CA6140車床撥叉831003課程設(shè)計

1、目錄一零件的分析1（一）零件的作用1（二）零件的工藝分析1二工藝規(guī)程設(shè)計2（一）確定毛坯的制造形式2（二）基面的選擇3（三）制定工藝路線3（四）機械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的確定5（五）確定切削用量及基本工時6三夾具設(shè)計15（一）問題的提出15（二）夾具的設(shè)計15（三）夾具設(shè)計中的特點17四總結(jié)17五、參考文獻19一零件的分析（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(gòu)中，主要起換擋作用。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(zhuǎn)速。寬度為30mm的免得尺寸精度要求很高，在撥叉工作過程中，如果撥叉和槽的配合尺寸精度不高或者它們之間的空

2、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車床撥叉共有三組加工面，它們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： 1.以25mm的花鍵孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：25H70.021mm的六齒方齒花鍵孔22H12花鍵底孔及兩端2X15倒角，尺寸為80mm與花鍵孔垂直的兩端面，尺寸為18H11與花鍵孔垂直的通槽。 2.與25mm的花鍵孔平行的表面 這一組加工表面包括：與花鍵孔中心軸線相距22mm的上表面，與上表面垂直的兩個M8

3、通孔和一個5錐孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：（1）.上表面與25mm花鍵孔中心線平行度為0.10mm;（2）.18H11通槽兩側(cè)面與25mm花鍵孔中心線的垂直度為0.08mm。 由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其一組表面，然后借助專用夾具加工另一個表面，并且保證它們之間的位置精度要求。二工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200?？紤]到車床撥叉在工作中沒有交變載荷，而且屬于間歇工作，中間還有加強肋，故選用鑄件即可以滿足零件工作要求。由于此零件需加工表面少，精度要求不高，選用金屬型鑄件，還可以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。因為零件形

4、狀簡單，因此毛坯形狀需要與零件的形狀盡量接近，又因為內(nèi)孔較小，因此不可以直接鑄出。由于零件是中批量生產(chǎn)，采用金屬型鑄件還可以提高生產(chǎn)率。（二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得以保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。此零件的右端面沒有粗糙度要求，而且左端面是設(shè)計基準(zhǔn)。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工面表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn);若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)）,現(xiàn)選取右端面作為

5、粗基準(zhǔn)，利用一面兩夾板，支撐板支撐住撥叉的外表面作為主要定位面，以消除x,y,三個個自由度，兩個夾板夾持住前后表面，用以消除,y兩個自由度，而方向的自由度可以不考慮，從而達到了不完全定位。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，自為基準(zhǔn)，互為基準(zhǔn)等原則。所選的精基準(zhǔn),應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，夾具簡單，操作方便等。要從保證孔與孔孔與面平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，它的25H7內(nèi)花鍵孔，適于做精基準(zhǔn)選擇使用。（三）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是是零件的幾何形狀尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理

6、的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1.工藝路線方案一工序 粗精銑左端面。工序 鉆孔并擴花鍵孔底孔22，倒兩端15角。工序 粗精銑上端面。工序 粗精銑18H1低槽。工序 鉆2M8通孔和5mm錐孔。工序 拉內(nèi)花鍵25H7。工序 攻螺紋2M8。工序 去毛刺清洗。工序 檢驗。2.工藝路線方案二工序 粗精銑左端面。工序 鉆孔并擴花鍵孔底孔22，倒兩端15角。工序 拉內(nèi)花鍵25H7。工序 粗精銑18H1低槽。工序 粗精銑上端面。工序 鉆2M8通孔和5錐孔。工序 攻螺紋2M8。

7、工序 去毛刺清洗。工序 檢驗。3.工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一是先打上下表面，再加工花鍵孔；方案二是先拉花鍵孔，再以該花鍵孔為基準(zhǔn)加工其余平面。兩相比較可以看出，方案二可以避免加工上表面和槽的設(shè)計基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)不重合的問題，而方案一不能，所以選擇方案二作為零件的加工工序。以上過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片”。（四）機械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉“零件材料為HT200,毛坯重量約為1.00，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用金屬型鑄造。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.銑端面 考慮左端面的粗糙度Ra為3.2，

8、參照機械制造工藝設(shè)計手冊以下簡稱“手冊”，表143，確定工序尺寸為 Z=3.0，其中粗加工的加工余量Z=2.0，精加工的加工余量Z=1.0。右端面沒有粗糙度要求，只要求粗加工，所以余量定位3.0。2. 花鍵孔（6-25H722H126H11）。要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。內(nèi)孔22H12：鉆孔：20擴鉆：22 2Z=2.0拉花鍵孔（6-25H722H126H11）花鍵孔要求外徑定心，花鍵內(nèi)徑拉削時的加工余量為孔的公差0.17。3銑表面根據(jù)“手冊”表149，取上表面的機械加工余量為4.0，下表面的余量為3.0。粗銑上表面 Z=3.0精銑上表面的臺階面 Z=1.0粗銑下表面 Z=3.04.

9、 銑通槽18H11粗銑16 2Z=4.0半精銑18 2Z=2.0毛坯制造尺寸及技術(shù)要求見毛坯圖。（五）確定切削用量及基本工時 工序：銑端面。1）粗銑左端面背吃刀量為= 1.5(表3-28)進給量的確定：機床的功率510Kw,工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件，按切削用量簡明手冊中表3.3選取該工序的每齒進給量為=0.2mm/z。銑削速度：參考機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程得，選用高速鋼三面刃。銑削速度為v=40m/min，有公式n=100040/80=159.15r/min。由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實際的銑削速度為：v=nd/1000=1603.1480

10、/1000=40/min基本時間t: 根據(jù)銑刀平面（對稱銑削、主偏角=90）的基本時間計算公式:t=()/。其中，=75，=13，取=2，=40。則有： =0.5（d- ）+=0.5(80-)+2=7.36。=n=zn=0.210160=320/mint=()/=(75+7.36+2)/320=0.264min15.82s 2）精銑左端面背吃刀量的確定：=1mm .進給量的確定：由切削用量簡明手冊中表3.3，按表面粗糙度為=3.2m的條件選取，該工序的每轉(zhuǎn)進給量f=0.8mm/r。銑削速度的計算：根據(jù)其他有關(guān)資料確定，按鑲齒銑刀，d/z=80/10，=0.08mm/z的條件選取,銑削速度v為:

11、v=57.6mm/min。由公式:n=1000r/d可以求得銑刀轉(zhuǎn)速n=229.3r/min。參照機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程中4-15的X51型立式銑床的主軸轉(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= nd/1000=52.78mm/min。基本時間的確定：根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程中表5-43中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角=90）的基本時間公式t=()/，可以求得該工序的基本時間，其中=75mm，=13mm，取=2mm，=40mm，=7.36mm，得=n=0.8mm/r210r/min=168mm/mint=()/=(75+2+7.36)/

12、168=0.502min30.13s工序：鉆、擴花鍵底孔并倒角1）鉆孔20機床：輕型圓柱立式鉆床Z535刀具：查實用機械加工工藝手冊表10-175，選高速鋼直柄麻花鉆，鉆孔到20mm，所以d=20。進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-38，取f=0.5/r切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取 n=7.16r/s (430r/min) 按照機械加工工藝手冊表3.1-36，取n=430r/min 故實際切削速度 =0.45m/s 切削工時 l=80，l= 6，l=3 t= =25s （0.42min）2）擴孔22刀具：查實用機械加工工藝手冊表10-175，選高速鋼鉆，鉆孔到22mm，

13、所以d=22。進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-38，取f=1.07/r切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取=0.175m/s （10.5m/min） n=2.53r/s (151.8r/min) 按機床選取 n=136r/min=2.27r/s 故實際切削速度 =0.16m/s 切削工時 l=80，l= 3，l=1.5 t= =35s （0.6min）3)倒角1.0715 f=0.05/r (表317) =0.516m/s （參照表321） (378r/min) 按機床選取 n=380r/min=6.33r/s 切削工時 l=2.0mm，l= 2.5mm， t= =14s （

14、0.23min） 工序三：拉內(nèi)花鍵22機床：臥式拉床L6120。刀具：查復(fù)雜刀具設(shè)計手冊表1.3-1，選擇拉刀類型為矩形花鍵拉刀第三型號，該刀具特點：拉削長度大于30mm，同時加工齒數(shù)不小于5。材料：W18Cr4V做拉刀材料，柄部采用40Cr材料。拉削過程中，刀具進給方向和拉削方向一致，拉刀各齒齒升量詳見拉刀設(shè)計，拉削的進給量即為單面的齒升量。查機械加工工藝手冊表2.4-118和2.4-119，確定拉削速度=0.0750.0，取。拉削工件長度：；拉刀長度：（見拉刀設(shè)計）；拉刀切出長度=510，取。走刀次數(shù)一次。根據(jù)以上數(shù)據(jù)代入公式（計算公式由機械加工工藝手冊表2.5-20獲得），得機動時間（0

15、.2min）工序四：粗、精銑上端面機床：臥式升降臺銑床X63刀具：根據(jù)實用機械加工工藝手冊表10-231，選用高速鋼錯齒三面刃銑刀，規(guī)格為：，齒數(shù)為24齒。（1）粗銑上端面銑削深度： 每齒進給量：查機械加工工藝手冊表2.4-75，取。銑削速度：查實用機械加工工藝師手冊表11-94，得，取機床主軸轉(zhuǎn)速： 查機械加工工藝手冊表3.1-74取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： =82mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： （2）精銑上端面 切削深度：根據(jù)實用機械加工工藝師冊表11-91查得：每齒進給量,取，根據(jù)實用機械加工工藝師冊表11-94查

16、得切削速度機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照機械加工工藝手冊表3.1-74取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間 工序五：粗、精銑18H11底槽機床：立式升降臺銑床（X62）刀具：根據(jù)實用機械加工工藝師手冊表21-5選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。外徑160mm，內(nèi)徑40mm，刀寬粗銑16mm，精銑18mm，齒數(shù)為24齒。（1）粗銑16槽銑削深度： 每齒進給量：查機械加工工藝手冊表2.4-75，得，取。銑削速度：查機械加工工藝師手冊表30-33，得機床主軸轉(zhuǎn)速：查機械加工工藝手冊表3.1-74取實

17、際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：=81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)1次機動時間： （2）精銑18槽 切削深度： 根據(jù)機械加工工藝手冊表查得：進給量,查機械加工工藝手冊表2.4-82得切削速度，機床主軸轉(zhuǎn)速： 查機械加工工藝手冊表3.1-74取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間 工序六：鉆M8孔并攻絲機床：搖臂鉆床Z3025刀具：根據(jù)參照機械加工工藝手冊表4.3-9硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。（1）鉆孔6.7鉆孔前鑄件為實心，根據(jù)上

18、文所的加工余量先鉆孔到再攻絲，所以。鉆削深度： 進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-38，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取機床主軸轉(zhuǎn)速，有：，按照機械加工工藝手冊表3.1-31取所以實際切削速度：切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1，鉆孔數(shù)為2個機動時間： （2）攻2-M8螺紋通孔刀具：釩鋼機動絲錐 進給量：查機械加工工藝手冊表1.8-1得所加工螺紋孔螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：，加工數(shù)為2機動時間：本工序機動時

19、間：。 最后，將以上各工序用量工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片，見附表1。三專用夾具設(shè)計一，該工件為中批量生產(chǎn)，所以為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。需要設(shè)計專用夾具，二，提出問題利用本夾具來鉆拔叉上表面上的三個工作孔，在加工本工序時，其他工序都已基本完成。因此，在本工序加工時，主要考慮如何保證側(cè)面和孔軸線和花鍵軸線在同一平面，如何降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，而且精度也有一定的要求。三，夾具設(shè)計1，定位基準(zhǔn)的選擇。有零件圖可知，為了定位誤差為零，則選擇零件的左側(cè)表面為主要基準(zhǔn)，花鍵軸線為輔助基準(zhǔn)，2，切削力及夾緊力的計算。（1）刀具：直炳麻

20、花鉆,高速鋼鉆頭，鉆頭直徑6.5mm，鉆頭轉(zhuǎn)速n=5.63r/s 工件材料:灰鑄鐵HB=210（2） 計算M=CMdoXM fYmm KM 10-3 =225.636.520.250.810-3=3.144NmF=CF.dOXF.fyF.KF，查表得，CF=588.60，yf=0.8，xF=1，F(xiàn)=588.606.50.25 0.81.0=1262.07N當(dāng)HB=210時，查表得休正系數(shù)K =0.9實際切削扭矩M及軸向力F為： M=3.144x0.9=2.8296（Nm）， F=1262.070.9=1135.86（N）切削功率為：PM=2Mn10 -3=23.142.819613.610 -

21、3=0.24（KW）切削扭矩M=1444Nmm，對工件定位的影響很少，可以忽略當(dāng)偏心夾緊時，夾緊力公式為： W0= W0：偏心夾緊時的夾緊力（N）; L：力臂長（mm）；u：摩擦因數(shù)（tg=tg=u）； R：偏心輪半徑（mm）；E：偏心量（mm）；r：轉(zhuǎn)軸半徑：偏心輪幾何中心與轉(zhuǎn)動中心聯(lián)線和幾何中心與夾緊點聯(lián)線間的夾角（ ）； ；s1=0.3mm，s2=0.1mm ，s3=0.1mm，s4=0.2mm，s=0.3+0.1+0.1+0.2=0.7mm；偏心輪工作段為為150180，偏心量：偏心量：偏心量：偏心輪直徑D（1420）e，轉(zhuǎn)軸直徑：d0.25，D=0.2525=6.25mm， W0=10070x0.43=3010N總的來看對夾具體的要求還是比較高的，所以我們在夾具體的選材上要合理，且應(yīng)采用鑄造結(jié)構(gòu)，來可靠度。四，夾具裝配圖標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 （1）確定定位元件間的尺寸，心軸與削邊銷中心距尺寸為96.8 （2）根據(jù)加工孔的加工要求，確定鉆套中心線與定位銷軸線垂直度為零件相應(yīng)尺寸的公差值的1/3。位置度公差為零件相應(yīng)尺寸0.1的公差值的1/3。 （3）心軸中心線與夾具底面的平行度公差為0.02mm。 （