撥叉銑削40×32平面的夾具設計
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機械加工工序卡片產品名稱及型號零件名稱零件圖號工序名稱工序號第 頁撥叉(車床CA6140)撥叉鉆,擴,鉸 25孔共 頁車間工段材料名稱材料牌號力學性能機加工車間同時加工件數每料件數技術等級單件時間(min)準備終結時間(min)125.4s設備名稱設備編號夾具名稱夾具編號工作液立式鉆床Z535專用卡具更改內容工步號工 步 內 容計算數據(mm)走刀次數切 削 用 量工時定額(min)刀具、量具及輔助工具直徑或長度進給長度單邊余量背吃刀量(mm)進給量(mm/r)或(mm/min)切削速度(r/min)或雙行程數(mm/min)切削速度(m/min)基本時間輔助時間工 作 地服務時間工步號名稱規(guī)格編號數量1 23鉆孔擴孔鉸孔23.524.725 57.3r/min100.2r/min276r/min 20.4 m/s7.44 m/s5.28 m/s25.1s49s61.3s編 制 抄寫王琨校對 審核批準機械加工工藝過程卡片產品名稱及型號撥叉(CA6140車床)零件名稱零件圖號材料名稱HT200毛坯種類HT200零件重量(kg)毛重1.12kg第 頁牌號尺寸凈重共 頁性能每料件數每臺件數每批件數工序號工序內容加工車間設備名稱及編號工藝裝備名稱及編號技術等級時間定額(min)夾具刀具量具單件準備終結1)2)3)4)5)6)7)8)9)10) 鑄造粗銑,精銑圓柱右端面 鉆,擴,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 鑄造車間機加車間機加車間機加車間機加車間機加車間機加車間機加車間機加車間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硬質合金刀片高速鋼麻花鉆頭鋸片刀YT15硬質合金車刀YT15硬質合金刀片直齒三面銑刀YT15硬質合金刀片8.32s114.9s5.7s194s60s56.5s11s更改內容編制王琨抄寫王琨王琨審核批準機械制造工藝學課程設計機械制造工藝學課程設計說明書設計題目 設計“CA6140車床撥叉”零件的機械加工工藝及工藝設備設 計 者 指導教師 機械制造工藝學課程設計任務書題目: 設計”CA6140車床撥叉”零件的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備內容:1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3. 機械加工工藝過程綜合卡片 5張 4. 結構設計裝配圖 1張 5. 結構設計零件圖 1張 6. 課程設計說明書 1張班 級 學 生 指 導 教師教研室主任2008年03月29日序言機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言,我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。由于能力所限,設計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導。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。它位于車床變速機構中,主要起換檔,使主軸回轉運動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25孔與操縱機構相連,55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體,加工時分開。(二) 零件的工藝分析零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產工藝簡單,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小頭孔25; 2大頭半圓孔及其端面;3168槽;440外圓斜面;5大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm;6. 槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm。由上面分析可知,可以粗加工撥叉底面,然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工,并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面,所以根據上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證二、 工藝規(guī)程設計(一)確定毛坯的制造形式已知此撥叉零件的生產類型為中批量生產,所以初步確定工藝安排為:加工過程劃分階段;工序適當集中;加工設備以通用設備為主,大量采用專用工裝。零件材料為HT200??紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結構又比較簡單,生產類型為大批生產,故選擇鑄件毛坯。(二)基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理,可以使加工質量得到保證,生產效率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成大批報廢,使生產無法正常進行。1) 粗基準的選擇:按有關基準的選擇原則,即當零件有不加工表面時,應以這些不加工表面作粗基準;若零件有若干不加工表面時,則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準。對本零件而言,則應以零件的底面為主要的定位粗基準。 2) 精基準的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便,依據“基準重合”原則和“基準統一”原則。對本零件而言,大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm,槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm,則應以25小頭孔為精基準。(三)制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能達到合理的保證。在生產綱領已確定為大批量生產的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外,還應當考慮經濟效果,以便使生產成本盡量下降。1工藝路線方案一工序 車55圓與兩端面工序 銑斷,使之為兩個零件工序 銑168槽工序 銑40外圓斜面工序 加工25小頭孔2工藝路線方案二工序 銑斷,使之為兩個零件工序 加工25小頭孔工序 銑168槽工序 車55半圓與兩端面工序 銑40外圓斜面3工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于:方案一是先加工55圓與兩端面,以便于后續(xù)加工,并利用了兩件合鑄的優(yōu)勢,提高了工作效率,然后在銑床上把所有銑的工序全部弄完,省去了在各機床間切換的麻煩,最后加工孔;方案二是先切開工件,分別加工,然后加工小頭孔,再銑、再車、再銑顯然,工序上不如方案一效率高。但由于圓與槽都與小頭孔有垂直度要求,可以先加工小頭孔,后加工槽;圓應該利用兩件合鑄的優(yōu)勢,所以還是先加工55大圓。故可以將工序定為:工序 粗,精車55圓與兩端面工序 銑斷,使之為兩個零件工序 加工25小頭孔工序 銑168槽工序 銑40外圓斜面這樣,看起來工序簡潔且保證了垂直度的要求,還能充分利用兩件合鑄的優(yōu)勢。以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片”。(四)機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定“CA6140車床撥叉”,零件材料為HT200,硬度190210HB,毛坯重量約為1.5kg,生產類型為大批量生產,鑄造毛坯。根據以上原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差(25,55端面)。查機械制造工藝設計簡明手冊(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擴孔 0.125mm鉸孔 0.035mm精鉸 0mm3. 其他尺寸直接鑄造得到由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產,應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。(五)確立切削用量及基本工時工序一 粗,精車55圓與兩端面1. 加工條件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求:粗,精銑55圓以及上下端面。機床:臥式車床CA6140刀具:YW2內圓車刀 YW3端面車刀2. 計算切削用量1)銑削深度 因為切削量較小,故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需長度。2)每齒進給量 機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。由于是對稱銑,選較小量f=0.14 mm/z。3)查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7,后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8,壽命T=180min4)計算切削速度 按切削手冊,V c=算得 Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s據臥式車床CA6140銑床參數,選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min, f z=0.16mm/z。6)計算基本工時tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序二 銑斷,使之為兩個零件1. 加工條件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求:銑斷,使之為兩個零件機床:X60銑床。刀具:高速鋼鑲齒三面刃銑刀工序三 加工25小頭孔1. 加工條件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求:加工25小頭孔機床:立式鉆床Z535選擇鉆頭:選擇高速鋼麻花鉆頭25mm,鉆孔至23mm, 擴孔至24.8mm,鉸孔至24.94mm,精鉸孔至25mm 2.選擇切削用量 (1)決定進給量查切削手冊 所以, 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗 校驗成功。 (2)鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度(查切削手冊)為0.50.8mm,壽命(3)切削速度查切削手冊 修正系數 故。查切削手冊機床實際轉速為故實際的切削速度(4)校驗扭矩功率 所以 故滿足條件,校驗成立。.計算工時由于所有工步所用工時很短,所以使得切削用量一致,以減少輔助時間。擴鉸和精鉸的切削用量如下:擴鉆: 鉸孔: 精鉸: 工序四 銑168槽1. 加工條件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求:銑168槽機床:X60銑床選擇鉆頭:高速鋼鑲齒三面刃銑刀(1)決定進給量查切削手冊 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇Z550機床已有的進給量 經校驗 校驗成功。(2)鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度(查切削手冊)為0.81.2mm,壽命擴孔后刀面最大磨損限度(查切削手冊)為0.91.4mm,壽命鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度(查切削手冊)為0.60.9mm,壽命(3)切削速度查切削手冊 修正系數 故。查切削手冊機床實際轉速為故實際的切削速度.計算工時所有工步工時相同。工序五 銑40外圓斜面1. 加工條件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求:銑168槽機床:X60銑床選擇鉆頭:高速鋼鑲齒三面刃銑刀。三、 銑40上端面夾具設計為了提高勞動生產率,保證加工質量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。經過與指導老師協商,決定設計加工銑端面工序的夾具。(一) 問題的提出在給定的零件中,對本步加工的定位并未提出具體的要求,是自由公差,定位要求較低。因此,本步的重點應在夾緊的方便與快速性上。(二) 夾具設計1 定位基準的選擇出于定位簡單和快速的考慮,工件以40外圓、平面和側面為定位基準,在V形塊、支承板和擋銷上實現完全定位。采用手動螺旋快速夾緊機構夾緊工件。2 切削力和卡緊力計算本步加工可按估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的夾緊。軸向力扭矩 由于扭矩很小,計算時可忽略。夾緊力為取系數 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際夾緊力為 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊,調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力。3. 定位誤差分析本工序采用一V型塊,一擋銷定位,工件始終靠近定位銷的一面,而擋銷的偏角會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,進而使加工位置有一定轉角誤差。但是,由于加工是自由公差,故應當能滿足定位要求。4. 夾具設計及操作的簡要說明夾具的夾緊力不大,故使用手動夾緊。為了提高生產力,使用快速螺旋夾緊機構。四、 參考文獻1趙家奇,機械制造工藝學課程設計指導書2版,北京:機械工業(yè)出版社,2000.10.2李旦.邵東向.王杰,機床專用夾具圖冊,哈爾濱工業(yè)大學出版社,2000.103孟少農,機械加工工藝手冊,北京:機械工業(yè)出版社,1991.9.4徐圣群,簡明加工工藝手冊,上海:科學技術出版社,1991.2
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編號:1902759
類型:共享資源
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積分
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銑削
40
32
平面
夾具
設計
- 資源描述:
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