1產(chǎn)品型號(hào) 撥叉831007零件圖號(hào)機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào)05 銑 HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)鑄件 2 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式銑床 X6140 03 1夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液05 專用夾具工序工時(shí)/分工位器具編號(hào) 工位器具名稱 準(zhǔn)終 單件0.8工步 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn) 切削速 進(jìn)給 切削深 進(jìn)給 工步工時(shí)2速 度 量 度號(hào)r/min m/min mm/r mm次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 把鑄件從中間銑斷臥式銑床鋸片銑刀 50 31.4 4 73 1 0.3 0.5設(shè)計(jì) 日期 審核 日期 會(huì)簽 日期1產(chǎn)品型號(hào) 撥 叉 831007 零件圖號(hào)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁材料牌號(hào) HT200 毛坯種 類 鑄件 毛坯外形尺 寸 每毛坯件數(shù) 2 每臺(tái)件數(shù) 備注工藝裝備 工時(shí)序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 夾具 刀具 量具 準(zhǔn)終 單件01 銑 粗銑、半精銑 φ40 上端面 X5140 專用夾 具，φ60 高速鋼盤銑刀，高度尺 0 2.702 鉆擴(kuò)鉸孔 鉆、擴(kuò)、鉸 φ22 孔 Z525專用夾具，φ22 鉸刀，φ21.7 擴(kuò)孔鉆，φ15.1麻花鉆0 303 車 粗車、半精車 φ55 孔，粗車、半精 車中間下端面 φ73孔 CA6140 專用夾具，硬質(zhì) 合金YG3 內(nèi)孔車刀，塞規(guī) 0 4.704 車 粗車、半精車中間上端面 φ73 孔 CA6140 專用夾具，硬質(zhì) 合金YG3 內(nèi)孔車刀，塞規(guī) 0 2.805 鉆孔攻絲 鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋 Z525 專用夾 具,φ6.6 麻花鉆、M8 機(jī)用 絲錐 0 1.506 鉆孔 鉆 φ8 孔一半 Z525 專用夾 具，φ8 麻花 鉆 0 0.607 銑斷 將毛坯從中間銑斷 X6140 專用夾具，高速 鋼φ200×4 鋸片銑刀 0 0.808 檢查 按圖樣檢查 0 1設(shè)計(jì) 曹立濤 日期 2010.1.1 審核 日期 會(huì)簽 日期2機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),“撥叉Ⅱ”機(jī)械加工工藝規(guī)程及 “銑斷” 夾具設(shè)計(jì),目錄,第1章 零件的分析 第2章 撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 第3章 銑斷工序夾具設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn),1章 零件的分析,題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ55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(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。,圖1. 零件視圖,第2章 撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),零件為中批生產(chǎn)，因此，毛坯可采用模鍛成型 以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以Φ22孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 以精加工后的Φ40端面為主要的定位精基準(zhǔn)，以Φ22孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。,工藝過程,工序Ⅰ 粗銑、半精銑φ40上端面,以底面為粗基準(zhǔn). 工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,以φ40上端面和φ40外表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅲ 粗車、半精車φ55孔，粗車、半精車中間下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅴ 鉆M8螺紋孔底孔，攻M8螺紋, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅷ 去毛刺. 工序Ⅸ 按圖樣檢查.,定位誤差的分析,根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，工件采用一面兩孔定位方式。如圖1，Φ55上端面以平面做為定位基準(zhǔn)，限制3個(gè)自由度，再用Φ22的兩個(gè)孔做為定位基準(zhǔn)，分別限制剩下的2個(gè)自由度和1個(gè)自由度。 由于工件采用一面兩孔定位方式，所以定位元件采用一面兩銷定位機(jī)構(gòu)，即定位機(jī)構(gòu)由一個(gè)平面、一個(gè)圓柱定位銷和一個(gè)菱形定位銷組成，如下圖,,定位誤差的計(jì)算,1．確定兩銷中心距尺寸及公差 取工件上兩孔中心距的基本尺寸為兩銷中心距的基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的1/4，及令 ：,,2.確定圓柱銷直徑及其公差 取相應(yīng)孔的最小直徑作為圓柱銷直徑的基本尺寸，其公差取g6，所以,,,3.確定菱形銷寬度、直徑及公差 按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取菱形銷的寬度，d=5mm；然后按式,,計(jì)算菱形銷與其配合孔的最小間隙,計(jì)算出菱形銷直徑的基本尺寸：,,按h6確定菱形銷直徑公差。最后讓菱形銷的基本尺寸與圓柱銷相同，得,,如下圖,,夾緊力大小的分析計(jì)算,,,由《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表3.73查得切削力公式,,,水平分力,,垂直分力,,在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，,安全系數(shù),,,其中， 為基本安全系數(shù)1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)為1.1；為刀具鈍化系數(shù)為1.1；為斷續(xù)切削系數(shù)為1.1。,,,,,,,由上圖列平衡方程,,,P=2980N,,選用為氣缸—雙斜楔機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)使用Ⅲ型。,,,,,,算的D=52mm 故氣缸內(nèi)徑大于52mm.,銑斷卡具設(shè)計(jì)圖,,參考文獻(xiàn)：,1.王先奎，孫鳳池 《機(jī)械加工工藝手冊.第2卷.加工技術(shù)卷》 機(jī)械工業(yè)出版社，2007 2.梁炳文 《機(jī)械加工工藝與竅門精選》 機(jī)械工藝出版社，1997 3.李益民 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》 機(jī)械工藝出版社，1998.10 4.艾興，肖詩綱 《切削用量簡明手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社，1994 5.王紹俊 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社，1985.11 6.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988 7.朱奇志 《檢驗(yàn)夾具典型結(jié)構(gòu)應(yīng)用圖冊》 機(jī)械工業(yè)出版社，1990.5 8. 孫巳德 《機(jī)床夾具圖冊》 機(jī)械工業(yè)出版社，1984.6 9. 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編 《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社，1987.12 10. 趙家齊 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10 11.邵曉榮，曲恩 《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.8 12.王先逵 《機(jī)械制造工藝學(xué)》 機(jī)械工業(yè)出版社，2008.8,,放映結(jié)束,謝謝觀看,第 1 頁 共 27 頁 1XXXX 大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 題 目： CA6140 車床撥叉（831007 型號(hào)） 的機(jī)械加工工藝規(guī)程及“銑斷” 夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 職稱: 職稱: 20**年 12 月 5 日第 2 頁 共 27 頁 2目錄序言 1第一章 零件的分析 21.1 零件的作用 21.2 零件的工藝分析 2第二章 撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)… 32.1 毛坯的選擇 .32.2 基準(zhǔn)的選擇 32.3 工藝路線的擬定 32.4 加工余量毛坯尺寸,工序尺寸及其公差的確定 .42.5 切削用量及工時(shí)定額的確定 5第三章 銑斷工序夾具設(shè)計(jì) 143.1 任務(wù)的提出 .143.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 .143.3 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 .163.4 夾具體設(shè)計(jì) 18設(shè)計(jì)總結(jié) .19參考文獻(xiàn) .19第 3 頁 共 27 頁 3序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)第 4 頁 共 27 頁 4第一章 零件的分析1.1 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(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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 φ22 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的 φ55 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(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。1.2 零件的工藝分析零件的材料為 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：1. 孔內(nèi)表面以及與此孔相通的 的錐孔、 螺紋孔0.21???8?8M2. 孔內(nèi)表面53. Φ40 上端面、Φ55 上下兩端面，上下兩 Φ73 孔的內(nèi)表面，Φ55 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。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(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)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(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5000 件/年，零件的質(zhì)量是 1.0Kg/個(gè)，查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊》321 頁表 15-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。第 5 頁 共 27 頁 5第二章 撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…2.1 毛坯的選擇確定毛坯種類：零件材料為 HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)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(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊 》324 頁表 15-5 選用鑄件尺寸公差等級 CT9 級。2.2 基準(zhǔn)的選擇1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以 Φ22 孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以精加工后的 Φ40 端面為主要的定位精基準(zhǔn)，以 Φ22 孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。2.3 工藝路線的擬定制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。 1. 工藝路線方案一工序Ⅰ 粗銑、半精銑 φ40 上端面,以底面為粗基準(zhǔn).工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、鉸 φ22 孔,以 φ40 上端面和 φ40 外表面為精基準(zhǔn).工序Ⅲ 粗車、半精車 φ55 孔，粗車、半精車中間下端面 φ73 孔, 以φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面 φ73 孔, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).工序Ⅴ 鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).工序Ⅵ 鉆 φ8 孔一半, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以 φ55 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).工序Ⅷ 去毛刺.工序Ⅸ 按圖樣檢查.2. 工藝路線方案二工序Ⅰ 鉆、擴(kuò)、鉸 φ22 孔,以底面和 φ40 外表面為粗基準(zhǔn).工序Ⅱ 粗車、半精車 φ55 孔，粗車、半精車中間下端面 φ73 孔, 以第 6 頁 共 27 頁 6φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).工序Ⅲ 粗銑、半精銑 φ40 上端面,以底面為粗基準(zhǔn).工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面 φ73 孔, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).工序Ⅵ 鉆 φ8 孔一半, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以 φ55 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).工序Ⅷ 去毛刺.工序Ⅸ 按圖樣檢查.3. 工藝方案的比較與分析上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一考慮以 Φ22mm 孔為精加工基準(zhǔn)，而方案二則是先加工孔后加工面 ,這樣很難保證誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。2.4 加工余量毛坯尺寸,工序尺寸及其公差的確定由于本零件材料為灰鑄鐵，則由《機(jī)械加工工藝手冊》得：撥叉Ⅱ工序尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的確定工 序加工面工序名稱工序間余量/mm(單邊) 經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度/mm工序基本尺寸/mm半精銑1.5 0.879()h?Ra3.2 51φ40mm 上端面粗銑1.0 0.21Ra6.3 52.5鉸 0.15 .87()?Ra1.6 22擴(kuò) 2.6 02hRa6.3 21.7Φ22mm 孔鉆 8 .543Ra12.5 16半精車1.0 09()?Ra3.2 53Ф55 mm 孔粗車2 .62Ra6.3 49半精車1.0 0.74()h?Ra3.2 71Ф73 mm 孔下端面 粗車8.0 0.16Ra6.3 55Ф73 半 1.5 .749()?Ra3.2 70第 7 頁 共 27 頁 7精車mm 孔上端面 粗車7.5 0.16()h?Ra6.3 55攻 0.7 8M8螺紋孔 鉆 0.7 0.16()?Ra6.3 6.6φ8孔鉆 4 Ra6.3 0銑斷 銑 2 0由以上資料得出毛坯尺寸圖（見附圖）,毛坯的鑄造公差等級為 11 級2.5 切削用量及工時(shí)定額的確定工序Ⅰ粗銑、半精銑 φ40 上端面1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：粗銑 φ22 孔上端面。機(jī)床：X6140 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào) YG6。銑削寬度 aePcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.5mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。1.4 計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ V f=(32+40)/475=0.9min。第 8 頁 共 27 頁 8（2）半精銑 φ40 上端面2.1 銑削深度 ：因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2.2 計(jì)算切削速度 ：按《簡明手冊》 ，V c= vpvezvpmoKZuyfXTqdC算得 V c＝98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s據(jù) XA6140 銑床參數(shù)，選擇 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。2.3 校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。2.4 計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ V f=(32+40)/475=0.9min。工序Ⅱ 以 φ40 上端面和外端面為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸 φ22 孔，保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達(dá)到 IT7。1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：鉆、擴(kuò)、鉸 φ22 孔，保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達(dá)到 IT7。機(jī)床：Z525 專用鉆床2. 切削用量（1）鉆 φ16 孔1.1 刀具選擇：查《機(jī)械加工工藝手冊》選用 Ф16mm 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 α o＝12°，二重刃長度 bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬 l=3mm,棱帶長度 ° ° ° ml5.1?120??10??3?1.2 選擇切削用量1.2.1 決定進(jìn)給量查《切》 rf/86.0~7.?35.203?dl所以， rm/.按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇f/5.1 rmf/.?最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校rf/4.0?max609Ff?第 9 頁 共 27 頁 9驗(yàn)成功。1.2.2 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》 ）為 0.5～０.８mm，壽命 ．min60?T1.2.3 切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?0.1?TVK.MV.1tvK故 。0.Kx.10apv rmc/8in/3.180rdvns?查《簡明手冊》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 in/27rc?故實(shí)際的切削速度 mndvsc/4.150??1.3 計(jì)算工時(shí) in.45.127???nfLtm由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。(2) 擴(kuò) φ21.7 孔2.1 刀具選擇：選用 Ф21.7mm 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。2.2 確定切削用量：查《切削用量手冊》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《機(jī)械加工工藝手冊》C365L 車床給量取 f =0.92mm/r。擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，由公式：擴(kuò)=（1/2~1/3） 鉆 查《切削用量手冊》取 VC =0.29m/s=17.4m/min cvcvVC=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min=93~140r/min10swnd??按機(jī)床選取 n =136r/m,故 =8.5m/min 10wvdn??2.3 計(jì)算基本工時(shí)：T=L/(f×n) =(50+10)/(0.92×136)=0.48min。 (3) 鉸 φ22 孔3.1 刀具選擇：Ф22mm 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀3.2 確定切削用量：背吃刀量 ap=0.12mm。由《切削用量手冊》得：f=1.3~2.5mm/r,取 f=1.68 mm/r第 10 頁 共 27 頁 10由《切削用量手冊》得： =7.9m/min0.z vvmcpyxfdaT?=125.8 r/min10swvnd??按機(jī)床選取 =136 r/min所以實(shí)際切削速度 =8.54m/min10wvn?3.3 計(jì)算基本工時(shí)：T=L/(f*n) =(50+10)/(1.68×136)=0.26min工序Ⅲ 粗車、半精車 φ55 孔，粗車、半精車中間下端面 φ73 孔1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：粗車、半精車 φ55 孔，粗車、半精車中間下端面 φ73 孔機(jī)床：CA6140 車床刀具：刀片材料 YG6，刀桿尺寸 BxH=16x25mm， 01or?06?0rk?刀尖圓弧半徑 0.5mm05s???'8rok'0o??.51e??2.切削用量（1）粗車 φ55 孔1.1 背吃刀量 ap=2mm1.2 確定進(jìn)給量查《切削用量手冊》：取進(jìn)給量為 0.035～0.07 mm/r。再根據(jù)CA6140 車床說明書進(jìn)給量取 f =0.05mm/r。1.3 確定切削速度 V ：根據(jù)《切削用量手冊》=48.610 m/min.vmcvpyxT?=126.325r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 126.325r/min 相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =160r/min,則實(shí)際切削速度 V =47.28m/min。1.4 計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計(jì)算：T= 0.75min(2) 半精車 φ55 孔2.1 背吃刀量 ap=1.0mm2.2 確定進(jìn)給量查《切削用量手冊》：取進(jìn)給量為 0.25～0.4 mm/r。再根據(jù) CA6140 車床說明書進(jìn)給量取 f =0.3mm/r。2.3 確定切削速度 V ：根據(jù)《切削用量手冊》第 11 頁 共 27 頁 11=103.071 m/min.vmcvpyxfaT?=316.235r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 316.235r/min 相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =320r/min,則實(shí)際切削速度 V =106.509m/min。2.4 計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計(jì)算：T=0.55min(3) 粗車中間下端面 φ73 孔3.1 背吃刀量 ap=2.4mm3.2 確定進(jìn)給量查《切削用量手冊》：取進(jìn)給量為 0.6～0.9 mm/r。再根據(jù) CA6140車床說明書進(jìn)給量取 f =0.86mm/r。根據(jù)《切削用量手冊》 ，取車刀后面最大磨損量為 0.8~1.0。焊接車刀耐用度 T=60min。3.3 確定切削速度 V：根據(jù)《切削用量手冊》=43 m/min.vmcvpyxfaT?=146.8r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 146.8r/min 相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =160r/min,則實(shí)際切削速度 V =47.28m/min。3.4 計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計(jì)算：T= 1.15min(4) 半精車中間下端面 φ73 孔4.1 背吃刀量 ap=1.0mm4.2 確定進(jìn)給量查《切削用量手冊》：取進(jìn)給量為 0.25～0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140 車床說明書進(jìn)給量取 f =0.3mm/r。4.3 確定切削速度 V ：根據(jù)《切削用量手冊》=101.327 m/min.vmcvpyxT?=309.729r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 309.729r/min 相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =320r/min,則實(shí)際切削速度 V =106.509m/min。4.4 計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計(jì)算：T=0.45min工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面 φ73 孔1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：粗車、半精車中間上端面 φ73 孔第 12 頁 共 27 頁 12機(jī)床：CA6140 車床刀具：刀片材料 YG6，刀桿尺寸 BxH=16x25mm， 01or?06?0rk?刀尖圓弧半徑 0.5mm05s???'8rok'0o??.51e??2.切削用量(1) 粗車中間下端面 φ73 孔1.1 背吃刀量 ap=2.0mm1.2 確定進(jìn)給量查《切削用量手冊》：取進(jìn)給量為 0.6～0.9 mm/r。再根據(jù) CA6140車床說明書進(jìn)給量取 f =0.86mm/r。根據(jù)《切削用量手冊》 ，取車刀后面最大磨損量為 0.8~1.0。焊接車刀耐用度 T=60min。1.3 確定切削速度 V：根據(jù)《切削用量手冊》=43 m/min.vmcvpyxfaT?=146.8r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 146.8r/min 相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =160r/min,則實(shí)際切削速度 V =47.28m/min。1.4 計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計(jì)算：T= 1.15min(2) 半精車中間下端面 φ73 孔2.1 背吃刀量 ap=1.0mm2.2 確定進(jìn)給量查《切削用量手冊》：取進(jìn)給量為 0.25～0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140 車床說明書進(jìn)給量取 f =0.3mm/r。2.3 確定切削速度 V ：根據(jù)《切削用量手冊》=101.327 m/min.vmcvpyxT?=309.729r/min10swnd?按 CA6140 說明書，選擇與 309.729r/min 相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =320r/min,則實(shí)際切削速度 V =106.509m/min。2.4 計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計(jì)算：T=0.45min工序Ⅴ 鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋機(jī)床：Z525 專用鉆床第 13 頁 共 27 頁 132. 切削用量(1) 鉆 M8 螺紋孔底孔1.1 刀具選擇：查《機(jī)械加工工藝手冊》選用 Ф6.6mm 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆.1.2 選擇切削用量1.2.1 決定進(jìn)給量查《切》 rmf/86.0~7.?35.1203??dl所以， r/.按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇f/5.1 rmf/.最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校rf/48.0?max609Ff??驗(yàn)成功。1.2.2 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》 ）為 0.5～０.８mm，壽命 ．inT1.2.3 切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?0.1?TVK.MV0.1?tvK故 。0.Kx.10apv rmc/8in/3.180rdvns?查《簡明手冊》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 in/27rc?故實(shí)際的切削速度 mndvsc/4.150??1.3 計(jì)算工時(shí) in15.?fLtm(2) 攻 M8 螺紋2.1 刀具選擇：查《機(jī)械加工工藝手冊》選用 M8 機(jī)用絲錐2.2 切削用量選擇：查《切削用量手冊》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《機(jī)械加工工藝手冊》C365L 車床進(jìn)給量取 f =0.76mm/r。查《切削用量手冊》取 V =13m/min第 14 頁 共 27 頁 14=230r/min10swvnd??按機(jī)床選取 n =238r/min,故 =18m/min10wvn??2.3 計(jì)算基本工時(shí)：T=（L+L1+L2）/(f×n)=0.66min。工序Ⅵ 鉆 φ8 孔一半, 以 φ40 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：鉆 φ8 孔一半機(jī)床：Z525 專用鉆床刀具: 查《機(jī)械加工工藝手冊》選用 Ф6.6mm 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆.2. 切削用量2.1 決定進(jìn)給量查《切》 rmf/86.0~7.?35.1203??dl所以， r/.按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇f/5.1 rmf/.最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校rf/48.0?max609Ff??驗(yàn)成功。2.2 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》 ）為 0.5～０.８mm，壽命 ．inT2.3 切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?0.1?TVK.MV0.1?tvK故 。0.Kx.10apv rmc/8in/3.180rdvns?查《簡明手冊》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 in/27rc?故實(shí)際的切削速度 mndvsc/4.150??2.4 計(jì)算工時(shí)第 15 頁 共 27 頁 15min30.?fLtm工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以 φ55 上端面和 φ22 內(nèi)表面為精基準(zhǔn).1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：將毛坯從中間銑斷機(jī)床：X6140 臥式銑床刀具：鋸片銑刀，d=200mm，l=4mm，中齒，Z=40查《切削手冊》 ，選擇進(jìn)給量為： ,切削速度為：zmf/10.?，則：min/27v?in/4520710rdvws???根據(jù)《簡明手冊》表 4.2-39，取 ，故實(shí)際切削速度為：mi/0w?in/4.31051nvw??此時(shí)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為：fmin/20541.nZfwzm??查《切削手冊》表 4.2-40，剛好有 。mi/fm計(jì)算切削基本工時(shí)： in5.0237????fyltm第 16 頁 共 27 頁 16第三章 銑斷工序夾具設(shè)計(jì)3.1 任務(wù)的提出本夾具主要用來銑斷工件，使之分離成為兩個(gè)零件，由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)該考慮如何提高精度，在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算1.問題的提出本夾具主要用來銑斷工件，使之分離成為兩個(gè)零件，由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)該考慮如何提高精度，在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2. 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算1）定位基準(zhǔn)的選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，工件采用一面兩孔定位方式。如圖 1，Φ55 上端面以平面做為定位基準(zhǔn)，限第 17 頁 共 27 頁 17制 3 個(gè)自由度，再用 Φ22 的兩個(gè)孔做為定位基準(zhǔn)，分別限制剩下的 2 個(gè)自由度和 1 個(gè)自由度。2）定位元件及裝置的設(shè)計(jì)：由于工件采用一面兩孔定位方式，所以定位元件采用一面兩銷定位機(jī)構(gòu)，即定位機(jī)構(gòu)由一個(gè)平面、一個(gè)圓柱定位銷和一個(gè)菱形定位銷組成，如圖 2。圖 2 定位機(jī)構(gòu)簡圖圖 3 定位尺寸計(jì)算確定相關(guān)的定位配合尺寸，以確定定位元件的尺寸：1．確定兩銷中心距尺寸及公差 取工件上兩孔中心距的基本尺寸為兩銷中心距的基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的 1/4，及令：。0.4lkTm?2.確定圓柱銷直徑及其公差 取相應(yīng)孔的最小直徑作為圓柱銷直徑的基本尺寸，其公差取 g6，所以 。126dgm??第 18 頁 共 27 頁 183.確定菱形銷寬度、直徑及公差 按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取菱形銷的寬度，d=5mm；然后按式 計(jì)算菱形銷與其配合孔的最小間隙 ；2min1lkDbT???? 2min?計(jì)算出菱形銷直徑的基本尺寸： ；按 h6 確定菱形銷直徑公差。22mind??最后讓菱形銷的基本尺寸與圓柱銷相同，得 。如下圖6f?3.3 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算1 夾緊方案的確定由于是大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量，本夾具采用氣動(dòng)加緊，方便拆卸工件。2 夾緊力大小的分析計(jì)算：銑削力計(jì)算：由《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表 3.73 查得切削力公式 NZKaDacFpwfpP 703.1420310.48210 86.86.72.86.072.86. ?????? ??其中 .,,,1.,4. ?pf KZm水平分力 NFH73.第 19 頁 共 27 頁 19垂直分力 NFV213.0?受力分析圖在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) K4321?其中， 為基本安全系數(shù) 1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)為 1.1；2為刀具鈍化系數(shù)為 1.1；3為斷續(xù)切削系數(shù)為 1.1。4所以， NKFH15437.1.5????由上圖列平衡方程 2' fFPNf?432.0)1(25.0???P計(jì)算得 P=2980N 得所需的夾緊力最小為 2980N.選用為氣缸—雙斜楔機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)使用Ⅲ型。 .)(21????tgtiQ第 20 頁 共 27 頁 20其中 ， ??51??2NPiQ89403.??氣取 ，???24D氣 5.?8.0??算的 D=52mm 故氣缸內(nèi)徑大于 52mm.3.夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)3.1 選擇氣缸：由于回轉(zhuǎn)氣缸有以下缺點(diǎn)：1.由于氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)，密封比較復(fù)雜，工作時(shí)容易發(fā)熱，影響使用壽命。2.由于氣缸處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)條件下工作，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，容易損壞機(jī)床主 軸軸承。故使用車床用不動(dòng)式氣缸。根據(jù)估計(jì)夾緊力為 1543N，查《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》和以上的計(jì)算結(jié)果選擇氣缸內(nèi)徑為 Φ80mm，工作壓力為 0.5MPa， 氣缸的壓力為2135N，能夠夾緊?；钊麠U行程大于等于 35mm。3.2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.4 夾具體設(shè)計(jì) 見夾具裝配圖第 21 頁 共 27 頁 21設(shè)計(jì)總結(jié)夾具課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束?；仡櫿麄€(gè)過程，經(jīng)過老師和同學(xué)的幫助，還有自己不懈的努力，終于定時(shí)定量的完成了這次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)的重點(diǎn)，使理論與實(shí)踐結(jié)合，對理論知識(shí)加深了理解，使生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的理解和認(rèn)識(shí)也到了強(qiáng)化。本次課程設(shè)計(jì)主要是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和專用夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇等知識(shí)，夾具設(shè)計(jì)的運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)等知識(shí)。通過此次設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。本次設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。由于對知識(shí)的掌握不夠扎實(shí)，在設(shè)計(jì)過程中不能全面地考慮問題。仍需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐。這次設(shè)計(jì)，讓我對基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了思考、解決問題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)存在很多不足之處，最后懇請各位老師、同學(xué)批評指正！參考文獻(xiàn)1 王先逵主編 ．機(jī)械制造工藝學(xué) ．第２版 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20062 王先逵主編 ．機(jī)械加工藝手冊 ．第２版 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20063 浦林祥主編 ．金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 ．第２版 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19954 邵曉榮，曲恩主編 ．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) ．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，20075 趙家齊主編 ．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 ．第 2 版 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20006 林文煥.陳本通 . 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) . 北京：國防工業(yè)出版社，1987 7 艾興，肖詩綱主編 ．切削用量手冊 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19858 陳宏均主編 ．實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003第 22 頁 共 27 頁 22產(chǎn)品型號(hào) 撥 叉 831007 零件圖號(hào)XXX 大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁材料牌號(hào) HT200 毛坯種 類 鑄件 毛坯外形尺 寸 每毛坯件數(shù) 2 每臺(tái)件數(shù) 備注工藝裝備 工時(shí)序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 夾具 刀具 量具 準(zhǔn)終 單件01 銑 粗銑、半精銑 φ40上端面 X5140 專用夾 具，φ60 高速鋼盤銑刀，高度尺 0 2.702 鉆擴(kuò)鉸孔 鉆、擴(kuò)、鉸 φ22孔 Z525專用夾具，φ22 鉸刀，φ21.7擴(kuò)孔鉆，φ15.1麻花鉆0 303 車 粗車、半精車 φ55孔，粗車、半精 車中間下端面 φ73孔 CA6140 專用夾具，硬質(zhì) 合金YG3 內(nèi)孔車刀，塞規(guī) 0 4.704 車 粗車、半精車中間上端面 φ73孔 CA6140 專用夾具，硬質(zhì) 合金YG3 內(nèi)孔車刀，塞規(guī) 0 2.805 鉆孔攻絲 鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋 Z525 專用夾 具,φ6.6 麻花鉆、M8 機(jī)用 絲錐 0 1.506 鉆孔 鉆 φ8孔一半 Z525 專用夾 具，φ8 麻花 鉆 0 0.607 銑斷 將毛坯從中間銑斷 X6140 專用夾具，高速 鋼φ200×4鋸片銑刀 0 0.808 檢查 按圖樣檢查 0 1設(shè)計(jì) XXXX 日期 20**.1.1 審核 日期 會(huì)簽 日期第 23 頁 共 27 頁 23產(chǎn)品型號(hào) 撥叉831007 零件圖號(hào)XXXX 大學(xué)機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào)05 銑 HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)鑄件 2 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式銑床 X6140 03 1夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液05 專用夾具工序工時(shí)/分工位器具編號(hào) 工位器具名稱 準(zhǔn)終 單件0.8主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度 工步工時(shí)工步 號(hào) 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備r/min m/min mm/r mm進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 把鑄件從中間銑斷 臥式銑床鋸片銑刀 50 31.4 4 73 1 0.3 0.5設(shè)計(jì) xxxx 日期 20**.1.1 審核 日期 會(huì)簽 日期第 24 頁 共 27 頁 24附件圖紙零件圖第 25 頁 共 27 頁 25毛坯圖第 26 頁 共 27 頁 26銑斷夾具裝配圖第 27 頁 共 27 頁 271產(chǎn)品型號(hào) 撥叉831007零件圖號(hào)機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào)05 銑 HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)鑄件 2 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式銑床 X6140 03 1夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液05 專用夾具工序工時(shí)/分工位器具編號(hào) 工位器具名稱 準(zhǔn)終 單件0.8工步 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn) 切削速 進(jìn)給 切削深 進(jìn)給 工步工時(shí)2速 度 量 度號(hào)r/min m/min mm/r mm次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 把鑄件從中間銑斷臥式銑床鋸片銑刀 50 31.4 4 73 1 0.3 0.5設(shè)計(jì) 日期 審核 日期 會(huì)簽 日期