課程設(shè)計方案車床撥叉設(shè)計方案說明書模板.docx

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：設(shè)計CA6140 車床撥叉 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具 年度生產(chǎn)綱領(lǐng)為8000 件）選題說明：請在選題附圖中任選一種進(jìn)行設(shè)計。學(xué)院專業(yè)班級學(xué)號姓名指導(dǎo)教師 簽字）年月日機(jī)電工程學(xué)院 蓋章）1/12機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：設(shè)計CA6140 車床撥叉 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具 年度生產(chǎn)綱領(lǐng)為8000 件）內(nèi)容：1. 零件圖 1張 4#2. 毛坯圖 1張 4#3. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片1張 4#4. 夾具裝配圖 1 張 1#5. 夾具零件圖 1 張 2#6. 課程設(shè)計說明書 1 份2/12目錄34.1.2. . .1.2.3.

2、4.1.2.3.4 .序言3/12部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(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(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)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(dǎo)。一、零件的分析1.零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

3、上方的22 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的 55 半孔則是用于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。兩件零件鑄為一體，加工時分開。2.零件的工藝分析零件的材料為 HT200 ，灰鑄鐵生產(chǎn)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） .小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔2） .大頭半圓孔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度誤差為 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，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾

4、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，查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊321 頁表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

5、。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊324 頁表 15-5 選用鑄件尺寸公差等級CT9 級。4/122. 確定鑄件加工余量及形狀：機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)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(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：加基 本加加 工 余說明工尺寸工量簡圖面余代量號等級D122mmG3.02孔降一級雙側(cè)加工D255mmG3.02孔降一級雙側(cè)加工T275mm6.5單側(cè)加工T358mmG2.5單側(cè)加工T475mm6.5單側(cè)加工3 繪制鑄件零件圖：四、工藝規(guī)程設(shè)計1.選擇定位基準(zhǔn)：1） 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主

6、要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準(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，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。2.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,可以考慮采用萬能性機(jī)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(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)計指導(dǎo)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：

7、工序工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)序010粗 銑 兩 端T1 及小頭100半精鏜中間孔T1及 小小頭孔上孔外圓頭孔外圓5/12端面020粗銑中間T1及小頭110鉆 2-錐 銷T1 及小孔上端面孔外圓孔 、螺 紋頭孔孔、功螺紋030粗銑中間T3及小頭120銑斷T1、D1孔下端面孔外圓040精銑兩端T1及小頭130去毛刺小頭孔上孔外圓端面050精銑中間T1及小頭140檢查孔上端面孔外圓060精銑中間T3及小頭150若某道工序有誤孔下端面孔外圓返工070擴(kuò)兩端小T1及小頭160頭孔孔外圓080精鉸兩端T1及小頭170小頭孔孔外圓090擴(kuò)中間孔T1及小頭180孔外圓3.選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機(jī)

8、床的選擇：工序 010060 均為銑平面，可采用X6140 臥式銑床。工序 070080 采用鉆床。工序 090100 采用鏜床。工序 110 采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。工序 120 采用銑斷機(jī)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。在鉸孔，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。4 選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。5 其他：對垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其6/12他尺寸采用通用量具即可。4.機(jī)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

9、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 工加 工精 度工序尺寸表面粗糙工序余量內(nèi)容余量等級度最小最大鑄件6CT9擴(kuò)孔5.8IT126.32.06.25D2）半 精0.2IT103.20.050.25鏜擴(kuò)孔5.84IT126.32.06.25精 鉸0.06IT71.60.050.25孔2） 平面工序尺寸：工序號工序內(nèi)加工余基本尺經(jīng)濟(jì)精工序尺工序余量容量寸度寸偏差最小最大鑄件2.5CT9010粗銑兩258.5121.603.60端小頭孔上端020030040050060面粗銑中627121.656.5間孔上端面粗銑中621121.756.5間孔下端面精銑兩0

10、.558110. 351.16端小頭孔上端面精銑中0.520.5100.471.12間孔上端面精銑中0.520100.471.12間孔下端面7/123 ）確定切削用量及時間定額：工序 010 以 T1 為粗基準(zhǔn)，粗銑 22 孔上端面。1. 加工條件工件材料： HT200, b=0.16GPa HB=190241, 鑄造。加工要求：粗銑 22 孔上端面。機(jī)床： X6140 臥式銑床。刀具： W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6 。銑削寬度ae=60, 深度 ap=4, 齒數(shù)z=10, 故據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊=0.16mm/z 。4 校驗機(jī)床功率 查簡明手冊 Pcc=1.1kw, 而

11、機(jī)床所能提供功率為 PcmPcc。故校驗合格。最終確定ap=1.5mm ， nc=475r/min,V fc =475mm/s ， V c=119.3m/min ， f z=0.16mm/z 。5）計算基本工時tm L/V f =(32+80/475=0.09min 。工序 020 和工序 030 以 T1 及小頭孔外圓為基準(zhǔn) 55 孔上下端面。1. 加工條件工件材料： HT200, b=0.16GPa HB=190241, 鑄造。加工要求：精銑 55 上端面。機(jī)床： X6140臥式銑床。刀具： W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6 。銑削寬度ae=60, 深度 ap=0.16mm/

12、z 。5 校驗機(jī)床功率 查簡明手冊 Pcc=1.1kw, 而機(jī)床所能提供功率為 PcmPcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm ， nc=475r/min,V fc =475mm/s ， V c=119.3m/min ， f z=0.16mm/z 。6）計算基本工時tm L/V f =(32+80/475=0.09min 。工序 070 和 080 以 T1 及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、精鉸22孔，保證垂直度誤差不超過 0.05mm, 孔的精度達(dá)到 IT7 。1. 選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm ，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 o 12，二 重 刃 長 度 b =2.5mm,橫

13、 刀 長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度2. 選擇切削用量1）決定進(jìn)給量查切所以，按鉆頭強(qiáng)度選擇按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量經(jīng)校驗校驗成功。2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度 查簡明手冊）為 0.5 . mm，壽命 3）切削速度查切修正系數(shù)故。9/12查簡明手冊機(jī)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。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：擴(kuò)鉆：精鉸：工序 090 和 100 T1 及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、半精鏜 55 孔。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=48mm ，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o 11

14、 ， 二 重 刃 長 度b=11mm, 橫 刀 長b=5mm, 弧 面 長l=9mm, 棱 帶 長 度2. 選擇切削用量1）決定進(jìn)給量查簡明手冊按鉆頭強(qiáng)度選擇按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量經(jīng)校驗校驗成功。2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度查簡明手冊）為0.8 1.2mm，壽命擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度查簡明手冊）為0.9 . mm，壽命鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度查簡明手冊）為. . mm，壽命10/123）切削速度查切修正系數(shù)故。查簡明手冊機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度擴(kuò)鉸和半精鉸的切削用量同理如下：擴(kuò)鉆：半精鉸：. 計算工時所有工步工時相同。五、夾具設(shè)計為了提高勞動生

15、產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序 110鉆 2- 錐銷孔。本夾具將用于組合機(jī)床，刀具為兩根麻花鉆，對兩個孔同時加工。1.問題的提出本夾具是用來鉆兩個22mm 的小頭孔 ,零件圖中大小孔的中心距有公差要求,因此這兩個小頭孔的中心距也有一定的公差要求.另外 ,此中心線為三個側(cè)平面的設(shè)計基準(zhǔn),有一定的垂直公差要求 .但此工序只是粗加工 ,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(qiáng)度 ,而精度則不是主要問題 .2.夾具設(shè)計1）定位基準(zhǔn)選擇底面對孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以地面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄11/12件的公差要求較大,利用小頭孔的外圓表面作為輔助定位基準(zhǔn)時,只有采用自動對中夾具才能同時保證對稱的兩個零件的大小孔的中心距的公差要求.為了提高加工效率,現(xiàn)決定采用兩把麻花鉆同時加工出兩個8mm 的通孔 .2）切削力及夾緊力計算由于實際加工的經(jīng)驗可知,鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面 ,在兩側(cè)只需要采用兩個V 型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作.因此 ,無須再對切削力進(jìn)行計算.3.定位誤差分析零件圖規(guī)定大孔與小孔的中心距為65mm. 采用自動對中夾具后,定位誤差取決于對中塊 螺桿以及滑塊的制造誤差.同時 ,對對中塊利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整并加裝鉆套后,鉆孔后的誤差只