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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 東南大學成賢學院課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 報報 告告題 目 CA6140 車床撥叉（）夾具設(shè)計 課 程 名 稱 機制工藝課程設(shè)計 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 13 機電一班 學 生 姓 名 張 青 學 號 設(shè) 計 地 點 成 賢 學 院 指 導 教 師 易 茜 設(shè)計起止時間：2016 年 1 月 4 日至 2016 年 1 月 22 日成績精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 目 錄 1.3 零件的工藝性分析和零件圖的審查.41.4 確定撥叉的生產(chǎn)類型.43.1 定位基準的選擇3.2 各表面加工方案的選擇3.3 制定機械加工工藝路線.

2、8第第 6 6 章章 夾具設(shè)計.22設(shè)計心得. 25.26精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)序 言機械制造工程學課程設(shè)計是培養(yǎng)學生綜合運用機械制造工程原理及專業(yè)課程的理論知識。在此次課程設(shè)計中我結(jié)合金工實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備中等零件工藝規(guī)程的能力。我本次設(shè)計的是 CA6140 機床的撥叉，通過這個設(shè)計讓我直觀地了解了撥叉的作用，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有

3、特殊要求的零件，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。了解這些尤為重要的是鞏固綜合了大學三年以來學習的專業(yè)課知識，溫故知新。通過課程設(shè)計我增強了空間想象能力和結(jié)構(gòu)構(gòu)造能力，提前為以后的畢業(yè)設(shè)計打下了基礎(chǔ)。在機械設(shè)計制造工藝中每個環(huán)節(jié)毛坯的設(shè)計，夾具的方案一次次的修改成最后的方案無不是我日思夜想的成果，對于方案抱有嚴謹挑剔的態(tài)度這個是我在設(shè)計中的最大的收獲，也是不斷地改進設(shè)計優(yōu)化方案的最大動力。不過有限的知識水平還是讓方案存在著許些細小瑕疵，在一次次修補在這些瑕疵中以往的忽略之處得到了重視，加深了印象，為今后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第一章第一章 零件零

4、件分析分析1.1 零件的作用CA6140 車床的撥叉零件用在車床變速機構(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。撥叉通過叉軸孔25mm 安裝在變速叉軸上，與操縱機構(gòu)相連，撥叉腳55mm 半孔則是夾在雙聯(lián)變速齒輪的槽中，當需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機構(gòu)通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動雙聯(lián)滑移齒輪在花鍵軸上滑動以改變檔位，從而改變車床主軸轉(zhuǎn)速。撥叉在換擋時要承受彎曲應力和沖擊載荷的作用，因此零件應具有足夠的強度、剛度和韌性，以適應撥叉的工作條件。撥叉的主要表面為撥叉腳的兩端面、變速叉軸孔25H7 和操縱槽，在設(shè)計工藝

5、規(guī)程時應重點予以保證。1.2 撥叉的技術(shù)要求 按文獻將該撥叉的全部技術(shù)要求列于下表 1-2 中。撥叉屬于典型的叉架類零件，其叉軸孔是主要的裝配基準，叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。為保證撥叉撥動齒輪換擋時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對變速叉軸孔25H7 軸線的垂直度要求為 0.1mm。撥叉采用操縱槽定位，操縱槽的寬度尺寸為 16H11 且與變速叉軸孔25H7 軸線的垂直度要求為 0.1mm。綜上所述，該撥叉的各項技術(shù)要求制定的較合理，符合零件在變速箱中的功用。 表 1-2 撥叉零件技術(shù)要求表加工表面基本尺寸/mm公差及精度表面粗糙度 Ra/mm形位公差/mm撥叉腳內(nèi)表面55I

6、T93.2撥叉腳兩端面12IT113.2垂直度 0.1變速叉軸孔25IT71.6操縱槽內(nèi)側(cè)面16IT113.2垂直度 0.08操縱槽底面8IT116.3操縱槽下端面23IT113.240 外圓斜面17IT116.3精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1.3 零件的工藝性分析和零件圖的審查 分析下圖撥叉零件圖可知，撥叉頭部一段面和撥叉腳兩端面在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換擋時叉腳端面的接觸剛度；25mm 孔和 55mm 孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均較低，通過銑削、鉆削的一次加

7、工就可以達到加工要求；主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性很好。1.4 確定撥叉的生產(chǎn)類型 依設(shè)計題目知：因為生產(chǎn)量大于 2000，所以可設(shè) Q=3000 臺/年，m=1 件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率 a%和廢品率 b%分別為 3%和 0.5%。N=Qm（1+a%）(1+b%)=30001（1+3%）（1+0.5%）=3105.45 件/年根據(jù)撥叉的質(zhì)量 1.12kg 查文獻知，該撥叉屬輕型零件；再由表 2-1 可知，該撥叉的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第第 2 章章 -選擇毛

8、坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖2.1 確定毛坯的成形方法該零件材料為 HT200，考慮到撥叉在工作過程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復雜，并且該零件年產(chǎn)量為 3000 件/年（因為年產(chǎn)量大于 2000，可設(shè)為 3000） ，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。2.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該零件撥叉腳部分因散熱面積大，壁厚較薄，冷卻快，故有可能產(chǎn)生白口鐵組織，但因為此件對防止白口的要求不嚴，又采用金屬型鑄造，保溫性能好，冷卻速度較才慢，故能滿足撥叉的使用要求。2.3 鑄造工藝方案的確定2.3.12.3.1 鑄造方法的

9、選擇鑄造方法的選擇根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡單，而且選用灰鑄鐵為材料，并且鑄件的表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)條件并參考文獻表 2-3 選用金屬型鑄造。2.3.22.3.2 造型、造芯方法及工序組合的選擇造型、造芯方法及工序組合的選擇因鑄件制造批量為中批生產(chǎn)，且尺寸不大，結(jié)構(gòu)不太復雜，為輕型機械，故選用金屬型鑄造。型芯尺寸不大，形狀簡單，故選擇手工芯盒造芯。機械結(jié)構(gòu)相對于 CA6140 比較簡單，適合流水線大量生產(chǎn)，故采用工序分散。2.4 鑄造工藝參數(shù)的確定2.4.12.4.1 加工余量的確定加工余量的確定按金屬型鑄造，灰鑄鐵查文獻一表 5-1，查得加工余量等級為 IT8-IT12，取鑄造尺寸

10、公差為 9 級，加工余量等級為 F，得 RMA 數(shù)值為 0.31.6mm，取RMA 為 1.4mm 。由公式 R=F+2RMA+CT/2（外圓面進行機械加工時用）精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)R=F-2RMA-CT/2（內(nèi)腔面進行機械加工時用）得：毛坯基本尺寸：55 左右端面厚度 R=F+2RMA+CT/2=12+2*1.4+9/2=19.3mm55 孔 R=F-2RMA-CT/2=55-1.4*2-9/2=47.7mm槽端面 R=F+RMA+CT/2=23+1.4+9/2=28.9mm其余尺寸鑄造直接得到。2.4.22.4.2 收縮率的確定收縮率的確定通常，灰鑄鐵的收縮率為 0.

11、7%1% ，在本設(shè)計中鑄件取 1% 的收縮率。2.4.32.4.3 不鑄孔的確定不鑄孔的確定為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，較小的操縱槽不鑄出，而采用機械加工形成。2.4.42.4.4 鑄造圓角的確定鑄造圓角的確定為防止產(chǎn)生鑄造應力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以 R = 3mm5mm 圓滑過渡。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第第 3 章章 選擇加工方法，制定工藝路線選擇加工方法，制定工藝路線3.1 定位基準的選擇基面是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。

12、3.1.13.1.1 粗基準的選擇粗基準的選擇作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。本例選擇撥叉頭部40 右端面和40 外圓作為粗基準。采用40 外圓定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭的右端面做粗基準加工撥叉腳左端面，接著以左端面為基準加工右端面，可以為后續(xù)準備好精基準。3.1.23.1.2 精基準的選擇精基準的選擇根據(jù)撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇撥叉的設(shè)計基準叉腳的內(nèi)孔表面和叉軸孔作為精基準，符合基準重合原則；同時，零件上很多表面都可以采用該組表面作為精基準，又遵循了基準統(tǒng)一的原則；叉軸孔的軸線是設(shè)計基準，選用其做精基準定位加工撥叉腳兩端面，有利于保證被加工表面

13、的垂直度；選用撥叉腳左端面為精基準同樣是服從了基準重合的原則，因為該撥叉在軸向方向上的尺寸多以該端面作為設(shè)計基準。3.2 各表面加工方案的選擇根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度和毛坯確定，查文獻，確定各表面加工方案如下。（1）叉軸孔25 內(nèi)孔 表面粗糙度為 Ra1.6,經(jīng)濟精度為 IT7，加工方案確定為：鉆擴粗鉸 精鉸；（2）撥叉腳55 內(nèi)表面 表面粗糙度為 Ra3.2,經(jīng)濟精度為 IT8,加工方案確定為：粗鏜半精鏜；（3）撥叉腳兩端面（75 上下端面）精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 表面粗糙度為 Ra3.2，經(jīng)濟加工精度為 IT8，加工方案確定為：粗銑精銑；（4）操

14、縱槽左右內(nèi)側(cè)面 表面粗糙度為 Ra3.2，經(jīng)濟精度為 IT8，加工確定為：粗銑精銑（5）操縱槽底面 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟精度為 IT12,加工方案確定為：粗銑（6）40 外圓斜面 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟精度為 IT11，加工方案確定為：粗銑半精銑；（7）撥叉腳端面 表面粗糙度為 Ra3.2，經(jīng)濟加工精度為 IT8，加工方案確定為：粗銑精銑。3.3 制定機械加工工藝路線制訂機械加工工藝路線的出發(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(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，

15、還應當考慮經(jīng)濟效果，以便生產(chǎn)成本盡量降低。（1）工藝路線方案一（按照基準先行及先主后次的原則，該零件加工可按下述工藝路線進行）工序 1 鑄造； 工序 2 熱處理； 工序 3 以底面和75 中心線為基準，畫線找正，找40軸線，粗鏜，半精鏜55 孔，選用 T716A 立式鏜床和專用夾具； 工序 4 銑斷55 圓孔，使之為兩個零件，以25 軸線為基準，選用 X51 立式銑床和專用夾具； 工序 5 鉆、擴、粗鉸、精鉸撥叉頭25 孔，以75 軸線精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)和其端面為基準，選用 Z535 立式鉆床和專用夾具； 工序 6 粗銑，精銑75 上下端面，以25 軸線為基準，保證垂直

16、度，選用 X51 立式銑床和專用夾具； 工序 7 粗銑，半精銑 40 外圓斜面，以55 端面和25軸線為基準保證與25 軸線垂直度，選用 X51 立式銑床和專用夾具； 工序 8 粗銑操縱槽端面，粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让妫?5 軸線為基準，選用 X61 臥式銑床和專用夾具；工序 9 鉗工去毛刺； 工序 10 終檢；工序 11 入庫。（2）工藝路線方案二（按照基準先行及先主后次的原則，該零件加工可按下述工藝路線進行）工序 1 鑄造； 工序 2 熱處理；工序 3 以底面和75 中心線為基準，畫線找正，找40軸線，鉆、擴、粗鉸、精鉸撥叉頭25 孔，選用Z535 立式鉆床和專用夾具；工序 4 粗鏜，半

17、精鏜55 孔，以25 軸線為基準，選用T716A 立式鏜床和專用夾具；工序 5 粗銑，精銑75 上下端面，以25 軸線為基準，保證垂直度，選用 X51 立式銑床和專用夾具； 工序 6 粗銑操縱槽端面，粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让?，?5 軸線為基準，選用 X61 臥式銑床和專用夾具； 工序 7 粗銑，半精銑 40 外圓斜面，以55 端面和25軸線為基準保證與25 軸線垂直度，選用 X51 立式銑床和專用夾具；工序 8 銑斷55 圓孔，使之為兩個零件，以25 軸線為基準，選用 X51 立式銑床和專用夾具；精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)工序 9 鉗工去毛刺；工序 10 終檢；工序 11 入

18、庫。工藝方案的比較分析方案二在方案一基礎(chǔ)上優(yōu)化，利用了兩件合鑄的優(yōu)勢，最后銑斷，提高了工作效率，集中銑削工序在銑削車間完成，大大省去了在各機床間切換的麻煩, 提高了加工時間。又有利于各加工位置的保證25 的孔及其 16 的槽和55 的端面加工要求，以上三者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定：先鉆 25mm 的孔。由此可以看出：先鉆25 的孔，再由它定位加工55 的內(nèi)圓面及端面，保證25 的孔與55 的叉口的端面相垂直。因此，最后的加工工藝路線方案二！確定如下表 3-1：表 3-1 撥叉工藝路線及設(shè)備、工裝的選用工序號工序名稱機床設(shè)備刀具量具1鉆、擴、粗鉸、精鉸撥叉頭25 孔立式鉆床 Z535麻花鉆

19、、擴孔鉆、鉸刀游標卡尺、內(nèi)徑千分尺2粗鏜、半精鏜撥叉腳55 圓立式鏜床 T716A 硬質(zhì)合金鏜刀游標卡尺、內(nèi)徑千分尺3粗銑、精銑75 上下端面立式銑床 X51端銑刀游標卡尺4粗銑操縱槽端面，粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让媾P式銑床 X61高速鋼三面刃銑刀游標卡尺5粗銑，半精銑 40 外圓斜面立式銑床 X51端銑刀游標卡尺6銑斷55 圓孔立式銑床 X51細齒鋸片銑刀游標卡尺7鉗工去毛刺游標卡尺8終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第第 4 章章 確定機械加工余量和工序尺寸確定機械加工余量和工序尺寸根據(jù)以上的原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸、

20、毛坯尺寸如下： 4.1 工序 1-鉆、擴、鉸撥叉頭 25 孔表面粗糙度為 Ra1.6,經(jīng)濟精度為 IT7，加工方案確定為：鉆擴孔粗鉸精鉸。查文獻得毛坯鑄件的公差等級 CT=IT10 級，經(jīng)計算得鑄造毛坯內(nèi)孔基本尺寸為 20.8mm。查文獻得，精鉸余量 Z精鉸=0.06mm；粗鉸余量 Z粗鉸=0.14mm；擴孔余量Z 擴孔=1.8mm；鉆孔余量 Z 鉆孔=2.2mm。各工序尺寸按加工經(jīng)濟精度查表 1-10 依次確定為精鉸孔為 IT7 級；粗鉸孔精度為 IT8 級；擴孔精度為 IT11 級；鉆孔精度為 IT13 級。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：精鉸孔工序尺寸為；粗鉸孔工序尺寸為；

21、擴孔工序尺寸為；鉆孔工序0.0210250.033024.940.13024.8尺寸為。具體工序尺寸見表 4-10.33023表 4-1 工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm經(jīng)濟精度工序間尺寸/mm尺寸公差/um精鉸0.06IT7250.021025粗鉸0.14IT824.940.033024.94擴孔1.8IT1124.80.13024.8鉆孔2.2IT13230.33023精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4.2 工序 2-粗鏜、半精鏜撥叉腳 55 圓表面粗糙度為 Ra3.2,經(jīng)濟精度為 IT8,加工方案確定為：粗鏜半精鏜；查文獻得毛坯鑄件粗鏜的公差等級 CT=IT12 級，粗鏜的公

22、差等級 CT=IT8級。查文獻得，粗鏜余量 Z粗鏜=5.8mm。各工序尺寸按加工經(jīng)濟精度查表確定粗鏜孔精度為 IT12 級。查文獻得，半精鏜余量 Z半精鏜=1.5mm。各工序尺寸按加工經(jīng)濟精度查表確定粗鏜孔精度為 IT12 級，粗鏜孔精度為 IT8 級。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：粗鏜孔工序尺寸為，半精鏜孔工序尺寸為。0.3047.70.4055具體工序尺見表 4-2 表 4-2 工序尺寸表工序間工序間工序名稱工序間余量/mm經(jīng)濟精度/um表面粗糙度/um工序間尺寸/mm尺寸公差/um表面粗糙度/um半精鏜1.5IT83.2 Ra550.40553.2 Ra粗鏜5.8IT12

23、3.6Ra47.70.3047.73.6Ra4.3 工序 3-粗銑、精銑75 上下端面表面粗糙度為 Ra3.2，經(jīng)濟加工精度為 IT8，加工方案確定為：粗銑精銑；毛坯基本尺寸 55 大端面 R=F+2RMA+CT/2=12+2*1.4+9/2=19.3mm查文獻一表 2-25 得，粗銑余量 Z粗銑（單邊）=3mm，精銑余量 Z精銑（單邊）=0.5mm。工序尺寸按加工經(jīng)濟精度查表依次確定為粗銑孔精度為 IT12、IT8 級。具體工序尺寸見表 4-3 表 4-3 工序尺寸表工序名稱工序間單邊余工序間工序間尺寸/mm工序間表面粗糙度/um精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)量/mm經(jīng)濟精度/u

24、m表面粗糙度/um精銑0.65IT83.2 Ra123.2 Ra粗銑3IT123.6Ra19.33.6Ra4.4 工序 4-粗銑操縱槽端面，粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让娌倏v槽端面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟加工精度為 IT12，加工方案確定為：粗銑。查文獻得粗銑余量 Z粗銑=1.5mm；精銑余量 Z精銑=3mm。各工序尺寸按加工經(jīng)濟精度依次確定為粗銑孔為 IT12 級；精銑精度為 IT8 級。綜上所述，該工序各工步的精銑槽側(cè)面工序尺寸為。0.12016具體工序尺寸見下表 4-4、表 4-5表 4-4 操縱槽端面工序間尺寸表工序間工序間工序名稱工序間余量/mm經(jīng)濟精度/um表面粗糙度/um工序間尺寸/

25、mm尺寸公差/um表面粗糙度/um粗銑1.5IT123.6Ra17無3.6Ra表 4-5 操縱槽端面?zhèn)让婀ば蜷g尺寸表工序間工序間工序名稱工序間余量/mm經(jīng)濟精度/um表面粗糙度/um工序間尺寸/mm尺寸公差/um表面粗糙度/um精銑3IT83.2 Ra16無3.2 Ra粗銑13IT123.6Ra13無3.6Ra 4.5 工序 5-粗銑，半精銑 40 外圓斜面 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟精度為 IT11，加工方案確定為：粗銑、半精銑；查文獻，粗銑余量 Z粗銑（單邊）=1.5mm、Z半精銑（單邊）=1mm。工序尺寸按加工經(jīng)濟精度查依次確定為粗銑精度為 IT12 級、半精銑精度為 IT11 級。

26、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 具體工序見尺寸表 4-6 表 4-6 工序尺寸表 工序間工序名稱工序間余量/mm經(jīng)濟精度/um表面粗糙度/um工序間尺寸/mm工序間表面粗糙度/um半精銑1IT123.6Ra173.6Ra粗銑1.5IT123.6Ra173.6Ra4.6 工序 6-銑斷55 圓孔表面粗糙度為 Ra3.2，經(jīng)濟加工精度為 IT11，加工方案確定為：粗銑；銑斷所用的刀具為細齒鋸片銑刀，所以余量由銑刀厚度定，所以得出粗銑余量 Z粗銑=4mm 各工序尺寸按加工經(jīng)濟精度查表粗銑精度為 IT12 級。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別由細齒鋸片銑刀決定具體工序尺寸見表 4

27、-7 表 4-7 工序尺寸表工序間工序間工序名稱工序間單邊余量/mm經(jīng)濟精度/um表面粗糙度/um工序間尺寸/mm尺寸公差/um表面粗糙度/um粗銑4IT123.6Ra4無3.6Ra精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第第 5 章章 確定切削用量及時間定額確定切削用量及時間定額5.1 工序 1-擴、鉸撥叉頭 25 孔1.1.加工條件加工條件工件材料：灰鑄鐵 HT200加工要求：鉆25 的孔，其表面粗糙度值為 Rz=1.6m；先鉆23 的孔在擴24.8 的孔，再粗鉸24.94 孔，再精鉸25 孔。機床：Z535 立式鉆床。刀具：23 麻花鉆，24.8 的擴刀，25 鉸刀。2.2.計算切削用

28、量計算切削用量（1）鉆23 的孔。進給量：查文獻得鉆孔進給量 f 為 0.390.47 mm/r，由于零件在加工23mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則f=(0.390.47)0.75=0.290.35mm/r，查表得出，現(xiàn)取 f=0.3mm/r。此工序采用23 的麻花鉆。所以進給量 f= 0.3mm/z、=11.5mmpa切削速度：42.80m/min0vvvzvcvxympC dvkT af=761.56 r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=680 r/min, 則實際切削速度=49.13 m/min。cv軸向力: 7156.46N0FFZyfFFFC dfk精

29、選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 轉(zhuǎn)矩: : MyzMCkfdCMMM0=44.23N.m 功率： 3.15kW030ccCM vPd實際切削功率為 3.15kW, Z535 立式鉆床允許功率=4.5kW，允許進給力EPF=15696N,合理。切削工時取 L1=23mm，L2=13.2mm.： 1.55(min)fnlllm211t（2）擴23 的孔進給量查切削用量手冊表 2.10 規(guī)定,查得擴孔鉆擴24.8 的孔時的進給量,并根據(jù)機床規(guī)格選取=1.0mm/z、=0.9 mm。fpa切削速度：42.80m/min0vvvzvcvxympC dvkT af=592.63 r/mim100

30、0cvnd經(jīng)過查表，取 n=530 r/min, 則實際切削速度=41.29m/min。cv切削工時取 L1=1.8mm，L2=1.5mm.：1.4(min)fnlllm211t(3)粗鉸23 的孔進給量查切削用量手冊表 2.10 規(guī)定,查得擴孔鉆擴24.8 的孔時的進給量,并根據(jù)機床規(guī)格選取=1.4 mm/z =0.07mmfpa切削速度：25.12m/min0vvvzvcvxympC dvkT af=320.61 r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=275 r/min, 則實際切削速度=21.54m/min。cv精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)切削工時取 L1=0.14m

31、m，L2=1.5mm.： 4.18(min)fnlllm211t(4)精鉸23 的孔進給量查切削用量手冊表 2.10 規(guī)定,查得擴孔鉆擴24.8 的孔時的進給量,并根據(jù)機床規(guī)格選取=1.15mm/z =0.07mmfpa切削速度：27.73m/min 0vvvzvcvxympC dvkT af=353.02 r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=400 r/min, 則實際切削速度=31.42m/min。cv切削工時取 L1=0.06mm，L2=0mm.：4.1（min)fnlllm211t5.2 工序 2-粗鏜、半精鏜撥叉腳55 圓1.1. 加工條件加工條件工件材料：HT200,b =

32、0.16GPa HB=190,金屬鑄造。加工要求：粗鏜、半精鏜撥叉腳55 圓。機床：立式鏜床 T716A刀具：硬質(zhì)合金鏜刀2.2. 切削用量切削用量查后刀面最大磨損及壽命：后刀面最大磨損為 1.01.5mm，壽命 T=180min（1）粗鏜 55 圓進給量查切削用量手冊得,查得鏜刀鏜 55 的孔時的進給量=0.30.8 mm/z,f并根據(jù)機床規(guī)格選=0.5 mm/z =2.65mmfpa切削速度：45.96m/min 0vvvzvcvxympC dvkT af精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)=276.47 r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=300 r/min, 則實際切削速

33、度=49.93m/min。cv切削工時取 L1=0.06mm，L2=0mm.： 0.09（min) L/Vft1m（2）半精鏜 55 圓進給量查切削用量手冊得,查得鏜刀鏜 55 的孔時的進給量=0.30.8 mm/z,f并根據(jù)機床規(guī)格選=0.15 mm/z =1.0mmfpa切削速度：68.74m/min 0vvvzvcvxympC dvkT af=396.25r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=400r/min, 則實際切削速度=69.1m/min。cv切削工時取 L1=0.05mm，L2=0 mm.：0.069（min) L/Vft1m5.3 工序 3-粗銑、精銑75 上下端面（1

34、）粗銑75 上端面進給量：查文獻查得齒數(shù) 10 端銑刀銑端面時采用端銑刀，每齒進給量f= 0.28mm/z、=1.5mmpa銑削速度：56.88m/min0vvvvvvcvxyupmpzeC d qvkT afa z=237.46 r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=255r/min, 則實際切削速度=64.09 m/min。cv圓周力：=244.01N0FFFcFFxyuFpzeCFqwC afazFkdn 轉(zhuǎn)矩: : =9.76N.m032 10CF dM 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 功率：9.76kW1000vcccFP實際切削功率為 3.26kW, X51 立式

35、鉆床允許功率=4.5kW，允許進給力EPF=15696N,合理可以安全生產(chǎn)。切削工時取 L=2mm，L1=2mm，L2=75mm.： 7.5 (min)fnlllm211t（2）精銑75 上端面進給量：查文獻查得齒數(shù) 10 端銑刀銑端面時采用端銑刀，每齒進給量f= 0.18mm/z、=0.5mm。pa銑削速度：78.29m/min0vvvvvvcvxyupmpzeC d qvkT afa z=329.56 r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=300r/min, 則實際切削速度=75.4 m/min。cv圓周力：=223.15N0FFFcFFxyuFpzeCFqwC afazFkdn 轉(zhuǎn)

36、矩: : =8.63N.m032 10CF dM 功率：9.76kW1000vcccFP實際切削功率為 3.26kW, X51 立式鉆床允許功率=4.5kW，允許進給力EPF=15696N,合理可以安全生產(chǎn)。切削工時取 L=2mm，L1=5mm，L2=69mm.： 5.9(min)fnlllm211t（3）粗銑75 下端面（4）精銑75 下端面與上面相同5.4 工序 4-粗銑操縱槽端面，粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让妫?） 粗銑操縱槽端面1.1. 加工條件加工條件精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190,金屬型鑄造。加工要求：粗銑操縱槽端面，

37、粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让鏅C床：X61 銑床。刀具：圓柱銑刀2.2. 切削用量切削用量進給量該槽面可用高速鋼三面刃銑刀加工，由前定余量為 7.3mm 故需要多次銑出。查文獻查得每齒進給量 f= 0.35mm/z、=40mm。pa切削速度11.5m/min0vvvvvvcvxyupmpzeC d qvkT afa z=75.46r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=80r/min, 則實際切削速度=12.57 m/min。cv切削工時取 L=2mm，L1=2mm，L2=40mm.：3.0(min)fnlllm211t（2）粗銑操縱槽端面?zhèn)让孢M給量查文獻查得每齒進給量 f= 2mm/z、=2m

38、m pa切削速度8.65m/min0vvvvvvcvxyupmpzeC d qvkT afa z=173.2r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=190r/min, 則實際切削速度=9.55 m/min。cv切削工時取 L=2mm，L1=2mm，L2=40mm.： 3.0(min)fnlllm211t（3）精銑操縱槽端面?zhèn)让媲邢魉俣?.65m/min0vvvvvvcvxyupmpzeC d qvkT afa z精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)=173.2r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=190r/min, 則實際切削速度=9.55 m/min。cv5.5 工序 5-粗

39、銑，半精銑 40 外圓斜面1.1. 加工條件加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑，半精銑 40 外圓斜面機床：X51選擇鉆頭：端銑刀2.2. 切削用量切削用量進給量采用端銑刀，齒數(shù) 4，每齒進給量=0.15mm/z 故進給量 f=0.6mmfa銑削速度： 35.9m/min 0vvvzvcvxympC dvkT af=286 r/mim1000cvnd經(jīng)過查表，取 n=300 r/min, 則實際切削速度=37.6m/min。cv切削工時取 L1=3mm，L2=35mm.： 0.09（min)fnllm211t5.6 工序 6-銑斷55

40、圓孔，使之為兩個零件1.1. 加工條件加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：銑斷55 圓孔，使之為兩個零件機床：X62 銑床。刀具：細齒鋸片銑刀2.2. 切削用量切削用量精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)進給量，采用切斷刀，齒數(shù) 4，每齒進給量=4mm/zfa故進給量 f=2.4mm銑削速度：50.4m/min0vvvvvvcvxyupmpzeC d qvkT afa z=160.42 r/mim12sin2sin2JKMFf Rf R切削工時取 L=2mm，L1=2mm，L2=75mm.： 8.7(min)fnlllm211t第第 6

41、 章章 夾具設(shè)計夾具設(shè)計銑床夾具類型為立式銑床直線式進給的單工件多工位加工類型。定位方案:間隙配合心軸，裝卸工件方便，可同時實現(xiàn)軸向定位，但定心精度較差。過盈配合心軸，結(jié)構(gòu)簡單，軸向不定位，容易制造且定心精度高，但裝卸不便，易損傷定位孔，多用于定心精度高的場合。定位原理：圓孔心軸和端面組合定位，直徑部分與定位孔配合，按基孔制 g 或 f 配合制造。本夾具是工序用立式鉆床鉆削 25 孔夾具，在 X51 立式鉆床上加工 25mm叉軸孔。影響加工精度的因素，包含夾具在機床上的裝夾誤差、工件在夾具中的定 位誤差和夾緊誤差、機床的調(diào)整誤差、工藝系統(tǒng)的彈性變形誤差等等。為滿足 工件精度的要求，應滿足如下關(guān)

42、系式：e 總Te 總各種因素產(chǎn)生誤差的總和 T 工件被加工尺寸的公差 此處只考慮夾具定位誤差對加工精度的影響，因此應滿足: e 定 T由于基準重合，故 e 不=0。該毛坯為金屬型鑄造，公差等級為 8 級，直徑公差 Td=39um, 零件底部小平面在高度方向的鑄造誤差 Td=33um。故鉆 25 的孔時,軸線的定位誤差為 e 總=39/2+33=52.5um300um 所以滿足精度要求。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)具體說明：具體說明：（1）定位方案定位方案 工件以 40 外圓面及底面為定位基準，采用平面定位和外圓定位組合的方案。在底面及 40 外圓面上定位。底面限制 3 個自由度，

43、V 型塊限制 4 個自由度。25 孔為通孔所以該方向上不需限制。（2）加緊機構(gòu)加緊機構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求，運用手動夾緊就可以滿足。采用固定手柄壓緊螺釘與螺母結(jié)合，通過擰緊壓緊螺釘然后用螺母緊固使 40 外圓實現(xiàn)夾緊，有效的提高了工作效率。由于肋板位置阻礙只能用點接觸夾緊，不可在壓緊螺釘尾部加壓塊。除此之外，手動螺旋夾緊是可靠的，可免去夾緊力的計算。（3）對刀對刀-導引裝置導引裝置 鉆套是鉆床夾具所特有的零件，故用鉆套作導向元件引導鉆頭作孔加工。可提高刀具剛度并保證被加工孔與工件其他表面的相對位置。鉆套再鉆模板上安裝時，鉆套高度 H=（1.52）d,排屑間隙 h=(0.30.7)d。鉆套軸線在夾具

44、上的位置，以定位元件的定位表面或定位元件軸心線為基準標注。 （4）夾具與機床連接元件夾具與機床連接元件 夾具確定位置后，采用兩個座耳分布于底座長度方向，用 T 形螺栓固定。（5）夾具體夾具體 工件的定位元件 V 形塊由螺釘及銷固定在夾具體上，夾緊裝置固定手柄螺釘由固定臺及螺釘固定在夾具體底座上，而導引裝置快換鉆套則由鉆套螺釘固定在夾具體，位于工件上方。如此該夾具體便有機連接起來，實現(xiàn)了定位、夾緊、對刀的功能。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)（6）使用說明使用說明 安裝工件時，松開夾緊裝置，定位好了后再夾緊，加工時，鉆頭由鉆套導引加工。加工完后，將工件轉(zhuǎn)換 180，加工毛坯另一端的孔。

45、（7）結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 該夾具定位夾緊較為簡單，便于裝卸，為保證精度，底面加有支撐板，同時起到支撐作用。為防止在鉆孔時工件翹起或其他位置偏移，分別在工件兩端設(shè)置了支撐釘，并且確保不妨礙工件的加工。（8）夾緊力的計算夾緊力的計算V 形對外圓定位塊夾緊力計算1. 防止工件轉(zhuǎn)動：=9.2N12sin2sin2JKMFf Rf R2. 防止工件移動: =20959.47N34sin2sin2JKFFff（9）工件加工誤差分析工件加工誤差分析 定位誤差孔的直徑尺寸基本上由鉆頭保證，沒有定位誤差 對刀誤差鉆套導向孔尺寸為 25H7，鉆頭尺寸 23,則對刀誤差T=0.036安裝誤差：=0.03夾具誤差: =

46、0.052基準位移誤差 y 由于孔與心軸有制造誤差，為工件裝卸方便還有最小間隙，由制造誤差引起的 y= （Dmax-Dmin）/2- （Dmin Dmax）/2=(0.23+.02）/2=0.02150.08 在垂直度要求的范圍內(nèi)。 一面兩孔定位誤差=工件內(nèi)孔公差+夾具上削邊定位盤公差+工件孔與定位盤最小間隙+兩孔中心距誤差=0.3+0.19+0.9+0.1=0.680.8mm.在要求的范圍內(nèi)。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)設(shè)計心得設(shè)計心得經(jīng)過為期三周的機械課程設(shè)計實驗，讓我深切感受到了設(shè)計一個零件每個步驟的嚴謹，機械設(shè)計是一個環(huán)環(huán)相扣的過程，他不像是以往的實習有些小瑕疵掉以輕心也

47、無所謂，我需要對機械設(shè)計保持高度的細心和嚴謹。從圖紙開始就查閱了以前學習的書本，到最后整個流程的結(jié)束我經(jīng)歷了許多，一個個方案的設(shè)計被反駁，繼續(xù)修改再修改，到如今這套方案的形成我付出了很多，回顧這三周，我溫故了以往三年所學的各種專業(yè)課知識，懂得了如何運用，拓寬了所學的知識，提高了解決問題的能力，更讓我更加深刻的認識到了未來職業(yè)所應具備的理論知識和實踐經(jīng)驗是十分龐大的。在剛剛設(shè)計開始時我們組就吸取了剛剛開學時設(shè)計減速器的經(jīng)驗，加快進度先完成之后幾天的內(nèi)容讓后續(xù)時間充裕，這個是最重要的一環(huán)。充裕的時間讓我有更多的想法來修改圖紙完善我的說明書，時間不等人，學期末的最后的課程設(shè)計的催促，讓我一學期來懶散的習慣改善了許多，做事不拖泥帶水了，尤其是一天中玩手機的時間大大減少了許多。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)參考文獻1崇凱主編.機械設(shè)計制造基礎(chǔ)課程設(shè)計指南北京：化學工業(yè)出版社，20152王之櫟等主編機械設(shè)計綜合課程設(shè)計北京：機械工業(yè)出版社，20073機械設(shè)計手冊委員會機械設(shè)計手冊單行本：齒輪傳動北京：機械工業(yè)出版社，20074吳克堅等主編機械設(shè)計北京：高等教育出版社，20035劉鴻文主編材料力學北京：高等教育出版社，20046龔桂義主編機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊北京：高等教育出版社，19897戴枝榮，張明遠主編工程材料北京：高等教育出版社，2006