CA6140車床撥叉(831003)加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計說明書

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1、河南科技大學(xué)課程設(shè)計 3零件的分析 3.1 零件的作用 零件是CA6140撥叉（見附圖1）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進行工作，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，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，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。一般來說，保證平面的加工精度要比保證內(nèi)花鍵的加工精度容易。撥叉是一個很重要的零件，因為其零件尺寸

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。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性能與工作壽命由以上分析可知。因此，對于撥叉C來說，加工過程中的主要問題是保證內(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)計的重點、難點。 1 確定各表面加工方案 一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達到設(shè)計要求，而

3、且要有好的機械加工工藝性，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，同時是加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于設(shè)計撥叉C的加工工藝來說，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)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格較底的機床。 2 在選擇各表面、內(nèi)花鍵及槽的加工方法時，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)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(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）．考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進現(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 一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，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，同時使加工的勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝問題。工藝師要

5、考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求。 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，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 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。因為生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批量生產(chǎn)

6、。因為零件形狀簡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《金屬機械加工工藝人員手冊》表5-5取等級為2級精度底面及側(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：因為要保證花鍵的中心線垂直于撥動滑移齒輪的右端面。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。 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。 比較兩種工序加工方案，考慮到加工過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間，縮短加工工時提高加工效率，故采用第一種加工方案。 4.4 機械

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，分別確定各個加工表面的機械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。 根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長40mm，寬為80mm，高為75mm，故零件最大輪廓尺寸為80mm。 選取公差等級CT由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》中表5-1可查得毛坯件的公差等級為8~10級，，取為10級。 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CT，由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》中表5-3

9、可查得尺寸公差為CT=3.2mm 求機械加工余量由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-5查得機械加工余量等級范圍為D~F，取為E級 求RAM（要求的機械加工余量）對所有的加工表面取同一數(shù)值，由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-4查得最大輪廓尺寸為80mm、機械加工余量為E級，得RAM數(shù)值為0.7mm。 求毛坯尺寸 2-M8通孔和Φ5錐孔較小鑄成實心；C、Ｄ面單側(cè)加工，應(yīng)由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》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、坯尺寸由機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》式5-1求出，即： R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm 為了簡化鑄件的形狀取R＝75mm 鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表： 項目 C面 D面 公差等級CT 10 10 加工面基本尺寸 80 72 鑄件尺寸公差 3.2 3.2 機械加工余量等級 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《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》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《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-42卻定孔的加工余量分配： 鉆孔：20mm 擴孔：22mm 拉花鍵孔(6-25H7**6H9) 4、銑18H11槽 由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》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 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 因為切削余

12、量較小故一次切削就可切除所有余量故a10=z=1.3mm。 2、 進給量的確定。 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，立式升降臺銑床，功率為7.5KW。由《實用機械加工工藝手冊》表11－92可查得每齒進給量fz＝0.14～0.24mm取fz＝0.2mm/z 3、 銑削速度的確定。 由《實用機械加工工藝手冊》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： 由《切削用量簡明手冊》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《實用機械加工工藝手冊》表6-30查得半精銑的銑削用量為1mm ，即ap＝1mm。 2、 進給量的確定 選用與粗銑刀同樣的刀具與機床，由《實用機械加工工藝手冊》表11-92要求表面粗糙度為3.2查得每轉(zhuǎn)進給量為0.5～1.0故取0.5mm/r 3、 銑削速度的確定 由《實用機械加工工藝

14、手冊》查得銑削速度為60～110m/min則機床主軸轉(zhuǎn)速n＝1000Vc/D=238.8~437.9r/mim取n＝300r/min，則Vf＝150mm/min。 4、 計算切削工時 由《切削用量簡明手冊》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，擴花鍵底孔Φ22倒275o倒角 一 鉆Φ20的孔。 1） 決定進給量 由《切削用量簡明手冊》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

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《切削用量簡明手冊》表2.8可查得鉆頭強度允許的進給量為f＝1.75mm/r。 由《切削用量簡明手冊》表2.9可知機床進給機構(gòu)強度所允許的鉆削進給量。 選用Z525鉆床由表2.35查得進給機構(gòu)允許的最大抗力Fmax＝8830N，do20.5，查f＝0.93mm/s，故取f＝0.48由《切削用量簡明手冊》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《切削用量簡明手冊》表2.12查的鉆頭后刀面最大磨損

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

17、因為McMm，PcPe，故所選切削用量可用。 f＝0.48mm/r ，n＝nc＝272r/min。Vc＝17m/min。 計算基本工時： tm＝ 由《切削用量簡明手冊》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20孔。 1、確定背吃刀量 由《切削用量簡明手冊》查得背吃刀量為2mm。 2、確定進給量 由《切削用量簡明手冊》查的f＝0.6～0.7mm/r。根據(jù)機床說明書取f＝0.62mm/r 3、計算切削速度 ＝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)機床說明書取n＝140r/min，則實際切削速度 v＝＝9.67 m/min 4、計算切削工時 由《切削用量簡明手冊》表2.5可查得Kv＝30～60，取Kv＝45。 由《機械加工工藝手冊》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《機械加工工藝手冊》表4.1-42拉刀的齒開量查得矩形花鍵拉刀，工件材料鑄鐵的齒開量為0.04～0

19、.1mm，取齒開量為0.06mm。拉削速度由《機械加工工藝手冊》表4.1－65查得表面粗糙度要切Ra＝1.25～2.5，拉削速度為級的花鍵拉削速度為 Vc＝4.5～3.5 m/min 取Vc＝3 m/min 拉削級別由《機械加工工藝手冊》表4.1－66查得。 拉削加工工時 t＝ 式中Zb為單面余量Zb ＝＝1.5 mm L為拉削表明長度 L＝80 mm 為拉削系數(shù)，?。?.2 K 考慮機床返回行程系數(shù)取 k＝1.4 v為拉削速度 fz為拉刀單面齒開量 z為拉刀同時工作齒數(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《機械加工工藝手冊》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《機械加工工藝手冊》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、銑削加工工時的計算 由《機械加工工藝手冊》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、進給量的確定 由《精銑加工工藝手冊》表2.1－72查得高速鋼立銑刀直徑為16 mm，選用與粗銑時同一銑刀和機床。 銑削寬度為aw＝3 mm是的每齒進給量為0.08～0.05 mm/z，因為表精度要求較高故fz＝0.06 mm/z 3、切削用量的確定 由《機械加工工藝手冊》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《機械加工工藝手冊》表2.1－76限度壽命查得限

23、度壽命T=60min。由《機械加工工藝手冊》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、計算銑削加工工時 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《切削用量簡明手冊》表2.7查得進給量f＝0.36～0.44mm/r，由《切削用量簡明手冊》表2.83和鉆頭允許的進給量確定進給量f＝0.86mm/r。由《切削用量簡明手冊》表2.9機床進給機構(gòu)所允許的鉆削進給量查得f＝1.6mm/r。故由Z525型立式鉆創(chuàng)說明書取f＝0.36mm/r。 2、確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由《切削用量簡明手冊》表2.12查得磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5～0.8壽命為T＝35min。 3、確定切削速度 由《切削用量簡明手冊》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鉆床說明書由就近原則取n＝680 r/min。故實際切削速度為v＝14.9 m/min 4、校核機床扭矩及功率 由《切削用量簡明手冊》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機床說明書可知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)都小于機床的各個相應(yīng)的參數(shù)，故機床符合要求。 5、計算鉆削加工工時 由《切削用量簡明手冊》表2.29查得入切量和超切量y＋的值為6 mm。故 t＝＝ ＝0.07 min 因為表面存在倆加工孔故加工工時為T=2t＝0.14 min。 二、攻M8螺紋 由《機械加工工藝手冊》表7.2-4選用M8細(xì)柄機用絲錐，在普通鉆床上攻絲。 由《機械加工工藝手冊》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的說明書的參數(shù)可取n＝392 r/min。故實際切削速度為 Vc＝9.8 mm/min 攻螺紋機動實際的計算 我tm＝ 其中：：工件螺紋的長度＝10 mm。 ：絲錐切削長度＝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。 因為槽深為35 mm 故銑18H11槽時底邊留有5 mm的加工余量，精銑以達到圖紙所規(guī)定的表面粗糙度的要求故ap＝30 mm 2、切削用量的確定 由《機械加工工藝手冊》表2.1-96查得切削速度為 V＝18～29 m/min 每齒進給量為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)機床說

29、明書可取n＝460 r/min。則實際轉(zhuǎn)速為 Vf＝fznz＝0.093460 ＝124.2 mm/min 3、切削加工工時 由《機械加工工藝手冊》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、確定進給量 由《機械加工工藝手冊》表2.1-72查得每齒進給量為fz＝0.05～0.08 mm/z取fz＝0.06 mm/z。 由《機械加工工藝手冊》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＝60 min 3、切削用量的確定 由《機械加工工藝手冊》表2.1-92查得V＝22 m/min，則主軸轉(zhuǎn)速 n＝=437.9 r/min 根據(jù)機床的說明書確定主軸轉(zhuǎn)速為n＝460 r/min。 則Vf＝fznz＝82.8 mm/min 4、計算切削工時 由《機械加工工藝手冊》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、會造成軸承與孔的配合不良，因此，對的的孔精度要求較高。主軸孔的尺寸精度為IT6，其與空為IT7～IT6。孔的形狀精度未作規(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軸線的垂直度誤差，會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和軸向圓跳動，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。這項精度是在總裝中通過刮研達

32、到的,為了減少刮研量,一般都要規(guī)定主軸軸線對安裝基面的平行度公差,在垂直和水平兩個平面上,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的接觸剛度,并且加工過程中常作為定位基面,會影響孔的加工精度,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,防止工作時潤滑油的瀉出。當(dāng)大量生產(chǎn)將其頂面作為定位基面加工孔時,對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 6.1 夾具的作用 (1) 保證加工質(zhì)量 (2) 提高生產(chǎn)率 (3) 減輕勞動強度 (4) 擴大機床的工藝范圍 6.2 問題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 6.3 夾具設(shè)計 1. 定位基準(zhǔn)的選擇

34、 由零件圖知，L面相對于花鍵孔中心線有平行度要求，其設(shè)計基準(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?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達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)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加

35、工精度。Φ22的孔和其它三個端面都已加工好，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)，來設(shè)計本道工序的夾具，以一銷和兩已加工好的φ22孔的端面及H18端面作為定位夾具。 2. 夾緊機構(gòu) 根據(jù)零件的定位方案、加工方法、生產(chǎn)率要求，運用手動夾緊可以滿足。采用螺旋夾緊機構(gòu)，通過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，孔與銷間隙配合。 2）工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間

36、隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動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和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進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. 切削力和夾緊力計算 （1）刀具： 高速鋼錯齒三面刃銑刀 φ160mm z=24 機

37、床： x61W型萬能銑床 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 因在計算切削力時，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： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 銷疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅：

38、 銷的強度校核：銷的許用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 4 . 夾具與機床連接元件 夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。 5 . 使用說明 安裝工件時，將工件花鍵孔裝入定位心軸，用已加工面貼緊夾具。采用直角對刀塊對刀，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）.如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本工序為精鏜切削余量小，切削力

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

40、算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；通過此次設(shè)計，使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制及程序的編制。通過夾具設(shè)計的訓(xùn)練，掌握了專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設(shè)計，使我們在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(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正！ 28 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 CA6140 產(chǎn)品型

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

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

43、車間 1 錐絲 錐絲 9 檢驗 檢驗車間 塞規(guī)，卡尺等。 設(shè)計（日期） 2011.12.20 審核（日期） 會簽（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 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 片 河南科技大學(xué) 機械設(shè)計制造及自動化 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 中批生產(chǎn) 工序號 I 零件名稱 撥 叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號

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 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(mm/n) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(mm/min) 基本工時 I 1 鑄造毛坯 游標(biāo)卡尺 游標(biāo)卡尺 河南科技大學(xué) 機械設(shè)計制造及自動化 機

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

46、 切削 速度(mm/s) 基本工時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) 機械設(shè)計制造及自動化 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 中批生產(chǎn) 工序號 Ⅲ 零件名稱 撥 叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛

47、 坯 牌 號 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 專用 夾具 鉆床 Z525 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(mm/r) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時min III 1 2 3 鉆φ20孔 擴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) 機械設(shè)計制造及自動化 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 中批生產(chǎn) 工序號 IV 零件名稱 撥叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 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 專用 夾具 拉床

49、 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 齒升量(mm) 進給量(mm/z) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時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) 機械設(shè)計制造及自動化 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 中批生產(chǎn) 工序號 V 零件名稱 撥叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材

50、料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 HB170~241 鑄 件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式銑床 X5032 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(mm/z) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(mm/min) 基本工時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) 機械設(shè)計制造及自動化 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 中批生產(chǎn) 工序號 VI 零件名稱 撥叉 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 HB170~241 鑄 件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 鉆床 Z525 工

52、 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(mm/r) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(mm/min) 基本工時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) 機械設(shè)計制造及自動化 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產(chǎn)類型 中批生產(chǎn) 工序號 VII 零件名稱 撥叉 零件號 零件重量

53、 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 HB170~241 鑄 件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 銑床 X5032 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數(shù) 切削 深度(mm) 進給量(mm/z) 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削 速度(mm/min) 基本工時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 卡 檢 驗 卡 編號：001 序號 圖號 名稱 操作人員 圖紙尺寸及要求 檢驗尺寸及記錄 檢驗人 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