下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 第一章 零件的分析 （一） 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 22孔與操縱機構相連，二下方的 55 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 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優良，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. 0.021022孔內表面以及與此孔相通的 8 的錐孔、 8M 螺紋孔 2. 55 孔內表面 3. 40 上 端面、 55 上下兩 端面，上下兩 73 孔的內表面， 55 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采用專用夾具進行加工 并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規的加工工藝均可保證。 已知此撥叉零件的生產綱領為 5000件 /年，零件的質量是 1.0Kg/個，查機械制造工藝及設備設計指導手冊 321 頁表 15-2，可確定該撥叉生產類型為大批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 第二章 撥叉零件機械加工工藝規程設計 （一） 毛坯的選擇 確定毛坯種類： 零件材料為 HT200。考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，生產類型為大批生產，故選擇鑄件毛坯。查 機械制造工藝及設備設計指導手冊 324頁表 15-5 選用鑄件尺寸公差等級 CT9級。 （二） 基準的選擇 1 粗基準的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準，以 22 孔外圓表面為輔助粗基準。 2 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則 ，以精加工后的 40 端 面為主要的定位精基準，以 22 孔內圓柱表面為輔助的定位精基準。 （三） 工藝路線的擬定 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質量等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為中批生產的條件下，可以考慮采用通用機床配以志專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。還有，應當考慮經濟效果，以便降低生產成本。 1. 工藝路線方案一 工序 粗銑 、 半精銑 40上端面 ,以底面為粗基準 . 工序 鉆、擴、鉸 22孔 ,以 40上端面和 40外表面為精基準 . 工序 粗車、半精車 55 孔，粗車、半精車中間下端面 73 孔 , 以40上端面和 22內表面為精基準 . 工序 粗車、半精車中間上端面 73孔 , 以 40上端面和 22內表面為精基準 . 工序 鉆 M8 螺紋孔底孔，攻 M8 螺紋 , 以 40 上端面和 22 內表面為精基準 . 工序 鉆 8孔一半 , 以 40上端面和 22內表面為精基準 . 工序 將毛坯從中間銑斷 , 以 55上端面和 22內表面為精基準 . 工序 去毛刺 . 工序 按圖樣檢查 . 2. 工藝路線方案二 工序 鉆、擴、鉸 22孔 ,以底面和 40外表面為 粗基準 . 工序 粗車、半精車 55 孔，粗車、半精車中間下端面 73 孔 , 以40上端面和 22內表面為精基準 . 工序 粗銑 、 半精銑 40上端面 ,以底面為粗基準 . 工序 粗車、半精車中間上端面 73孔 , 以 40上端面和 22內表面為精基準 . 工序 鉆 8孔一半 , 以 40上端面和 22內表面為精基準 . 工序 將毛坯從中間銑斷 , 以 55上端面和 22內表面為精基準 . 工序 去毛刺 . 工序 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在于：方案一考慮以 22mm 孔為精加工基準，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。 (四 )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，則由機械加工工藝手冊得： 撥叉工序尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的確定 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 加工面 工序名稱 工序間余量/mm( 單邊 ) 工 序 工序基本尺寸/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙度 /mm 40mm 上端面 半精銑 1.5 00.0879( )h Ra3.2 51 粗銑 1.0 00.2711( )h Ra6.3 52.5 22mm孔 鉸 0.15 00.0879( )h Ra1.6 22 擴 2.6 00.2211( )h Ra6.3 21.7 鉆 8 00.5413( )h Ra12.5 16 55 mm孔 半精車 1.0 00.0398( )h Ra3.2 53 粗車 2 00.0629( )h Ra6.3 49 73 mm 孔下端面 半精車 1.0 00.0749( )h Ra3.2 71 粗車 8.0 00.1611( )h Ra6.3 55 73 mm 孔上端面 半精車 1.5 00.0749( )h Ra3.2 70 粗車 7.5 00.1611( )h Ra6.3 55 M8螺紋孔 攻 0.7 8 鉆 0.7 00.1611( )h Ra6.3 6.6 8孔 鉆 4 00.1611( )h 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 （五） 切削用量及工時定額的確定 工序粗銑、半精銑 40上端面 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：粗銑 22孔上端面。 機床： X6140臥式 銑床。 刀具： W18Cr4V 硬質合金鋼端銑刀 ,牌號 YG6。銑削寬度 aePcc。故校驗合格。 最終確 定 ap=1.5mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。 1.4 計算基本工時 tm L/ Vf=(32+40)/475=0.9min。 （ 2）半精銑 40上端面 2.1 銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇 ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 2.2 計算切削速度 ：按簡明手冊， V c=vpvvevzvpmvov KZuayfXaT qdC算得 Vc 98mm/s， n=439r/min,Vf=490mm/s 據 XA6140 銑床參數，選擇 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min, 實 際 進 給 量 為 f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 2.3 校驗機床功率 查簡明手冊 Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。 2.4 計算基本工時 tm L/ Vf=(32+40)/475=0.9min。 工序 以 40 上端面和外端面為基準，鉆 、 擴 、 鉸 22 孔，保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達到 IT7。 1. 加工條件 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：鉆 、 擴 、 鉸 22 孔，保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達到 IT7。 機床： Z525專用鉆床 2. 切削用量 （ 1）鉆 16孔 1.1 刀具選擇：查機械加工工藝手冊選用 16mm 高速鋼錐柄標準花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 o 12 ， 二重刃長度 b =2.5mm,橫刀長 b=1.5mm,寬 l=3mm,棱帶長度 mml 5.11 1202 100 30 1.2 選擇切削用量 1.2.1決定進給量 查切 rmmf /86.070.0 35.12030 dl 所以， rmmf /70.0 按鉆頭強度選擇 rmmf /75.1 按機床強度選擇 rmmf /53.0 最終決定選擇機床已有的進給量 rmmf /48.0 經校驗m a x6090 FF f 校驗成功。 1.2.2鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為 0.5 . mm，壽命 min60T 1.2.3切削速度 查切 rmmvc /18修正系數 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 m in/3.3 1 81 0 0 00rd vn s 查簡明手冊機床實際轉速為 min/272 rnc 故實際的切削速度 rmmndv sc /4.151 0 0 00 1.3計算工時 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 m in15.045.12 7 2 1050 nfLt 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。 (2) 擴 21.7孔 2.1刀具選擇：選用 21.7mm高速鋼錐柄擴孔鉆。 2.2 確定切削用量：查切削用量手冊得： f=0.901.1mm/r,再由機械加工工藝手冊 C365L 車床給量取 f =0.92mm/r。擴孔時的切削速度，由公式：cv擴 =（ 1/21/3）cv鉆 查切削用量手冊取 VC =0.29m/s=17.4m/min VC=（ 1/21/3） VC =5.88.7m/min 1000swvn d =93140r/min 按機床選取 n =136r/m,故 1000wwv dn=8.5m/min 2.3計算基本工時： T=L/(f n) =(50+10)/(0.92 136)=0.48min。 (3) 鉸 22孔 3.1刀具選擇： 22mm 高速鋼錐柄機用鉸刀 3.2確定切削用量：背吃刀量 ap=0.12mm。 由切削用量手冊得： f=1.32.5mm/r,取 f=1.68 mm/r 由切削用量手冊得：0 .z vv vmc v p yx fv c d aT=7.9m/min 1000swvn d =125.8 r/min 按機床選取wn=136 r/min 所以實際切削速度 1000wwv dn=8.54m/min 3.3計算基本工時： T=L/(f*n) =(50+10)/(1.68 136)=0.26min 工序 粗車、半精車 55孔，粗車、半精車中間下端面 73孔 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：粗車、半精車 55孔，粗車、半精車中間下端面 73孔 機床： CA6140車床 刀具：刀片材料 YG6，刀桿尺寸 BxH=16x25mm，0 10or 00 6060rk 05s 8r ok 0 5o0.5 1e 刀尖圓弧半徑 0.5mm 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 2.切削用量 （ 1）粗車 55孔 1.1背吃刀量 ap=2mm 1.2確定進給量 查切削用量手冊：取進給量為 0.035 0.07 mm/r。再根據 CA6140車床說明書 進給量取 f =0.05mm/r。 1.3確定切削速度 V ：根據切削用量手冊 . vvmc v p yx fv c aT =48.610 m/min 1000swvn d =126.325r/min 按 CA6140說明書，選擇與 126.325r/min 相近似的機床轉速 n =160r/min,則實際切削速度 V =47.28m/min。 1.4計算基本工時：按機械加工工藝手冊公式計算： T= 0.75min (2) 半精車 55孔 2.1背吃刀量 ap=1.0mm 2.2確定進給量 查切削用量手冊：取進給量為 0.25 0.4 mm/r。再根據 CA6140 車床說明書進給量取 f =0.3mm/r。 2.3確定切削速度 V ：根據切削用量手冊 . vvmc v p yx fv c aT =103.071 m/min 1000swvn d =316.235r/min 按 CA6140 說明書，選擇與 316.235r/min 相近似的機床轉速 n =320r/min,則實際切削速度 V =106.509m/min。 2.4計算基本工時：按機 械加工工藝手冊公式計算： T=0.55min (3) 粗車中間下端面 73孔 3.1背吃刀量 ap=2.4mm 3.2確定進給量 查切削用量手冊：取進給量為 0.6 0.9 mm/r。再根據 CA6140車床說明書進給量取 f =0.86mm/r。 根據切削用量手冊，取車刀后面最大磨損量為 0.81.0。焊接車刀耐用度 T=60min。 3.3確定切削速度 V：根據切削用量手冊 . vvmc v p yx fv c aT =43 m/min 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 1000swvn d =146.8r/min 按 CA6140 說明書，選擇與 146.8r/min 相近似的機床轉速 n =160r/min,則實際切削速度 V =47.28m/min。 3.4計算基本工時：按機械加工工藝手冊公式計算： T= 1.15min (4) 半精車中間下端面 73孔 4.1背吃刀量 ap=1.0mm 4.2確定進給量 查切削用量手冊：取進給量為 0.25 0.4 mm/r。再根據 CA6140車床說明書進給量取 f =0.3mm/r。 4.3確定切削速度 V ：根據切削用量手冊 . vvmc v p yx fv c aT =101.327 m/min 1000swvn d =309.729r/min 按 CA6140說明書，選擇與 309.729r/min 相近似的機床轉速 n =320r/min,則實際切削速度 V =106.509m/min。 4.4計算基本工時：按機械加工工藝手冊公式計算： T=0.45min 工序 粗車、半精車中間上端面 73 孔 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：粗車、半精車中間上端面 73孔 機床： CA6140車床 刀具：刀片材料 YG6，刀桿尺寸 BxH=16x25mm，0 10or 00 6060rk 05s 8r ok 0 5o0.5 1e 刀尖圓弧半徑 0.5mm 2.切削用 量 (1) 粗車中間下端面 73孔 1.1背吃刀量 ap=2.0mm 1.2確定進給量 查切削用量手冊：取進給量為 0.6 0.9 mm/r。再根據 CA6140車床說明書進給量取 f =0.86mm/r。 根據切削用量手冊，取車刀后面最大磨損量為 0.81.0。焊接車刀耐用度 T=60min。 1.3確定切削速度 V：根據切削用量手冊 . vvmc v p yx fv c aT =43 m/min 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 1000swvn d =146.8r/min 按 CA6140 說明書 ，選擇與 146.8r/min 相近似的機床轉速 n =160r/min,則實際切削速度 V =47.28m/min。 1.4計算基本工時：按機械加工工藝手冊公式計算： T= 1.15min (2) 半精車中間下端面 73孔 2.1背吃刀量 ap=1.0mm 2.2確定進給量 查切削用量手冊：取進給量為 0.25 0.4 mm/r。再根據 CA6140車床說明書進給量取 f =0.3mm/r。 2.3確定切削速度 V ：根據切削用量手冊 . vvmc v p yx fv c aT =101.327 m/min 1000swvn d =309.729r/min 按 CA6140說明書，選擇與 309.729r/min 相近似的機床轉速 n =320r/min,則實際切削速度 V =106.509m/min。 2.4計算基本工時：按機械加工工藝手冊公式計算： T=0.45min 工序 鉆 M8螺紋孔底孔，攻 M8螺紋 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：鉆 M8螺紋孔底孔，攻 M8螺紋 機床： Z525專用鉆床 2. 切削用量 (1) 鉆 M8螺紋孔底孔 1.1刀具選擇：查機械加工工藝手冊選用 6.6mm高速鋼錐柄標準花鉆 . 1.2 選擇切削用量 1.2.1決定進給量 查切 rmmf /86.070.0 35.12030 dl 所以， rmmf /70.0 按鉆頭強度選擇 rmmf /75.1 按機床強度選擇 rmmf /53.0 最終決定選擇機床已有的進給量 rmmf /48.0 經校驗m a x6090 FF f 校驗成功。 1.2.2鉆頭磨鈍標準及壽命 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為 0.5 . mm，壽命 min60T 1.2.3切削速度 查切 rmmvc /18修正系數 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 m in/3.3 1 81 0 0 00rd vn s 查簡明手冊機床實際轉速為 min/272 rnc 故實際的切削速度 rmmndv sc /4.151 0 0 00 1.3計算工時 min15.0 nfLt m (2) 攻 M8螺紋 2.1刀具選擇：查機械加工工藝手冊選用 M8機用絲錐 2.2切削用量選擇： 查切削用量手冊得： f=0.700.86mm/r,再由機械加工工藝手冊C365L 車床進給量取 f =0.76mm/r。查切削用量手冊取 V =13m/min 1000swvn d =230r/min 按機床選取 n =238r/min,故 1000wwv dn=18m/min 2.3計算基本工時： T=（ L+L1+L2） /(f n)=0.66min。 工序 鉆 8孔一半 , 以 40上端面和 22內表面為精基準 . 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求： 鉆 8孔一半 機床： Z525專用鉆床 刀具 : 查機械加工工藝手冊選用 6.6mm高速鋼錐柄標準花鉆 . 2. 切削用量 2.1決定進給量 查切 rmmf /86.070.0 35.12030 dl 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 所以， rmmf /70.0 按鉆頭強度選擇 rmmf /75.1 按機床強度選擇 rmmf /53.0 最終決定選擇機床已有的進給量 rmmf /48.0 經校驗m a x6090 FF f 校驗成功。 2.2鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為 0.5 . mm，壽命 min60T 2.3切削速度 查切 rmmvc /18修正系數 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /18 。 m in/3.3 1 81 0 0 00rd vn s 查簡明手冊機床實際轉速為 min/272 rnc 故實際的切削速度 rmmndv sc /4.151 0 0 00 2.4計算工時 min30.0 nfLt m 工序 將毛坯從中間銑斷 , 以 55上端面和 22內表面為精基準 . 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：將毛坯從中間銑斷 機床： X6140臥式銑床 刀具： 鋸片銑刀， d=200mm， l=4mm，中齒， Z=40 查切削手冊，選擇進給量為： zmmf /10.0 ,切削速度為：min/27 mv ，則： m in/45200 271 0 0 01 0 0 0 rd vnws 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 根據簡明手冊表 4.2-39，取 min/50 rn w ，故實際切削速度為： m in/4.311000 502001000 mndv ww 此時工作臺每分鐘進給量 fm應為： m in/20050401.0 mmnZff wzm 查切削手冊表 4.2-40，剛好有 min/200 mmfm 。 計算切削基本工時： m in5.02 0 0 3072 fyltmm第三章 銑斷 工序夾具設計 （一） 任務的提出 本夾具主要用來銑斷工件，使之分離成為兩個零件，由于本道工序已經是加工的最后階段，而且是中批量生產，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應該考慮如何提高精度，在此基礎上在 一定程度上提高勞動生產率，降低勞動強度。 （二） 定位方案及定位裝置的設計計算 1.問題的提出 本夾具主要用來銑斷工件，使之分離成為兩個零件，由于本道工序已經是加工的最后階段，而且是中批量生產，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應該考慮如何提高精度，在此基礎上在一定程度上提高勞動生產率，降低勞動強度。 2. 定位方案及定位裝置的設計計算 1）定位基準的選擇 根據零件的結構特性，結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， 55上端面以平面做為定位基準，限制3個自由度， 再用 22的兩個孔做為定位基準，分別限制剩下的 2個自由度和1個自由度。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 2）定位元件及裝置的設計： 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構，即定 位機構由一個平面、一個圓柱定位銷和一個菱形定位銷組成，如圖 2。 圖 2 定位機構簡圖 圖 3 定位尺寸計算 確定相關的定位配合尺寸，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：1 0 . 14lkT T m m 。 2.確定圓柱銷直徑及其公差 取相應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1 2 2 6d g m m。 3.確定菱形銷寬度、直徑及公差 按有關標準選取菱形銷的寬度， d=5mm；下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 然后按式2 2 m i n1 m i nlkDb TT 計算菱形銷與其配合孔的最小間隙 2min ；計算出菱形銷直徑的基本尺寸 ：2 2 2 m indD ； 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2 2 2 6d f m m。如下圖 （三） 夾緊方案及裝置的設計計算 1 夾緊方案的確定 由于是大批量生產，為提高生產效率及產量，本夾具采用氣動加緊，方便拆卸工件。 2 夾緊力大小的分析計算： 銑削力計算： 由金屬切削機床夾具設計手冊表 3.73 查得切削力公式NZKaDaacF pwfpP 70303.1404200310.04.821010 86.086.072.086.072.086.0 其中 03.1,40,4,10.0,4.82 pwfp KZmmammac水