CA6140車床撥叉[831005] 加工工藝及銑40×28上平面夾具設計[版本1]帶CAD原圖

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序 言 械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對于我們國家來說，它關系到國計民生的方方面面。近年來機械工業(yè)領域向著高精度、高質量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動化水平日益提高。同時由于機械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門也向著高深度邁進，機械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。 機械制造過程及檢測，檢驗中，都要使用大量的夾具。為了達到提勞動效率，提高加工精度，減少廢品，擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件，如何設計好夾具則成了機械制造的一項重要任務。 機床夾具是夾具中的一種，將其固定到機床上，可以使被加工件對刀具與機床保持正確的相對位置，并克服切削力的影響。使加工順利進行。機床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。 夾具設計中的特點： 1． 夾具的設計周期較短，一般不用進行強度和剛度的計算。 2． 專用夾具的設計對產(chǎn)品零件有很強的針對 性。 3． “確保產(chǎn)品加工質量，提高勞動生產(chǎn)率”是夾具設計工作的主要任務，加工質量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。 4． 夾緊裝置的設計對整個夾具的結局有具定性的影響。設計一個好的夾具可以減少廢品率。 因此，夾具設計要保證以下幾個條件： 1． 夾具的結構應與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應。 2． 保證工件的精度。 3． 保證使用方便與安全。 4． 正確處理作用力的平衡問題。 5． 注意結構的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。 6．在機械制造中，為了適應新產(chǎn)品的不斷發(fā)展要求。因此,夾具計過程中有朝著下列方向發(fā)展的趨勢： （1） 發(fā)展通用夾具的新品種 A．由于機械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。 B．廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 （2） 發(fā)展調整式夾具 （3） 推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。 （4） 加強專用夾具的標準化和規(guī)范化。 （5） 大力推廣和使用機械化及自動化夾具。 （6） 采用新結構、新工藝、新材料來設計和制造夾具。 本設計屬于工藝夾具設計范圍，機械加工工藝設計在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質量及生產(chǎn)成本，在設計中為了適應中批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設計中所采用的零件盡量采用標準件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費用。 機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術課以及大部分專業(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。 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的訓練，希望在設計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個良好的基礎。 由于個人能力所限，設計尚有許多不足之處，希望各位老師給予指教。 目 錄 目 錄 序言 2 一、零件的工藝分析 2 二、工藝規(guī)程設計 3 (一)確定毛坯的制造形式 3 （二）基面的選擇 3 （三）制定工藝路線 3 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 4 （五）確立切削用量及基本工時 4 參考資料： 8 （一）零件的分析 （一）.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。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。 （二）零件的工藝分析： CA6140車床撥叉共有四處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以6Xφ22xφ25x6為中心的加工表面 這一組加工表面包括：6Xφ22xφ25x6的花鍵孔。 2 以6Xφ22xφ25x6孔為基準來加工寬8的槽和寬18的槽。 二. 工藝規(guī)程設計 （一） 確定毛坯的制造形式。 零件的材料為HT200鑄鐵，考慮到零件的幾何形狀比較復雜。所以用鑄造的形式進行毛坯的制造。 （二） 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得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，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取φ40的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一塊V形塊支承這兩個φ40作主要定位面，用一汽缸放在V型塊對面用于加緊零件，同時用一定為擋快限制以旋轉方向的自由度，再用鉆床鉆削時的力量來限制另一旋轉自由度和一平面自由度，這樣空間六個自由度就固定完了。 （2）精基準的選擇。主要應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，此處不再重復。 （三） 制訂工藝路線 1. 工藝路線方案1 工序 1） 鑄造 2） 時效處里 3） 銑Φ40大端面 4） 鉆，擴，鉸Φ22孔 5） 檢查 6） 拉6xΦ22xΦ25x6的花鍵孔 7） 倒角 8） 銑18寬的槽 9） 銑寬8mm槽 10） 銑40x28面 11） 去毛刺 12） 檢查 . 2.工藝路線方案2 工序 1） 鑄造 2） 時效處里 3） 銑Φ40大端面 4） 銑18寬的槽 5） 銑40x28面 6） 拉6xΦ22xΦ25x6的花鍵孔 7） 檢查 8） 倒角 9） 銑寬8mm槽 10） 去毛刺 11） 檢查 鉆，擴，鉸Φ22孔 比較兩種方案：方案一先加工端面然后一端面和外圓定位加工孔，然后以孔為定為基準加工寬18的槽和寬8的槽及40x28的槽，保證了加工精度。提高了效率，方案二夾具設計較多且有些困難，故選擇方案一 （四） 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)加工工藝，分別對各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下： 1. 銑Φ40大端面面：選擇YT15硬質合金刀片 1） 由表1 銑削深度時，端銑刀直徑為80mm，，Z=5 2） 銑刀幾何形狀 由表2 3） 選擇切削用量 （1）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 （2）確定每齒進給量 ：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表5 當使用YT15銑床功率為7Kw時 4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度 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 4） 確定切削速度v和每秒鐘進給量 切削速度由表13 時 各修正系數(shù)為 故 根據(jù)X52k型立銑床說明書（表24）選擇 因此實際切削速度和每齒進給量 5） 計算基本工時 式中 L=90mm 由表20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量 y＋△+d＝92 故 2. 鉆，擴，鉸孔 1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑 鉆頭幾何形狀為（表1及表2）：雙錐修磨橫刃， 2） 選擇切削用量 （1） 確定進給量：由表5 當加工要求為7級精度，材料鑄鐵時 時 由 時 按鉆頭強度確定進給量 由表7 當灰鑄鐵 時 時： 按機床進給機構強度確定進給量 由表8 灰鑄鐵時 時：機床機構允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。 進給量 由此可以看出受限制的進給量是工藝要求，從中取 由表16 可以查出鉆孔時的軸向力在 時為： 軸向力修正系數(shù)為1.0 故 故 可用 2）確定鉆頭磨鈍標準及耐用度， 由表9 時 鉆頭后刀面最大磨損量取為 耐用度 3） 確定切削速度 由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時 切削修正系數(shù) 故 4） 加工工時 其中 由表22 所以 擴孔： 21.7 按機床取 所以實際切削速度 工時： 切入 所以 鉸孔：Φ22 取機床標準 1.13r/s 所以實際切削速度： 所以工時： 3. 拉花鍵：拉刀 1）拉刀寬度 時， 各修正系數(shù)： 所以： 工時： 4. 所以：銑Φ40大端面面：選擇YT15硬質合金刀片 1） 由表1 銑削深度時，端銑刀直徑為80mm，，Z=5 2） 銑刀幾何形狀 由表2 3） 選擇切削用量 （1）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 （2）確定每齒進給量 ：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表5 當 5. 銑寬18的槽：選擇YT15硬質合金三面刃銑刀 1） 由表1 銑削深度時，端銑刀直徑為80mm，，Z=5 2） 銑刀幾何形狀 由表2 3） 選擇切削用量 （1）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 （2）確定每齒進給量 ：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表5 當使用YT15銑床功率為7Kw時 4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度 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 4） 確定切削速度v和每秒鐘進給量 切削速度由表13 時 各修正系數(shù)為 故 根據(jù)X52k型立銑床說明書（表24）選擇 因此實際切削速度和每齒進給量 5） 計算基本工時 式中 L=90mm 由表20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量 y＋△+d＝92 故 6. 銑寬8的槽：選擇YT15硬質合金三面刃銑刀 1） 由表1 銑削深度時，端銑刀直徑為80mm，，Z=5 2） 銑刀幾何形狀 由表2 3） 選擇切削用量 （1）確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 （2）確定每齒進給量 ：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表5 當使用YT15銑床功率為7Kw時 4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度 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 4） 確定切削速度v和每秒鐘進給量 切削速度由表13 時 各修正系數(shù)為 故 根據(jù)X52k型立銑床說明書（表24）選擇 因此實際切削速度和每齒進給量 5） 計算基本工時 式中 L=90mm 由表20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量 y＋△+d＝92 故 7. 銑28x40面 1） 確定切削深度 確定切削寬度： 由于加工余量不大，所以可一次走刀完成 2） 確定每齒進給量 根據(jù)x52k銑床說明書，其功率為7kw,中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表3 現(xiàn)取 3） 選擇銑刀磨鈍標準及耐磨度 根據(jù)表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 ，鑲齒銑刀（）耐用度 4） 確定切削速度和每秒進給量 切削深度可根據(jù)表21中公式計算 也可查表 根據(jù)表9 當 時， 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)機床說明書選擇 實際切削速度和每齒進給量為： 5） 檢查機床功率 根據(jù)表5 當 時， 切削功率的修正系數(shù) 所以實際切削功率為 根據(jù)機床說明書，機床主軸允許的功率為 因為，所以此切削用量可以采用。 即 6）計算工時 式中 根據(jù)表19 入切削量及超切削量 則 故 l=25mm 計算工時: 16 機械加工工藝過程卡片 零件號 零件名稱 CA6140車床撥叉 工序號 工序名稱 設備 夾具 刀具 量具 工時（min） 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 Ⅰ 銑大端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 25 1.08 Ⅱ 鉆，擴，絞直徑為22的孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 錐柄麻花鉆 25 游標卡尺 1.63 Ⅲ 拉6x22x25x6的花鍵 拉床 L5110A 專用夾具 普通花鍵拉刀 游標卡尺 2.39 Ⅳ 銑槽8及其端面 銑床 X51 專用夾具 高速鋼三面刃銑刀 游標卡尺 0.8 Ⅴ 銑寬28的面 銑床 X51 專用夾具 高速鋼圓柱形銑刀 游標卡尺 1.88 Ⅵ 銑18的槽及其端面 銑床 X51 專用夾具 高速鋼三面刃銑刀 游標卡尺 1.07 Ⅶ 終檢 沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書 目 錄 一.前言……………………………………………………………………………1 1.產(chǎn)前準備…………………………………………………………………………2 1.1年生產(chǎn)綱領……………………………………………………………………2 1.2生產(chǎn)條件………………………………………………………………………2 1.3零件工藝分析…………………………………………………………………3 2.夾具結構設計 ……………………………………………………………………4 2.1定位機構………………………………………………………………………4 2.2夾緊機構………………………………………………………………………5 2.3機床夾具的總體形式…………………………………………………………6 2.4.1確定夾具體…………………………………………………………………7 2.4.2確定聯(lián)接體…………………………………………………………………7 2.4.3夾具體的總體設計圖………………………………………………………8 2.5繪制夾具零件圖………………………………………………………………8 2.6繪制夾具裝配圖 ……………………………………………………………9 3.定位誤差設計 ……………………………………………………………………11 3.1誤差分析 ……………………………………………………………………11 3.1.1定位誤差 …………………………………………………………………11 3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因 ……………………………………………………12 3.2定位誤差的計算 ……………………………………………………………12 二.結論 …………………………………………………………………………14 三.致謝 …………………………………………………………………………15 四.參考文獻……………………………………………………………………16 沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書 機械制造裝備設計 課程設計說明書 題目CA6140車床撥叉（零件號831005） 加工專用夾具設計 系 機械與運載學院 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 081015 姓名 姬林 學號 26 指導教師 張福 完成日期 2011 年 6 月 30 日 沈陽理工大學應用技術學院 沈陽理工大學應用技術學院課程設計任務書 班級： 081015 姓名： 姬林 學號：26 課程名稱: 機械制造裝備設計 題 目：CA6140車床撥叉（零件號813005）加工專用夾具設計 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 主要內(nèi)容及要求： 1、根據(jù)所給的零件草圖，畫出零件工作圖。 2、完成CA6140車床撥叉（零件號813005）工件的專用夾具總裝配工作圖。 3、完成專用夾具部分零件工作圖。 4、編寫設計計算說明書。 5、總工作量要求：總圖量為：0#圖紙1張；設計計算說明書15頁。 主要參考資料：夾具設計手冊、夾具設計圖冊、機械零件設計手冊。 進度安排： 1、1-2天完成工件工作圖繪制及夾具設計方案。 2、3-6天完成夾具總裝配圖設計。 3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設計計算說明書編寫。 課程設計指導教師： 張 福 2010 年 6 月 17 日 教研室主任： 趙艷紅 2010 年 6 月 17 日 《機械制造裝備設計》課程設計計劃書 一、課程設計目的 1、本課程設計是《機械制造裝備設計》課程的延續(xù)，通過設計實踐，進一步掌握機械制造裝備設計的一般方法。 2、培養(yǎng)學生綜合運用機械制圖、機械設計基礎、金屬材料及熱處理、機械制造結構工藝等相關知識，培養(yǎng)工程設計的能力。 3、培養(yǎng)學生使用手冊、圖冊、有關資料及設計標準規(guī)范的能力。 4、提高學生技術總結及編制技術文件的能力。 5、為畢業(yè)設計打下良好的基礎。 二、課程設計題目 CA6140車床撥叉（零件號813005）加工專用夾具設計 三、課程設計的內(nèi)容與基本要求 （一）內(nèi)容 1、完成CA6140撥叉工件的銑端面專用夾具總裝配圖。 2、完成CA6140車床撥叉專用夾具部分零件工作圖。 3、編寫設計計算說明書。 4、總工作量要求：總圖量為：0#圖紙1張；設計計算說明書15頁。 （二）基本要求 1、課程設計必須獨立的進行，每人必須完成總工作量要求。 2、根據(jù)設計題目，完成規(guī)定的設計內(nèi)容和工作量要求。 3、正確的運用手冊、標準，設計圖樣必須符合國家標準規(guī)定。 4、設計計算說明書力求用工程術語，簡明扼要，計算合理、準確，表達清晰，文字通順簡練，字跡工整。 四、進度安排 1、1-2天完成零件工作圖繪制及夾具設計方案。 2、3-6天完成夾具總裝配圖設計。 3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設計計算說明書。 課程設計指導教師：張 福 2010 年 6 月 17 日 教研室主任： 趙艷紅 2010 年 6 月 17 日