聶 斌班 級：機械03-1班 學 號：26 指導教師：敖 曉 春哈 爾 濱 理 工 大 學機械設(shè)計制造及其自動化系2006年9月11日哈 爾 濱 理 工 大 學機械自造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目：制定ca6140車床撥叉的加工工藝，設(shè)計銑8mm槽的銑床夾具設(shè)計要求：中批量生產(chǎn) 手動夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計時間： 2006.9.112006.9.29設(shè)計內(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

2、工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說明書班 級：機 械 03-1 班學 生： 聶 斌指導教師： 敖 曉 春系 主 任：2006年09月11日目錄序言3一、零件的分析4零件的作用4零件的工藝分析4二 . 確定生產(chǎn)類型4三 .確定毛坯4四.工藝規(guī)程設(shè)計5(一)選擇定位基準：5（二）制定工藝路線5（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備5(四）機械加工余量、工序尺寸及工時的確定6五、 夾具設(shè)計9(一)問題的提出9(二)夾具設(shè)計93.定位誤差分析104鉆床夾具的裝配圖見附圖10參考文獻：10序言機械制造工藝學課程設(shè)計使我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部

3、分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓練，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“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。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。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，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

4、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；然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，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(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，查機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導手冊321頁表15-2，可確定該撥叉

5、生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；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]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導手冊324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級ct9級。2 確定鑄件加工余量及形狀：機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導手冊325頁表15-7，選用加工余量為ma-g級，并查表15-8確定各個加工面的鑄件機械加工余量，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）四.工藝規(guī)程設(shè)計(一

6、)選擇定位基準：1 粗基準的選擇：以零件的又端面為主要的定位基準。 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，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準。（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(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導手冊346頁表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.時效處理3車右

7、端面4.5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。（附工藝卡片）4選擇量具：（附工藝卡片）5其他：(四）機械加工余量、工序尺寸及工時的確定工序030 以左端面粗基準，車工件右端面。1. 加工條件工件材料：ht200,b =0.16gpa

8、 hb=190241,鑄造。加工要求：半精車右端面機床：ca6140車床。刀具：螺紋車刀。2.確定右端面最大加工余量：已知毛坯長度方向加工余量為3；確定進給量f:根據(jù)1表6第一部分，當?shù)稐U尺寸為16mm*25mm,ap3.所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為0.5.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查簡明手冊機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度.計算工時由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。(2).擴表15-33，fz=(0.350.43)*1.0=0.3

9、50.43.表15-37 v=0.35m/s.f=1.35*fz=0.486; v=0.14實際v=9.6m/min.工序060：拉花鍵工序070：銑頂面1. 加工條件工件材料：ht200,b =0.16gpa hb=190241,鑄造。加工要求：銑上頂面。機床：x62w臥式銑床。刀具：標準鑲齒圓柱銑刀，齒數(shù).銑削寬度ae=5,深度appcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,vfc=475mm/s，v c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時l=28,y+o=17t。工序080和工序090:銑8mm槽和銑18mm槽1. 加工條件工件材

10、料：ht200,b =0.16gpa hb=190241,鑄造。加工要求：銑8mm槽機床：x62k6140臥式銑床。刀具：直齒三面刃銑刀。2. 切削用量1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=8mm；，一次走刀即可完成所需長度。2） 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查簡明手冊f=0.140.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查簡明手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查簡明手冊表3.8，壽命t=180min4） 計算切削速度 按簡明手冊，查得 vc18mm/s，n=439r/min,vf=490mm/s據(jù)xa6132銑

11、床參數(shù)，選擇nc=145r/min,vfc=475mm/s,則實際切削速度v c=3.14*40*145/1000=18.22m/min,實際進給量為f zc=v fc/ncz=145/(300*10)=0.3mm/z。5)校驗機床功率 查簡明手冊pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為pcmpcc。故校驗合格。最終確定 ap=8mm，nc=145r/min,vfc=145mm/s，v c=18.2m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時tml/ vf=(32+80)/87=0.6min。同理，計算得銑18mm槽所用時間t=1.16m.五、 夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工

12、質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序080銑8mm槽。本夾具將用于臥式銑床，刀具為三面刃立式銑刀.(一)問題的提出本夾具是用來銑8mm槽,零件圖中槽的寬度有公差要求,且三面都有粗糙度要求，因此這個槽的深度也有一定的公差要求.另外此槽為三個側(cè)平面的設(shè)計基準,.此工序只是粗加工,因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度也有一定要求。 (二)夾具設(shè)計 1定位基準選擇 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.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時,另外為了防止工件轉(zhuǎn)動，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，

13、防止工件左右移動，因此為了滿足這些定位要求，設(shè)計壓板結(jié)構(gòu)，既可以滿足軸向力的要求，又可方便工件的裝夾。.2.切削力及夾緊力計算 (1).計算切削力 刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 d=80mm. z=18 =2448n 校核定位銷： (2).計算夾緊力 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 基準移位誤差，由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便，孔與軸間還有最小間隙xmin(此間隙同在調(diào)刀儲存及對刀時消除)故滿足自由公差要求。4鉆床夾具的裝配圖見附圖參考文獻：1：機械制造工藝學 課程設(shè)計指導書 趙家齊編 出版：

14、哈爾濱工業(yè)大學出版社2：機械設(shè)計課程設(shè)計 出版：哈爾濱理工大學3：機床夾具設(shè)計手冊（第二版） 上?？茖W技術(shù)出版社4：切削用量手冊5：機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 出版：高等教育出版社 張世昌等主編附件圖紙對刀塊零件圖裝配圖天津工程師范學院機械制造工藝專業(yè) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號1零件名稱撥 叉零件號零件重量1.0kg同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量ht200hb170240鑄 件設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號通用夾具轉(zhuǎn)塔式六角車床c3163-1工序工步工步說明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進給量(mm/n)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(

15、m/min)基本工時min112345粗車端面a 精車端面a 鉆花鍵底孔擴花鍵底孔倒角2x1590度車刀90度車刀20中心鉆21擴孔鉆45度偏刀游標卡尺游標卡尺游標卡尺游標卡尺3030808015111122.80.520120530.160.620.6220040028028040.857.117170.330.350.320.32天津工程師范學院機械制造工藝專業(yè) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號2零件名稱撥 叉零件號零件重量1.0kg同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量ht200hb170240鑄 件設(shè) 備夾具輔助工具名 稱型 號專用夾具拉床 工序工步工步說

16、明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(m/s)基本工時min21拉六齒方型花鍵高速鋼拉刀游標卡尺100110.060.060.13天津工程師范學院 機械制造工藝專業(yè) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號3零件名稱撥 叉零件號零件重量1.0kg同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量ht200hb170240鑄 件設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號專用夾具銑床x62w工序工步工步說明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(m/min)基本工時min31

17、2粗銑b面精銑b面高速鋼面銑刀游標卡尺52521130.20.60.51216021023.733.10.5250.336天津工程師范學院 機械制造工藝專業(yè) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號4零件名稱撥叉零件號零件重量1.0kg同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量ht200hb170240鑄 件設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號專用夾具銑床x62w工序工步工步說明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進給量(mm/z)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(m/min)基本工時min41銑800。03mm的槽高速鋼直齒精密級三面刃銑刀量塊60180.01837

18、574.20.49天津工程師范學院 機械制造工藝專業(yè) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號5零件名稱撥叉零件號零件重量1.0kg同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量ht200hb170240鑄 件設(shè) 備夾 具輔助工具名 稱型 號專用夾具銑床x62w工序工步工步說明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進給量(mm/z)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(m/min)基本工時min512銑1800。12mm銑高速鋼直齒精密級三面刃銑刀量塊6060112292390.0200.02030030094.294.20.5370.537天津工程師范學院 機械制造工藝專業(yè)機 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號6零件名稱撥叉