1產(chǎn)品型號 撥叉831007零件圖號機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材料牌號05 銑 HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù)鑄件 2 1設備名稱 設備型號 設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床 X6140 03 1夾具編號 夾具名稱 切削液05 專用夾具工序工時/分工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件0.8工步 工步內(nèi)容 工藝設備 主軸轉(zhuǎn) 切削速 進給 切削深 進給 工步工時2速 度 量 度號r/min m/min mm/r mm次數(shù) 機動 輔助1 把鑄件從中間銑斷臥式銑床鋸片銑刀 50 31.4 4 73 1 0.3 0.5設計 日期 審核 日期 會簽 日期1產(chǎn)品型號 撥 叉 831007 零件圖號機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁材料牌號 HT200 毛坯種 類 鑄件 毛坯外形尺 寸 每毛坯件數(shù) 2 每臺件數(shù) 備注工藝裝備 工時序號工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設備 夾具 刀具 量具 準終 單件01 銑 粗銑、半精銑 φ40 上端面 X5140 專用夾 具，φ60 高速鋼盤銑刀，高度尺 0 2.702 鉆擴鉸孔 鉆、擴、鉸 φ22 孔 Z525專用夾具，φ22 鉸刀，φ21.7 擴孔鉆，φ15.1麻花鉆0 303 車 粗車、半精車 φ55 孔，粗車、半精 車中間下端面 φ73孔 CA6140 專用夾具，硬質(zhì) 合金YG3 內(nèi)孔車刀，塞規(guī) 0 4.704 車 粗車、半精車中間上端面 φ73 孔 CA6140 專用夾具，硬質(zhì) 合金YG3 內(nèi)孔車刀，塞規(guī) 0 2.805 鉆孔攻絲 鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋 Z525 專用夾 具,φ6.6 麻花鉆、M8 機用 絲錐 0 1.506 鉆孔 鉆 φ8 孔一半 Z525 專用夾 具，φ8 麻花 鉆 0 0.607 銑斷 將毛坯從中間銑斷 X6140 專用夾具，高速 鋼φ200×4 鋸片銑刀 0 0.808 檢查 按圖樣檢查 0 1設計 曹立濤 日期 2010.1.1 審核 日期 會簽 日期2機械制造工藝學課程設計,“撥叉Ⅱ”機械加工工藝規(guī)程及 “銑斷” 夾具設計,目錄,第1章 零件的分析 第2章 撥叉機械加工工藝規(guī)程設計 第3章 銑斷工序夾具設計 參考文獻,1章 零件的分析,題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(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。零件上方的φ22孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的φ55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。,圖1. 零件視圖,第2章 撥叉機械加工工藝規(guī)程設計,零件為中批生產(chǎn)，因此，毛坯可采用模鍛成型 以零件的底面為主要的定位粗基準，以Φ22孔外圓表面為輔助粗基準。 以精加工后的Φ40端面為主要的定位精基準，以Φ22孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準。,工藝過程,工序Ⅰ 粗銑、半精銑φ40上端面,以底面為粗基準. 工序Ⅱ 鉆、擴、鉸φ22孔,以φ40上端面和φ40外表面為精基準. 工序Ⅲ 粗車、半精車φ55孔，粗車、半精車中間下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準. 工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準. 工序Ⅴ 鉆M8螺紋孔底孔，攻M8螺紋, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準. 工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準. 工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準. 工序Ⅷ 去毛刺. 工序Ⅸ 按圖樣檢查.,定位誤差的分析,根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，工件采用一面兩孔定位方式。如圖1，Φ55上端面以平面做為定位基準，限制3個自由度，再用Φ22的兩個孔做為定位基準，分別限制剩下的2個自由度和1個自由度。 由于工件采用一面兩孔定位方式，所以定位元件采用一面兩銷定位機構(gòu)，即定位機構(gòu)由一個平面、一個圓柱定位銷和一個菱形定位銷組成，如下圖,,定位誤差的計算,1．確定兩銷中心距尺寸及公差 取工件上兩孔中心距的基本尺寸為兩銷中心距的基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的1/4，及令 ：,,2.確定圓柱銷直徑及其公差 取相應孔的最小直徑作為圓柱銷直徑的基本尺寸，其公差取g6，所以,,,3.確定菱形銷寬度、直徑及公差 按有關(guān)標準選取菱形銷的寬度，d=5mm；然后按式,,計算菱形銷與其配合孔的最小間隙,計算出菱形銷直徑的基本尺寸：,,按h6確定菱形銷直徑公差。最后讓菱形銷的基本尺寸與圓柱銷相同，得,,如下圖,,夾緊力大小的分析計算,,,由《金屬切削機床夾具設計手冊》表3.73查得切削力公式,,,水平分力,,垂直分力,,在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，,安全系數(shù),,,其中， 為基本安全系數(shù)1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)為1.1；為刀具鈍化系數(shù)為1.1；為斷續(xù)切削系數(shù)為1.1。,,,,,,,由上圖列平衡方程,,,P=2980N,,選用為氣缸—雙斜楔機構(gòu)，結(jié)構(gòu)使用Ⅲ型。,,,,,,算的D=52mm 故氣缸內(nèi)徑大于52mm.,銑斷卡具設計圖,,參考文獻：,1.王先奎，孫鳳池 《機械加工工藝手冊.第2卷.加工技術(shù)卷》 機械工業(yè)出版社，2007 2.梁炳文 《機械加工工藝與竅門精選》 機械工藝出版社，1997 3.李益民 《機械制造工藝設計簡明手冊》 機械工藝出版社，1998.10 4.艾興，肖詩綱 《切削用量簡明手冊》 機械工業(yè)出版社，1994 5.王紹俊 《機械制造工藝設計手冊》 機械工業(yè)出版社，1985.11 6.哈爾濱工業(yè)大學 《機床夾具設計》 上海科學技術(shù)出版社，1988 7.朱奇志 《檢驗夾具典型結(jié)構(gòu)應用圖冊》 機械工業(yè)出版社，1990.5 8. 孫巳德 《機床夾具圖冊》 機械工業(yè)出版社，1984.6 9. 上海柴油機廠工藝設備研究所編 《金屬切削機床夾具設計手冊》 機械工業(yè)出版社，1987.12 10. 趙家齊 《機械制造工藝學課程設計指導書》 機械工業(yè)出版社，2000.10 11.邵曉榮，曲恩 《互換性與測量技術(shù)基礎》 中國標準出版社，2007.8 12.王先逵 《機械制造工藝學》 機械工業(yè)出版社，2008.8,,放映結(jié)束,謝謝觀看,第 1 頁 共 27 頁 1XXXX 大學課 程 設 計 說 明 書學生姓名： 學 號： 學 院： 專 業(yè)： 題 目： CA6140 車床撥叉（831007 型號） 的機械加工工藝規(guī)程及“銑斷” 夾具設計 指導教師： 職稱: 職稱: 20**年 12 月 5 日第 2 頁 共 27 頁 2目錄序言 1第一章 零件的分析 21.1 零件的作用 21.2 零件的工藝分析 2第二章 撥叉零件機械加工工藝規(guī)程設計… 32.1 毛坯的選擇 .32.2 基準的選擇 32.3 工藝路線的擬定 32.4 加工余量毛坯尺寸,工序尺寸及其公差的確定 .42.5 切削用量及工時定額的確定 5第三章 銑斷工序夾具設計 143.1 任務的提出 .143.2 定位方案及定位裝置的設計計算 .143.3 夾緊方案及裝置的設計計算 .163.4 夾具體設計 18設計總結(jié) .19參考文獻 .19第 3 頁 共 27 頁 3序言機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術(shù)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。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學過的技術(shù)基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，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，為今后的工作打下一個良好的基礎，并且為后續(xù)課程的學習大好基礎。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第 4 頁 共 27 頁 4第一章 零件的分析1.1 零件的作用題目所給的零件是 CA6140 車床的撥叉。它位于車床變速機構(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。零件上方的 φ22 孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的 φ55 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 零件的工藝分析零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1. 孔內(nèi)表面以及與此孔相通的 的錐孔、 螺紋孔0.21???8?8M2. 孔內(nèi)表面53. Φ40 上端面、Φ55 上下兩端面，上下兩 Φ73 孔的內(nèi)表面，Φ55 孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為 0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工 并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5000 件/年，零件的質(zhì)量是 1.0Kg/個，查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》321 頁表 15-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。第 5 頁 共 27 頁 5第二章 撥叉零件機械加工工藝規(guī)程設計…2.1 毛坯的選擇確定毛坯種類：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(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查《機械制造工藝及設備設計指導手冊 》324 頁表 15-5 選用鑄件尺寸公差等級 CT9 級。2.2 基準的選擇1 粗基準的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準，以 Φ22 孔外圓表面為輔助粗基準。2 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以精加工后的 Φ40 端面為主要的定位精基準，以 Φ22 孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準。2.3 工藝路線的擬定制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以志專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應當考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 1. 工藝路線方案一工序Ⅰ 粗銑、半精銑 φ40 上端面,以底面為粗基準.工序Ⅱ 鉆、擴、鉸 φ22 孔,以 φ40 上端面和 φ40 外表面為精基準.工序Ⅲ 粗車、半精車 φ55 孔，粗車、半精車中間下端面 φ73 孔, 以φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面 φ73 孔, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.工序Ⅴ 鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.工序Ⅵ 鉆 φ8 孔一半, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以 φ55 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.工序Ⅷ 去毛刺.工序Ⅸ 按圖樣檢查.2. 工藝路線方案二工序Ⅰ 鉆、擴、鉸 φ22 孔,以底面和 φ40 外表面為粗基準.工序Ⅱ 粗車、半精車 φ55 孔，粗車、半精車中間下端面 φ73 孔, 以第 6 頁 共 27 頁 6φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.工序Ⅲ 粗銑、半精銑 φ40 上端面,以底面為粗基準.工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面 φ73 孔, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.工序Ⅵ 鉆 φ8 孔一半, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以 φ55 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.工序Ⅷ 去毛刺.工序Ⅸ 按圖樣檢查.3. 工藝方案的比較與分析上述兩種工藝方案的特點在于：方案一考慮以 Φ22mm 孔為精加工基準，而方案二則是先加工孔后加工面 ,這樣很難保證誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。2.4 加工余量毛坯尺寸,工序尺寸及其公差的確定由于本零件材料為灰鑄鐵，則由《機械加工工藝手冊》得：撥叉Ⅱ工序尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的確定工 序加工面工序名稱工序間余量/mm(單邊) 經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度/mm工序基本尺寸/mm半精銑1.5 0.879()h?Ra3.2 51φ40mm 上端面粗銑1.0 0.21Ra6.3 52.5鉸 0.15 .87()?Ra1.6 22擴 2.6 02hRa6.3 21.7Φ22mm 孔鉆 8 .543Ra12.5 16半精車1.0 09()?Ra3.2 53Ф55 mm 孔粗車2 .62Ra6.3 49半精車1.0 0.74()h?Ra3.2 71Ф73 mm 孔下端面 粗車8.0 0.16Ra6.3 55Ф73 半 1.5 .749()?Ra3.2 70第 7 頁 共 27 頁 7精車mm 孔上端面 粗車7.5 0.16()h?Ra6.3 55攻 0.7 8M8螺紋孔 鉆 0.7 0.16()?Ra6.3 6.6φ8孔鉆 4 Ra6.3 0銑斷 銑 2 0由以上資料得出毛坯尺寸圖（見附圖）,毛坯的鑄造公差等級為 11 級2.5 切削用量及工時定額的確定工序Ⅰ粗銑、半精銑 φ40 上端面1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：粗銑 φ22 孔上端面。機床：X6140 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 aePcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。1.4 計算基本工時tm＝L/ V f=(32+40)/475=0.9min。第 8 頁 共 27 頁 8（2）半精銑 φ40 上端面2.1 銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇 ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2.2 計算切削速度 ：按《簡明手冊》 ，V c= vpvezvpmoKZuyfXTqdC算得 V c＝98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s據(jù) XA6140 銑床參數(shù)，選擇 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為 f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。2.3 校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。2.4 計算基本工時tm＝L/ V f=(32+40)/475=0.9min。工序Ⅱ 以 φ40 上端面和外端面為基準，鉆、擴、鉸 φ22 孔，保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達到 IT7。1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：鉆、擴、鉸 φ22 孔，保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達到 IT7。機床：Z525 專用鉆床2. 切削用量（1）鉆 φ16 孔1.1 刀具選擇：查《機械加工工藝手冊》選用 Ф16mm 高速鋼錐柄標準花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 α o＝12°，二重刃長度 bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬 l=3mm,棱帶長度 ° ° ° ml5.1?120??10??3?1.2 選擇切削用量1.2.1 決定進給量查《切》 rf/86.0~7.?35.203?dl所以， rm/.按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇f/5.1 rmf/.?最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校rf/4.0?max609Ff?第 9 頁 共 27 頁 9驗成功。1.2.2 鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》 ）為 0.5～０.８mm，壽命 ．min60?T1.2.3 切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?0.1?TVK.MV.1tvK故 。0.Kx.10apv rmc/8in/3.180rdvns?查《簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為 in/27rc?故實際的切削速度 mndvsc/4.150??1.3 計算工時 in.45.127???nfLtm由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。(2) 擴 φ21.7 孔2.1 刀具選擇：選用 Ф21.7mm 高速鋼錐柄擴孔鉆。2.2 確定切削用量：查《切削用量手冊》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《機械加工工藝手冊》C365L 車床給量取 f =0.92mm/r。擴孔時的切削速度，由公式：擴=（1/2~1/3） 鉆 查《切削用量手冊》取 VC =0.29m/s=17.4m/min cvcvVC=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min=93~140r/min10swnd??按機床選取 n =136r/m,故 =8.5m/min 10wvdn??2.3 計算基本工時：T=L/(f×n) =(50+10)/(0.92×136)=0.48min。 (3) 鉸 φ22 孔3.1 刀具選擇：Ф22mm 高速鋼錐柄機用鉸刀3.2 確定切削用量：背吃刀量 ap=0.12mm。由《切削用量手冊》得：f=1.3~2.5mm/r,取 f=1.68 mm/r第 10 頁 共 27 頁 10由《切削用量手冊》得： =7.9m/min0.z vvmcpyxfdaT?=125.8 r/min10swvnd??按機床選取 =136 r/min所以實際切削速度 =8.54m/min10wvn?3.3 計算基本工時：T=L/(f*n) =(50+10)/(1.68×136)=0.26min工序Ⅲ 粗車、半精車 φ55 孔，粗車、半精車中間下端面 φ73 孔1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：粗車、半精車 φ55 孔，粗車、半精車中間下端面 φ73 孔機床：CA6140 車床刀具：刀片材料 YG6，刀桿尺寸 BxH=16x25mm， 01or?06?0rk?刀尖圓弧半徑 0.5mm05s???'8rok'0o??.51e??2.切削用量（1）粗車 φ55 孔1.1 背吃刀量 ap=2mm1.2 確定進給量查《切削用量手冊》：取進給量為 0.035～0.07 mm/r。再根據(jù)CA6140 車床說明書進給量取 f =0.05mm/r。1.3 確定切削速度 V ：根據(jù)《切削用量手冊》=48.610 m/min.vmcvpyxT?=126.325r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 126.325r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =160r/min,則實際切削速度 V =47.28m/min。1.4 計算基本工時：按《機械加工工藝手冊》公式計算：T= 0.75min(2) 半精車 φ55 孔2.1 背吃刀量 ap=1.0mm2.2 確定進給量查《切削用量手冊》：取進給量為 0.25～0.4 mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書進給量取 f =0.3mm/r。2.3 確定切削速度 V ：根據(jù)《切削用量手冊》第 11 頁 共 27 頁 11=103.071 m/min.vmcvpyxfaT?=316.235r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 316.235r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =320r/min,則實際切削速度 V =106.509m/min。2.4 計算基本工時：按《機械加工工藝手冊》公式計算：T=0.55min(3) 粗車中間下端面 φ73 孔3.1 背吃刀量 ap=2.4mm3.2 確定進給量查《切削用量手冊》：取進給量為 0.6～0.9 mm/r。再根據(jù) CA6140車床說明書進給量取 f =0.86mm/r。根據(jù)《切削用量手冊》 ，取車刀后面最大磨損量為 0.8~1.0。焊接車刀耐用度 T=60min。3.3 確定切削速度 V：根據(jù)《切削用量手冊》=43 m/min.vmcvpyxfaT?=146.8r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 146.8r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =160r/min,則實際切削速度 V =47.28m/min。3.4 計算基本工時：按《機械加工工藝手冊》公式計算：T= 1.15min(4) 半精車中間下端面 φ73 孔4.1 背吃刀量 ap=1.0mm4.2 確定進給量查《切削用量手冊》：取進給量為 0.25～0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140 車床說明書進給量取 f =0.3mm/r。4.3 確定切削速度 V ：根據(jù)《切削用量手冊》=101.327 m/min.vmcvpyxT?=309.729r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 309.729r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =320r/min,則實際切削速度 V =106.509m/min。4.4 計算基本工時：按《機械加工工藝手冊》公式計算：T=0.45min工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面 φ73 孔1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：粗車、半精車中間上端面 φ73 孔第 12 頁 共 27 頁 12機床：CA6140 車床刀具：刀片材料 YG6，刀桿尺寸 BxH=16x25mm， 01or?06?0rk?刀尖圓弧半徑 0.5mm05s???'8rok'0o??.51e??2.切削用量(1) 粗車中間下端面 φ73 孔1.1 背吃刀量 ap=2.0mm1.2 確定進給量查《切削用量手冊》：取進給量為 0.6～0.9 mm/r。再根據(jù) CA6140車床說明書進給量取 f =0.86mm/r。根據(jù)《切削用量手冊》 ，取車刀后面最大磨損量為 0.8~1.0。焊接車刀耐用度 T=60min。1.3 確定切削速度 V：根據(jù)《切削用量手冊》=43 m/min.vmcvpyxfaT?=146.8r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 146.8r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =160r/min,則實際切削速度 V =47.28m/min。1.4 計算基本工時：按《機械加工工藝手冊》公式計算：T= 1.15min(2) 半精車中間下端面 φ73 孔2.1 背吃刀量 ap=1.0mm2.2 確定進給量查《切削用量手冊》：取進給量為 0.25～0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140 車床說明書進給量取 f =0.3mm/r。2.3 確定切削速度 V ：根據(jù)《切削用量手冊》=101.327 m/min.vmcvpyxT?=309.729r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 309.729r/min 相近似的機床轉(zhuǎn)速 n =320r/min,則實際切削速度 V =106.509m/min。2.4 計算基本工時：按《機械加工工藝手冊》公式計算：T=0.45min工序Ⅴ 鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋機床：Z525 專用鉆床第 13 頁 共 27 頁 132. 切削用量(1) 鉆 M8 螺紋孔底孔1.1 刀具選擇：查《機械加工工藝手冊》選用 Ф6.6mm 高速鋼錐柄標準花鉆.1.2 選擇切削用量1.2.1 決定進給量查《切》 rmf/86.0~7.?35.1203??dl所以， r/.按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇f/5.1 rmf/.最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校rf/48.0?max609Ff??驗成功。1.2.2 鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》 ）為 0.5～０.８mm，壽命 ．inT1.2.3 切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?0.1?TVK.MV0.1?tvK故 。0.Kx.10apv rmc/8in/3.180rdvns?查《簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為 in/27rc?故實際的切削速度 mndvsc/4.150??1.3 計算工時 in15.?fLtm(2) 攻 M8 螺紋2.1 刀具選擇：查《機械加工工藝手冊》選用 M8 機用絲錐2.2 切削用量選擇：查《切削用量手冊》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《機械加工工藝手冊》C365L 車床進給量取 f =0.76mm/r。查《切削用量手冊》取 V =13m/min第 14 頁 共 27 頁 14=230r/min10swvnd??按機床選取 n =238r/min,故 =18m/min10wvn??2.3 計算基本工時：T=（L+L1+L2）/(f×n)=0.66min。工序Ⅵ 鉆 φ8 孔一半, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：鉆 φ8 孔一半機床：Z525 專用鉆床刀具: 查《機械加工工藝手冊》選用 Ф6.6mm 高速鋼錐柄標準花鉆.2. 切削用量2.1 決定進給量查《切》 rmf/86.0~7.?35.1203??dl所以， r/.按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇f/5.1 rmf/.最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校rf/48.0?max609Ff??驗成功。2.2 鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》 ）為 0.5～０.８mm，壽命 ．inT2.3 切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?0.1?TVK.MV0.1?tvK故 。0.Kx.10apv rmc/8in/3.180rdvns?查《簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為 in/27rc?故實際的切削速度 mndvsc/4.150??2.4 計算工時第 15 頁 共 27 頁 15min30.?fLtm工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以 φ55 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準.1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：將毛坯從中間銑斷機床：X6140 臥式銑床刀具：鋸片銑刀，d=200mm，l=4mm，中齒，Z=40查《切削手冊》 ，選擇進給量為： ,切削速度為：zmf/10.?，則：min/27v?in/4520710rdvws???根據(jù)《簡明手冊》表 4.2-39，取 ，故實際切削速度為：mi/0w?in/4.31051nvw??此時工作臺每分鐘進給量 應為：fmin/20541.nZfwzm??查《切削手冊》表 4.2-40，剛好有 。mi/fm計算切削基本工時： in5.0237????fyltm第 16 頁 共 27 頁 16第三章 銑斷工序夾具設計3.1 任務的提出本夾具主要用來銑斷工件，使之分離成為兩個零件，由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應該考慮如何提高精度，在此基礎上在一定程度上提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。3.2 定位方案及定位裝置的設計計算1.問題的提出本夾具主要用來銑斷工件，使之分離成為兩個零件，由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應該考慮如何提高精度，在此基礎上在一定程度上提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。2. 定位方案及定位裝置的設計計算1）定位基準的選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，工件采用一面兩孔定位方式。如圖 1，Φ55 上端面以平面做為定位基準，限第 17 頁 共 27 頁 17制 3 個自由度，再用 Φ22 的兩個孔做為定位基準，分別限制剩下的 2 個自由度和 1 個自由度。2）定位元件及裝置的設計：由于工件采用一面兩孔定位方式，所以定位元件采用一面兩銷定位機構(gòu)，即定位機構(gòu)由一個平面、一個圓柱定位銷和一個菱形定位銷組成，如圖 2。圖 2 定位機構(gòu)簡圖圖 3 定位尺寸計算確定相關(guān)的定位配合尺寸，以確定定位元件的尺寸：1．確定兩銷中心距尺寸及公差 取工件上兩孔中心距的基本尺寸為兩銷中心距的基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的 1/4，及令：。0.4lkTm?2.確定圓柱銷直徑及其公差 取相應孔的最小直徑作為圓柱銷直徑的基本尺寸，其公差取 g6，所以 。126dgm??第 18 頁 共 27 頁 183.確定菱形銷寬度、直徑及公差 按有關(guān)標準選取菱形銷的寬度，d=5mm；然后按式 計算菱形銷與其配合孔的最小間隙 ；2min1lkDbT???? 2min?計算出菱形銷直徑的基本尺寸： ；按 h6 確定菱形銷直徑公差。22mind??最后讓菱形銷的基本尺寸與圓柱銷相同，得 。如下圖6f?3.3 夾緊方案及裝置的設計計算1 夾緊方案的確定由于是大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量，本夾具采用氣動加緊，方便拆卸工件。2 夾緊力大小的分析計算：銑削力計算：由《金屬切削機床夾具設計手冊》表 3.73 查得切削力公式 NZKaDacFpwfpP 703.1420310.48210 86.86.72.86.072.86. ?????? ??其中 .,,,1.,4. ?pf KZm水平分力 NFH73.第 19 頁 共 27 頁 19垂直分力 NFV213.0?受力分析圖在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) K4321?其中， 為基本安全系數(shù) 1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)為 1.1；2為刀具鈍化系數(shù)為 1.1；3為斷續(xù)切削系數(shù)為 1.1。4所以， NKFH15437.1.5????由上圖列平衡方程 2' fFPNf?432.0)1(25.0???P計算得 P=2980N 得所需的夾緊力最小為 2980N.選用為氣缸—雙斜楔機構(gòu)，結(jié)構(gòu)使用Ⅲ型。 .)(21????tgtiQ第 20 頁 共 27 頁 20其中 ， ??51??2NPiQ89403.??氣取 ，???24D氣 5.?8.0??算的 D=52mm 故氣缸內(nèi)徑大于 52mm.3.夾緊機構(gòu)及裝置設計3.1 選擇氣缸：由于回轉(zhuǎn)氣缸有以下缺點：1.由于氣缸轉(zhuǎn)動，密封比較復雜，工作時容易發(fā)熱，影響使用壽命。2.由于氣缸處于高速轉(zhuǎn)動條件下工作，轉(zhuǎn)動慣量大，容易損壞機床主 軸軸承。故使用車床用不動式氣缸。根據(jù)估計夾緊力為 1543N，查《金屬切削機床夾具設計手冊》和以上的計算結(jié)果選擇氣缸內(nèi)徑為 Φ80mm，工作壓力為 0.5MPa， 氣缸的壓力為2135N，能夠夾緊?；钊麠U行程大于等于 35mm。3.2 機構(gòu)設計3.4 夾具體設計 見夾具裝配圖第 21 頁 共 27 頁 21設計總結(jié)夾具課程設計即將結(jié)束。回顧整個過程，經(jīng)過老師和同學的幫助，還有自己不懈的努力，終于定時定量的完成了這次課程設計。課程設計作為機械制造與自動化專業(yè)的重點，使理論與實踐結(jié)合，對理論知識加深了理解，使生產(chǎn)實習中的理解和認識也到了強化。本次課程設計主要是機械加工工藝規(guī)程設計和專用夾具設計。機械加工工藝規(guī)程設計運用了基準選擇等知識，夾具設計的運用了工件定位、夾緊機構(gòu)等知識。通過此次設計，使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。本次設計還存在很多不足之處。由于對知識的掌握不夠扎實，在設計過程中不能全面地考慮問題。仍需要進一步研究和實踐。這次設計，讓我對基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了思考、解決問題，創(chuàng)新設計的能力。為以后的設計工作打下了較好基礎。本設計存在很多不足之處，最后懇請各位老師、同學批評指正！參考文獻1 王先逵主編 ．機械制造工藝學 ．第２版 ．北京：機械工業(yè)出版社，20062 王先逵主編 ．機械加工藝手冊 ．第２版 ．北京：機械工業(yè)出版社，20063 浦林祥主編 ．金屬切削機床夾具設計手冊 ．第２版 ．北京：機械工業(yè)出版社，19954 邵曉榮，曲恩主編 ．互換性與測量技術(shù)基礎 ．北京：中國標準出版社，20075 趙家齊主編 ．機械制造工藝學課程設計指導書 ．第 2 版 ．北京：機械工業(yè)出版社，20006 林文煥.陳本通 . 機床夾具設計 . 北京：國防工業(yè)出版社，1987 7 艾興，肖詩綱主編 ．切削用量手冊 ．北京：機械工業(yè)出版社，19858 陳宏均主編 ．實用機械加工工藝手冊 ．北京：機械工業(yè)出版社，2003第 22 頁 共 27 頁 22產(chǎn)品型號 撥 叉 831007 零件圖號XXX 大學機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁材料牌號 HT200 毛坯種 類 鑄件 毛坯外形尺 寸 每毛坯件數(shù) 2 每臺件數(shù) 備注工藝裝備 工時序號工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設備 夾具 刀具 量具 準終 單件01 銑 粗銑、半精銑 φ40上端面 X5140 專用夾 具，φ60 高速鋼盤銑刀，高度尺 0 2.702 鉆擴鉸孔 鉆、擴、鉸 φ22孔 Z525專用夾具，φ22 鉸刀，φ21.7擴孔鉆，φ15.1麻花鉆0 303 車 粗車、半精車 φ55孔，粗車、半精 車中間下端面 φ73孔 CA6140 專用夾具，硬質(zhì) 合金YG3 內(nèi)孔車刀，塞規(guī) 0 4.704 車 粗車、半精車中間上端面 φ73孔 CA6140 專用夾具，硬質(zhì) 合金YG3 內(nèi)孔車刀，塞規(guī) 0 2.805 鉆孔攻絲 鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋 Z525 專用夾 具,φ6.6 麻花鉆、M8 機用 絲錐 0 1.506 鉆孔 鉆 φ8孔一半 Z525 專用夾 具，φ8 麻花 鉆 0 0.607 銑斷 將毛坯從中間銑斷 X6140 專用夾具，高速 鋼φ200×4鋸片銑刀 0 0.808 檢查 按圖樣檢查 0 1設計 XXXX 日期 20**.1.1 審核 日期 會簽 日期第 23 頁 共 27 頁 23產(chǎn)品型號 撥叉831007 零件圖號XXXX 大學機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材料牌號05 銑 HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù)鑄件 2 1設備名稱 設備型號 設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床 X6140 03 1夾具編號 夾具名稱 切削液05 專用夾具工序工時/分工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件0.8主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度 工步工時工步 號 工步內(nèi)容 工藝設備r/min m/min mm/r mm進給次數(shù) 機動 輔助1 把鑄件從中間銑斷 臥式銑床鋸片銑刀 50 31.4 4 73 1 0.3 0.5設計 xxxx 日期 20**.1.1 審核 日期 會簽 日期第 24 頁 共 27 頁 24附件圖紙零件圖第 25 頁 共 27 頁 25毛坯圖第 26 頁 共 27 頁 26銑斷夾具裝配圖第 27 頁 共 27 頁 271產(chǎn)品型號 撥叉831007零件圖號機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材料牌號05 銑 HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù)鑄件 2 1設備名稱 設備型號 設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床 X6140 03 1夾具編號 夾具名稱 切削液05 專用夾具工序工時/分工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件0.8工步 工步內(nèi)容 工藝設備 主軸轉(zhuǎn) 切削速 進給 切削深 進給 工步工時2速 度 量 度號r/min m/min mm/r mm次數(shù) 機動 輔助1 把鑄件從中間銑斷臥式銑床鋸片銑刀 50 31.4 4 73 1 0.3 0.5設計 日期 審核 日期 會簽 日期