CA6140車(chē)床撥叉(831003)加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、河南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 3零件的分析 3.1 零件的作用 零件是CA6140撥叉（見(jiàn)附圖1）它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。寬度為30+0.0120mm的面尺寸精度要求很高，因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí)，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為30+0.0120mm的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 3.2 零件的工藝分析： 該撥叉零件的主要加工表面是平面、內(nèi)花鍵和槽系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證內(nèi)花鍵的加工精度容易。撥叉是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽?/p>

2、比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，其加工內(nèi)花鍵的精度要求較高，此外還有上端面要求加工，對(duì)精度要求也很高。其底槽側(cè)邊與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求，上端面與花鍵孔軸線有平行度要求。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命由以上分析可知。因此，對(duì)于撥叉C來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證內(nèi)花鍵的尺寸精度及位置精度，處理好內(nèi)花鍵和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。 由上工藝分析知，上端面與槽邊均與花鍵軸有位置度公差，所以，保證內(nèi)花鍵高精度是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。 1 確定各表面加工方案 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而

3、且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)是加工的勞動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于設(shè)計(jì)撥叉C的加工工藝來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇能夠滿足內(nèi)花鍵加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。 2 在選擇各表面、內(nèi)花鍵及槽的加工方法時(shí)，要綜合考慮以下因素 （1）．要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。 （2）．根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專(zhuān)用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用

4、設(shè)備和一般的加工方法。 （3）．考慮被加工材料的性質(zhì)。 （4）．考慮工廠或車(chē)間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 （5）．此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法。 3.3零件的工藝要求 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問(wèn)題。工藝師要

5、考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。 零件有四組加工表面：內(nèi)花鍵孔；粗精銑上端面；粗精銑18H11底槽；鉆、鉸2-M8通孔，并攻絲。 （1）．以為主要加工面，拉內(nèi)花鍵槽，槽數(shù)為6個(gè)，其粗糙度要求是底邊，側(cè)邊，內(nèi)孔粗糙度。 （2）．另一組加工是粗精銑上端面，表面粗糙度要求為。 （3）．第三組為粗精銑18H11底槽，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊，槽底的表面粗糙度要求是。 （4）鉆并攻絲2-M8。 4. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1 確定毛坯的制造形式。 零件材料HT200、根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造。該零件能夠承受較大載荷和沖擊載荷，能夠滿足使用要求。因?yàn)樯a(chǎn)綱領(lǐng)為中批量生產(chǎn)

6、。因?yàn)榱慵螤詈?jiǎn)單故毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，可不鑄出。經(jīng)查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表5-5取等級(jí)為2級(jí)精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工余量為30.8mm。 4.2 基準(zhǔn)的選擇 1、粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于撥動(dòng)滑移齒輪的右端面。所以以Φ40的外圓表面為粗基準(zhǔn)。 2、精基準(zhǔn)的選擇：為了保證定位基準(zhǔn)和加工工藝基準(zhǔn)重合，所以選擇零件的左端面為精基準(zhǔn)。 4.3 制定工藝路線 工藝路線方案一： 工序一：鑄造毛坯； 工序二：粗、半精銑左端面C面， 工序三：鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔Φ22并锪275倒角； 工序四：拉花鍵Φ25H7 工序五：粗、

7、半精銑底面D面； 工序六：鉆配作孔、螺紋孔； 工序七：粗、半精銑槽； 工序八：去毛刺； 工序九：終檢，入庫(kù)。 工藝路線方案二： 工序一：鑄造毛坯； 工序二：粗、半精銑左端面C面， 工序三：鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔Φ22并锪275 工序四：拉花鍵Φ25H7 工序五：粗銑底面D面及18H11槽； 工序六：半精銑底面D面及18H11槽； 工序七：鉆配作孔、螺紋孔； 工序八：去毛刺； 工序九：倒角；終檢，入庫(kù)。 比較兩種工序加工方案，考慮到加工過(guò)程中粗精銑同一面可用同一夾具和刀具，為了減少換夾具及刀具的時(shí)間，縮短加工工時(shí)提高加工效率，故采用第一種加工方案。 4.4 機(jī)械

8、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 C6140撥叉材料為HT200毛坯質(zhì)量為0.84kg，δb=220MPa，HBS=157。 根據(jù)上述原始資料和加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。 根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)40mm，寬為80mm，高為75mm，故零件最大輪廓尺寸為80mm。 選取公差等級(jí)CT由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中表5-1可查得毛坯件的公差等級(jí)為8~10級(jí)，，取為10級(jí)。 求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT，由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中表5-3

9、可查得尺寸公差為CT=3.2mm 求機(jī)械加工余量由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-5查得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍為D~F，取為E級(jí) 求RAM（要求的機(jī)械加工余量）對(duì)所有的加工表面取同一數(shù)值，由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-4查得最大輪廓尺寸為80mm、機(jī)械加工余量為E級(jí)，得RAM數(shù)值為0.7mm。 求毛坯尺寸 2-M8通孔和Φ5錐孔較小鑄成實(shí)心；C、Ｄ面單側(cè)加工，應(yīng)由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》式5-2求出，即： R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm D面為單側(cè)加工，毛

10、坯尺寸由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》式5-1求出，即： R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm 為了簡(jiǎn)化鑄件的形狀取R＝75mm 鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見(jiàn)下表： 項(xiàng)目 C面 D面 公差等級(jí)CT 10 10 加工面基本尺寸 80 72 鑄件尺寸公差 3.2 3.2 機(jī)械加工余量等級(jí) E E RAM 0.7 0.7 毛坯基本尺寸 82.3 75 1、C面的單邊總加工余量為Z＝2.3mm。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-49精加工余量故粗加工余量為Z＝1.3m 2、D面

11、精加工余量同C面Z＝1mm故D面粗加工余量Z＝2mm 3、花鍵孔 要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工 內(nèi)空尺寸為。由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-42卻定孔的加工余量分配： 鉆孔：20mm 擴(kuò)孔：22mm 拉花鍵孔(6-25H7**6H9) 4、銑18H11槽 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-41查得粗銑后半精銑寬度余量Z＝3mm粗銑后公差為+0.18～+0.27半精銑后公差為+0.11（IT11） 4.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序一：鑄造毛坯 工序二：粗、半精銑左端面7540面即C面。 一、 粗銑面7540面 1、 背吃刀量的確定 因?yàn)榍邢饔?/p>

12、量較小故一次切削就可切除所有余量故a10=z=1.3mm。 2、 進(jìn)給量的確定。 選用硬質(zhì)合金端銑刀刀具材料為YG6銑刀直徑為8mm齒數(shù)為10，選用X5032，立式升降臺(tái)銑床，功率為7.5KW。由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11－92可查得每齒進(jìn)給量fz＝0.14～0.24mm取fz＝0.2mm/z 3、 銑削速度的確定。 由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11-94可查得灰鑄鐵的硬度為150～225HBS，查得Vc=60~10m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為n＝1000Vc/D＝238.8～437.9r/min 。Vf＝fzZn＝477.6～875.6r/mm。故取n＝300r/min ，Vf＝48

13、0mm/min。 切削工時(shí)： 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26可查得入切量及超切量Y+=12mm。故 t＝ ＝ ＝0.18mim。 二、 精銑7540面 1、 背吃刀量的確定 由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表6-30查得半精銑的銑削用量為1mm ，即ap＝1mm。 2、 進(jìn)給量的確定 選用與粗銑刀同樣的刀具與機(jī)床，由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11-92要求表面粗糙度為3.2查得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5～1.0故取0.5mm/r 3、 銑削速度的確定 由《實(shí)用機(jī)械加工工藝

14、手冊(cè)》查得銑削速度為60～110m/min則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n＝1000Vc/D=238.8~437.9r/mim取n＝300r/min，則Vf＝150mm/min。 4、 計(jì)算切削工時(shí) 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26查得入切量和超切量Y+＝12mm。則 t＝ ＝ ＝0.61mim 工序三 鉆Φ22花鍵底孔，擴(kuò)花鍵底孔Φ22倒275o倒角 一 鉆Φ20的孔。 1） 決定進(jìn)給量 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑do＝20mm。 鑄鐵的硬度大于200HBS查得進(jìn)

15、給量f=0.43~0.53mm/r由于Yd＝80/20＝4查得修正系數(shù)Ktf＝0.95則f＝0.41～0.50mm/r。 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.8可查得鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量為f＝1.75mm/r。 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.9可知機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量。 選用Z525鉆床由表2.35查得進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大抗力Fmax＝8830N，do20.5，查f＝0.93mm/s，故取f＝0.48由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19查得高速鋼鉆頭鉆孔的軸向力F＝5510N小于Fmax，故可用。 2） 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12查的鉆頭后刀面最大磨損

16、量取0.6mm，壽命為T(mén)=15mim。 3） 確定切削速度 ＝286.6r/min 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.35取n＝272r/min則實(shí)際切削速度 Vc＝＝＝17.1 m/min。 4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.20可查得f0.5 mm/r時(shí)，Mc＝76.81Nm。當(dāng)nc＝272r/min時(shí)由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.35可查得Mm＝144.2Nm。 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.23查得Pc＝1.1 kw。Pe＝2.60.81＝7.76 kw。

17、因?yàn)镸cMm，PcPe，故所選切削用量可用。 f＝0.48mm/r ，n＝nc＝272r/min。Vc＝17m/min。 計(jì)算基本工時(shí)： tm＝ 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29查得入切量與超切量分別為10mm和10mm。故： tm＝＝＝0.69 mim。 二、擴(kuò)20孔。 1、確定背吃刀量 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得背吃刀量為2mm。 2、確定進(jìn)給量 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》查的f＝0.6～0.7mm/r。根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取f＝0.62mm/r 3、計(jì)算切削速度 ＝5

18、.7～8.5 m/min 由此可知主軸的的轉(zhuǎn)速為： n＝82.5r/min 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取n＝140r/min，則實(shí)際切削速度 v＝＝9.67 m/min 4、計(jì)算切削工時(shí) 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.5可查得Kv＝30～60，取Kv＝45。 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.5.1查得tm＝，式中各參數(shù)：L=80mm，L1＝1.707～2.107，取L1＝2mm。 故 tm＝0.8min 工序四 拉花鍵孔 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表4.1-42拉刀的齒開(kāi)量查得矩形花鍵拉刀，工件材料鑄鐵的齒開(kāi)量為0.04～0

19、.1mm，取齒開(kāi)量為0.06mm。拉削速度由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表4.1－65查得表面粗糙度要切Ra＝1.25～2.5，拉削速度為級(jí)的花鍵拉削速度為 Vc＝4.5～3.5 m/min 取Vc＝3 m/min 拉削級(jí)別由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表4.1－66查得。 拉削加工工時(shí) t＝ 式中Zb為單面余量Zb ＝＝1.5 mm L為拉削表明長(zhǎng)度 L＝80 mm 為拉削系數(shù)，?。?.2 K 考慮機(jī)床返回行程系數(shù)取 k＝1.4 v為拉削速度 fz為拉刀單面齒開(kāi)量 z為拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z＝L/P P為拉刀齒距 P＝（1.25~1.5）＝1.3

20、5 ＝12 mm 所以拉刀同時(shí)工作齒數(shù)為 z＝L/P=80/127 所以 t＝ ＝0.16 min 工序五 粗、精銑8030面 一、粗銑8030面 1、加工余量的確定 由前面可知粗加工加工余量為2 mm，加工余量較小故采用一次切削故ap＝2 mm。 2、切削用量的確定 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1－20選擇高速鋼立銑刀，銑刀直徑為16 mm齒數(shù)為3。 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1－96查得加工材料為灰

21、鑄鐵，銑削寬度為aw＝do/4，銑刀的銑削速度為v＝18.29m/min，每齒進(jìn)給量為0.063～0.102 mm/z 則主軸轉(zhuǎn)速為 n＝=358.3~577.2 r/min 取n＝460r/min，由此可得Vf＝＝0.093460 ＝124.2 mm/min 3、銑削加工工時(shí)的計(jì)算 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1－94可查得 t＝ 式中 i為次給次數(shù)i＝ 8 ＝0.5do+（0.5～1.0）＝9 mm

22、＝1～2 mm?。? mm 則 t＝＝5.86 min 精銑 8030面 1、加工背吃刀量ap的確定 由前面可知道精銑的加工余量為1 mm，故ap＝1 mm 2、進(jìn)給量的確定 由《精銑加工工藝手冊(cè)》表2.1－72查得高速鋼立銑刀直徑為16 mm，選用與粗銑時(shí)同一銑刀和機(jī)床。 銑削寬度為aw＝3 mm是的每齒進(jìn)給量為0.08～0.05 mm/z，因?yàn)楸砭纫筝^高故fz＝0.06 mm/z 3、切削用量的確定 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1－75查得銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)查得后刀面最大磨損限度為0.2～0.25 mm。 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1－76限度壽命查得限

23、度壽命T=60min。由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-92查得Vc＝22 m/min，則銑床的主軸轉(zhuǎn)速： n＝＝437.9 r/min 取n＝460 r/min。 則Vf＝fz*z*n＝0.06*3*460 =82.8 mm/min 4、計(jì)算銑削加工工時(shí) 由上面可知 t＝ 式中 、、與上述所相同。 ＝30/3＝10 將各參數(shù)代入上式可得： t＝10 ＝11 min 工序六 鉆兩M8底孔及攻螺紋 1、選擇切削

24、用量 選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為Φ7，鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃。由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7查得進(jìn)給量f＝0.36～0.44mm/r，由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.83和鉆頭允許的進(jìn)給量確定進(jìn)給量f＝0.86mm/r。由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.9機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的鉆削進(jìn)給量查得f＝1.6mm/r。故由Z525型立式鉆創(chuàng)說(shuō)明書(shū)取f＝0.36mm/r。 2、確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12查得磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5～0.8壽命為T(mén)＝35min。 3、確定切削速度 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.15查得切削速度為V＝18m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為

25、 n＝＝818.9 r/min。 由Z525鉆床說(shuō)明書(shū)由就近原則取n＝680 r/min。故實(shí)際切削速度為v＝14.9 m/min 4、校核機(jī)床扭矩及功率 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.20查得 =420, =1 ＝0.8，=0.206, 2.0, =0.8 ＝420720.360.81 ＝1298.3 N Mc＝0.206720.360.81＝4.5 Nm Pc＝＝0.32 KW 根據(jù)Z

26、525機(jī)床說(shuō)明書(shū)可知Mm=42.2 Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830 N 由于上面所算出的的數(shù)據(jù)都小于機(jī)床的各個(gè)相應(yīng)的參數(shù)，故機(jī)床符合要求。 5、計(jì)算鉆削加工工時(shí) 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29查得入切量和超切量y＋的值為6 mm。故 t＝＝ ＝0.07 min 因?yàn)楸砻娲嬖趥z加工孔故加工工時(shí)為T(mén)=2t＝0.14 min。 二、攻M8螺紋 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表7.2-4選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐，在普通鉆床上攻絲。 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表7.2-13在

27、普通鉆床上攻絲切削速度表查得Vc＝11～12 m/min。故鉆床主軸的轉(zhuǎn)速為： 我n＝＝437.9 ～477.7 r/min 由Z525的說(shuō)明書(shū)的參數(shù)可取n＝392 r/min。故實(shí)際切削速度為 Vc＝9.8 mm/min 攻螺紋機(jī)動(dòng)實(shí)際的計(jì)算 我tm＝ 其中：：工件螺紋的長(zhǎng)度＝10 mm。 ：絲錐切削長(zhǎng)度＝22 mm。 ：攻螺紋是的超切量＝（2～3）P?。?。 ：攻螺紋是的轉(zhuǎn)速＝392 r/min。 ：絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速＝680 r/mi

28、n。 P:螺距。 工序七 銑18H11的槽 一、粗銑18H11槽 1、選擇與加工8030平面同一規(guī)格的銑刀，同一銑床。 因?yàn)椴凵顬?5 mm 故銑18H11槽時(shí)底邊留有5 mm的加工余量，精銑以達(dá)到圖紙所規(guī)定的表面粗糙度的要求故ap＝30 mm 2、切削用量的確定 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-96查得切削速度為 V＝18～29 m/min 每齒進(jìn)給量為fz＝0.063～0.102 mm/z取fz＝0.09 mm/z。則銑床主軸轉(zhuǎn)速為 n＝=358.3～577.2 r/min 根據(jù)機(jī)床說(shuō)

29、明書(shū)可取n＝460 r/min。則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 Vf＝fznz＝0.093460 ＝124.2 mm/min 3、切削加工工時(shí) 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-99查得 ＝ ＝0.82 min 二、半精銑18H11槽 1、選取與粗銑18H11槽同一規(guī)格的銑刀，背吃刀量ap＝5 mm。 2、確定進(jìn)給量 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-72查得每齒進(jìn)給量為fz＝0.05～0.08 mm/z取fz＝0.06 mm/z。 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-

30、75查得后刀面最大磨損限度為0.22～0.25 mm。由表2.1-76查得銑刀壽命為T(mén)＝60 min 3、切削用量的確定 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-92查得V＝22 m/min，則主軸轉(zhuǎn)速 n＝=437.9 r/min 根據(jù)機(jī)床的說(shuō)明書(shū)確定主軸轉(zhuǎn)速為n＝460 r/min。 則Vf＝fznz＝82.8 mm/min 4、計(jì)算切削工時(shí) 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-99查得 ＝1.2 min 5. 箱體的技術(shù)要求 （1） 孔徑精度 孔徑的尺寸誤差和形狀誤差

31、會(huì)造成軸承與孔的配合不良，因此，對(duì)的的孔精度要求較高。主軸孔的尺寸精度為IT6，其與空為IT7～I(xiàn)T6?？椎男螤罹任醋饕?guī)定，一般控制在尺寸精度范圍內(nèi)即可 （2） 孔的位置精度 同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對(duì)軸線的垂直度誤差，會(huì)使軸與軸承裝配到箱體內(nèi)后出現(xiàn)歪斜，從而造成主軸徑向圓跳動(dòng)和軸向圓跳動(dòng)，也加劇了軸承磨損。為此，一般同軸上各孔的同軸度約為最小孔尺寸公差的一半?？紫抵g的平行度誤差，會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量,也須規(guī)定相應(yīng)的位置精度。 (3) 孔和平面的位置公差 孔和主軸箱安裝基面年的平行度要求,決定了主軸與床身導(dǎo)軌的位置關(guān)系。這項(xiàng)精度是在總裝中通過(guò)刮研達(dá)

32、到的,為了減少刮研量,一般都要規(guī)定主軸軸線對(duì)安裝基面的平行度公差,在垂直和水平兩個(gè)平面上,只允許主軸前端面上和向前偏。 (4) 主要平面的精度 裝配基面的平面度影響主軸箱與床身連接時(shí)的接觸剛度,并且加工過(guò)程中常作為定位基面,會(huì)影響孔的加工精度,因此許規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直。頂面的平面度要求是為了保證箱蓋的密封,防止工作時(shí)潤(rùn)滑油的瀉出。當(dāng)大量生產(chǎn)將其頂面作為定位基面加工孔時(shí),對(duì)它的平面度要求還要提高。 (5) 表面粗糙度 重要孔和主要平面的表面粗糙度會(huì)影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度,一般要求主軸孔表面粗糙度Ra值為0.4X10-3㎜,其于個(gè)縱向孔的表面粗糙度表

33、面粗糙度Ra值為1.6 X10-3㎜,孔的內(nèi)端面表面粗糙度Ra值為3.2X10-3㎜,裝 配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面表面粗糙度Ra值為2.5～0.63X10-3㎜，其他平面的表面粗糙度Ra值為10～2.5X10-3㎜。 6. 夾具設(shè)計(jì) 6.1 夾具的作用 (1) 保證加工質(zhì)量 (2) 提高生產(chǎn)率 (3) 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 (4) 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 6.2 問(wèn)題的提出 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 6.3 夾具設(shè)計(jì) 1. 定位基準(zhǔn)的選擇

34、 由零件圖知，L面相對(duì)于花鍵孔中心線有平行度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)花鍵孔中心線，為了使定位誤差為零，故選擇以花鍵孔中心線為主要定位基準(zhǔn)，所以由定位其準(zhǔn)不重合引起的誤差為零。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)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(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)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(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加

35、工精度。Φ22的孔和其它三個(gè)端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ22孔和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以一銷(xiāo)和兩已加工好的φ22孔的端面及H18端面作為定位夾具。 2. 夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)零件的定位方案、加工方法、生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)擰緊夾緊螺母使工件夾緊，有效提高了工作效率。4. 7.3.3定位誤差分析 1）定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和兩定位銷(xiāo)，孔與銷(xiāo)間隙配合。 2）工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷(xiāo)的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷(xiāo)配合的最大間

36、隙量。本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷(xiāo)保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷(xiāo)中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷(xiāo)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(xiāo)，一擋銷(xiāo)定位，工件始終靠近定位銷(xiāo)的一面，而擋銷(xiāo)的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)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(xiāo)正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 3. 切削力和夾緊力計(jì)算 （1）刀具： 高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀 φ160mm z=24 機(jī)

37、床： x61W型萬(wàn)能銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）力的計(jì)算 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 圓柱銷(xiāo)： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 銷(xiāo)疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅：

38、 銷(xiāo)的強(qiáng)度校核：銷(xiāo)的許用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 4 . 夾具與機(jī)床連接元件 夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。 5 . 使用說(shuō)明 安裝工件時(shí)，將工件花鍵孔裝入定位心軸，用已加工面貼緊夾具。采用直角對(duì)刀塊對(duì)刀，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀（與塞尺配合使用）.如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本工序?yàn)榫M切削余量小，切削力

39、小，所以能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，操作方便，容易鑄成，加工定位方便。 零件圖見(jiàn)附圖（一） 手工繪圖見(jiàn)附圖（二） 夾具體零件圖見(jiàn)附圖（三） 夾具裝配總圖見(jiàn)附圖（四） 小 結(jié) 課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過(guò)程，在老師的指導(dǎo)下，取得了一定的收獲，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。 本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)

40、算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制及程序的編制。通過(guò)夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，掌握了專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。 總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正！ 28 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) CA6140 產(chǎn)品型

41、號(hào) 831003 共 1 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 換擋器 零件名稱 撥叉 第 1 頁(yè) 材料牌號(hào) HT200 鑄 鐵 毛坯 種類(lèi) 鑄 件 毛坯 尺寸 ￠80 毛坯件數(shù) 1 每臺(tái) 件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車(chē)間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)結(jié) 單件 1 銑削 1.粗銑左端面 2. 精銑左端面 銑床車(chē)間 2 銑床 專(zhuān)用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀， 游標(biāo)卡尺 60s 2 鉆孔 擴(kuò)孔 1.鉆孔φ20 2.擴(kuò)孔至φ22 鉆床車(chē)間 2 鉆床 專(zhuān)用夾具、直柄麻花鉆，

42、卡尺，塞規(guī) 100s 3 倒角 1. 倒角15 車(chē)床車(chē)間 1 車(chē)床 普通車(chē)刀，游標(biāo)卡尺 4 拉花鍵 1. 拉花鍵 拉床車(chē)間 1 拉床 專(zhuān)用夾具、拉刀 5 銑削 1.粗銑溝槽 2.粗銑上平面 銑床車(chē)間 2 銑床 專(zhuān)用夾具、盤(pán)銑刀深度， 游標(biāo)卡尺 200s 6 銑削 1.精銑溝槽 2.精銑上平面 銑床車(chē)間 2 銑床 專(zhuān)用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀， 游標(biāo)卡尺 7 鉆孔 1. 鉆孔2φ8 鉆床車(chē)間 1 鉆床 專(zhuān)用夾具、麻花鉆，內(nèi)徑千分尺 8 攻螺紋 1.攻螺紋2M8 鉗工

43、車(chē)間 1 錐絲 錐絲 9 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)車(chē)間 塞規(guī)，卡尺等。 設(shè)計(jì)（日期） 2011.12.20 審核（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類(lèi)型 中批生產(chǎn) 工序號(hào) I 零件名稱 撥 叉 零件號(hào) 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào)

44、硬 度 型 式 重 量 HT200 HB170~241 鑄 件 設(shè) 備 夾具和輔助工具 名 稱 型 號(hào) 工 序 工 步 工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走刀 長(zhǎng)度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進(jìn)給量(mm/n) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(mm/min) 基本工時(shí) I 1 鑄造毛坯 游標(biāo)卡尺 游標(biāo)卡尺 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 機(jī)

45、械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類(lèi)型 中批生產(chǎn) 工序號(hào) II 零件名稱 撥 叉 零件號(hào) 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 型 式 重 量 HT200 HB170~241 鑄 件 設(shè) 備 夾具輔助工具 名 稱 型 號(hào) 專(zhuān)用 夾具 立式銑床 X5032 工 序 工 步 工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走刀 長(zhǎng)度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進(jìn)給量(mm/r) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min）

46、 切削 速度(mm/s) 基本工時(shí)min II 1 2 粗銑表面7540 精銑表面7540 YG6 YG6 游標(biāo)卡尺 游標(biāo)卡尺 87 87 1 1 1.3 1.0 0.2 0.5 300 300 0.18 0.61 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類(lèi)型 中批生產(chǎn) 工序號(hào) Ⅲ 零件名稱 撥 叉 零件號(hào) 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛

47、 坯 牌 號(hào) 硬 度 型 式 重 量 HT200 HB170~241 鑄 件 設(shè) 備 夾具和輔助工具 名 稱 型 號(hào) 專(zhuān)用 夾具 鉆床 Z525 工 序 工 步 工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走刀 長(zhǎng)度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進(jìn)給量(mm/r) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時(shí)min III 1 2 3 鉆φ20孔 擴(kuò)φ22孔 倒角 麻花鉆do=20m 鉸刀 D=22 mm 高速鋼鉆do=

48、24.8mm 游標(biāo)卡尺 20 2 1.75 0.62 272 140 17.1 9.67 0.69 0.8 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類(lèi)型 中批生產(chǎn) 工序號(hào) IV 零件名稱 撥叉 零件號(hào) 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 型 式 重 量 HT200 HB170~241 鑄 件 設(shè) 備 夾具和輔助工具 名 稱 型 號(hào) 專(zhuān)用 夾具 拉床

49、 工 序 工 步 工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走刀 長(zhǎng)度 （mm） 走刀 次數(shù) 齒升量(mm) 進(jìn)給量(mm/z) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時(shí)min IV 1 拉花鍵 立 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 0.06 300 3.0 0.16 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類(lèi)型 中批生產(chǎn) 工序號(hào) V 零件名稱 撥叉 零件號(hào) 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材

50、料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 型 式 重 量 HT200 HB170~241 鑄 件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號(hào) 專(zhuān)用 夾具 立式銑床 X5032 工 序 工 步 工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走刀 長(zhǎng)度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進(jìn)給量(mm/z) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(mm/min) 基本工時(shí)min V 1 2 粗銑8030表面 精銑8030表面 立 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺

51、 91 91 1 1 2 1 0.102 0.06 460 460 124 82.8 5.86 11 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類(lèi)型 中批生產(chǎn) 工序號(hào) VI 零件名稱 撥叉 零件號(hào) 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 型 式 重 量 HT200 HB170~241 鑄 件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號(hào) 專(zhuān)用 夾具 鉆床 Z525 工

52、 序 工 步 工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走刀 長(zhǎng)度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進(jìn)給量(mm/r) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(mm/min) 基本工時(shí)min VI 1 2 鉆M8底孔 攻M8螺紋 高速鋼麻花鉆 絲錐 游 標(biāo) 卡 尺 1.6 680 392 14.9 9.8 0.14 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類(lèi)型 中批生產(chǎn) 工序號(hào) VII 零件名稱 撥叉 零件號(hào) 零件重量

53、 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 型 式 重 量 HT200 HB170~241 鑄 件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號(hào) 專(zhuān)用 夾具 銑床 X5032 工 序 工 步 工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走刀 長(zhǎng)度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進(jìn)給量(mm/z) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(mm/min) 基本工時(shí)min VII 1 2 粗銑18H11槽 半精銑18

54、H11槽 立 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 51 51 1 1 30 5 0.09 0.06 460 460 124.2 82.8 0.82 1.2 檢 驗(yàn) 卡 檢 驗(yàn) 卡 編號(hào)：001 序號(hào) 圖號(hào) 名稱 操作人員 圖紙尺寸及要求 檢驗(yàn)尺寸及記錄 檢驗(yàn)人 備 注 1 A001 ￠22 操作工 H12(0～+0.21) 合格 檢查員 RA 6.3 合格 檢查員 2 A001 ￠25 操作工 H7（0～+0.021) 合格 檢查員 RA 1.6 合格

55、檢查員 3 A001 2-M8通孔 操作工 自由公差 合格 檢查員 ￠5錐孔 操作工 自由公差 合格 檢查員 RA 3.2 合格 檢查員 4 A001 H75 操作工 自由公差 合格 檢查員 H72 操作工 自由公差 合格 檢查員 H15 操作工 自由公差 合格 檢查員 5 A001 H80 操作工 自由公差 合格 檢查員 H22 操作工 自由公差 合格 檢查員 H50 操作工 自由公差 合格 檢查員 6 A001 H25 操作工 自由公差

56、 合格 檢查員 H6 操作工 H9(0～+0.03) 合格 檢查員 RA 3.2 合格 檢查員 7 A001 H8 操作工 自由公差 合格 檢查員 8 A001 H18 操作工 H11(0～+0.11) 合格 檢查員 H10 操作工 自由公差 合格 檢查員 9 A001 H35 操作工 自由公差 合格 檢查員 <15 操作工 自由公差 合格 檢查員 10 A001 ⊥ 0.08A 合格 檢查員 ∥ 0.1A 合格 檢查員