CA6140車床撥叉Ⅲ-機(jī)械加工工藝規(guī)程及“銑斷” 夾具設(shè)計(jì),CA6140車床撥叉Ⅲ-機(jī)械加工工藝規(guī)程及“銑斷”,夾具設(shè)計(jì),ca6140,車床,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,銑斷,夾具,設(shè)計(jì)
燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
一、零件的分析
（一）零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床831008的撥叉。它 位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋，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Ф20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的Ф50半圓孔則是與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩個(gè)零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。
（二）零件的工藝分析
零件實(shí)體：
零件的材料HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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、 小頭孔Ф20以及與此孔相通的Ф8的錐孔，M6螺紋孔。
2、 大頭半圓孔Ф50。
3、 撥叉底面，小頭孔端面，大頭半圓孔端面， 大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直誤差為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，可以粗加工撥叉下端面，然后以此作為基準(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(méi)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。
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一）毛坯的選擇
零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木模手工砂型鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選用鑄件尺寸公差等級(jí)為IT12。
（二）基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以是加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
1）粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)的選擇.對(duì)于零件而言,盡可能選擇不加的表面為粗基準(zhǔn).而對(duì)于若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工的表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn).根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則,先選取Ф32圓的不加工下表面作為粗基準(zhǔn),然后在選取Ф32上表面作為粗基準(zhǔn)，采用兩個(gè)V形塊和一個(gè)平面的定位方式來(lái)達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削.
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,以粗加工后的底面為主要的定位基準(zhǔn),以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位基準(zhǔn).
（三）制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
.1 零件的主視圖
選擇的零件加工方法以及工藝路線方案如下：
工序001粗銑兩端Ф32的上平面達(dá)到精度等級(jí)為IT10，工序尺寸為36，選取B為基準(zhǔn)，采用X52K立式銑床；
工序002粗銑兩端Ф32的下平面達(dá)到精度等級(jí)為IT10，工序尺寸為34，選取以A為基準(zhǔn)，采用X52K立式銑床；
工序003粗銑Ф72的上平面達(dá)到精度等級(jí)為IT10，工序尺寸為，選取以A為基準(zhǔn)，采用X52K立式銑床；
工序004精銑兩端Ф32的上平面達(dá)到精度等級(jí)為IT8，工序尺寸為31，選取B為基準(zhǔn)，采用X52K立式銑床；
工序005精銑兩端Ф32的下平面達(dá)到精度等級(jí)為IT8，工序尺寸為30，選取以A為基準(zhǔn)，采用X52K立式銑床；
工序006精銑Ф72的上平面達(dá)到精度等級(jí)為IT8，工序尺寸為，選取以A為基準(zhǔn)，采用X52K立式銑床；
工序007鉆擴(kuò) 2×Ф20孔達(dá)到精度等級(jí)為IT0，工序尺寸為，選取以B和C為基準(zhǔn)，采用Z35搖臂鉆床；
工序008粗鉸和精鉸2×Ф20孔達(dá)到精度等級(jí)為IT7，工序尺寸為，選取以B和C為基準(zhǔn)，采用Z535立式鉆床；
工序009粗鏜Ф50孔達(dá)到精度等級(jí)為IT12，工序尺寸為，選取以B和C為基準(zhǔn)，采用T612臥式鏜床；
工序010半精鏜Ф50孔達(dá)到精度等級(jí)為IT10，工序尺寸為，選取以B和C為基準(zhǔn)，采用T612臥式鏜床；
工序011鉆鉸Ф8孔達(dá)到精度等級(jí)為IT7，工序尺寸為Ф8，選取以D和B為基準(zhǔn)，采用Z535立式鉆床；
工序012鉆M6孔達(dá)到的精度等級(jí)為IT11，工序尺寸為M6, 選取以D和B為基準(zhǔn)，采用Z535立式鉆床；
工序013銑平面達(dá)到的精度等級(jí)為IT10，選取以A為基準(zhǔn)，采用X52K立式銑床；
工序014銑斷，選取以D和B為基準(zhǔn)，采用X52K立式銑床；
工序015去毛刺；
工序016清洗；
工序017終檢；
（四）機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
CA6140車床831008撥叉材料為HT200,硬度為170-220 HBW,毛坯重量1.5Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造。
根據(jù)上述的原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1、 內(nèi)圓表面（2×Ф20，Ф50）
對(duì)于Ф20的孔，其尺寸精度要求為IT7,表面粗糙度要求為Ra0.021um,毛坯為鑄件。其工藝路線為：鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸。
先用查表法確定加工余量。由工藝手冊(cè)查得：鉆的余量為18mm,擴(kuò)的余量為1.8mm，粗鉸0.14mm，精鉸為0.06mm。
對(duì)于Ф50的孔，其尺寸精度要求為IT12，表面粗糙度要求為Ra0.25um,毛坯為鑄件。其工藝路線為：鉆-粗鏜-半精鏜。
加工
表面
加工
內(nèi)容
加工余量
精度等級(jí)
表面粗
糙度
工序
尺寸
φ50 IT7
半精鏜
0.06
IT7
0.25
Ф
粗鏜
0.14
IT8
6.3
Ф
鉆
1.68
IT10
Ф
φ20
IT7
精鉸
0.06
IT7
1.6
粗鉸
0.14
IT8
3.2
擴(kuò)
1.8
IT10
6.3
鉆
1.68
IT11
2、平面(Ф32和Ф72的平面)：
對(duì)于Ф32和Ф72的平面，其尺寸精度要求為IT8,表面粗糙度要求為Ra3.2um,毛坯為鑄件。其工藝路線為：粗銑-精銑。
先用查表法確定加工余量。由工藝手冊(cè)查得：粗銑加工余量為4.0mm,精銑加工余量為1.0mm.
工序號(hào)
工序
內(nèi)容
加工
余量
基本
尺寸
經(jīng)濟(jì)
精度
工序尺寸
01
粗銑φ32下端面
4.0
36.0
10
36
02
粗銑φ32上端面
4.0
32.0
10
32
03
粗銑φ72上端面
4.0
14.0
10
14
04
精銑φ32下端面
1.0
31.0
8
31
05
精銑φ32上端面
1.0
30.0
8
30
06
精銑φ72端面
1.0×2
12.0
8
（五） 確定切削用量及基本工時(shí)
1.工序001以下端面為基準(zhǔn)，粗銑Ф32的上端面。
1.1加工條件
工件材料：HT200, σb =160MPa,HB=170-220,鑄造
加工要求：粗銑Ф32的上端面。
機(jī)床： X52K立式銑床。
刀具：YT15硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》銑削深度ap<=4mm，選取D=80, 銑削寬度ae<=60mm。但已知銑削寬度ae=64mm,銑削的深度ap=4mm,選取刀具直徑D=125mm，銑刀齒數(shù)Z=4。選取γo=5°,后角αo=12°,副后角αo`=10°,刃傾角λs=-10°，主偏角Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副主偏角Kr`=5°,過(guò)渡寬度 bε=1mm.
1.2切削用量
銑削的深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=4mm,一次走到即可完成所需深度。
決定每齒進(jìn)給量fz 采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量。根據(jù)表3.5，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7.5Kw(表3.30，X52K立式銑說(shuō)明書)時(shí)，
fz=0.09-0.18mm/z
但因采用不對(duì)稱端銑，故:
fz=0.18mm/z
1.3選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為2.0mm，銑刀直徑D=125mm,故刀具壽命T=180min。（表3.8）
1.4 決定切削速度Vc和每分鐘進(jìn)給量Vf
切削速度Vc可根據(jù)表3.27中的公式計(jì)算，也可以根據(jù)表直接查出。
根據(jù)表3.13，當(dāng)D=125mm，Z=4，ap<=5mm,fz<=0.24mm/z時(shí)，
Nt=313r/min,Vft=263mm/min.
各修正系數(shù)為： Kmv=Kmn=Kmt=1.0
Ksv=Ksn=Ktv=0.8
故 Vc=VtKv=123×1.0×0.8=98.4m/min
n=ntKn=313×1.0×0.8=250r/min
Vf=Vft Kvt=263×1.0×0.8=210.4mm/min
根據(jù)X52K立銑說(shuō)明書（表3.30）選擇
n=300r/min,Vf=235mm/min
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
Vc==3.14×125×300/1000=117.8m/min
fzc=Vf/nz=235/300×4=0.20mm/z
1.5校正機(jī)床功率
根據(jù)表3.23，當(dāng)σb=160，ae=64mm,ap=4mm,D=125，Z=4,Vf=235mm/min,近似為
P=1.1Kw
根據(jù)X52K型立銑說(shuō)明書（表3.30），機(jī)床主軸允許的功率為：
Pcm=7.5×0.75=5.63Kw
故 P
收藏