ca6140车床拨叉831007机床夹具的课程设计说明书

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的确定725确定切削用量及基本工时826夹具设计13COM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基础课技术基础课以及大部分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巩固和加深已学过的技术基础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个良好的基础并且为后续课程的学习好基础由于能力所限设计尚有许多不足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半孔则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表面以及加工表面之间的位置要求1需要加工的表面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达到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较简单生产类型为大批生产故选择铸件毛坯选用铸件尺寸公差等级CT9级已知零件的质量是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则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表面为辅助粗基准这样就可以达到限制五个自由度再加上垂直的一个机械加紧就可以达到完全定位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则和基准统一原则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表面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成本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工艺方案的比较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体现了基准重合的原则很是审美其他的工序尤为平常简单无需再议这样一比较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的确定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表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下A外圆表面40MM及73MM外表面考虑到此表面为非加工表面其精度为铸造精度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821确定工序尺寸及余量钻孔218MM2Z218MM铰孔MM2Z02MMC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113得孔的铸造毛坯为4973的孔是在55孔的基础之上铣削加工得到其轴向尺寸上下表面距离为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895确定73MM工序尺寸及余量粗铣71MMZ4MM精铣73MMZ1MM参照切屑加工简明实用手册表895确定55MM工序尺寸及余量粗镗53MM2Z4MM半精镗54MM精镗55MMD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870确定钻8螺纹孔和8圆柱销孔及螺纹孔的攻丝E铣断25确定切削用量及基本工时工序粗铣40MM孔的两头的端面A加工条件工件材料HT200硬度190B016GPA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O8刀齿斜角S10主刃KR60过渡刃KR30副刃KR5过渡刃宽B1MMB计算切削用量1铣削深度因为切削量较小故可以选择AP2MM一次走刀即可完成所需长度2计算切削速度按简明手册VC算得VC98MMSN439RMINVF490MMS据X52K立式铣床参数选择NC475RMINVFC475MMS则实际切削速度VC314804751000106MS实际进给量为FZCVFCNCZ47530010016MMZ3校验机床功率查简明手册PCC15KW而机床所能提供功率为PCMPCC故校验合格最终确定AP2MMNC475RMINVFC475MMSVC106MSFZ015MMZ4计算基本工时TMLVF94S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190B016GPA铸造加工要求钻孔至218MM精铰至22MM保证孔壁粗糙度RA16M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B15MM宽L3MM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计算基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径至73MMA加工条件工件材料HT200硬度190B016GPA铸造加工要求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保证粗糙度RA32M精铣中间孔上端面至25MM周径至73MM精铣中间孔下端面至保证20MM周径至73MM保证端面粗糙度RA32M保证孔壁粗糙度RA63M机床X63卧式铣床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O8刀齿斜角S10主刃KR60过渡刃KR30副刃KR5过渡刃宽B1MMB计算切削用量1铣削深度因为切削量较小故可以选择AP4MM一次走刀即可完成所需长度2计算切削速度按简明手册VC算得VC98MMSN780RMINVF490MMS据X52K立式铣床参数选择NC750RMINVFC475MMS则实际切削速度VC314807501000178MS实际进给量为FZCVFCNCZ75030010025MMZ3校验机床功率查简明手册PCC2KW而机床所能提供功率为PCMPCC故校验合格最终确定AP1MMNC750RMINVFC475MMSVC178MSFZ015MMZ4计算基本工时粗铣中间孔上端面至25MM周径至71MMTM1LVF13S粗铣中间孔下端面至22MM周径至71MMTM2LVF13S精铣小孔上端面至50MMTM3LVF8S精铣中间孔上端面至周径至73MMTM4LVF10S精铣中间孔下端面至周径至73MMTM5LVF10S工序粗镗半精镗精镗55MM孔至图样尺寸A加工条件工件材料HT200硬度190B016GPA铸造加工要求粗镗中间孔至53MM半精镗中间孔至54MM精镗中间孔至55MM机床T616卧式镗床刀具YG8硬质合金镗刀B计算切削用量单边余量次切除则根据简明手册4220查得取根据简明手册4221查得取计算切削基本工时第三次时进给量和机床主轴转速都取64RMIN切削基本工时工序钻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A加工条件工件材料HT200硬度190B016GPA铸造加工要求先钻8MM的锥销孔钻到一半后将与该孔配合的轴安装进去把两者配做加工为的使保证孔与轴的同轴度同时在尺寸上保证距上端面10MM再钻M8X1MM的螺纹孔攻M8X1MM的螺纹机床组合机床刀具8MM麻花钻75MM麻花钻8MM的丝锥B计算切削用量1钻8MM的锥销孔根据切削手册查得进给量为0180MMZ现取F0MMZVMMIN则查简明手册表4215取所以实际切削速度为计算切削基本工时刀具根据切削手册查得进给量为0180MMZ现取F0MMZVMMIN则查简明手册表4215取所以实际切削速度为计算切削基本工时刀具丝锥M6P1MM切削用量选为机床主轴转速为按机床使用说明书选取则机动时计算切削基本工时A加工条件工件材料HT200硬度190B016GPA铸造加工要求铣断后保证两边对称相等刀具YG硬质合金圆盘铣刀厚度为4MM机床组合机床B计算切削用量查切削手册选择进给量为切削速度为则根据简明手册表4239取故实际切削速度为查切削手册表4240刚好有计算切削基本工时26夹具设计COM设计任务钻M8螺纹孔不含螺纹加工夹具大批量生产COM确定毛坯的制造形式零件材料为HT200考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大零件结构又比较简单生产类型为生产故选