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1、CA6140车床拨叉831007机床夹具的课程设计说明书 课 程 设 计 说 明 书机 床 夹 具 设 计工商大学指 导 教 师学 院 名 称应用技术学院专业及班级10机电提 交 日 期511答 辩 日 期 图1图1为CA6140车床拨叉831007的CAD图图2图2为CA6140车床拨叉831007的proe图目录序言2 设计具体内容421 零件的作用422 零件的工艺性分析423 工艺规程设计5com 确定毛坯的制造形式5com 基面的选择5com 制定工艺路线5com 选择加工设备和工艺设备724 机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸确实定725 确定切削用量及根本工时826 夹具设计13co
2、m 零设计任务13com 确定毛坯的制造形式14com 定位基准选择com 夹紧方案的选择15com 定位误差分析com 夹具结构介绍1527 参考文献151序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部根底课技术根底课以及大局部专业课之后进行的这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习也是一次理论联系实际的训练因此它在我们四年的大学生活中占有重要的地位 就我个人而言我希望能通过这次课程设计了解并认识一般机器零件的生产工艺过程稳固和加深已学过的技术根底课和专业课的知识理论联系实际对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练从中锻炼自己分析问题解决问题的能力为今后的工作打下一
3、个良好的根底并且为后续课程的学习好根底 由于能力所限设计尚有许多缺乏之处恳请各位老师给予指导21零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉它位于车床变速机构中主要起换档使主轴回转运动按照工作者的要求工作获得所需的速度和扭矩的作用零件上方的22孔与操纵机构相连而下方的55mm半孔那么是用于与所控制齿轮所在的轴接触通过上方的力拨动下方的齿轮变速两件零件铸为一体加工时分开22零件的工艺分析零件的材料为HT200灰铸铁生产工艺简单铸造性能优良但塑性较差脆性高不适合磨削为此以下是拨叉需要加工的外表以及加工外表之间的位置要求1需要加工的外表a小孔的上端面大孔的上下端面b小头孔mm以及与此孔相通的mm
4、的锥孔螺纹孔c大头半圆孔mm2位置要求小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为005mm大孔的上下端面与小头孔中心线的垂直度误差为007mm由上面分析可知可以粗加工拨叉底面然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工并且保证位置精度要求再根据各加工方法的经济精度及机床所能到达的位置精度并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证23 工艺规程设计com确定毛坯的制造形式零件材料为HT200考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大零件结构又比拟简单生产类型为大批生产应选择铸件毛坯选用铸件尺寸公差等级CT9级零件的质量是10Kg个所以初步确定工艺安排为加工过程工序划分阶段
5、工序适当集中加工设备以通用设备为主大量采用专用工装com基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证生产效率得以提高否那么加工工艺过程中会问题百出更有甚者还会造成大批报废使生产无法正常进行1粗基准的选择以零件的底面为主要的定位粗基准以两个小头孔外圆外表为辅助粗基准这样就可以到达限制五个自由度再加上垂直的一个机械加紧就可以到达完全定位2精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便依据基准重合原那么和基准统一原那么以粗加工后的底面为主要的定位精基准以两个小头孔内圆柱外表为辅助的定位精基准当设计基准和工序基准不重合时应该进行尺寸换算这在以后还要专
6、门的计算此处不再重复 com 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点应当是使零件的几何形状尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证在生产纲领已确定为大批生产的条件下可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具并尽量使工序集中来提高生产率除此之外还应当考虑经济效果以便使生产本钱尽量下降选择零件的加工方法及工艺路线方案如下a工艺路线方案一工序 粗铣40mm孔的两头的端面73mm孔的上下端面工序 精铣40mm孔的两头的端面73mm孔的上下端面工序 粗镗半精镗精镗55mm孔至图样尺寸工序 钻扩铰两端22mm孔至图样尺寸工序 钻M8的螺纹孔钻8的锥销孔钻到一半攻M8的螺纹工序 铣断保证图样尺寸工序 去毛刺检查b
7、工艺路线方案二工序 粗铣40mm孔的两头的端面工序 钻铰两端22mm孔之图样尺寸工序 粗铣中间孔上端面至25mm周径至71mm粗铣中间孔下端面至22mm周径至71mm工序 精铣两头孔的端面至50mm精铣中间孔上端面至25mm周径至73mm精铣中间孔下端面至周径至73mm工序 粗镗半精镗精镗55mm孔至图样尺寸工序 钻8mm的锥销孔钻到一半然后与轴配做钻通再钻M8x1mm的螺纹孔攻M8x1mm的螺纹工序 铣断保证图样尺寸工序 去毛刺检查c 工艺方案的比拟与分析上述两个工艺方案的特点在于方案一是先加工完与22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔而方案二悄悄相反先是加工完22mm的孔再以孔的中心轴线来定
8、位加工完与之有垂直度要求的三个面方案一的装夹次数少但在加工22mm的时候最多只能保证一个面定位面与之的垂直度要求其他两个面很难保证因此此方案有很大的弊端方案二在加工三个面时都是用22mm孔的中心轴线来定位这样很容易就可以保证其与三个面的位置度要求这样也表达了基准重合的原那么很是审美其他的工序尤为平常简单无需再议这样一比拟最终的工艺方案为方案二工序 粗铣40mm孔的两头的端面工序 钻铰两端22mm孔之图样尺寸工序 粗铣中间孔上端面至25mm周径至71mm粗铣中间孔下端面至22mm周径至71mm工序 精铣两头孔的端面至50mm精铣中间孔上端面至25mm周径至73mm精铣中间孔下端面至20mm周径至
9、73mm工序 粗镗半精镗精镗55mm孔至图样尺寸工序 钻8mm的锥销孔钻到一半然后与轴配做钻通再钻M8x1mm的螺纹孔攻M8x1mm的螺纹工序 铣断保证图样尺寸工序 去毛刺检查以上工艺过程详见过程卡com选择加工设备和工艺设备a 机床的选择 工序010为铣平面可采用X52K立式铣床 工序020采用Z512台式钻床 工序030采用X52K卧式铣床 工序040采用X52K卧式铣床工序050采用T616卧式镗床工序060采用钻床多刀具组合机床 工序070采用铣断机床b 选择夹具该拨叉的生产纲领为大批生产所以采用专用夹具c 选择刀具在铣床上加工的各工序采用硬质合金铣刀即可保证加工质量d 选择量具两小头
10、孔中间孔均采用极限量规e 其他对垂直度误差采用千分表进行检测对角度尺寸利用专用夹具保证其他尺寸采用通用量具即可24 机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸确实定CA6140车床拨叉零件材料为HT200毛坯重量约为10生产类型为大批生产采用砂型铸造毛坯根据上述原始资料及加工工艺分别确定各加工外表的机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下a外圆外表40mm及73mm外外表考虑到此外表为非加工外表其精度为铸造精度CT9即可又因它们是对称的两个零件最后还需铣断故对40mm的中心轴线的尺寸偏差为120125的范围内b 两小孔毛坯为实心两内孔精度要求界于IT7IT8之间参照?实用手册?表8-21确定工序尺寸及余量钻孔2
11、18mm 2Z 218mm铰孔mm 2Z 02mmc中间孔55mm及73mm中间孔尺寸相对较大可以铸造根据机械制造工艺设计手册表1-13得孔的铸造毛坯为4973的孔是在55孔的根底之上铣削加工得到其轴向尺寸上下外表距离为30mm由于其对轴向的尺寸要求不高直接铸造得到参照?实用手册?表8-95确定73mm工序尺寸及余量粗铣71mm Z 4mm精铣73mm Z 1mm参照?切屑加工简明实用手册?表8-95确定55mm工序尺寸及余量粗 镗53mm 2Z 4mm半精镗54mm精 镗55mm d螺纹孔及销孔无可非议此销尺寸铸造为实体参照?实用手册?表8-70确定钻8螺纹孔和8圆柱销孔及螺纹孔的攻丝e铣断
12、25确定切削用量及根本工时工序粗铣40mm孔的两头的端面a 加工条件工件材料HT200硬度190b 016Gpa铸造加工要求粗铣两头端面至51mm粗铣大孔端面至30mm机床X52K立式铣床参数刀具涂层硬质合金盘铣刀45mm选择刀具前角o5后角o8副后角o 8刀齿斜角s 10主刃Kr 60过渡刃Kr 30副刃Kr 5过渡刃宽b 1mmb计算切削用量1铣削深度 因为切削量较小故可以选择ap 2mm一次走刀即可完成所需长度2计算切削速度 按?简明手册?V c 算得 Vc98mmsn 439rminVf 490mms据X52K立式铣床参数选择nc 475rminVfc 475mms那么实际切削速度 V
13、 c 314804751000 106ms实际进给量为f zc V fcncz 475 30010 016mmz3 校验机床功率 查?简明手册?Pcc 15kw而机床所能提供功率为Pcm Pcc故校验合格最终确定 ap 2mmnc 475rminVfc 475mmsV c 106msf z 015mmz4计算根本工时tmL Vf 94s工序 钻铰两端22mm孔之图样尺寸a 加工条件工件材料HT200硬度190b 016Gpa铸造加工要求钻孔至218mm精铰至22mm保证孔壁粗糙度Ra 16m机床Z512台式钻床刀具YG8硬质合金麻花钻218mm钻头采用双头刃磨法后角12二重刃长度 25mm横刀长b 15mm宽l 3mm棱带长度 YG8硬质合金铰刀22mmb计算切削用量1查?简明手册? 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 2钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度查?简明手册?为05mm寿命3切削速度查?简明手册? 修正系数 故查?简明手册?机床实际转速为故实际的切削速度4 计算根本工时由于所有工步所用工时很短所以使得切削用量一致以减少辅助时间钻和精铰的切削用量如下钻孔 精铰 工序-工序 粗铣中间孔上端面至25mm周径至71mm粗铣中间孔下端面至22mm周径至71mm精铣两头孔的端面至50mm精铣中间孔上端面至25mm周径至73mm精铣中间孔下端面至周
