CA6140車床撥叉[831005] 加工工藝及銑18槽夾具設(shè)計(jì)
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哈爾濱理工大學(xué) 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 設(shè)計(jì)題目: 制定CA6140C車床撥叉的加工工藝, 設(shè)計(jì)銑18mm槽的銑床夾具 設(shè) 計(jì) 者:耿 利 威 班 級(jí):機(jī)械03-1班 學(xué) 號(hào): 25 指導(dǎo)教師:敖 曉 春 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系 2006年9月30日 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 機(jī)械自造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目:制定CA6140C車床撥叉的加工工藝,設(shè)計(jì)銑18mm槽的銑床夾具 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: 2006.9.11~2006.9.29 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 班 級(jí):機(jī) 械 03-1 班 學(xué) 生: 耿 利 威 指導(dǎo)教師: 敖 曉 春 系 主 任: 2006年09月3日 目錄 序言 4 一、零件的分析 4 零件的作用 4 零件的工藝分析 5 二 . 確定生產(chǎn)類型 5 三 .確定毛坯 5 四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 (一)選擇定位基準(zhǔn): 6 (二)制定工藝路線 6 (三)選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 6 (四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時(shí)的確定 7 五、 夾具設(shè)計(jì) 10 (一)問(wèn)題的提出 10 (二)夾具設(shè)計(jì) 10 3.定位誤差分析 11 4鉆床夾具的裝配圖見附圖 11 參考文獻(xiàn): 11 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(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)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就個(gè)人而言,我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。 一、零件的分析 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。 零件的工藝分析 零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,不適合磨削,為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求: 1. 軸孔以及與此孔相通的的花鍵。 2. 撥叉底面、上頂面、右端面;上頂面8mm槽及下底面18mm槽。 3. 由上面分析可知,可以加工撥叉右端面;然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二 . 確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè),查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》321頁(yè)表15-2,可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過(guò)程劃分階段;工序適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。 三 .確定毛坯 1 確定毛坯種類: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,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。 2 確定鑄件加工余量及形狀: 《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》325頁(yè)表15-7,選用加工余量為MA-G級(jí),并查表15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量,鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示:(附毛坯圖) 3繪制鑄件零件圖:(附零件圖) 四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一)選擇定位基準(zhǔn): 1 粗基準(zhǔn)的選擇:以零件的又端面為主要的定位基準(zhǔn)。 2 精基準(zhǔn)的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準(zhǔn)。 (二)制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,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。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》346頁(yè)表15-32、15-33、15-34,選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下: 1.鑄造毛坯 2.時(shí)效處理 3車右端面 4. 5倒15角 6拉花鍵 7.銑頂面 8.銑8mm槽 9.銑18mm槽 10.去毛刺 11.檢查. (三)選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 1 機(jī)床的選擇: 工序030為車端面,可采用CA6140車床。 工序040采用鉆床。 工序050采用車床。 工序060采用臥式拉床。 工序070~090采用臥式銑床。 2 選擇夾具:該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn),所以采用專用夾具。 3 選擇刀具:在銑床上加工的各工序,采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。(附工藝卡片) 4選擇量具:(附工藝卡片) 5其他: (四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時(shí)的確定 工序030 以左端面粗基準(zhǔn),車工件右端面。 1. 加工條件 工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求:半精車右端面 機(jī)床:CA6140車床。 刀具:螺紋車刀。 2.確定右端面最大加工余量:已知毛坯長(zhǎng)度方向加工余量為3; 確定進(jìn)給量f:根據(jù)[1]表6第一部分,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm*25mm,ap<3mm以及工件直徑為27mm時(shí),f=0.50~0.60mm/r。取f=0.51. 3.計(jì)算切削速度: 按[1]表 切削速度的計(jì)算公式為V c= 其中Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,Kmv=1.44,Ksv=0.8,Kkv=1.04,Kbv=0.97 Vc=108.6 4.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速; 5.計(jì)算切削工時(shí): 工序040: 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時(shí)do=20mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=12°,二重刃長(zhǎng)度bε=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》 取, >3. 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《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)為0.5~0.8mm, 壽命. ?。?)切削速度 查《切》 修正系數(shù) 故。 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 故實(shí)際的切削速度 3.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。 (2).擴(kuò) 表15-33,fz=(0.35~0.43)*1.0=0.35~0.43.表15-37 v=0.35m/s. f=1.35*fz=0.486; v=0.14 實(shí)際v=9.6m/min. 工序060:拉花鍵 工序070:銑頂面 1. 加工條件 工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求:銑上頂面。 機(jī)床:X62w臥式銑床。 刀具:標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀,齒數(shù).銑削寬度ae<=5,深度ap<=70,齒數(shù)z=6,故據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(后簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)取刀具直徑do=80mm。。 2. 切削用量 1)銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度;。 2).決定每齒進(jìn)給量 根據(jù)X62w銑床說(shuō)明書,查表知 3).選擇刀齒后刀面 最大磨損梁量為0.6mm. 鑲齒圓柱銑刀耐用度T=10800S 2)計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》,V c= 算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)XA6140銑床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min, 實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。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) l=28,y+o=17 t。 工序080和工序090:銑8mm槽和銑18mm槽 1. 加工條件 工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求:銑8mm槽 機(jī)床:X62K6140臥式銑床。 刀具:直齒三面刃銑刀。 2. 切削用量 1) 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=8mm;,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2) 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑,選較小量f=0.14 mm/z。 3) 查后刀面最大磨損及壽命 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8,壽命T=180min 4) 計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》,查得 Vc=18mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)XA6132銑床參數(shù),選擇nc=145r/min,Vfc=475mm/s, 則實(shí)際切削速度V c=3.14*40*145/1000=18.22m/min, 實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=145/(300*10)=0.3mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=8mm,nc=145r/min,Vfc=145mm/s, V c=18.2m/min,f z=0.16mm/z。 6)計(jì)算基本工時(shí) tm=L/ Vf=(32+80)/87=0.6min。 同理,計(jì)算得銑18mm槽所用時(shí)間T=1.16M. 五、 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。并設(shè)計(jì)工序090——銑18mm槽。本夾具將用于臥式銑床,刀具為三面刃立式銑刀. (一)問(wèn)題的提出 本夾具是用來(lái)銑18mm槽,零件圖中槽的寬度有公差要求,且三面都有粗糙度要求,因此這個(gè)槽的深度也有一定的公差要求.另外此槽為三個(gè)側(cè)平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),.此工序只是粗加工,因此本工序加工時(shí)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而精度也有一定要求。 (二)夾具設(shè)計(jì) 1定位基準(zhǔn)選擇 由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),另外為了防止工件轉(zhuǎn)動(dòng),為限制次自由度,應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn),另輔助一左端面為輔助定位,防止工件左右移動(dòng),因此為了滿足這些定位要求,設(shè)計(jì)壓板結(jié)構(gòu),既可以滿足軸向力的要求,又可方便工件的裝夾。. 2.切削力及夾緊力計(jì)算 (1).計(jì)算切削力 刀具:高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=80mm. Z=18 =2448N 校核定位銷: (2).計(jì)算夾緊力 由于銑槽的力主要是切削力,軸向力比較小,壓板的力滿足要求。故不需校核。 3.定位誤差分析 夾具的主要定位元件為22孔的定位銷 基準(zhǔn)移位誤差,由于孔和銷都有制造誤差,為工件裝卸方便,孔與軸間還有最小間隙Xmin(此間隙同在調(diào)刀儲(chǔ)存及對(duì)刀時(shí)消除) 故 滿足自由公差要求。 4鉆床夾具的裝配圖見附圖 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 趙家齊編 出版:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [2]:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 出版:哈爾濱理工大學(xué) [3]:機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版) 上海科學(xué)技術(shù)出版社 [4]:切削用量手冊(cè) [5]:機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 出版:高等教育出版社 張世昌等主編 11壓縮包目錄 | 預(yù)覽區(qū) |
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