《機械制造技術課程設計 C6140車床撥叉（831002）零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計（全套圖紙）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《機械制造技術課程設計 C6140車床撥叉（831002）零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計（全套圖紙）（22頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、機械制造技術課程設計說明書設計題目： C6140 車床撥叉 零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計CADCAD 圖紙，卡片等，聯(lián)系圖紙，卡片等，聯(lián)系 153893706153893706學生： 學號：200511411308班級：機制 1053 班指導教師： 廣東海洋大學工程學院機械系2008 年 7 月 11 日2目錄論文任務書論文任務書3設計總說明設計總說明41 零件的分析零件的分析.5 1.1 零件的作用.51.2 零件的技術要求5 1.3 零件的工藝分析52 2 工藝規(guī)程的設計工藝規(guī)程的設計.6 2.1 確定毛坯的制造形式.6 2.2 基面的選擇.6 2.3 制定工藝路線.7 2.4 機械加

2、工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定8 2.5 確立切削用量及基本工時.103 3 夾具設計夾具設計16 3.1 問題的提出.16 3.2 夾具設計.16參考文獻參考文獻20小結小結.21 3 論 文（設 計）任 務 書課程編號J1410018課程名稱機械制造技術課程設計周數3實施地點科技樓設計室班級機制 10514人數160起止時間2008.6.237.11形式集中 分散指導教師趙侖、譚光宇等論文（設計）進度安排6.236.246.256.266.286.307.27.37.47.77.87.97.107.11上午 10：30 指導教師布置課程設計任務。明確設計任務， 閱讀設計任務書和指導書，收

3、集、借閱有關資料、手冊。對零件進行工藝分析，畫出零件圖；確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖。制定機械加工工藝路線，選擇定位基準。選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量。畫出毛坯圖，填寫工藝過程卡，填寫工序卡。確定夾具設計方案，選擇定位元件，計算所需夾緊力，選擇夾緊方案。繪制夾具裝配圖。繪制夾具零件圖。整理設計說明書。答辯、評定成績。具體設計方法、步驟見機械制造技術基礎課程設計指導教程和教材機械制造技術基礎。另外主要參考書目：1機床專用夾具圖冊2機械制造裝備設計3機械制造工藝設計簡明手冊4機械制造工藝學課程設計指導書5實用機械加工手冊論文（設計）內容一、設計題目與

4、要求 某個零件 零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計。年產量為 5000 件（大批生產） ，零件由指導教師指定。 （零件參考圖附后）二、設計內容1對零件進行工藝分析，畫零件圖；2確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖；3制定零件的機械加工工藝路線，填寫機械加工工藝過程卡；4對指定工序，選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫工藝過程卡；5對指定工序進行機床夾具設計計算和機構設計，畫夾具裝配圖；6對夾具的一個零件設計零件圖；7編寫設計計算說明書。4要求設計工作要求提交：1零件圖 1 張（A4A3）2毛坯圖 1 張（A4A3）3機械加工工藝過程卡 1 張4機械加工工序卡

5、 1 張5夾具結構設計裝配圖 1 張（A1A0）6夾具結構設計零件圖 1 張（A4A1）7課程設計說明書 1 份， （參考廣東海洋大學畢業(yè)設計說明書撰寫格式）注：本表按自然班填寫。于動員時發(fā)給學生。不夠紙請另附頁。 設計總說明拔叉經過鉆25H7 孔，鉆60H12 孔，叉口銑斷，銑叉口側面銑斷，銑 16H11 槽等加工工序。在每道加工工序中都要有相對應的夾具來固定拔叉，避免拔叉在鉆孔或者銑斷的過程中發(fā)生振動產生加工誤差。本課程設計就是要我們自己在設計中解決相對應的問題設計符合要求的夾具。在設計畫圖中熟悉掌握運用 CAD 繪圖。51 1 零件的分析零件的分析1.1 零件的作用零件的作用題目所給的零

6、件是 CA6140 車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉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。零件上方的 25 孔與操縱機構相連，二下方的 60 半孔則是用于與所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。1.2 零件的技術要求零件的技術要求撥叉零件技術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 孔兩端面80IT1225 孔25H7IT81.660 孔60H12IT93.260 孔兩端面12d11IT103.2螺紋孔頂面距25 孔中心線 36IT116.3M22x1.5 螺紋M22

7、x1.5銑槽端面距槽底面 8H12IT116.3銑 16H11 槽16H1IT93.261.3 零件的工藝分析零件的工藝分析CA6140 車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. 以 25mm 孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：25H7mm 的孔，以及 42mm 的圓柱兩端面，其中主要加工表面為 25H7mm 通孔。2. 以 60mm 孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：60H12 的孔，以及 60H12 的兩個端面。主要是60H12 的孔。3. 銑 16H11 的槽這一組加工表面包括：此槽的端面，16H11mm 的槽的底面，16H11mm 的槽兩側面。4. 以 M221

8、.5 螺紋孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：M221.5 的螺紋孔，長 32mm 的端面。主要加工表面為 M221.5 螺紋孔。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：（1） 60 孔端面與 25H7 孔垂直度公差為 0.1mm.。（2） 16H11mm 的槽與 25H7 的孔垂直度公差為 0.08mm。由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。2 2 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。2.2 基面的選擇基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)

9、程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以7使加工質量得到保證，生產率得以提高。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廢，是生產無法正常進行。（1）粗基準的選擇。對于零件而言，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。根據這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 25孔的不加工外輪廓表面作為粗021. 00基準，利用一組共兩塊 V 形塊支承這兩個 42 作主要定位面，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,然后進行銑削。（2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基

10、準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。2.3 制定工藝路線制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,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率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降工藝路線方案工序一 以 42 外圓為粗基準，粗銑 25 孔下端面。工序二 精銑 25 孔上下端面。工序三 以 25 孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸 25 孔,孔的精度達到 IT7。工序四 以 25 孔為精基準，粗銑 60 孔上下端面。工序五 以 25

11、孔為精基準，精銑 60 孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過 0.1。工序六 以 25 孔為精基準，鉆、鏜、鉸 60 孔，保證空的精度達到IT8。工序七 兩件銑斷工序八 以 25 孔為精基準，銑螺紋孔端面。工序九 以 25 孔為精基準，鉆 20 孔（裝配時鉆鉸錐孔） 。工序十 以 25 孔為精基準，鉆一個 20 孔，攻 M221.5 螺紋。工序十一 以 25 孔為精基準，銑槽端面。工序十二 以 25 孔為精基準，銑 16H11 的槽保證槽的側面相對孔的垂直度誤差是 0.08。工序十三 檢查。雖然工序仍然是十三步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實際銑削只有

12、兩次，而且刀具不用調整） 。多次加工860、25 孔是精度要求所致。在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上列出了撥叉的工藝路線。撥叉工藝路線及設備、工裝的選用工序號工序名稱機床設備 X53K刀具量具1粗、精銑25孔端面立式銑床 Z5125A端銑刀游標卡尺2鉆、擴、鉸25孔立式鉆床麻花鉆頭游標卡尺3檢查4鉆、鏜、鉸60孔鉆床 Z5163A麻花鉆頭、鏜到刀游標卡尺5銑斷臥式銑床 X61K鋸片銑刀6銑60 孔兩端面臥式銑床 X5032端銑刀游標卡尺7銑螺紋孔頂面立式銑床 X53K端銑刀游標卡尺8鉆、攻螺紋M22x1.5鉆床 Z5163K麻花鉆頭、絲錐9銑槽端面立式銑床 X53K端銑刀游標卡尺10銑

13、16H11 槽萬能銑床 X61K三面刃銑刀游標卡尺11去毛刺12檢查2.4 機械加工余量機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ”CA6140 車床撥叉”；零件材料為 HT200，硬度 190210HB，毛坯重量1.45kg，生產類型為中批量，鑄造毛坯。據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：91. 外圓表面（42）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。2. 外圓表面沿軸線方向長度方向的加工余量及公差（25，60 端面） 。查機械制造工藝設計簡明手冊 （以下稱工藝手冊 ）表

14、 3.126，取 25，60 端面長度余量均為 2（均為雙邊加工）銑削加工余量為：粗銑 2mm半精銑 0.7mm3. 內孔（60 已鑄成 50 的孔） 查工藝手冊表 2.22.5，為了節(jié)省材料，取 60 孔已鑄成孔長度余量為 3，即鑄成孔半徑為 50mm。 工序尺寸加工余量：鉆孔 5mm 擴孔 0.5mm鉸孔 0.1mm 精鉸 0mm 同上，零件 25 的孔也已鑄出 15 的孔。 工序尺寸加工余量： 鉆孔至 23 余量為 8mm 擴孔鉆 1.8 mm 粗鉸孔 0.14 mm 精鉸孔 0.06 mm4. 槽端面至中心線垂直中心線方向長度加工余量 鑄出槽端面至中心線 47mm 的距離，余量為 3m

15、m。 工序尺寸加工余量： 粗銑端面 2.1 mm 半精銑 0.7 mm10 精銑 0.2 mm5. 螺紋孔頂面加工余量鑄出螺紋孔頂面至 25 孔軸線且垂直軸線方向 40mm 的距離，余量為 4 mm工序尺寸加工余量： 粗銑頂面 3.1 mm 半精銑 0.7 mm 精銑 0.2 mm 6. 其他尺寸直接鑄造得到由于本設計規(guī)定的零件為中批量生產，應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。2.5 確定切削用量及基本工時確定切削用量及基本工時工序一工序一 以 42 外圓為粗基準，粗銑 25 孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=2

16、00241,鑄造。加工要求：粗銑 25 孔上下端面。機床：X62 型臥式銑床。刀具： W18Cr4V 硬質合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae=60,深度 ap=4,齒數 z=10,故據切削用量簡明手冊 （后簡稱切削手冊 ）取刀具直徑 do=80mm。選擇刀具前角 o0后角 o15，副后角 o=10，刀齒斜角 s=15,主刃 Kr=60,過渡刃 Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬 b=1.5mm。2. 切削用量1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=1mm，一次走刀即可完成所需長度。2）每齒進給量 機床功率為 10kw。查切削手冊f=0.080.15mm/z。由于是對稱銑，選較小量

17、 f=0.15 mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命 11查機械切削用量手冊表 8，壽命 T=180min4）計算切削速度 按2表 14， V=1.84 mm/s n=439 r/min =6.44 mm/sfV5）計算基本工時tmL/ Vf=(90+36)/6.44 *60=0.33min。工序二工序二 精銑 25 孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=200241,鑄造。加工要求：精銑 25 上下端面。機床：X62 型臥式銑床。刀具： W18Cr4V 硬質合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae=60,深度apPcc=12.8kw。故校驗合格。6）計

18、算基本工時tmL/ Vf=80/500=0.16min=9.6s.工序六工序六以 25 孔為精基準，粗銑 60 孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。機床：XA5032 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae60,深度 apPcc=2.7kw。故校驗合格。6）計算基本工時tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.工序七工序七 以 25 孔為精基準，精銑 60 孔上下端面1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。機床：XA5032 臥式銑床。刀

19、具：W18Cr4V 硬質合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae60,深度 apPcc=2.7kw。故校驗合格。6）計算基本工時tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.結果 ap=0.3mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.工序八工序八銑螺紋孔頂面151. 選擇機床及刀具機床：X53K 立式銑床。刀具：硬質合金鋼端銑刀,牌號 YG6。2. 切削用量1） 銑削深度 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） 刀具耐用度 查2表 壽命 T=180min。 3） 計算切削速度查2得 Vc0.38mm/

20、s，n=1.53r/min,Vf=1.42mm/ss16. 120.2885 . 1nfLtm工序九工序九粗銑 半精銑 精銑槽 16H11 的端面1. 選擇機床刀具 選擇立式銑床 X53K 硬質合金鋼端銑刀60pa2. 切削用量查 2 表 5 f=0.140.24mm/rT=180min 取 f=0.15mm/r v=1.84m/min n=7.32r/min min/44. 6mVf3. 計算工時 s19. 444. 62431nfLtm半精銑 04s. 444. 62422nfLtm23s. 8ttTm2m1m工序十工序十精銑槽 16H11 本道工序精銑槽之前已進行了粗銑和半精銑工步，此工

21、序精銑槽須滿足各技術要求包括：槽寬 16H11，槽深 8H12，槽兩側面粗糙度為 3.2，槽底面粗糙度為 6.3。1. 選擇機床及刀具機床 x61W 型萬能銑床刀具 錯齒三面刃銑刀銑槽 do=16mm 查1表 8 國家標準 GB1118 D=160mm d=40mm L=16mm 齒數 z=24162. 計算切削用量（1） 由1表 9.41 和3查得 走刀量 f=0.67 mm/r（2） 銑刀磨鈍標準和耐用度由1表 9.46 查得 磨鈍標準為 0.20.3 表 9.47 查得 耐用度為 T=150min （3） 切削速度 由1 式 3.2 vPuwYfXpmqVkzaaaTdCVVVVv0v

22、查表 9.48 得其中： 修正系數0 . 1vk 40VC2 . 0vq1 . 0vX m=0.54 . 0vY5 . 0vu1 . 0vp mmzfaf028. 02467. 06wa8pa 代入上式，可得 v=49.5m/min=0.82m/s （4） 確定機床主軸速度min/5 .390/5 . 61000rsrdwvns由3 按機床選取主軸轉速為 6.33 r/s所以 實際切削速度為 min/2 .196/27. 31000msmdnvww3. 計算切削工時 sznaylvLTffm77.323 夾具設計夾具設計設計工序設計工序精銑槽精銑槽 16H11 的夾具。的夾具。3.1 問題的提

23、出問題的提出本夾具用于在臥式銑床上加工撥叉的 16H11 槽，工件以25H7 孔、叉口側面及60H12 叉口為定位基準，在長銷 6、支承板 4 及削邊銷 3 上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先旋轉手柄 2 夾緊叉口部位。再旋動螺母 8、帶動夾爪 5 和 7、浮動夾緊25 孔兩端面。最后轉動手柄 1 鎮(zhèn)定夾爪位置。夾爪 7 可旋轉 90，17以便裝取工件。 3.2 夾具設計夾具設計1定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加

24、工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。25 的孔和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的 25 孔和其端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以兩銷和兩已加工好的 25 孔的端面作為定位夾具。 為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。2切削力和夾緊力計算（1）刀具： 高速鋼錯齒三面刃銑刀 160mm z=24機床： x61W 型萬能銑床 由3 所列公式 得 FVF

25、zFwqueyzXpFndzafaCF0查表 9.48 得其中： 修正系數0 . 1vk 30FC83. 0Fq0 . 1FX z=24 65. 0Fy83. 0Fu8Pa0Fw 代入上式，可得 F=889.4N 18因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。安全系數 K=4321KKKK其中：為基本安全系數 1.51K 為加工性質系數 1.12K 為刀具鈍化系數 1.13K 為斷續(xù)切削系數 1.14K 所以 NKFF7 .1775（2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由FKffN21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數，取25. 021 ff F=+G G 為工件自重zP NffFN4 .355

26、121夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料 45 鋼 性能級數為 6.8 級 MPaB1006MPaBs480108螺釘疲勞極限： MPaB19260032. 032. 01極限應力幅：MPakkkma76.511lim許用應力幅： MPaSaaa3 .17lim螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為 ss19 s=3.54 取s=4 得 MPa120 滿足要求 8 . 2242cHdF MPadNc1543 . 12經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3. 定位誤差分析定位誤差分析（1） 定位元件尺寸及公差確定。夾

27、具的主要定位元件為一平面和兩定位銷，孔與銷間隙配合。 （2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一

28、定轉角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。4. 夾具設計及操作的簡要說明夾具設計及操作的簡要說明20如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鏜床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為精鏜切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。參考文獻1 鄒青主編.機械制造技術基礎課程設計知道教程.北京：機械工業(yè)出版社，20042 趙家齊主編.機械制造工藝學課程設計指導書.北京：機械工業(yè)出版

29、社3 東北重型機械學院.洛陽農業(yè)機械學院編.機床夾具設計手冊 上海：上?？茖W技術出版社，19794 艾興，肖詩綱主編.切削用量手冊.北京：機械工業(yè)出版社5 金屬切削手冊.上海：上海科學文化技術出版社21小結機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,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計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，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”建設打下一個良好的基礎。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。22