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機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉” 零件的機(jī)械加工工藝
規(guī)程及工藝裝備(中批量)
設(shè) 計(jì) 人：xxx
指導(dǎo)教師：xxx
2012年12月25日
目 錄
一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ……………………………………………… 2
二 序言 ……………………………………………… 3
三 設(shè)計(jì)說(shuō)明 ……………………………………………… 4
1、零件的分析 ………………………………………………… 4
1.1 零件的作用 …………………………………… 4
1.2 零件的工藝分析 …………………………………… 4
2、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) …………………………………………… 4
2.1確定毛坯的制造形式 …………………………………… 4
2.2 基準(zhǔn)的選擇 …………………………………………… 5
2.3制定工藝路線 ……………………………………… 5
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ……………7
2.5 確定切削用量及基本工時(shí) ………………………………… 11
四 夾具設(shè)計(jì) ………………………………………………… 22
1、定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………… 22
2、切削力及夾緊力的計(jì)算……………………………………… 22
3、定位誤差分析………………………………………………… 22
4、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明………………………………… 23
五 心得體會(huì) ………………………………………………… 23
六 參考文獻(xiàn) ………………………………………………… 24
河北聯(lián)合大學(xué)
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉” 零件的機(jī)械加工工藝
規(guī)程及工藝裝備(中批量)
設(shè)計(jì)內(nèi)容：
1．產(chǎn)品零件圖 1張
2．產(chǎn)品毛坯圖 1張
3．機(jī)械加工工藝卡片 1套
4．夾具總裝圖 1張
5. 夾具零件圖 1張
6．課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份
班 級(jí)：
學(xué) 生：xxx
指 導(dǎo) 教師：xxx
教研室主任：xxx
2012年 12 月 25 日
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)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。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(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
在設(shè)計(jì)期間我們查閱了大量的相關(guān)資料，并且得到了孫麗媛老師的親切指導(dǎo)和大力幫助，在此表示感謝！由于能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指教。
設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明
計(jì)算與說(shuō)明
主要結(jié)果
1零件的分析
1.1 零件的作用
車床的撥叉位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照操作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩。零件下方的孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，而上方的半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸，通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。
1.2 零件的工藝分析
撥叉共有兩組加工表面，他們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：
（1）以孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：的孔，及尺寸為的與孔相垂直的兩側(cè)面，還有毛坯分開后孔的端面，及孔和孔的中心距。其中，主要加工表面為的孔。
（2）以為中心的加工表面。這一組加工表面包括：的孔，及孔壁上的側(cè)面，以及距孔的端面，以及端面上的導(dǎo)向槽。其中，主要加工表面為的孔。
這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：
孔外端面對(duì)孔中心線垂直度公差為0.1mm；
的導(dǎo)向槽對(duì)孔中心線垂直度公差為0.08mm。
由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工出一個(gè)基準(zhǔn)表面，然后借助于專用夾具加工其它表面，并且保證他們之間的位置精度要求。
2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200，考慮到車床在加工中的變速雖然不像其它機(jī)器那么頻繁。但是，零件在工作過(guò)程中，也經(jīng)常要承受變載荷及沖擊性載荷，且它的外型復(fù)雜，不易加工。因此，應(yīng)該選用鑄件以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證精度，由于零件的年生產(chǎn)量為中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用金屬模機(jī)械砂型鑄造，這樣可以提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量。
2.2 基準(zhǔn)的選擇
2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置出發(fā)，進(jìn)而保證撥叉在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。對(duì)本零件而言，則應(yīng)以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)。
2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇
選擇精基準(zhǔn)的原則：采用基準(zhǔn)重合原則。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。對(duì)本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm，則應(yīng)以小頭孔為精基準(zhǔn)。
2.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級(jí)等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的情況下，可以選用適當(dāng)機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
（1）工藝路線方案一：
工序1：毛坯件鑄造。
工序2：時(shí)效處理。
工序3：粗、精銑φ55孔兩端面。
工序4：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ25孔。
工序5：中檢。
工序6：粗銑35×3斜面。
工序7：粗、半精銑下底面。
工序8：粗、半精銑40×16的槽。
工序9：粗、半精鏜φ55孔。
工序10：切斷。
工序11：去毛刺。
工序12：終檢。
（2）工藝路線方案二：
工序1：毛坯件鑄造。
工序2：時(shí)效處理。
工序3：粗、精銑φ55孔兩端面。
工序4：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ25孔。
工序5：中檢。
工序6：粗鏜、半精鏜φ55孔。
工序7：切斷。
工序8：粗、半精銑下底面。
工序9：粗、半精銑40×16的槽。
工序10：粗銑35×3斜面。
工序11：去毛刺。
工序12：終檢。
（3）工藝方案的比較與分析
以上加工方案大致看來(lái)是合理的，但通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍存在問(wèn)題，主要表現(xiàn)在φ25的孔及其40×16的槽和φ55的端面加工要求上,以上三者之間具有垂直精度要求。圖樣分析可知：先加工φ55孔兩端面，再鉆φ25的孔，保證孔精度φ25以及其與φ55的叉口的端面相垂直。先鉆φ25的孔，然后鏜φ55孔再切斷φ55的叉口，之所以先切斷是為了使后續(xù)設(shè)計(jì)夾具更加方便、高效。加工時(shí)以鉆φ25的孔為基準(zhǔn)，以保證零件的位置精度要求。為了避免造成一定的加工誤差，通過(guò)比較分析認(rèn)為工藝路線方案二較為合理。
具體方案如下：
工序1：毛坯件鑄造。
工序2：時(shí)效處理。
工序3：粗、半精銑φ55的上、下端面。利用短V型塊定位，以其中一個(gè)加工平面及φ40外圓面作為基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床和專用夾具。
工序4：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ25孔。以Φ55孔和其下端面為基準(zhǔn)，選用Z535立式鉆床及專用夾具。
工序5：中檢。
工序6：粗鏜、半精鏜φ55孔。以φ25孔及φ55孔下端面定位，選用T616臥式鏜床及專用夾具。
工序7：切斷φ55的叉口，用寬為4的切斷刀，選用X754臥式床身式銑床及專用夾具。
工序8：粗、半精銑下端面。以Φ25的孔和Φ55的下端面定位，選用X61臥式銑床及專用夾具
工序9：粗、半精銑40×16的槽。以Φ25的孔和Φ55的下端面定位，選用X61臥式銑床及專用夾具。
工序10：粗銑35×3的斜面。以Φ25的孔和Φ55的下端面定位，選用X52K立式銑床及專用夾具.
工序11：去毛刺。
工序12：終檢。
以上工藝過(guò)程詳見機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片。
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
零件材料為HT200，硬度150～255HBS，生產(chǎn)類型為中批量，鑄造型毛坯。
1）由于工件較小，為方便加工節(jié)省材料將兩件鑄在一起，同時(shí)加工。
2）鑄件的圓角半徑 由<<簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)>>表2.2.1選則金屬型鑄造R=3-5mm
拔模斜度外表面0～15°自然失效處理以消除鑄造應(yīng)力。
3）兩內(nèi)孔,考慮其孔徑較小鑄造困難，為簡(jiǎn)化鑄造毛坯外型，現(xiàn)直接將φ40圓柱鑄成實(shí)心的。
2.4.1毛坯的確定
（一） 毛坯的工藝要求
（1）由于鑄造件尺寸精度和表面粗糙度值低，因此零件上有與其它機(jī)件配合的表面需要進(jìn)行機(jī)械加工。
（2）為了使金屬容易充滿摸腔和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直。
（3）鑄件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。
（4）鑄件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。
（二） 毛坯形狀、尺寸要求
（1）各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。
（2）工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。
（3）便于裝夾、加工和檢查。
（4）結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。
（三）毛坯尺寸的確定
（1）銑φ55的上、下端面的加工余量與公差。
該端面的表面粗糙度為3.2，所以先粗銑再半精銑。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《設(shè)計(jì)手冊(cè)》哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，李益民主編）中的表2.2-5查得鑄件尺寸公差等級(jí)CT分為7-9級(jí)，選用8級(jí)，MA為F。再查表2.2-4查得：加工余量為2 mm，由表2.2-1查得：公差值為T=1.1mm。
（2）φ55孔的加工余量與公差。
該端面的表面粗糙度為3.2，所以先粗鏜再半精鏜。查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的表2.2-5查得鑄件尺寸公差等級(jí)CT分為7-9級(jí)，選用9級(jí)，MA為F。再查表2.2-4查得：加工余量為3.5×2=7 mm，由表2.2-1查得：公差值為T=2.2mm。
（3）下端面的加工余量與公差。
該端面的表面粗糙度為3.2，所以先粗銑再半精銑。查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的表2.2-5查得鑄件尺寸公差等級(jí)CT分為7-9級(jí)，選用8級(jí)，MA為F。再查表2.2-4查得：加工余量為3.5 mm，由表2.2-1查得：公差值為T=2.0mm。
2.4.2機(jī)械加工余量和工序尺寸的確定
（1） 鉆φ25孔的加工余量及公差。
毛坯為實(shí)心，不鑄出孔。該孔的精度要求為IT7，參照《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量為：
鉆孔φ23mm
擴(kuò)孔φ24.8 mm 2Z=1.8 mm
粗鉸φ24.94 mm 2Z=0.14 mm
精鉸φ25 mm 2Z=0.06 mm
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
φ25 mm的孔的加工余量和工序間余量及公差分布圖見圖1。
圖1
鉆孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是.
擴(kuò)孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度Ra = 6.3 um，尺寸偏差是0.21mm.
粗鉸的精度等級(jí)：，表面粗糙度Ra = 3.2 um ，尺寸偏差是0.033mm。
精鉸的精度等級(jí)：IT =7，表面粗糙度，尺寸偏差是。
如下表：
鉆孔
擴(kuò)孔
粗鉸
精鉸
加工前尺寸
最大
φ23.21
φ24.88
φ24.97
最小
φ23
φ24.8
φ24.94
加工后尺寸
最大
φ23.21
φ24.88
φ24.97
φ25
最小
φ23
φ24.8
φ24.94
φ25.02
加工余量
23
1.8
0.14
0.6
（2） 鏜φ55孔的加工余量及公差。
鏜孔：
加工該組孔的工藝是：粗鏜——半精鏜
粗鏜： 孔，其余量值為3mm；
精鏜： 孔，其余量值為1mm；
鑄件毛坯的基本尺寸分別為：
孔毛坯基本尺寸為：55-3-1=51mm ，該孔經(jīng)濟(jì)精度為IT9。
粗鏜后工序尺寸為φ54。
精鏜后工序尺寸為。
（3）粗、半精銑40×16的端面
粗銑40×16的上表面 Z=3.0mm
半精銑40×16的上表面 Z=1.0mm
（4）粗、半精銑40×16槽
此面的粗糙度要求為3.2，所以粗銑再半精銑。
粗銑40×16的槽 Z=6.0mm
半精銑40×16的槽 Z=2.0mm
（5）粗銑35×3的上端面
因?yàn)樵撁娴拇植诙葹?.3，所以粗銑一次即可。
粗銑35×3的上端面Z=3mm
(6)銑φ55的上、下端面
因?yàn)樯?、下端面粗糙度?.2，所以粗銑再半精銑。?。?
粗銑φ55上、下端面。 2Z=3.0mm
半精銑φ55上、下端面。 2Z=1.0mm
2.5 確定切削用量及基本工時(shí)
2.5.1 工序3: 粗、精銑φ55的上、下端面
（1）粗銑兩側(cè)面
機(jī)床：X52K立式銑床
刀具：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表21-35選YG6硬質(zhì)合金的端銑刀，，齒數(shù)，此為細(xì)齒銑刀,Kr=90°。
因其單邊余量：Z=1.5mm
所以銑削深度：1.5mm
根據(jù)銑床功率為7.5KW和刀具材料，由《金屬切削速查速算手冊(cè)》表7-36?。?
每齒進(jìn)給量=0.2mm/Z
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表15-55?。?
銑削速度：。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.2-36取：r/min
實(shí)際銑削速度： v=94.2 m/min
進(jìn)給量：=aZ=0.28=1.6mm/r。
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
= =1.6300=480mm/min。
取 =480mm/min。
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度=19mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
機(jī)動(dòng)時(shí)間為：
t=。
（2）半精銑兩側(cè)面
機(jī)床： X52K立式銑床
刀具：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表21-35選YG6硬質(zhì)合金 端銑刀，，齒數(shù)，此為細(xì)齒銑刀,Kr=90°。
半精銑該平面的單邊余量：Z=0.5mm
銑削深度：0.5mm
根據(jù)銑床功率為7.5KW和刀具材料由《金屬切削速查速算手冊(cè)》表7-36取：
每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.6mm/r。
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表15-55取
銑削速度：V=110m/min。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
取
實(shí)際銑削速度：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：半精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
機(jī)動(dòng)時(shí)間 .
2.5.2 工序4：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ25孔
孔的直徑為25mm，公差為H7，表面粗糙度。加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：
鉆孔——mm硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆；
擴(kuò)孔——mm標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆；
鉸孔——mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。
選擇各工序切削用量。
（1）確定鉆削用量
立式鉆床：Z535
鉆頭直徑：D=23 ,，,莫氏錐度為2號(hào)
1） 確定進(jìn)給量：
由《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手.第2版》表8-70 ～0.38mm/r,由于孔深度比，，=0.297～0.342mm/r。取=0.32mm/r。
2） 確定切削速度
由《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-72得:
按照公式計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
取n=750r/min
實(shí)際切削速度為:
3）切削深度：
4）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12得，當(dāng)d0=23時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量（0.8~1.2）取為1.0mm，刀具壽命T=75min。
5）切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
由《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6.2-5得:
刀具切入長(zhǎng)度：：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí)
（2）確定擴(kuò)孔切削用量
擴(kuò)刀：
1） 確定進(jìn)給量和切削速度
由《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11-15得：
已知 ,得：
取f=0.5mm/r v=22m/min
取
實(shí)際切削速度為=21.4m/min
2）切削深度
3）擴(kuò)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12得，當(dāng)d0=24.8mm時(shí)，擴(kuò)孔鉆后刀面最大磨損限度（0.9~1.4）為1.0，刀具壽命T=40min.
4）切削工時(shí)：
被切削層長(zhǎng)度：
由《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6.2-5得:
刀具切入長(zhǎng)度，有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí)
（3）確定粗鉸孔切削用量
1）確定進(jìn)給量
由《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得：
。
2） 確定切削速度及
取。
取，實(shí)際鉸孔速度
3） 鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12得，鉸刀后刀面最大磨損限度為0.9~1.4mm , 刀具壽命T=120min。
4)機(jī)動(dòng)時(shí)間
被切削層長(zhǎng)度：
由《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6.2-5和表6.2-6得:
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1；
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí)
5）確定切削深度
2=0.14mm
（4）確定精鉸孔切削用量
1）確定進(jìn)給量 由《機(jī)械工人切削手冊(cè)》得：
。
2)確定切削速度及
取。
取，實(shí)際鉸孔速度
3)鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12得，鉸刀后刀面最大磨損限度為0.9~1.4mm , 刀具壽命T=120min。
4)機(jī)動(dòng)時(shí)間
被切削層長(zhǎng)度：
由《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6.2-5和表6.2-6得:
刀具切入長(zhǎng)度，有：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí)
3）確定切削深度
2=0.06mm
2.5.3工序6 粗、半精鏜孔：
機(jī)床：T616臥式鏜床 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀
（1）粗鏜孔
切削深度：，毛坯孔徑。
進(jìn)給量：由《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-86確定進(jìn)給量。
切削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
實(shí)際切削速度： =64.0m/min
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
機(jī)動(dòng)時(shí)間
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
（2）半精鏜孔
切削深度：，半精鏜后孔徑為
進(jìn)給量：由《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-87確定進(jìn)給量
切削速度=90m/min
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度，：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
2.5.4工序7 銑斷
機(jī)床： X754臥式床身式銑床。
刀具：由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-91?。杭?xì)齒鋸片銑刀 ，D=100 L=4 d=22 Z=80
由《實(shí)用金屬切削手冊(cè)》表6-13得:每齒進(jìn)給量f,則
進(jìn)給量：
切削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
取 n=63r/min
實(shí)際切削速度
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
取
機(jī)動(dòng)時(shí)間
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度： 取=4mm
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
2.5.5工序8：粗、半精銑下端面
機(jī)床：X61臥式銑床。
刀具：由《機(jī)械加工設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-84，選硬質(zhì)合金圓柱形銑刀， D=50，L=63，d=22,齒數(shù)，此為細(xì)齒銑刀。
（1）粗銑下端面
因其單邊余量：Z=2.5mm 所以銑削深度：
由《機(jī)械加工設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表15-50
每齒進(jìn)給量
由表15-55 取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
取
機(jī)動(dòng)時(shí)間
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知。
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取=4mm
機(jī)動(dòng)時(shí)間
（2）半精銑下端面
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
由《機(jī)械加工設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表15-54和表15-55
取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
取
實(shí)際銑削速度：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
取
機(jī)動(dòng)時(shí)間
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知。
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取=4mm
機(jī)動(dòng)時(shí)間
2.5.6 工序9：粗、半精銑40×16的槽
機(jī)床：X61臥式銑床。
刀具：由《機(jī)械加工設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-85，選硬質(zhì)合金直齒三面刃銑刀， D=80，L=16，d=27,齒數(shù)Z=18。
（1）粗銑槽
進(jìn)給量,切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
取
機(jī)動(dòng)時(shí)間
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知。
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取=4mm
機(jī)動(dòng)時(shí)間
（2）半精銑槽
進(jìn)給量,切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
取
機(jī)動(dòng)時(shí)間
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知。
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取=4mm
機(jī)動(dòng)時(shí)間
2.5.6 工序10：粗銑35×3的斜面
機(jī)床：選用X52K立式銑床
刀具：由《機(jī)械加工設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-82，選套式立銑刀， D=63，L=40，d=27,齒數(shù)Z=8。
進(jìn)給量,切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
取
機(jī)動(dòng)時(shí)間
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
= 7.3mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
機(jī)動(dòng)時(shí)間：。
夾具設(shè)計(jì)
夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。
4.1 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇φ40外表面及底面為基準(zhǔn)，即用兩個(gè)對(duì)中夾緊的V型塊對(duì)中夾緊，底面起支撐作用。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
4.2切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：桿直徑為30，高速剛刀頭
徑向力計(jì)算：根據(jù)手冊(cè)《切削手冊(cè)》，表1.22得
徑向力Fr=990N
進(jìn)給力計(jì)算：根據(jù)手冊(cè)《切削手冊(cè)》，表1.23得
進(jìn)給力Fa=1350
消耗功率P=1.2kw。
選用 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加緊可靠的螺旋加緊,提高效率,采用螺母開口墊圈合加緊
為了克服徑向力F,實(shí)際加緊力F應(yīng)為 F=kt\rf
其中 r=2(R3-r3)\3(R2-r2) 查 <<機(jī)械制造工藝學(xué)表>>14-1
=2(723-503)\3(722-502)
=0.031m
F=1.3*40\0.1*0.031=16774N
由式d=(4*1.3F0\3.14[δ])0.5 [δ] =δs\S=640\4=180MPa查表(5-7)S=4
d=(4*1.3*16774\3.14*180)0.5
=12.4mm
查手冊(cè)得M16 d=15.217>12.4 取M16
。
4.3定位誤差分析
本工序采用兩V型塊對(duì)中夾緊，可以保證孔的中心始終在工件的中心，保證孔的位置精度，由于對(duì)中裝置為螺桿傳動(dòng)，會(huì)帶來(lái)一定的位置誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
4.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
五、課設(shè)小結(jié)
本次課程設(shè)計(jì)經(jīng)歷了3個(gè)星期，期間與同學(xué)們相互協(xié)作，共同探討了許多問(wèn)題，收獲頗豐。我們通過(guò)對(duì)撥叉A零件加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加工過(guò)程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問(wèn)題，如在編寫加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問(wèn)題。這些問(wèn)題都需要與生產(chǎn)率和成本等經(jīng)濟(jì)因素綜合考慮，可謂絞盡腦汁。通過(guò)這次課設(shè)，我的專業(yè)知識(shí)和技能有了一定的提高，邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性也得到訓(xùn)練，同時(shí)，對(duì)CAD軟件的應(yīng)用也得心應(yīng)手，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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3、盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).3版 機(jī)械工業(yè)出版社,2007．12
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10、 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版，2001.8
11、機(jī)械工人切削手冊(cè)/北京第一通用機(jī)械廠編.5版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版，1999.10
HT200
150~255HBS
中批量
P41
P39
P64
P701
P1320
P1341
P160
粗銑端面：
r/min
v=94.2 m/min
P701
P1320
P1341
半精銑端面：
P648
P459
P195
鉆孔：
=0.32mm/r
n=750r/min
P297
P195
擴(kuò)孔：
f=0.5mm/r
v=21.4m/min
P298
P196
粗鉸：
P1034
P196
精鉸：
P468
粗鏜：
P470
半精鏜：
P1081
P6.39
銑斷：
n=63r/min
P1077
P1338
粗銑下端面：
P1341
半精銑下端面：
P1077
粗銑槽：
半精銑槽：
P1075
銑斜面：
- 28 -
繪制
設(shè)計(jì)
審核
批準(zhǔn)
描圖
校對(duì)
機(jī)械加工工序卡片
第1頁(yè)
共8頁(yè)
零件圖號(hào)
831006
產(chǎn)品型號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料編號(hào)
1
3
銑Φ55上端面
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
320mm×75mm×82mm
2
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備序號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式銑床
X52K
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用銑床夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)min
0.63
0.26
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r*min-1
切削速度
/m*min-1
進(jìn)給量
/mm*r
背吃刀量
/mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)min
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑Φ55的下端面
端銑刀
300
94.2
1.6
1.5
1
0.2
2
半精銑Φ55的下端面
端銑刀
375
117.7
0.6
0.5
1
0.43
繪制
設(shè)計(jì)
審核
批準(zhǔn)
描圖
校對(duì)
機(jī)械加工工序卡片
第2頁(yè)
共8頁(yè)
零件圖號(hào)
831006
產(chǎn)品型號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料編號(hào)
3
銑Φ55上端面
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
320mm×75mm×80mm
2
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備序號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式銑床
X52K
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用銑床夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)min
0.63
0.26
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r*min-1
切削速度
/m*min-1
進(jìn)給量
/mm*r
背吃刀量
/mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)min
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑Φ55的上端面
端銑刀
300
94.2
1.6
1.5
1
0.2
2
半精銑Φ55的上端面
端銑刀
375
117.7
0.6
0.5
1
0.43
繪制
設(shè)計(jì)
審核
批準(zhǔn)
描圖
校對(duì)
機(jī)械加工工序卡片
第4頁(yè)
共8頁(yè)
零件圖號(hào)
831006
產(chǎn)品型號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料編號(hào)
1
6
鏜φ55內(nèi)圓表面
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
320m×75mm×80mm
2
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備序號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式銑鏜床
T616
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)min
準(zhǔn)終
單件
0.135
0.2
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r*min-1
切削速度
/m*min-1
進(jìn)給量
/mm*r
背吃刀量
/mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)min
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗鏜φ55內(nèi)圓
硬質(zhì)合金鏜刀
400
64.0
0.8
3
1
0.07
2
半精鏜φ55內(nèi)圓
硬質(zhì)合金鏜刀
500
84.6
0.6
1
1
0.065
繪制
設(shè)計(jì)
審核
批準(zhǔn)
描圖
校對(duì)
機(jī)械加工工序卡片
第 3頁(yè)
共8 頁(yè)
零件圖號(hào)
831006
產(chǎn)品型號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料編號(hào)
2
4
加工Φ25的孔
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
320mm×75mm×80mm
2
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備序號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式鉆床
Z535
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)min
3.3
0.29
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r*min-1
切削速度
/m*min-1
進(jìn)給量
/mm*r
背吃刀量
/mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)min
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆Φ23的孔
錐柄麻花鉆
750
54.16
0.32
11.5
1
0.74
2
擴(kuò)Φ24.8的孔
擴(kuò)刀
275
21.4
0.50
0.9
1
1.2
3
粗鉸Φ24.94的孔
鉸刀
275
21.54
1.5
0.07
1
0.46
4
精鉸Φ25的孔
鉸刀
400
31.4
0.51
0.03
1
0.9
繪制
設(shè)計(jì)
審核
批準(zhǔn)
描圖
校對(duì)
機(jī)械加工工序卡片
第5頁(yè)
共8頁(yè)
零件圖號(hào)
831006
產(chǎn)品型號(hào)
產(chǎn)品名稱
撥叉
零件名稱
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料編號(hào)
2
7
切斷φ55叉口
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
2
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備序號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式銑床
X754
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)min
準(zhǔn)終
單件
0.75
0.25
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r*min-1
切削速度
/m*min-1
進(jìn)給量
/mm*r
背吃刀量
/mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)min
機(jī)動(dòng)
輔助
1
切斷
細(xì)齒鋸片銑刀
63
19.8
2.4
12
1
0.75
繪制
設(shè)計(jì)
審核
批準(zhǔn)
描圖
校對(duì)
機(jī)械加工工序卡片
第8頁(yè)
共8頁(yè)
零件圖號(hào)
831006
產(chǎn)品型號(hào)
產(chǎn)品名稱
撥叉
零件名稱
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料編號(hào)
1
10
粗銑35×3的上端面
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備序號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式銑床
X52K
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)S
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r*min-1
切削速度
/m*min-1
進(jìn)給量
/mm*r
背吃刀量
/mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)s
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑
套式立銑刀
380
72.5
1.2
3
1
0.08
0.28
繪制
設(shè)計(jì)
審核
批準(zhǔn)
描圖
校對(duì)
機(jī)械加工工序卡片
第6頁(yè)
共8頁(yè)
零件圖號(hào)
831006
產(chǎn)品型號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料編號(hào)
2
8
銑底面
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備序號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式銑床
X61
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)min
0.16
0.2
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r*min-1
切削速度
/m*min-1
進(jìn)給量
/mm*r
背吃刀量
/mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)min
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑底面
圓柱銑刀
490
77.0
1.6
32
1
0.07
2
半精銑底面
圓柱銑刀
590
92.6
1.0
32
1
0.09
繪制
設(shè)計(jì)
審核
批準(zhǔn)
描圖
校對(duì)
機(jī)械加工工序卡片
第7頁(yè)
共8頁(yè)
零件圖號(hào)
831006
產(chǎn)品型號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料編號(hào)
2
9
銑槽
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備序號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式銑床
X61
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)min
準(zhǔn)終
單件
0.35
0.22
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r*min-1
切削速度
/m*min-1
進(jìn)給量
/mm*r
背吃刀量
/mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)min
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑槽
三面刃銑刀
300
75.4
1.08
16
1
0.20
2
半精銑槽
三面刃銑刀
380
95.4
1.0
16
1
0.15
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
課程設(shè)計(jì)
機(jī)械加工工藝卡
產(chǎn)品型號(hào)
831006
零件名稱
CA6140車床
撥叉
共1頁(yè) 第1頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類
鑄造
毛坯外型
尺寸
3207582
每毛坯件數(shù)
2
每臺(tái)件數(shù)
2
備注
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)（min）
單件
輔助
1
毛坯件鑄造
2
時(shí)效處理
3
銑Φ55上端面
粗銑、半精銑
立式銑床
專用夾具
0.63
0.26
4
銑Φ55下端面
粗銑、半精銑
立式銑床
專用夾具
0.63
0.26
5
加工Φ25的孔
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸
立式鉆床
專用夾具
3.3
0.29
6
中檢
塞規(guī)
0.04
7
鏜φ55內(nèi)圓表面
粗鏜、半精鏜
臥式銑鏜床
專用夾具
0.135
0.20
8
切斷φ55叉口
切斷銑刀銑斷
臥式床身式銑床
專用夾具
0.75
0.25
9
銑底面
粗銑、半精銑
臥式銑床
專用夾具
0.16
0.20
10
銑槽
粗銑、半精銑
臥式銑床
專用夾具
0.35
0.22
11
銑35×3斜面
粗銑
立式銑床
專用夾具
0.08
0.28
12
去毛刺
13
終檢
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片及工序卡片