制定ca6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ25孔的钻床夹具

哈尔滨理工大学机械制造技术基础课程设计说明书设计题目制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻25孔的钻床夹具设计者指导教师哈尔滨理工大学机械设计制造及其自动化系2006年9月11日目录序言第5页零件分析第5页（一）零件的工艺分析第5页（二）零件的作用第5页工艺规程设计第5页（一）确定毛坯的制造形式第5页（二）基准面的选择第5页（三）制定工艺路线第6页（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定第6页（五）确定切削用量及基本工时第6页夹具设计第15页（一）问题提出第15页（二）夹具设计第15页1、切削力及夹紧力的计算第15页2、夹紧力的计算第15页3、定位误差的分析第16页参考文献第16页哈尔滨理工大学机械加工工艺卡片零件名称（CA6140C车床）拨叉设计者周立民指导教师敖晓春哈尔滨理工大学机械设计制造及其自动化系2006年9月26日哈尔滨理工大学机械自造工艺及夹具课程设计任务书设计题目制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻25孔的钻床夹具设计要求中批量生产手动夹紧通用工艺装备设计时间20069112006929设计内容1、熟悉零件图；2、绘制零件图（一张）；3、绘制毛坯图（一张）；4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）；5、绘制夹具总装图；6、绘制夹具零件图；7、说明书班级机械031班学生周立民指导教师敖晓春系主任杨树财2006年09月11日序言机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140机床上的拨叉，他位于机床变速箱内。主要作用是用于机床的变速。（二）零件的工艺分析CA6140车床共有四处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下1以25为中心的加工表面这一组加工表面包括25的孔。0232以25孔为基准来加工60的圆弧和圆弧的两个端面来达到图纸要求。3以25孔来定位来加工16的槽来满足垂直度要求。4铣3232面后钻孔攻丝加工M22螺纹孔。二工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式。零件的材料为HT200铸铁，考虑到零件的几何形状比较复杂。所以用铸造的形式进行毛坯的制造。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取25孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个55作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制订工艺路线1工艺路线方案工序1）铸造2）时效处理3）铣9032面4）钻，扩，铰孔255）检查6）铣断7）车圆弧，车圆弧端面8）翻转车另一端面9）铣16MM槽10）铣面3211）钻、攻M22螺纹孔12）去毛刺13）检查（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定如下1铣9032面选择YT15硬质合金刀片1）由表1铣削深度时，端铣刀直径为MAP40D80MM，Z5MAE60为2）铣刀几何形状由表201S08A0053）选择切削用量（1）确定铣削深度由于加工余量不大，可在一次走刀内完成PMAP2（2）确定每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，根据表5当FA使用YT15铣床功率为7KW时ZMAF/18094）选择铣刀磨铣标准及耐用度由表7铣刀刀齿后刀面最大磨损量为；由于铣刀直径故耐用度MD80ST31804）确定切削速度V和每秒钟进给量FV切削速度由表13时D0MAP5ZF/240SVT/205RSNT516SVFT/846各修正系数为0MVNMVKKSS故SMKVT/641852RPNT25016SKVFFTF/74根据X52K型立铣床说明书（表24）选择RPSNC256SMF/256因此实际切削速度和每齿进给量SDVNC/71081430ZMACZFF/2565）计算基本工时FMVLT式中L90MM由表20不对称安装铣刀入LYD切削量及超切削量YD92182L故9105MIN65MTS2钻，扩，铰孔251）选择钻头选择高速钢麻花钻头，直径D230钻头几何形状为（表1及表2）双锥修磨横刃，030127MBE5405A0MB52L52）选择切削用量（1）确定进给量由表5当加工要求为7级精度，材料铸铁时时D230由RMF/96078时235/L90FKRMF/57按钻头强度确定进给量由表7当灰铸铁时21368HB时MD5230RF/201按机床进给机构强度确定进给量由表8灰铸铁时0时机床机构允许的轴向力为9800N。Z535允许最0大为15690N。进给量RMF/41由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取F/780由表16可以查出钻孔时的轴向力在RMF/780时为MD5230NFT12360轴向力修正系数为10故C1569故可用RMF/782）确定钻头磨钝标准及耐用度，由表9时钻头后刀面最大磨损量取为MD523080耐用度ST43）确定切削速度由表10加工性为第三类双横刃磨的钻头RMF/780时MD5230切削修正系数SVT/401TVK01CVK8LVK01TVK故SMT/3485SRDVN/6423104）加工工时其中FLTM由表22YLML80MY10所以STM1256470扩孔247RF/T4SMFADCVVVYXPMZ/1250601RNNS/6743按机床取SRW/671所以实际切削速度SMV/12062工时切入YLLL8Y所以SFNTWM49167铰孔25RF/31T80SMKFADCVVYXPMZVR/07531462560503011SRNWS/92537取机床标准113R/S所以实际切削速度SMV/081325所以工时TM613铣断选择锯片刀1）铣削宽度AE3D08ZMAP412时，ZF/240SVT/37NTT/9516各修正系数0FMVNMVKK85FSS所以SKVFTF/6191工时FMLYLML7520Y所以ST7561204车圆弧及其中一端面选刀杆尺寸刀片厚度HB254粗车加工切削深度由表43PAMRMF/60根据表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时P7SVT/821切削修正系数650TVK90XTVK8SVKTT故SMKVT/701281SRDN/69453700由机床MIN/SRCSVCC/9201301354806MLTSNF半精车切削深度APRMF/0由机床选RF/30切削速度SV62SRN/741562由机床选I/9/15RNCSMDVCC/42043工时157MLTSNF粗车圆弧工时24036TF半精车圆弧工时15MLTSNF5铣槽卧式铣床直齿三面铣刀161选择切削用量1）确定铣削宽度由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成MAE82）确定每齿进给量由机床功率为由表3WX61KW54ZF/201取ZMAF/203）铣刀磨钝标准及耐用度由表7最大磨损量为耐用度为3S310274）确定切削速度和每秒进给量由表9当时MD108ZMAP4A8AF/24SVT/270SRNT7FT61各修正系数为01MVFNMVKK85SFS故2327VTK74010NT8546VFTFK基本工时FMLYLM40Y30STM56213406铣面321）确定切削深度确定切削宽度由于加工余量不大，所以可一次走刀完成HAE32）确定每齿进给量根据X52K铣床说明书，其功率为7KW,中等系统刚度根据表3ZMF/201现取AF/3）选择铣刀磨钝标准及耐磨度根据表7铣刀刀齿后刀面最大磨损为，镶齿铣刀（M60）耐用度MD10ST31804）确定切削速度和每秒进给量切削深度可根据表21中公式计算也可查表根据表9当0ZAP3043EA时，24FASMVT/30SRNT/01SMVF/731各修正系数为69VSNVK80SFSK故SMKVT/18069032RNT521SKVFTF/7根据机床说明书选择RN/60MVF/01实际切削速度和每齿进给量为SDVC/21054310ZMNZAFF/862505）检查机床功率根据表5当ZAF/3201MAP84AE53时，SMVF/01KWPMT切削功率的修正系数所以实际切削功率为KMTC1根据机床说明书，机床主轴允许的功率为WPM2570因为，所以此切削用量可以采用。MCP即AT3SMVF/1MIN/537/60RSRNSV/20ZF206）计算工时FMVLT式中YLL40根据表19入切削量及超切削量MY20则325LM故10MTS7钻，攻M22螺纹孔1）选择钻头选择高速钢麻花钻头，直径MD402钻头几何形状为（表1及表2）双锥修磨横刃，030217MBE5405A0MB52L52）选择切削用量（2）确定进给量由表5当加工要求为7级精度，材料铸铁时时D40由RMF/96078时235/L90FKRMF/57按钻头强度确定进给量由表7当灰铸铁时21368HB时MD402RF/201按机床进给机构强度确定进给量由表8灰铸铁时0时机床机构允许的轴向力为9800N。Z535允许最0大为15690N。进给量RMF/41由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取F/780由表16可以查出钻孔时的轴向力在RMF/780时为MD520NFT12360轴向力修正系数为10故C1569故可用RMF/782）确定钻头磨钝标准及耐用度，由表9时钻头后刀面最大磨损量取为MD40280耐用度ST53）确定切削速度由表10加工性为第三类双横刃磨的钻头RMF/780时MD402切削修正系数SVT/01TVK01CVK85LVK01TVK故SMT/34854SRDVN/6423104）加工工时其中FLTM由表22YLML30MY10所以STM1647805）攻M22螺纹孔由机械加工工艺实用手册表338F02MM/R由机械加工工艺实用手册表338V035M/S878R/S526R/MINWSDVN1084350按机床选取SRR/MIN/5SMV/36010实际L25MML21计算工时1IN6038252SFNLTM工件的螺纹长度L丝锥切削锥长度；1L三、夹具设计（一）定位基准的选择由零件图可知，用圆弧一端面定位并用压板夹紧，再用两可调螺钉组成的V形上60定位限制五个自由度。（二）切削力及夹紧力的计算切削刀具高速钢麻花钻头，则PKDFF706式中235MM，F041MM/R，（）1PKRPPPRKMPKKAA2计算结果8397352N选用压板压紧，实际加紧力N应为NF8397501式中，和是夹具定位面及加紧面上的摩擦系数，05。1212压板用螺母拧紧，由机床夹具设计手册表1223得螺母拧紧力N40拧根据杠杆原理压板实际加紧力为N126034压此时已大于所需的1460N的夹紧力，故本夹具可安全工作。压（三）定位误差分析定位元件尺寸及公差确定。1夹具的主要定位元件为一平面和一V形块和一矩形块，面与面配合。（2）工件的工序基准为端面和圆柱面，故端面的平面度和圆柱面的援助度对定位误差影响最大则其定位误差为TDDMAXDMIN本工序采用一平面，一V形块和矩形块定位，工件始终平面，而定位块的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件在定位块正上方呦倾斜，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。（四）夹具设计及操作的简要说