CA6140車床撥叉[831006] 加工工藝及鉆φ25孔夾具設(shè)計(jì)【版本3】【氣動(dòng)夾具】【含CAD圖紙】
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機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱及型號(hào)撥叉(CA6140車床)零件名稱零件圖號(hào)材料名稱HT200毛坯種類HT200零件重量(kg)毛重1.12kg第 頁牌號(hào)尺寸凈重共 頁性能每料件數(shù)每臺(tái)件數(shù)每批件數(shù)工序號(hào)工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱及編號(hào)工藝裝備名稱及編號(hào)技術(shù)等級(jí)時(shí)間定額(min)夾具刀具量具單件準(zhǔn)備終結(jié)1)2)3)4)5)6)7)8)9)10) 鑄造粗銑,精銑圓柱右端面 鉆,擴(kuò),鉸孔 銑斷 粗車,精車圓弧和圓弧端面 粗銑,精銑面 粗銑,精銑16mm槽 粗銑,精銑圓柱斜面 去毛刺檢查 鑄造車間機(jī)加車間機(jī)加車間機(jī)加車間機(jī)加車間機(jī)加車間機(jī)加車間機(jī)加車間機(jī)加車間X52k型立銑床立式鉆床Z535X61k臥銑床臥式車床CA6140x52型立銑床 X61k臥銑床X60立銑床專用卡 具專用卡 具專用卡 具專用卡 具專用卡 具專用卡 具專用卡 具YT15硬質(zhì)合金刀片高速鋼麻花鉆頭鋸片刀YT15硬質(zhì)合金車刀YT15硬質(zhì)合金刀片直齒三面銑刀YT15硬質(zhì)合金刀片8.32s114.9s5.7s194s60s56.5s11s更改內(nèi)容編制抄寫審核批準(zhǔn)機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱及型號(hào)零件名稱零件圖號(hào)工序名稱工序號(hào)第 頁撥叉(車床CA6140)撥叉鉆,擴(kuò),鉸 25孔共 頁車間工段材料名稱材料牌號(hào)力學(xué)性能機(jī)加工車間同時(shí)加工件數(shù)每料件數(shù)技術(shù)等級(jí)單件時(shí)間(min)準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間(min)125.4s設(shè)備名稱設(shè)備編號(hào)夾具名稱夾具編號(hào)工作液立式鉆床Z535專用卡具更改內(nèi)容工步號(hào)工 步 內(nèi) 容計(jì)算數(shù)據(jù)(mm)走刀次數(shù)切 削 用 量工時(shí)定額(min)刀具、量具及輔助工具直徑或長度進(jìn)給長度單邊余量背吃刀量(mm)進(jìn)給量(mm/r)或(mm/min)切削速度(r/min)或雙行程數(shù)(mm/min)切削速度(m/min)基本時(shí)間輔助時(shí)間工 作 地服務(wù)時(shí)間工步號(hào)名稱規(guī)格編號(hào)數(shù)量1 23鉆孔擴(kuò)孔鉸孔23.524.725 57.3r/min100.2r/min276r/min 20.4 m/s7.44 m/s5.28 m/s25.1s49s61.3s編 制王琨抄寫王琨校對(duì)王琨審核批準(zhǔn)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)“撥叉”零件的機(jī)械加工工藝 及工藝裝備設(shè) 計(jì) 者 王琨 班 級(jí) 機(jī)電05-1班學(xué) 號(hào) 0501040103號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 史紅 哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目: 制定CA6140車床撥叉的加工工藝,設(shè)計(jì)車 55圓弧的車床和鉆25孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)要求:1.中批生產(chǎn); 2.盡量選用通用設(shè)備;設(shè)計(jì)內(nèi)容: 1.繪制零件圖。 2.編制零件的加工工藝過程,并填寫加工工藝過程卡及工序卡各一張。 3.設(shè)計(jì)指定的工序夾具,繪制卡具裝配總圖,要求用計(jì)算機(jī)繪圖; 4.設(shè)計(jì)卡具的非標(biāo)零件圖,要求計(jì)算機(jī)繪圖。5.編寫設(shè)計(jì)說明書一份,按畢業(yè)論文的格式打印文稿。 目 錄序言.4零件的分析.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì).5確定毛坯的制造形式5基面的選擇5制定工藝路線5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定5確立切削用量及基本工時(shí)6卡具設(shè)計(jì)14序言 課程設(shè)計(jì)是我們對(duì)所學(xué)課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次課程設(shè)計(jì)之后,我得到一次綜合性訓(xùn)練,我在想我能在下面幾方面得到鍛煉: (1)運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)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,保證零件的加工質(zhì)量。(2)提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效,省力,經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。(3)學(xué)會(huì)使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱,出處,能夠做到熟練的運(yùn)用。 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)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,為今后參加祖國建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于個(gè)人能力有限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教,本人將表示真誠的感謝!一 零件的分析 (一).零件的作用 題目所給的零件是CA6140機(jī)床上的撥叉,他位于機(jī)床變速箱內(nèi)。主要作用是用于機(jī)床的變速。 (二)零件的工藝分析: ,CA6140車床共有四處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:1.以25為中心的加工表面這一組加工表面包括:25的孔,以及其上下端面。 2 以55為中心的加工表面 3 斜面的加工 4 撥槽的加工由上面分析可知,加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面,再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一) 確定毛坯的制造形式。 零件的材料為HT200鑄鐵,考慮到零件的幾何形狀比較復(fù)雜。所以用鑄造的形式進(jìn)行毛坯的制造。 (二) 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中回問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢,是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。(1)粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取25孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn),利用一組共兩塊壓板壓住這兩個(gè)40作主要定位面,限制5個(gè)自由度,再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度,達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行車削。(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計(jì)算,此處不再重復(fù)。 (三) 制訂工藝路線 1. 工藝路線方案 工序 1) 鑄造 2) 銑圓柱右端面 3) 鉆,擴(kuò),鉸孔 4) 銑斷 5) 車圓弧,車圓弧端面 6) 銑面 7) 銑16mm槽 8) 銑圓柱斜面 9) 去毛刺 10)檢查 (四) 機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定“CA6140車床撥叉”;零件材料為HT200,毛坯重量1.12kg,生產(chǎn)類型中批量,鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差(25,55端面)。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(以下稱工藝手冊)表2.22.5,取25,55端面長度余量均為2.5(均為雙邊加工)銑削加工余量為:粗銑 1mm精銑 0mm2. 內(nèi)孔(55已鑄成孔)查工藝手冊表2.22.5,取55已鑄成孔長度余量為3,即鑄成孔直徑為49mm。工序尺寸加工余量:鉆孔 2mm擴(kuò)孔 0.125mm鉸孔 0.035mm精鉸 0mm3. 其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。(五)確立切削用量及基本工時(shí) 根據(jù)加工工藝,分別對(duì)各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下:1. 銑圓柱右端面:選擇YT15硬質(zhì)合金刀片1) 由表1 銑削深度時(shí),端銑刀直徑為80mm,Z=52) 銑刀幾何形狀 由表2 3) 選擇切削用量 (1)確定銑削深度 :由于加工余量不大,可在一次走刀內(nèi)完成 (2)確定每齒進(jìn)給量 :采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量,根據(jù)表5 當(dāng)使用YT15銑床功率為7Kw時(shí) 4)選擇銑刀磨銑標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為;由于銑刀直徑故耐用度4) 確定切削速度v和每秒鐘進(jìn)給量切削速度由表13 時(shí) 各修正系數(shù)為 故 根據(jù)X52k型立銑床說明書(表24)選擇 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量 5) 計(jì)算基本工時(shí) 式中 由表20 不對(duì)稱安裝銑刀入切削量及超切削量 故 2. 鉆,擴(kuò),鉸孔1) 選擇鉆頭:選擇高速鋼麻花鉆頭,直徑鉆頭幾何形狀為(表1及表2):雙錐修磨橫刃, 2) 選擇切削用量(1) 確定進(jìn)給量:由表5 當(dāng)加工要求為7級(jí)精度,材料鑄鐵時(shí) 時(shí) 由 時(shí) 按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7 當(dāng)灰鑄鐵 時(shí) 時(shí): 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8 灰鑄鐵時(shí) 時(shí):機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。 進(jìn)給量 由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求,從中取 由表16 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在 時(shí)為: 軸向力修正系數(shù)為1.0 故 故 可用 2)確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度, 由表9 時(shí) 鉆頭后刀面最大磨損量取為 耐用度 3) 確定切削速度由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時(shí) 切削修正系數(shù) 故 4) 加工工時(shí) 其中 由表22 所以 擴(kuò)孔: 24.7 按機(jī)床取 所以實(shí)際切削速度 工時(shí): 切入 所以 鉸孔: 取機(jī)床標(biāo)準(zhǔn) 1.13r/s 所以實(shí)際切削速度: 所以工時(shí): 3. 銑斷:選擇鋸片刀 1)銑削寬度 時(shí), 各修正系數(shù): 所以: 工時(shí): 所以:4. 車圓弧及端面選刀桿尺寸: 刀片厚度:粗車: 加工切削深度 由表4 根據(jù)表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時(shí): 切削修正系數(shù): 故 由機(jī)床 半精車:切削深度 由機(jī)床選 切削速度 由機(jī)床選 工時(shí) 5. 銑面1) 確定切削深度確定切削寬度:由于加工余量不大,所以可一次走刀完成2) 確定每齒進(jìn)給量根據(jù)x52k銑床說明書,其功率為7kw,中等系統(tǒng)剛度根據(jù)表3 現(xiàn)取 3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨度根據(jù)表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 ,鑲齒銑刀()耐用度 4) 確定切削速度和每秒進(jìn)給量切削深度可根據(jù)表21中公式計(jì)算 也可查表根據(jù)表9 當(dāng) 時(shí), 各修正系數(shù)為: 故 根據(jù)機(jī)床說明書選擇 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為: 5) 檢查機(jī)床功率根據(jù)表5 當(dāng) 時(shí),切削功率的修正系數(shù) 所以實(shí)際切削功率為 根據(jù)機(jī)床說明書,機(jī)床主軸允許的功率為 因?yàn)?,所以此切削用量可以采用。?6)計(jì)算工時(shí) 式中 根據(jù)表19 入切削量及超切削量 則 故 6. 銑槽 臥式銑床 直齒三面銑刀 1選擇切削用量1) 確定銑削寬度由于加工余量不是很大,所以一次走刀完成 2) 確定每齒進(jìn)給量由機(jī)床 功率為 由表3 取 3) 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由表7 最大磨損量為 耐用度為:4) 確定切削速度和每秒進(jìn)給量由表9 當(dāng) 時(shí) 各修正系數(shù)為: 故 基本工時(shí): 7. 銑圓柱斜面選YT15硬質(zhì)合金刀片 每齒進(jìn)給量 銑床功率為7 取 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量由表8 耐用度 確定切削速度和每秒進(jìn)給量由表13 時(shí) 各修正系數(shù): 所以 基本工時(shí): 三、鉆25夾具設(shè)計(jì)(一) 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知,工藝孔位于零件中心偏左,其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑25下表面工序的定位基準(zhǔn),以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用45外圓面作為定位基準(zhǔn),用V型塊定位限制4個(gè)自由度。再以25下表面加3個(gè)支撐釘定位作為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度。為了提高加工效率,根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔25進(jìn)行鉆削加工;然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)孔加工;最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對(duì)工藝孔25進(jìn)行鉸孔加工。(二) 切削力及夾緊力的計(jì)算切削刀具:鉆頭,則由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工,而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)9得:鉆削力 鉆削力矩 式中: 本道工序加工工藝孔時(shí),工件的45外圓面與V形塊靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)夾緊,該機(jī)構(gòu)主要靠壓緊螺釘夾緊,屬于單個(gè)普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)11可查得夾緊力計(jì)算公式: 式(3.1)式中: 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力(N); 原始作用力(N); 作用力臂(mm); 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm); 螺桿端部與工件間的摩擦角(); 螺紋中徑之半(mm); 螺紋升角(); 螺旋副的當(dāng)量摩擦角()。由式(3.1)根據(jù)參考文獻(xiàn)11表1-2-23可查得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力:選用氣缸壓緊,實(shí)際加緊力N應(yīng)為 式中,和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù),0.5。 氣缸壓緊,由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表1-2-23得擰緊力根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為 此時(shí)已大于所需的夾緊力,故本夾具可安全工作。(三) 定位誤差分析定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和兩定位銷,孔與銷間隙配合。 (2) 工件的工序基準(zhǔn)為孔心,當(dāng)工件孔徑為最大,定位銷的孔徑為最小時(shí),孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工,所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同,則其定位誤差為: Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位銷,一擋銷定位,工件始終靠近定位銷的一面,而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力,因此,工件不在在定位銷正上方,進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是,由于加工是自由公差,故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。(四)夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)檐嚧矈A具選擇了壓板夾緊方式所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用氣缸壓緊夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。五 參考文獻(xiàn)1趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。北京:機(jī)械工業(yè)出版社2東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,19793 艾興,肖詩綱主編。切削用量手冊 北京:機(jī)械工業(yè)出版社4 金屬切削手冊 上海:上??茖W(xué)文化技術(shù)出版社 16
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CA6140車床撥叉[831006]
加工工藝及鉆φ25孔夾具設(shè)計(jì)【版本3】【氣動(dòng)夾具】【含CAD圖紙】
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