CA6140車床杠桿[831009] 工藝及鉆φ12.7孔夾具設(shè)計(jì)

CA6140車床杠桿831009 工藝及鉆12.7孔夾具設(shè)計(jì),831009,CA6140車床杠桿831009,工藝及鉆12.7孔夾具設(shè)計(jì),ca6140,車床,杠桿,工藝,夾具,設(shè)計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 題 目： 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) CA6140車床杠桿的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 職稱: 職稱: 20*年12月5日任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：制定CA6140車床杠桿的加工工藝及鉆直徑12.7mm夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計(jì)時(shí)間： 20*.9.1120*.9.29設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫工藝過(guò)程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說(shuō)明書(shū)序 言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。 目錄序 言3一、零件的分析5（一）零件的作用：5(二)零件的工藝分析：5二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)6（一）確定毛坯的制造形式。6（二）基準(zhǔn)面的選擇6（三）制定工藝路線6（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定7（五）確定切削用量及基本工時(shí)9三、夾具設(shè)計(jì)181、問(wèn)題提出：192、夾具設(shè)計(jì)19四、設(shè)計(jì)小結(jié)21五、參考文獻(xiàn)22一、 零件的分析（一） 零件的作用：題目所給的零件是CA6140車床的杠桿。它位于廂體內(nèi)部：主要作用是傳遞紐距，幫助改變機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向。零件主體成36角，在主視和右視兩方向均有8mm的筋板支撐，兩件中部有的孔，端面和左視平面分別有M6和12.7的螺紋孔和沉頭孔.中間孔上方A視圖方向有M8螺紋孔,所有技術(shù)要求都是為了機(jī)床總體裝配.(二)零件的工藝分析：本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有四組孔,也有位置和精度要求。 1、零件件底面，它是毛坯鑄造出來(lái)之后等待加工的第一個(gè)面，此面將作為初基準(zhǔn)，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時(shí)間又能達(dá)到技術(shù)要求。2、加工中間孔，它是以底面為粗基準(zhǔn)而加工的，它將作為精基準(zhǔn)以完成以后的加工，為達(dá)到題目要求我們采取鉆、擴(kuò)、半精鉸、精鉸的工序過(guò)程。最終完成。3、以中間孔為基準(zhǔn)加工6045的平面，此面表面粗糙度為6.3。采用粗銑即達(dá)到要求。4、端面加工與底面加工相同，即采取粗銑、半精銑，兩步工序能達(dá)到要求。5、鉆12.7孔，此孔將用鋼球檢查，我根據(jù)偏差范圍選擇粗鉆的方法加工，即能滿足要求。6、加工M8螺紋孔，由機(jī)械加工工藝手冊(cè)查知底孔為6.7，又因?yàn)楸究资浅令^螺紋孔，考慮到工藝要求我們采取鉆、锪、攻絲三步工序。7、加工M6螺紋孔，由機(jī)械加工工藝手冊(cè)查知底孔為5.2，又因?yàn)楸究子眉庸?20倒角，采用鉆、倒交、攻絲三步工序。在加工的適當(dāng)工藝過(guò)程中我們對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。由以上工藝過(guò)成的完成，本零件也按要求加工完成。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）確定毛坯的制造形式。由零件要求可知，零件的材料為HT200，考慮到本零件在具體工作的受力情況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因?yàn)榱慵侵信可a(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。（二） 基準(zhǔn)面的選擇基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要過(guò)程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過(guò)程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報(bào)廢，使用無(wú)法進(jìn)行，難以在工期內(nèi)完成加工任務(wù)。粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于本杠桿來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，對(duì)于一般零件而言，應(yīng)以出加工的表面為粗基準(zhǔn)，本零件正好符合要求，對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，本題目我們以的孔為精基準(zhǔn)，基本滿足要求。（三） 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效益，工藝簡(jiǎn)單工序集中，盡量降低成本。工藝路線方案：工序：1/、鑄造； 2/、時(shí)效處理； 3/、精銑、半精銑底面； 4/、鉆、擴(kuò)、半精鉸孔； 5/、檢驗(yàn)； 6/、粗銑6045平面；7/、粗銑、半精銑端面；8/、鉆12.7孔；9/、鉆M8底孔6.7、锪14孔、攻絲M8；10/、鉆M6底孔5.2、倒角120、攻絲M6；11/、檢驗(yàn)。（四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “杠桿”零件的材料為HT200，硬度HB170200，毛坯重量約為1kg,生產(chǎn)類型為成批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造，13級(jí)精度以下。（批量生產(chǎn)） 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別對(duì)個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下：1、 零件底面：此地面是粗基準(zhǔn)，是最先加工的表面，由機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表6-92及公式（6-16）計(jì)算底面加工余量。e=C式中 e 余量值； 鑄件的最大尺寸； A 加工表面最大尺寸； C 系數(shù)； e=0.55=2.5mm滿足機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表6-93的要求。2、 端面和6045面：因?yàn)槎嗣婧?045面表面粗糙度要求不高，根據(jù)切削用量手冊(cè)定余量e， e=1.5滿足機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表6-93的要求。 3、中間孔毛坯為實(shí)心，不沖出孔，孔精度為IT7IT8之間，根據(jù)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)確定尺寸和余量。鉆孔：23擴(kuò)孔：24.8 e=1.8mm粗鉸：24.94 e=0.14mm精鉸： e=0.06mm4、M8螺紋孔毛坯為實(shí)心，不沖出孔，根據(jù)機(jī)械制造工藝手冊(cè)查知M8底孔為6.7為零件滿足要求確定尺寸余量如下。鉆M8底孔6.7；锪14孔； e= 7.4mm 攻絲M8； e= 1.3mm5、M6螺紋孔毛坯為實(shí)心，不沖出孔，根據(jù)機(jī)械制造工藝手冊(cè)查知M6底孔為5.2為零件滿足要求確定尺寸余量如下。鉆M6底孔5.2；倒角120；攻絲M6； e=0.8mm6、鉆12.7孔毛坯為實(shí)心，不沖出孔，因?yàn)榇丝子?2.7的鋼球檢查，并且要求尺寸范圍為12.7，根據(jù)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)確定加工方法。鉆12.7孔。（五） 確定切削用量及基本工時(shí)1、工序：銑削底面（1）、粗銑a/加工條件：機(jī)床：T616臥式銑鏜床 刀具：莫壓錐柄立銑刀GB1106-85 其中d=80mm, L=82mm , l=22mmb/計(jì)算切削用量：=1mm由切削用量手冊(cè)表9.4-2可知：f=由切削用量手冊(cè)表9.4-8可知： 由切削用量手冊(cè)表9.4-7可知： T=150V=13m/min=0.22m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=7r/s=420r/min 按機(jī)床選?。?實(shí)際機(jī)床選?。?v= 切削工時(shí)： （2）半精銑：=0.7mm由切削用量手冊(cè)表9.4-2可知：f=由切削用量手冊(cè)表9.4-8可知： 由切削用量手冊(cè)表9.4-7可知： T=100V=13m/min=0.23m/s 按機(jī)床選取： 實(shí)際機(jī)床選?。?v=切削工時(shí)： T=89.6s+89s=176.8s=3min2、工序：鉆孔（1）、鉆23孔由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-34 f=0.35mm/r 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-37v=0.35m/s=21m/min=4.85r/s(290r/min)按機(jī)床選取： 切入 切出 l=30mm （2）、擴(kuò)24.8孔由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-41 f=1.0mm/r 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-37v=24.3m/min=0.39m/s=5r/s(300r/min)按機(jī)床選取： l=30mm（3）、粗鉸24.94孔 精鉸孔由經(jīng)驗(yàn)可知：工時(shí)可以忽略。3、工序：粗銑6045平面a/加工條件：機(jī)床：T616臥式銑鏜床 刀具：莫壓錐柄立銑刀GB1106-85 其中d=80mm, L=82mm , l=22mmb/計(jì)算切削用量：=3mm由切削用量手冊(cè)表9.4-2可知：f=由切削用量手冊(cè)表9.4-8可知： 由切削用量手冊(cè)表9.4-7可知： T=150V=13m/min=0.22m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=7r/s=420r/min 按機(jī)床選?。?實(shí)際機(jī)床選?。?v= 切削工時(shí)： = 4.5min4、工序：粗銑、半精銑端面（1）、粗銑 計(jì)算切削用量：=1mm由切削用量手冊(cè)表9.4-2可知：f=由切削用量手冊(cè)表9.4-8可知： 由切削用量手冊(cè)表9.4-7可知： T=60V=15.3m/min=0.26m/s確定主軸轉(zhuǎn)速： n=8.28r/s=496.8r/min按機(jī)床選?。?實(shí)際機(jī)床選取： v= 切削工時(shí)： （2）、半精銑：=0.5mm由切削用量手冊(cè)表9.4-2可知：f=由切削用量手冊(cè)表9.4-8可知： 由切削用量手冊(cè)表9.4-7可知： T=60V=17.1m/min=0.29m/s 按機(jī)床選取： 實(shí)際機(jī)床選?。?v=切削工時(shí)： T=16.8s+16.8s=176.8s=0.56min5、工序：鉆12.7孔由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-33 f=0.40mm/r 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-37v=0.35m/s=21m/min=8.87r/s=526r/min按機(jī)床選取： 切入 切出 l=30mm計(jì)算工時(shí) 6、工序：鉆M8孔（1）、鉆M8底孔6.7由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-41 f=0.40mm/r 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表10.4-9v=0.195m/s=7.76r/s=465.8r/min按機(jī)床選?。?l=28mm計(jì)算工時(shí): （2）、锪14孔锪孔時(shí)間短可忽略不記.（3）、攻絲M8由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表3-38 f=0.2mm/r 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表3-38v=0.35m/s=8.78r/s=526r/min按機(jī)床選?。?l=25mm計(jì)算工時(shí): T=12s+42s=54s=0.9min7、工序：鉆M6孔（1）、鉆M6底孔5.2由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-41 f=0.30mm/r 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表10.4-9v=0.161m/s=9.86r/s=591.6r/min按機(jī)床選?。?對(duì)于孔1： 對(duì)于孔2：記算工時(shí) ： （2）、倒角120倒角的工時(shí)可以忽略不記。（3）、攻絲M6由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表16.2-4=238.8r/s=14331r/min攻通孔螺紋: 攻不通孔螺紋: 記算工時(shí) ： T=0.28+0.1=0.38min=22.8s式中: 工件的螺紋長(zhǎng)度; 絲錐切削錐長(zhǎng)度； 攻絲時(shí)的轉(zhuǎn)速； 絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速； 工件的轉(zhuǎn)速；值為1mm. 攻螺紋時(shí)的超切量，取=（23）；三、 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過(guò)和指導(dǎo)教師的協(xié)商，我決定設(shè)計(jì)第道工序鉆直徑12.7的孔的夾具設(shè)計(jì)，本夾具將用于z535鉆床。刀具為（高速鋼鉆刀），為達(dá)到零件工藝要求，對(duì)零件進(jìn)行鉆。1、 問(wèn)題提出： 利用本夾具主要是鉆直徑12.7的孔。此孔沒(méi)有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)的生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問(wèn)題。2、 夾具設(shè)計(jì)1） 根據(jù)定位基準(zhǔn)的選擇原則，采用以 孔以及底面來(lái)定位。2） 切削力及夾緊國(guó)計(jì)算Fz=查表可得=30、xf=1.0、yf=0.65、=0.83、=0.83、=0.965因此Fz=9.81302.50.480.9652.525.7=33.2N水平分力=（11.2）Fz=1.1Fz=36.5N垂直分力=0.3 Fz=10N所以能夠引起松動(dòng)的最大切削力中水平分力=36.5N、垂直分力=0.3 Fz=10N 由夾緊力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力應(yīng)滿足下式 P=K 其中：其余系數(shù)K=K1K2K3K4 K1基本安全系數(shù) K2加工性質(zhì)系數(shù)1.5 K3刀具鈍化系數(shù)1.1 K4斷續(xù)刀削系數(shù)1.2所以引起沿夾緊結(jié)構(gòu)軸線方向上松動(dòng)的最大切削力為P=1.51.11.21.236.5=86.7N?？紤]實(shí)際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用螺旋夾緊結(jié)構(gòu) 則所承受的彎矩最大為Mmax=6936.5N=25N.m夾緊結(jié)構(gòu)所能受的矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Mmax。3） 定位誤差分析由于所加工的零件對(duì)本工序加工的面沒(méi)有特殊的技術(shù)要求，雖然由于定位孔的加工誤差以及底面的誤差，可能產(chǎn)生所加工的面的平面度、位置度等形位誤差，但是在這里是允許的。4） 夾緊設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾夾具時(shí)，應(yīng)該注意勞動(dòng)生產(chǎn)率。但是考慮到本零件結(jié)構(gòu)的特殊性，以及所需的夾緊力較小等原因，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)成了首選的方案。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)就是夾緊過(guò)程慢，且裝卸不太方便。為了解決這一矛盾，我將其中的一個(gè)定位銷設(shè)計(jì)成活動(dòng)的。四、設(shè)計(jì)小結(jié)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，是在完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)，學(xué)完機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其它專業(yè)課程之后進(jìn)行的。我們通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，將所學(xué)的理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，得到解決問(wèn)題和分析問(wèn)題能力的初步培養(yǎng)。重點(diǎn)從以下幾方面得到了鍛煉：1） 可以讓我們具有制定工藝規(guī)程的初步能力。能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其它課程的基本理論和方法，正確的制定一個(gè)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。2） 具有設(shè)計(jì)專用夾具的初步能力，提高了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。3） 通過(guò)查閱資料，提高了我們熟練的使用設(shè)計(jì)手冊(cè)、參考資料等方面的能力。4） 通過(guò)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，讓我們懂得了進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的程序和方法，培養(yǎng)獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力。 作為機(jī)械類的學(xué)生，這次課程設(shè)計(jì)是我們繼機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)之后的又一重要的設(shè)計(jì)階段，我們通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，能夠增強(qiáng)我們將理論用于實(shí)際的本領(lǐng)，對(duì)我們的學(xué)習(xí)意義重大！五、參考文獻(xiàn)1 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的初步探討，組合夾具，1982. 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