ca6140車床的撥叉課程設計 (2)

1、<p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　　（一）零件的作用</b></p><p>　　題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的φ25孔與操縱機構相連，φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方

2、的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。</p><p>　?。ǘ┝慵墓に嚪治?lt;/p><p>　　零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，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：</p><p>　　1．小頭孔φ25 ； </p><p>　　2．大頭半圓孔

3、Ф 及其端面；</p><p><b>　　3．16×8槽；</b></p><p>　　4．φ40外圓斜面；</p><p>　　5．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm；</p><p>　　槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08m。</p><p>　　由上面

4、分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。</p><p><b>　　二、藝規(guī)程設計</b></p><p>　　（一）確定毛坯生產(chǎn)類型</p><p>　　已

5、知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。</p><p>　　零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。</p><p><b>　　（二）基面的選擇</b></p><p>　

6、　基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，甚至還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。</p><p>　?。?）粗基準的選擇。</p><p>　　因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇Φ40mm圓一個端面作為粗基準加工另一個端面。再加一個鉤形壓板和一個V形塊限制自由度，達到完

7、全定位。</p><p>　?。?）精基準的選擇。</p><p>　　主要因該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。</p><p><b>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€</b></p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置

8、精度等級等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p><b>　　工藝路線方案一：</b></p><p>　　工序一：粗銑φ55上端面</p><p>　　工序二：粗銑φ55下端面<

9、/p><p>　　工序三：粗鏜，精鏜φ55的孔</p><p>　　工序四：粗銑φ40的上平面</p><p>　　工序五：鉆，擴。絞φ25的孔</p><p>　　工序六：精銑φ55的上端面</p><p>　　工序七：精銑φ55的下端面</p><p>　　工序八：精銑φ40的上平面</p

10、><p><b>　　工序九：銑斷</b></p><p>　　工序十：銑16*8的槽</p><p>　　工序十一：精銑16*8的槽</p><p>　　工序十二：精銑結合面</p><p><b>　　工序十三：檢驗</b></p><p><b

11、>　　工藝路線方案二：</b></p><p>　　工序一：粗銑φ55上端面</p><p>　　工序二：粗銑φ55下端面</p><p>　　工序三：粗銑φ40的上平面</p><p>　　工序四：鉆，擴。絞φ25的孔</p><p>　　工序五：粗鏜，精鏜φ55的孔</p><

12、p>　　工序六：精銑φ55的上端面</p><p>　　工序七：精銑φ55的下端面</p><p>　　工序八：精銑φ40的上平面</p><p><b>　　工序九：銑斷</b></p><p>　　工序十：銑16*8的槽</p><p>　　工序十一：精銑16*8的槽</p>

13、<p>　　工序十二：精銑結合面</p><p><b>　　工序十三：檢驗</b></p><p><b>　　方案比較與分析</b></p><p>　　以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細考慮零件的技術要求以及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在φ25的孔及其16的槽和φ55的端面加

14、工要求上,以上三者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定：先鉆mm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，加工以鉆φ25的孔為準。為了在加工時的裝夾方便，為了避免造成一定的加工誤差；通過分析可以比較工藝路線方案二最為合理。 </p><p><b>　　具體方案如下：</b></p><p>　　

15、工序一：粗銑φ55上端面</p><p>　　工序二：粗銑φ55下端面</p><p>　　工序三：粗銑φ40的上平面</p><p>　　工序四：鉆，擴。絞φ25的孔</p><p>　　工序五：粗鏜，精鏜φ55的孔</p><p>　　工序六：精銑φ55的上端面</p><p>　　工序七：

16、精銑φ55的下端面</p><p>　　工序八：精銑φ40的上平面</p><p><b>　　工序九：銑斷</b></p><p>　　工序十：銑16*8的槽</p><p>　　工序十一：精銑16*8的槽</p><p>　　工序十二：精銑結合面</p><p><

17、;b>　　工序十三：檢驗</b></p><p>　?。ㄋ模C械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定</p><p>　?。?）粗銑φ40的上平面</p><p>　　因為該面的粗糙度為6.3，所以粗銑一次即可。參照《工藝手冊》表2.3-9~表2.3-12確定工序尺寸及余量為：</p><p>　　查《工藝手冊》表2.2-5，

18、成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為7~9級，選用8級。公差值T=1.3mm</p><p>　　粗銑35×3的上端面 2z=2.0</p><p>　?。?）銑16*8的槽</p><p>　　此面的粗糙度要求為3.2，所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊》表2.3-9~表2.3

19、-12確定工序尺寸及余量為：</p><p>　　查《工藝手冊》表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為7~9級，選用8級。公差值T= 1.6mm 。</p><p>　　粗銑40×16的槽 2Z=2.0</p><p>　　精銑40×16的槽

20、 2Z=2.0</p><p>　　(3) φ25的孔加工余量及公差。</p><p>　　毛坯為實心，不沖出孔。該孔的精度要求在IT7~IT9之間，參照《工藝手冊》表2.3-9~表2.3-12確定工序尺寸及余量為：</p><p>　　查《工藝手冊》表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄

21、件尺寸公等級CT分為7~9級，選用8級。公差值T=0.12 mm，</p><p><b>　　鉆孔φ23mm</b></p><p>　　擴孔φ24.8 mm 2Z=1.8 mm</p><p>　　鉸孔φ25 mm 2Z=0.

22、2 mm </p><p>　　由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。</p><p>　　毛坯名義尺寸： 42（mm）</p><p>　　鉆孔時的最大尺寸： 23（mm）</p><p>　　鉆孔時的最小尺寸： 22.5（mm）</p

23、><p>　　擴孔時的最大尺寸： 23 +1.8=24.8（mm）</p><p>　　擴孔時的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45（mm）</p><p>　　粗鉸孔時的最大尺寸： 24.8+0.14=24.94（mm）</p><p>　　粗鉸孔時的最小尺寸： 24.94-0.15=24.79（mm）</p>&l

24、t;p>　　精鉸孔時的最大尺寸： 24.94+0.06=25（mm）</p><p>　　精鉸孔時的最小尺寸： 25-0.05=24.95（mm）</p><p>　　(4)銑φ55的上、下端面</p><p>　　查《工藝手冊》表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為7~9級，選用8級。公差值T=1.4 mm </p&

25、gt;<p>　　粗銑φ55的叉口及上、下端面余量1.0 mm。 2Z=2.0</p><p>　　精銑φ55的叉口及上、下端面。 2Z=2.0</p><p>　?。?）粗鏜，半精鏜φ55的孔</p><p>　　毛坯為鑄件，內(nèi)孔精度要求為IT13，表面粗糙度為3.6。參照《工藝手冊》表2.3-1

26、0確定工序尺寸余量為：</p><p>　　一次 粗鏜φ53.5 2Z=3.5</p><p>　　二次 半精鏜φ55+0.4 2Z=1.5</p><p>　　(6) 切斷，銑結合面。</p><p>　?。ㄎ澹┐_定切削用量及基本工時</p><p>　　銑槽 臥式銑床 直齒三面銑

27、刀 </p><p><b>　?。ㄒ唬┻x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>　　確定每齒進給量</b></p><p>　　由

28、機床 功率為 由表3 </p><p><b>　　取 </b></p><p>　　銑刀磨鈍標準及耐用度</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給量</p><p>　　由表9 當 時 </p><

29、p><b>　　各修正系數(shù)為：</b></p><p>　　故 </p><p>　?。ǘ┗竟r： </p><p><b>　　三、夾具設計</b></p><p><b>　　定位基準的選擇</b></p><p&g

30、t;　　由零件圖可知，16mm槽對孔有垂直度要求，則用孔來定位，再用短銷大平面來限制五個自由度，加菱形銷來輔助，用螺紋夾緊。實際就變?yōu)槎啼N大平面和菱形銷定位的夾具。</p><p>　　切削力及夾緊力的計算</p><p>　　切削刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，則</p><p><b>　　主切削力 </b></p>&l

31、t;p>　　式中： </p><p>　　計算結果 = 2448N</p><p>　　由于切削力對夾緊力影響不大，故夾緊力只需達到將工件固定即可。</p><p><b>　　定位誤差分析</b></p><p>　?。?） 定位元件尺寸及公差確定。</p>

32、<p>　　夾具的主要定位元件為孔的定位銷，孔與銷間隙配合。</p><p>　?。?） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，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。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷

33、中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin </p><p>　　基準位移誤差△y 由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便還有最小間隙（次間隙可以在調(diào)刀尺寸和對刀時消除）</p><p>　　由制造誤差引起的△y＝(Dmax－dmin)/2－(Dmin-dmax)/2=(0.023+0,020)/2=0.0215<0.08</p><p&