CA6140車床撥叉Ⅲ-機(jī)械加工工藝規(guī)程及“銑斷” 夾具設(shè)計,CA6140車床撥叉Ⅲ-機(jī)械加工工藝規(guī)程及“銑斷”,夾具設(shè)計,ca6140,車床,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,銑斷,夾具,設(shè)計
燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書
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。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩個零件鑄為一體，加工時分開。
（二）零件的工藝分析
零件實體：
零件的材料HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，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
（一）毛坯的選擇
零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，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)計簡明手冊》，選用鑄件尺寸公差等級為IT12。
（二）基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x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，加工工藝過程中會出現(xiàn)問題，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
1）粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)的選擇.對于零件而言,盡可能選擇不加的表面為粗基準(zhǔn).而對于若干個不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工的表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn).根據(jù)這個基準(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V形塊和一個平面的定位方式來達(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，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(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
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。由工藝手冊查得：粗銑加工余量為4.0mm,精銑加工余量為1.0mm.
工序號
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
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)《切削用量簡明手冊》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°,過渡刃Krε=30°,副主偏角Kr`=5°,過渡寬度 bε=1mm.
1.2切削用量
銑削的深度 因為切削量較小，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立式銑說明書)時，
fz=0.09-0.18mm/z
但因采用不對稱端銑，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，
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立銑說明書（表3.30）選擇
n=300r/min,Vf=235mm/min
因此實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
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