CA6140車床撥叉[831007] 加工工藝及鉆M8底孔夾具設(shè)計(jì)[銑斷后]-版本1
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制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備設(shè)計(jì)者 葛鵬指導(dǎo)教師 敖曉春哈爾濱理工大學(xué)2006.9目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一.零件的分析 二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式(二)基面的選擇(三)制訂工藝路線(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定(五)確定切削用量及基本工時(shí)三.夾具設(shè)計(jì)(一)問(wèn)題的提出(二)卡具的設(shè)計(jì)四.參考文獻(xiàn)附錄 相關(guān)機(jī)械圖哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝,設(shè)計(jì)鉆M8設(shè)計(jì)要求: 1、中批生產(chǎn) 2、盡量選用通用設(shè)備設(shè)計(jì)內(nèi)容: 1、填寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2、制定一個(gè)中等零件的加工工藝過(guò)程,填寫(xiě)工藝過(guò)程卡和工序卡各一張;3、設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師指定的工序夾具,繪制全套夾具圖紙,要求用計(jì)算機(jī)繪圖; 4、編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一份,按照畢業(yè)論文的格式寫(xiě),要求打印文稿。班 級(jí):機(jī)械03-1班學(xué) 生:葛 鵬指導(dǎo)老師:敖 曉 春 系 主 任:楊 樹(shù) 財(cái)一、零件的分析(一) 零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,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20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,二下方的50半孔則是用于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。兩件零件鑄為一體,加工時(shí)分開(kāi)。(二) 零件的工藝分析CA6140車床共有兩處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:1.以20為中心的加工表面這一組加工表面包括:20的孔,以及其上下端面,上端面與孔有位置要求,孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)鉆鉸的錐孔,一個(gè)M8的螺紋孔。下端有一個(gè)47的斜凸臺(tái)。這三個(gè)都沒(méi)有高的位置度要求。2.以50為中心的加工表面這一組加工表面包括:50的孔,以及其上下兩個(gè)端面。這兩組表面有一定的位置度要求,即50的孔上下兩個(gè)端面與20的孔有垂直度要求。由上面分析可知,加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面,再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式零件材料為HT200??紤]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,故選擇鑄件毛坯。(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使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢,是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。(1)粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對(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,現(xiàn)選取20孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn),利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)32作主要定位面,限制5個(gè)自由度,再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度,達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門(mén)計(jì)算,此處不再重復(fù)。(三)制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、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)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,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.工藝路線方案一工序一 粗、精銑20孔上端面。工序二 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸20、50孔。工序三 粗、精銑50孔上端面工序四 粗、精銑50、20孔下端面。工序五 切斷。工序六 鉆4孔(裝配時(shí)鉆鉸錐孔)。工序七 鉆一個(gè)4孔,攻M6螺紋。工序八 銑47凸臺(tái)。工序九 檢查。上面工序加工效率較高,但同時(shí)鉆三個(gè)孔,對(duì)設(shè)備有一定要求。且看另一個(gè)方案。(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定”CA6140車床撥叉”;零件材料為HT200,硬度190210HB,毛皮重量2.2kg,生產(chǎn)類型大批量,鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差(20,50端面)。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)(以下稱工藝手冊(cè))表2.22.5,取20,50端面長(zhǎng)度余量均為2.5(均為雙邊加工)銑削加工余量為:粗銑 1mm精銑 0mm2. 內(nèi)孔(50已鑄成孔)查工藝手冊(cè)表2.22.5,取50已鑄成孔長(zhǎng)度余量為3,即鑄成孔半徑為44mm。工序尺寸加工余量:鉆孔 2mm擴(kuò)孔 0.125mm鉸孔 0.035mm精鉸 0mm3. 其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。(五)確立切削用量及基本工時(shí)工序一 以32外圓為粗基準(zhǔn),粗銑20孔上下端面。1. 加工條件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求:粗銑20孔上下端面。機(jī)床:X6140臥式銑床。刀具:W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序二 精銑20孔上下端面。1. 加工條件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求:精銑20上下端面。機(jī)床:X6140臥式銑床。刀具:W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序三 以20孔上端面為精基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸20孔,保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時(shí)do=18mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角o12,二重刃長(zhǎng)度b=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 2.選擇切削用量 (1)決定進(jìn)給量查切 所以, 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 (2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(查切)為0.5.mm,壽命(3)切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度(4)校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件,校驗(yàn)成立。.計(jì)算工時(shí)由于所有工步所用工時(shí)很短,所以使得切削用量一致,以減少輔助時(shí)間。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下:擴(kuò)鉆: 鉸孔: 精鉸: 工序四 以20孔為精基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸50孔,保證空的精度達(dá)到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時(shí)do=48mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角o11,二重刃長(zhǎng)度b=11mm,橫刀長(zhǎng)b=5mm,弧面長(zhǎng)l=9mm,棱帶長(zhǎng)度 2.選擇切削用量(1)決定進(jìn)給量查切 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。(2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(查切)為0.81.2mm,壽命擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度(查切)為0.9.mm,壽命鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度(查切)為.mm,壽命(3)切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度(4)校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件,校驗(yàn)成立。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量同理如下:擴(kuò)鉆: 鉸孔: 精鉸: .計(jì)算工時(shí)所有工步工時(shí)相同。工序五 切斷。工序六 以20孔為精基準(zhǔn),粗銑50孔上下端面。1. 加工條件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。機(jī)床:XA5032臥式銑床。刀具:W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗(yàn)合格。6)計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.工序七 以20孔為精基準(zhǔn),精銑50孔上下端面,保證端面相對(duì)孔的垂直度誤差不超過(guò)0.07。1. 加工條件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。機(jī)床:XA5032臥式銑床。刀具:W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗(yàn)合格。6)計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.結(jié)果ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.工序八 以20孔為精基準(zhǔn),鉆4孔(裝配時(shí)鉆鉸錐孔)。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時(shí)do=4mm,后角o16,二重刃長(zhǎng)度 2.選擇切削用量 (1)決定進(jìn)給量查切 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。 (2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(查切)為0.50.8mm,壽命(3)切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度(4)校驗(yàn)扭矩功率 故滿足條件,校驗(yàn)成立。.計(jì)算工時(shí)工序九 以20孔為精基準(zhǔn),鉆一個(gè)4孔,攻M6螺紋。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時(shí)do=4mm,后角o16,二重刃長(zhǎng)度 2.選擇切削用量 (1)決定進(jìn)給量查切 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。 (2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(查切)為0.50.8mm,壽命(3)切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度(4)校驗(yàn)扭矩功率 故滿足條件,校驗(yàn)成立。.計(jì)算工時(shí)螺紋鉆削由于沒(méi)有手冊(cè)可查,故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見(jiàn)工藝卡片。工序十 以20孔為精基準(zhǔn),銑47凸臺(tái)。工序十一 檢查。其余幾步數(shù)據(jù)見(jiàn)工藝卡片。三、 卡具設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第IX道工序鉆M8孔的鉆床卡具。本卡具將用于Z525立式鉆床。刀具為M8絲錐,以及6.5的高速鋼麻花鉆。1 問(wèn)題的提出在給定的零件中,對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求,是自由公差,定位要求較低。因此,本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。2 卡具設(shè)計(jì)3 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮,選擇20孔為基準(zhǔn),即以一面上一長(zhǎng)銷(自由度限制數(shù):5)配合以一擋銷(自由度限制數(shù):1)使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。3 切削力和卡緊力計(jì)算本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。軸向力 扭矩 由于扭矩很小,計(jì)算時(shí)可忽略??ňo力為取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實(shí)際卡緊力為 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊,調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的卡緊力。3. 定位誤差分析本工序采用一定位銷,一擋銷定位,工件始終靠近定位銷的一面,而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于卡具體底版的水平力,因此,工件不在在定位銷正上方,進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是,由于加工是自由公差,故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。4. 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明卡具的卡緊力不大,故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。卡具上設(shè)置有鉆套,用于確定的鉆頭位置。四、參考文獻(xiàn)1.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 機(jī)械工業(yè)出版社 趙家齊 編2.簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè) 上海科學(xué)技術(shù)出版社 徐圣群 主編3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版 上??茖W(xué)技術(shù)出版社4切削手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 艾興 肖詩(shī)綱 編5.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)手冊(cè) 哈爾濱理工大學(xué)6. 機(jī)床夾具圖冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社
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CA6140車床撥叉[831007]
加工工藝及鉆M8底孔夾具設(shè)計(jì)[銑斷后]-版本1
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