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文檔簡介

1、課程設計說明書設計題目:設計“ ca6140車床拔叉”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備(大批生產(chǎn))設計者 指導教師xxx通過所學的專業(yè)課知識(公差與配 yyy 合、工程材料、機械原理、機械設計制造、機械制造技術基礎等)和金工實習使我們對機械設計制造有了一定的感 性和理性認識。這次機床工藝及夾具設計讓我們對所學的專業(yè)課得以復習、鞏固和應用。是 理論和實踐相結合的有效手段。不僅為大四的畢業(yè)設計做準備,而且為以后的工作打下一定 的基礎。在這次設計中,我們主要設計c6140撥叉的夾具。在設計中閱讀大量的參考資料并且 得到老師的指導由于能力有限在設計中難免有不足之處,懇請各位老師、同學批評指正。一、零件

2、的分析(一)零件的作用題目給定的零件是c6140撥叉(見附圖1 )它位于車床變速機構中,主要其換擋作 用。通過撥叉的撥動使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合從而達到要求的主軸轉速。寬度為 30mm的面的尺寸精度要求很高,在撥叉工作工程中,和如果撥叉和槽的配合尺寸精度不高 或者它們之間的空隙很大時。滑移齒輪就達不到很高的定位精度,這樣滑移齒輪就不能很好 的與其他齒輪進行正確有效的嚙合。從而影響整個傳動系統(tǒng)的工作。所以撥叉寬度為30mm 的面和槽之間要達到很高的配合精度。(二)零件的工藝分析ca6140撥叉共有兩組加工表面:1、這一組加工表面包括:a端面和軸線與a端面相垂直的花鍵底孔 2、這一組加工表面

3、包括:六個方齒花鍵孔,及25mn花鍵底孔兩端的2x 75倒角。對于兩組加工表面可先加工一組表面,再用專用夾具加工另一組表面二、工藝規(guī)程設計一)確定毛坯的制造形式此次所設計的撥叉材料為ht200,根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造。該零件能夠承受較大載荷和沖擊載荷,能夠滿足使用要求。因為生產(chǎn)綱領為大批量生產(chǎn)。因為零件形狀簡單故毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近,又因內孔很小,可不鑄出。毛坯零件圖見附圖2。(二)基準面的選擇1、粗基準的選擇:因為要保證花鍵的中心線垂直于撥動滑移齒輪的右端面。所以以 40的外圓表面為粗基準。2、精基準的選擇:為了保證定位基準和加工工藝基準重合,所以選擇零件的左 端面為 精

4、基準。(三)制定工藝路線 工藝路線方案一:工序一:鑄造毛坯;工序二:粗、半精銃左端面c面,工序三:鉆孔并擴花鍵底孔22并惚2x 75。倒角;工序四:拉花鍵25h7工序五:粗、半精銃底面d面;工 序六:鉆配作孔、螺紋孔;工序七:粗、半精銃槽;工序八:去毛刺;工序九:終 檢,入庫。工藝路線方案二:工序一:鑄造毛坯;工序二:粗、半精銃左端面c面,工序三:終檢,入庫。工序四:拉花鍵25h7工序五:粗銃底面d面及18h11槽;工序六:半精銳底面d面及18hli槽;工序 七:鉆配作孔、螺紋孔;工序八:去毛刺;工序九:鉆孔并擴花鍵底孔22并鉤2x 75。倒角;比較兩種工序加工方案,考慮到加 工過程中粗精銃同

5、一面可用同一夾具和刀具,為了減少換夾具及刀具的時間,縮短加工工時提 高加工效率,故采用第一種加工方案。(四)、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定:c6140 撥叉材料為 ht200 毛坯質量為 0.84kg , b=220mpa hbs=157根據(jù)上述原始資料和加工工藝,分別確定各個加工表面的機械加工余量,工序尺寸以 及毛坯尺寸。根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸,長40mm,寬為80mm,高為75mm,故零件最大 輪廓尺 寸為80mm。選取公差等級ct由機械制造技術基礎課程設計指南中表5-1可查得毛坯件的 公差等級為810級,取為10級。求鑄件尺寸公差根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級ct,由機械制

6、造技術基礎 課程設計指南中表5-3可查得尺寸公差為ct=3.2mm求機械加工余量由機械制造技術基礎課程設計指南表5-5查得機械加工余量等級范圍為df,取為e級求ram (要求的機械加工余量)對所有的加工表面取同一數(shù)值,由機械制 造技術基 礎課程設計指南表5-4查得最大輪廓尺寸為80mm、機械加工余量為e級,得ram數(shù)值為 0.7mm。求毛坯尺寸2-m8通孔和5錐孔較小鑄成實心;c、d面單側加工,應由機械制造技術基礎課程設計指南式5-2求出,即:r=f+ram+ct/2=80+ 0.7+3.2/2=82.3mmd面為單側加工,毛坯尺寸由機械制造技術基礎課程設計指南式5-1求出,即:r=f+ram

7、+ct/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm為了簡化鑄件的形狀取r=75mm鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表:cd公差等級ct1010加工面基本尺寸8072鑄件尺寸公差3.23.2機械加工余量等級eeram0.70.7毛壞基本尺寸82.3751、c面的單邊總加工余量為z=2.3mm。查機械制造技術基礎課程設計指南表5-49精加工余量故粗加工余量為z = 1.3m2、d面精加工余量同c面z=1 mm故d面粗加工余量z=2mm3、花鍵孔要求以花鍵外徑定心,故采用拉削加工內空尺寸為22hl2。由機械制造技術基礎課程設計指南表5-42卻定孔的加工余量分配:鉆孔:20mm擴孔:22mm拉花鍵孔(6

8、 25h7* 22h12*6h9)4、銃 18h11 槽由機械制造技術基礎課程設計指南表5-41查得粗銃后半精銳寬度余量z=3mm 粗銃后公差為+0.18+0.27半精銃后公差為+0.11 (it11)(五)確定切削用量及基本工時工序一:鑄造毛坯工序二:粗、半精銃左端面75x 40面即c面。一、 粗銃面75x 40面1、 背吃刀量的確定因為切削余量較小故一次切削就可切除所有余量故 aio=z=1.3mm。2、 進給量的確定。選用硬質合金端銃刀刀具材料為yg6銃刀直徑為8mm齒數(shù)為10,選用x5032, 立式升降臺銃床,功率為7.5kw。由實用機械加工工藝手冊表11 - 92 可查得每齒進給量

9、fz= 0.14-0.24mm|vfz= 0.2mm/z3、 銃削速度的確定。由實用機械加工工藝手冊表1194可查得灰鑄鐵的硬度為150225hbs, 查得 vc=60-10m/min。則主軸轉速為 n= 10oovc/ d = 238.8-437.9r/min。vu fzzn = 477.6875.6r/mm。故取 n = 300r/min , vt= 480mm/min。切削工時:由切削用量簡明手冊表3.26可查得入切量及超切量丫+ =12m m。故l y_ 75 12480_ 0.18mim。二、精銃75x 40面1、 背吃刀量的確定由實用機械加工工藝手冊表6.30查得半精銃的銃削用量為

10、1mm ,即3印 1mm。2、 進給量的確定選用與粗銃刀同樣的刀具與機床,由實用機械加工工藝手冊表1192要求表 面粗糙度為3.2查得每轉進給量為0.51.0故取0.5mm/r3、 銃削速度的確定由實用機械加工工藝手冊查得銃削速度為60110m/min則機床主軸轉速門_ 1000vc/d=238.8437.9i7mim 取 n_ 300r7min,則 vf_ 150mm/min。4、 計算切削工時由切削用量簡明手冊表3.26查得入切量和超切量丫+_ 12m m。則l y_ 80 12_ 150_ 0.61mim工序三鉆22花鍵底孔,擴花鍵底孔22倒2 x 75倒角1、 鉆20的孔。1) 決定進

11、給量由切削用量簡明手冊表2.7選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑d0_ 20mm鑄鐵的硬度大于200hbs查得進給量f=0.430.53mm/r由于yd_ 80/20 _ 4 查得修正系數(shù)ktt_ 0.95則f _ 0.410.50mm/r。由切削用量簡明手冊表2.8可查得鉆頭強度允許的進給量為f二1 .75mm/r。由切削用量簡明手冊表2.9可知機床進給機構強度所允許的鉆削進給 量。選用z525鉆床由表2.35查得進給機構允許的最大抗力fmax=8830n, do 20.5,查f=0.93mm/s,故取f=0.48由切削用量簡明手冊表2.19查得高 速鋼鉆頭鉆孔的軸向力f=5510n小于fmax,故可

12、用。2) 確定鉆頭的磨鈍標準及壽命。由切削用量簡明手冊表2.12查的鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm,壽命為 t=15mirrio3)確定切削速度=286.6r/min由切削用量簡明手冊表2.35取n=272r/min則實際切削速度dn1000272w3.141000=17.1 m/mi n。4)檢驗機床扭矩及功率由切削用量簡明手冊表2.20可查得f 0.5 mm/r時,me=76.81 nm。當 g 272r/min時由切削用量簡明手冊表2.35可查得mm=144.2nm。由切削用量簡明手冊表2.23查得pc=1.1 kwo pe=2.6x 0.81= 7.76 kw因為memm , pc

13、pe,故所選切削用量可用。f = 0.48mm/r , n = nc= 272r/min。vc = 17m/min。計算基本工時:tm 二nf由切削用量簡明手冊表2.29查得入切量與超切量分別為10mm和10mm。故:a l80 10 g*tm二二二 0.69 mim。nf 272* 0.48二、擴20孔。1、確定背吃刀量由切削用量簡明手冊查得背吃刀量為2mm。2、確定進給量由切削用量簡明手冊查的f=0.60.7mm/r。根據(jù)機床說明書取f=0.62mm/r3、計算切削速度=5.7 8.5 m/min由此可知主軸的的轉速為:n = 82.5r/min根據(jù)機床說明書取n=140r/min,則實際

14、切削速度v =9.67 m/min10004、計算切削工時由切削用量簡明手冊表2.5可查得kv=3060,取kv=45。由機械加工工藝手冊表3m查得tm=匕式中各參數(shù).l=80mm ,li = 1.7072.107,取 li = 2mm 故tm = 0.8min工序四拉花鍵孔由機械加工工藝手冊表4.142拉刀的齒開量查得矩形花鍵拉刀,工件材料鑄 鐵的 齒開量為0.040.1 mm,取齒開量為0.06mm。拉削速度由機械加工工藝手冊表4.1 - 65查得表面粗糙度要切ra= 1.252.5,拉削速度為 級的花鍵拉削速度為vc = 4.53.5 m/min 取 vc = 3 m/min拉削級別由機

15、械加工工藝手冊表4.1 - 66查得。 拉削加工工時z . l k10oovfzz式中zb為單面余量zb二2八.22二15 mm2l為拉削表明長度80 mm為拉削系數(shù),取二1.2k考慮機床返回行程系數(shù)取k-1.4v為拉削速度fz為拉刀單面齒開量z為拉刀同時工作齒數(shù)z二l/pp 為拉刀齒距 p=( 1.25-1.5)80= 1.35 80=12 mm所以拉刀同時工作齒數(shù)為z= l/p=80/12 7所以 1.5*80*1.2*1.41000*3*0.06*7 =0.16min工序五粗、精銳80 x 30面一、粗鐵80x 30面1、加工余量的確定由前面可知粗加工加工余量為2 mm,加工余量較小故采

16、用一次切削故ap二2 mm。2、切削用量的確定由機械加工工藝手冊表2.1 20選擇高速鋼立銃刀,銃刀直徑為16 mm齒數(shù)為 3。由機械加工工藝手冊表2.1 - 96查得加工材料為灰鑄鐵,銃削寬度為a歸do/4, 鐵刀的銃削速度為v=18.29m/min,每齒進給量為0.0630.102 mm/z 則主軸轉速為n= 1?!?=358.3-577.2 r/min nd取 n = 460r/min,由此可得 vr= fzzn= 0.09x3x460=124.2 mm/min3、銃削加工工時的計算由機械加工工藝手冊表2.1.94可查得 匚叱vf式中30i為次給次數(shù)i二竺84h = o.5co+ (0.

17、5 1.0) = 9 mmi2 = 1 2 mm 取 i2 = 2 mm,80 9 2t=5.86 min124.2精銳80 x 30面1、加工背吃刀量印的確定由前面可知道精銃的加工余量為1 mm,故1 mm2、進給量的確定由精銃加工工藝手冊表2.1.72查得高速鋼立銃刀直徑為16 mm,選用與粗 銃時同 一鐵刀和機床。錢削寬度為aw=3 mm是的每齒進給量為0.080.05 mm/z,因為表精度要求較高故 fz= 0.06 mm/z3、切削用量的確定由機械加工工藝手冊表2.1.75查得銃刀磨鈍標準查得后刀面最大磨損限度為 0.20.25 mm。由機械加工工藝手冊表2.1.76限度壽命查得限度

18、壽命t=60min。由機械加工工藝手冊表2.l92查得vc=22 m/min,則銃床的主軸轉速:1000v ure/ n= n= 437.9 r/mindo取 n = 460 r/mi n。貝 u vf= fz*z*n = 0.06*3*460 =82.8 mm/min4、計算銃削加工工時由上面可知匚 lw h jvt式中l(wèi)w、h、2與上述所相司o=30/3= 10將各參數(shù)代入上式可得:80 9 2“t=x 1082.811 min工序六鉆兩m8底孔及攻螺紋1、選擇切削用量選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為7,鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃。由切削用量簡明手 冊表2.7查得進給量f=0.360.44mm/r,

19、由切削用量簡明手冊表2.83和 鉆頭允許 的進給量確定進給量f=0.86mm/r。由切削用量簡明手冊表2.9機床進給機構所允許 的鉆削進給量查得f=1.6mm/r。故由z525型立式鉆創(chuàng)說明書取f=0.36mm/r。2、確定鉆頭磨鈍標準及壽命0.50.8壽命為t二 35min。由切削用量簡明手冊表2.12查得磨鈍標準為3、確定切削速度由切削用量簡明手冊表2.15查得切削速度為cmqc / v二 18m/mi n。貝u主軸轉速n = 818.9 r/mm。二人,才國d為由z525鉆床說明書由就近原則取n=680 r/min。m/min故實際切削速度為r = 14.9 4、校核機床扭矩及功率由切削

20、用量簡明手冊表2.20查得cf =420, zf =1 yp = 0.8 , cm =0.206, zm 2.0, ym =0.8ft=420x 72x o.360 8 x 1=1298.3 nme =0.206 x 72x 0.360-8 x 1= 4.5 nm廠415*14.9 cccszpc =r = 0.32 kw30*7根據(jù) z525 機床說明書可知 mm=42.2 nm, pe=2.8*0.81=2.26 kw, fmax=8830 n 由于上 面所算出的的數(shù)據(jù)都小于機床的各個相應的參數(shù),故機床符合要求。5、計算鉆削加工工時由切削用量簡明手冊表2.29查得入切量和超切量y+的值為6

21、 mm。故ty- 106 nf 0.36* 680=0.07 min因為表面存在倆加工孔故加工工時為t=2t=0.14 min、攻m8螺紋由機械加工工藝手冊表7.2-4選用m8細柄機用絲錐,在普通鉆床上攻絲由機械加工工藝手冊表7213在普通鉆床上攻絲切削速度表查得vc=1112 m/mi n。故鉆床主軸的轉速為:我門ooovc 二 437.9 477.7 r/mind由z525的說明書的參數(shù)可取n=392 r/min。故實際切削速度為vc = 9.8 mm/min攻螺紋機動實際的計算我x1 p n rij其中:i :工件螺紋的長度1= 10 mm:絲錐切削長度h=22 mm:攻螺紋是的超切量=

22、(23) p取=3。n :攻螺紋是的轉速n = 392 r/min。ni :絲錐退出時的轉速m二680 r/min。p: 螺距。工序七銃18hli的槽一、粗銃18hli槽1、選擇與加工80 x 30平面同一規(guī)格的銃刀,同一銃床。因為槽深為35 mm故銃18h11槽時底邊留有5 mm的加工余量,精銃以達到圖紙所規(guī) 定的表面粗糙度的要求故ap二30 mm2、切削用量的確定由機械加工工藝手冊表2.1.96查得切削速度為v = 18 29 m/min每齒進給量為fz= 0.063-0.102 mm/z取fz= 0.09 mm/z。則銃床主軸轉速為1000v ”qq ec/n =358.3 577.2

23、r/mind根據(jù)機床說明書可取n=460 r/min。則實際轉速為v t=fznz= 0.09 x3x 460=124.2 mm/min3、切削加工工時由機械加工工藝手冊表2.1.99查得二4092124.2=0.82 min二、半精銃18hli槽1、選取與粗銃18h11槽同一規(guī)格的銃刀,背吃刀量ap= 5 mm2、確定進給量由機械加工工藝手冊表2.172查得每齒進給量為fz=0.05-0.08 mm/zfz二0.06 mm/zo由機械加工工藝手冊表2.1-75查得后刀面最大磨損限度為0.220.25 mm。由 表2.176查得銃刀壽命為t二60 min3、切削用量的確定由機械加工工藝手冊表2.1-92查得以22 m/min,則主軸轉速1000vn =437.9 r/mind_根據(jù)機床的說明書確定主軸轉速為 n= 460:/min 0則 v 二 fznz = 82.8 mm/min 2-1查得4、計算切削工時由機械

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