機 械 制 造 工 藝 學 課 程 設 計 說 明 書 設計題目 設計“撥叉”零件的機械加工工藝及工藝裝備 銑 16mm 槽夾具 設 計 者 鄒洪亮 班 級 機械 03-1 班 學 號 18 號 指 導 教 師 敖曉春 目 錄 一序言 1 二零件的分析 .1 1零件的作用 1 2零件的工藝分析 1 三工藝規程設計 1 1確定毛坯的制造形式 .1 2基面的選擇 .2 3制定工藝路線 .2 4機械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的確定 3 5確立切削用量及基本工時 .4 四卡具設計說明 12 需要 CAD 圖紙，需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 序 言 機械制造技術 基礎課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業基礎課以及專業課后進行的。這是我們在進行畢業設計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯系實際的訓練。因此，他在我們的大學四年生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。 由于能力有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導 。 一 零件的分析 （一） .零件的作用 題目所給 的零件是 CA6140 機床上的撥叉，他位于機床變速箱內。主要作用是用于機床的變速。 （二）零件的工藝分析： CA6140 車床共有四處加工表面，其間有一定位置要求。 分述如下： 1. 以 25 孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 25 023.00的孔，以及其右端面。 2 以 55 為中心的加工表面 3 斜面的加工 4 撥槽的加工 由上面分析可知，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 . 工藝規程設計 （一） 確定毛坯的制造形式。 零件的材料為 HT200 鑄鐵，考慮到零件的幾何形狀比較復雜。所以用鑄造的形式進行毛坯的制造。 （二） 基面的選擇 基面選擇是工藝規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，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。 （ 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。根據這個基準選擇原則，現選取 25 孔的內表面作為定位基準，利用一短銷大平面，限制 5個自由度，再以一個菱形銷限制最后 1 個自由度，達到完全定位 ,再用螺栓夾緊，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） 制訂工藝路線 1. 工藝路線方案 工序 1） 鑄造 2） 時效處理 3） 銑 40 圓柱右端面 4） 鉆，擴，鉸 25 孔 5） 檢查 6） 銑斷 7） 車圓弧，車圓弧端面 8） 翻轉車另一面 9） 銑 4032 面 10） 銑 16mm 槽 11） 銑 40 圓柱斜面 12） 去毛刺 13） 檢查 （四） 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據加工工藝，分別對各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下： 1. 銑 40 圓柱右端面：選擇 YT15 硬質合金刀片 1） 由表 1 銑削深度 mmap 4時，端銑刀直徑0d為 80mm，mmae 60為 ， Z=5 2） 銑 刀 幾 何 形 狀 由表 2 00 8a 00 10a 010s 00 5 3） 選擇切削用量 （ 1）確定銑削深度 pa：由于加工余量不大，可在一次走刀內完成 mmap 2 （ 2）確定每齒進給量 fa：采用不對稱端銑以提高進給量，根據表 5 當使用 YT15 銑床功率為 7Kw 時 zmma f /18.009.0 4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度 由表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 mm8.0 ；由于銑刀直徑 mmd 800 故耐用度 sT 3108.10 4） 確定切削速度 v 和每秒鐘進給量fv 切 削 速 度 由 表 13 mmd 800 mmap 5 zmma f /24.0 時 smvt /205 rpsnt 51.6 smmv ft /84.6 各修正系數為 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 根據 X52k 型立銑床說明書（表 24）選擇 rpsnc 25.6 smmvf /25.6 因此實際切削速度和每齒進給量 smdv nc /57.11000 25.68014.31000 0 zmmnvaczfcfc /2.0525.6 25.6 5） 計算基本工時 fm vLt 式中 ylL mmL 40 由表 20 不 對 稱 安 裝 銑 刀 入 切 削 量 及 超 切 削 量 mmy 12 mmL 52 故 stm 32.825.652 2. 鉆，擴，鉸 mm25 孔 1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑 mmd 5.230 鉆頭幾何形狀為（表 1 及表 2）：雙錐修磨橫刃，030 01202 01 702 mmbe 5.4 00 50a 050 mmb 5.2 mml 5 2） 選擇切削用量 （ 1） 確定進給量：由表 5 當加工要求為 7 級精度，材料鑄鐵時 mmd 5.230 時 rmmf /96.078.0 由 2.325/80/ dL 99.0fk 時 rmmf /95.077.099.0)96.078.0( 按鉆頭強度確定進給量 由表 7 當灰鑄鐵 213168HB 時 mmd 5.230 時：rmmf /20.1 按機床進給機構強度確定進給量 由表 8 灰鑄鐵 210HB 時 mmd 5.230 時：機床機構允許的軸向力為9800N。 Z535 允許最大為 15690N。 進給量 rmmf /41.0 由此可以看出受限制的進給量是工藝要求，從中取rmmf /78.0 由表 16 可 以 查 出 鉆 孔 時 的 軸 向 力 在rmmf /78.0 mmd 5.230 時為：NFt 12360 軸 向 力 修 正 系 數 為 1.0 故 NNF c 1 5 6 9 01 2 3 6 0 故 rmmf /78.0 可用 2）確定鉆頭磨鈍標準及耐用度， 由表 9 mmd 5.230 時 鉆頭后刀面最大磨損量取為 mm8.0 耐用度 sT 4500 3） 確定切削速度 由表 10 加工性為第三類 rmmf /78.0 雙橫刃磨的鉆頭 mmd 5.230 時 smvt /40.0 切 削 修 正 系 數 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） 加工工時 nfLtm 其中 ylL mml 80 由表 22 mmy 10 所以 stm 1.256.478.0 1080 擴孔： 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 按機床取 srnw /67.1 所以實際切削速度 smv /124.01000 61.17.24 工時： 切入 ylL mml 80 mmy 10 所以 sfn Lt wm 491.167.1 1080 鉸孔： 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 取機床標準 1.13r/s 所以實際切削速度： smv /0 88.01 00 0 13.125 所 以工時： stm 3.613.113.1 1080 3. 銑斷：選擇鋸片刀 1 ） 銑 削 寬 度 mmae 3 mmd 1000 8z mma p 4112 zmmaf /24.0時， smvt /37.0 smmvn tt /95.116.1 各修正系數： 0.1fmvmnmv kkk 85.0fsvsnsv kkk 所以： smmkvfvvtf /66.10.185.095.1 工 時 ：fm vLt ylL mmL 75 20y 所以： stm 7.566.1 2075 4. 車圓弧及其中一端面 選刀桿尺寸： mmHB 2516 刀片厚度：mm5.4 粗車： 加工切削深度 mmap 3 由表 4 rmmf /6.05.0 根據表 1 當用 YT15 硬質合金車刀加工鑄鐵時： mmap 7 smvt /82.1 切 削 修 正 系 數 ： 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 由機床 m i n/3 2 0/03.5 rsrnc smDnv cc /92.01000 03.55514.31000 snfLt m 78.156.003.5 32 半精車：切削深度 mmap 1 rmmf /5.03.0 由機床選 rmmf /33.0 切削速度 smv /6.2 srn /74.145614.3 6.21000 由機床選 m i n/900/15 rsrnc smDnv cc /64.21000 155614.31000 工時 snfLt m 4.033.015 11 5. 銑 4032 面 1） 確定切削深度 確定切削寬度： 由于加工余量不大，所以可一次走刀完成 mmha e 3 2） 確定每齒進給量 根據 x52k 銑床說明書，其功率為 7kw,中等系統剛度 根據表 3 zmmaf /20.012.0 現取 zmaf /20.0 3） 選擇銑刀磨鈍標準及耐磨度 根據表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 mm6.0 ，鑲齒銑刀（ mmd 1000 ）耐用度 sT 3108.10 4） 確定切削速度和每秒進給量 切削深度可根據表 21 中公式計算 也可查表 根據表 9 當 mmd 1000 8z mma p 13041 3ea 24.0fa時， smvt /32.0 srnt /03.1 smmv f /73.1 各修正系數為： 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 根據機床說明書選擇 srn /625.00 smmv f /0.10 實際切削速度和每齒進給量為： smndvc /20.01000625.010014.31000 00 zmmnzva ff /20.086 2 5.00.100 5） 檢查機床功率 根據表 5 當 zmmaf /32.018.0 mmap 84 mmae 5.3 smv f /0.1 時， kwp mt 10.1 切削功率的修正系數 1mpk 所以實際切削功率為 kwppmtmc 1.1 根據機床說明書，機床主軸允許的功率為 kwpmM 25.575.07 因為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）計算工時 fm vLt 式中 ylL mml 40 根據表 19 入切削量及超切削量 mmy 20 則 mmL 602040 故 stm 600.160 6. 銑 mm16 槽 臥式銑床 直齒三面銑刀 1 選擇切削用量 1） 確定銑削寬度 由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 mmae 8 2） 確定每齒進給量 由 wx61 機床 功率為 kw5.4 由表 3 zmma f /20.012.0 取 zmmaf /20.0 3） 銑刀磨鈍標準及耐用度 由表 7 最大磨損量為 mm3.0 耐用度為： s3102.7 4） 確定切削速度和每秒進給量 由表 9 當 mmd 1000 8z 時 mmap 4012 mma 8 zmmaf /24.0 smvt /27.0 srnt /87.0 smmvft /46.1 各修正系數為： 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 基本工時： fm vLt ylL mmL 40 mmy 30 stm 5.5624.1 3040 7. 銑 40 圓柱斜面 選 YT15 硬質合金刀片 mmd 800 mmae 35 mmap 3 每齒進給量 銑床功率為 7kw zmmaf /18.009.0 取 zmmaf /18.0 銑刀磨鈍標準及耐用度 由表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量 mm0.1 由表 8 耐用度 sT 3108.10 確定切削速度和每秒進給量 由表 13 mmd 800 5z mmap 5 zmma f /18.0 時 smvt /28.2 rpsnt 26.7 smmv ft /81.5 各修 正系數： 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 基本工時：fm vLt ylL mml 22 mmy 29 stm 1149.4 2922 三、夾具設計 （一） 定位基準的選擇 由零件圖可知， 16mm 槽對 25 孔有垂直度要求，則用 25 孔來定位，再用短銷大平面來限制五個自由度，加菱形銷來輔助，用螺紋夾緊。實際就變為短銷大平面和菱形銷定位的夾具。 （二） 切削力及夾緊力的計算 切削刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，則 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