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X X大學
機 械 制 造 技 術 基 礎
課 程 設 計 說 明 書
設計題目：制定CA6140車床撥叉的加工工藝，設計
鉆φ5錐孔的鉆床夾具設計
設 計 者：
指導教師：
200 年 月 日
.
目 錄
摘 要……………………………………………………………1
序 言 ……………………………………………………………3
一．零件的分析…………………………………………………4
1.1 零件的作用………………………………………..........4
1.2零件的工藝分析………………………………………..4
二．工藝規(guī)程設計………………………………………………5
2.1確定毛坯的制造形式………………………………….5
2.2基準面的選擇…………………………………………..5
2.3制定工藝路線…………………………………………..5
2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………..6
2.5確定切削用量及基本工時……………………………..7
三．夾具設計……………………………………………………13
3.1問題提出……………………………………………… 13
3.2夾具設計……………………………………………….13
3.3定位誤差分析……………………………………………13
3.4夾緊設計及操作的簡要說明………………………………14
總 結……………………………………………………………15
致 謝……………………………………………………………16
參考文獻……………………………………………………... 17
摘 要
本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
CA6140撥叉加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。
關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing 5 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
序 言
機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯系實際的訓練。因此，他在我們的大學四年生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。
由于能力有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。
一 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。它位于廂體內部：主要作用是傳遞紐距，幫助改變機床工作臺的運動方向。零件在主視方向均有8mm的筋板支撐，零件中部有的花鍵孔，上平面分別有M8的螺紋孔和5mm的錐孔.,所有技術要求都是為了機床總體裝配.。
1.2 零件的工藝分析：
本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有兩組孔,也有位置和精度要求。
1、零件左端面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個面，此面將作為初基準，表面粗糙度為3.2。根據表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時間又能達到技術要求。
2、零件頂面，它是以底面為粗基準而加工的，它將作為精基準以完成以后的孔加工，為達到題目要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，表面粗糙度為3.2。.最終達到要求。
3、以頂面為基準加工的花鍵孔，此面表面粗糙度為6.3。采用鉆，擴即達到要求。
4、18mm的槽加工，此槽側面粗糙度為3.2，底面粗糙度為6.3即采取粗銑、半精銑，兩步工序能達到要求。
5、加工M8螺紋孔，由《機械加工工藝手冊》查知底孔為φ6.7，考慮到工藝要求我們采取鉆、攻絲兩步工序。
6、加工M5錐孔，由《機械加工工藝手冊》查知.配鉆方式加工。在加工的適當工藝過程中我們對產品進行質量檢查，以滿足工藝要求。
由以上工藝過成的完成，本零件也按要求加工完成。
二、工藝規(guī)程設計
2.1 確定毛坯的制造形式。
由零件要求可知，零件的材料為HT200，考慮到本零件在具體工作的受力情況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因為零件是中批量生產，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。
2.2基準面的選擇
基準面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質量的到保證，生產效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內完成加工任務。
粗基準的選擇對于本撥叉來說是至關重要的，對于一般零件而言，應以出加工的表面為粗基準，本零件正好符合要求，對于精基準而言，主要應考慮到基準重合的問題，當設計基準與工藝基準不重合時，應該進行尺寸換算，本題目我們以的孔為精基準，基本滿足要求。
2.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，是應該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到妥善保證，在生產綱領一確定成批生產的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應該考慮經濟效益，工藝簡單工序集中，盡量降低成本。
工藝路線方案：
工序：1/、鑄造；
2/、時效處理；
3/、粗銑、半精銑左端面；
4/、粗銑、半精銑頂面；鉆、擴孔；
5/、鉆、擴孔；
6/、車倒角
7/、拉花鍵孔；
8/、銑18mm槽；
9/、鉆M8底孔φ6.7、攻絲M8，配鉆M5錐孔
10/、去刺
11/、檢驗。
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“撥叉”零件的材料為HT200，硬度HB170—200，毛坯重量約為1kg,生產類型為成批量生產，采用砂型鑄造，13級精度以下。（批量生產）
根據上述原始資料及加工工藝，分別對個加工表面的機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下：
1．零件端面：
此面是粗基準，是最先加工的表面，由《機械加工工藝設計實用手冊》表6-92及公式（6-16）計算底面加工余量。
e=C
式中 e ——余量值；
——鑄件的最大尺寸；
A ——加工表面最大尺寸；
C ——系數
e=0.55×=2.5mm
滿足《機械加工工藝設計實用手冊》表6-93的要求。
2． 頂面.30—80面：
因為表面粗糙度要求高，根據零件圖中可以看出加工余量為 e=3mm
滿足《機械加工工藝設計實用手冊》表6-93的要求。
3、中間孔
毛坯為實心，不沖出孔，孔精度為IT7—IT8之間，根據《機械加工工藝設計實用手冊》確定尺寸和余量。
鉆孔：φ20
擴孔：φ22 e=2mm
4、φ25 花鍵孔
以φ22孔為基準拉孔 e=3mm
5.銑18mm槽
毛坯為實心，不沖出孔，根據《機械制造工藝手冊》查知e=18mm
6、M8螺紋孔
毛坯為實心，不沖出孔，根據《機械制造工藝手冊》查知M8底孔為6.7為零件滿足要求確定尺寸余量如下。
鉆M8底孔φ6.7；
攻絲M8； e= 1.3mm
.
2.5 確定切削用量及基本工時
1、工序Ⅲ：銑端面
a/加工條件：機床：X62W臥式銑床
刀具：高速鋼圓柱銑刀 GB1106-85
其中d=80mm, L=82mm , l=22mm
b/計算切削用量：=2.5mm
由《機械加工工藝手冊》表15.53可知：
f=
由《切削用量手冊》表9.4-8可知：
vt =0.34m/s nt=1.35r/s vft=1.70m/s
各休整系數為Kmv=Kmn=Kmf=0.69
Ksv=Ksn=Ksf=0.8
所以有 V==0.19m/s
V==0.75r/s
V==0.94mm/s
由X62W機床取 nt=0.792r/s=47.5r/min vfc=1.0mm/s
所以實際切削速度 v==0.20m/s=12m/min
afc.=.
確定主軸轉速：l1+l2=17mm l=75mm
n==7r/s=420r/min
切削工時：
2、工序Ⅳ：銑20+10平面
加工條件：機床：X52K立式銑床
刀具：高速鋼立銑刀 其中d=32mm, z=6 .
計算切削用量：=3mm
由《機械加工工藝實用手冊》表15-52 af=0.08mm/z
由《機械加工工藝實用手冊》表15-55
v=0.3m/s=18m/min
==3r/s(179r/min)
按機床選?。?
切入 切出 l=80mm
.
切削工時：
3、工序Ⅵ 鉆，擴φ22孔
(1) 鉆φ20孔
a/加工條件：機床：Z525立時鉆床..
刀具：麻花鉆 其中d=20mm,
.b/計算切削用量：=20mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：
.f=0.36mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉速： n==.334r/min
. 按機床選?。?
實際機床選取： v=
切入 切出 l=80mm
切削工時： .
（2）擴φ22孔
a/加工條件：機床：Z525立時鉆床..
刀具：擴孔鉆 其中d=22mm,
.b/計算切削用量：=2mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：
.f=0..81mm/r v=0.14m/s
確定主軸轉速： n==.121.5r/min
. 按機床選取：
實際機床選?。?v=
切削工時： .
4、拉花鍵孔
5. 銑18mm槽
a/加工條件：機床：x62w臥式銑.床..
刀具：直齒三面刃銑刀 其中d=80mm, z=18
b/計算切削用量：=18mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-55可知：
.af=0..20mm/z v=0.3m/s
確定主軸轉速： n==71.6r/min
. 按機床選?。?
實際機床選?。?v=
切削工時： .
6. 鉆M8螺紋孔
(1) 鉆M8螺紋底孔φ6.7孔.
a/加工條件：機床：Z525立時鉆床..
刀具：麻花鉆 其中d=6.7mm,
.b/計算切削用量：=6.7mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：
.f=0.13mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉速： n==.998r/min
. 按機床選?。?
實際機床選?。?v=
切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm
切削工時： .
(2) 攻絲M8
a/加工條件：機床：Z525立時鉆床..
刀具：機用絲錐 其中d=8mm,
.b/計算切削用量：=1.3mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：
.f=1mm/r v=0.12m/s
.
確定主軸轉速： n==286r/min
. 按機床選?。?
實際機床選?。?v=
切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm
切削工時： ...
三 夾具設計
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。
經過和指導教師的協商，我決定設計鉆M5錐孔的夾具設計，本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為.麻花鉆，機用絲錐。.為達到零件工藝要求，對零件進行鉆、擴、.兩步工序進行加工。
3.1問題提出：利用本夾具主要是鉆M5錐孔。此孔.沒有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動的生產率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。
3.2 夾具設計
1） 根據定位基準的選擇原則，采用以 孔以及端面來定位。
2） 切削力及夾緊力計算
3）
查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9
因此Fz=.595N
查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87
因此 扭矩 M=1.6Nm
由夾緊力機構產生的實際夾緊力應滿足下式
P=K×
其中：其余系數K=K1×K2×K3×K4
K1——基本安全系數 1.3
K2——加工性質系數1.1
K3——刀具鈍化系數1.15
K4——斷續(xù)刀削系數1.2
所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98
考慮實際夾緊力較小，以及所加工零件的結構特征，決定選用滑動壓板夾緊結構 而且不需要進行強度.校核.。
3.3定位誤差分析
由于所加工的零件對本工序加工的面沒有特殊的技術要求，雖然由于定位孔的加工誤差以及底面的誤差，可能產生所加工的面的平面度、位置度等形位誤差，但是在這里是允許的。
3.4夾緊設計及操作的簡要說明
如前所述，在設計夾夾具時，應該注意勞動生產率。但是考慮到本零件結構的特殊性，以及所需的夾緊力較小等原因，螺旋夾緊機構成了首選的方案。這種結構的缺點就是夾緊過程慢，且裝卸不太方便。為了解決這一矛盾，我將其中的一個定位銷設計成活動的。
總 結
課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。
課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。
致 謝
這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。
這次課程設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參考文獻
（1） ?機械精度設計基礎? 科學出版社出版 孫玉芹、孟兆新主編
（2） 機械制造工藝學課程設計指導書 哈爾濱工業(yè)大學出版社
（3） 機械加工工藝實用手冊
（4） 夾具工程師手冊 黑龍江科學技術出版社 劉文劍等編
（5） 機床夾具設計 機械工業(yè)出版社 李慶壽主編
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