说明书2

长春工业大学机械制造基础课程设计说明书课程设计名称机械制造课程设计专业机械制造及其自动化班级100104班学生姓名指导教师2013年6月15日机械制造基础课程设计任务书课程设计题目：“机械加工工艺设计及机床专用夹具设计”起止日期：2012.6.4～2012.6.22设计地点：教学科研楼室一、设计资料1、产品：见零件图。2、毛坯类型：铸造件。3、生产类型：大批量生产。二、设计任务及日程安排：1、动员、分组及确定题目：0.5天2、熟悉课题、收集资料、准备工具：0.5天3、零件图设计（手工绘制2号零件图一张）：1天4、机械加工工艺规程设计（手工填写工艺规程卡片一张）：2天5、机械加工工序设计（每道工序手工填写工序卡片一张）：4天6、一道典型工序的机床专用夹具设计（手工绘制0号草图一张）：2天7、机床专用夹具设计（根据草图计算机绘制0号图一张）：2天8、设计说明书（约1万字符，格式见附件）：2天9、答辩：1天目录零件的分析---------------------------------------------------------------------------------------------3零件的作用---------------------------------------------------------------------------------------------3工艺规程的设计---------------------------------------------------------------------------------------3确定毛坯的制造形式--------------------------------------------------------------------------------3基面的选择---------------------------------------------------------------------------------------------3制定工艺路线------------------------------------------------------------------------------------------4工艺路线方案------------------------------------------------------------------------------------------4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定------------------------------------------------4确定切削用量及基本工时--------------------------------------------------------------------------4夹具设计-----------------------------------------------------------------------------------------------19问题的提出--------------------------------------------------------------------------------------------19夹具设计-----------------------------------------------------------------------------------------------19结束语---------------------------------------------------------------------------------------------------22参考文献-----------------------------------------------------------------------------------------------23设计总说明本设计是CA6140车床拨叉831003零件的加工工序规程及一些工序的专用夹具设计。CA6140拨叉零件的主要加工表面是平面、孔、槽、和螺纹孔。一般来说，机械加工工学先后顺序一般遵循先加工定位基面，再加工其他表面；先加工主要表面，后加工次要表面；先安排粗加工工序，后安排精加工工序；先加工平面，后加工孔。加工过程如下：1、粗铣80*30上平面；2粗铣左侧平面；3、镗∮22H12孔，倒角；4、粗铣18H11槽；5、精铣上80*30平面；6精铣左侧平面；7、精铣18H11槽；8、拉花键；9、钻2-M8螺丝底孔；10、攻2-M8螺纹。关键：拨叉；加工工艺；夹具；定位；夹紧1零件的分析零件的作用通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。宽度为30mm的面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。从而影响整个传动系统的工作。2工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式零件的材料是HT200，工作环境良好，不会承受较大的冲击载荷，由于年生产量为5000件，已经达到了大批量生产，并且材料可铸。因此从提高生产率，保证经济性的角度讲，应该采用铸造成型中的“金属模机械造型”铸造的方法制造毛坯。2.2基面的选择基面的选择工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会出现很多问题，使生产无法正常进行。2.2.1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。所以选择右端R20的端面，上顶端40*80的面和--右侧75*80的面为粗基准。2.2.2精基准的选择精基准的选择有利保证加工精度，并使工件装夹方便。在选择时，主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。精基准选择为花键孔和72*40的端面，在加工中采用专用夹具夹持。2.3制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量是工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以使用生产成本尽量下降。工艺路线方案1、粗铣80*30上平面；2、粗铣左侧平面；3、镗∮22H12孔，倒角；4、粗铣18H11槽；5、精铣上80*30平面；6、精铣左侧平面；7、精铣18H11槽；8、拉花键；9、钻2-M8螺纹底孔；10、攻2-M8螺纹。2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨叉”零件的材料为HT200，净重量为0.84千克，生产类型为大批量生产，可以采用“金属模机械造型”铸造的方法进行毛坯的制造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：考虑到零件的很多表面没有粗糙度要求，不需要加工。从铸造出来即可符合使用要求，因此，只采取75*40的表面留有2.5*75*40的加工余量。毛坯的尺寸公差为CT8，可以从《机械制造技术基础课程设计指导教程》得到CT8=1.6mm。相应计算如下：最大极限尺寸=80+2.5+CT8/2=83.3mm最小极限尺寸=80+2.5-CT8/2=81.5mm75*40的端面的精加工余量为1mm，（从《机械制造技术基础课程设计指导教程》中查得）粗加工余量3mm。2.5确定切削用量及基本工时2.5.1工序1：粗、精铣75*40的端面至符合要求。铣削深度ap：ap=3mm每齿进给量af：查《机械加工工艺手册》表2.4-75，--af=0.15~0.25mm/z，取af=0.20mm/z。铣削速度V：查《实用机械加工工艺师手册》表11-94，得V=15~20m/min=0.25~0.33m/s,取V=0.3m/s机床主轴转速n：n=1000V/πD=（1000*0.3*60）、（3.14*160）≈35.83r/min查《机械加工工艺手册》表3.1-74取n=37.5r/min实际切削速度v：V=πDn/1000=(3.14*160*37.5)/(1000*60)≈0.31m/s进给量VfVf=afZn=0.2*12*37.5/60=1.5mm/s工作台每分进给量fmfm=Vf=1.5mm/s=90mm/min被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l=80mm刀具切入长度l1:L1=0.5D+(1~2)=82mm刀具切出长度l2：取l2=2mm走刀次数为1机动时间tj1:Tj1=(l+l1+l2)/fm=(80+82+2)/90≈1.82min工序2：粗铣左端面75*40面。1、背吃刀量的确定--因为切削余量较小故一次切削就可以切除所有余量故a10=z=3mm。2、进给量的确定。选用硬质合金端铣刀刀具材料为YG6铣刀直径为8mm齿数为10，选用X5032立式升降台铣床，功率为7.5KW。由《实用机械加工工艺手册》表11-92可查得每齿进给量fx=0.14~0.24mm取fz=0.2mm/z3、铣削速度的确定。由《实用机械加工工艺手册》表11-94可查得灰铸铁的硬度为150~225HBS，查得Vc=0.3-0.45m/min。则主轴转速为n=1000Vc/πD=35.3-49.6r/min。切削工时：由《切削用量简明手册》表3.26可查得入切量及超切量Y+△=12mm。故t=(L+Y+△)/Vf=2.03min。工序3：镗孔∮22H12孔、倒角进给量f：根据《机械加工工艺手册》表2.4-38，取f=0.5mm/r切削速度V：参考《机械加工工艺手册》表2.4-41，取V=0.45m/s机床主轴转速n，有：n=1000v/πd=(1000*0.45*60)/3.14*21.2)≈405.6r/min,按照《机械加工工艺手册》表3.1-36，取n=475r/min所以实际切削速度v：--v=πdn/1000=(3.14×21.2×475)/（1000×60）≈0.52m/s切削工时呗切削层长度l:l=80mm刀具切出长度l1:l1=（d/2）ctgkr+(1~2)=（21.2/2）ctg120°+1+5.9mm≈6mm刀具切出长度l2:l2=1~4mm取l2=3mm走刀次数为1机动时间tj2:tj2=F/fn=(80+6+3)/(0.5×475)≈0.37mm工序4：精铣18H11槽（1）、粗铣17槽铣削深度ap:ap=33mm每齿进给量af：查《机械加工工艺手册》表2.4-75,得af=0.2~0.3mm/z,取af=0.2mm/z。铣削速度V：查《机械加工工艺手册》表30-33，得B=14m/min机床主轴转速n：n=1000V/πD=（1000×14）/(3.14×160)≈27.9r/min查《机械加工工艺手册》表3.1-=74取n=30r/min实际切削速度v：--v=πDn/1000=(3.14×160×30×)/(1000×30)≈0.25m/s进给量Vf：Vf=afZn=0.2×24×30/60=2.4mm/s工作台每分进给量fm:fm=Vf=2.4mm/s=144mm/min被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l=40mm刀具切入长度l1:l1=0.5D+（1~2）=81mm刀具切出长度l2:取l2=2mm走刀次数1次机动时间tj1:tj1=(l+l1+l2)/fm=(40+81+2)/144≈0.85min工序5：精铣80*30平面切削深度ap：ap=1mm根据《实用机械加工工艺手册》表11-91查得：每齿进给量af=0.01~0.02mm/z,取af=0.02mm/z，根据《实用机械加工工艺手册》表11-