CA6140車床撥叉[831003] 加工工藝及銑18H11槽夾具設(shè)計(jì)【版本2】【含三維圖和CAD圖說明書】
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機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號CA6140產(chǎn)品型號共 1 頁產(chǎn)品名稱機(jī)床零件名稱撥叉第 1 頁材料牌號HT200鑄鐵毛坯種類鑄件毛坯尺寸80毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工 時準(zhǔn)終單件1銑削1.粗銑左端面2. 精銑左端面銑床車間2銑床專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀,游標(biāo)卡尺60s2鉆孔擴(kuò)孔1.鉆孔202.擴(kuò)孔至22鉆床車間2鉆床專用夾具、直柄麻花鉆,卡尺,塞規(guī)100s3倒角1. 倒角15車床車間1車床普通車刀,游標(biāo)卡尺4拉花鍵1. 拉花鍵拉床車間1拉床專用夾具、拉刀5銑削1.粗銑溝槽2.粗銑上平面銑床車間2銑床專用夾具、盤銑刀深度,游標(biāo)卡尺200s6銑削1.精銑溝槽2.精銑上平面銑床車間2銑床專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀,游標(biāo)卡尺7鉆孔1. 鉆孔28鉆床車間1鉆床專用夾具、麻花鉆,內(nèi)徑千分尺8攻螺紋1.攻螺紋2M8鉗工車間1錐絲錐絲9檢驗(yàn)檢驗(yàn)車間塞規(guī),卡尺等。設(shè)計(jì)(日期)2007.12.26審核(日期)會簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目: 設(shè)計(jì)“CA6140車床”撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備(中批量生產(chǎn)) 設(shè)計(jì)者 張志勇 (200520110143) 指導(dǎo)教師 余 明 浪 成都大學(xué)機(jī)械專業(yè) 2005級 1班2007年9月15日工業(yè)制造學(xué)院機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 題目 設(shè)計(jì)“CA6140車床”撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備(中批量生產(chǎn))內(nèi)容 1.零件圖 一張 2毛坯圖 一張 3機(jī)械制造加工工藝過程綜合卡片 一張4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 一張 5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 一張6課程設(shè)計(jì)說明書 一份前 言通過機(jī)床工藝及夾具設(shè)計(jì),匯總所學(xué)專業(yè)知識如一體(如公差于配合、機(jī)械零件設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、機(jī)械制造工藝等)。讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用,在理論與實(shí)踐上有機(jī)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(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)!在些次設(shè)計(jì)中我們主要是設(shè)計(jì)CA6140撥叉的銑床夾具。在此次課程設(shè)計(jì)過程中,我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項(xiàng)設(shè)計(jì)。在此期間查閱了大量的書籍,并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)。 第6小組2007年9月15日一 設(shè)計(jì)的目的:機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程,經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié);在老師的指導(dǎo)下,要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程,并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時,也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的:1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)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(xué)生分析問題和解決問題的能力。2、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計(jì),學(xué)會工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具(或量具)的訓(xùn)練,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。3、課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程,并學(xué)會使用手冊、查詢相關(guān)資料等,增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。二 零件的分析(一)、零件的作用:題目給定的零件是CA6140撥叉(見附圖1)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)動按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為30+0.0120mm的面寸精度要求很高,因?yàn)樵趽懿姘蝿邮够讫X輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時,滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以,寬度為30+0.0120mm的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。(二)、零件的工藝分析:CA6140撥叉共有兩組加工表面。1. 以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面這一組面包括26+0.230mm的六齒方花鍵孔、23+0.280花鍵底孔兩端的2X150到角和距中心線為22mm的平面。2. 以工件右端面為基準(zhǔn)的6+0.030 mm的花鍵經(jīng)上述分析可知, 對于兩組加工表面,可先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具加工另一組表面。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一) 確定毛坯的制造形成。 零件材料HT200、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷,因此選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大,故可采取模鍛成型。經(jīng)查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表5-5取等級為2級精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工余量為30.8mm。毛坯零件圖如下圖:(二)基準(zhǔn)的選擇。1. 粗基準(zhǔn)的選擇:因?yàn)橐WC花鍵的中心線垂直于右端面,所以以40的外圓表面的粗基準(zhǔn)。2. 精度基準(zhǔn)的選擇:為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合,以零件的A面為精基準(zhǔn)。(二) 制定工藝路線。 工序:1. 粗、精車端面,鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15倒角。 以40mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。2. 粗、精車B/C面3. 拉花鍵。以A面為基準(zhǔn),4. 以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具5. 開檔,以花鍵的中心線為基準(zhǔn)。6. 鉆配作孔、螺紋孔7. 機(jī)械加工余量。 CA6140的撥叉材料為HT200。毛坯重量為1.0 kgb =160MPa HBS 生產(chǎn)類型為由大、中批量生產(chǎn),采用模鍛鍛模。根據(jù)上述的原始資料加工工藝,分別確定各個加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸以毛坯尺寸如下:1. A面的加工余量 A面有30.8mm的加工余量,足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除2. 矩形花鍵底孔。要求以矩形花鍵的外徑定心,故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為23 0+0.28,見零件圖,參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 表3-59確定孔加工余量的分配。鉆孔20mm擴(kuò)孔21mm拉花鍵 花鍵孔要求以外徑定心:拉削時加工余量參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊取 2=1mm3. B面的加工余量。此工序分2個工步1、粗銑B面 2、精銑B面。精加工余量為0.2mm粗銑加工余量為2.8mm2、計(jì)算切削用量。(1)已知長度方向的加工余量為30.8mm 。實(shí)際端面的最大加工余量為3.8mm 。故分二次加工(粗車和半精車)。長度加工公差I(lǐng)T 級 取-0.46 mm (入 體方向) (2)進(jìn)給量、根據(jù)切削簡明手冊(第3版)表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm25mm,mm時,以及工件直徑為60mm時(由于凸臺B面的存在所以直徑取60mm)=0.6-0.8mm/.按C車床說明書取=0.6 mm/n。由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.750.85 所以:實(shí)際進(jìn)給量f=0.60.8=0.48 mm/按C車床說明書0.53(3)計(jì)算切削速度。按切削簡明手冊表1.27 ,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min)刀具材料YG6 V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中:Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系數(shù)Ko見切削手冊表1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97 =46.9(m/min)(4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw=229.8(r/min)按C車床說明書200 rmin所以實(shí)際切削速度V=40.8m/min 3、鉆孔、擴(kuò)孔、倒角。 (1)、鉆孔鉆頭選擇:見切削用量簡明手冊表2.2鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2):雙錐修磨具刃,鉆頭參數(shù):20 =30,2=118,2=70,b=3.5mm ,ao=12,=55,b=2mm,=4mm。根據(jù)切削用量簡明手冊表2-9確定f=0.48、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量:根據(jù)表2.9 ,當(dāng)b210MPa 020.5mm 可確定f=0.75。 按C3163-1車床說明書取 f=0.62mm/n.、 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表2.21,當(dāng)do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6 壽命T=45min.、切削速度由切削用量簡明手冊,表2.15得 =21m/minn=1000V/D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min取n=280m/min. 實(shí)際=17 m/min 、 基本工時,Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出+=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) (2)、擴(kuò)孔刀具直徑do=21mm;刀具幾何參數(shù)同上。 由于兩孔直徑相差不大,為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時間,n和f都不變,所以Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具15锪鉆由于兩孔直徑相差不大,以表面粗度要求不高手動進(jìn)給。(3)、倒角 刀具:專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進(jìn)給。檢驗(yàn)機(jī)床功率 按切削用量簡明手冊表 1.2可以查出當(dāng)160245HBS2.80.641min3.4kw按C車床說明書主電機(jī)功率11可見比小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求鉆削功率檢驗(yàn)按切削用量簡明手冊表 2.21當(dāng)21 0.64 查得轉(zhuǎn)矩61.8N.M切削用量簡明手冊表由表2.32得功率公式CMcVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按C車床說明書主電機(jī)功率11可見C比小得多,所以機(jī)床功率足夠,所用切削用量符合要工序 拉花鍵孔單面齒升:根據(jù)有關(guān)手冊,確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒為0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時 t=Zblk/1000vfzZ式中: Zb 單面余量1.5mm(由21mm拉削到25mm); L 拉削表面長度,80mm; 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù),取1.2; k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù),取1.4 ; v 拉削速度(m/min); fz 拉刀單面齒升; Z 拉刀同時工作齒數(shù),Z=l/p; P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=80/127其本工時 Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)工序 粗銑,精銑B面。加工要求:粗銑B面,精銑B面,Ra=3.2。用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量3mm機(jī)床 :62W加工工件尺寸:寬度:40mm 長度:28mm1. 粗銑1) 選擇刀具 根據(jù)切削用量簡明手冊表3.1 銑削寬度ae5mm時。直徑為do=50mm故齒數(shù),由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀銑刀幾何參數(shù)(表3.2)rn=10ao=16 2) 切削用量 留精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度ac2.80.8,由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.5mm/r就能滿足要求,但考慮到62W功率為7.5kw,機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和62W銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.6mm/r3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm, 刀具壽命 T=120min(表3.8)4) 決定切削速度Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表3.9確定Z=8, aP=40-70mm, ac=2.80.8, fz=f/z=0.0750.1mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選Vf=80mm/min 實(shí)際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 機(jī)床功率:根據(jù)切削用量簡明手冊表3.20 當(dāng) Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù):故Pct0.8,根據(jù)X62W型銑床說明書,機(jī)床主軸允許的功率為Pcm=7.50.75=5.63kw 故PccPcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z6) 基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/80=0.525(min) L1+=14mm2. 精銑1)選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2)切削用量 精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度 ae0.2mm,0.63)決定切削速度Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表3.9確定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z4)基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/125=0.336(min) L1+=14mm工序 銑削8+0.030mm槽。 加工工件尺寸:8+0.030mm , 長度L=40mm 加工要求:高速鋼錯齒三面刃銑刀(精密級K8)加工余量8 用乳化液冷卻機(jī)床:X62W1) 選擇刀具:由加工尺寸公差0-0.3 。所以銑刀精度為精密級K8銑刀參數(shù):L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=162) 選擇切削量由于槽的深度為8mm, 故一次走完,ae=8mm ap=8mm由切削用量簡明手冊表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中4) 決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=100082.86/3.1463=418.87r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min實(shí)際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/minfzc=110/37516=0.018mm/z5) 機(jī)床功率:根據(jù)切削用量簡明手冊表3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30,XF=1.0,yF=0.65,UF=0.83,WF=0,qF=0.83,KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說明書,功率足夠。6) 基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(40+14)/110=0.49(min) L1+=14mm工序銑寬為180+0.12mm槽加工要求:用乳化液冷卻,加工工件尺寸,寬180+0.12mm,長L=40mm,加工余量23mm 由于此工步的設(shè)計(jì)尺寸精度要求很高,用銑削加工很難達(dá)到尺寸精度的要求,所以為了留給下一道公序磨削的加工余量,所以分兩步走,ae=23,ap=10mm,1) 選擇刀具銑刀參數(shù):L=10 D=100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=242) 選擇銑削用量由于槽的寬度為18mm, 故二次走完,ae=23mm ap=10mm由切削用量簡明手冊表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中4)確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量:決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =98.6m/minn=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=300r/min實(shí)際速度Vc=donc/1000=94.2m/min 選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=150mm/minfzc=150/30024=0.020mm/z5)基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(40+20)X2/150=0.8(min) L1+=20mm i=2(走兩次)夾具設(shè)計(jì)(一)問題的提出為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第4道工序開檔夾具。 (二)夾具設(shè)計(jì) 1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面(A)為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面(A)和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。 2.定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合,故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差,故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差,只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。3夾具設(shè)計(jì)及操作說明如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機(jī)床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果,本夾具總體的感覺還比較緊湊。夾具上裝有對刀塊裝置,可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀(與塞尺配合使用);同時,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機(jī)床工作臺上有一正確的安裝位置,以有利于銑削加工。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖3附圖4。參考文獻(xiàn)書 名出 處作 者機(jī)床夾具圖冊機(jī)械工業(yè)出版社孫巳德機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書哈爾濱工業(yè)大學(xué)趙家齊切削用量簡明手冊機(jī)械工業(yè)出版社艾興 肖詩綱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民機(jī)械制造工藝學(xué)清華大學(xué)王先逵小 結(jié)為期3周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個過程,我組4名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績,課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個階段:第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時間定額計(jì)算等方面的知識;夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識。通過此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等??偟膩碚f,這次設(shè)計(jì),使我們在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,懇請各位老師、同學(xué)們批評指正!20機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工藝規(guī)程(中批量生產(chǎn))開始日期: 2007.12.24完成日期: 2007.12.28學(xué)生姓名: 班級學(xué)號: 指導(dǎo)教師: 學(xué)校名稱: 系主任: 重慶工學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工藝規(guī)程(大批量生產(chǎn)) 內(nèi) 容 1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張4.機(jī)械加工工序卡片 1張5.課程設(shè)計(jì)說明書 1份 設(shè) 計(jì) 者 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 系主任序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們完成了基礎(chǔ)課程和部分技術(shù)基礎(chǔ)課程之后進(jìn)行的。它一方面要求我們通過設(shè)計(jì)能夠獲得綜合運(yùn)用過去學(xué)過的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力;也是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),同時也是我們一次理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)際訓(xùn)練。因此,他在我們的大學(xué)生活中占據(jù)在相當(dāng)重要的地位。通過設(shè)計(jì),我們學(xué)會了熟悉運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論實(shí)際知識,解決了一個零件在加工中的定位、夾緊、以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題保證加工質(zhì)量。由于能力有限,設(shè)計(jì)尚有很多不足之處,懇請老師能給予批評和指正。一、零件的分析零件的作用:該撥叉用在CA6140的主軸上,和其他零件配合,在改變轉(zhuǎn)速的時候承受輕微的載荷,所以應(yīng)該保證本零件的重要工作表面符合技術(shù)要求。二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式零件的材料是HT200,工作環(huán)境良好,不會承受較大的沖擊載荷,由于年生產(chǎn)量為2000件,已經(jīng)達(dá)到了中批量生產(chǎn),并且材料可鑄。因此從提高生產(chǎn)率,保證經(jīng)濟(jì)性的角度講,應(yīng)該采用鑄造成型中的“金屬模機(jī)械砂型”鑄造的方法制造毛坯。(二)基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高。否則,加工工藝過程中會出現(xiàn)很多問題,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。(1) 粗基準(zhǔn)的選擇對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。所以選擇右端R20的端面,上頂端4080的面和右側(cè)7580的面為粗基準(zhǔn)。(2) 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度,并使工件裝夾方便。在選擇時,主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。精基準(zhǔn)選擇為花鍵孔和7240的端面,在加工中采用專用夾具夾持。(三)制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(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)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量是工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以使生產(chǎn)成本盡量下降。1 工藝路線方案工序1 粗銑8040的左端面,精銑7540的左端面直至符合表面粗糙度要求。工序2 鉆22的花鍵孔。工序3 倒245的倒角。工序4 拉花鍵,保證精度要求。工序5 粗銑溝槽, 粗銑上表面的平面。工序6 精銑溝槽, 精銑上平面至符合表面粗糙度要求。工序7 鉆螺紋孔。工序8 攻螺紋至M8。工序9 終檢。(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“撥叉”零件的材料為HT200,凈重量為0.84千克,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn),可以采用“金屬模機(jī)械砂型”鑄造的方法進(jìn)行毛坯的制造。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各個加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下: 考慮到零件的很多表面沒有粗糙度要求,不需要加工。從鑄造出來即可符合使用要求,因此,只采取7540的表面留有2.57540的加工余量。毛坯的尺寸公差為CT8,可以從機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡明手冊得到CT8=1.6mm。相應(yīng)計(jì)算如下:最大極限尺寸=80+2.5+CT8/2=83.3mm最小極限尺寸=80+2.5-CT8/2=81.7mm7540的端面的精加工余量為1mm,粗加工余量2.5-1=1.5mm。(五)確定切削用量及基本工時工序1:銑7540的端面至符合要求。工步1:粗銑背吃刀量為=2.5-1.0=1.5mm。進(jìn)給量的確定:機(jī)床的功率510Kw,工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件,按切削用量簡明手冊中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z。銑削速度:參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程得,選用鑲齒銑刀,其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/d可以得到:n=100040/80=159.15r/min由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以,實(shí)際的銑削速度為:V=nd/1000=1603.1480/1000=40.19m/min基本時間t: 根據(jù)面銑刀平面(對稱銑削、主偏角=90)的基本時間計(jì)算公式:t=()/。其中,=75mm,=13mm,取=2mm,=40mm。則有: =0.5(d- )+(1 3)=0.5(80-)+2=7.36mm。=n=zn=0.210160=320mm/mint=()/=(75+7.36+2)/320=0.264min15.82s工步2:精銑背吃刀量的確定:=1mm .進(jìn)給量的確定:由切削用量簡明手冊中表3.3,按表面粗糙度為=3.2m的條件選取,該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r。銑削速度的計(jì)算:根據(jù)其他有關(guān)資料確定,按鑲齒銑刀,d/z=80/10,=0.08mm/z的條件選取,銑削速度v為: v=57.6mm/min。由公式:n=1000r/d可以求得銑刀轉(zhuǎn)速n=229.3r/min 。參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中4-15的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速,選取轉(zhuǎn)速為n=210r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式,可以求得:v= nd/1000=52.78mm/min?;緯r間的確定:根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表5-43中面銑刀銑平面(對稱銑削、主偏角=90)的基本時間公式t=()/,可以求得該工序的基本時間,其中=75mm,=13mm,取=2mm,=40mm,=7.36mm,得=n=0.8mm/r210r/min=168mm/mint=()/=(75+2+7.36)/168=0.502min30.13s工序2:鉆20mm的孔,擴(kuò)孔至22mm。 工步1:鉆20mm的孔。背吃刀量=20mm進(jìn)給量的確定:選取該工步的每齒進(jìn)給量f=0.3mm/r。切削用量的計(jì)算:因?yàn)樵摴ぜ牟牧蠟镠T200,所以選取切削速度v=22m/min。由式n=1000v/d可以求得:n=100022/(20)=350.32r/min參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表4-9所列的Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,選取n=392r/min,再將n代入n=1000v/d中,得到:v=39220/1000=24.6m/min基本時間t:其中=80mm,=101.66+1=12.66mm,=14mm,取=2mm。所以基本時間t為:工步2:擴(kuò)20mm的孔至22mm。背吃刀量的確定:取=1mm。進(jìn)給量的確定:由切削用量簡明手冊中表2.10的資料,選取該工件的每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量f=1.1 mm/r 。切削速度的確定:根據(jù)相關(guān)資料,確定: v=0.4=0.122=8.8m/min由公式n=1000v/d。可以得到:n=10008.8/22=127.4r/min按機(jī)床選取n=140r/min,得切削速度v=基本時間t: 其中=80mm, =11.66+1=3.66mm/min, =14mm, 取=2mm。所以基本時間t為:工序3:粗銑溝槽,上平面 工步1:粗銑溝槽。背吃刀量的確定:雙邊背吃刀量為=16mm。進(jìn)給量的確定:按切削用量簡明手冊中表3.14中資料選擇刀具為“直柄立銑刀”,d/z=16/3;銑刀每齒進(jìn)給量為=0.04mm/z。銑削速度=18mm/min。主軸轉(zhuǎn)速為n=358r/min?;緯r間t: 按機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表5-43得: , 式中=0.5d+(12),=13mm, 其中h為溝槽深度,為銑削輪廓的實(shí)際長度,為溝槽深度的背吃刀量。,取=2mm,i=34/17=2,工步2: 銑上平面由工序1可知,精加工余量為1mm,背吃刀量為3-1=2進(jìn)給量的確定:機(jī)床的功率按510Kw,按切削用量簡明手冊中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z。銑削速度:參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程得,選用鑲齒銑刀,其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/d可以得到: n=100040/80=159.15r/min由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以,實(shí)際的銑削速度為:V=nd/1000=1603.1480/1000=40.19m/min基本時間t據(jù)面銑刀銑平面不對稱銑削的計(jì)算時間計(jì)算公式:按機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表5-45切入和切出行程速度, =n=zn=0.210160=320mm/mint=(80+29)/320=0.34min20.7s。 三、結(jié)論在經(jīng)過一周的設(shè)計(jì)之后,使我們了解到了有關(guān)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的一些知識,切身地體會到了從毛坯到成品的一個工藝設(shè)計(jì)過程,從而對于本課程有一個較為清晰的輪廓印象。由于我們在這次的課程設(shè)計(jì)過程中所學(xué)有限,對這門課程只是有了一個初步的認(rèn)識,所以請老師多多指正與批評。如果要想更好地掌握好這門技術(shù),還需要我們進(jìn)一步的學(xué)習(xí)與實(shí)踐,在實(shí)際工作中不斷地積累經(jīng)驗(yàn),這樣我們才能更好的學(xué)好這門技術(shù),更好地了解機(jī)械制造基礎(chǔ)工業(yè),從而為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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