撥叉鉆孔夾具設(shè)計

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1、 哈爾濱理工大學 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目:制定CA6140車床撥叉的加工工藝,設(shè)計 鉆φ5錐孔及2-M8孔的鉆床夾具 設(shè) 計 者:李 志 榮 指導教師:敖 曉 春 2006年9月28日 . 目 錄 機械自造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書……………………..3 序 言 …………

2、…………………………………………4 零件的分析…………………………………………………..4 零件的作用………………………………………..........4 零件的工藝分析………………………………………..4 工藝規(guī)程設(shè)計………………………………………………..5 確定毛坯的制造形式………………………………….5 基準面的選擇…………………………………………..5 制定工藝路線…………………………………………..5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………..6 確定切削用量及基本工時……………………………..7 夾具設(shè)計……………………………………………………..1

3、2 問題提出……………………………………………… 12 夾具設(shè)計……………………………………………….12 參考文獻……………………………………………………...13 哈 爾 濱 理 工 大 學 機械自造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目:制定CA6140車床撥叉的加工工藝,設(shè)計鉆φ5孔及2-M8孔的鉆床夾具 設(shè)計要求:中批量生產(chǎn) 手動夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計時間: 2006.9.11~2006.9.29 設(shè)計內(nèi)容:1、熟悉零件圖;

4、 2、繪制零件圖(一張); 3、繪制毛坯圖(一張); 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片(各一張); 5、繪制夾具總裝圖; 6、繪制夾具零件圖; 7、說明書 班 級:機 械 03-1 班 學 生: 李 志 榮 指導教師: 敖 曉 春 系 主 任: 2006年09月29日 序 言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學完了大學的全部基礎(chǔ)課,專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢

5、業(yè)設(shè)計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此,他在我們的大學四年生活中占有重要的地位。 就我個人而言,我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進一步適應(yīng)性的訓練,希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、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)計尚有很多不足之處,希望各位老師給予指導。 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。它位于廂體內(nèi)部:主要作用是傳遞紐距,幫助改變機床工作臺的運動方向。零件在主視方向均有8mm的筋板支撐,零件中部有的花鍵孔,上平面分別有M8的螺紋孔和5m

6、m的錐孔.,所有技術(shù)要求都是為了機床總體裝配.。 (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,還有兩組孔,也有位置和精度要求。 1、零件左端面,它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個面,此面將作為初基準,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)省時間又能達到技術(shù)要求。 2、零件頂面,它是以底面為粗基準而加工的,它將作為精基準以完成以后的孔加工,為達到題目要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式,表面粗糙度為3.2。.最終達到要求。 3、以頂面為基準加工的花鍵孔,此面表面粗糙度為6.3。采用鉆,擴即達到要求。 4、1

7、8mm的槽加工,此槽側(cè)面粗糙度為3.2,底面粗糙度為6.3即采取粗銑、半精銑,兩步工序能達到要求。 5、加工M8螺紋孔,由《機械加工工藝手冊》查知底孔為φ6.7,考慮到工藝要求我們采取鉆、攻絲兩步工序。 6、加工M5錐孔,由《機械加工工藝手冊》查知.配鉆方式加工。在加工的適當工藝過程中我們對產(chǎn)品進行質(zhì)量檢查,以滿足工藝要求。 由以上工藝過成的完成,本零件也按要求加工完成。 二、工藝規(guī)程設(shè)計 (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,又因為零件是中批量生產(chǎn),所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成

8、本的最佳方法。 (二) 基準面的選擇 基準面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要過程之一?;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,不但加工工藝過程漏洞百出,更有甚者,零件的大批量的報廢,使用無法進行,難以在工期內(nèi)完成加工任務(wù)。 粗基準的選擇對于本撥叉來說是至關(guān)重要的,對于一般零件而言,應(yīng)以出加工的表面為粗基準,本零件正好符合要求,對于精基準而言,主要應(yīng)考慮到基準重合的問題,當設(shè)計基準與工藝基準不重合時,應(yīng)該進行尺寸換算,本題目我們以的孔為精基準,基本滿足要求。 (三) 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,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,

9、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)濟效益,工藝簡單工序集中,盡量降低成本。 工藝路線方案: 工序:1/、鑄造; 2/、時效處理; 3/、粗銑、半精銑左端面; 4/、粗銑、半精銑頂面;鉆、擴孔; 5/、鉆、擴孔; 6/、車倒角 7/、拉花鍵孔; 8/、銑18mm槽; 9/、鉆M8底孔φ6.7、攻絲M8,配鉆M5錐孔 10/、去刺 11/、檢驗。 (四) 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “撥叉”零件的材料為HT200,硬度HB170—200,毛坯

10、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,分別對個加工表面的機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下: 1.零件端面: 此面是粗基準,是最先加工的表面,由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表6-92及公式(6-16)計算底面加工余量。 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《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表6-93的要求。 2. 頂面.

11、30—80面: 因為表面粗糙度要求高,根據(jù)零件圖中可以看出加工余量為 e=3mm 滿足《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表6-93的要求。 3、中間孔 毛坯為實心,不沖出孔,孔精度為IT7—IT8之間,根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》確定尺寸和余量。 鉆孔:φ20 擴孔:φ22 e=2mm 4、φ25 花鍵孔 以φ22孔為基準拉孔 e=3mm 5.銑18mm槽 毛坯為實心,不沖出孔,根據(jù)《機械制造工藝手冊》查知e=18mm 6、M8螺紋孔 毛坯為實心,不沖出孔,根據(jù)《機械制造工藝手冊》查知M8底孔為6.7為零件滿足要求確定尺寸余量如下。

12、 鉆M8底孔φ6.7; 攻絲M8; e= 1.3mm . (五) 確定切削用量及基本工時 1、工序Ⅲ:銑端面 a/加工條件:機床:X62W臥式銑床 刀具:高速鋼圓柱銑刀 GB1106-85 其中d=80mm, L=82mm , l=22mm b/計算切削用量:=2.5mm 由《機械加工工藝手冊》表15.53可知: f= 由《切削用量手冊》表9.4-8可知: vt =0.34m/s nt=1.35r/s vft=1.70m/s 各休整系數(shù)

13、為Kmv=Kmn=Kmf=0.69 Ksv=Ksn=Ksf=0.8 所以有 V==0.19m/s V==0.75r/s V==0.94mm/s 由X62W機床取 nt=0.792r/s=47.5r/min vfc=1.0mm/s 所以實際切削速度 v==0.20m/s=12m/min afc.=. 確定主軸轉(zhuǎn)速:l1+l2=17mm l=75mm n==7r/s=420r/min

14、 切削工時: 2、工序Ⅳ:銑20+10平面 加工條件:機床:X52K立式銑床 刀具:高速鋼立銑刀 其中d=32mm, z=6 . 計算切削用量:=3mm 由《機械加工工藝實用手冊》表15-52 af=0.08mm/z 由《機械加工工藝實用手冊》表15-55 v=0.3m/s=18m/min ==3r/s(179r/min) 按機床選?。? 切入 切出 l=80mm . 切削工時: 3

15、、工序Ⅵ 鉆,擴φ22孔 (1) 鉆φ20孔 a/加工條件:機床:Z525立時鉆床.. 刀具:麻花鉆 其中d=20mm, .b/計算切削用量:=20mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-37可知: .f=0.36mm/r v=0.35m/s . 確定主軸轉(zhuǎn)速: n==.334r/min . 按機床選?。? 實際機床選取: v= 切入 切出 l=80mm 切削工時: . (2)擴φ22孔 a/加工條件:機床:Z52

16、5立時鉆床.. 刀具:擴孔鉆 其中d=22mm, .b/計算切削用量:=2mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-37可知: .f=0..81mm/r v=0.14m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速: n==.121.5r/min . 按機床選取: 實際機床選?。?v= 切削工時: . 4、拉花鍵孔 5. 銑18mm槽 a/加工條件:機床:x62w臥式銑.床.. 刀具:直齒三面刃銑刀 其中d=80mm, z=18 b/計算切削用量:=18mm

17、由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-55可知: .af=0..20mm/z v=0.3m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速: n==71.6r/min . 按機床選?。? 實際機床選取: v= 切削工時: . 6. 鉆M8螺紋孔 (1) 鉆M8螺紋底孔φ6.7孔. a/加工條件:機床:Z525立時鉆床.. 刀具:麻花鉆 其中d=6.7mm, .b/計算切削用量:=6.7mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-37可知: .f=0.13mm/r v=0.35m/s .

18、 確定主軸轉(zhuǎn)速: n==.998r/min . 按機床選?。? 實際機床選?。?v= 切入,切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時: . (2) 攻絲M8 a/加工條件:機床:Z525立時鉆床.. 刀具:機用絲錐 其中d=8mm, .b/計算切削用量:=1.3mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-37可知: .f=1mm/r v=0.12m/s . 確定主軸轉(zhuǎn)速: n==286r/min . 按機床選取:

19、 實際機床選?。?v= 切入,切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時: ... 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過和指導教師的協(xié)商,我決定設(shè)計第9道工序——鉆M8底孔φ6.7、攻絲M8,配鉆M5錐孔的夾具設(shè)計,本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為.麻花鉆,機用絲錐。.為達到零件工藝要求,對零件進行鉆、擴、.兩步工序進行加工。 1、 問題提出:利用本夾具主要是鉆M8螺紋底孔φ6.7孔。此孔.沒有特殊

20、的形位要求。因此,在本道工序加工時,主要應(yīng)考慮如何提高勞動的生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度則不是主要問題。 2、 夾具設(shè)計 1) 根據(jù)定位基準的選擇原則,采用以 孔以及端面來定位。 2) 切削力及夾緊力計算 3) 查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9 因此Fz=.595N 查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夾緊力機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式 P=K 其中:其余系數(shù)K=K1K2K3K4

21、 K1——基本安全系數(shù) 1.3 K2——加工性質(zhì)系數(shù)1.1 K3——刀具鈍化系數(shù)1.15 K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2 所以 K=1.31.11.151.2.=1.98 考慮實際夾緊力較小,以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征,決定選用滑動壓板夾緊結(jié)構(gòu) 而且不需要進行強度.校核.。 3)定位誤差分析 由于所加工的零件對本工序加工的面沒有特殊的技術(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,

22、但是在這里是允許的。 4) 夾緊設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述,在設(shè)計夾夾具時,應(yīng)該注意勞動生產(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,螺旋夾緊機構(gòu)成了首選的方案。這種結(jié)構(gòu)的缺點就是夾緊過程慢,且裝卸不太方便。為了解決這一矛盾,我將其中的一個定位銷設(shè)計成活動的。 三、 參考文獻 (1) 機械精度設(shè)計基礎(chǔ) 科學出版社出版 孫玉芹、孟兆新主編 (2) 機械制造工藝學課程設(shè)計指導書 哈爾濱工業(yè)大學出版社 (3) 機械加工工藝實用手冊 (4) 夾具工程師手冊 黑龍江科學技術(shù)出版社 劉文劍等編 (5) 機床夾具設(shè)計 機械工業(yè)出版社 李慶壽主編 . 14 / 14文檔可自由編輯打印

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