CA6140車床撥叉[831003】 加工工藝及鉆Φ5錐孔夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書資料

X X 大學(xué) 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 設(shè)計(jì)題目：制定 CA6140 車床撥叉的加工工藝，設(shè)計(jì) 鉆 5 錐孔的鉆床夾具設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 者： 指導(dǎo)教師： 200 年 月 日 . 目 錄 摘 要 1 序 言 3 一零件的分析 4 1.1 零件的作用 .4 1.2 零件的工藝分析 .4 二工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 2.1 確定毛坯的制造形式 .5 2.2 基準(zhǔn)面的選擇 .5 2.3 制定工藝路線 .5 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .6 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) .7 三夾具設(shè)計(jì) 1 3 3.1 問(wèn)題提出 13 3.2 夾具設(shè)計(jì) .13 3.3 定位誤差分析 13 3.4 夾緊設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 14 總 結(jié) 15 致 謝 16 參考文獻(xiàn) . 17 1 2 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 3 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 CA6140 撥叉加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的 工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞 ：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 4 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing 5 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route； After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications； Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts； Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 5 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(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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(wèn)題、解決問(wèn)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)。 6 一 零件的分析 1.1 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(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向。零件在主視方向均有 8mm 的筋板支撐，零件中部有 0220025 。的花鍵孔，上平面分別有 M8 的螺紋孔和 5mm 的錐孔 .,所有技術(shù)要求都是為了機(jī)床總體裝配 .。 1.2 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(lái)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、零件頂面，它是以底面為粗基準(zhǔn)而加工的，它將作為精基準(zhǔn)以完成以后的孔加工，為達(dá)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(dá)到要求。 3、以頂面為基準(zhǔn)加工 0220025 。的花鍵孔，此面表面粗糙度為 6.3。采用 鉆，擴(kuò)即達(dá)到要求。 4、 18mm 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(dá)到要求。 5、加工 M8 螺紋孔，由機(jī)械加工工藝手冊(cè)查知底孔為 6.7，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(jī)械加工工藝手冊(cè)查知 .配鉆方式加工。在加工的適當(dāng)工藝過(guò)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(guò)成的完成，本零件也按要求加工完成。 7 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 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。 2.2 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(guò)程之一。基面的選擇正確與否，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(guò)程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報(bào)廢，使用無(wú)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)于本撥叉來(lái)說(shuō)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(wèn)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 0210025 。的孔為精基準(zhǔn)，基本滿足要求。 2.3 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(jiǎn)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/、粗銑、半精銑左端面； 4/、粗銑、半精銑頂面；鉆、擴(kuò) 22 孔； 5/、鉆、擴(kuò) 22 孔； 6/、車 26 倒角 8 7/、拉花鍵孔； 8/、銑 18mm槽； 9/、鉆 M8 底孔 6.7、攻絲 M8，配鉆 M5 錐孔 10/、去刺 11/、檢驗(yàn)。 2.4 機(jī)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： 1零件端面： 此面是粗基準(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 15.02.0max AA 式中 e 余量值； Amax 鑄件的最大尺寸； A 加工表面最大尺寸； C 系數(shù) e=0.55 2.080 15.075 =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 頂面 .30 80 面： 因?yàn)楸砻娲植诙纫蟾撸鶕?jù)零件圖中可以看出加工余量為 e=3mm 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 22 孔 毛坯為實(shí)心，不沖出孔，孔精度為 IT7 IT8 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。 9 鉆孔： 20 擴(kuò)孔： 22 e=2mm 4、 25 花鍵孔 以 22 孔為基準(zhǔn)拉孔 e=3mm 5.銑 18mm槽 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 e=18mm 6、 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； 攻絲 M8； e= 1.3mm . 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 1、工序：銑端面 a/加工條件：機(jī)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(jì)算切削用量：pa=2.5mm 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 15.53 可知： f= rmmzaf /2.1620.0 由切削用量手冊(cè)表 9.4-8 可知： vt =0.34m/s nt=1.35r/s vft=1.70m/s 各休整系數(shù)為 Kmv=Kmn=Kmf=0.69 Ksv=Ksn=Ksf=0.8 所以有 V= 8.069.034.0 =0.19m/s 10 V= 8.069.035.1 =0.75r/s V= 8.069.070.1 =0.94mm/s 由 X62W 機(jī)床取 nt=0.792r/s=47.5r/min vfc=1.0mm/s 所以實(shí)際切削速度 v=01000dn=0.20m/s=12m/min afc.=0 . 2 1 /fccv m m znz. 確定主軸轉(zhuǎn)速： l1+l2=17mm l=75mm n=0100dv =7r/s=420r/min 切削工時(shí)： 12 9 2 1 . 5 3 m i nmwl l ltsnf 2、工序：銑 20+10 平面 加工條件：機(jī)床： X52K 立式銑床 刀具：高速鋼立銑刀 其中 d=32mm, z=6 . 計(jì)算切削用量：pa=3mm 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表 15-52 af=0.08mm/z 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表 15-55 v=0.3m/s=18m/min ws dvn 1000 =1000 183.14 32=3r/s(179r/min) 按機(jī)床選?。?srrn /67.4m in/2 8 0 3 . 1 4 3 2 3 . 1 7 0 . 3 1 7 /1 0 0 0 1 0 0 0dnv m s 實(shí) 際 切入 mml 101 切出 mml 22 l=80mm 11 1 . 5 2 /ffv a z n m m s. 切削工時(shí)： 121 8 0 1 0 2 1 . 0 1 m i n1 . 5 2mfl l lt v 3、 工序 鉆，擴(kuò) 22 孔 (1) 鉆 20 孔 a/加工條件：機(jī)床： Z525 立時(shí)鉆床 . 刀具：麻花鉆 其中 d=20mm, .b/計(jì)算切削用量：pa=20mm 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 15-53，表 15-37 可知： .f=0.36mm/r v=0.35m/s . 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=01000vd=.334r/min . 按機(jī)床選?。?3 9 2 / m i nwnr 實(shí)際機(jī)床選取： v=0 . 4 1 /1000n ms 切入 1 5l mm 切出 2 3l mm l=80mm 切削工時(shí)： 12 0 . 6 2 m i nmwl l ltnf. （ 2）擴(kuò) 22 孔 a/加工條件：機(jī)床： Z525 立時(shí)鉆床 . 刀具：擴(kuò)孔鉆 其中 d=22mm, .b/計(jì)算切削用量：pa=2mm 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 15-53，表 15-37 可知： .f=0.81mm/r v=0.14m/s 12 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=01000vd=.121.5r/min . 按機(jī)床選取： 1 4 0 / m i nwnr 實(shí)際機(jī)床選?。?v=0 . 1 6 /1000n ms 切削工時(shí)： 12 0 . 7 8 m i nmwl l ltnf. 4、拉花鍵孔 1 . 5 8 0 1 . 2 1 . 4 0 . 1 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 3 . 6 0 . 0 6 7ns zz l y rn m sv f z 5. 銑 18mm槽 a/加工條件：機(jī)床： x62w 臥式銑 .床 . 刀具：直齒三面刃銑刀 其中 d=80mm, z=18 b/計(jì)算切削用量：pa=18mm 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 15-53，表 15-55 可知： .af=0.20mm/z v=0.3m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=01000vd=71.6r/min . 按機(jī)床選取： 7 5 / m i nwnr 實(shí)際機(jī)床選?。?v=0 . 3 1 4 /1000n ms 切削工時(shí)： 12 1 . 1 6 m i nmwl l ltnf. 6. 鉆 M8 螺紋孔 (1) 鉆 M8 螺紋底孔 6.7 孔 . a/加工條件：機(jī)床： Z525 立時(shí)鉆床 . 13 刀具：麻花鉆 其中 d=6.7mm, .b/計(jì)算切削用量 ：pa=6.7mm 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 15-53，表 15-37 可知： .f=0.13mm/r v=0.35m/s . 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=01000vd=.998r/min . 按機(jī)床選?。?9 6 0 / m i nwnr 實(shí)際機(jī)床選取： v=0 . 3 4 /1000n ms 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時(shí)： 12 0 . 1 2 m i nmwl l ltnf. (2) 攻絲 M8 a/加工條件：機(jī)床： Z525 立時(shí)鉆床 . 刀具：機(jī)用絲錐 其中 d=8mm, .b/計(jì)算切削用量：pa=1.3mm 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 15-53，表 15-37 可知： .f=1mm/r v=0.12m/s . 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=01000vd=286r/min . 按機(jī)床選?。?2 7 2 / m i nwnr 實(shí)際機(jī)床選?。?v=0 . 1 1 /1000n ms 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 14 切削工時(shí)： 12 0 . 0 6 m i nmwl l ltnf. 15 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。 經(jīng)過(guò)和指導(dǎo)教師的協(xié)商，我決定設(shè)計(jì)鉆 M5 錐孔的夾具設(shè)計(jì)，本夾具將用于 Z525 立式鉆床。刀具為 .麻花鉆，機(jī)用絲錐。 .為達(dá)到零件工藝要求，對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、 .兩步工序進(jìn)行加工。 3.1 問(wèn)題提出 ：利用本夾具主要是鉆 M5 錐孔。此孔 .沒(méi)有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)的生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問(wèn)題。 3.2 夾具設(shè)計(jì) 1） 根據(jù)定位基準(zhǔn)的選擇原則，采用以 22孔以及端面來(lái)定位。 2） 切削力及夾緊力計(jì)算 3） 09 . 8 1 Z f Y fFFF C d f K 查表可得 FC =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、 .ZFK=.0.9 因此 Fz=.595N 09 . 8 1 Z M Y MMMM C d f K 查表可得MC=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、 .MK=.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夾緊力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力應(yīng)滿足下式 P=K F 其中：其余系數(shù) K=K1 K2 K3 K4 16 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=1.3 1.1 1.15 1.2.=1.98 考慮實(shí)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(dòng)壓板夾緊結(jié)構(gòu) 而且不需要進(jìn)行強(qiáng)度 .校核 .。 3.3 定位誤差分析 由于所加工的零件對(duì)本工序加工的面沒(méi)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，但是在這里是允許的。 3.4 夾緊設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾夾具時(shí)，應(yīng)該注意勞動(dòng)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(jī)構(gòu)成了首選的 方案。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)就是夾緊過(guò)程慢，且裝卸不太方便。為了解決這一矛盾，我將其中的一個(gè)定位銷設(shè)計(jì)成活動(dòng)的。 17 總 結(jié) 課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次