哈爾濱理工大學 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目： 制定 CA6140C 車床撥叉的加工工藝， 設(shè)銑頂面的銑床夾具 設(shè) 計 者：聶 斌 班 級：機械 03-1 班 學 號： 26 指導教師：敖 曉 春 哈 爾 濱 理 工 大 學 機械設(shè)計制造及其自動化系 2006 年 9 月 11 日 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 哈 爾 濱 理 工 大 學 機械自造工藝及夾具課程 設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目：制定 CA6140C 車床撥叉的加工工藝，設(shè)計銑頂面的銑床夾具 設(shè)計要求：中批量生產(chǎn) 手動夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計時間： 2006.9.112006.9.29 設(shè)計內(nèi)容： 1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、 繪制夾具零件圖； 7、說明書 班 級： 機 械 03-1 班 學 生： 聶 斌 指導教師： 敖 曉 春 系 主 任： 2006 年 09 月 11 日 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 目錄 序言 .5 一、零件的分析 .5 零件的作用 .5 零件的工藝分析 .6 二 . 確定生產(chǎn)類型 .6 三 .確定毛坯 .6 四 .工藝規(guī)程設(shè)計 .7 (一 )選擇定位基準： .7 （二）制定工藝路線 .7 （三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 .7 (四）機械加工余量、工序尺寸及工時的確定 .8 五、 夾具設(shè)計 .11 (一 )問題的提出 .11 (二 )夾具設(shè)計 .11 3.定位誤差分析 .12 4 銑 床夾具的裝配圖 見附圖 . 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻： .12 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 序言 機械制造工藝學課程設(shè)計使我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課 、 技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的 .這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習 ,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練 ,因此 ,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，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)性訓練，從中鍛煉自己分析問題 、 解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 一 、 零件的分析 零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 零件的工藝分析 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，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. 軸孔 0.021022以及與此孔相通的的花鍵。 2. 撥叉底面、上頂面、右端面；上頂面 8mm 槽及下底面 18mm 槽。 3. 由上面分析可知，可以加工撥叉右端面；然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(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 . 確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000 件 /年，零件的質(zhì)量是 1.0Kg/個，查機 械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導手冊 321 頁表 15-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 三 .確定毛坯 1 確定毛坯種類： 零件材料為 HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查 機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導手冊 324頁表 15-5選用鑄件尺寸公差等級 CT9級。 2 確定鑄件加工余量及形狀： 機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導手冊 325頁表 15-7，選用加工余 量為 MA-G級，并查表 15-8確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：（附毛坯圖） 3 繪制鑄件零件圖：（附零件圖） 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 四 .工藝規(guī)程設(shè)計 (一 )選擇定位基準： 1 粗基準的選擇：以零件的又端面為主要的定位基準。 2 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準。 （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到的經(jīng)濟精度，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工卡具 ,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。查 機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導手冊 346頁表 15-32、 15-33、 15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 1.鑄造毛坯 2.時效處理 3 車右端面 4. 鉆 擴 22孔 5 倒 15 角 6 拉花鍵 7.銑頂面 8.銑 8mm 槽 9.銑 18mm 槽 10.去毛刺 11.檢查 . （三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 1 機床的選擇： 工序 030 為車端面，可采 用 CA6140 車床。 工序 040 采用 鉆床 。 工序 050 采用車床。 工序 060采用臥式拉床。 工序 070090采用臥式銑床。 2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。（附工藝卡下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 片） 4選擇量具：（附工藝卡片） 5其他： (四）機械加工余量、工序尺寸及工 時的確定 工序 030 以 左端面 粗基準，車工件右端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：半精車右端面 機床： CA6140 車床。 刀具：螺紋車刀。 2.確定右端面最大加工余量：已知毛坯長度方向加工余量為 3； 確定進給量 f:根據(jù) 1表 6第一部分，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm,ap3. 所以，0 .3 6 /f m m r按鉆頭強度選擇0 .3 6 /f 按機床強度選擇 rmmf /53.0 最終決定選擇機床已有的進給量 rmmf /48.0 經(jīng)校驗m a x6090 FF f 校驗成功。 （ 2）鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查 簡明手冊 ）為 0.5 . mm， 壽命 min60T （ 3）切削速度 查切 0 .3 6 /cv m s修正系數(shù) 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 01000 3 9 2 / m i nsvnrd查 簡明手冊 機床實際轉(zhuǎn)速為 min/272 rnc 故實際的切削速度0 2 4 . 6 /1000 sc dnv m m r .計算工時 8 0 4 4 0 . 6 2 m i n3 9 2 0 . 3 6mLt nf 由于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。 (2).擴22 孔0 2 2 , / 3 , 1 . 0ofd m m l d k 表 15-33， fz=(0.350.43)*1.0=0.350.43.表 15-37 v=0.35m/s. f=1.35*fz=0.486; v=0.14 0 .3 6 /f m m r取 。01000 1 2 1 , 1 4 0 .wsvn r p s n r p sd 取實際 v=9.6m/min. 1 . 3 1 m i n .wt 工序 060：拉花鍵 1 . 5 8 0 1 . 2 1 . 4 0 . 1 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 3 . 6 0 . 0 6 7ns zz l y rn m sv f z 工序 070： 銑頂面 1. 加工條件 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：銑 上 頂面。 機床： X62w 臥式銑床。 刀具：標準鑲齒圓柱銑刀，齒數(shù) 6z .銑削寬度 aePcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.5mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 l=28,y+o=17 t0 . 7 5mffL l y oTmvv 。 工序 080 和工序 090:銑 8mm 槽和銑 18mm 槽 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求： 銑 8mm槽 機床： X62K6140 臥式銑床。 刀具：直齒三面刃銑刀。 2. 切削用量 1） 銑削深度 因為切削量較小 ，故可以選擇 ap=8mm； 8ea mm ，一次走刀即可完成所需長度。 2） 每齒進給量 機床功率為 7.5kw。 查簡明手冊 f=0.140.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量 f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查簡明手冊表 3.7，后刀面最大磨損為 1.01.5mm。 查簡明手冊表 3.8，壽命 T=180min 4） 計算切削速度 按簡明手冊，查得 Vc 18mm/s， n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù) XA6132 銑床參數(shù)，選擇 nc=145r/min,Vfc=475mm/s, 則實際切削速度 V c=3.14*40*145/1000=18.22m/min, 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 實際進給量為 f zc=V fc/ncz=145/(300*10)=0.3mm/z。 5)校驗機床功率 查簡明手冊 Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為 PcmPcc。故校驗合格。 最終確定 ap=8mm， nc=145r/min,Vfc=145mm/s， V c=18.2m/min， f z=0.16mm/z。 87.f f zv a n 6）計算基本工時 tm L/ Vf=(32+80)/87=0.6min。 同理，計算得銑 18mm 槽所用時間 T=1.16M. 五 、 夾具設(shè)計 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。并設(shè)計工序 銑頂面。本夾具將用于臥式銑床，刀具為三面刃立式銑刀 . (一 )問題的提出 本夾具是用來銑頂面，零件圖中頂面的寬度有公差要求 ,且三面都有粗糙度要求 .另外頂面為三個側(cè)平面的設(shè)計基準 ,.此工序只是粗加工 ,因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率 ,降低勞動強度 ,而精度也有一定要求。 (二 )夾具設(shè)計 1 定位基準選擇 由于頂面的寬度有公差要求 ,因此應(yīng)以右端面為主要定位 基準 .由于鑄件的公差要求較大 ,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準時 ,另外為了防止工件轉(zhuǎn)動，為限制次自由度，應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn)，另輔助一左端面為輔助定位，防止工件左右移動，因此為了滿足這些定位要求，設(shè)計壓板結(jié)構(gòu)，既可以滿足軸向力的要求，又可方便工件的裝夾。 . 2.切削力及夾緊力計算 (1).計算切削力 刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=80mm. Z=18 9 . 8 1 . . . .f f F e fz f zC a y a u zFKnf3 0 , 1 . 0 , 0 . 6 5 , 0 . 8 3 , 0 , 0 . 8 3C f X f y F u F w F q F 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 1 6 , 8 , 0 . 1 5 , 0 . 6 7 .p e f F Za m m a m m a K 9 . 8 1 3 0 1 6 0 . 1 5 0 . 6 5 8 0 . 8 3 1 8 .8 0 0 . 8 3 1F z K f z =2448N 校核定位銷：2FFA r 241 1 1 02248 0 . 6 0 45M P a (2).計算夾緊力 由于銑頂面的力主要是切削力，軸向力比較小，壓板的力滿足要求。故不需校核。 3.定位誤差分析 夾具的主要定位元件為 22 孔的定位