課程設(shè)計(jì)--撥叉ca6140零件工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　綜合課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　計(jì)算說明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：“CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備</p><p><b>　　專業(yè)班級：</b></p><p><b>　　學(xué)生姓名

2、：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　日期： </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ………………………………………………………3</p>

3、;<p>　　1．計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 …………………………………3</p><p>　　2．零件分析……………………………………………………………3</p><p>　　3．確定毛坯的制造方法………………………………………………3</p><p>　　4．?dāng)M定撥叉工藝路線…………………………………………………5</p><p

4、>　　5．確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 ………………………5</p><p>　　6．確定切削用量及基本工時(shí)…………………………………………6</p><p>　　二、夾具的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………9</p><p>　　三、參考資料 …………………………………………………………………11</p><p

5、>　　四，設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………………………………11</p><p><b>　　一：工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：撥叉CA6140零件工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)</p><p>　　1、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型：</p><p>　　該零件是CA6140車床上的撥叉，按照老師的

6、要求，設(shè)計(jì)此零件為大批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　2、零件分析：</b></p><p>　　2.1、零件的作用：</p><p>　　撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，使齒輪帶動(dòng)滑套，滑套帶動(dòng)輸出軸，將動(dòng)力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動(dòng)撥叉可以控制滑套

7、與不同齒輪的結(jié)合與分離，達(dá)到換檔的目的。分析這種動(dòng)力聯(lián)接方式可知，車換檔時(shí)要減速，這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊，延長零件的使用壽命。</p><p>　　2.2、零件的工藝分析</p><p>　　根據(jù)零件圖的尺寸及其精度要求，可以先加工A面及Φ22花鍵底孔，而后其它表面的加工以這兩個(gè)表面為精基準(zhǔn)進(jìn)行。</p><p>　　3、確定毛坯的制造方法</p&g

8、t;<p>　　零件材料為HT200灰鑄鐵，考慮到零件需加工表面少，精度要求不高，有強(qiáng)肋，且工作條件不差，既無交變載荷，又屬于間歇工作，故選用金屬型鑄件，以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)綱量要求。</p><p>　　零件形狀簡單，因此毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，不可鑄出。</p><p>　　4、擬定撥叉工藝路線</p><p>

9、　　4.1定位基準(zhǔn)的選擇：</p><p>　　定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，定位基準(zhǔn)選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p><b>　?、?、粗基準(zhǔn)的選擇：</b></p><p>　　該零件屬于一般軸類零件，

10、以外圓為粗基準(zhǔn)就已經(jīng)合理了（夾持長四點(diǎn)定位），為保證A面與花鍵孔軸線垂直，以便于保證以該兩面為定位精基準(zhǔn)時(shí)其它表面的尺寸精度加工要求，可以把A面與花鍵底孔放在一個(gè)工序中加工，因而該工序總共要消除X，Y，Z，X，Y五個(gè)自由度（建立空間坐標(biāo)系為：以花鍵孔軸線方向?yàn)閆軸，垂直花鍵孔軸線，平行槽、花鍵、肋板對稱線并且從槽180+0.012指向80+0.03的方向?yàn)閄軸，同時(shí)垂直于X軸、Z軸的方向?yàn)閅軸，取坐標(biāo)原點(diǎn)為花鍵孔軸線與A面的交點(diǎn)為原點(diǎn)）

11、，用三爪卡盤卡</p><p>　　夾持外圓柱面。消除X，Y，X，Y 四個(gè)自由度，再用一個(gè)浮動(dòng)支承頂住B面，消除Z 自由度，達(dá)到定位要求。</p><p><b>　　⑵、精基準(zhǔn)的選擇：</b></p><p>　　主要考慮基準(zhǔn)重合問題，要遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，所以選擇用撥叉頭左端面作為精基準(zhǔn)。</p><p>　　4.2零

12、件表面加工方法的選擇：</p><p>　　撥叉腳2端面：先粗至13mm，Ra6.3，再精銑至12mm，Ra6.3</p><p>　　4.3制定工藝路線：</p><p>　　5、確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，設(shè)計(jì)、繪制毛坯圖</p><p><b>　　1、確定毛坯余量</b></p><

13、p>　　鑄鐵模鑄造的機(jī)械加工余量按GB/T11351-89確定。確定時(shí)根據(jù)零件重量來初步估算零件毛坯鑄件的重量，加工表面的加工精度，形狀復(fù)雜系數(shù)，由《工藝手冊》表2.2-3，表2.2-4，表2.2-5查得，除孔以外各內(nèi)外表面的加工總余量（毛坯余量），孔的加工總余量由表2.3-9查得，表2.3-9中的余量值為雙邊余量。具體見cad毛坯圖。</p><p>　　6、確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）</p

14、><p>　　在工藝文件中還要確定每一工步的切削用量。</p><p>　　(1)切削用量指：背吃刀量asp(即切削深度ap)、進(jìn)給量f及切削速度Vc 。</p><p>　　(2)確定方法是：確定切削深度——>確定進(jìn)給量——>確定切削速度</p><p><b>　　(3)具體要求是：</b></p>

15、;<p>　　①由工序或工步余量確定切削深度：</p><p>　　精、半精加工全部余量在一次走刀中去除；</p><p>　　在中等功率機(jī)床上一次走刀ap可達(dá)8～10mm。</p><p>　?、诎幢竟ば蚧蚬げ郊庸け砻娲植诙却_定進(jìn)給量：</p><p>　　對粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初選進(jìn)給量后還要校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度

16、</p><p>　?、劭捎貌楸矸ɑ蛴?jì)算法得出切削速度Vc查，用公式 換算出查表或計(jì)算法所得的轉(zhuǎn)速nc查，根據(jù)Vc查在選擇機(jī)床實(shí)有的主軸轉(zhuǎn)速表中選取接近的主軸轉(zhuǎn)速n機(jī)作為實(shí)際的轉(zhuǎn)速，再用 換算出實(shí)際的切削速度Vc機(jī)填入工藝文件中。對粗加工，選取實(shí)際切削速度Vc機(jī)、實(shí)際進(jìn)給量f機(jī)和背吃刀量asp之后，還要校驗(yàn)機(jī)床功率是否足夠等，才能作為最后的切削用量填入工藝文件中。</p><p>　　6.

17、1 撥叉腳端面A銑削用量及基本時(shí)間的確定：</p><p><b>　　(1)、加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200正火，δb=220MPa，190～220HBS</p><p>　　加工要求：粗銑撥叉腳端面。</p><p>　　機(jī)床選擇：為X51臥式銑床，采用端銑刀粗銑。</p>

18、<p>　　機(jī)床功率：4.5kw</p><p>　　工件裝夾：工件裝夾在銑床專用夾具上。</p><p>　　(2)、確定切削用量及基本工時(shí)</p><p><b>　　(2.1) 粗銑</b></p><p><b>　　1）、選擇刀具：</b></p><p>

19、;　　根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10。</p><p>　　2）、確定銑削深度a p：</p><p>　　單邊加工余量Z=3，余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：a p=3mm</p><p>　　3）、確定每齒進(jìn)給量fz:</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》

20、表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.14～0.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值?，F(xiàn)取：</p><p>　　fz=0.15mm/z</p><p>　　4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)《切削手冊》

21、表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。</p><p>　　5）、確定切削速度Vc：</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查Vc：</p><p>　　由 ap=3mm fz=0.15mm/z，查得</p><p>　　Vc=72mm/z n=235mm/z V?=360mm/

22、z</p><p>　　根據(jù)X51型臥銑床說明書</p><p>　　nc=160r/min V?c=40.2 mm/min (橫向)</p><p>　　實(shí)際切削速度和齒進(jìn)給量：</p><p>　　6）、計(jì)算基本工時(shí)：</p><p><b>　　t=28.8s</b></p>

23、;<p><b>　　(2.2) 精銑</b></p><p><b>　　1）、選擇刀具：</b></p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10</p><p>　　2）、確定銑削深度ap：</p><p&

24、gt;　　由于單邊加工余量Z=1，故一次走刀內(nèi)切完，則：a p= 1 mm</p><p>　　3）、確定每齒進(jìn)給量fz:</p><p>　　由《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.14～0.24mm/z，半精銑取較小的值。現(xiàn)?。?lt;/p><p>　　fz=0.14mm/z</p><

25、p>　　4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)《切削手冊》表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。</p><p>　　5）、確定切削速度Vc：</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查Vc：</p

26、><p>　　由 ap≤4mm ?z=0.14mm/z，查得：</p><p>　　Vc=110mm/z n=352mm/z V?=394mm/z</p><p>　　根據(jù)X51型臥銑床說明書</p><p>　　nc=210 r/min V?c= 52.78mm/min </p><p>　　實(shí)

27、際切削速度和每齒進(jìn)給量：</p><p>　　6）、計(jì)算基本工時(shí)：</p><p><b>　　t=28.8s</b></p><p>　　所以本工序的基本時(shí)間為：</p><p>　　T=t1+t2=28.8+28.8=57.6</p><p><b>　　二、夾具設(shè)計(jì)</b&g

28、t;</p><p>　　為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)成本，需要設(shè)計(jì)專用夾具。</p><p><b>　　1、問題的提出：</b></p><p>　　本夾具主要用于第4道工序銑撥叉腳2端面，由于該端面精度要求不高，所以，在本道工序加工時(shí)，要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　2、夾具設(shè)計(jì)的有關(guān)

29、計(jì)算：</p><p>　?、拧⒍ㄎ换鶞?zhǔn)的選擇：</p><p>　　粗銑銑撥叉腳2端面時(shí)，應(yīng)該選取撥叉左端面作為基準(zhǔn)。所以夾具設(shè)計(jì)時(shí)，底面應(yīng)該再加一塊擋板，這樣就把零件定位在夾具上了。</p><p>　　⑵、切削力及夾緊力計(jì)算：</p><p>　　刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀</p><p>　　(見《切削手冊》表

30、3.28)</p><p>　　其中：CF=54.5，ap=4.5，XF=0.9，fZ=0.18，YF=0.74，ae=28，UF=1.0，d0=100，qF=1.0，n=255，WF=0，Z=10</p><p>　　∴F=54.5×4.50.9×0.180.74×28×10/(100×2550)≈166.1(N)</p>

31、<p>　　水平分力：FH=1.1F實(shí)≈182.7(N)</p><p>　　垂直分力：FV=0.3F實(shí)≈49.8(N)</p><p>　　在計(jì)算切削力時(shí)，必須安全系數(shù)考慮在內(nèi)。</p><p>　　安全系數(shù): K=K1K2K3K4。</p><p>　　其中：K1=1.5 K2=1.1 K3=1.1 K4=1.1&l

32、t;/p><p>　　∴F／=KFH=（1.5×1.1×1.1×1.1）×182.7=364.8 (N)</p><p>　　實(shí)際加緊力為F加= KFH/（U1*U2）=364.8/0.5=729.6 (N)</p><p>　　其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1=U2=0.025</p><

33、p>　　螺母選用M42x1.5細(xì)牙三角螺紋，產(chǎn)生的加緊力為</p><p>　　W=2M/D2tg(a+6055)+0.66(D3- d3 )/（D2- d2)</p><p>　　其中： M=19000 N.M D2=18mm a=2029， D=42mm d=25mm</p><p>　　解得： W=17845 (N)</p>

34、<p>　　此時(shí)螺母的加緊力W已大于所需的729.6的加緊力F加，故本夾具可安全工作。 </p><p>　　心軸取材料為Q235</p><p>　　查表得Q235的許用彎曲應(yīng)力為： 158Mpa</p><p>　　彎曲應(yīng)力=M/Wz=32FL/ 3.14 d3=99.4X32X0.028/[3.14X(0.022)2]</p>

35、<p>　　=2.67<< 許用彎曲應(yīng)力158Mpa</p><p><b>　　(3)定位誤差分析</b></p><p>　　由于左端面是靠著夾具體上的，在誤差允許的情況下，肯定會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的誤差，所以應(yīng)該盡量底面與垂直面提高垂直 度，以減小誤差</p><p><b>　　。</b>

36、</p><p>　　3、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡要說明：</p><p>　　如夾具圖所示，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率。為此，在螺母夾緊時(shí)采用開口墊圈，以便裝卸，夾具體底面上的一對定位擋板可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺上有正確的安裝位置，以利于銑削加工。夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺上有一

37、正確的安裝位置，以有利于銑削加工。</p><p>　　銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見cad圖。</p><p><b>　　三，主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004.8</p><p>　　2．譚建榮主編.圖學(xué)基礎(chǔ)教程.北京:高等

38、教育出版社,1999.10</p><p>　　3.    吳宗澤主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊.北京: 高等教育出版社,2006.5</p><p>　　4. 艾 興等編.切削用量簡明手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002</p><p>　　5．楊興俊等編.互換性及測量技術(shù).北京：中國計(jì)量出版社，2007.6</p>&l

39、t;p>　　8．朱冬梅等編.畫法幾何及機(jī)械制圖.北京:高等大學(xué)出版社,2000</p><p><b>　　四，設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)際的訓(xùn)練。</p><p>　　就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性