撥叉課程設(shè)計(jì)

1、 內(nèi)容：1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張 機(jī)械加工工藝過程卡片 2張 4.夾具裝配圖 1張 5. 夾具體零件圖 2張 6. 課程設(shè)計(jì)說明書 1張?jiān)假Y料：該零件圖樣，每日一班目錄序言1一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定21、零件的作用22、零件的工藝分析23、零件的生產(chǎn)類型3二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖31、選擇毛坯32、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差33、設(shè)計(jì)毛坯圖4三、選擇加工方法，制定工藝路線41、定位基準(zhǔn)的選擇42、零件表面加工方法的選擇53、制訂工藝路線5四、工序設(shè)計(jì)71、選擇加工設(shè)備與工藝裝備72、確定工序尺寸9五、 確定切削用量

2、及基本時間91、工序10切削用量及基本時間的確定9 2、工序20切削用量及基本時間的確定11設(shè)計(jì)小結(jié)18參考文獻(xiàn)19序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計(jì)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(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，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、零件的作用題目所給的零件是

3、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(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的半孔則是用于與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、零件的工藝分析撥叉（CA6140車床）共有三處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1）以為中心的加工表面這一組加工表面包括：孔的內(nèi)表面，以及其上端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個裝配時鉆鉸的錐銷孔，一個M8的螺紋孔。這兩個都沒有高的位置度要求。2）、以為中心的加工表面這一組加工表面包括：孔的內(nèi)表面，以及其上下兩個臺階面。這兩組表面

4、有一定的位置度要求,即的孔上下兩個端面與的孔有垂直度要求。由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。3、零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目知：零件是CA6140車床的撥叉，質(zhì)量為1kg，查表2-1 （生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系） 可知其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖1、選擇毛坯零件材料為HT200，毛坯重量約1.0Kg生產(chǎn)中批。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇砂型鑄造機(jī)器造型毛坯。2、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差參見參考文獻(xiàn)【1】第五章第一節(jié)鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量（摘自GB/T 6414-1

5、999）確定，步驟如下1）由于工件較小，為方便加工節(jié)省材料將兩件鑄在一起，同時加工。2)、鑄件的圓角半徑 按參見參考文獻(xiàn)【2】表1-16 選擇砂型鑄造 R=3-5mm。3)、兩內(nèi)孔,考慮其孔徑較小鑄造困難，為簡化鑄造毛坯外型，現(xiàn)直接將40圓柱鑄成實(shí)心的。4）求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長160mm,寬73mm,高50mm,故最大輪廓尺寸為160mm5）選取公差等級CT 由參見參考文獻(xiàn)【1】表5-1，鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級CT范圍812，取為10級。6）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，由表5-3查得，公差帶相對于基本尺寸對稱分布。7）

6、求機(jī)械加工余量等級 由由參見參考文獻(xiàn)【1】表5-5，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。8）求RMA（要求的機(jī)械加工余量）對所有加工表面取同一個數(shù)值，由由參見參考文獻(xiàn)【1】表5-4查最大輪廓尺寸為160mm、機(jī)械加工余量等級為F級，得RMA數(shù)值為1.5mm。9）求毛坯基本尺寸 和M8孔較小，鑄成實(shí)心；圓筒上頂面單側(cè)加工，應(yīng)由式（5-1）求出，即孔屬于內(nèi)腔加工，應(yīng)由式（5-3）求出，即 撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量、3、設(shè)計(jì)毛坯圖根據(jù)以上各步分析得毛坯圖如下：三、選擇加工方法，制定工藝路線1、定位基準(zhǔn)的選擇基面選擇是

7、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，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粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取40 圓柱的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用零件下底面支承限制3個自由度，兩塊V形塊夾緊這兩個40圓柱面作主要定位面再限制3個自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行車削。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該

8、進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算。2、零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有內(nèi)孔、端面、臺階面、小孔、螺紋等，材料為鑄鐵。以形位公差和粗糙度要求，參考參考文獻(xiàn)【1】有關(guān)資料，其加工方法選擇如下。1）內(nèi)孔 公差等級為IT13，表面粗糙度為Ra3.2，需粗鏜、半精鏜（表5-15）。2）臺階孔 公差等級為IT13，表面粗糙度為Ra6.3，需粗鏜（表5-15）。3）端面 為未注公差尺寸，表面粗糙度為Ra3.2，需粗車、半精車（表5-16）4）內(nèi)孔 公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra1.6，需進(jìn)行鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸（表5-15）3、制訂工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位

9、置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具,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)效益，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1）工藝路線方案一:工序00 鑄造毛坯工序10 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸兩孔工序20 粗車、半精車端面工序30 粗鏜、半精鏜孔工序40 粗鏜臺階面工序50 鉆錐孔8及M8底孔工序60 攻螺紋M8工序70 磨撥叉圓柱端面，對孔垂直度0.05工序80 銑斷使之為兩個零件工序90 校正撥叉腳端面，對孔垂直度0.07工序100 撥叉腳局部淬火，硬度工序110 去毛刺 工序 120 清洗工序130 終檢2）工藝路線方案二:工序00 鑄

10、造毛坯工序10 粗車、半精車端面工序20 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸兩孔 工序30 粗鏜、半精鏜孔工序40 粗鏜臺階面工序50 鉆錐孔8及M8底孔工序60 攻螺紋M8工序70 磨撥叉圓柱端面，對孔垂直度0.05工序80 銑斷使之為兩個零件工序90 校正撥叉腳端面，對孔垂直度0.07工序100 撥叉腳局部淬火，硬度工序110 去毛刺 工序 120 清洗工序130 終檢3）、工藝方案比較分析:上述兩方案:方案一是先加工內(nèi)孔, 再以孔為基準(zhǔn)加工頂面，然后加工內(nèi)孔等；而方案二先加工頂面,以頂面為基準(zhǔn)加工兩臺階面及和內(nèi)孔.由方案一可見孔為基準(zhǔn)加工頂面，精度易于保證,但加工臺階面時不符合定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合原則

11、且需另外設(shè)計(jì)一套夾具。由方案二可見圓柱端面為基準(zhǔn)加工其他各面更合理，且仍可用前面所用的夾具，而且也能很好地保證垂直度要求 ,保證便于定位加工，符合中批生產(chǎn)要求,較為合理。因此，最后的加工路線確定如下：工序00 鑄造毛坯工序10 粗車、半精車上端面，以下底面為粗基準(zhǔn) 工序20 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸兩孔 ，以上端面為精基準(zhǔn)工序30 粗鏜、半精鏜孔，以上端面為精基準(zhǔn)工序40 粗鏜臺階面，以上端面為精基準(zhǔn)工序50 鉆錐孔8及M8底孔，以上端面為精基準(zhǔn)工序60 攻螺紋M8工序70 磨撥叉圓柱端面，對孔垂直度0.05，以孔軸線為基準(zhǔn)工序80 銑斷使之為兩個零件，以孔軸線為基準(zhǔn)工序90 校正撥叉腳端面，對孔垂

12、直度0.07，以孔軸線為基準(zhǔn)工序100 撥叉腳局部淬火，硬度工序110 去毛刺 工序 120 清洗工序130 終檢四、工序設(shè)計(jì)1、選擇加工設(shè)備與工藝裝備1）選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床a、工序10、30、40是粗車和半精車。各工序的步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用C630車床即可。（參考文獻(xiàn)【1】表5-55）b、工序20是鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔。由于加工的零件外廓尺寸不大，故宜在車床上進(jìn)行加工，因此仍可選用C630車床。（參考文獻(xiàn)【1】表5-58）c、工序50、60是鉆孔、攻螺紋。選用Z525型立式鉆床。（參考文獻(xiàn)【

13、1】表5-64）d、工序70是磨端面。選用M7120A磨床。（參考文獻(xiàn)【2】表4-49）e、工序80是銑斷端面。選用立式銑床X5012。（參考文獻(xiàn)【2】表5-71）2）選用夾具。本零件除車床上需要專用夾具外，其他各機(jī)床上均可選用通用夾具即可。3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。a、 在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。這里選用普通車刀。b、c、 在工序20中鉆、擴(kuò)、鉸孔，選用直柄麻花鉆、錐柄擴(kuò)孔鉆和錐柄用鉸刀。d、c、工序50、60是鉆孔、攻螺紋。選用直柄麻花鉆和細(xì)柄機(jī)用絲錐。e、 工序70是磨端面。刀具為砂輪。f、e、工序80是銑斷端面。選用直柄立銑刀。4）選擇量具本零件屬成

14、批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考本書有關(guān)資料，選擇如下。工序加工面尺寸尺寸精度量具10車上頂面保證尺寸50mm0.1讀數(shù)值0.05，測量范圍0-125，三角游標(biāo)卡尺201、鉆孔至0.001分度值0.001，測量量程10-50，內(nèi)徑千分尺2、擴(kuò)孔至0.001分度值0.001，測量量程10-50，內(nèi)徑千分尺3、粗鉸孔至，精鉸孔達(dá)要求0.001分度值0.001，測量量程10-50，內(nèi)徑千分尺30車內(nèi)孔至圖樣要求 0.1讀數(shù)值0.05，測量范圍0-125，三角游標(biāo)卡尺40車上下臺階孔保證尺寸0.1讀數(shù)值0.05，測量范圍0-125，三角游標(biāo)卡尺501、鉆

15、孔 0.1讀數(shù)值0.05，測量范圍0-125，三角游標(biāo)卡尺2、鉆螺紋孔的底孔0.1讀數(shù)值0.05，測量范圍0-125，三角游標(biāo)卡尺60攻螺紋孔螺紋直徑8，粗牙1.25，螺紋塞規(guī)70磨撥叉圓柱端面，對孔垂直度0.050.01垂直度測量儀80銑斷使之為兩個零件0.1讀數(shù)值0.05，測量范圍0-125，三角游標(biāo)卡尺90校正撥叉腳端面，對孔垂直度0.070.01垂直度測量儀100撥叉腳局部淬火，硬度0.01硬度計(jì)2、確定工序尺寸車上頂面保證尺寸50mm1、鉆孔至2、擴(kuò)孔至3、粗鉸孔至，精鉸孔達(dá)要求0.070.032、車內(nèi)孔至圖樣要求 3.43、車上下臺階孔保證尺寸五、確定切削用量及基本時間切削用量包括

16、背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度。確定順序是先確定、，再確定。1、工序10切削用量及基本時間的確定。（1）切削用量 本工序?yàn)榇周?、半精車圓柱端面。已知加工材料為HT200，機(jī)床為C630，工位夾具為專用車床夾具。由于車床C630的中心高280mm(參考文獻(xiàn)【1】表5-55),故選刀桿尺寸為BXH=20mmX30mm.1）粗車圓柱端面時a、確定背吃刀量 粗車單邊余量為1.9mm，則=1.9mm b、確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-114，在粗車鑄鐵、刀桿尺寸為BXH=20mmX30mm、，工件直徑為40mm時，,選擇 c、確定切削速度 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-121，當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金刀切削灰鑄鐵

17、，=1.9mm，時，切削速度。查參考文獻(xiàn)【1】表5-56，車床C630接近轉(zhuǎn)速為750r/min,取故實(shí)際的切削速度2）半精車圓柱端面時a、確定背吃刀量 粗車單邊余量為1mm，則=1mm b、確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-116，在半精車鑄鐵、表面粗糙度Ra=3.2、刀尖圓弧半徑時，,選擇 c、確定切削速度 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-121，當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金刀切削灰鑄鐵，=1mm，時，切削速度。查參考文獻(xiàn)【1】表5-56，車床C630接近轉(zhuǎn)速為945r/min,取故實(shí)際的切削速度（2）基本時間1）確定粗車圓柱端面的基本時間。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表2-24，車端面基本時間式中，則 2）確定半

18、精車圓柱端面的基本時間。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表2-24，車端面基本時間式中，則 3)確定輔助時間查參考文獻(xiàn)【2】表4-106得輔助時間大約為粗車的和半精車的 。4)工序工時 總工序時間為2、工序20切削用量及基本時間的確定。（1）切削用量 本工序?yàn)殂@、擴(kuò)、粗鉸、精鉸。已知加工材料為HT200，機(jī)床為C630，工位夾具為專用車床夾具。1）鉆孔至?xí)ra、確定背吃刀量根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-42查得鉆頭直徑應(yīng)該選用，則=10mm b、確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-127，在高速鋼鉆頭鉆孔時進(jìn)給量，鉆頭直徑，,選擇 c、確定切削速度 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-136，當(dāng)用硬質(zhì)合金鉆頭鉆削灰鑄鐵，時，切

19、削速度，取切削速度。查參考文獻(xiàn)【1】表5-56，車床C630轉(zhuǎn)速最高為945r/min,取故實(shí)際的切削速度2）擴(kuò)孔至?xí)ra、確定背吃刀量 擴(kuò)孔雙邊余量為1.8mm，則=0.9mmb、確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-128，在高速鋼和硬質(zhì)合金擴(kuò)孔，擴(kuò)孔鉆直徑，,選擇 c、確定切削速度 根據(jù)參考文獻(xiàn)【2】表4-68擴(kuò)鉆與擴(kuò)孔的切削用量，切削速度，取切削速度。查參考文獻(xiàn)【1】表5-56，車床C630轉(zhuǎn)速最高為478r/min,取故實(shí)際的切削速度3）粗鉸孔至a、確定背吃刀量 鉸孔雙邊余量為0.14mm，則=0.07mmb、確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-136，在硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔，鉸刀直徑，背吃

20、刀量時，,選擇 c、確定切削速度 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-136，在硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔，鉸刀直徑，,選擇。查參考文獻(xiàn)【1】表5-56，車床C630轉(zhuǎn)速最高為149r/min,取故實(shí)際的切削速度4）精鉸孔至a、確定背吃刀量 鉸孔雙邊余量為0.06mm，則=0.03mmb、確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-136，在硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔，鉸刀直徑，背吃刀量時，,選擇 c、確定切削速度 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表5-136，在硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔，鉸刀直徑，,選擇。查參考文獻(xiàn)【1】表5-56，車床C630轉(zhuǎn)速最高為149r/min,取故實(shí)際的切削速度（2）基本時間1）確定鉆孔至的基本時間。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表2-

21、26，鉆孔和鉆中心孔的基本時間式中，則 2）確定擴(kuò)孔至的基本時間。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表2-26，擴(kuò)鉆、擴(kuò)孔和鉸圓柱孔的基本時間式中，則 3）確定粗鉸孔至的基本時間。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表2-26，擴(kuò)鉆、擴(kuò)孔和鉸圓柱孔的基本時間式中，則 4）確定精鉸孔至的基本時間。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表2-26，擴(kuò)鉆、擴(kuò)孔和鉸圓柱孔的基本時間式中，則 5)確定輔助時間查參考文獻(xiàn)【2】表4-106得輔助時間大約為鉆孔的、擴(kuò)孔的、粗鉸孔的和精鉸孔的 。6)工序工時 總工序時間為 作為一名機(jī)械工程及自動化專業(yè)的大四學(xué)生，我覺得做機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是十分有意義的，而且是十分必要的。這次機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)歷時一個半星期，這項(xiàng)看起來不太復(fù)雜的工作卻非常需要耐心和精力。機(jī)械制造工藝學(xué)作為我們的主要專業(yè)課之一，在大四上學(xué)期的學(xué)習(xí)中我就有濃厚的興趣，但是在學(xué)習(xí)中也存在許多我不懂得的地方，這次課程設(shè)計(jì)后，我對機(jī)械制造工藝學(xué)有了更加深入的認(rèn)識。在這一個半星期中，