KCSJ09合鑄銑開撥叉課程設(shè)計(jì)說明書

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1、第一章機(jī)械加工工藝規(guī)程第一節(jié)序言1.. 第二節(jié)零件的分析2. 1零件的作用2. 2零件的實(shí)物圖2. 3零件的工藝分析3. 4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.. 4.1確定毛坯種類4. 4.2基面的選擇5. 4.3制定工藝路線6. 4.4機(jī)械加工余量工序尺寸及公差的確定74.5確定切削用量及時(shí)間定額9. 第二章夾具設(shè)計(jì).15設(shè)計(jì)總結(jié)17參考文獻(xiàn)18 第一章機(jī)械加工工藝規(guī)程 第一節(jié)序言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)是以機(jī)械制造中的工藝問題為研究對(duì)象，實(shí)踐性較強(qiáng)的一門學(xué)科，通過對(duì)此門學(xué)科的課程設(shè)計(jì)，使我在下述各方面得到了鍛煉： 1?能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)

2、踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 2提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3. 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。 4. 培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。 通過對(duì)CA6140拔叉的工藝及夾具設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專業(yè)知識(shí)如一體（如《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《金屬切削機(jī)床概論》、《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《金屬切削原理與刀具》等）。讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后

3、的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！ 第二節(jié)零件的分析 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(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的?22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的?55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(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。 2零件圖 11|6,■：■-|. 1 KCSJ-09撥叉 比倒 1:1 L 制圖 班級(jí) i-Dkg 材料 HT2CQ 措導(dǎo) KCSJ-09撥叉

4、3零件的工藝分析 零件的材料為HT20Q灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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. 小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔 2. 大頭半圓孔①55 3?小頭孔端面、大頭半圓孔上下①73端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為Q.Q7mm小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為Q.Q5mn。 由上面分析可知，可以粗加小頭孔端面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)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(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常

5、規(guī)的加工工藝均可保證4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.1確定毛坯種類1零件材料為HT25Q零件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，中等批量生產(chǎn)，選擇砂型鑄造毛坯，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，表2-2-5，選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-12。 2確定加工余量及形狀加工余量 上端面 5 55上端面 5 55下端面 5 22孔 4 55 10 73 10 3繪制鑄件毛坯圖 KCSJ-09撥叉 比例 1：1 件數(shù) 1 制圖 班巍 1.Okg 樁料|MT2QO KCSJ-09撥叉 審樓 職稱 4.2基面的選擇 定位基準(zhǔn)是影響撥叉零件加工精度的

6、關(guān)鍵因素?；鶞?zhǔn)選擇得合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過程中將問題百出，更有甚者，造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取?22孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)?40作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位，然后進(jìn)行銑削。 (2) 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。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，這在以后

7、還要專門計(jì)算，應(yīng)該進(jìn)行尺寸互算。 (3) 加工階段的劃分 該撥叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。 (4)工序的集中和分散 本撥叉選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工裝、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。 (5)加工原則： 1) 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)一一撥叉下端面遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 2) 遵循“先主后次”原則.

8、 3) 遵循“先面后孔”原則. 4.3制定工藝路線制定工藝路線得出發(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)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機(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。 工藝路線方案： 01劃線10以下端面為基準(zhǔn)，鉆18孔20以下端面為基準(zhǔn)，粗車40,55,73上端面，?55,73內(nèi)圓0以下端面為基準(zhǔn)，精車40,55,73上端面，55,73內(nèi)圓340以上端面為基準(zhǔn)，粗車55,73下端面50以上端面為基準(zhǔn)，精車55,73下端面60以上端面為擋板，以55,73內(nèi)孔為基準(zhǔn)，

9、粗車18,至21.5，精度達(dá)IT870以上端面為擋板，以55,73內(nèi)孔為基準(zhǔn)，精車21.5,至22,精度達(dá)IT780鉆8圓錐孔90鉆7.8底孔，攻M8內(nèi)螺紋100銑斷110去毛刺120檢驗(yàn)4.4機(jī)械加工余量工序尺寸及公差的確定圓柱表面工序尺寸: 前面已確定各表面加工余量，現(xiàn)確定各表面多工序的加工余量 加工表 加工內(nèi) 加工余 精度等 表面粗糙 工序余量 面 容 量 級(jí) 度 *220°.21 鉆 18 IT10 最小 最大 粗車 3.5 IT8 3.2 3.2 精車 0.5 IT7 1.6 0.2 1.01 ?55甞 粗

10、車 9 6.3 8.7 9.3 精車 1 3.2 0.7 1 ?73o°.5 粗車 9 6.3 8.7 9.3 精車 1 6.3 0.7 1 平面表面工序尺寸 加工表 面 加工內(nèi) 容 加工余 量 精度等 級(jí) 表面粗糙 度 工序余量 ?40上 粗車 4 6.3 3.7 4.3 下端面 精車 1 3.2 0.7 1.7 ?55上 粗車 4 6.3 3.7 4.3 下端面 精車 1 3.2 0.7 1.7 ?73上 粗車 4 6.3 3.7

11、4.3 下端面 精車 1 6.3 0.7 1.7 1. 4.5確定切削用量及時(shí)間定額工序01.劃線根據(jù)圖樣技術(shù)要求，在毛坯上用劃線工具畫出加工界限工序10鉆18孔選擇鉆頭查《切削》，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，do=18鉆頭米用雙錐后磨橫刃，查《切削》表2-1-2，取后角:0=120二重刃長(zhǎng)度=3.5，橫刃長(zhǎng)度b=2,弧面長(zhǎng)度L=4,棱帶長(zhǎng)度L1=1.5查表2-2得2=120,=30選擇切削用量 確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量，查《切削》表2-7,f=0.43~0.53 18查《切削》表2-7，修正系數(shù)k=1.0 f=(0.43-0.53)*1.0=(0.43~0.53)mm

12、/n按鉆頭遷都選擇，查《切削》表2-8，鉆頭允許進(jìn)給量為1.45mm/n,按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇：查《切削》表2-9，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許軸向力為8330N時(shí)，進(jìn)給偉f=0.93mm/n以上三個(gè)進(jìn)給量比較得出，受限制的進(jìn)給量是加工要求，其值為0.43~0.53mm/n,最終選擇進(jìn)給量f=0.48mm/n根據(jù)《切削》表2-9，由進(jìn)給量和鉆頭直徑得鉆孔是軸線力=5880N軸向修正系數(shù)為1,故=5880,根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為8830N故所選進(jìn)給量可用 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命查《切削》表2-1-2，得后刀面最大磨損限度為 0.7mm，壽命 T=50min

13、(3) 切削速度 查《切削》表2.30，切削速度計(jì)算公式為: .zvcvdoVcLT(m/min)Tafyv mxv a p 其中cv=11.1do=18zv=0.25ap=9 XV=0 yv=0.4 f=0.48m=0.125查得修正系數(shù)kw=0.85 2. 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及攻率查《切削》表2.20，當(dāng)f<=0.51,do<21時(shí)，修正系數(shù)為1.2故Mc=43.16x1.2=51.8NM查機(jī)床說明書，Mm=144.2NM查《切削》表2.23，鉆頭消耗攻率Pc=1.7KW查機(jī)床說明書，Pe仁2.26KW因?yàn)镸c

14、2,%=13計(jì)算工時(shí) nf nf查《切削》表2.29的y*=10 40+10ct0.4min 272*0.48工序20粗車40上端面，55上端面，55,73內(nèi)圓，以下端面為粗基準(zhǔn)，加工后表面粗糙度達(dá)到6.3加工條件工件材料：HT25Q=170~240Mpa鑄造，加工要求：粗車V0孔端面，加工余量4mm加工后表面粗糙度達(dá)到6.3機(jī)床：CA6140刀具：YG6硬質(zhì)合金端面車刀，前角0=10,后角?0=6,主偏角kr=15副偏角kr?=12，刃傾角s=-6，取刀桿尺寸BxH=20x30切削用量切削深度因?yàn)橛嗔枯^小，選擇ap=2，一次走刀完成進(jìn)給量查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1-4，有刀桿尺寸和工

15、件直徑，選取f=1mm/n確定刀具壽命和磨鈍標(biāo)準(zhǔn)查《切削》表1.9，選后刀面最大磨損限度為0.9mm，因?yàn)槭怯操|(zhì)合金普通車刀，車刀壽命T=60min計(jì)算切削速度Vc和每分鐘進(jìn)給量Vf查《切削》表1.11，由灰鑄鐵硬度和進(jìn)給量ap=1，選取vc=44主軸轉(zhuǎn)速: Vc 1000vc二dw =1000*44兀*40 =350r/min 每分鐘進(jìn)給量：Vf二nf=350*仁350mm/n校檢機(jī)床攻率查《切削》表1.31，主軸允許攻率為7.5KW祁cc最終確定aP=4.0mmvf=350mm/minvc=44m/min計(jì)算基本工時(shí)查《切削手冊(cè)》表1.26，入切量及超切量為yr=12.5mm一=

16、丄L=l+y=160+12.5=172.5mm Vftm=丄=1ZL5“49minvf350粗車55,73上端面，55,73內(nèi)圓孔，加工后表面粗糙度達(dá)到6.3，切削用量與粗車40上端面相同計(jì)算基本工時(shí)，查《切削》表1.26，入切量及超切量為y「=12.5mmtm^L=tm=7312.5=0.24min vf350工序30精車40上端面，以下端面為基準(zhǔn)，加工后表面粗糙度達(dá)到3.2，保證55上端面垂直度要求刀具：YG硬質(zhì)合金車刀機(jī)床：CA6140加工要求：精度*40上端面，加工余量1mm加工后表面粗糙度達(dá)到3.2選擇ap=1mm兩次走刀查《切肖U》表1.6，進(jìn)給量f=0.25~0.4mm/r，

17、取f=0.4mm/r 查《切削》表1.11，查得Vc=90m/minns 1000V=1000*10 二dw二40 =717r/min 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》取ns=700則實(shí)際切削速度vi^^J*40*70088m/min10001000當(dāng)ns=600r/min每分鐘進(jìn)給量Vf=0.4x700=280mm工時(shí)tm=—=^^2=0.59vf1280精車55,73上端面，55,73內(nèi)圓孔，加工后滿足孔德公差要求，切削用量與精車40上端面相同工時(shí)tm=-L=Z33*2=0.56minvf280工序40粗車55,73下端面，以上端面為基準(zhǔn)切削用量及工時(shí)與工序20一樣工序50精車55,73下

18、端面，以上端面為基準(zhǔn)切削用量及工時(shí)與工序30一樣，加工后滿足孔的公差要求工序60以上端面為擋板，以55,73軸線為基準(zhǔn)，粗車18到 21.5，加工后精度達(dá)到IT18，表面粗糙度達(dá)到3.2選擇刀具查《機(jī)械手冊(cè)》表5.26，選擇硬質(zhì)合金鏜刀，取d=12,mm總長(zhǎng)L=125選擇切削用量查《課程設(shè)計(jì)》表5-69，取ap=2mm選擇刀具類型為刀頭，切削速度Vc=0.66~1.32m/s,f=0.3~1.0mm/r現(xiàn)取Vc=0.9m/s=54m/minf=0.5mm/r取主軸轉(zhuǎn)速ns=200每分鐘進(jìn)給量Vf=0.5x200=100mm/r基本工時(shí)tm=—=2212.5*^0.68minVf100工序70

19、以上端面為擋板，以55,73軸線為基準(zhǔn)，精車21.5到 22，加工后精度達(dá)IT7，表面粗糙度達(dá)到7.6取ap=0.5mm走刀兩次查《課程設(shè)計(jì)》表5-9，取Vc=1.1m/s=66m/minf=0.3mm/r去主軸轉(zhuǎn)速300r/min每分鐘進(jìn)給量Vf=0.3x300=90mm/r基本工時(shí)：tm=—=2212.5*2二0.75minvf90工序80鉆*8孔，以22中心軸線為基準(zhǔn)刀具：專用刀具機(jī)床：Z525立式鉆床確定進(jìn)給量： 查《切削》表2.7，f=0.22~0.26mm/r現(xiàn)取f=0.24mm/r查《切削》表2.15，v=14m/min主軸轉(zhuǎn)速ns二嗎=?°M=571r/min兀dw7.8兀

20、取nw=600r/min則實(shí)際切削速度為v=-^^-w=:*7.8*600=14.7m/min10001000切削基本工時(shí)tm=—=-―-0.07minVf600*0.24工序100銑斷以22中心軸線為基準(zhǔn)選擇鋸片銑刀,d=160mml=4mm中齒，Z=40采用X61臥銑查《切削》表3.5，選擇進(jìn)給量 f=0.1mm/z，切削速度v=27m/min 1000V ns= =1000*27 ■dw =54r/min 二*160 查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 4.2，取nw=100r/min 則實(shí)際切削速度v==*80*100=50.2m/min10001000每分鐘進(jìn)給

21、量fm=fzZnw=0.1*40*100=400mm/min基本工時(shí)tm=±=Ly：=□ =0.25min 400 第—章夾具設(shè)計(jì) 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)專用夾具。 （一）問題的提出： 本夾具是用來銑斷?55的孔，由于此孔為預(yù)鑄孔，在前面的加工過程中保證了加工精度，經(jīng)過與老師商議決定采用X5032立式升降臺(tái)銑床，設(shè)計(jì)銑斷夾具。 （二）夾具設(shè)計(jì)： 1定位基準(zhǔn)的選擇： 由零件圖可知，?22孔的軸線與?40的外圓的上表面有垂直度的要求，所以銑斷時(shí)采用?22兩孔的中心線及底面為主要的定位面。 2夾緊設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明： 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，

22、應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，為此，采用手 動(dòng)夾緊，此夾具的工作原理：采用“一面兩孔”制，限制三個(gè)自由度。采用一個(gè)短圓柱銷和削邊銷定位，限制三個(gè)自由度。夾緊方式采用手動(dòng)螺紋夾緊。 夾具裝配圖如下：見附頁設(shè)計(jì)總結(jié) 夾具課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束?；仡櫿麄€(gè)過程，經(jīng)過老師和同學(xué)的幫助，還有自己不懈的努力，終于定時(shí)定量的完成了這次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)的重點(diǎn)，使理論與實(shí)踐結(jié)合，對(duì)理論知識(shí)加深了理解，使生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的理解和認(rèn)識(shí)也到了強(qiáng)化。 本次課程設(shè)計(jì)主要是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和專用夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇等知識(shí)，夾具設(shè)計(jì)的運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)等知識(shí)。通過此次設(shè)計(jì)，使我基本

23、掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(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。本次設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。由于對(duì)知識(shí)的掌握不夠扎實(shí)，在設(shè)計(jì)過程中不能全面地考慮問題。仍需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐。 這次設(shè)計(jì)，讓我對(duì)基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了思考、解決問題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)存在很多不足之處，最后懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)批評(píng)指正！ 參考文獻(xiàn) 1、趙家奇，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（2版）,機(jī)械工業(yè)出版社,2006年. 2、李益明主編，機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，1993年?3、金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編，機(jī)械工業(yè)出版社，1987年. 3. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)/李益民主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版 4. 社，1993年6月機(jī)械制造工藝學(xué)/陳明主編.一一北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.8機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具圖冊(cè)/李旦，王杰等著.一一 2版。一一哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.2