1、目錄序言02一、零件分析03 1.1零件的作用03 1.2設(shè)計任務(wù)03 1.3零件的工藝分析06二、工藝規(guī)程設(shè)計 07 2.1確定毛坯制造形式07 2.2基面的選擇07 2.3制定工藝路線 07 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 09三、確定切削用量及基本工時 11四、夾具設(shè)計 16 4.1任務(wù)的提出16 4.2定位方案及定位裝置的設(shè)計計算16 4.3夾緊方案及裝置的設(shè)計計算16設(shè)計總結(jié) 18參考文獻 19序 言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)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(xué)的各種課程的一次深入而綜合的總復(fù)習(xí),也是一次理

2、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。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計,能夠綜合地系統(tǒng)化地掌握所學(xué)過的知識并加以應(yīng)用,對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，同時從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，以便于以后更好地投入工作，為未來做好打算。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請占老師給予指教！一、零件分析1.1零件的作用題目所給的零件是CA6140車床上的撥叉，他位于車床變速箱內(nèi)。主要作用是用于車床的變速起換檔作用，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。零件上方的40孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸

3、。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。1.2設(shè)計任務(wù)本次課程設(shè)計主要是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計。機械加工工藝規(guī)程設(shè)計運用了基準選擇等知識，通過此次設(shè)計，使大家學(xué)會如何安排工序，制定工藝流程，掌握零件的加工過程分析、工藝文件的編制等。設(shè)計期間，我們需清楚了解機械加工工藝規(guī)程完成機械加工工藝過程卡片。機械加工工藝規(guī)程簡稱為工藝規(guī)程，是指導(dǎo)機械加工的主要技術(shù)文件，它是把工藝過程的有關(guān)內(nèi)容用文字及表格的形式寫成工藝文件，一般應(yīng)包括下列內(nèi)容：零件的加工工藝路線，各工序的具體加工內(nèi)容，切削用量，工時定額以及所采用的設(shè)備和工藝裝備等。機械加工工藝過程卡片是以工序為單位說明一個零件全部加

4、工過程的工藝卡片。這種卡片包括零件各個工序的名稱、工序內(nèi)容，經(jīng)過的車間、工段、所用的機床、刀具、量具，工時定額等。同時，還需要需要設(shè)計完成一張毛坯圖及一張零件圖。如圖1-1所示，為所設(shè)計零件CA6140車床撥叉毛坯圖。如圖1-2所示，為所設(shè)計零件CA6140車床撥叉零件圖。加工工藝工程卡片見附表。圖1-1 撥叉毛坯圖圖1-2 撥叉零件圖1.3零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，和適合磨削，為此以下是撥叉需要加工表面以及加工表面之間的位置要求。需要加工的表面：1.小孔的上端面、大孔的上下端面；2.小頭孔22mm以及與此孔相通的8mm的錐孔

5、、M8螺紋孔；3.大頭半圓孔55mm；位置要求：小頭孔上端面與小頭空中心線的垂直度誤差為0.05mm，打孔的上下斷面與小頭孔的中心線的垂直度誤差為0.07mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后依次作為粗基準，采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)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)加工工藝均可保證。二、工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件架構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選用鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級CT9級，一直此撥叉零件的生產(chǎn)綱

6、領(lǐng)為10000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個，科確定該批撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段：工序適當(dāng)集中，加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2.2基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；娴倪x擇的正確與合理，可以是加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常經(jīng)行。1.粗基準的選擇：一零件的底面位置要定位粗基準，以兩個小頭孔外援表面為輔助粗基準。這樣可以達到限制五個自由度，再加上垂直的一個機械加緊，就可以達到完全定位。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

7、便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，一粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔內(nèi)圓柱便面為輔助精基準。當(dāng)設(shè)計基準河工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門的計算，此處不再重復(fù)。2.3制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)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。在聲場工齡一確認為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能行機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.3.1工藝路線方案一工序1. 粗銑40mm孔兩頭的端面;鉆,鉸22mm孔至圖樣尺寸.工序2. 工序3. 粗鏜中間孔上端面至26m

8、m,周徑至71mm;粗鏜中間孔下端面至22mm;工序4. 精鏜中間孔上端面至21mm,周徑至73+0.5 0mm;精鏜中間孔下端面至20-0.07 -0.21mm.工序5. 粗鏜,半精鏜55mm孔至圖樣尺寸.工序6. 鉆8的錐銷孔到一半,然后與軸配做鉆通,在鉆M8mm的螺紋孔,攻螺紋孔.工序7. 精銑兩頭孔端面至50mm工序8. 銑斷.工序9.去毛刺工序10.終檢.2.3.2工藝路線方案二工序1.粗銑40mm孔兩頭的端面, 精銑40mm孔兩頭的端面至圖樣尺寸.工序2.粗鏜73mm孔的上下端面工序3.粗鏜,半精鏜55mm孔至圖樣尺寸.工序4. 精鏜73mm孔的上下端面至圖樣尺寸.工序5.鉆、鉸2

9、2mm孔至圖樣尺寸.工序6.鉆M8螺紋孔,鉆8的錐銷孔到一半,攻螺紋孔.工序7.銑斷保證圖樣尺寸.工序8.去毛刺工序9.終檢. 2.3.3.工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于: 方案一在加工三個面時都是用22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的位置度要求，這樣也體現(xiàn)了基準重合原則。方案二先加工完22mm的孔有垂直度要求的前面在加工孔.而方案一恰恰相反,先加工完22mm的孔,再以孔的中心軸線來定位,加工完與之有垂直度要求的三個方面.方案二的裝夾次數(shù)少,但在加工22mm孔的時候,最多只能保證一個面定位面與之的垂直度要求.其他兩個面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。其

10、他的工序尤為平常簡單，不必具體討論，這樣比較得一下工藝方案：工序1. 粗銑兩頭孔上端面至54.5mm工序2. 粗銑兩端孔下端面至51mm工序3. 鉆兩頭孔至20mm工序4. 精鉸兩端孔至22+0.021 0mm工序5. 精銑兩端孔上端面至50mm.工序6. 粗鏜中間孔下端面至26mm，周徑至71mm，粗鏜中間孔上端面至22mm工序7. 粗鏜中間孔直徑至53mm工序8. 精鏜中間孔下端面至21mm周徑至73+0.5 0mm，精鏜中間孔上端面至20-0.07 -0.21mm.工序9. 精鏜中間孔直徑至55+0.4 0mm工序10. 鉆直徑為8mm的錐銷孔工序11. 鉆直徑為6.8mm的螺紋底孔工序

11、12. 攻絲工序13. 銑斷工序14. 去毛刺工序15. 終檢2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定車床撥叉”零件材料為，毛坯重量為,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圓表面（40mm及73mm外表面）考慮到此表面為非加工表面，其精度為在為鑄造即可。又因為它們是對稱的兩個零件最后還在需銑斷，故對40mm的軸線的尺寸偏差為1201.25的范圍內(nèi)。2.兩小孔220.21 0mm毛坯為實心，兩孔精度要求介于之間，參照切屑用量加工簡明手冊確定工序尺寸及余量：鉆孔：20mm20mm鉸孔；22+0.21

12、0mm2mm3.中間孔（55mm及73mm）中間孔尺寸相對較大可以鑄造，根據(jù)機械制造工藝手冊和可知：孔的毛坯為49mm，73mm的孔是在55mm孔的基礎(chǔ)上鏜削加工得到，其軸向尺寸上下表面為33.5mm，由于對軸向尺寸要求不高，科直接鑄造得到，參照切屑用量加工簡明手冊確定73mm工序尺寸及余量：粗鏜：71mm Z1=6 mm Z2=5mm精鏜：73mm Z=1mm參照切屑用量加工簡明手冊確定55mm工序尺寸及余量：粗鏜：53mm 2Z=4mm精鏜：55mm Z=1mm4.螺紋孔及錐銷孔兩孔都為實體參照切屑用量加工簡明手冊確定鉆8mm圓柱銷孔及8mm圓柱銷孔及螺紋攻絲。5.銑斷6.去毛刺7.終檢三

13、、確定切削用量及基本工時工序1. 粗銑上端面至54.5mm(1)計算切削用量：采用高速鋼齒三面刃銑刀D=45mm，Z=4，f=0.14-0.24mm/r, v=0.45m/s=27m/min,（文獻4表13-5，文獻1表8-98、8-99）則ns=1000v/D=100027/45=190 r/min(2)選X52K立式銑床,由其參數(shù)校驗得取n=190r/min （文獻2表2.2.1、4.2-36）所以實際銑削速度是v=45190/1000=26.8 mm/minfm =fnz=0.154190=114 mm/min 查機床說明書，選用fm=100mm/min基本時間tm=l+l1+l2/fm

14、 =0.45 min 其中l(wèi)1=3mm l2=2mm(3)校驗機床功率 查簡明手冊Pcc=1.5kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。工序2. 粗銑兩端孔下端面到51mmf=0.14-0.24mm/r , v=0.45m/s, D =45mm , Z=4（文獻4表13-5，文獻1表8-98、8-99）選X52K立式銑床,則ns=1000v/D=100027/45=190r/min取n=190r/min （文獻2表2.2.1、4.2-36）所以實際銑削速度是v=45190/1000=26.8mm/minfm =fnz=0.154190=114mm/min基本時間tm=L/fm =0

15、.252 min工序3. 鉆兩端孔至21.8mmf=0.39-0.47mm/r , v=18m/min, D =21.8mm。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量系數(shù)應(yīng)乘以0.75，則 f=（0.39-0.47）0.75=0.29-0.35（mm/r）（文獻1表8-72、8-73 文獻2表3.1-6）nw=1000v/D=100018/21.8=263 r/min選Z535立式鉆床,取n=275 r/min （文獻2表4.2-14、4.2-15）所以實際速度是v=21.8275/1000=18.8 mm/min基本時間t =l+l1+l2/fm =0.84 min tm=2t=1.68

16、 minl1=8mm l2=0mm工序4. 精鉸兩端孔至22+0.021 0mm 查機床說明書選取，f=0.57mm/r d=22mm ae=1mm （文獻1表8.2.3.3文獻2表3.1-17）nw=1000v/D=10005/(22)=51.6 r/min 選Z535立式機床,取n=68r/min（文獻2表4.2-14、4.2-15）所以實際鉆削速度是v=2268/1000=4.7mm/mint=(l+l1+l2)/(fn)=(50+8)/(0.5768)=1.5min工序5. 精銑兩頭孔上端面至50mmf=0.1 mm/r, v=1m/s, D =45mm, Z=4（文獻4表13-5，文

17、獻1表8-98、8-99）選X52K立式銑床,則nw=1000v/D=100060/45=424.6 r/min取n=475 r/min（文獻2表4.2-35、4.2-36）所以實際銑削速度是v=（45475）/1000=67.12mm/minfm =fnz=0.14475=190 mm/min基本時間tm=L/fm =0.24 min工序6.(1) 粗銑中間孔上端面至23mm周徑至71mm f=0.2 mm/r, v=1m/s, D =50mm , Z=10（文獻4表13-5，文獻1表8-98、8-99）則nw=1000v/D=100060/80=382.116 r/min(2)選X52K立

18、式銑床,由其參數(shù)校驗得取n=375r/min （文獻2表2.2.1、4.2-36）所以實際銑削速度是v=80235/1000=58.9 mm/minfm =fnz=0.210235=750 mm/min基本時間t總=L/f=0.76min(2) 粗銑中間孔下端面至22mm周徑至71mm f=0.2 mm/r, v=1m/s, D =45mm , Z=4（文獻4表13-5，文獻1表8-98、8-99）則nw=1000v/D=100060/80=382.116 r/min(2)選X52K立式銑床,由其參數(shù)校驗得取n=375r/min （文獻2表2.2.1、4.2-36）所以實際銑削速度是v=802

19、35/1000=58.9 mm/minfm =fnz=0.210235=750 mm/min基本時間t總=L/f=0.76min工序7.(1) 精銑中間孔下端面至25mm周徑至73+0.5 0mmf=0.2 mm/r, v=1m/s, D =50mm , Z=10（文獻4表13-5，文獻1表8-98、8-99）則nw=1000v/D=100060/80=382.116 r/min選X52K立式銑床,由其參數(shù)校驗得取n=375r/min （文獻2表2.2.1、4.2-36）所以實際銑削速度是v=80235/1000=58.9 mm/minfm =fnz=0.210235=750 mm/min基本

20、時間t總=L/f=0.78min(2) 精銑中間孔下端面至20-0.07 -0.21mm周徑至73+0.5 0mmf=0.2 mm/r, v=1m/s, D =50mm , Z=10（文獻4表13-5，文獻1表8-98、8-99）則nw=1000v/D=100060/80=382.116 r/min(2)選X52K立式銑床,由其參數(shù)校驗得取n=375r/min （文獻2表2.2.1、4.2-36）所以實際銑削速度是v=80235/1000=58.9 mm/minfm =fnz=0.210235=750 mm/min 基本時間t總=L/f=0.78min工序8. 粗鏜中間孔中間段周徑至53mm

21、f=0.5mm/r , v=100m/min（文獻1 表8-87）nw=1000v/D=1000100/53=600 r/min選T740臥式鏜床,由于T740主軸轉(zhuǎn)速為無級變速，所以取n=600r/min（文獻2表4.2-19、4.2-20）所以實際速度是v =53600/1000=99.9 mm/min基本時間 t=l/(fn)= 28/(0.5400)=0.14 min工序9. 精鏜中間孔直徑至55+0.4 0mmap=1mm, f=0.2 mm/r, v=100m/min, （文獻1 表8-88）則nw=1000v/D=100060/(55)=347.42 r/min選T740臥式鏜床

22、,取n=347 r/min（文獻2表4.2-19、4.2-20）所以實際鏜削速度是v=55347/1000=60 mm/mint=(l+l1+l2)/(fn)=0.40 min工序10. 鉆M8錐銷孔選Z535立式鉆床,取n=195 r/min（文獻2表4.2-14、4.2-15）所以實際鉆削速度是v=7.5195/1000=4.6mm/minT=l/(fn)=13.5/(0.3195)=0.14 min工序12. 攻絲 ap=0.6 f=1.25 mm/r v=6 m/min （文獻3表1-172）則nw=1000v/D=(10006)/( 8)=238.9 r/min選Z535搖臂鉆床,取

23、n=195 r/min（文獻2表4.2-14、4.2-15）所以實際鉆削速度是v=（8195）/1000=4.9 mm/minT=l/(fn)=14/(1.25195)=0.057 min工序13. 銑斷f=400 mm/z z=4個 v=0.1m/s（文獻4表13-5、13-9）nw=1000v/D=10000.1*60/(45)=42.46 r/min選X52K立式銑床,取n=30r/min（文獻2表4.2-35、4.2-36）所以實際鉆削速度是v=4530/1000=4.23 mm/mint=(l+l1+l2)/(fn)=（73+2)/400=0.18 min工序14. 去毛刺工序15.

24、 終檢四、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1. 粗銑上端面。4.1任務(wù)的提出本夾具主要用來銑削上端面，使之成為下一道工序的基準，由于是大批量生產(chǎn)，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應(yīng)該考慮如何提高精度，在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。4.2定位方案及定位裝置的設(shè)計計算1. 定位方案及定位裝置的設(shè)計計算1）定位基準的選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，工件采用1個平面2個V型塊定位。1個平面限制3個自由度，固定的V型塊限制2個自由度活動的V型塊限制一個自由度。2）定位元件及裝置的設(shè)計：定位元件采用一面兩銷定位機構(gòu)4.3夾緊方案及裝置的設(shè)計計算1 夾緊方案的確定由于是大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量，本夾具采用氣動夾緊，方便拆卸工件。夾緊力大小的分析計算：銑削力計算：由文獻4表3.73查得切削力公式其中在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)其中，為基本安全系數(shù)1.2； 為加工性質(zhì)系數(shù)為1.3； 為刀具鈍化系數(shù)為1.2； 為斷續(xù)切削系數(shù)為1.3。 =1