機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)--ca6140車(chē)床撥叉

1、<p>　　機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目： “CA6140車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工藝規(guī)程制定及</p><p>　　銑槽工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計(jì)</p><p>　　一、零件分析…………………………………….Page1</p><p>　　二、設(shè)計(jì)條件…………………………………….Page2</p&g

2、t;<p>　　三、選擇毛坯的說(shuō)明…………………………….Page3</p><p>　　四、選擇工藝基準(zhǔn)的說(shuō)明</p><p>　　1、粗基準(zhǔn)的選擇………………………………….Page3</p><p>　　2、精基準(zhǔn)的選擇…………………………………..Page3</p><p>　　五、各工藝方案的分析、對(duì)比與取舍</

3、p><p>　　1、工藝方案一……………………………………...Page4</p><p>　　2、工藝方案二……………………………………...Page4</p><p>　　3、工藝路線的比較與分析………………………...Page5</p><p>　　六、加工余量及工序尺寸的確定………………..Page6</p><p&g

4、t;　　七、確定切削用量的說(shuō)明………………………...Page6</p><p>　　八、專用夾具設(shè)計(jì)方案的確定…………………..Page8</p><p>　　九、夾緊力的計(jì)算………………………………...Page9</p><p>　　十、設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………….Page11</p><p>　　十一、參考文獻(xiàn)…………………

5、……………….Page12</p><p><b>　　機(jī)械制造工藝學(xué)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目: 設(shè)計(jì)“CA6140車(chē)床拔叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程</p><p>　　及夾具（大批量生產(chǎn)）</p><p>

6、　　設(shè) 計(jì) 者 賀少男</p><p><b>　　指導(dǎo)教師 </b></p><p><b>　?。ㄒ唬┝慵姆治?lt;/b></p><p>　　零件的作用：該撥叉用在CA6140的主軸上，和其他零件配合，在改變轉(zhuǎn)速的時(shí)候承受輕微的載荷，所以應(yīng)該保證本零件的重要工作表面符合技術(shù)要求。</p>

7、<p>　　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：該撥叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬典型的叉桿類零件。</p><p>　　主要加工表面：該撥叉零件的主要加工表面是平面、內(nèi)花鍵和槽系。</p><p><b>　　Page1</b></p><p><b>　　主要技術(shù)要求：</b></p><p>　　主要技術(shù)關(guān)鍵：一般

8、來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證內(nèi)花鍵的加工精度容易。因此，對(duì)于撥叉C來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證內(nèi)花鍵的尺寸精度及位置精度，處理好內(nèi)花鍵和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。</p><p><b>　　（二）設(shè)計(jì)條件</b></p><p>　　分析零件圖可知，撥叉頭前后兩端面和叉腳左右兩端面均要求切削加工，且撥叉頭的前端由肋板連接，這樣節(jié)省了材料，且提高了

9、撥叉在換檔時(shí)的剛度；另外，該零件除主要工作表面（撥叉腳部槽的兩端面、叉軸孔φ22mm（H12））和撥叉頭下臺(tái)階面外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來(lái)。</p><p><b>　　Page2</b></p><p>

10、　　（三）選擇毛坯的說(shuō)明</p><p>　　撥叉C毛坯選擇金屬行澆鑄，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。</p><p>　?。ㄋ模┻x擇工藝基準(zhǔn)的說(shuō)明</p><p>　　基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。

11、否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。</p><p><b>　　粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　對(duì)于零件而言，盡可能選擇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)。所以選擇右端R20的端面，上頂端40×80的面和右側(cè)75×80的面為粗基準(zhǔn)。</p&

12、gt;<p><b>　　精基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時(shí)，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問(wèn)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。精基準(zhǔn)選擇為花鍵孔和72×40的端面，在加工中采用專用夾具夾持。</p><p>　?。ㄎ澹└鞴に嚪桨傅姆治觥?duì)比與取舍</p

13、><p>　　制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使</p><p><b>　　Page3</b></p><p>　　工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以使生產(chǎn)成本盡量下降。</p&

14、gt;<p><b>　　工序路線方案一：</b></p><p><b>　　工序1：鑄造；</b></p><p><b>　　工序2：時(shí)效處理；</b></p><p>　　工序3：粗銑、半精銑后端面；</p><p>　　工序4：粗銑、半精銑頂面；<

15、/p><p>　　工序5：鉆、擴(kuò)Φ22孔；</p><p>　　工序6：車(chē)Φ22倒角；</p><p><b>　　工序7：拉花鍵孔；</b></p><p>　　工序8：銑18mm槽；</p><p>　　工序9：鉆M8底孔Φ6.7、攻絲M8、配鉆Φ5錐孔；</p><p>

16、<b>　　工序10：去刺；</b></p><p><b>　　工序11：檢驗(yàn)；</b></p><p><b>　　工序路線方案二：</b></p><p><b>　　工序1：鑄造；</b></p><p><b>　　工序2：時(shí)效處理；&

17、lt;/b></p><p>　　工序3：粗銑、半精銑后端面；</p><p>　　工序4：鉆、擴(kuò)Φ22孔；</p><p>　　工序5：車(chē)Φ22倒角；</p><p><b>　　工序6：拉花鍵孔；</b></p><p><b>　　Page4</b></p&

18、gt;<p>　　工序7：粗銑、半精銑頂面；</p><p>　　工序8：粗銑、半精銑18mm槽；</p><p>　　工序9：鉆M8底孔Φ6.7、攻絲M8、配鉆Φ5錐孔；</p><p><b>　　工序10：去刺；</b></p><p><b>　　工序11：檢驗(yàn)；</b><

19、;/p><p>　　工藝路線的比較與分析：</p><p>　　1.工藝路線不同于第一條是將工序4、5、6，“鉆、擴(kuò)Φ22孔，車(chē)倒角，拉花鍵”放在工序7“粗銑、半精銑頂面”和工序8“銑槽”之前，雖不滿足“先面后孔”的加工順序，而且多了一次裝夾，但以加</p><p>　　工后的花鍵孔為精基準(zhǔn)加工頂面和槽，可以滿足其位置度要求，綜上</p><p>

20、;　　所述，第二種工藝路線比較合理。</p><p><b>　　2.熱處理工序</b></p><p>　　鑄件為了消除殘余應(yīng)力，需在粗加工前、后各安排一次時(shí)效處理，在半精加工前各安排一次時(shí)效處理。</p><p><b>　　3.輔助工序</b></p><p>　　在精加工后，安排去毛刺、終檢

21、工序。</p><p>　　綜上所述，該撥叉工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工----主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工----主要表面半精加工和次要表面加工----熱處理----主要表面精加工。</p><p><b>　　Page5</b></p><p>　　(六) 加工余量及工序尺寸的確定</p><p>　　“撥叉

22、”零件的材料為HT200，凈重量為0.84千克，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，可以采用“金屬模機(jī)械砂型”鑄造的方法進(jìn)行毛坯的制造。</p><p>　　根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p>　　參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.2-2，2.2-25,2.3-13和《互換性與技術(shù)測(cè)量》表1-8，可以查得：</p><

23、p>　　鉆孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。</p><p>　　查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-47，表2.3-48，表2.3-71。確定工序尺寸及加工余量為：</p><p>　　加工該組孔的工藝是：鉆——攻絲</p><p><b>　　鉆孔： </b></p><p>　　攻絲：攻2-M8螺紋孔

24、。 </p><p>　　(七) 確定切削用量的說(shuō)明</p><p><b>　　工序：鉆孔并攻絲</b></p><p><b>　　機(jī)床：鉆床</b></p><p>　　刀具：根據(jù)參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表4.3-9硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。</p><p><b&g

25、t;　　Page6</b></p><p><b>　　1．鉆孔</b></p><p>　　鉆孔前鑄件為實(shí)心，根據(jù)上文所的加工余量先鉆孔到再攻絲，所以。</p><p><b>　　鉆削深度：</b></p><p>　　進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-38，取</p&

26、gt;<p>　　切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取</p><p><b>　　機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，有：</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　按照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-31取</p><p><b>　　所以實(shí)際切削速度：

27、</b></p><p>　　2．攻2-M8螺紋通孔</p><p><b>　　刀具：釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐</b></p><p>　　進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表1.8-1得所加工螺紋孔螺距,因此進(jìn)給量</p><p>　　切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-105，取</p><

28、p><b>　　機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取</b></p><p><b>　　絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取</b></p><p><b>　　實(shí)際切削速度： </b></p><p><b>　　Page7</b></p><p>　　(八) 專用夾具設(shè)計(jì)方案的確

29、定</p><p>　　3.2.1 研究原始質(zhì)料</p><p>　　利用本夾具主要用來(lái)鉆兩個(gè)6.7mm孔并攻M8螺紋。加工時(shí)應(yīng)保證螺紋孔與側(cè)面的位置距離及螺紋孔中心線與錐孔中心線距離。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　3.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　由

30、零件圖可知：兩螺紋孔與側(cè)面有位置要求，在對(duì)螺紋孔進(jìn)行加工前，花鍵孔已進(jìn)行了拉削加工。因此，選底側(cè)面定位，花鍵內(nèi)圓孔定心限制了除在X軸的旋轉(zhuǎn)自由度以外的所有自由度，從而來(lái)滿足螺紋孔與端面的位置要求。</p><p>　　3.2.3夾具方案的設(shè)計(jì)選擇</p><p>　　方案一：利用移動(dòng)彎壓板夾緊。</p><p>　　方案二：采用夾緊定位一體，即在定位心軸上加工一段螺

31、栓，利用螺栓、螺母夾緊。</p><p>　　方案三：采用兩短圓錐銷(xiāo)裝夾在花鍵孔兩端，兩短圓錐銷(xiāo)利用氣壓夾緊并定位。</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，兩螺紋孔分布在零件兩端，利用心軸上加工螺栓來(lái)夾緊，其夾緊剛度比較低，且?jiàn)A緊、定位在一起相互有一定影響。方案三中，夾緊力比較理想，但夾具裝備比較復(fù)雜，成本也高，因此選用方案一采用移動(dòng)彎壓板夾緊，夾緊、定位分開(kāi)，且?jiàn)A具裝備簡(jiǎn)單。壓板形狀見(jiàn)圖4

32、.2。</p><p><b>　　Page8</b></p><p>　　圖4.2 鉆孔用移動(dòng)彎壓板</p><p>　　(九) 夾緊力的計(jì)算</p><p>　　刀具材料：（高速鋼鑲齒三面刃銑刀） </p><p>　　刀具有關(guān)幾何參數(shù)： </p>

33、<p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-9 可得銑削切削力的計(jì)算公式：</p><p><b>　　式（2.1）</b></p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：</p><p>　　對(duì)于灰鑄鐵： 式（2.2）</p><p>&l

34、t;b>　　取 ， 即</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　Page9</b></p><p>　　由《金屬切削刀具》表1-2可得：</p><p>　　垂直切削力 ：（對(duì)稱銑削） 式（2.3）</p>&l

35、t;p><b>　　背向力：</b></p><p>　　根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：</p><p><b>　　式（2.4）</b></p><p>　　安全系數(shù)K可按

36、下式計(jì)算：</p><p><b>　　式（2.5）</b></p><p>　　式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得： </p><p>　　所以 式（2.6）</p><p><b>　　式（2.7）</b></p><p&

37、gt;<b>　　式（2.8）</b></p><p>　　由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：</p><p><b>　　式（2.9）</b></p><p><b>

38、;　　Page10</b></p><p>　　式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得：</p><p><b>　　其中： </b></p><p><b>　　螺旋夾緊力：</b></p><p><b>　　易得：</b></p><p&g

39、t;　　經(jīng)過(guò)比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。</p><p><b>　　(十) 設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　本夾具用于在鉆床上加工拔叉上端面的兩螺紋孔。工件以側(cè)面和花鍵內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，在擋銷(xiāo)和定位塊上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋移動(dòng)彎壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。</p><p>

40、;<b>　　Page11</b></p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李旦，邵東向，王杰．機(jī)床專用夾具圖冊(cè)[M]，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005。</p><p>　　[2] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]，貴陽(yáng)：貴州任命出版社，1983。<

41、/p><p><b>　　[3] </b></p><p>　　[4] 陳宏鈞．實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[5] 李洪．機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。</p><p>　　[6] 馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M]，北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，19

42、94。</p><p>　　[7] 強(qiáng)毅．設(shè)計(jì)圖實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)[M]，北京：科學(xué)出版社，2000。</p><p>　　[8] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[9] 四川省機(jī)械工業(yè)局．復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1979。</p><p>　　[10] 東北重型機(jī)械學(xué)院

43、，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠工人大學(xué)．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。</p><p>　　[11] 李慶余，張佳．機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[12] 廖念釗，莫雨松，李碩根．互換性與技術(shù)測(cè)量[M]，中國(guó)計(jì)量出版社，2000：9-19。</p><p>　　[13] 王光斗，王春福．

44、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。</p><p>　　[14] 何玉林，沈榮輝，賀元成．機(jī)械制圖[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000。</p><p>　　[15] 鄧文英．金屬工藝學(xué)[M]，北京：高等教育出版社，2001。</p><p><b>　　Page12</b></p><p><