機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)CA6140車床撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)

1、CA6140車床撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì):序言大三下學(xué)期我們進(jìn)行了機(jī)械制造基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，并且也進(jìn)行過(guò)金工實(shí)習(xí)。為了鞏固所學(xué)知識(shí)，并且在我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的進(jìn)行一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,我們進(jìn)行了本次課程設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)，在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們認(rèn)真查閱資料，切實(shí)地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助，我順利完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。一、零件的分析(一

2、)零件的作用題目所給的零件V帶帶輪。它位于轉(zhuǎn)軸的軸端，主要起傳遞運(yùn)動(dòng)和力。輪轂內(nèi)孔為28孔與轉(zhuǎn)軸相連，輪轂外徑48。它在輪頂圓處的V帶帶槽，是用于與所選V帶的配合。(二)零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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、與轉(zhuǎn)軸配合的內(nèi)孔28以及用于定位的M6螺紋孔。2、大帶輪輪頂圓為1163、一個(gè)Z型帶帶槽，。4、帶輪頂圓相對(duì)于中心線的跳動(dòng)度為0.03mm。5、帶輪的左端面的跳動(dòng)度為0.02mm。6、鍵槽相對(duì)于中心線的對(duì)稱度為0.02mm。7、輪轂右端面的跳動(dòng)度為0.02mm。簡(jiǎn)

3、圖加工面代號(hào)基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量說(shuō) 明T135F1.6面降一級(jí)單側(cè)加工T235F1.6面降一級(jí)單側(cè)加工T358F4面降一級(jí)單側(cè)加工T4116 F 2.5雙側(cè)加工D128F1.8雙側(cè)加工D26F3雙側(cè)加工由上面分析可知，可以粗加帶輪右端面，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(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V帶帶輪沒(méi)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、確定毛坯1、確定毛坯種類：零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查

4、機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-12。2、確定鑄件加工余量及形狀：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2.2-5，選用加工余量為MA-H級(jí)，并查表2.2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示3、繪制鑄件毛坯圖 圖 1三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)選擇定位基準(zhǔn)：1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的右端面為輔助粗基準(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).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(dá)

5、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(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)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)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第20頁(yè)表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序 粗銑116的左端面, 以T2為粗基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序 粗銑116右端面, 以T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序 粗銑50輪轂右端面，以T4和T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序 擴(kuò)28，以121 和T1為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序 車削116的外圓面,以

6、D1為基準(zhǔn),T2為輔助基準(zhǔn),采用普通車床和PCBN高強(qiáng)度刀具,并采用專用夾具;工序 鉆,擴(kuò)6的緊釘螺釘孔,以T4和T1以及T3為基準(zhǔn),采用Z525立式鉆床和專用夾具;工序 插削的鍵的鍵槽,以T1和T4為基準(zhǔn),采用立式插床和專用夾具;工序 粗車削V帶帶輪槽,以D1和T2為基準(zhǔn),采用普通車床車削,并用專用夾具裝夾;工序 精銑116的左端面，以T2為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序 精銑116右端面, 以T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具;工序 精鏜28的孔，以T1和和116外圓為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序 精銑50輪轂右端面，以T4和T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式

7、銑床加專用夾具；工序 精車116的外圓面,以D1為基準(zhǔn),T2為輔助基準(zhǔn),采用普通車床和PCBN高強(qiáng)度刀具,并采用專用夾具;工序 精插的鍵的鍵槽,以T1和T4為基準(zhǔn),采用立式插床和專用夾具;工序 精車削V帶帶輪槽,以D1和T2為基準(zhǔn),采用普通車床車削,并用專用夾具裝夾;工序 粗精鉸6的緊釘螺釘孔, 攻螺紋，以T4和T1以及T3為基準(zhǔn),采用Z525立式鉆床和專用夾具;工序去毛刺;工序終檢.（三）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)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度工序余量最

8、小最大28IT12（D1）鑄件3.6CT1224.46.31.82.11擴(kuò)孔1.8IT126.31.491.8精鏜1.8IT103.20.00.56IT7（D2）鉆6IT116.35.55.509擴(kuò)0IT106.35.85.858粗鉸0IT86.35.95.9022精鉸0.2IT71.660.2116 IT7外圓柱面(T4)鑄件5CT116.33.84.0粗車3.8IT93.61.01.2精車1.2IT71.6002、平面工序尺寸：工序號(hào)工序內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸偏差工序余量最小最大鑄件3.238.2CT12T1粗銑116左端面1.1 37.1121.01.1T2粗銑116右端面

9、1.136.0121.01.1T3粗銑50輪轂右端面2.459.0122.02.4T1精銑116左端面0.535.580. 50.6T2精銑116右端面0.535.080.50.6T3精銑50輪轂右端面1.05881.01.43、確定切削用量及時(shí)間定額：工序 粗銑116左端面，以T2為粗基準(zhǔn)1. 加工條件工件材料：HT200,b =170240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=38.7mm，amin=37.7mm;加工要求：粗銑116輪的左端面，加工余量1.6mm;機(jī)床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae60,深度ap4,齒數(shù)z=6,故根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教

10、程P61表3-14和3-15，取刀具直徑d0=60mm。根據(jù)切削用量手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)）表3.16，選擇刀具前角00°后角08°，副后角0=10°，刃傾角s=10°,主偏角Kr=60°,過(guò)渡刃Kr=30°,副偏角Kr=5°。2. 切削用量1）確定銑削深度ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=1.1mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz 由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊(cè)表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2

11、-35，X51立式銑床）時(shí)： fz=0.090.18mm/z故選擇：fz=0.180mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)切削手冊(cè)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=60mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8）。2. 切削用量1）確定銑削深度ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=1.1mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz 由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊(cè)表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-35，X51立式銑床）時(shí)： f

12、z=0.090.18mm/z故選擇：fz=0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)切削手冊(cè)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=60mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8）。4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)切削手冊(cè)表3.16，當(dāng)d0=60mm，Z=6，ap4，fz0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為：其中 ，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表4-15，選擇nc

13、=255r/min,vfc=48.042m/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每齒進(jìn)給量為：vc=m/min=48.042m/minf zc=v fc/ncz=48.042/255×6 mm/z=0.0314m/z5)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)切削手冊(cè)表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=1.1mm，nc=255r/min，vf=48.042m/s，vc=44.74m/min，fz=0.0314mm/z。 工序 粗銑116右端面, 以T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專

14、用夾具； 1. 加工條件工件材料：HT200,b =170240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=36.6mm，amin=35.6mm;加工要求：粗銑116輪的右端面，加工余量1.1mm;機(jī)床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae60,深度ap4,齒數(shù)z=6,故根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程P61表3-14和3-15，取刀具直徑d0=60mm。根據(jù)切削用量手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)）表3.16，選擇刀具前角00°后角08°，副后角0=10°，刃傾角s=10°,主偏角Kr=60°,過(guò)渡刃Kr=30°,副偏角Kr=5

15、°。2. 切削用量1）確定銑削深度ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=1.1mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz 由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊(cè)表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-35，X51立式銑床）時(shí)： fz=0.090.18mm/z故選擇：fz=0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)切削手冊(cè)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=60mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8）。4）計(jì)算切削速度vc

16、和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)切削手冊(cè)表3.16，當(dāng)d0=60mm，Z=6，ap4，fz0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為：其中 ，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表4-15，選擇nc=255r/min,vfc=48.042m/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每齒進(jìn)給量為：vc=m/min=48.042m/minf zc=v fc/ncz=48.042/255×6 mm/z=0.0314m/z5)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)切削手冊(cè)表3

17、.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=1.1mm，nc=255r/min，vf=48.042m/s，vc=44.74m/min，fz=0.0314mm/z。工序 粗銑50輪轂右端面，以T4和T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀，機(jī)床：X51立式銑床根據(jù)切削手冊(cè)查的，現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)4.2-36查得取，故實(shí)際切削速度當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為查說(shuō)明書(shū)，取工序 擴(kuò)28，以121 和T1為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用

18、夾具；1. 選擇鉆頭 根據(jù)切削手冊(cè)表.2，選擇高速鋼套式擴(kuò)空鉆頭，鉆時(shí)do=26mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角o12°，二重刃長(zhǎng)度b=3.5mm,橫刀長(zhǎng)b=2mm,寬l=4mm,棱帶長(zhǎng)度，°，° 2.選擇切削用量 （1）確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量：查切削手冊(cè)，由切削手冊(cè)表2.7,系數(shù)為0.5,則： 按鉆頭強(qiáng)度選擇:查切削手冊(cè)表2.8,鉆頭允許進(jìn)給量為：；按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇：查切削手冊(cè)表2.9，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許軸向力為8330N時(shí)，進(jìn)給量為。以上三個(gè)進(jìn)給量比較得出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為：0.2150.265mm/r。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16,最終選擇進(jìn)給量。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而改為手動(dòng)進(jìn)給。根據(jù)切削手冊(cè)表2.19查出,鉆孔時(shí)軸向力Ff=2500N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許