課程設計--ca6140撥叉的夾具及工藝規(guī)程設計及鉆m6孔的鉆床夾具設計

1、<p>　　題 目：CA6140撥叉的夾具及工藝規(guī)程設計及鉆M6孔的鉆床夾具設計--</p><p>　　一、設計題目：CA6140車床撥叉的工藝規(guī)程及鉆M6孔的夾具設計?！　?lt;/p><p><b>　　二、設計要求</b></p><p>　　(1) 被加工零件的零件圖

2、1張</p><p>　　(2) 生產(chǎn)類型:大批大量生產(chǎn)</p><p><b>　　三、上交材料</b></p><p>　　(1) 被加工工件的零件圖 1張</p><p>　　(2) 毛坯圖

3、 1張</p><p>　　(3) 機械加工工藝過程綜合卡片 1張</p><p>　　(4) 夾具裝配圖 1張</p><p>　　(5) 夾具體圖 1張</p&

4、gt;<p>　　(6) 課程設計說明書(5000～8000字) 1份</p><p>　　四、進度安排(參考)</p><p>　　(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 </p><p>　　(2) 選擇工藝方

5、案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天</p><p>　　(3) 工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天</p><p>　　(4) 編寫說明書 3天</p><p>　　(5) 準備及答辯 2天&l

6、t;/p><p><b>　　五、指導教師評語</b></p><p>　　成 績： </p><p>　　指導教師　蒲志新　　　　　　</p><p>　　日　　期　　　　　　　</p><p><b>　　摘 要</b></p><

7、;p>　　機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。</p><p>　　就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打

8、下一個良好的基礎。</p><p>　　由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Machinery Manufacturing Technology curriculum design so that we learn all over the Uni

9、versity of foundation classes, technology classes as well as the most basic professional courses after. This is before we embark on graduation design the curriculum for the study of an in-depth and comprehensive review o

10、f the total, is also a theory with practical training, so that it at four years of college life we occupy an important position</p><p>　　For me personally, I hope that through the curriculum design of their

11、own future will be engaged to conduct a job adaptation training, from training its own analysis of issues, problem-solving skills, take part in for the future of the motherland "four modernizations" constructio

12、n lay a good foundation</p><p>　　Because of capacity constraints, the design there are many inadequacies, I earnestly urge the teacher to give guidance</p><p><b>　　目 錄</b></p>

13、<p>　　1.零件的分析…………………………………7頁</p><p><b>　　1.1零件的作用</b></p><p>　　1.2零件的工藝分析.</p><p>　　2.確定生產(chǎn)類型………………………………7頁</p><p>　　3.確定毛坯……………………………………8頁</p>

14、<p><b>　　3.1確定毛坯種類</b></p><p>　　3.2確定鑄件加工余量及形狀</p><p>　　4.工藝規(guī)程設計………………………………8頁</p><p><b>　　4.1選擇定位基準</b></p><p><b>　　4.2制定工藝路線</b&

15、gt;</p><p>　　4.3選擇加工設備和工藝設備</p><p>　　4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定</p><p>　　5夾具設計……………………………………16頁</p><p>　　參考文獻……………………………………18頁</p><p><b>　　一、零件的分析</b>

16、;</p><p><b>　　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。零件上方的φ20孔與操縱機構相連，二下方的φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。</p

17、><p><b>　　零件的工藝分析</b></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>　　小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔</p><p><b>　　大頭半圓孔<

18、;/b></p><p>　　撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。</p><p>　　由上面分析可知，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

19、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>　　制定工藝路線</b></p><p>　　制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,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&

20、gt;<p><b>　　1.工藝路線方案一</b></p><p>　　工序一 粗、精銑φ20孔上端面。</p><p>　　工序二 鉆、擴、鉸、精鉸φ20、φ50孔。</p><p>　　工序三 粗、精銑φ50孔上端面</p><p>　　工序四 粗、精銑φ50、φ20孔下端面。</p>

21、<p><b>　　工序五 切斷。</b></p><p>　　工序六 鉆φ4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。</p><p>　　工序七 鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。</p><p>　　工序八 銑47°凸臺。</p><p><b>　　工序九 檢查。</b></p>&l

22、t;p>　　上面工序加工效率較高，但同時鉆三個孔，對設備有一定要求。且看另一個方案。</p><p><b>　　2.工藝路線方案二</b></p><p>　　工序一 粗、精銑φ20孔上端面。</p><p>　　工序二 粗、精銑φ20孔下端面。</p><p>　　工序三 鉆、擴、鉸、精鉸φ20孔。</p

23、><p>　　工序四 鉆、擴、鉸、精鉸φ50孔。</p><p>　　工序五 粗、精銑φ50孔上端面</p><p>　　工序六 粗、精銑φ50孔下端面。</p><p><b>　　工序七 切斷。</b></p><p>　　工序八 鉆φ4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。</p><p&g

24、t;　　工序九 鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。</p><p>　　工序十 銑47°凸臺。</p><p><b>　　工序十一 檢查。</b></p><p>　　上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。</p><p>　　綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。</p><p><b

25、>　　3.工藝路線方案三</b></p><p>　　工序一 以φ32外圓為粗基準，粗銑φ20孔下端面。</p><p>　　工序二 精銑φ20孔上下端面。</p><p>　　工序三 以φ20孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。</p><p>　　工序四 以φ

26、20孔為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸φ50孔，保證空的精度達到IT7。</p><p><b>　　工序五 切斷。</b></p><p>　　工序六 以φ20孔為精基準，粗銑φ50孔上下端面。</p><p>　　工序七 以φ20孔為精基準，精銑φ50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。</p><p>

27、　　工序八 以φ20孔為精基準，鉆φ4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。</p><p>　　工序九 以φ20孔為精基準，鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。</p><p>　　工序十 以φ20孔為精基準，銑47°凸臺。</p><p><b>　　工序十一 檢查。</b></p><p>　　雖然工序仍然是十一步，但是效率大大提

28、高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實際銑削只有兩次，而且刀具不用調整）。多次加工φ50、φ20孔是精度要求所致。</p><p><b>　　二 確定生產(chǎn)類型</b></p><p>　　已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領為10000件/年，零件的質量是2.036Kg/個，查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》321頁表15-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所

29、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><b>　　三 確定毛坯</b></p><p>　　1 確定毛坯種類：零件材料為HT200。考慮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)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》324頁表15-5選用鑄件尺寸公

30、差等級CT9級。</p><p>　　2 確定鑄件加工余量及形狀：</p><p>　　《機械制造工藝及設備設計指導手冊》325頁表15-7，選用加工余量為MA-G級，并查表15-8確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><

31、b>　　四.工藝規(guī)程設計</b></p><p>　　(一)選擇定位基準：</p><p>　　1 粗基準的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。</p><p>　　2 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔外

32、圓柱表面為輔助的定位精基準。</p><p><b>　?。ǘ┲贫üに嚶肪€</b></p><p>　　根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,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。查《機械制造工藝及設備設計指導手冊

33、》346頁表15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：</p><p>　?。ㄈ┻x擇加工設備和工藝設備</p><p><b>　　1 機床的選擇：</b></p><p>　　工序010～060均為銑平面，可采用X6140臥式銑床。</p><p>　　工序070～080采用鉆床。&l

34、t;/p><p>　　工序090～100采用鏜床。</p><p>　　工序110采用鉆床。多刀具組合機床。</p><p>　　工序120采用銑斷機床。</p><p>　　2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。</p><p>　　3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質合金銑刀即可保證加工質

35、量。在鉸孔φ50H17，由于精度不高，可采用硬質合金鉸刀。</p><p>　　4選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。</p><p>　　5其他：對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。</p><p>　?。ㄋ模C械加工余量、工序尺寸及公差的確定</p><p>　　1圓柱表面工序尺寸：

36、</p><p>　　前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：</p><p><b>　　2 平面工序尺寸：</b></p><p>　　3確定切削用量及時間定額：</p><p>　　工序010 以T1為粗基準，粗銑φ20孔上端面。</p><p&g

37、t;<b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加工要求：粗銑φ20孔上端面。</p><p>　　機床：X6140臥式銑床。</p><p>　　刀具：W18Cr4V硬質合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae&l

38、t;=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。</p><p><b>　　2. 切削用量&

39、lt;/b></p><p>　　1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。</p><p>　　2）計算切削速度 按《簡明手冊》，V c=</p><p>　　算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)XA6140銑床參數(shù)，選擇nc=475r/

40、min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。</p><p>　　5)校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。</p><p>　　最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/mi

41、n,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。</p><p><b>　　6）計算基本工時</b></p><p>　　tm＝L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。</p><p>　　工序020和工序030 以T1及小頭孔外圓為基準φ55孔上下端面。</p><p>

42、;<b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加工要求：精銑φ50上端面。</p><p>　　機床：X6140臥式銑床。</p><p>　　刀具：W18Cr4V硬質合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<

43、=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《簡明手冊》取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。</p><p><b>　　2. 切削用量</b></p>

44、<p>　　1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。</p><p>　　2） 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《簡明手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。</p><p>　　3） 查后刀面最大磨損及壽命 </p><p>　　查《簡明手冊》表3.7，后刀面最

45、大磨損為1.0~1.5mm。</p><p>　　查《簡明手冊》表3.8，壽命T=180min</p><p>　　4） 計算切削速度 按《簡明手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/10

46、00=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。</p><p>　　5)校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。</p><p>　　最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z

47、。</p><p><b>　　6）計算基本工時</b></p><p>　　tm＝L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。</p><p>　　工序070和080以T1及小頭孔外圓為基準，擴、精鉸φ22孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。</p><p><b>　　1. 選

48、擇鉆頭 </b></p><p>　　選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° ° ° </p><p><b>　　2.選擇切削用量</b></p><p><b

49、>　?。?）決定進給量</b></p><p><b>　　查《切》 </b></p><p><b>　　所以， </b></p><p>　　按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇</p><p>　　最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。</p>&l

50、t;p>　?。?）鉆頭磨鈍標準及壽命　</p><p>　　后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.5～０.８mm，壽命．</p><p><b>　?。?）切削速度</b></p><p>　　查《切》 修正系數(shù) </p><p><b>　　故。</b></p>&

51、lt;p>　　查《簡明手冊》機床實際轉速為</p><p><b>　　故實際的切削速度</b></p><p><b>　?。?計算工時</b></p><p>　　由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。</p><p>　　擴鉸和精鉸的切削用量如下：</p&

52、gt;<p><b>　　擴鉆： </b></p><p><b>　　精鉸： </b></p><p>　　工序090和100 T1及小頭孔外圓為基準，擴、半精鏜φ55孔。</p><p>　　1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝1

53、1°，二重刃長度bε=11mm,橫刀長b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度 ° ° ° </p><p><b>　　2.選擇切削用量</b></p><p><b>　　（1）決定進給量</b></p><p>　　查《簡明手冊》 </p><p&g

54、t;　　按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇</p><p>　　最終決定選擇Z550機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。</p><p>　?。?）鉆頭磨鈍標準及壽命　</p><p>　　后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.8～1.2mm，壽命</p><p>　　擴孔后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.9～１.４mm，壽命<

55、;/p><p>　　鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為０.６～０.９mm，壽命</p><p><b>　　（3）切削速度</b></p><p>　　查《切》 修正系數(shù) </p><p><b>　　故。</b></p><p>　　查《簡明手冊》機床實際

56、轉速為</p><p><b>　　故實際的切削速度</b></p><p>　　擴鉸和半精鉸的切削用量同理如下：</p><p><b>　　擴鉆： </b></p><p>　　半精鉸： </p><p><b>　?。?計算工時</b

57、></p><p><b>　　所有工步工時相同。</b></p><p><b>　　五、 夾具設計</b></p><p>　　設計第IX道工序——鉆M6孔的鉆床卡具。本卡具將用于Z525立式鉆床。刀具為M6絲錐，以及∮4的高速鋼麻花鉆。</p><p><b>　　(一)問題

58、的提出</b></p><p>　　本夾具是用來鉆兩個20mm的小頭孔,零件圖中大小孔的中心距有公差要求,因此這兩個小頭孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心線為三個側平面的設計基準,有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度則不是主要問題.</p><p><b>　　(二)夾具設計</b&g

59、t;</p><p><b>　　1定位基準選擇</b></p><p>　　底面對孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應以地面為主要定位基準..由于鑄件的公差要求較大,利用小頭孔的外圓表面作為輔助定位基準時,只有采用自動對中夾具才能同時保證對稱的兩個零件的大小孔的中心距的公差要求.為了提高加工效率,采用兩個工件一起加工。</p><p>　

60、　2切削力及夾緊力計算</p><p>　　由于實際加工的經(jīng)驗可知,鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準面,在兩側只需要采用兩個V型塊適當夾緊后本夾具即可安全工作.因此,無須再對切削力進行計算.</p><p><b>　　3\定位誤差分析</b></p><p>　　零件圖規(guī)定大孔與小孔的中心距為60mm.采用自動對中夾具

61、后,定位誤差取決于對中塊\螺桿以及滑塊的制造誤差.同時,活動V型塊塊利用調整螺釘進行調整并加裝鉆套后,鉆孔后的誤差只有0.08mm.在后續(xù)的銑斷工序中,利用中間大孔定位,孔壁與定位銷的配合間隙為0.05mm.因此加工完成后大孔與小孔的中心距的最大誤差為</p><p>　　0.08+0.05=0.130.2mm</p><p>　　所以能滿足精度要求.</p><p&g

62、t;　　4鉆床夾具的裝配圖見附圖</p><p>　　6.設計的感想與體會</p><p>　　為期三周的夾具課程設計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，經(jīng)過老師和同學的幫助，還有自己不懈的努力，終于定時定量的完成了這次課程設計。課程設計作為《機械制造技術基礎》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。</p><p>　　本次

63、課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。</p><p>　　通過此次設計，使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。本設計還存在很多不足之處。一是由于

64、本人對CAXA畫圖軟件的掌握還不夠熟練,在畫圖遇到復雜圖和難的地方時顯得力不從心，使圖不能達到預期設計出來的水平。二是本人對換檔叉結構和工作原理掌握的不夠熟練，在設計過程中不能全面地考慮問題，造成走許多彎路，設計速度緩慢，這些都需要進一步研究和進一步實踐來解決。</p><p>　　由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！</p><p><b>　　

65、參考文獻:</b></p><p>　　1： 趙家奇編,機械制造工藝學課程設計指導書—2版.---北京:機械工業(yè)出版社,2000.10.</p><p>　　2：李云主編,機械制造及設備指導手冊.-- 北京:機械工業(yè)出版社,1997.8</p><p>　　3：孟少農主編,機械加工工藝手冊.---2---北京:機械工業(yè)出版社,1991.9</p&

66、gt;<p>　　4：陳宏鈞主編。實用機械加工工藝手冊，機械工業(yè)出版社</p><p>　　5：趙家齊主編．機械制造工藝學課程設計指導書．機械工業(yè)出版社，1997</p><p>　　6：王紹俊主編．機械制造工藝設計手冊．機械工業(yè)出版社，1985</p><p>　　7：《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組編．金屬機械加工工藝人員手冊．上?？茖W技術出版社