CA6140車床拔叉機械設(shè)計說明書

1、機械制造技術(shù)課程設(shè)計撥叉（CA6140車床）設(shè)計題目零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計學(xué)生姓名學(xué)號班級成績指導(dǎo)教師職稱設(shè)計時間裝袋活單：1. 1.零件圖2.毛坯圖3.夾具裝配圖和零件圖（一個零件）4.機械加工工藝過程卡和工序卡（一個工序）5.設(shè)計說明書6.其它目錄序言.1零件的分析1-零件的作用:1零件的技術(shù)要求1零件的工藝分析:2工藝規(guī)程的設(shè)計:2確定毛坯的制造形式:2基面的選擇:2制定工藝路線3機械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的確定.-4確立切削用量及基本工時:5夾具設(shè)計12問題的提出:12夾具設(shè)計.12參考文獻.145.小結(jié).:14序言機械制造技術(shù)課程設(shè)計是我們學(xué)習(xí)了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程以及

2、其他的基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。由丁能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指導(dǎo)。1. 零件的分析零件的作用：題目給定的零件是CA614°撥義（見附圖1）它位丁車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進行工作。寬度為3Q+°.°12omm的面寸精度要求很高，因為在撥義拔動使齒輪滑移時如果該面的尺寸精度不高

3、或間隙很大時，滑移齒輪將得不到很高的位置精度。所以，寬度為30+o.°120mm的面和滑移齒輪的配合精度要求很高。1.2零件的技術(shù)要求撥義零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等級表面粗糙度(Ra)形位公差/mm25孔左端面75>403.2/.100A05錐孔522孔22H121.625孔25H71.6螺紋孔頂面80X303.2M8螺孔洗18H11槽42X18H113.2_LtU3A.1.3.零件的工藝分析：CA6140撥義共有三組加工表面：1.3.1. 25mm的孔，以及25mm的圓柱兩端面，其主要加工表面為25mm的通孔。1.3.2. 洗18H11槽這一組加工表

4、面包括：此槽的端面，槽的地面，槽的兩側(cè)面。1.3.3. 以M8螺孔為中心的加工表面這組加工表面包括：長80X30的螺紋孔頂面,M8的螺孔這兩組加工表面之間乂一定的位置要求，主要是：1.3.3.1. 長80X30的螺紋孔頂面和25mm孔中心平行度公差為0.10mm1.3.3.2. 18H11槽與25mm孔中心垂直度公差為0.082. 工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200o考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)乂比較簡單，故選擇鑄件毛坯。待加工表面機械加工余量為2mm,公差等級CT8。2.2. 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擇得正確與合理可以使

5、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白出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇對丁零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。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。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取425mm孔的不加工左側(cè)面和底面作為粗基準，利用兩個支撐板和兩個支撐釘定位，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位，然后進行銖削。2.2.1. 精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。2.3制定工藝路

6、線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、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。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降工藝路線方案：工序一以左側(cè)面和底面粗定位，加工80X30臺階面工序二以臺階面為精基準擴22孔工序三倒角0.5X150工序四以右端面和22孔定位加工75X0面工序五以22孔左側(cè)面為基準粗銳18H11槽工序六拉花鍵25工序七精銳18H11槽工序八鉆5錐孔工序九鉆螺紋孔M6X2工序十攻螺紋孔M8X2撥義工藝路線及設(shè)備、工裝的選用工序號工序名稱機床設(shè)備刀具量具1銃80

7、X30臺階面立式銃床鑲齒二面刃銃刀游標卡尺2擴22孔立式鉆床錐柄擴孔鉆內(nèi)徑千分尺3倒角0.5X15°立式鉆床60°單倒角立式內(nèi)徑千分尺4銃75X40面立式銃床鑲兇面銃刀游標卡尺5粗銃18H11槽臥式銃床鑲齒二面刃銃刀游標卡尺6拉花鍵25臥式拉床矩形花鍵拉刀內(nèi)徑千分尺7精銃18H11槽立式銃床鑲齒二面刃銃刀游標卡尺8鉆5錐孔立式鉆床直柄麻花鉆內(nèi)徑千分尺9鉆螺紋孔M6X2立式鉆床高速鋼螺母絲錐內(nèi)徑千分尺10攻螺紋2M8立式鉆床高速鋼螺母絲錐內(nèi)徑千分尺2.4機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定”CA6140車床撥義”；零件材料為HT200,硬度190210HB,毛坯重量1.45

8、kg,生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。依題目:Q=5000件,m=1件/臺,結(jié)合生產(chǎn)實際，備用率a%和廢品率b%分別去4%和0.7%代入公式得：N=5000臺/年*（1+4%）*（1+0.7%）=5200件/年所以，查得該撥義成產(chǎn)類型為中批量.據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：.外圓表面（440）考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯，沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。.螺紋孔頂面加工余量鑄出螺紋孔頂面至樞5孔軸線且垂直軸線方向21mm的距離，余量為3mm工序尺寸加工余量：粗鐵頂面2.5mm;精銖0.5mm.內(nèi)孔（422已鑄成M7的

9、孔）查工藝手冊表2.22.5,為了節(jié)省材料，取樞2孔已鑄成孔長度為80余量為2（雙邊加工），即鑄成孔直徑為17mm。工序尺寸加工余量：（22-17）/2=2.5mm2.4.1 .外圓表面沿軸線方向長度方向的加工余量及公差（440端面）。查初械制造工藝設(shè)計簡明手冊（以下稱工藝手冊）表3.126,取82mm,端面長度余量為2（單邊加工）2.4.5. 拉花鍵孔425工序加工余量：2mm2.4.6. 銖18H11槽加工余量鑄出槽底面面至中心線17mm的距離，余量為2mm。工序尺寸加工余量：粗鐵端面1.5mm；半精銳0.5mm2.4.7. 錐孔45鉆孔至4.8mm,精絞孑L0.2mm2.4.8.螺紋孔鉆

10、螺紋孔46攻螺紋482.4.9.其他尺寸直接鑄造得到由丁本設(shè)計規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認。2.5.確立切削用量及基本工時X序一銖80X30臺階深面該工序有3mm的加工余量，為達到要求的表面粗糙度，分兩個工步，工步2.5.1.1粗銖臺階面，工步2精銳。機床：X53k立式銖床。刀具：高速鑲?cè)嫒需F刀2.5.1.2. 切削用量2.5.1.2.1 .背吃刀量的確定工步1的背吃刀量ap1取為2.5,工步2的背吃刀量ap2取3-2.5=0.5。1.5.1.2.2. 進給量的確定機床功率為10kw。查切削手冊f=0.200.40mm/z

11、。粗銖時，選較大量f=0.40mm/z,精銳時選較小值0.20mm/z。.查后刀面最大磨損及壽命查機械切削用量手冊表8,壽命T=180min2.5.1.2.3 .計算切削速度按切削手冊表142.5.1.2.4.1 .粗銳時切削速度取小值60m/n,由n=1000W如可求得該工序鐵刀速度,n=1000*60min/Tt*80mm=238.9r/min,參照表4-15所列X53K型立式銖床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=235r/min,可求的該工序?qū)嶋H銖削速度v=n<1/1000=235*Tt*80/1000=59m/min。2.5.1.2.4.2. 精銖時取較大的切削速度110m/min,由n=1

12、000v/兀d=1000*110/Tt*80=437.9r/min,參照表4-15所列X53K型立式銖床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=475r/min,可求得該工序的實際銖削速度v=n兀d/1000=475*Tt*80/1000=119.3m/min。2.5.1.2.5計算基本工時粗加工時tm1=(L+L1+L2)/fM1=(80+36)/0.4*10*235=0.12min精加工時折2=(L+L1+L2)/fM2=(80+36)/0.2*10*475=0.12min2.5.1. X序二擴孔4222.5.2.1. 選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=22mm,鉆頭采用雙頭刃磨法。選擇Z535鉆床

13、n=22.41000r/min,f=0.0631.2mm/r.2.5.2.2. 選擇切削用量2.5.2.2.1決定進給量查切削手冊表5鉆頭進給量f=1.01.2mm/r按鉆頭強度選擇f=1.0mm/r按機床強度選擇f=0.9mm/r最終決定選擇Z535K機床已有的進給量f=0.8mm/r2.5.2.2.2計算工時選擇n=600r/min所以tm=(12+23)/600尺0.8=0.07min2.5.2. X序三倒角0.5X1502.5.3.1 .選擇刀具和設(shè)備機床：X525立式銖床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端鐵刀，牌號YG6。銖削寬度ae>60,深度ap<=4,齒數(shù)z=12，

14、故據(jù)切削手冊取刀具直徑do=125mm。2.5.3.2. 切削用量2.5.3.2.1銖削深度因為切削量較小，故可以選擇ap=0.3mm,一次走刀即可完成所需長度。2.5.3.2.2. 查切削手冊表3.7,后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8,壽命T=180min計算切削速度按切削手冊，將f降一級為f=0.5mm/z。查得Vc=110mm/s,n=252r/min,Vf=577mm/s據(jù)X525銖床參數(shù)，選擇nc=235r/min,Vfc=600mm/s,則實際切削速度Vc=600.4mm/s,實際進給量為fzc=V億/ncz=0.21mm/z。2.5.3.2.3. 計算基本工時

15、tm=L/Vf=(72+9)/375=0.216min.結(jié)果ap=0.3mm,f=0.21mm/z,nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.2.5.3. 工序四以另一端面的兩側(cè)面為粗基準，銖端面75X402.5.4.1. 加工條件工件材料：HT200,cb=0.16GPaHB=200241,鑄造。加工要求：銖銖端面75X0機床：X53K立式銖床。刀具：高速鋼鑲齒套面銖刀2.5.4.2. 計算切削用量。2.5.4.2.1僦削深度該工序有2的加工余量，分粗精兩步工步加工，工步1粗加工，ap1=1.6mm；工步2精加工，ap2=(2-1.6)mm=0.4mm。均一次走刀完成所需長度。2.

16、5.4.2.2每齒進給量機床功率為10kw。查切削手冊f=0.200.40mm/z,粗銖時選擇f1=0.40,精銖時選擇f2=0.20。2.5.4.2.3查后刀面最大磨損及壽命查機械切削用量手冊表8,壽命T=180min2.5.4.2.4. 計算切削速度按切削手冊表14,粗銳時切削速度取小值60m/n,由n=1000Wid可求得該工序銖刀速度,n=1000*60min/Tt*80mm=238.9r/min,參照表4-15所列X53K型立式鐵床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=235r/min,可求的該工序?qū)嶋H銖削速度v=n兀d/1000=235*Tt*80/1000=59m/min.精銖時取較大的切削速度

17、110m/min,由n=1000v/兀d=1000*110/Tt*80=437.9r/min,參照表4-15所列X53K型立式銖床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=475r/min,可求得該工序的實際銖削速度v=n如/1000=475*兀*80/1000=119.3m/min。計算基本工時粗加工時tm1=(L+L1+L2)/fM1=(75+30)/0.4*10*235=0.11min精加工時tm2=(L+L1+L2)/fM2=(75+30)/0.2*10*475=0.11min2.5.5工序五粗銖18H11槽2.5.5.1 .選擇設(shè)備刀具機床：x62臥式鐵床。刀具：硬質(zhì)合金鑲齒三面刃鐵刀2.5.5.2.

18、切削用量2.5.5.2.1 .銖削深度因為切削量較小,故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需長度。2.5.5.2.2 .每齒進給量機床功率為10kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。由丁是粗銳，選較大量f=0.24mm/z。2.5.5.2.3 .查后刀面最大磨損及壽命查機械切削用量手冊表8,壽命T=180min.計算切削速度查初械切削用量手冊，推薦速度為60110,粗加工取較小值，V=60m/min,主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/如=1000*60/兀*100=191.1r/min,參照表4-18所列X62型臥式銖床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=190r/min,可求該工序?qū)嶋H銖削速度v=

19、n兀山1000=190*兀*100/1000=59.7m/min.2.5.5.2.4 .計算基本工時tm=（L+L1+L2）/fM=0.11min。2.5.6.X序六拉花鍵孔425712.5.6.1選擇刀具設(shè)備選擇樞5花鍵拉刀，臥式拉床。2.5.6.2 .切削用量2.5.6.2.1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,2.5.6.2.2拉削速度v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時t=ZblTk/1000vfzZ式中：Zb單面余量1.5mm（由21mm拉削到25mm）;L拉削表面長度，80mm;考慮校準部分的長度系數(shù)，取1.2;k考慮機床返回行程系數(shù)，取

20、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=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=80/127工時Tm=1.5X80X1.2X1.4/1000X3.6X0.06X7=0.13(min)2.5.7. 工序七精銳18H11槽2.5.7.1.刀具加工設(shè)備選擇機床：X53k臥式鐵床。刀具：高速鑲?cè)嫒需F刀2.5.7.2. 切削用量2.5.7.2.1. 銖削深度該工序加工余量為0.5,故可以選擇ap=0.5mm,一次走刀即可完成所需長度。每齒進給量機床功率為10kw。查切削手冊f=0.140.2

21、4mm/z。由丁是精銖，選較小量f=0.14mm/z。2.5.7.2.2. 查后刀面最大磨損及壽命查機械切削用量手冊表8,壽命T=180min計算切削速度按切削手冊表14,V=192m/minn=375r/min計算基本工時十Lly：-errtm=Tm=32.77s2.5.8. 工序八鉆錐孔5以樞5孔左端面為精基準，鉆、精皎45孔2.5.8. 1選擇鉆床及鉆頭選擇X53K鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4.8mm,鉆頭采用雙頭刃磨法，2.5.8.2.選擇切削用量2.5.8.2.1. 決定進給量由do=4.8mm,查切削手冊表5按鉆頭f=0.470.57mm/r按機床強度查1表10.1-

22、2選擇f=0.0561.8mm/r最終決定選擇機床已有的進給量f=0.48mm/r2.5.8.2.2. 耐用度查2表9T=4500s=75min2.5.8.2.3. 主軸轉(zhuǎn)速及切削速度查<1表10.1-2n=50-2000r/min取n=1000r/min.v=nnd/1000=72.22m/min計算工時tm1L80120.19minnf0.481000由丁所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。擴皎和精皎的切削用量如下：精皎：選高速鋼皎刀n=1000r/minf=1.32.6mm/rd0=25H7tm2=L/nf=(80+12)/1.3*1000=0.07min2

23、.5.9. 工序九鉆螺紋孔46選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=6mm,鉆頭采用雙頭刃磨法。選擇Z525鉆床n=22.41000r/min,f=0.0631.2mm/r.2.5.9.2 .選擇切削用量決定進給量查切削手冊表5鉆頭進給量f=1.01.2mm/r按鉆頭強度選擇f=1.0mm/r按機床強度選擇f=0.9mm/r最終決定選擇Z5163A機床已有的進給量f=0.8mm/r2.5.9.2.1. 計算工時選擇n=600r/min所以tm=(12+23)/600x0.8=0.07min2.5.10. 工序十攻螺紋孔M8.選擇鉆頭選擇高速鋼螺母絲錐，選擇Z525鉆床n=22.41000r

24、/min,f=0.0631.2mm/r.2.5.10.1 .選擇切削用量決定進給量查切削手冊表5鉆頭進給量f=1.01.2mm/r,按鉆頭強度選擇f=1.0mm/r按機床強度選擇f=0.9mm/r,最終決定選擇Z525機床已有的進給量f=0.8mm/r2.5.10.2.1. 計算工時選擇n=600r/min所以tm=(12+23)/600x0.8=0.07min3.夾具設(shè)計3.1. 問題的提出本夾具用丁在臥式銖床上粗加工撥義的18H11槽，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。3.2. 夾具設(shè)計3.2.1. 定位基準的選擇工件以422H12的孔、左邊已加工的75X4

25、0端面為定位基準，采用長銷、浮動支承和擋銷實現(xiàn)完全定位。采用汽缸有斜楔推動導(dǎo)桿上升,帶動杠桿使壓塊夾緊工件。汽缸松開后，可抽開壓塊以便工件的裝卸。夾緊力的計算由丁火緊力的方向和切削力的方向垂直,所以夾緊力Fj=KF/f1=1920.6N火緊螺釘：公稱直徑d=20mm,材料45鋼性能級數(shù)為6.8級_-cOBB=6100MPa。s=8=480MPaBs10螺釘疲勞極限：J=0.32B=0.32X600=192MPa極限應(yīng)力幅：ba響=外業(yè)=51.76MPak。許用應(yīng)力幅：Aa】=%罰=17.3MPa螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為s=3.54取s=4!1-120MPa3.2.2. 竺耳=2.89卜滿足要求2dc134N-3一2一=15MPa三dc經(jīng)校核：滿足強度要求，夾具安全可靠，定位誤