CA6140車床“法蘭盤”零件的機械加工工藝及鉆3-Ф20孔的夾具設(shè)計
CA6140車床“法蘭盤”零件的機械加工工藝及鉆3-Ф20孔的夾具設(shè)計,ca6140,車床,法蘭盤,零件,機械,加工,工藝,20,夾具,設(shè)計
CA6140車床“法蘭盤”零件的機械加工工藝與專用夾具設(shè)計說明書
機械制造技術(shù)
課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目:設(shè)計CA6140車床“法蘭盤”零件的機械加工工藝及鉆3-Ф20孔的夾具設(shè)計
班級:
設(shè) 計 者:
學(xué)號:
指導(dǎo):
機械制造技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書
一、 設(shè)計題目
設(shè)計CA6140車床“法蘭盤”零件的機械加工工藝及鉆3-Ф20孔的夾具設(shè)計
二、 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
大批量生產(chǎn)
三、 設(shè)計的要求
1. 零件圖1張
2. 毛坯圖1張
3. 機械加工工藝規(guī)程卡片1套
4. 夾具總裝圖1張
5. 夾具零件圖2張
6. 課程設(shè)計說明書1份
目 錄
1、零件的分析………………………………………………………3
2、確定毛胚的制造形式……………………………………………… .4
3、基準的選擇……………………………………………… . . . . . . 4
4、毛胚尺寸的確定與機械加工余量的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5、制定工藝路線………………………………………………………6
6、切削用量及基本工時…………………………………………….7
8、專用夾具設(shè)計……………………………………………………… 16
9、結(jié)束語………………………………………………………………17
10、參考文獻…………………………………………………………17
附錄圖紙:零件CAD圖 1份
毛坯CAD圖 1份
夾具零件CAD圖 2份
機械工藝過程卡片 7份
1.零件的分析
法蘭是機械連接的重要形式。題目所給的零件是CA6140車床的法蘭盤。主要是用來安裝在機床上,起到導(dǎo)向的作用使機床實現(xiàn)進給運動。
(1)要加工面:
1)車上下A、B平面保證尺寸130mm,粗糙度6.3 粗車φ184
2)鉆、擴3—φ20孔至所要求尺寸,粗糙度6.3
3)鉆中心孔G:3—φ12孔至所要求尺寸
4)鉆45度斜3—φ12孔至所要求尺寸,粗糙度25
5)鉆3—φ17.5孔至所要求尺寸,粗糙度25
8)粗鏜、精鏜、精鉸φ90H8孔至所要求尺寸,并保證位誤差要求
9)鏜F:φ100孔
(2)主要基準面:
1)以D外圓、C臺階面為粗基準的加工表面(此處為不加工面)
這一組加工表面包括:車上表面A
鏜φE184孔、φ90H8孔、Fφ100孔
2)以上平面為基準的加工表面:B面
3)以φ90H8孔、下平面B為基準的加工表面:3—φ20孔、中心孔G3—φ12
4)以φ90H8孔、上平面B為基準的加工表面:3—φ12、3—φ17.5
2.確定毛胚的制造形式
零件材料HT200考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,故選
擇鑄件毛坯。鑄件尺寸公差為11 級
生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn),為消除殘余應(yīng)力,鑄造后應(yīng)安排人工時效。
3.基準面的選擇
應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準
對于本零件可以先以法蘭盤右端 的D外圓及 C端面作為粗基準,利用三爪卡盤夾緊D外圓可同時削除五個自由度,再以 C右端面定位可削除自由度。
利用粗就準加工出A面,φ90H8孔后再以其為精基準,加工B面、孔系。
精基準的選擇主要考慮基準重合與統(tǒng)一基準原則
4.毛坯尺寸的確定與機械加工余量
制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)該是使零件幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用專用機床與專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。
1.查表《機械加工余量手冊 》表5-47 5-49
A面加工:粗車、半精車 單側(cè)加工 定位基準C、D 三爪卡盤
類別
加工余量
公差
經(jīng)濟精度
達到粗糙Ry
鑄件
5
11
粗車
2.0
12
16
半精車
1.2
11
6.3
B面加工: 粗銑、半精銑單側(cè)加工 定位基準A面
類別
加工余量
公差
經(jīng)濟精度
達到粗糙Ry
鑄件
5
11
粗銑
2.0
12
12
半精銑
1.2
11
6.3
綜合A、B兩面加工得出:總的單邊加工余量為3.2mm,所以毛胚的基本尺寸為130+2*3.2=136.4mm,由鑄件的尺寸公差等級11得出其公差值為5mm,相應(yīng)公差為,所以毛胚長度方向尺寸為136.4mm
當(dāng)把面A加工出來以后,以此為精基準加工B面,在粗銑、半精銑的加工過程中,利用量具在保證加工余量與公差等級的基礎(chǔ)上,保證長度方向尺寸136.4mm,兩面的
加工能夠保證相應(yīng)的粗糙度。
2.粗車E:深度為4mm 直徑為184mm的外圓槽加工
3.查表機械加工簡明手冊2.3-10
Φ90h8孔加工 加工預(yù)先鑄出的孔 鑄件尺寸公差4.4 CT/4=1.1
工序
精度等級
加工余量
基本尺寸
尺寸公差
粗糙度
鑄件
11
85
粗鏜
12
2Z=1.5
88
16
精鏜
11
2Z=1.3
89.3
6.3
精鉸
8
2Z=0.7
90
3.2
4.鏜加工Φ100孔 從毛胚Φ85鏜至Φ100
5.加工3-Φ20孔
加工
孔徑
加工余量
粗糙度
鉆 孔
Ф18
毛胚實心
16
擴 孔
Ф19.8
2Z=1.8
6.3
鉸孔
Ф20
2Z=0.2
3.2
6.鉆床加工Φ20孔 鉆頭大小12
7.鉆床夾具加工 3-Φ12 用12鉆頭 3-Φ17.5用17.5鉆頭
由于要求粗糙度較大直接鉆孔
5.制定工藝路線
綜合確定加工工藝流程
工序
步驟
基準
夾具
機床
01
粗車、半精車端面A
粗車Φ184槽
C、D
三爪卡盤
CA6140車床
02
粗銑、半精銑端面B
上表面A
專用夾具
X62W
03
粗鏜Φ100孔
粗鏜、精鏜、精鉸Φ90h8孔
C、D
三爪卡盤
鏜
04
鉆、擴、鉸3-Φ20孔
鉆G中心孔Φ12孔
下表面B
Φ90h8孔
專用夾具
C365L轉(zhuǎn)塔車床
05
鉆3-Φ17.5孔
Φ90h8孔、上表面A
專用夾具
Zw525
06
鉆斜3-Φ12孔
專用夾具
Zw525
07
去毛刺
鉗工
08
終檢
檢驗
6.切削用量與工時計算
工序1 : 粗車、半精車端面A
加工條件:
1.鑄件材料HT200
2.機床選擇:CA6140臥式車床
(1)粗車加工A面
選擇刀具:端面車刀材料:YT15 刀桿尺寸b*h=16*25mm
加工法蘭盤上平面,加工總余量3.2mm,粗加工2mm
因其單邊余量:Z=2mm
所以車削深度: 查《切削用量簡明手冊》P12表1.4 f=1.0-1.4mm/r
按照CA6140說明書: 查《切削用量簡明手冊》P44表1.31 取f=1.06mm/r
計算切削速度根據(jù)刀具材料: =242,=0.15,=0.35,=0.8
計算機床主軸轉(zhuǎn)速
=
按照CA6140說明書取=160r/min
實際切削速度
進給量:=fn=1.06x160=170mm/min
計算基本機動工時
粗車機動時間
(2)半精車端面A
1.加工條件:
與粗車用一種機床,一種刀具
2.計算切削用量
1)確定切削深度 半精車的余量為1.2mm,一次走刀完成,即a =1.2mm。
2)確定進給量
加工材料HT200、工件直徑320mm、切削深度a =1.2mm,表面粗糙度為6.3,則進
給量為0.25-0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書,取f =0.30mm/r
計算切削速度根據(jù)刀具材料: =242,=0.15,=0.35,=0.8
確定機床主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)CA6140車床說明書取主軸轉(zhuǎn)速為為保證加工精度取
實際切削速度為
4) 計算基本工時:
粗車機動時間=(L+ )/fn=68+2/0.3*250=0.93min
工序二:粗銑、半精銑端面B《切削手冊》P86 87 92
1. 加工條件:機床的選擇:X62W,功率7.5KW
2. 刀具的選擇:
銑刀材料為硬質(zhì)合金YG6
由ap8,ae=11~21mm,根據(jù)《切削用量手冊》銑刀選擇為80~110mm;選擇刀具如下:
粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀 ,,,,,,Z=10;粗加工磨鈍標準為1.0-1.5mm
半精銑刀為細齒圓柱形銑刀 ,,,,,,Z=14,圓柱銑刀壽命為180min;精加工磨鈍標準為0.3-0.5mm
2.切削用量選擇:
(1) 粗銑端面
1)切削用量 ap=2.0一次完成
2) 確定進給量 由《切削手冊》表3.5當(dāng)機床X62W 功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取=0.14-0.24mm/z,取=0.24mm/z。
3)確定切削速度Vc
由《機械加工工藝師手冊》P1046表30-23查的硬質(zhì)合金銑刀加工HBS=150-225的灰鑄
鐵時要求其銑削速度為60-110m/min,再根據(jù)硬質(zhì)合金YG6銑刀加工灰鑄鐵時的銑削速度確定其銑削速度為V=80m/min
計算主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)X62W機床說明書(見《機械制造工藝簡明手冊》P169表4.2-39)
取主軸轉(zhuǎn)速n =235r/min
則實際切削速度為
當(dāng)n =235r/min時,工作臺為每分鐘進給量是:
fm=fz×z×n=0.24×10×235=564mm/min.
X62W機床說明書(見《機械制造工藝簡明手冊》P169表4.2-40)取fm=600mm/min
計算基本工時
由圓柱形銑刀
圓柱銑刀的入切量與超切量查《加工余量手冊》P109表3.25則取
則
檢驗機床功率
當(dāng)用硬質(zhì)合金圓柱銑刀加工端面時,材料為灰鑄鐵,查表《加工余量手冊》P109表3.24
當(dāng)切削深度為2.0mm,加工寬度為34mm,工作臺每分鐘進給量為564mm/min,進給量=0.24mm/z,近似消耗功率=1.6kw
因為X62W銑床,功率為=7.5KW*0.75=5.6kw
由,因此上述加工用量可用
(2)半精銑端面B
1) 切削用量:ap=1.2 余量不大,故一次走刀完成
2)確定進給量 由《切削手冊》表3.5當(dāng)機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取=0.14-0.24mm/z,為保證加工要求取=0.18mm/z。
切削速度選為V=80m/min
則 取 實際切削速度V=47m/min
fm=fz×z×n=0.18×14×150=378mm/min.取fm=375mm/min
4)計算基本工時
工序三:粗鏜Φ100孔 切削用量手冊 P74
粗鏜、精鏜、精鉸Φ90h8孔
機床:T740金剛鏜床 能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速
刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料:
1) 粗鏜孔Φ100
因為毛胚孔的尺寸為Φ85,因此達到要求必須多布進行,根據(jù)《切削用量手冊》先把孔鏜Φ95,單邊加工余量為Z=5mm,采用多刃鏜刀粗鏜一次切除
根據(jù)相關(guān)資料選擇進給量f=0.3-0.8,取f=0.5mm/r
切削速度為35~60,取V=50m/min
計算主軸轉(zhuǎn)速
因為T740金剛鏜床 能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速,所以取n=168r/min作為其轉(zhuǎn)速
切削加工Φ95孔時,L=42mm 取2mm
計算機動加工工時
當(dāng)粗鏜孔至Φ100,單邊加工余量為Z=2.5mm,因為都是粗鏜,根據(jù)相關(guān)資料可以采用相同的進給量與切削速度
其主軸轉(zhuǎn)速為
因為T740金剛鏜床 能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速,所以取n=160r/min作為其轉(zhuǎn)速
相應(yīng)機動加工工時
2)粗鏜
毛胚孔的尺寸為Φ85,要加工到Φ88,單邊加工余量為1.5mm,一次鏜去全部余量,
取f=0.3mm/r,切削速度為V=40m/min
通過計算主軸轉(zhuǎn)速為n=145r/min
取,
機動加工工時
3) 精鏜Φ89.3
相應(yīng)單邊加工余量0.65mm,根據(jù)相關(guān)資料,進給量為0.15~0.5mm/r取f=0.2mm
切削速度為50~80,取V=60m/min
主軸轉(zhuǎn)速為n=214r/min
通過計算得機動加工時間為t=2min
4) 精鉸Φ90h8孔
單邊加工余量為0.35mm,根據(jù)相關(guān)資料,進給量為0.08~0.2取f=0.2mm
切削速度為60~80,在保證小進給量的情況下,可以提高切削速度取V=80m/min
主軸轉(zhuǎn)速為n=282r/min
機動加工時間為t=1.5min
工序四: 鉆,擴,鉸Ф20孔 鉆中心孔Ф20
1.加工條件
工件材料:HT200
加工要求:鉆,擴,鉸Ф20孔
機床:轉(zhuǎn)塔車床C365L
2.計算切削用量
1) 鉆 Ф18孔
(1)刀具選擇:查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》選用 18高速鋼錐柄標準花鉆。
(2)切削用量選擇:
查《切削用量手冊》得:f=0.70-0.86mm/r,再由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》C365L 車床進給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡明手冊》取V =13m/min
則
則主軸轉(zhuǎn)速
按機床選取n =238r/m,
實際轉(zhuǎn)速
(3)計算基本工時:
2) 擴Ф19.8 孔
(1)刀具選擇:選用 19.8高速鋼錐柄擴孔鉆。
(2)確定切削用量:
查《切削用量簡明手冊》得:f=0.90-1.1mm/r,再由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》C365L 車床進給量取f =0.92mm/r。
擴孔時的切削速度,由得公式:擴=(1/2-1/3)鉆
查《切削用量簡明手冊》取VC =0.29m/s=17.4m/min
VC=(1/2-1/3)VC =5.8-8.7m/min
按機床選取n =136r/m,故
(3)計算基本工時:
。
3)鉸Ф20
(1)刀具選擇: 20高速鋼錐柄機用鉸刀
(2)確定切削用量:
切削深度ap=0.2mm。
由《切削用量簡明手冊》表2.11 f=1.3-2.5mm/r,取f=1.68
由《切削用量簡明手冊》表2.30得
按機床選取 =136 r/min
所以實際切削速度
(3)計算基本工時:
4)鉆3-Ф12孔
1)刀具選擇
選用Ф12高速鋼,錐柄標準麻花鉆
2)確定切削用量
3個孔共走3次刀。由《切削用量手冊》f=0.47—0.57mm/r,由鉆床取 f =0.40mm/r.
由《切削用量手冊》,取V查=0.36m/s=21.6m/min,則n=764.331 r/min
由鉆床說明書,取=850r/min
實際切削速度
3)計算基本工時:
其中L1=8,L2=0,L=70mm
工序五: 鉆3-Φ17.5孔
孔的直徑為Φ17.5mm。加工機床為Z525立式鉆床,加工工序為鉆孔至Φ17.5,選用Φ17.5的麻花鉆頭。查切削用量手冊
進給量:取
切削速度:取
由式(2.1)機床主軸轉(zhuǎn)速:
根據(jù)Z525立式鉆床標準轉(zhuǎn)速取n=392r/min
實際切削速度:
被切削層長度:L=22mm
刀具切入長度:
刀具切出長度:=3mm
走刀次數(shù)為3
機動時間:
工序六:鉆45斜度3-Φ12斜孔
加工機床為Z525立式鉆床
選用Ф12高速鋼,錐柄標準麻花鉆
采用在轉(zhuǎn)塔車床C365L上 鉆3-Φ12孔同樣的切削速度與大致進給量
根據(jù)車床說明書選取
進給量:取 主軸轉(zhuǎn)速n=680r/min
切削速度為
被切削層長度:=60mm
刀具切出長度:=3mm
走刀次數(shù)為3
機動時間:
6.專用夾具設(shè)計
1.加工端面A上3-Ф20孔
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度。在加工零件時,需要設(shè)計專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容,需要設(shè)計加工Ф20孔夾具。
本夾具主要用來 鉆,擴,鉸Ф20孔。端面上3-Ф20是成120度分布的
定位基準的選擇:從定位和夾緊的角度來看本工序中,定位基準是心軸定位,本工件的設(shè)計基準是Ф90h8的中心線,因此定位基準與設(shè)計基準重合,無需尺寸之間的換算。在本工序只需保證上平面蓋板與心軸通過螺紋結(jié)合,使蓋板緊密貼合端面A即可實現(xiàn)夾緊。
綜上所述:以心軸為定位基準,以下端面A為支撐,上端面通過螺母擰緊,將蓋板緊密貼合端面A即實現(xiàn)本夾具的定位于夾具要求
本夾具另外設(shè)計了120分度定位機構(gòu),當(dāng)一個孔完成加工后,通過手柄是下端M20螺柱松動,轉(zhuǎn)動分度盤,當(dāng)轉(zhuǎn)到120度是,分度銷落入斜槽中,擰緊M20螺柱,即實現(xiàn)120度分度。將上端夾緊定位機構(gòu)通過螺紋連接到下端分度機構(gòu)中,即可實現(xiàn)只要端頭上下移動,無需水平移動,達到 鉆,擴,鉸Ф20孔的加工要求
2.切削力及夾緊力的計算
鉆孔時軸向力,扭矩,功率的計算公式查《切削用量簡明手冊》P77表2.32
軸向力: (3.1)
其中=600,=1.0, =0.7, =0.95
=600×××0.95=140.02N
扭矩: (3.2)
=0.305×××0.95=0.1055N*m
功率: = (3.3)
==0.032Kw
加工時主要靠螺紋的夾緊力來抵抗力矩和軸向力,由于加工孔孔比較小,力不大,且用的是M20的螺紋來預(yù)緊??刹槐匦:?。
3.定位誤差的分析
夾具的主要定位元件為定位心軸,該定位心軸是根據(jù)零件定位方案設(shè)計的專用件,各定位面加工后對φ90mm孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計。鉆孔位置主要由鉆套鉆模套引導(dǎo),因此孔的位置加工偏差主要由鉆套中心位置尺寸偏差決定。普通精度的鉆模板上固定的襯套中心位置尺寸的極限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此孔的位置偏差可以保證。
7. 結(jié)束語:
本次課程設(shè)計收獲最大的是查手冊以及用CAD繪制圖紙,使我受益匪淺
作為一名專業(yè)學(xué)生掌握一門或幾門制圖軟件同樣是必不可少的,由于本次大作業(yè)要求用AutoCAD制圖繪制等,所以我們還要好好掌握這門軟件。雖然過去從未獨立應(yīng)用過它們,但在學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率好高,記得大一學(xué)CAD時覺得好難就是因為我們沒有把自己放在使用者的角度,單單是為了學(xué)而學(xué),這樣效率當(dāng)然不會高。邊學(xué)邊用這樣才會提高效率,這是我作本次課程設(shè)計的第二大收獲。但是由于水平有限,難免會有錯誤,還望老師批評指正。
8.參考文獻
1.《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》李益民主編1999年10月 機械工業(yè)出版社
2.《切削用量簡明手冊》。艾興等編2000年3 機械工業(yè)出版社
3.《機床夾具設(shè)計手冊》。王光斗等主編2000年11月 上??茖W(xué)技術(shù)出版社
4.《金屬機械加工工藝人員手冊》。 上??萍汲霭嫔?
5.《機床夾具設(shè)計原理》。龔定安等主編
6.《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》
7.《機械制造工藝師手冊》
18
收藏
編號:3943428
類型:共享資源
大?。?span id="to0ofaf" class="font-tahoma">421.89KB
格式:ZIP
上傳時間:2019-12-24
50
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
ca6140
車床
法蘭盤
零件
機械
加工
工藝
20
夾具
設(shè)計
- 資源描述:
-
CA6140車床“法蘭盤”零件的機械加工工藝及鉆3-Ф20孔的夾具設(shè)計,ca6140,車床,法蘭盤,零件,機械,加工,工藝,20,夾具,設(shè)計
展開閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權(quán),請勿作他用。