1、<p>　　設(shè)計“CA6140車床”撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)）</p><p>　　摘 要：</p><p>　　工藝規(guī)程是工裝設(shè)計、制造和確定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它對組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動條件等都有著直接的影響，因此是生產(chǎn)中的關(guān)鍵工作。夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響著

2、機械加工的質(zhì)量，生產(chǎn)效率和成本，因此，夾具設(shè)計是機械工藝準備和施工中的一項重要工作。本文對CA1046車床撥叉的結(jié)構(gòu)和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機械加工工藝規(guī)程，并為加工零件上直徑25 mm的孔的上下端面設(shè)計了一套專用鉆床夾具。 關(guān)鍵詞：機械工藝；鑄造工藝；工藝規(guī)程；夾具設(shè)計</p><p>　　前 言</p><p>　　通過機床

3、工藝及夾具設(shè)計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如《公差于配合》、《機械零件設(shè)計》、《金屬切削機床》、《機械制造工藝》等)。讓我們對所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結(jié)合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)！</p><p>　　在些次設(shè)計中我們主要是設(shè)計CA6140撥叉的銑床夾具。在此次課程設(shè)計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設(shè)計。在此期間查閱了大量

4、的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點，我系宋超老師的大力幫助，在此表示感謝！</p><p><b>　　一．設(shè)計的目的</b></p><p>　　機械制造工藝學課程設(shè)計,是在學完機械制造工藝學及夾具設(shè)計原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實習取得感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設(shè)計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練。同時，也為以

5、后搞好畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達到以下目的：</p><p>　　1、能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。</p><p>　　2、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學會工藝裝備設(shè)計的一般方法。通過學生親手設(shè)計夾具（或量具）的訓練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。<

6、;/p><p>　　3、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力</p><p><b>　　二．零件的作用</b></p><p>　　零件時CA6140車床的撥叉，它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)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 25孔

7、與操縱桿相連，下方的 74半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸，通過上方的撥動下方的變速齒輪。兩零件鑄造為一體,加工時分開。</p><p><b>　　三．零件工藝分析</b></p><p>　　零件的材料為ZG200-400，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性較高，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</p&

8、gt;<p>　　1 .小頭孔以及與此孔相通的的錐孔。</p><p><b>　　2 .大頭半圓孔。</b></p><p>　　3 .撥叉底面，小頭孔端面，大頭孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為。</p><p>　　由上面的分析可知，可以粗加工撥叉下端面，然后以此為基準

9、采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的機床精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，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。</p><p><b>　　四： 工藝規(guī)程設(shè)計</b></p><p>　?。ㄒ唬┐_定毛胚的制造形式</p><p>　　零件材料為ZG200-400?？紤]零件在機床

10、運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)，所以選擇木模手工沙型鑄造毛胚。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用鑄件尺寸公差等級為CT-12.</p><p><b>　　(二)基面的選擇</b></p><p>　　基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇正確與合理，可以使加工的質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工

11、工藝過程中會問題百出，更有甚者還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。</p><p>　　粗基準的選擇：以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準，一兩個小頭</p><p>　　孔外圓表面為輔助粗基準。</p><p><b>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€</b></p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點，應當是時零件的幾何形

12、狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p>　　根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度及位置技術(shù)要求， 以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，可以在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工具卡，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制

13、造工藝設(shè)計簡明手冊》第20頁表1.4-7 、1.4-8、 1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：</p><p>　　工序01粗銑上端面，采用x61臥式銑床加專用夾具。</p><p>　　工序02 粗銑下端面，采用x61臥式銑床加專用</p><p><b>　　夾具</b></p><p>　　工序03

14、 粗銑上端面，采用X61臥式銑床加專用夾具</p><p>　　工序04 粗銑下端面，采用X61臥式銑床加專用夾具</p><p>　　工序05鉆、擴、鉸的孔，以的外圓和T1為定位基準，采用Z525立式鉆床，加專用夾具</p><p>　　工序06 粗鏜的孔，采用T616臥式鏜床加專用夾具</p><p>　　工序07 拉削，深度為3的鍵

15、巢 采用專用拉床及專用夾具</p><p>　　工序08 精銑上、下端面，采用X61臥式銑床加專用夾具</p><p>　　工序09 精銑74mm上、下下端面，采用X61臥式銑床加專用夾具</p><p>　　工序10 鉆、的錐孔，采用Z525立式鉆床及專用夾具</p><p>　　工序11 去毛刺</p><

16、p>　　工序12 熱處理</p><p>　　工序13 由鉗工校正撥叉腳 ，并清洗</p><p><b>　　工序14 送檢</b></p><p>　?。ㄋ模罕竟ば蚣庸ひ?，包括加工余量，工序尺寸確定</p><p><b>　　1：孔工序尺寸</b></p>

17、<p>　　2， 平面工序尺寸：</p><p>　?。ㄎ澹?確定切削用量及時間定額</p><p>　　一、工序 1 、2 粗銑25上、下端面 以T1為定位基準</p><p><b>　　加工條件 </b></p><p>　　工件材料：碳素鑄鋼 、 400MP 、鑄造 &l

18、t;/p><p>　　加工要求：粗銑24的上、下端面。</p><p>　　機床：采用X61臥式銑床。</p><p>　　刀具：刀片材料為 : YT15 號鋼</p><p><b>　　計算切削用量</b></p><p>　　(1)：確定切削深度</p><p>　　因

19、為余量較小，故選取=2mm，一次走刀完成</p><p>　?。?）：確定每齒進給量f，由于本次加工為粗加工，尺寸精度和表面尺寸不予考慮，從而可考慮不對稱端銑，以提高進給量工作效率，根據(jù)切削手冊《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工。機床功率為4.5千瓦（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，X61臥式銑床時：</p><p>　　f=0.04~0.06mm/z</p>

20、<p>　　故選擇：f=0.05mm/z</p><p>　?。?）：確定刀具壽命及磨鈍標準 </p><p>　　根據(jù)《制造手冊》表3.7，銑刀刀具銑刀齒刀面最大磨損量為1.5mm；因為銑刀直徑為80mm，故刀具使用壽命為T180min（就《簡明手冊》3.8）</p><p>　　（4）：計算切削速度，每分鐘進給量</p><p>

21、;　　根據(jù)《制造手冊》表3.16，當=80mm，Z=10， 則</p><p>　　確定機床主軸轉(zhuǎn)速：=，查表的X61式機床的轉(zhuǎn)速接近值為190/min，所以去n</p><p>　　實際切削速度： </p><p>　　計算切削工時： 按《工藝手冊》表6.2-1</p><p>　　切削加工時的進給量： mm

22、/z</p><p>　　切削時候工件不用銑刀的行程為L=mm</p><p>　　則工時為

23、

24、 </p><p><b>　　等于55s時間</b></p><p>　　所以粗銑25上下端面的時間為T1=2*55=

25、110s</p><p>　　二、工序3、4 粗銑 74上下端面 </p><p>　　同上，這里的機器為同一種類，切削速度。但切削的行程不一樣，行程為：L=92+3+2+94=181mm</p><p><b>　　則工時為 </b></p><p><b>　　=1.91min</b>&

26、lt;/p><p><b>　　等于114s時間</b></p><p>　　所以粗銑74上下端面的時間為T2=2*114=228s</p><p>　　工序05 鉆、擴、鉸25的孔</p><p><b>　?。?）鉆孔工序</b></p><p>　　背吃刀量的確定

27、 取</p><p>　　進給量，和切削速度的確定 ； 選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.4mm/r 速度v=20m/min 由公式n=1000v/d 可求的該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速n=265.4r/min 參考表的鉆床的轉(zhuǎn)速為n=275r/min可以求得該工序的實際鉆削速度為v=nd/1000=275*3.14*24/1000 =20.7m/min</p><p><b>

28、;　　擴孔工步</b></p><p>　　背吃刀量的確定 取1.5</p><p>　　進給量確定 ;取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.4mm/r 速度v=60/min 由公式n=1000v/d 可求的該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速n=650r/min 參考表的鉆床的轉(zhuǎn)速為n=680r/min可以求得該工序的實際擴孔速度為v=nd/1000=680*3.14*24.98/1000=

29、53m/min</p><p><b>　　絞孔工步</b></p><p>　　背吃刀量的確定 取0.2mm</p><p>　　進給量的確定 選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.50mm/r 速度v=4m/min 由公式n=1000v/d 可求的該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速n=51r/min 參考表的鉆床的轉(zhuǎn)速為n=97r/m

30、in可以求得該工序的實際的絞孔速度為v=nd/1000=7.6m/min</p><p><b>　　各步的工序時間為：</b></p><p>　　鉆孔的時間;求得。式中l(wèi)=30mm;;f=0.4mm/r；n=275r/min。將上述結(jié)果帶入公式；</p><p>　　則該工序的基本時間=（30+11.25+1)/(0.4mm/r*275)=

31、0.384min=23s時間 </p><p>　　擴孔的時間；求得； 式中l(wèi)=30 進給量f=0.4mm/r 轉(zhuǎn)速為n=680r/min將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時間=(30+2+3)/(0.7*680)=0.7min =42s</p><p>　　鉸孔的時間；;求得。式中l(wèi)=30mm; ； 進給量f=0.5mm/r 轉(zhuǎn)速為n=97r/mi

32、n 將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時間=（30+28+0.75）/0.5*97= 1.2min=72.4s時間</p><p>　　四、粗銑的操縱槽的內(nèi)測面</p><p>　　1）確定背吃刀量 ； =2.5 </p><p>　　2）進給量查表可得； f=0.15mm/z</p><p>　　3）銑削速度； v=213m/mi

33、n</p><p>　　4）刀具類型 ；圓柱銑刀 YT15</p><p>　　5）機床轉(zhuǎn)速；由公式n=1000v/d 得；n=1000*213/3.14*62=1094r/min 因為選用的是立式銑床X51所以查表可知轉(zhuǎn)速為n=1225r/min </p><p>　　6）銑面的時間計算；由公式計算， 式中 </p><p&g

34、t;　　所以=232.36+2+8.31/0.15*1094=1.478min=88.7s</p><p>　　五、拉銷深度為3的鍵巢</p><p><b>　　六、精銑的上下端面</b></p><p>　　1）確定背吃刀量 0.25 </p><p>　　2）進給量查表可得f=0. 4mm/r </p

35、><p>　　3）刀具類型 鑲齒銑刀 </p><p>　　4）洗削速度的確定 查表可得，按d/z=80/10、計算 銑削的速度為v取為48.4m/min 由公式n=1000v/d可得銑刀的速度為n=1000*48.4/3.14*80=192.7r/min 查表得X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=210r/min 再帶入v=nd/1000得v=210*3.14*80/1

36、000=52.75m/min </p><p>　　5）計算精銑時間 式中 </p><p>　　所以 =40+2+7/0.4*210=0.58min=35s </p><p>　　因為是洗上下兩端面，所以t= *2=70s</p><p>　　七、精銑74上下端面</p>&

37、lt;p>　　1）確定背吃刀量 0.75 mm、</p><p>　　2）進給量查表可得f=0.45mm/r </p><p>　　3）刀具類型 鑲齒銑刀 </p><p>　　4）洗削速度的確定 查表可得，按d/z=125/24、計算 銑削的速度為v取為50m/min ； 由公式n=1000v/d可得銑刀的轉(zhuǎn)速

38、 n=1000*50/3.14*125=127.3r/min ；查表得X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=125r/min 再帶入v=nd/1000得v=125*3.14*125/1000=49.1m/min </p><p>　　5）計算銑的時間； 式中 </p><p&g

39、t;　　所以 = 92+2+22/0.5*125=1.825min=111.4s</p><p>　　因為是洗上下兩端面，所以t= *2=222.8s</p><p>　　八，所有工序的輔助時間計算</p><p>　　因為輔助時間與基本時間的基本關(guān)系為=（0.15~0.2） ，在這里我選取=0.15</p><p>　　1

40、=0.15*110s=16.5s ；</p><p>　　2=0.15*228=34.2s</p><p>　　3=0.15*（23+42+72.4）=20.61s</p><p>　　4=0.15*88.7=13.3s</p><p><b>　　5=0.15*</b></p><p>　　6

41、=0.15*70=10.5</p><p>　　7=0.15*222.8=23.42s</p><p><b>　　九、其他作業(yè)時間</b></p><p>　　除作業(yè)時外，每道工序的單件時間還包括布置工作地的時間，休息與生理的時間和準備與終結(jié)的時間。由于本例中撥叉的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終極時間甚微。布置工作時間是作業(yè)

42、時間的百分之2到百分之7 ，休息與生理時間是作業(yè)的百分之2到百分之4。在這里我都取百分之3計算它們分別為；</p><p>　　工序1的其他時間； 0.06*（110s+16.5）=7.59s</p><p>　　工序2的其他時間； 0.06*（228s+34.2）=15.73s</p><p>　　工序3的其他時間； 0.06*（137.4+20.61）=9.4

43、8s</p><p>　　工序4的其他時間； 0.06*（88.7+13.3）=6.12s</p><p>　　工序6的其他時間； 0.06*（70+10.5）=4.83s</p><p>　　工序7的其他時間； 0.06*（222.8+23.4）=14.47s</p><p><b>　　十、單件時間的計算</b>&l

44、t;/p><p>　　工序1的單件時間； =110+16.5+7.59=134s</p><p>　　工序2的單件時間； =228+34.2+15.7=277.9s</p><p>　　工序3的單件時間； =137.4+20.61+9.48=167.5s</p><p>　　工序4的單件時間 =88.7+13.3+6.12=108.1

45、2</p><p>　　工序6的單件時間； =70+10.5+4.83=85.3s</p><p>　　工序7的單件時間； =228+23.4+14.47=265.8s</p><p><b>　?。A具的設(shè)計</b></p><p>　　1)零件的加工工藝：本工序為加工，毛胚材料的ZG200-400， 中批量生

46、產(chǎn)，所選用機床為X51型立式銑床，且本工序為粗加工的上下端面，因為本工序為粗加工，所以夾具的要求精度不應過高，夾具設(shè)計應盡可能的簡單使用，以減少制造成本</p><p>　　2）夾具與定位裝置的確定：本次加工工序選擇了V型槽，及圓柱銷的配合。夾具選擇了單螺旋加緊裝置，與底壓塊相配合。</p><p>　　3)夾具的裝配圖如圖：</p><p>　　（七） 課程設(shè)計心

47、得體會</p><p>　　緊張而有辛苦的三周的課程設(shè)計結(jié)束了．當我快要完成老師下達給我的任務的時候，我仿佛經(jīng)過一次翻山越嶺，登上了高山之顛，頓感心曠神意，眼前豁然開朗?！　?lt;/p><p>　　課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．＂千里之行始于足下＂，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設(shè)

48、計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)?！?lt;/p><p>　　說實話，課程設(shè)計真的有點累．然而，當我一著手清理自己的設(shè)計成果，漫漫回味這３周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消．雖然這是我剛學會走完的第一步，也是人生的一點小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中＂春眠不知曉＂的感悟。</p><p>　　通過課程設(shè)計，使我深深

49、體會到，干任何事都必須耐心，細致．課程設(shè)計過程中，許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂：有兩次因為不小心我計算出錯，只能毫不情意地重來．但一想起周偉平教授，黃焊偉總檢平時對我們耐心的教導，想到今后自己應當承擔的社會責任，想到世界上因為某些細小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時刻提示自己，一定呀養(yǎng)成一種高度負責，認真對待的良好習慣．這次課程設(shè)計使我在工作作風上得到了一次難得的磨練。　　</p><p>　　

50、短短三周是課程設(shè)計，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正如此的缺乏，自己綜合應用所學的專業(yè)知識能力是如此的不足，幾年來的學習了那么多的課程，今天才知道自己并不會用．想到這里，我真的心急了，老師卻對我說，這說明課程設(shè)計確實使我你有收獲了．老師的親切鼓勵了我的信心，使我更加自信了。</p><p>　　最后，我要感謝我的老師們，是您嚴厲批評喚醒了我，是您的敬業(yè)精神感動了我，是您的教誨啟發(fā)了我，是您的殷切期望鼓舞了我. 我

51、感謝老師您今天又為我增添了一幅堅硬的翅膀．今天我為你們而驕傲，明天你們?yōu)槲叶院馈?lt;/p><p><b>　?。ò耍﹨⒖嘉墨I</b></p><p>　　1、王啟平.機床夾具設(shè)計（第二版）.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2000.5</p><p>　　2、秦國華、張衛(wèi)紅.機床夾具的現(xiàn)代設(shè)計方法.北京：航空工業(yè)出版社，2006.11</