CA6140撥叉831006說明書

《CA6140撥叉831006說明書》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《CA6140撥叉831006說明書（27頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 成績 東南大學(xué)成賢學(xué)院 課 程 設(shè) 計 報 告 題 目 CA6140車床撥叉（831006）夾具設(shè)計 課 程 名 稱 機(jī)制工藝課程設(shè)計 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 13機(jī)電一班 學(xué) 生 姓 名 張 青 學(xué) 號 04113104

2、 設(shè) 計 地 點(diǎn) 成 賢 學(xué) 院 指 導(dǎo) 教 師 易 茜 設(shè)計起止時間：2016 年 1 月4 日至2016 年 1 月22 日 目 錄 序言 2 第1章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 3 1.1零件的作用 3 1.2撥叉的技術(shù)要求 3 1.3零件的工藝性分析和零件圖的審查 4 1.4確定撥叉的生產(chǎn)類型 4 第2章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 5 2.1 確定毛坯的成形方法 5 2.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分

3、析和鑄造工藝方案的確定 6 第3章 選擇加工方法，制定工藝路線 7 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 7 3.2各表面加工方案的選擇 7 3.3制定機(jī)械加工工藝路線 8 第4章 確定機(jī)械加工余量和工序尺寸 11 第5章 確定切削用量及時間定額 15 第6章 夾具設(shè)計 22 設(shè)計心得 . 25 參考文獻(xiàn) 26 序 言 《機(jī)械制造工程學(xué)》課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制造工程原理及專業(yè)課程的理論知識。在此次課程設(shè)計中我結(jié)合金工實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨(dú)立地分析和解決機(jī)械加工工藝問題，初步具備中等零件工藝規(guī)程的能力。 我本次設(shè)計的是CA6140機(jī)床的撥叉831006，通過這個設(shè)

4、計讓我直觀地了解了撥叉831006的作用，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件，使工藝過程的自動化達(dá)到了一個新的階段。了解這些尤為重要的是鞏固綜合了大學(xué)三年以來學(xué)習(xí)的專業(yè)課知識，溫故知新。通過課程設(shè)計我增強(qiáng)了空間想象能力和結(jié)構(gòu)構(gòu)造能力，提前為以后的畢業(yè)設(shè)計打下了基礎(chǔ)。 在機(jī)械設(shè)計制造工藝中每個環(huán)節(jié)毛坯的設(shè)計，夾具的方案一次次的修改成最后的方案無不是我日思夜想的成果，對于方案抱有嚴(yán)謹(jǐn)挑剔的態(tài)度這個是

5、我在設(shè)計中的最大的收獲，也是不斷地改進(jìn)設(shè)計優(yōu)化方案的最大動力。 不過有限的知識水平還是讓方案存在著許些細(xì)小瑕疵，在一次次修補(bǔ)在這些瑕疵中以往的忽略之處得到了重視，加深了印象，為今后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 第一章 零件分析 1.1零件的作用 CA6140車床的撥叉零件用在車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。撥叉通過叉軸孔φ25mm安裝在變速叉軸上，與操縱機(jī)構(gòu)相連，撥叉腳φ55mm半孔則是夾在雙聯(lián)變速齒輪的槽中，當(dāng)需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳

6、撥動雙聯(lián)滑移齒輪在花鍵軸上滑動以改變檔位，從而改變車床主軸轉(zhuǎn)速。 撥叉在換擋時要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。撥叉的主要表面為撥叉腳的兩端面、變速叉軸孔φ25H7和操縱槽，在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點(diǎn)予以保證。 1.2撥叉的技術(shù)要求 ? 按文獻(xiàn)將該撥叉的全部技術(shù)要求列于下表1-2中。撥叉屬于典型的叉架類零件，其叉軸孔是主要的裝配基準(zhǔn)，叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。為保證撥叉撥動齒輪換擋時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對變速叉軸孔φ25H7軸線的垂直度要求為0.1mm。撥叉采用操縱槽定位，操縱槽的寬度尺寸為16H11且

7、與變速叉軸孔φ25H7軸線的垂直度要求為0.1mm。 綜上所述，該撥叉的各項技術(shù)要求制定的較合理，符合零件在變速箱中的功用。 表1-2撥叉零件技術(shù)要求表 加工表面 基本尺寸/mm 公差及精度 表面粗糙度Ra/mm 形位公差/mm 撥叉腳內(nèi)表面 Φ55 IT9 3.2 撥叉腳兩端面 12 IT11 3.2 垂直度0.1 變速叉軸孔 φ25 IT7 1.6 操縱槽內(nèi)側(cè)面 16 IT11 3.2 垂直度0.08 操縱槽底面 8 IT11 6.3 操縱槽下端面 23 IT11 3.2

8、Φ40外圓斜面 17 IT11 6.3 1.3零件的工藝性分析和零件圖的審查 ? 分析下圖撥叉零件圖可知，撥叉頭部一段面和撥叉腳兩端面在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換擋時叉腳端面的接觸剛度；φ25mm孔和φ55mm孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均較低，通過銑削、鉆削的一次加工就可以達(dá)到加工要求；主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性很好。 1.4確定撥叉的生產(chǎn)類型 ? 依設(shè)計題目知：因為

9、生產(chǎn)量大于2000，所以可設(shè)Q=3000臺/年，m=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a%和廢品率b%分別為3%和0.5%。 N=Qm（1+a%）(1+b%)=3000×1×（1+3%）×（1+0.5%）=3105.45件/年 根據(jù)撥叉的質(zhì)量1.12kg查文獻(xiàn)知，該撥叉屬輕型零件；再由表2-1可知，該撥叉的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 第2章 -選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 2.1 確定毛坯的成形方法 該零件材料為HT200，考慮到撥叉在工作過程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，并且該零件年產(chǎn)量為

10、3000件/年（因為年產(chǎn)量大于2000，可設(shè)為3000），采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。 2.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該零件撥叉腳部分因散熱面積大，壁厚較薄，冷卻快，故有可能產(chǎn)生白口鐵組織，但因為此件對防止白口的要求不嚴(yán)，又采用金屬型鑄造，保溫性能好，冷卻速度較才慢，故能滿足撥叉的使用要求。 2.3 鑄造工藝方案的確定 2.3.1鑄造方法的選擇 根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡單，而且選用灰鑄鐵為材料，并且鑄件的表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)條件并參考文獻(xiàn)表2-3選用金屬型鑄造。 2.3.2造型、造芯方法及工序組合的選擇 因鑄件制造批量為中批生產(chǎn)，且尺寸不大

11、，結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，為輕型機(jī)械，故選用金屬型鑄造。型芯尺寸不大，形狀簡單，故選擇手工芯盒造芯。機(jī)械結(jié)構(gòu)相對于CA6140比較簡單，適合流水線大量生產(chǎn)，故采用工序分散。 2.4 鑄造工藝參數(shù)的確定 2.4.1加工余量的確定 按金屬型鑄造，灰鑄鐵查文獻(xiàn)一表5-1，查得加工余量等級為IT8-IT12，取鑄造尺寸公差為9級，加工余量等級為F，得RMA數(shù)值為0.3~1.6mm，取RMA為1.4mm 。 由公式R=F+2RMA+CT/2（外圓面進(jìn)行機(jī)械加工時用） R=F-2RMA-CT/2（內(nèi)腔面進(jìn)行機(jī)械加工時用）得： 毛坯基本尺寸： φ55左右端面厚度R=F+2RMA+CT/2=12+2*

12、1.4+9/2=19.3mm φ55孔R=F-2RMA-CT/2=55-1.4*2-9/2=47.7mm 槽端面R=F+RMA+CT/2=23+1.4+9/2=28.9mm 其余尺寸鑄造直接得到。 2.4.2收縮率的確定 通常，灰鑄鐵的收縮率為0.7%~1% ，在本設(shè)計中鑄件取1% 的收縮率。 2.4.3不鑄孔的確定 為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，較小的操縱槽不鑄出，而采用機(jī)械加工形成。 2.4.4鑄造圓角的確定 為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R = 3mm~5mm圓滑過渡。 第3章 選擇加工方法，制

13、定工藝路線 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 基面是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。本例選擇撥叉頭部φ40右端面和φ40外圓作為粗基準(zhǔn)。采用φ40外圓定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭的右端面做粗基準(zhǔn)加工撥叉腳左端面，接著以左端面為基準(zhǔn)加工右端面，可以為后續(xù)準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 3.1.2精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇撥叉的設(shè)計基準(zhǔn)叉腳的內(nèi)孔表面和叉軸孔

14、作為精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則；同時，零件上很多表面都可以采用該組表面作為精基準(zhǔn)，又遵循了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則；叉軸孔的軸線是設(shè)計基準(zhǔn)，選用其做精基準(zhǔn)定位加工撥叉腳兩端面，有利于保證被加工表面的垂直度；選用撥叉腳左端面為精基準(zhǔn)同樣是服從了基準(zhǔn)重合的原則，因為該撥叉在軸向方向上的尺寸多以該端面作為設(shè)計基準(zhǔn)。 3.2各表面加工方案的選擇 根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度和毛坯確定，查文獻(xiàn)，確定各表面加工方案如下。 （1） 叉軸孔φ25內(nèi)孔 表面粗糙度為Ra1.6,經(jīng)濟(jì)精度為IT7，加工方案確定為：鉆擴(kuò)粗鉸 精鉸； （2） 撥叉腳φ55內(nèi)表面 表面粗糙度為

15、Ra3.2,經(jīng)濟(jì)精度為IT8,加工方案確定為：粗鏜半精鏜； （3） 撥叉腳兩端面（φ75上下端面） 表面粗糙度為Ra3.2，經(jīng)濟(jì)加工精度為IT8，加工方案確定為：粗銑精銑； （4） 操縱槽左右內(nèi)側(cè)面 表面粗糙度為Ra3.2，經(jīng)濟(jì)精度為IT8，加工確定為：粗銑精銑 （5） 操縱槽底面 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT12,加工方案確定為：粗銑 （6） φ40外圓斜面 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT11，加工方案確定為：粗銑半精銑； （7） 撥叉腳端面 表面粗糙度為Ra3.2，經(jīng)濟(jì)加工精度為IT8，加工方案確定為：

16、粗銑精銑。 3.3制定機(jī)械加工工藝路線 制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(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技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便生產(chǎn)成本盡量降低。 （1）工藝路線方案一（按照基準(zhǔn)先行及先主后次的原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行） 工序1 鑄造； 工序2 熱處理； 工序3 以底面和Φ75中心線為基準(zhǔn)，畫線找正，找Φ40軸線，粗鏜，半精鏜Φ55孔，選用T716A立式鏜

17、床和專用夾具； 工序4 銑斷Φ55圓孔，使之為兩個零件，以Φ25軸線為基準(zhǔn)，選用X51立式銑床和專用夾具； 工序5 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸撥叉頭φ25孔，以Φ75軸線和其端面為基準(zhǔn)，選用Z535立式鉆床和專用夾具； 工序6 粗銑，精銑Φ75上下端面，以Φ25軸線為基準(zhǔn)，保證垂直度，選用X51立式銑床和專用夾具； 工序7 粗銑，半精銑φ40外圓斜面，以Φ55端面和Φ25軸線為基準(zhǔn)保證與Φ25軸線垂直度，選用X51立式銑床和專用夾具； 工序8 粗銑操縱槽端面，粗銑

18、、精銑操縱槽端面?zhèn)让?，以?5軸線為基準(zhǔn)，選用X61臥式銑床和專用夾具； 工序9 鉗工去毛刺； 工序10 終檢； 工序11 入庫。 （2）工藝路線方案二（按照基準(zhǔn)先行及先主后次的原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行） 工序1 鑄造； 工序2 熱處理； 工序3 以底面和Φ75中心線為基準(zhǔn)，畫線找正，找Φ40軸線，鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸撥叉頭φ25孔，選用Z535立式鉆床和專用夾具； 工序4 粗鏜，半精鏜Φ55孔，以Φ25軸線為基準(zhǔn)，選用T716A立式鏜床和專用夾具；

19、 工序5 粗銑，精銑Φ75上下端面，以Φ25軸線為基準(zhǔn)，保證垂直度，選用X51立式銑床和專用夾具； 工序6 粗銑操縱槽端面，粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让?，以?5軸線為基準(zhǔn)，選用X61臥式銑床和專用夾具； 工序7 粗銑，半精銑φ40外圓斜面，以Φ55端面和Φ25軸線為基準(zhǔn)保證與Φ25軸線垂直度，選用X51立式銑床和專用夾具； 工序8 銑斷Φ55圓孔，使之為兩個零件，以Φ25軸線為基準(zhǔn)，選用X51立式銑床和專用夾具； 工序9 鉗工去毛刺； 工序10 終檢； 工序11 入庫。 工藝方案的比

20、較分析 方案二在方案一基礎(chǔ)上優(yōu)化，利用了兩件合鑄的優(yōu)勢，最后銑斷，提高了工作效率，集中銑削工序在銑削車間完成，大大省去了在各機(jī)床間切換的麻煩, 提高了加工時間。又有利于各加工位置的保證φ25的孔及其16的槽和φ55的端面加工要求，以上三者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定：先鉆φ25mm的孔。由此可以看出：先鉆φ25的孔，再由它定位加工φ55的內(nèi)圓面及端面，保證φ25的孔與φ55的叉口的端面相垂直。因此，最后的加工工藝路線方案二！ 確定如下表3-1： 表3-1撥叉工藝路線及設(shè)備、工裝的選用 工序號 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸撥叉頭φ25孔

21、立式鉆床Z535 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺 2 粗鏜、半精鏜撥叉腳φ55圓 立式鏜床T716A 硬質(zhì)合金鏜刀 游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺 3 粗銑、精銑Φ75上下端面 立式銑床X51 端銑刀 游標(biāo)卡尺 4 粗銑操縱槽端面，粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让? 臥式銑床X61 高速鋼三面刃銑刀 游標(biāo)卡尺 5 粗銑，半精銑φ40外圓斜面 立式銑床X51 端銑刀 游標(biāo)卡尺 6 銑斷Φ55圓孔 立式銑床X51 細(xì)齒鋸片銑刀 游標(biāo)卡尺 7 鉗工去毛刺 游標(biāo)卡尺 8 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 第4章

22、 確定機(jī)械加工余量和工序尺寸 根據(jù)以上的原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸、毛坯尺寸如下： 4.1 工序1---鉆、擴(kuò)、鉸撥叉頭φ25孔 表面粗糙度為Ra1.6,經(jīng)濟(jì)精度為IT7，加工方案確定為：鉆擴(kuò)孔粗鉸精鉸。 查文獻(xiàn)得毛坯鑄件的公差等級CT=IT10級，經(jīng)計算得鑄造毛坯內(nèi)孔基本尺寸為φ20.8mm。 查文獻(xiàn)得，精鉸余量Z精鉸=0.06mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.14mm；擴(kuò)孔余量Z擴(kuò)孔=1.8mm；鉆孔余量Z鉆孔=2.2mm。各工序尺寸按加工經(jīng)濟(jì)精度查表1-10依次確定為精鉸孔為IT7級；粗鉸孔精度為IT8級；擴(kuò)孔精度為IT11級；鉆孔精度為I

23、T13級。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：精鉸孔工序尺寸為；粗鉸孔工序尺寸為；擴(kuò)孔工序尺寸為；鉆孔工序尺寸為。具體工序尺寸見表4-1 表4-1 工序尺寸表 工序 名稱 工序間余量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 工序間尺寸/mm 尺寸公差/um 精鉸 0.06 IT7 25 粗鉸 0.14 IT8 24.94 擴(kuò)孔 1.8 IT11 24.8 鉆孔 2.2 IT13 23 4.2 工序2---粗鏜、半精鏜撥叉腳φ55圓 表面粗糙度為Ra3.2,經(jīng)濟(jì)精度為IT8,加工方案確定為：粗鏜半精鏜； 查文獻(xiàn)得毛坯鑄件粗

24、鏜的公差等級CT=IT12級，粗鏜的公差等級CT=IT8級。 查文獻(xiàn)得，粗鏜余量Z粗鏜=5.8mm。各工序尺寸按加工經(jīng)濟(jì)精度查表確定粗鏜孔精度為IT12級。 查文獻(xiàn)得，半精鏜余量Z半精鏜=1.5mm。各工序尺寸按加工經(jīng)濟(jì)精度查表確定粗鏜孔精度為IT12級，粗鏜孔精度為IT8級。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：粗鏜孔工序尺寸為，半精鏜孔工序尺寸為。 具體工序尺見表4-2 表4-2 工序尺寸表 工序 名稱 工序間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度/um 表面粗糙度/um 尺寸公差/um 表面粗糙度/um 半精鏜 1.5

25、IT8 55 粗鏜 5.8 IT12 47.7 4.3 工序3---粗銑、精銑Φ75上下端面 表面粗糙度為Ra3.2，經(jīng)濟(jì)加工精度為IT8，加工方案確定為：粗銑精銑； 毛坯基本尺寸φ55大端面R=F+2RMA+CT/2=12+2*1.4+9/2=19.3mm 查文獻(xiàn)一表2-25得，粗銑余量Z粗銑（單邊）=3mm，精銑余量Z精銑（單邊）=0.5mm。工序尺寸按加工經(jīng)濟(jì)精度查表依次確定為粗銑孔精度為IT12、IT8級。 具體工序尺寸見表4-3 表4-3 工序尺寸表 工序 名稱 工序間單邊余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間

26、 表面粗糙度/um 經(jīng)濟(jì)精度/um 表面粗糙度/um 精銑 0.65 IT8 12 粗銑 3 IT12 19.3 4.4 工序4---粗銑操縱槽端面，粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让? 操縱槽端面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)加工精度為IT12，加工方案確定為：粗銑。 查文獻(xiàn)得粗銑余量Z粗銑=1.5mm；精銑余量Z精銑=3mm。各工序尺寸按加工經(jīng)濟(jì)精度依次確定為粗銑孔為IT12級；精銑精度為IT8級。 綜上所述，該工序各工步的精銑槽側(cè)面工序尺寸為。 具體工序尺寸見下表4-4、表4-5 表4-4 操縱槽端面工序間尺寸表 工序 名稱 工序間余量/

27、mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度/um 表面粗糙度/um 尺寸公差/um 表面粗糙度/um 粗銑 1.5 IT12 17 無 表4-5 操縱槽端面?zhèn)让婀ば蜷g尺寸表 工序 名稱 工序間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度/um 表面粗糙度/um 尺寸公差/um 表面粗糙度/um 精銑 3 IT8 16 無 粗銑 13 IT12 13 無 4.5 工序5---粗銑，半精銑φ40外圓斜面 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT11，加工方案確定為：粗銑

28、、半精銑； 查文獻(xiàn)，粗銑余量Z粗銑（單邊）=1.5mm、Z半精銑（單邊）=1mm。工序尺寸按加工經(jīng)濟(jì)精度查依次確定為粗銑精度為IT12級、半精銑精度為IT11級。 具體工序見尺寸表4-6 表4-6 工序尺寸表 工序 名稱 工序間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 表面粗糙度/um 經(jīng)濟(jì)精度/um 表面粗糙度/um 半精銑 1 IT12 17 粗銑 1.5 IT12 17 4.6 工序6---銑斷Φ55圓孔 表面粗糙度為Ra3.2，經(jīng)濟(jì)加工精度為IT11，加工方案確定為：粗銑； 銑斷所用的刀具為細(xì)齒鋸

29、片銑刀，所以余量由銑刀厚度定，所以得出粗銑余量Z粗銑=4mm各工序尺寸按加工經(jīng)濟(jì)精度查表粗銑精度為IT12級。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別由細(xì)齒鋸片銑刀決定 具體工序尺寸見表4-7 表4-7 工序尺寸表 工序 名稱 工序間單邊余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度/um 表面粗糙度/um 尺寸公差/um 表面粗糙度/um 粗銑 4 IT12 4 無 第5章 確定切削用量及時間定額 5.1 工序1---擴(kuò)、鉸撥叉頭φ25孔 1.加工條件

30、工件材料：灰鑄鐵HT200 加工要求：鉆Φ25的孔，其表面粗糙度值為Rz=1.6μm；先鉆Φ23的孔在擴(kuò)Φ24.8的孔，再粗鉸Φ24.94孔，再精鉸Φ25孔。 機(jī)床：Z535立式鉆床。 刀具：Φ23麻花鉆，Φ24.8的擴(kuò)刀，Φ25鉸刀。 2.計算切削用量 （1）鉆Φ23的孔。 ①進(jìn)給量：查文獻(xiàn)得鉆孔進(jìn)給量f為0.39~0.47 mm/r，由于零件在加工23mm孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則f=(0.39~0.47)×0.75=0.29~0.35mm/r，查表得出，現(xiàn)取f=0.3mm/r。此工序采用Φ23的麻花鉆。 所以進(jìn)給量f= 0.3mm/z、=11.5mm

31、 ②切削速度：42.80m/min =761.56 r/mim 經(jīng)過查表，取n=680 r/min, 則實際切削速度=49.13 m/min。 ③軸向力: 7156.46N ④轉(zhuǎn)矩: =44.23N.m ⑤功率： 3.15kW 實際切削功率為3.15kW, Z535立式鉆床允許功率=4.5kW，允許進(jìn)給力F=15696N,合理。 ⑥切削工時取L1=23mm，L2=13.2mm.： 1.55(min) （2）擴(kuò)Φ23的孔 ①進(jìn)給量　 查《切削用量手冊》表2.10規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)Φ24.8的孔時的進(jìn)給量,并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選取=1.0mm/z、=0.9 mm

32、。 ②切削速度：42.80m/min =592.63 r/mim 經(jīng)過查表，取n=530 r/min, 則實際切削速度=41.29m/min。 ③切削工時取L1=1.8mm，L2=1.5mm.：1.4(min) (3)粗鉸Φ23的孔 ①進(jìn)給量 查《切削用量手冊》表2.10規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)Φ24.8的孔時的進(jìn)給量,并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選取=1.4 mm/z =0.07mm ②切削速度：25.12m/min =320.61 r/mim 經(jīng)過查表，取n=275 r/min, 則實際切削速度=21.54m/min。 ③切削工時取L1=0.14mm，L2=1.5mm.： 4.18(m

33、in) (4)精鉸Φ23的孔 ①進(jìn)給量 查《切削用量手冊》表2.10規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)Φ24.8的孔時的進(jìn)給量,并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選取=1.15mm/z =0.07mm ②切削速度：27.73m/min =353.02 r/mim 經(jīng)過查表，取n=400 r/min, 則實際切削速度=31.42m/min。 ③切削工時取L1=0.06mm，L2=0mm.：4.1（min) 5.2 工序2---粗鏜、半精鏜撥叉腳φ55圓 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190,金屬鑄造。 加工要求：粗鏜、半精鏜撥叉腳φ55圓。 機(jī)床：立式鏜

34、床T716A 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀 2. 切削用量 查后刀面最大磨損及壽命：后刀面最大磨損為1.0~1.5mm，壽命T=180min （1）粗鏜φ55圓 ①進(jìn)給量　 查《切削用量手冊》得,查得鏜刀鏜Φ55的孔時的進(jìn)給量=0.3~0.8 mm/z,并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選=0.5 mm/z =2.65mm ②切削速度：45.96m/min =276.47 r/mim 經(jīng)過查表，取n=300 r/min, 則實際切削速度=49.93m/min。 ③切削工時取L1=0.06mm，L2=0mm.： 0.09（min) （2）半精鏜φ55圓 ①進(jìn)給量　 查《切削用量手冊》得,查

35、得鏜刀鏜Φ55的孔時的進(jìn)給量=0.3~0.8 mm/z,并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選=0.15 mm/z =1.0mm ②切削速度：68.74m/min =396.25r/mim 經(jīng)過查表，取n=400r/min, 則實際切削速度=69.1m/min。 ③切削工時取L1=0.05mm，L2=0 mm.：0.069（min) 5.3 工序3---粗銑、精銑Φ75上下端面 （1）粗銑Φ75上端面 ①進(jìn)給量：查文獻(xiàn)查得齒數(shù)10端銑刀銑端面時采用端銑刀，每齒進(jìn)給量f= 0.28mm/z、=1.5mm ②銑削速度：56.88m/min =237.46 r/mim 經(jīng)過查表，取n=

36、255r/min, 則實際切削速度=64.09 m/min。 ③圓周力：=244.01N ④轉(zhuǎn)矩: =9.76N.m ⑤功率：9.76kW 實際切削功率為3.26kW, X51立式鉆床允許功率=4.5kW，允許進(jìn)給力F=15696N,合理可以安全生產(chǎn)。 ⑥切削工時取L=2mm，L1=2mm，L2=75mm.： 7.5 (min)（2）精銑Φ75上端面 ①進(jìn)給量：查文獻(xiàn)查得齒數(shù)10端銑刀銑端面時采用端銑刀，每齒進(jìn)給量f= 0.18mm/z、=0.5mm。 ②銑削速度：78.29m/min =329.56 r/mim 經(jīng)過查表，取n=300r/min, 則實際切削速

37、度=75.4 m/min。 ③圓周力：=223.15N ④轉(zhuǎn)矩: =8.63N.m ⑤功率：9.76kW 實際切削功率為3.26kW, X51立式鉆床允許功率=4.5kW，允許進(jìn)給力F=15696N,合理可以安全生產(chǎn)。 ⑥切削工時取L=2mm，L1=5mm，L2=69mm.： 5.9(min) （3）粗銑Φ75下端面（4）精銑Φ75下端面與上面相同 5.4 工序4---粗銑操縱槽端面，粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让? （1） 粗銑操縱槽端面 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190,金屬型鑄造。 加工要求：粗銑操縱槽端面，

38、粗銑、精銑操縱槽端面?zhèn)让? 機(jī)床：X61銑床。 刀具：圓柱銑刀 2. 切削用量 ①進(jìn)給量 該槽面可用高速鋼三面刃銑刀加工，由前定余量為7.3mm故需要多次銑出。查文獻(xiàn)查得每齒進(jìn)給量f= 0.35mm/z、=40mm。 ②切削速度11.5m/min =75.46r/mim 經(jīng)過查表，取n=80r/min, 則實際切削速度=12.57 m/min。 ③切削工時取L=2mm，L1=2mm，L2=40mm.：3.0(min) （2）粗銑操縱槽端面?zhèn)让? ①進(jìn)給量 查文獻(xiàn)查得每齒進(jìn)給量f= 2mm/z、=2mm ②切削速度8.65m/min =173.2r/mim 經(jīng)過查表，

39、取n=190r/min, 則實際切削速度=9.55 m/min。 ③切削工時取L=2mm，L1=2mm，L2=40mm.： 3.0(min) （3）精銑操縱槽端面?zhèn)让? 切削速度8.65m/min =173.2r/mim 經(jīng)過查表，取n=190r/min, 則實際切削速度=9.55 m/min。 5.5 工序5---粗銑，半精銑φ40外圓斜面 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求：粗銑，半精銑φ40外圓斜面 機(jī)床：X51 選擇鉆頭：端銑刀 2. 切削用量 ①進(jìn)給量 采用端銑刀，齒數(shù)4，每齒進(jìn)給量=0.1

40、5mm/z故進(jìn)給量f=0.6mm ②銑削速度： 35.9m/min =286 r/mim 經(jīng)過查表，取n=300 r/min, 則實際切削速度=37.6m/min。 ③切削工時取L1=3mm，L2=35mm.： 0.09（min) 5.6 工序6---銑斷Φ55圓孔，使之為兩個零件 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求：銑斷Φ55圓孔，使之為兩個零件 機(jī)床：X62銑床。 刀具：細(xì)齒鋸片銑刀 2. 切削用量 ①進(jìn)給量，采用切斷刀，齒數(shù)4，每齒進(jìn)給量=4mm/z 故進(jìn)給量f=2.4mm ②

41、銑削速度：50.4m/min =160.42 r/mim ③切削工時取L=2mm，L1=2mm，L2=75mm.： 8.7(min) 第6章 夾具設(shè)計 銑床夾具類型為立式銑床直線式進(jìn)給的單工件多工位加工類型。定位方案:間隙配合心軸，裝卸工件方便，可同時實現(xiàn)軸向定位，但定心精度較差。過盈配合心軸，結(jié)構(gòu)簡單，軸向不定位，容易制造且定心精度高，但裝卸不便，易損傷定位孔，多用于定心精度高的場合。定位原理：圓孔心軸和端面組合定位，直徑部分與定位孔配合，按基孔制g 或f配合制造。 本夾具是工序Ⅰ用立式鉆床鉆削φ25孔夾具，在X51立式鉆床上加工φ25mm叉軸孔。 影響加工精度的因素，包含夾具在

42、機(jī)床上的裝夾誤差、工件在夾具中的定 位誤差和夾緊誤差、機(jī)床的調(diào)整誤差、工藝系統(tǒng)的彈性變形誤差等等。為滿足 工件精度的要求，應(yīng)滿足如下關(guān)系式：e 總≤T e總——各種因素產(chǎn)生誤差的總和 T ——工件被加工尺寸的公差 此處只考慮夾具定位誤差對加工精度的影響，因此應(yīng)滿足: e定≤ T 由于基準(zhǔn)重合，故 e不=0。該毛坯為金屬型鑄造，公差等級為8級，直徑公差 Td=39um, 零件底部小平面在高度方向的鑄造誤差Td=33um。 故鉆φ25的孔時,軸線的定位誤差為e總=39/2+33=52.5um<300um 所以滿足精度要求。

43、 具體說明： （1） 定位方案 工件以φ40外圓面及底面為定位基準(zhǔn)，采用平面定位和外圓定位組合的方案。在底面及φ40外圓面上定位。底面限制3個自由度，V型塊限制4個自由度。φ25孔為通孔所以該方向上不需限制。 （2） 加緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動夾緊就可以滿足。采用固定手柄壓緊螺釘與螺母結(jié)合，通過擰緊壓緊螺釘然后用螺母緊固使φ40外圓實現(xiàn)夾緊，有效的提高了工作效率。由于肋板位置阻礙只能用點(diǎn)接觸夾緊，不可在壓緊螺釘尾部加壓塊。除此之外，手動螺旋夾緊是可靠的，可免去夾緊力的計算。 （3） 對刀--導(dǎo)引裝置 鉆套是鉆床夾具所特有的零件，故用鉆套作導(dǎo)向元件引導(dǎo)鉆頭作孔

44、加工?？商岣叩毒邉偠炔⒈ＷC被加工孔與工件其他表面的相對位置。鉆套再鉆模板上安裝時，鉆套高度H=（1.5~2）d,排屑間隙h=(0.3~0.7)d。鉆套軸線在夾具上的位置，以定位元件的定位表面或定位元件軸心線為基準(zhǔn)標(biāo)注。 （4） 夾具與機(jī)床連接元件 夾具確定位置后，采用兩個座耳分布于底座長度方向，用T形螺栓固定。 （5） 夾具體 工件的定位元件V形塊由螺釘及銷固定在夾具體上，夾緊裝置固定手柄螺釘由固定臺及螺釘固定在夾具體底座上，而導(dǎo)引裝置快換鉆套則由鉆套螺釘固定在夾具體，位于工件上方。如此該夾具體便有機(jī)連接起來，實現(xiàn)了定位、夾緊、對刀的功能。 （6） 使用說明 安裝工件時，

45、松開夾緊裝置，定位好了后再夾緊，加工時，鉆頭由鉆套導(dǎo)引加工。加工完后，將工件轉(zhuǎn)換180°，加工毛坯另一端的孔。 （7） 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該夾具定位夾緊較為簡單，便于裝卸，為保證精度，底面加有支撐板，同時起到支撐作用。為防止在鉆孔時工件翹起或其他位置偏移，分別在工件兩端設(shè)置了支撐釘，并且確保不妨礙工件的加工。 （8） 夾緊力的計算 V形對外圓定位塊夾緊力計算 1. 防止工件轉(zhuǎn)動：=9.2N 2. 防止工件移動: =20959.47N （9） 工件加工誤差分析 ① 定位誤差 孔的直徑尺寸基本上由鉆頭保證，沒有定位誤差 ② 對刀誤差 鉆套導(dǎo)向孔尺寸為φ25H7，鉆頭尺寸φ23,

46、則對刀誤差△T=0.036 ③安裝誤差：△=0.03 ④夾具誤差: △=0.052 ⑤基準(zhǔn)位移誤差Δy?由于孔與心軸有制造誤差，為工件裝卸方便還有最小間隙，由制造誤差引起的Δy=?（Dmax-Dmin）/2-?（Dmin?–Dmax）/2=(0.23+.02）/2=0.0215<0.08?在垂直度要求的范圍內(nèi)。?一面兩孔定位誤差=工件內(nèi)孔公差+夾具上削邊定位盤公差+工件孔與定位盤最小間隙+兩孔中心距誤差=0.3+0.19+0.9+0.1=0.68<0.8mm.在要求的范圍內(nèi)。 設(shè)計心得 經(jīng)過為期三周的機(jī)械課程設(shè)計實驗，讓我深切感受到了設(shè)計一

47、個零件每個步驟的嚴(yán)謹(jǐn)，機(jī)械設(shè)計是一個環(huán)環(huán)相扣的過程，他不像是以往的實習(xí)有些小瑕疵掉以輕心也無所謂，我需要對機(jī)械設(shè)計保持高度的細(xì)心和嚴(yán)謹(jǐn)。 從圖紙開始就查閱了以前學(xué)習(xí)的書本，到最后整個流程的結(jié)束我經(jīng)歷了許多，一個個方案的設(shè)計被反駁，繼續(xù)修改再修改，到如今這套方案的形成我付出了很多，回顧這三周，我溫故了以往三年所學(xué)的各種專業(yè)課知識，懂得了如何運(yùn)用，拓寬了所學(xué)的知識，提高了解決問題的能力，更讓我更加深刻的認(rèn)識到了未來職業(yè)所應(yīng)具備的理論知識和實踐經(jīng)驗是十分龐大的。 在剛剛設(shè)計開始時我們組就吸取了剛剛開學(xué)時設(shè)計減速器的經(jīng)驗，加快進(jìn)度先完成之后幾天的內(nèi)容讓后續(xù)時間充裕，這個是最重要的一環(huán)。充裕的時間讓

48、我有更多的想法來修改圖紙完善我的說明書，時間不等人，學(xué)期末的最后的課程設(shè)計的催促，讓我一學(xué)期來懶散的習(xí)慣改善了許多，做事不拖泥帶水了，尤其是一天中玩手機(jī)的時間大大減少了許多。 參考文獻(xiàn) [1]崇凱主編.機(jī)械設(shè)計制造基礎(chǔ)課程設(shè)計指南．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015 [2]王之櫟等主編．機(jī)械設(shè)計綜合課程設(shè)計．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [3]《機(jī)械設(shè)計手冊》委員會．機(jī)械設(shè)計手冊單行本：齒輪傳動．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [4]吳克堅等主編．機(jī)械設(shè)計．北京：高等教育出版社，2003 [5]劉鴻文主編．材料力學(xué)．北京：高等教育出版社，2004 [6]龔桂義主編．機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計圖冊．北京：高等教育出版社，1989 [7]戴枝榮，張明遠(yuǎn)主編．工程材料．北京：高等教育出版社，2006 26