“CA6140車床”撥叉零件

1、文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，已重新整理排版.word版本可編輯，有幫助歡迎下載支持.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)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)）設(shè)計者：季鵬班 級：機(jī)械0602班學(xué) 號：05指導(dǎo)教師：袁艷玲江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2009.6江南大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書題目：設(shè)計“CA6140車床”撥義零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)）內(nèi)容：1.零件圖1張2 .毛配圖1張3 .機(jī)械加工工藝過程綜合卡片1張4 .夾具裝備圖1張5 .夾具體零件圖1張6 .課程設(shè)計說明書1份原始資料：該零件圖樣，Q=4000臺/年，n=l件/臺，每日1班

2、|-W廳后機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課， 并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的乂一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜 合運用機(jī)械在制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識， 獨立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計了機(jī)床專用夾具這一典型的工 藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下良好基 礎(chǔ)。由于能力有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有很多不足之處，希望各位老師多加指 教。一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1 .零件的作用題目給定的零件是CA6140車床中的撥又，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進(jìn)

3、行工作。2 .零件的工藝分析該零件要求粗糙度較高，故較高比較容易3 .零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計題目知：Q=4000臺/年，n=l件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率和廢品率 分別取0.1和0.01,該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N=4000*l* (1+0.1) * (1+0.01) =4444 件/年零件屬輕型零件，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖1 .選擇毛坯該零件材料為HT200,選用鑄件。2 .求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長80min,寬40mm，高75mm，故最大輪廓尺 寸為80mm3 .選取公差等級CT查表，鑄造方法為機(jī)器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得公 差等級CT范圍812級

4、，取為10級。4 .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,查表，公差 相對于基本尺寸對稱分布。5 .求機(jī)械加工余量等級查表，鑄造方法按機(jī)器造型，鑄件材料按灰鑄鐵， 得機(jī)械加工余量等級范圍EG級，取為F級。6 .求RMA對所有加工表面取同一數(shù)值，查表最大輪廓尺寸為80mm,機(jī)械加 工余量等級為F級，得RMA數(shù)值為Immo7 .求毛坯基本尺寸雙側(cè)力口 工 R = F+2RM A+CT/2內(nèi)腔加工 R=F-2RMA-CT/2單側(cè)加工 R=F+RMA+CT/2結(jié)果顯示于毛坯圖8 .毛坯圖的繪制三、零件的分析1、零件的作用：題目給定的零件是CA6140撥義，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中， 主要起

5、換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為的 面寸精度要求很高，因為在撥義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包。5mm的面的槽和 滑移齒輪的配合精度要求很高。2、零件的工藝分析：CA6140撥又共有兩組加工表面。1）以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面。這一組面包括025位230mm的六齒方 花鍵孔、022包”花鍵底孔兩端的2x15到角和距中心線為22mm的平面。2）以工件右端面為基準(zhǔn)的26MB 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。四、工藝規(guī)程設(shè)計1、確定毛坯的

6、制造形成零件材料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(lǐng) 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(jī)械加工 工藝人員手冊表5-5取等級為2級精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工 余量為30.8mmo2、基準(zhǔn)的選擇1）粗基準(zhǔn)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(zhǔn)。2）精度基準(zhǔn)的選擇：為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的A面為精 基準(zhǔn)。3）制訂工藝路線第一種方案：工序1：以右端面定位，銃削左端面工步1：粗銃左端面工步2：半精銃左端面工序2：以左端

7、面和下端面定位，粗銃上端面工序3：以上端面和左端面定位，擴(kuò)孔至q21.8工序4：以q21.8孔定位，半精銃上端面工序5：以上端面定位，錢孔至q22工序6：以q22孔定位，倒角15工序7：以q22孔定位，拉花鍵工序8：以q22孔定位，銃削溝槽工步1：粗銃溝槽工步2：半精銃溝槽工序9：以前端面和后端面定位，鉆孔工步1：鉆兩個中7通孔工步2：鉆（p5錐孔工序10：攻螺紋工序11 ：檢驗第二種方案：工序1：以右端面定位，銃削左端面工步1：粗銃左端面工步2：半精銃左端面工序2：以左端面和下端面定位，銃削上端面工步1：粗銃上端面工步2：半精銃上端面工序3：以上端面和左端面，擴(kuò)孔至（p21.8工序4：以上端

8、面定位，錢孔至q22工序5：以q22孔定位，倒角15工序6：以q22孔定位，拉花鍵工序7：以前端面和后端面定位，鉆孔工步1：鉆兩個中7通孔工步2：鉆（p5錐孔工序8：以q22孔定位，銃削溝槽工步1：粗銃溝槽工步2：半精銃溝槽工序9：攻螺紋工序10：檢驗第三種方案：工序1：以左端面和下端面定位，銃削上端面工步1：粗銃上端面工步2：半精銃上端面工序2：以右端面定位，銃削左端面工步1：粗銃左端面工步2：半精銃左端面工序3：以上端面和左端面，擴(kuò)孔至中21.8工序4：以上端面定位，較孔至q22工序5：以q22孔定位，倒角15工序6：以q22孔定位，拉花鍵工序7：以前端面和后端面定位，鉆孔工步1：鉆兩個q

9、7通孔工步2：鉆中5錐孔工序8：以q22孔定位，銃削溝槽工步1：粗銃溝槽工步2：半精銃溝槽工序9：攻螺紋工序10：檢驗三種方案分析比較方案2將上表面一次加工完成，不能足夠保證其與孔的位置精度要求，方案3 先加工上表面，然后加工左端面，不利于保證上表面的加工尺寸要求。方案1 避免了上述兩種缺陷，比較合適。五、確定切削用量及基本時間切削用量包括背吃刀量叩、進(jìn)給量f和切削速度V。確定順序是先確定ap、 f,再確定Vo（1）工序1 ：銃75x40的端面至符合要求。工步1：粗銃背吃刀量為pi =2.6-1.0= 1.6mm。進(jìn)給量的確定：機(jī)床的功率510Kw.工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件，按切削用 量簡

10、明手冊中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量:為/- =0.2mnVzo銃削速度：參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程得，選用鑲齒銃刀，其中 在d/z=80/l 0的條件下選取。銃削速度為v=40m/min。有公式n=1000i77rd可以得 :n=l000x40/兀 x80=l 59.1由于手冊中的X51型立式銃床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實際的銃削速度為:V=mrd，10（X）=160x3.14x80/1000=40.19m，min基本時間t：根據(jù)面銃刀平面（對稱銃削、主偏角二90。）的基本時間計算公 式:t=（/ +。其中，/=75mm,取tzr=40mmo 則有：/.=0.5)

11、 +(1 3)=05(80瘋匚0r )+2=7.36mm。= f xn= f. xzxn=0.2x 1 Ox 160=320mm/mint=(l +1 +/2 )/m. =(75+7.36+2)/320=0.264nMii-l 5.82s工步2：精銃背吃刀量的確定：pi =1 mm.進(jìn)給量的確定：由切削用量簡明手冊中表3.3,按表面粗糙度為& =3.2pm的條 件選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fc=0.8nmi/ro銃削速度的計算：根據(jù)其他有關(guān)資料確定，按鑲齒銃刀，d/z=80/10, f_=0.08mm/z的 條件選取，銃削速度v為：v=57.6mnVmina由公式：n=1000r17rd可以求得

12、銃刀轉(zhuǎn)速 n=229,3r/min。參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程中生15的X51型立式銃 床的主軸轉(zhuǎn)速，選取轉(zhuǎn)速為n=210r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式，可以求得：v= njrd1l 000=52.78nmiiniii o基本時間的確定：根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程中表543中面銃刀 銃平面(對稱銃削、主偏角=90。)的基本時間公式+可以求得該工序的基本時間，其中/=75mm, /2 =l-3mm, I(X/2 =2mm P=40mni, / =7.36mm,得flir = f xn=0.8mm/rx210r/min= 168inni/min(=(/ + /, +/2 y

13、fm. =(75+2+7.36)/168=0.502nwi-30.13s(2)工序2：粗銃80x40端面粗加工余量為1mm,背吃刀量為261=1.6進(jìn)給量的確定：機(jī)床的功率按510Kw,按切削用量簡明手冊中表3.3選取該 工序的每齒進(jìn)給量為/- =0.6mnVzo銃削速度：參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程得，選用鑲齒銃刀，其中 在d/z=50/8的條件下選取。銃削速度為v=23.7m/min。有公式n=1000r.1兀d可以得到：n=1000x40/7rx50=159.15r/hiiii由于手冊中的X51型立式銃床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實際的銃削速度為:1000=160x

14、3.14x50/1000=25.1 nVmin基本時間t據(jù)面銃刀銃平面不對稱銃削的計算時間計算公式：按機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程表545切入和切出行程速度，：V=/ xn=xzxn=0.6x8x 160=768mm/niint=(5O+29y768=(3)工序3：擴(kuò)孔至p21.8背吃刀量的確定：取進(jìn)給量的確定：由切削用量簡明手冊中表2.10的資料，選取該工件的每轉(zhuǎn)的進(jìn) 給量 f=l.l rnm/r。切削速度的確定：根據(jù)相關(guān)資料，確定:v=0.4 =0.1x22=8.8m/min山公式 n=1000v/兀d?？梢缘玫剑簄=1000x8.8/227i=127.4r/min按機(jī)床選取n=140

15、r/niin,得切削速度=叫=9.67?/min1000基本時間t:其中/=80mm, i = 2cotk,+(1 2) =lxL66+l=3.66mm/min, l2 =l-4mm,取2/2 =2mmo所以基本時間t為：(4)工序4：半精銃80x40端面半精加工余量為1mm,背吃刀量為2-1=1進(jìn)給量的確定：機(jī)床的功率按510Kw,按切削用量簡明手冊中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量為f: =0.2nmVzo銃削速度：參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程得，選用鑲齒銃刀，其中 在d/z=80/10的條件下選取。銃削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/?rd可以得到：11=1000x

16、40/71x80=159.15r/miii由于手冊中的X51型立式銃床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實際的銃削速度為:V=imd/1000=160x3.14x80/1000=40.19m min基本時間t據(jù)面銃刀銃平面不對稱銃削的計算時間計算公式：按機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程表545切入和切出行程速度，：V= f xn= f: xzxn=0.2x 1 Ox 160=320mni/mint=(80+29)/320=(5)工序5：擴(kuò)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)：d =(D21.8mm 0=30。，2=118。，2

17、=70。，bs=3.5min ,ao=12, T=55,b=2nuii, =4mm。按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.9，當(dāng)ob = 210MPa , d 0=20.5mm 取 f=0.7mm/n.決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表2-21,當(dāng)do=2L8mm、鉆頭最大磨損量取0.9壽 命 T=45min.切削速度：由切削用量簡明手冊，表2-15得V=15m/minn=1000V/D=220基本工時，Tm=L/nf=（80+10）/ （220*0.7） =0.58 （min）（6）工序6：錢孔刀具直徑d=21mm；刀具幾何參數(shù)同上。由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時間，n和f都

18、不變,所以Tm同上Tm=0.58（7）工序7：倒角刀具：專用刀具。此工序使用專用刀具與手動進(jìn)給。（8）工序8：拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒為0.06mm,拉削速度v=0.06m/s（3.6m/min）切削工時t=Zbhk/1000v,Z式中：Zb 單面余量1.5mm（由中21mm拉削到25mm）；L拉削表面長度，80mm；n考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2；k考慮機(jī)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二( 1 25-1.5)sqrt80= 1.35sqrt80= 12mm拉刀同時

19、工作齒數(shù)z=l/p=80/12-7其本工時 Tm=L5x80x 1.2x 1.4/1000x3.6x0.06x7=0.13(min)（8）工序8：銃寬為18。包12mm槽加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬18（嚴(yán)2mm,長L=40mm,加工 余量23mm由于此工步的設(shè)計尺寸精度要求很高，用銃削加工很難達(dá)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,選擇刀具銃刀參數(shù)：L=10 D= 100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=24選擇銃削用量：由于槽的寬度為18mm，故:次走完，ae=23mm ap=10mm由切削用量簡

20、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選擇銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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05由表3.8確定刀具壽命:T= lOOmin確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量：決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由切 削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)KvCv=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=Vc=(Cvxdox

21、qv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =98,6m/minn=l 000xVc/do= 1000x98.6/3.14x 100=314r/min根據(jù)X62W型銃床說明書選nc=300r/min實際速度 Vc= donc/1000=94.2in/min選 Vfc=ncf=3OOXO.5=15Omm/min 根據(jù) X62W 型銃床說明書選選 Vf=150mm/minfzc=l 50/300x24=0.020mm/z基本工時基本工時根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+Ll+A )i/VG(40+20)X2/l50=0.8 (min)(9)工序9：鉆孔切屑用量：本工序為

22、鉆孔，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑為5mm和7mm, 使用切削液。確定進(jìn)給量f：由于孔徑和深度均較小，宜采用手動進(jìn)給。確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：據(jù)表5-130,鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm, 耐用度分別為20min和35min確定切削速v：由表5-133,暫定進(jìn)給量分別為f=0.3mm/r和0.4mm/rov=17m/min 和 18m/min基本時間：鉆一個直徑5mm孔和兩個直徑7mm孔，基本時間約為15s。（10）工序10：攻螺紋本工序為攻螺紋，刀具選用高速鋼錐絲，使用切削液。進(jìn)給量0.5mm/r,切 削速度4m/min,主軸轉(zhuǎn)速800r/min,攻兩個直徑為8mm的螺紋，基本時間約為

23、 10so六、夾具設(shè)計本夾具是工序vnn用組合機(jī)床縱向鉆三個孔的裝用夾具，所設(shè)計的夾具裝配圖及工序簡 圖，家具體零件圖如圖所示。有關(guān)說明如下。（1） 定位方案 工件以026孔為定位基準(zhǔn)，采用采用花鍵軸和支承釘組合定位方案, 花犍軸可以限制5個自由度，支承釘限制1個自由度，共限制了 6個自由度。（2） 夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求，運用手動夾緊可以滿足，通過擰緊右側(cè)夾緊螺母使 墊片和壓板同時壓緊工件，實現(xiàn)夾緊，有效提高了工作效率。壓板夾緊力主要作 用是防止工件在鉆削力作用下產(chǎn)生的傾覆和振動，手動螺旋夾緊是可靠的，可免 去夾緊力計算。（3） 夾具與機(jī)床連接元件 采用四個標(biāo)準(zhǔn)定位鍵A18h8JB/T 8016-1999,固定在夾具體底面的鍵槽中，用于確定鉆床夾具相對于機(jī)床的正確位置.（4） 夾具體工件