CA6140车床拨叉[831006] 加工工艺及铣16槽夹具设计[版本1]说明书资料

机 械 制 造 工 艺 学 课 程 设 计 说 明 书 设计题目 设计“拨叉”零件的机械加工工艺及工艺装备 铣 16mm 槽夹具 设 计 者 邹洪亮 班 级 机械 03-1 班 学 号 18 号 指 导 教 师 敖晓春 目 录 一序言 1 二零件的分析 .1 1零件的作用 1 2零件的工艺分析 1 三工艺规程设计 1 1确定毛坯的制造形式 .1 2基面的选择 .2 3制定工艺路线 .2 4机械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的确定 3 5确立切削用量及基本工时 .4 四卡具设计说明 12 需要 CAD 图纸，需要 CAD 图纸，扣扣 414951605 序 言 机械制造技术 基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导 。 一 零件的分析 （一） .零件的作用 题目所给 的零件是 CA6140 机床上的拨叉，他位于机床变速箱内。主要作用是用于机床的变速。 （二）零件的工艺分析： CA6140 车床共有四处加工表面，其间有一定位置要求。 分述如下： 1. 以 25 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 25 023.00的孔，以及其右端面。 2 以 55 为中心的加工表面 3 斜面的加工 4 拨槽的加工 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组 。 二 . 工艺规程设计 （一） 确定毛坯的制造形式。 零件的材料为 HT200 铸铁，考虑到零件的几何形状比较复杂。所以用铸造的形式进行毛坯的制造。 （二） 基面的选择 基面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，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应 以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取 25 孔的内表面作为定位基准，利用一短销大平面，限制 5个自由度，再以一个菱形销限制最后 1 个自由度，达到完全定位 ,再用螺栓夹紧，然后进行铣削。 （ 2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 （三） 制订工艺路线 1. 工艺路线方案 工序 1） 铸造 2） 时效处理 3） 铣 40 圆柱右端面 4） 钻，扩，铰 25 孔 5） 检查 6） 铣断 7） 车圆弧，车圆弧端面 8） 翻转车另一面 9） 铣 4032 面 10） 铣 16mm 槽 11） 铣 40 圆柱斜面 12） 去毛刺 13） 检查 （四） 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定如下： 1. 铣 40 圆柱右端面：选择 YT15 硬质合金刀片 1） 由表 1 铣削深度 mmap 4时，端铣刀直径0d为 80mm，mmae 60为 ， Z=5 2） 铣 刀 几 何 形 状 由表 2 00 8a 00 10a 010s 00 5 3） 选择切削用量 （ 1）确定铣削深度 pa：由于加工余量不大，可在一次走刀内完成 mmap 2 （ 2）确定每齿进给量 fa：采用不对称端铣以提高进给量，根据表 5 当使用 YT15 铣床功率为 7Kw 时 zmma f /18.009.0 4）选择铣刀磨铣标准及耐用度 由表 7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 mm8.0 ；由于铣刀直径 mmd 800 故耐用度 sT 3108.10 4） 确定切削速度 v 和每秒钟进给量fv 切 削 速 度 由 表 13 mmd 800 mmap 5 zmma f /24.0 时 smvt /205 rpsnt 51.6 smmv ft /84.6 各修正系数为 0.1mvmnmv kkk 8.0svsnsv kkk 故 smkvv vt /64.18.00.105.2 r p sknn nt 21.58.00.151.6 smmkvv vfftf /47.58.00.184.6 根据 X52k 型立铣床说明书（表 24）选择 rpsnc 25.6 smmvf /25.6 因此实际切削速度和每齿进给量 smdv nc /57.11000 25.68014.31000 0 zmmnvaczfcfc /2.0525.6 25.6 5） 计算基本工时 fm vLt 式中 ylL mmL 40 由表 20 不 对 称 安 装 铣 刀 入 切 削 量 及 超 切 削 量 mmy 12 mmL 52 故 stm 32.825.652 2. 钻，扩，铰 mm25 孔 1） 选择钻头：选择高速钢麻花钻头，直径 mmd 5.230 钻头几何形状为（表 1 及表 2）：双锥修磨横刃，030 01202 01 702 mmbe 5.4 00 50a 050 mmb 5.2 mml 5 2） 选择切削用量 （ 1） 确定进给量：由表 5 当加工要求为 7 级精度，材料铸铁时 mmd 5.230 时 rmmf /96.078.0 由 2.325/80/ dL 99.0fk 时 rmmf /95.077.099.0)96.078.0( 按钻头强度确定进给量 由表 7 当灰铸铁 213168HB 时 mmd 5.230 时：rmmf /20.1 按机床进给机构强度确定进给量 由表 8 灰铸铁 210HB 时 mmd 5.230 时：机床机构允许的轴向力为9800N。 Z535 允许最大为 15690N。 进给量 rmmf /41.0 由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取rmmf /78.0 由表 16 可 以 查 出 钻 孔 时 的 轴 向 力 在rmmf /78.0 mmd 5.230 时为：NFt 12360 轴 向 力 修 正 系 数 为 1.0 故 NNF c 1 5 6 9 01 2 3 6 0 故 rmmf /78.0 可用 2）确定钻头磨钝标准及耐用度， 由表 9 mmd 5.230 时 钻头后刀面最大磨损量取为 mm8.0 耐用度 sT 4500 3） 确定切削速度 由表 10 加工性为第三类 rmmf /78.0 双横刃磨的钻头 mmd 5.230 时 smvt /40.0 切 削 修 正 系 数 0.1tvk 0.1cvk 85.0lvk 0.1tvk 故 smkvv vt /34.00.185.00.10.140.0 srd vn /6.45.2314.3 34.01 0 0 01 0 0 0 0 4） 加工工时 nfLtm 其中 ylL mml 80 由表 22 mmy 10 所以 stm 1.256.478.0 1080 扩孔： 24.7 rmmf /1.1 sT 2400 smfaTdcvvvyxvpmmzv /125.060 10 srd vn ns /61.17.2414.3 1 2 5.01 0 0 01 0 0 0 按机床取 srnw /67.1 所以实际切削速度 smv /124.01000 61.17.24 工时： 切入 ylL mml 80 mmy 10 所以 sfn Lt wm 491.167.1 1080 铰孔： 25 rmmf /3.1 sT 4800 smkfaT dcv vyvxvpmmzvr /075.03.1804 8 0 060 256.1560 5.01.03.03.012.010 srd vn ws /955.02514.3 075.01 0 0 01 0 0 0 取机床标准 1.13r/s 所以实际切削速度： smv /0 88.01 00 0 13.125 所 以工时： stm 3.613.113.1 1080 3. 铣断：选择锯片刀 1 ） 铣 削 宽 度 mmae 3 mmd 1000 8z mma p 4112 zmmaf /24.0时， smvt /37.0 smmvn tt /95.116.1 各修正系数： 0.1fmvmnmv kkk 85.0fsvsnsv kkk 所以： smmkvfvvtf /66.10.185.095.1 工 时 ：fm vLt ylL mmL 75 20y 所以： stm 7.566.1 2075 4. 车圆弧及其中一端面 选刀杆尺寸： mmHB 2516 刀片厚度：mm5.4 粗车： 加工切削深度 mmap 3 由表 4 rmmf /6.05.0 根据表 1 当用 YT15 硬质合金车刀加工铸铁时： mmap 7 smvt /82.1 切 削 修 正 系 数 ： 65.0tvk 92.0xtvk 8.0svk 0.1tvk 0.1Tvk 故 smkvv vt /87.00.10.18.092.065.082.1 srD vn /69.45914.3 87.010001000 由机床 m i n/3 2 0/03.5 rsrnc smDnv cc /92.01000 03.55514.31000 snfLt m 78.156.003.5 32 半精车：切削深度 mmap 1 rmmf /5.03.0 由机床选 rmmf /33.0 切削速度 smv /6.2 srn /74.145614.3 6.21000 由机床选 m i n/900/15 rsrnc smDnv cc /64.21000 155614.31000 工时 snfLt m 4.033.015 11 5. 铣 4032 面 1） 确定切削深度 确定切削宽度： 由于加工余量不大，所以可一次走刀完成 mmha e 3 2） 确定每齿进给量 根据 x52k 铣床说明书，其功率为 7kw,中等系统刚度 根据表 3 zmmaf /20.012.0 现取 zmaf /20.0 3） 选择铣刀磨钝标准及耐磨度 根据表 7 铣刀刀齿后刀面最大磨损为 mm6.0 ，镶齿铣刀（ mmd 1000 ）耐用度 sT 3108.10 4） 确定切削速度和每秒进给量 切削深度可根据表 21 中公式计算 也可查表 根据表 9 当 mmd 1000 8z mma p 13041 3ea 24.0fa时， smvt /32.0 srnt /03.1 smmv f /73.1 各修正系数为： 69.0vsnmv kkk 8.0svfsnsv kkk 故 smkvvvt /18.08.069.032.0 srknnnt /52.08.069.003.1 smmkvvvftf /95.08.069.073.1 根据机床说明书选择 srn /625.00 smmv f /0.10 实际切削速度和每齿进给量为： smndvc /20.01000625.010014.31000 00 zmmnzva ff /20.086 2 5.00.100 5） 检查机床功率 根据表 5 当 zmmaf /32.018.0 mmap 84 mmae 5.3 smv f /0.1 时， kwp mt 10.1 切削功率的修正系数 1mpk 所以实际切削功率为 kwppmtmc 1.1 根据机床说明书，机床主轴允许的功率为 kwpmM 25.575.07 因为mMmc pp ，所以此切削用量可以采用。 即 mmat 3 smmvf /0.1 m i n/5.37/6 2 5.0 rsrn smv /20.0 zmma f /20.0 6）计算工时 fm vLt 式中 ylL mml 40 根据表 19 入切削量及超切削量 mmy 20 则 mmL 602040 故 stm 600.160 6. 铣 mm16 槽 卧式铣床 直齿三面铣刀 1 选择切削用量 1） 确定铣削宽度 由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 mmae 8 2） 确定每齿进给量 由 wx61 机床 功率为 kw5.4 由表 3 zmma f /20.012.0 取 zmmaf /20.0 3） 铣刀磨钝标准及耐用度 由表 7 最大磨损量为 mm3.0 耐用度为： s3102.7 4） 确定切削速度和每秒进给量 由表 9 当 mmd 1000 8z 时 mmap 4012 mma 8 zmmaf /24.0 smvt /27.0 srnt /87.0 smmvft /46.1 各修正系数为： 0.1m v fmnmv kkk 85.0svfsnsv kkk 故 23.00.185.027.0 vt kvv 74.00.185.087.0 nt knn 24.10.185.046.1 vfftf kvv 基本工时： fm vLt ylL mmL 40 mmy 30 stm 5.5624.1 3040 7. 铣 40 圆柱斜面 选 YT15 硬质合金刀片 mmd 800 mmae 35 mmap 3 每齿进给量 铣床功率为 7kw zmmaf /18.009.0 取 zmmaf /18.0 铣刀磨钝标准及耐用度 由表 7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量 mm0.1 由表 8 耐用度 sT 3108.10 确定切削速度和每秒进给量 由表 13 mmd 800 5z mmap 5 zmma f /18.0 时 smvt /28.2 rpsnt 26.7 smmv ft /81.5 各修 正系数： 0.1m v fmnmv kkk 85.0svfsnsv kkk 所以 smkvvvt /94.185.00.128.2 smknnnt /17.685.00.126.7 smmkvv vfftf /94.485.00.181.5 基本工时：fm vLt ylL mml 22 mmy 29 stm 1149.4 2922 三、夹具设计 （一） 定位基准的选择 由零件图可知， 16mm 槽对 25 孔有垂直度要求，则用 25 孔来定位，再用短销大平面来限制五个自由度，加菱形销来辅助，用螺纹夹紧。实际就变为短销大平面和菱形销定位的夹具。 （二） 切削力及夹紧力的计算 切削刀具：高速钢直齿三面刃铣刀，则 主切削力 zFFfFwFwFueyfxpFz KndZaaaCF6081.90 式中： 30FC 0.1Fx 65.0Fy 83.0Fu 0Fw 83.0Fq mmap 16 mmae 8 15.0