機(jī)械制造基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì) --設(shè)計(jì)“撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝裝備

1、<p>　　機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué)</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書</p><p>　　設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及</p><p><b>　　工藝裝備</b></p><p>　　設(shè) 計(jì) 者 </p><p&

2、gt;　　班 級(jí) 機(jī)電05-4班</p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計(jì)題目: 制定CA6140車床撥叉的加工工藝，設(shè)計(jì)車 55圓弧的車床和鉆25孔的鉆床夾具</p>

3、;<p>　　設(shè)計(jì)要求:1.中批生產(chǎn);</p><p>　　2.盡量選用通用設(shè)備;</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容: 1.填寫設(shè)計(jì)任務(wù)書;</p><p>　　2.制定一個(gè)中等零件的加工工藝過程,填寫工藝過程卡和工序卡各一張;</p><p>　　3.設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師指定的工序夾具,繪制全套夾具圖紙,要求用計(jì)算機(jī)繪圖;</p&g

4、t;<p>　　4.編寫設(shè)計(jì)說明書一份,按照畢業(yè)論文的格式寫,要求打印文稿。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　序言.................................................................................. 1</p><p&

5、gt;　　零件的分析………………………………........................1</p><p>　　零件的作用………………………………………….1</p><p>　　零件的工藝分析…………………………………….1</p><p>　　工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………….....................1</p><p&

6、gt;　　確定毛坯的制造形式……………………………….1</p><p>　　基面的選擇………………………………………….2</p><p>　　制定工藝路線……………………………………….2</p><p>　　機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定…….3</p><p>　　確立切削用量及基本工時(shí)………………………….4</p&g

7、t;<p>　　卡具設(shè)計(jì)………………………………………………….12</p><p><b>　　序 言</b></p><p>　　機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重

8、要的地位。</p><p>　　就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)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(chǔ)。</p><p>　　由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。</p><p><b>　　零件的分析</b></p&g

9、t;<p><b>　　（一）.零件的作用</b></p><p>　　題目所給的零件是CA6140機(jī)床上的撥叉，他位于機(jī)床變速箱內(nèi)。主要作用是用于機(jī)床的變速。</p><p>　?。ǘ┝慵墓に嚪治觯?lt;/p><p><b>　　，</b></p><p>　　CA6140車床共有

10、四處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：</p><p>　　1.以φ25為中心的加工表面</p><p>　　這一組加工表面包括：φ25的孔，以及其上下端面。</p><p>　　2 以φ55為中心的加工表面</p><p><b>　　3 斜面的加工</b></p><p>&l

11、t;b>　　4 撥槽的加工</b></p><p>　　由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。</p><p>　　二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</p><p>　?。ㄒ唬?確定毛坯的制造形式。</p><p>　　零件的材料為HT200鑄鐵，考慮到零件的幾何形狀比較復(fù)雜。所以用鑄造的形式

12、進(jìn)行毛坯的制造。</p><p><b>　?。ǘ?基面的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p>　?。?）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇

13、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φ25孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊壓板壓住這兩個(gè)φ40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)行車削。</p><p>　?。?）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，

14、這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。</p><p>　　（三） 制訂工藝路線</p><p><b>　　1. 工藝路線方案</b></p><p>　　工序 1） 鑄造</p><p><b>　　2） 時(shí)效處理</b></p><p>　　3） 銑圓柱右端面&l

15、t;/p><p>　　4） 鉆，擴(kuò)，鉸孔</p><p><b>　　5） 檢查</b></p><p><b>　　6） 銑斷</b></p><p>　　7） 車圓弧，車圓弧端面 </p><p>　　8） 翻轉(zhuǎn)車另一面</p><p>&l

16、t;b>　　9） 銑面</b></p><p>　　10） 銑16mm槽</p><p><b>　　11） 銑圓柱斜面</b></p><p><b>　　12） 去毛刺</b></p><p><b>　　13） 檢查</b></p>&l

17、t;p>　?。ㄋ模?機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　根據(jù)加工工藝，分別對(duì)各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下：</p><p>　　銑圓柱右端面：選擇YT15硬質(zhì)合金刀片</p><p>　　由表1 銑削深度時(shí)，端銑刀直徑為80mm，，Z=5</p><p>　　銑刀幾何形狀 由表2

18、 </p><p>　　選擇切削用量 </p><p>　?。?）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成</p><p>　?。?）確定每齒進(jìn)給量 ：采

19、用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量，根據(jù)表5 當(dāng)使用YT15銑床功率為7Kw時(shí) </p><p>　　4）選擇銑刀磨銑標(biāo)準(zhǔn)及耐用度</p><p>　　由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為；由于銑刀直徑故耐用度</p><p>　　確定切削速度v和每秒鐘進(jìn)給量</p><p>　　切削速度由表13 時(shí)</p><p&g

20、t;　　各修正系數(shù)為 </p><p>　　故 </p><p>　　根據(jù)X52k型立銑床說明書（表24）選擇</p><p>　　因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量</p><p><b>　　計(jì)算基本工時(shí) </b></p><p>　　式中 由表2

21、0 不對(duì)稱安裝銑刀入切削量及超切削量 </p><p>　　故 </p><p><b>　　鉆，擴(kuò)，鉸孔</b></p><p>　　選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑</p><p>　　鉆頭幾何形狀為（表1及表2）：雙錐修磨橫刃， </p><p>

22、;<b>　　選擇切削用量</b></p><p>　　確定進(jìn)給量：由表5 當(dāng)加工要求為7級(jí)精度，材料鑄鐵時(shí) 時(shí)</p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　時(shí)</b></p><p>　　按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7 當(dāng)灰鑄鐵 時(shí) 時(shí)：</p&

23、gt;<p>　　按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8 灰鑄鐵時(shí)</p><p>　　時(shí)：機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。</p><p><b>　　進(jìn)給量 </b></p><p>　　由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求，從中取</p><p>　　由表16

24、可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在 時(shí)為：</p><p>　　軸向力修正系數(shù)為1.0 故 </p><p><b>　　故 可用</b></p><p>　　2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度，</p><p>　　由表9 時(shí) 鉆頭后刀面最大磨損量取為</p><p><b>　　耐用

25、度 </b></p><p><b>　　確定切削速度</b></p><p>　　由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時(shí)</p><p>　　切削修正系數(shù) </p><p><b>　　故 </b></p><p>　　加工工時(shí)

26、 其中</p><p><b>　　由表22 </b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　擴(kuò)孔： 24.7 </p><p><b>　　按機(jī)床取 </b></p><p>　　所以實(shí)際切削速度 &

27、lt;/p><p>　　工時(shí)： 切入 </p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　鉸孔： </b></p><p>　　取機(jī)床標(biāo)準(zhǔn) 1.13r/s 所以實(shí)際切削速度：</p><p><b>　　所以工時(shí)： &

28、lt;/b></p><p>　　銑斷：選擇鋸片刀 </p><p>　　1）銑削寬度 </p><p><b>　　時(shí)， </b></p><p><b>　　各修正系數(shù)：</b></p><p><b>　　所以：</b>&

29、lt;/p><p><b>　　工時(shí)： </b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　車圓弧及其中一端面</b></p><p>　　選刀桿尺寸： 刀片厚度：</p><p><b>　　粗車：<

30、;/b></p><p>　　加工切削深度 由表4 </p><p>　　根據(jù)表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時(shí)：</p><p>　　切削修正系數(shù)： </p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　　由機(jī)床 </b>&l

31、t;/p><p>　　半精車：切削深度 </p><p><b>　　由機(jī)床選 </b></p><p><b>　　切削速度 </b></p><p><b>　　由機(jī)床選 </b></p><p><b>　　工時(shí) &

32、lt;/b></p><p><b>　　銑面</b></p><p><b>　　確定切削深度</b></p><p><b>　　確定切削寬度：</b></p><p>　　由于加工余量不大，所以可一次走刀完成</p><p><b>

33、;　　確定每齒進(jìn)給量</b></p><p>　　根據(jù)x52k銑床說明書，其功率為7kw,中等系統(tǒng)剛度</p><p><b>　　根據(jù)表3 </b></p><p><b>　　現(xiàn)取 </b></p><p>　　選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨度</p><p&

34、gt;　　根據(jù)表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 ，鑲齒銑刀（）耐用度 </p><p>　　確定切削速度和每秒進(jìn)給量</p><p>　　切削深度可根據(jù)表21中公式計(jì)算 也可查表</p><p>　　根據(jù)表9 當(dāng) </p><p><b>　　時(shí)， </b></p><p>

35、;<b>　　各修正系數(shù)為：</b></p><p><b>　　故 </b></p><p>　　根據(jù)機(jī)床說明書選擇 </p><p>　　實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為：</p><p><b>　　檢查機(jī)床功率</b></p><p>　　根據(jù)表

36、5 當(dāng) 時(shí)，</p><p>　　切削功率的修正系數(shù) </p><p>　　所以實(shí)際切削功率為 </p><p>　　根據(jù)機(jī)床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為</p><p>　　因?yàn)?，所以此切削用量可以采用?lt;/p><p>　　即 </p><p><b>

37、　　6）計(jì)算工時(shí) </b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　根據(jù)表19 入切削量及超切削量 </p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　故 </b></p>&l

38、t;p>　　銑槽 臥式銑床 直齒三面銑刀 </p><p><b>　　1選擇切削用量</b></p><p><b>　　確定銑削寬度</b></p><p>　　由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 </p><p><b>　　確定每齒進(jìn)給量</b>&l

39、t;/p><p>　　由機(jī)床 功率為 由表3 </p><p><b>　　取 </b></p><p>　　銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度</p><p>　　由表7 最大磨損量為 耐用度為：</p><p>　　確定切削速度和每秒進(jìn)給量</p><p>　　由表9 當(dāng)

40、 時(shí) </p><p><b>　　各修正系數(shù)為：</b></p><p>　　故 </p><p><b>　　基本工時(shí)： </b></p><p><b>　　銑圓柱斜面</b></p><p>　　選YT15硬質(zhì)合

41、金刀片 </p><p>　　每齒進(jìn)給量 銑床功率為7 </p><p>　　取 </p><p>　　銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量</p><p>　　由表8 耐用度 </p><p>　　確定切削速度和每秒進(jìn)給量</p>&l

42、t;p>　　由表13 時(shí)</p><p><b>　　各修正系數(shù)：</b></p><p>　　所以 </p><p><b>　　基本工時(shí)：</b></p><p><b>　　三、夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>&

43、lt;b>　　定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知，圓弧對(duì)孔有中心距要求，則用孔來定位，再用92×32平面來定位限制五個(gè)自由度，加一平面來輔助。實(shí)際就變?yōu)橐幌鬟呬N和兩平面定位的夾具。</p><p>　　切削力及夾緊力的計(jì)算</p><p>　　切削刀具：硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀，則</p><p>&

44、lt;b>　　主切削力 </b></p><p>　　式中： ＝2mm，＝55.6m/min，f＝0.5mm/r，</p><p>　　查表22-1 </p><p>　　計(jì)算結(jié)果 = 1752.74N</p><p><b>　　徑向切削力 </b>

45、;</p><p>　　式中： ＝2mm，＝55.6m/min，f＝0.5mm/r，</p><p>　　查表22-1 </p><p>　　計(jì)算結(jié)果 = 598.03N</p><p><b>　　走刀力 </b></p><p>　　式中：

46、 ＝2mm，＝55.6m/min，f＝0.5mm/r，</p><p>　　查表22-1 </p><p>　　計(jì)算結(jié)果 = 1073.55N</p><p>　　選用壓板壓緊，實(shí)際加緊力N應(yīng)為</p><p>　　式中，和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，＝＝0.5。</p><p>　　壓

47、板用螺母擰緊，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-23得螺母擰緊力</p><p>　　根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為</p><p>　　此時(shí)已大于所需的夾緊力，故本夾具可安全工作。</p><p><b>　　定位誤差分析</b></p><p>　　定位元件尺寸及公差確定。</p><p>　　夾

48、具的主要定位元件為一平面和兩定位銷，孔與銷間隙配合。</p><p>　?。?） 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(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。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(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)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(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其

49、定位誤差為： Td=Dmax-Dmin </p><p>　　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(huì)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(jìn)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。</p><p>　　（四）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明</p><p>　　如

50、前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)檐嚧矈A具選擇了壓板夾緊方式。本工序?yàn)檐噲A弧，切削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。</p><p>　　本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。</p><p>　　夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><

51、;p><b>　　五 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2]東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979</p><p>　　[3] 艾興，肖詩(shī)綱主編。切削用量手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社</