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CA6140車床杠桿設(shè)計(jì)

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CA6140車床杠桿設(shè)計(jì)

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 明 書設(shè)計(jì)題目: 制定CA6140車床杠桿的加工工藝,設(shè)計(jì)鉆25的鉆床夾具設(shè) 計(jì) 者:趙 偉 東指導(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2009年11月10日目錄序 言 第 2 頁零 件 分 析 第 2 頁(一)零件的工藝分析 第 2 頁(二)零件的作用. 第 2 頁工藝規(guī)程設(shè)計(jì). 第 3 頁(一)確定毛坯的制造形式. 第 3 頁(二)基準(zhǔn)面的選擇. 第 3 頁(三)制定工藝路線. 第 3 頁(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 第 4 頁(五)確定切削用量及基本工時(shí) 第 6 頁夾 具 設(shè) 計(jì) 第 13 頁(一)問題提出. 第 13 頁(二)夾具設(shè)計(jì). 第 13 頁1、切削力及夾緊力的計(jì)算.第 13 頁2、夾緊力的計(jì)算.第 14 頁3、定位誤差的分析.第 15頁設(shè)計(jì)小結(jié) 第 16 頁參 考 文 獻(xiàn) 第 16頁1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,我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(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(jì)尚有很多不足之處,希望各位老師給予指導(dǎo)。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(bào)廢,使用無法進(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)于本杠桿來說是至關(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?。?實(shí)際機(jī)床選?。?v=切削工時(shí): T=89.6s+89s=176.8s=0.56min2、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?。?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?。?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)床選取: 實(shí)際機(jī)床選?。?v= 切削工時(shí): =4、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?。?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?。?實(shí)際機(jī)床選取: 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?。?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)床選取: 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)床選取: 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: 工件的螺紋長度; 絲錐切削錐長度; 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。(一)、問題提出:經(jīng)過和指導(dǎo)教師的協(xié)商,我決定設(shè)計(jì)第道工序孔的夾具設(shè)計(jì),本夾具將用于Z3025立式鉆床。刀具為25高速鋼鉆頭,為達(dá)到零件工藝要求,對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、半精鉸三步工序加工。(二)、夾具設(shè)計(jì):1、切削力及夾緊力的計(jì)算:由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-54 工件的材料為灰鑄鐵,其切削力 (kgf)切削力矩 (kgf)其中:D為鉆頭直徑(mm) S為每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 (mm/r) 為修正系數(shù)由文獻(xiàn)表金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-55,=1.124=79.16 kgf =791.3N=194.66kfg.mm=1946.6N.mm 2、夾緊力的計(jì)算: 為了防止工件在切削力的作用下平移所需的夾緊力: 由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-21查得(kgf) 其中: 為夾緊元件與工件之間的磨擦系數(shù) 為工件與支撐面間的摩擦系數(shù) 為定位銷承受的部分切削力,對(duì)精度機(jī)床B=0由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-19可知: =0.4,=0.2取基本安全系數(shù)=1.5加工狀態(tài)系數(shù)=1.刀具鈍化系數(shù)=1.10切削特點(diǎn)系數(shù)=1.0夾緊動(dòng)力穩(wěn)定系數(shù)=1.2手動(dòng)夾緊時(shí)手柄位置系數(shù)=1.2支撐面接觸情況系數(shù)=1.3 =4.6 取K=4 =527.7kgf=5277N由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-24選 d=16mm P=2mm L=190mm =8kgf =12mm Q=626kgf=10 f=0.178 =0.2 =120表由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-22 選 =4mm tan= =4.55 M=Qr.tan(+)+ =1150.7 kgf.mm=11507N.mm而實(shí)際上的夾緊扭矩M=L=1520kgf 遠(yuǎn)大于所需的夾緊扭矩,即工作是可靠的3、定位誤差的分析:以杠桿底平面定位,孔的尺寸公差由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-12可得,公差等級(jí)為8級(jí) ,故其表面的公差應(yīng)為mm設(shè)計(jì)小結(jié)通過本次設(shè)計(jì)過程,我對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)和大部分專業(yè)課知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí),加深了對(duì)專業(yè)課知識(shí)的認(rèn)識(shí),同樣了解到了自己在知識(shí)實(shí)際運(yùn)用方面的不足。在設(shè)計(jì)中,我通過查尋各種資料,結(jié)合所學(xué)知識(shí),在老師的指導(dǎo)下掌握了夾具設(shè)計(jì)的過程方法,更加深該了機(jī)械行業(yè)需要嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度的認(rèn)識(shí)。本次設(shè)計(jì)對(duì)以后的專業(yè)課設(shè)計(jì),畢業(yè)設(shè)計(jì)都起到了很大的作用,同樣為以后工作打下了基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)(一):機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) 主編:李益民 機(jī)械工業(yè)出版社(二):機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 主編:趙家齊 機(jī)械工業(yè)出版社(三):機(jī)械加工工業(yè)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社(四):金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社(五):機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 主編:張耀霍 機(jī)械工業(yè)出版社(六):機(jī)床夾具設(shè)計(jì)主編 主編:徐發(fā)仁 重慶大學(xué)出版社(七):機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 主編:潘承怡 哈爾濱理工大學(xué)24附件圖紙專用夾具裝配圖夾具主體謝謝朋友對(duì)我文章的賞識(shí),充值后就可以下載說明書,我這里還有一個(gè)壓縮盤,里面有相應(yīng)的word說明書和CAD圖紙。下載后請(qǐng)留上你的郵箱號(hào),我可以將壓縮盤送給你。歡迎朋友下次光臨!

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