CA6140車床撥叉夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)BCA6140車床拔叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（大批生產(chǎn)）設(shè)計(jì)者 XXX 指導(dǎo)教師 XXX通過(guò)所學(xué)的專業(yè)課知識(shí)（公差與配合、工程材料、機(jī)械原理、機(jī)械 設(shè)計(jì)制造、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等）和金工實(shí)習(xí)使我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造有了一 定的感性和理性認(rèn)識(shí)。這次機(jī)床工藝及夾具設(shè)計(jì)讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以復(fù) 習(xí)、鞏固和應(yīng)用。是理論和實(shí)踐相結(jié)合的有效手段。不僅為大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn) 備，而且為以后的工作打下一定的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計(jì)中，我們主要設(shè)計(jì)C6140撥叉的夾具。在設(shè)計(jì)中閱讀大量的參 考資料并且得到老師的指導(dǎo)由于能力有限在設(shè)計(jì)中難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老 師、同學(xué)批評(píng)指正。、零件

2、的分析（-）零件的作用題目給定的零件是C6140撥叉（見(jiàn)附圖1）它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要其換擋作用。通過(guò)撥叉的撥動(dòng)使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合從而達(dá)到要求的 主軸轉(zhuǎn)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(shí)。滑移齒輪就達(dá)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(jìn)行正確有效的嚙合。 從而影響整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作。所以撥叉寬度為30mm的面和槽之間要達(dá)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：IS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、這一組加工表面包括

3、：六個(gè)方齒花鍵孔，及25mm花鍵底孔兩端的2x75°倒角。對(duì)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(shè)計(jì)（-）確定毛坯的制造形式此次所設(shè)計(jì)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?yàn)樯a(chǎn)綱領(lǐng)為大批量 生產(chǎn)。因?yàn)榱慵螤詈?jiǎn)單故毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，又因孔很小，可 不鑄出。毛坯零件圖見(jiàn)附圖2。（二）基準(zhǔn)面的選擇1、粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于撥動(dòng)滑移齒輪的右端面。 所以以040的外圓表面為粗基準(zhǔn)。2、精基準(zhǔn)的選擇：為了保證定位基準(zhǔn)和加工工藝基準(zhǔn)重合，所以選擇零件

4、 的左端面為精基準(zhǔn)。（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(kuò)花鍵底孔022并袍2x75。倒角；工序四：拉花鍵O25H7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(kù)。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(kù)。工序四：拉花鍵O25H7工序五：粗銃底面D面及18H11槽；工序六：半精銃底面D面及18H11槽；工序七：鉆配作孔、螺紋孔；工序八：去毛刺；工序九：鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔022并翅2x75。倒角；比較兩種工序加工方案，考慮到加工過(guò)程中

5、粗精銃同一面可用同一夾具和 刀具，為了減少換夾具及刀具的時(shí)間，縮短加工工時(shí)提高加工效率，故采用第一 種加工方案。（四）、機(jī)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(zhì)量為 0.84kg, b=220MPa, HBS=I57o 根據(jù)上述原始資料和加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量， 工序尺寸以及毛坯尺寸。根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)40mm,寬為80mm1高為75mm,故零 件最大輪廓尺寸為80mmo選取公差等級(jí)CT由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南中表5-1可查得 毛坯件的公差等級(jí)為810級(jí)取為10級(jí)。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(jí)CT

6、,由機(jī)械 制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南中表5-3可查得尺寸公差為CT=3.2mm求機(jī)械加工余量由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-5查得機(jī)械 加工余量等級(jí)圍為DF,取為E級(jí)求RAM （要求的機(jī)械加工余量）對(duì)所有的加工表面取同一數(shù)值，由機(jī) 械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-4查得最大輪廓尺寸為80mm、機(jī)械加工余 量為E級(jí)，得RAM數(shù)值為0.7mmo求毛坯尺寸 2-M8通孔和05錐孔較小鑄成實(shí)心；C、D面單側(cè)加工， 應(yīng)由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南式5-2求出，即：R 二 F+RAM+CT/2 二 80+0.7+3.2/2 二 82.3mrD面為單側(cè)加工，毛坯尺寸由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南式5-1

7、求 出，即:R 二 F+RAM+CT/2 二 72+0.7+32/2 二 74.3mr為了簡(jiǎn)化鑄件的形狀取R = 75mm鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見(jiàn)下表：項(xiàng)目C面D面公差等級(jí)CT1010加工面基本尺寸8072鑄件尺寸公差3.23.2機(jī)械加工余量等級(jí)EERAM0.70.7毛坯基本尺寸82.375IS C面的單邊總加工余量為Z = 2.3mmo查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指 南表5-49精加工余量故粗加工余量為Z二1.3m2、D面精加工余量同C面Z = Imm故D面粗加工余量Z = 2mm3、花鍵孔要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工空尺寸為¢22Hl2。由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5

8、-42卻定孔的 加工余量分配：鉆孔:02Omm擴(kuò)孔:22mm拉花鍵孔(6 - 0 25 H7* 22H 12 *6 H9)4、銃 18Hll 槽由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-41查得粗銃后半精銃寬度余量Z 二3mm粗銃后公差為+0.18 +0.27半精銃后公差為+0.11 (ITll)(五) 確定切削用量及基本工時(shí)工序一：鑄造毛坯工序二：粗、半精銃左端面75×40面即C面。、 粗銃面75x40面1、背吃刀量的確定因?yàn)榍邢饔嗔枯^小故一次切削就可切除所有余量故a10=z=1.3mmo2、進(jìn)給量的確定。選用硬質(zhì)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

9、式升降臺(tái)銃床，功率為7.5KWo由實(shí)用機(jī)械加工工藝 手冊(cè)表11 - 92可查得每齒進(jìn)給量f=二0.14 0.24mm取f=二0.2mmz3、銃削速度的確定。由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-94可查得灰鑄鐵的硬度為150 225HBS,查得 Vc=6010mmio 則主軸轉(zhuǎn)速為 n 二 IOOOVC/r D =238.8 437.9rmin。Vf = f=Zn 二 477.6 875.6rmm。故取 n 二300rmin I Vf = 480mmmino切削工時(shí)：由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表326可查得入切量及超切量Y+=12mro故L + Y + A_ 75 + 12_480二 0.18mimo二、精銃

10、75x40面1、背吃刀量的確定由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表6-30查得半精銃的銃削用量為Imm I即 ap = Imrno2、進(jìn)給量的確定選用與粗銃刀同樣的刀具與機(jī)床.由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-92要求表面粗糙度為32查得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5-1.0故取0.5mmr3、銃削速度的確定由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)查得銃削速度為60-110mmn則機(jī)床 主軸轉(zhuǎn)速 n 二 IoOoVC/兀 D=238.8437.9rmim 取 n 二 300rmi,則 Vf 二 15Ommmio4、計(jì)算切削工時(shí)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表326查得入切量和超切量Y +=12mro 則+y+，亍_ 80+12 150=0.6Imim

11、工序三 鉆022花鍵底孔，擴(kuò)花鍵底孔022倒2×75°倒角IS鉆020的孔。D決定進(jìn)給量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑do = 20mmo鑄鐵的硬度大于200HBS查得進(jìn)給量f=0.430.53mmr由于Yd二 80/20 二 4 查得修正系數(shù) Ktf=O.95 則 f = 0.41 0.50mmro由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.8可查得鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量為f =1.75mmro由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.9可知機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量。選用Z525鉆床由表2.35查得進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大抗力FmaX = 883ONI do20.5,查 f = 0.93

12、mms1 故取 f 二0.48 由切削用量 簡(jiǎn)明手冊(cè)表2丄9查得高速鋼鉆頭鉆孔的軸向力F二551ON小于 FmaXl故可用。2) 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.12查的鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm,壽命為 T=15mimo3) 確定切削速度I(X)OVH =_1000*18一 3.14*20=286.6rmi n由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.35取n二272rrn則實(shí)際切削速度W Dn 272*20*3.14=17.1 mmino 1000IOOO4) 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.20可查得f0.5 mm/r時(shí) Mc = 76.81Nmo當(dāng)nc = 272rmi

13、n時(shí)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.35可查得Mm = 144.2Nmo由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.23查得Pc = Ilkwo Pe = 2.6×0.81 = 7.76 kwo因?yàn)镸c<Mmf PcPe,故所選切削用量可用。f = 0.48mm/r I n = nc = 272rmin。Ve 二 17m/min。計(jì)算基本工時(shí):L由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.29查得入切量與超切量分別為IOmm和IOmmOL 80+10 CCCtra=二=0.69 ITlImOHf 272*0.48二、擴(kuò)020孔。IS確定背吃刀量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查得背吃刀量為2mmo2、確定進(jìn)給量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查的f =

14、 060.7mmr°根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書取f =0.62mmr3、計(jì)算切削速度二 5.7 8.5 mmi由此可知主軸的的轉(zhuǎn)速為：n = 82.5rmin根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書取n = 140rmin1則實(shí)際切削速度140 WIOOO二 9.67 mmi4、計(jì)算切削工時(shí)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.5可查得KV二30 60,取KV二45。由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.5.1查得'勺嚴(yán)，式中各參數(shù):L=80mm, Ll = 1.707 2丄07,取 L = 2mmo故tra = 0.8mi工序四拉花鍵孔由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表4.1-42拉刀的齒開(kāi)量查得矩形花鍵拉刀，工件 材料鑄鐵的齒開(kāi)量為0.04-0.1m

15、m,取齒開(kāi)量為0.06mmo拉削速度由機(jī)械加 工工藝手冊(cè)表41 - 65查得表面粗糙度要切Ra二1.25 2.5.拉削速度為II級(jí) 的花鍵拉削速度為VC 二 4.5 2 3.5 mmi 取 VC 二 3 mmi拉削級(jí)別由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表4丄-66查得。拉削加工工時(shí)U ZliLkIOOo 叭 Z75-2?式中Zb為單面余量Zb二二V二二1.5 mmL為拉削表明長(zhǎng)度L = 80mm為拉削系數(shù)，取二1.2K考慮機(jī)床返回行程系數(shù)取k二1.4V為拉削速度f(wàn)=為拉刀單面齒開(kāi)量Z為拉刀同時(shí)工作齒數(shù)Z二L/PP 為拉刀齒距 P二(1.25-1.5) 7麗二 1.35®=12 mm所以拉刀同時(shí)工作齒

16、數(shù)為z = LP=80127所以1.5*80*1.2*1.4t 二1000*3*0.06*7=0.16 min工序五粗、精銃8030面一、粗銃8030面IS加工余量的確定由前面可知粗加工加工余量為2 mm,加工余量較小故采用一次切削故ap=2 mmo2、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(jī)械加工工藝手冊(cè)表2丄-96查得加工材料為灰鑄鐵，銃削寬度為 aw = do4,銃刀的銃削速度為v = 18.29mmi1每齒進(jìn)給量為0.063 - 0.102 mm/z 則主軸轉(zhuǎn)速為 = I-）（h 二358.3577.2 r/minTUjD取

17、n 二460rnin,由此可得 Vf= f.zn =0.09×3×460=124.2 mmmi3、銃削加工工時(shí)的計(jì)算由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2丄- 94可查得Lw+L+L .t 二!I式中=82.8 mmmi30i為次給次數(shù)i二*TZI 二 0.5do+ (0.5 1.0)二 9 mmI2 二12 mm 取 4 二 2mmt5.86 m.n124.2精銃80×30面1、加工背吃刀量ap的確定由前面可知道精銃的加工余量為1 mm,故ap = l mm2、進(jìn)給量的確定由精銃加工工藝手冊(cè)表2.1-72查得高速鋼立銃刀直徑為16 mm,選用與粗銃時(shí)同一銃刀和機(jī)床。銃削寬度為a

18、. = 3 mm是的每齒進(jìn)給量為0.08 -0.05 mmz,因?yàn)楸砭纫筝^高故t二0.06 mm/z3、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-75查得銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)查得后刀面最大磨 損限度為0.2 0.25 mmo由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-76限度壽命查得限度壽命T=60mo由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-92查得Vc = 22 mmn1則銃床的主軸轉(zhuǎn)速:r 二 n = ll =437.9 rmi取 n 二 460 rmio貝 IJ Vf = f*z*n = 0.06*3*4604、計(jì)算銃削加工工時(shí)由上面可知Lv + /. ÷ Z9 . t 二!IVf式中人、h、/2與上述所相同

19、。i = 30/3 二 10將各參數(shù)代入上式可得:80 + 9 + 282.8×10=11 nin工序六 鉆兩M8底孔及攻螺紋IS選擇切削用量選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為0)7,鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃。由切削 用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7查得進(jìn)給量f = 0.36-0.44mmr,由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表2.83和鉆頭允許的進(jìn)給量確定進(jìn)給量f = 0.86mmro由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表2.9機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的鉆削進(jìn)給量查得f = 1.6mmro故由Z525型立式鉆 創(chuàng)說(shuō)明書取f = 0.36mmro2、確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.12查得磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5 0.8壽命為T二35

20、mno3、確定切削速度由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15查得切削速度為V二18rrir則主軸轉(zhuǎn) 速為IooOV n 二旳 8189r7m,n由Z525鉆床說(shuō)明書由就近原則取n二680 r/min。故實(shí)際切削速度為V二14.9 mmi4、校核機(jī)床扭矩及功率由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.20查得C MCVCPC =30CF =420. Zf=I兒、二 08 CW =0.206f Z.w 2.0, yA/ =0.8F) =420×72×0.36o×l=1298.3 NMc = 0.206×72×0.36ofl×l=4.5 Nm415*149PC=0.3

21、2 KW30*7根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書可知 Mm=42.2 Nml 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(jī)床的各個(gè)相應(yīng)的參數(shù)，故機(jī)床符合要求。5、計(jì)算鉆削加工工時(shí)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.29查得入切量和超切量y+的值為6 mro + y + _10 + 6t 二nf 0.36*680二 0.07 min因?yàn)楸砻娲嬖趥z加工孔故加工工時(shí)為T=2t二0.14 minO二、攻M8螺紋由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表7.2-4選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐，在普通鉆床上攻絲。由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表7.2-13在普通鉆床上攻絲切削速度表查得Vc = Il-12 mmio

22、故鉆床主軸的轉(zhuǎn)速為：我 n 二 竺S上=437.9 477.7 r/min TtD由Z525的說(shuō)明書的參數(shù)可取n二392 r/mino故實(shí)際切削速度為Vc = 9.8 mm/min攻螺紋機(jī)動(dòng)實(shí)際的計(jì)算T卜/+/ + ( 11ft tn. = + P n山丿其中：/ ：工件螺紋的長(zhǎng)度/ =IOmiTIoZl :絲錐切削長(zhǎng)度Il =22 mmo:攻螺紋是的超切量二(2-3) P取二3。H :攻螺紋是的轉(zhuǎn)速"=392 r/mino?I :絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速© = 680 r/minoP：螺距C工序七銃18HlI的槽一、粗銃18HLL槽1、選擇與加工80x30平面同一規(guī)格的銃刀，同一銃床。因?yàn)椴凵顬?5 mm故銃18H11槽時(shí)底邊留有5 mm的加工余量，精銃以達(dá)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(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-96查得切削速度為V = 18 29 mmi4、計(jì)算切削工時(shí)由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-9