CA6140車床的撥叉銑斷夾具設計說明書

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1、 序言 機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課 、 技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的 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訓練，從中鍛煉自己分析問題 、 解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 一 、 零件 的分析 （一） 零件的作用 題目所給的零件是 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。零件上方的 20

2、孔與操縱機構相連，二下方的 50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 床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以 20 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 20 孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個裝配時鉆鉸的錐孔，一個 螺紋孔。下端有一個 47 的斜凸臺。這三個都沒有高的位置度要求。 2. 以 50 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 50 孔，以及其上下兩個端面。 這兩組表面有一定的位置度要求 ,即 50 的孔上下兩個端面與 的孔有垂直度要求。 由上面分析可知

3、，加工時應先加工一組表面，再以這組 加工后表面為基準加工另外一組。 二 、 工藝規(guī)程設計 (一 )確定毛坯的制造形式 零件材料為 慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 （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。基面選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 20

4、 的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊 V 形塊支承這兩個 32作主要定位面，限制 5 個自由度，再以一個銷釘限制最后 1 個自由度，達到完全定位 ,然后進行銑削。 （ 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）制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點 ,應當是使零件的幾何形狀 、 尺寸精度 及位置精度等技術要求能得到合理的保證 ,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下 ,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工序一 粗 、

5、 精 銑 20 孔上端面。 工序二 鉆 、 擴 、 鉸 、 精鉸 20、 50 孔。 工序三 粗 、 精 銑 50 孔上端面 工序四 粗 、 精 銑 50、 20 孔下端面。 工序五 切斷。 工序六 鉆 4 孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序七 鉆一個 4 孔，攻 紋。 工序八 銑 47 凸臺。 工序九 檢查。 上面工序加工效率較高 ，但同時鉆三個孔，對設備有一定要求。且看另一個方案。 工序一 粗 、 精 銑 20 孔上端面。 工序二 粗 、 精 銑 20 孔下端面。 工序三 鉆 、 擴 、 鉸 、 精鉸 20 孔。 工序四 鉆 、 擴 、 鉸 、 精鉸 50 孔。 工序五 粗 、 精 銑 50 孔

6、上端面 工序六 粗 、 精 銑 50 孔下端面。 工序七 切斷。 工序八 鉆 4 孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序九 鉆一個 4 孔，攻 紋。 工序十 銑 47 凸臺。 工序十一 檢查。 上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。 綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。 工序一 以 32 外圓為粗基準，粗銑 20 孔 下 端面。 工序二 精 銑 20 孔上下端面。 工序三 以 20 孔上端面和 32 外圓為精基準，鉆 、 擴 、 鉸 、 精鉸 20孔，保證垂直度誤差不超過 的精度達到 工序四 以 20 孔為精基準，鉆 、 擴 、 鉸 、 精鉸 50 孔，保證空的精度達到 工序五 切斷。 工序六 以 2

7、0 孔為精基準，粗銑 50 孔上下端面。 工序七 以 20 孔為精基準， 精 銑 50 孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過 工序八 以 20 孔為精基準，鉆 4 孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序九 以 20 孔為精基準，鉆 4 孔，攻 紋。 工序十 以 20 孔為精基準，銑 47 凸臺。 工序十一 去毛刺，檢查。 雖然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實際銑削只有兩次，而且刀具不用調整）。多次加工 50、 20 孔是精度要求所致。 以上工藝過程詳見圖 3。 （四）機械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ”床撥叉 ”；零件材料為 度 190

8、 241皮重量 產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。 按以上原始資料及加工路線，分別確 定各家工表面的機械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 20， 50端面）。 查機械制造工藝設計簡明手冊（以下稱工藝手冊）表 20， 50端面長度余量均為 為雙邊加工） 銑削加工余量為： 粗銑 銑 50 已鑄成孔） 查工藝手冊表 50已鑄成孔長度余量為 3鑄成孔 44 工序尺寸加工余量： 鉆孔 孔 得到 由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調整加工。因此在計算最大 、 最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。 （ 五）確立切削用量及基本工時 工序一 以 32 外圓為粗基準，粗銑 20 孔 上下 端面。 工件材

9、料： b =B=190241,鑄造。 機床： 能銑床。 刀具： 質合金鋼端銑刀 ,牌號 削寬度 選用切屑用量可用。 最終確定 n=375r/f=375mm/s， V c=f z=z。 6）計算基本工時 L/ 32+80)/375= 因銑上下端面，故該工序工時為 精 銑 20 孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料： b =B=190241,鑄造。 加工要求： 精 銑 20 上下 端面。 機床： 能銑床。 刀具： 質合金鋼端銑刀 ,牌號 削寬度 已選切削用量可用。 最終確定 n=475r/f=375mm/V c=f z=z。 6）計算基本工時 L/ 32+80)/375= 因精銑上下端面，故該工

10、序工時 以 20 孔上端面為精基準，鉆 、 擴 、 鉸 、 精鉸 20 孔，保證垂直度誤差不超過 的精度達到 一鉆頭 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 8頭采用雙頭刃磨法，查切削表 角 o 12 ，二重刃長度 刀長 b= l=3帶長度 30 1202 50 2選擇機床， （ 1）決定進給量 查切 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床 強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗m a 校驗成功。 （ 2）鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查切）為 . 命 （ 3）切削速度 查切 18修正系數(shù) 10故 18 。 m 81 0 0 00rd vn s 查切機床實際轉速為 72 故實際

11、的切削速度 0 00 （ 4）校驗扭矩功率 c 60 m 所以 M 驗成立。 m 2 1030 m 由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。 擴鉸和精鉸的切削用量如下： 擴鉆： 72 鉸孔： 72 精鉸： 72 7200 工序四 以 20 孔為精基準，鉆 、 擴 、 鉸 、 精鉸 50 孔，保證空的精度達到 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 8頭采用雙頭刃磨法，后角 o 11 ，二重刃長度 11刀長 b=5面長 l=9帶長度 1 1202 100 30 （ 1）決定進給量 查切 按鉆頭強度選擇 2 按機床強度選擇 最終決定選擇 床已有的進給量 經(jīng)校驗m a

12、F f 校驗成功。 （ 2）鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查切）為 命 擴孔后刀面最大磨損限度（查切）為 . 命 鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查切 ）為 . 命 （ 3）切削速度 查切 20修正系數(shù) 10故 c /20 。 m vn s 查切機床實際轉速為 25 故實際的切削速度 0 00 （ 4）校驗扭矩功率 c 362 m 所以 M c 故滿足條件，校驗成立。 擴鉸和精鉸的切削用量同理如下： 擴 鉆 ： 25 鉸 孔 ： 25 精 鉸 ： 25 7500 m 5 1817 m 所有工步工時相同。 工序五 切斷。 工序六 以 20 孔為精基準，粗銑 50 孔上下端面。 1. 加工

13、條件 工件材料： b =B=190241,鑄造。 機床： 式銑床。 刀具： 質合金鋼端銑刀 ,牌號 削寬度 0,深度 校驗合格。 6）計算基本工時 L/ 72+9)/375=工序七 以 20 孔為精基準， 精 銑 50 孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過 1. 加工條件 工件材料： b =B=190241,鑄造。 機 床： 式銑床。 刀具： 質合金鋼端銑刀 ,牌號 削寬度 0,深度 校驗合格。 6）計算基本工時 L/ 72+9)/375=結果 f=mm/z, 35r/s. 工序八 以 20 孔為精基準，鉆 4 孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 角

14、o 16 ，二重刃長度 1202 450 30 （ 1）決定進給量 查切 0 22 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （ 2）鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查切）為 命 （ 3）切削速度 查切 18修正系數(shù) 10故 18 。 m 4 3 21 0 0 00rd vn s 查切機床實際轉速為 360 故實際的切削速度 （ 4）校驗扭矩功率 M P 故滿足條件，校驗成立。 m 6 0 24 m 工序九 以 20 孔為精基準，鉆一個 4 孔，攻 紋。 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 角 o 16 ，二重刃長度 1202 450 3

15、0 （ 1）決定進給量 查切 0 22 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （ 2）鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查切）為 命 （ 3）切削速度 查切 18修正系數(shù) 10故 18 。 m 4 3 21 0 0 00rd vn s 查切機床實際轉速為 360 故實際的切削速度 （ 4）校驗扭矩功率 M P 故滿足條件，校驗成立。 m 6 0 24 m 螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見工藝卡片。 工序十 以 20 孔為精基準，銑 47 凸臺。 工序十一 檢查。 其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。 三 、 卡具設計 經(jīng)過

16、與老師協(xié)商，決定設計第 工序 鉆 的鉆床卡具。本卡具將用于 式鉆床。刀具為 錐，以及 4 的高速鋼麻花鉆。 （一） 問題的提出 在給 定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。 （二） 卡具設計 1 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇 20 孔為基準，即以一面 上 一長銷（自由度限制數(shù)： 5）配合以一擋銷（自由度限制數(shù)： 1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構進行卡緊。 2 切削力和卡緊力計算 本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 軸向力 0 扭矩 04 1 算時可忽略。 卡緊力為 f 取系數(shù) 2=4=實際卡緊力為 F=2*4*F=用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 3. 定位誤差分析 本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉角誤差 。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。 4. 卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構。 卡具上設置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。