CA6140車床杠桿[831009] 加工工藝和鉆φ12.7孔夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書資料

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(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)。 一、 零件的分析 （一） 零件的作用： 2 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 3 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 0220025 。的孔，端面和左視平面分別有 M6 和 12.7 1.00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(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、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(guò)程。最終完成 0210025 。 3、以中間孔為基準(zhǔn)加工 60 45 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 1.00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。 4 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?120倒角，采用鉆、倒交、攻絲三步工序。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。 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(guò)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(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)于本杠桿來(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。 （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(jiǎn)單工序集中，盡量降低成本。 5 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 0220025 ?？祝?5/、檢驗(yàn)； 6/、粗銑 60 45 平面； 7/、粗銑、半精銑端面； 8/、鉆 12.7 1.00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 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 15.02.0max AA 式中 e 余量值； Amax 鑄件的最大尺寸； 6 A 加工表面最大尺寸； C 系數(shù)； e=0.55 2.0150 15.090 =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 60 45 面： 因?yàn)槎嗣婧?60 45 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 0220025 ?？?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。 鉆孔： 23 擴(kuò)孔： 24.8 e=1.8mm 粗鉸： 24.94 e=0.14mm 精鉸： 022.0025 e=0.06mm 4、 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= 1.3mm 7 5、 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=0.8mm 6、鉆 12.7 1.00孔 毛坯為實(shí)心，不沖出孔，因?yàn)榇丝子?12.7 的鋼球檢查，并且要求尺寸范圍為 12.7 1.00，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 1.00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=22mm b/計(jì)算切削用量：pa=1mm 由切削用量手冊(cè)表 9.4-2 可知： f= rmmzaf /32.0408.0 由切削用量手冊(cè)表 9.4-8 可知： 29vc 45.0vq 1.0vx 5.0vy 5.0v 1.0vp 33.0m 8 由切削用量手冊(cè)表 9.4-7 可知： T=150 V=vv yxpMVfaTC vk =13m/min =0.22m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=0100dv =7r/s=420r/min 按機(jī)床選取： srrnw /17.6m in/3 7 0 實(shí)際機(jī)床選?。?v= smn /194.01000 切削工時(shí)： sfnllltwm6.8921 （ 2）半精銑： pa=0.7mm 由切削用量手冊(cè)表 9.4-2 可知： f= rmm /32.0 由切削用量手冊(cè)表 9.4-8 可知： 29vc 45.0vq 1.0vx 5.0vy 5.0v 1.0vp 33.0m 由切削用量手冊(cè)表 9.4-7 可知： T=100 V=vv yxpMVfaTC vk =13m/min =0.23m/s 9 按機(jī)床選?。?srrnw /17.6m in/3 7 0 實(shí)際機(jī)床選取： v= smn /194.01000 切削工時(shí)： sfnllltwm.8921 T=89.6s+89s=176.8s=3min 2、工序：鉆 0220025 ?？?（ 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 15-37 v=0.35m/s=21m/min ws dvn 1000 = 2314.3 35.01000 =4.85r/s(290r/min) 按機(jī)床選?。?srrn /67.4m in/2 8 0 smndv /34.01 0 0 0 67.42314.31 0 0 0 實(shí)際 切入 mml 101 切出 mml 22 l=30mm sfn lllt m 2535.085.4 21030211 （ 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 15-37 v=24.3m/min=0.39m/s 10 ws dvn 1000 = 8.2414.3 39.01000 =5r/s(300r/min) 按機(jī)床選?。?srrn /17.5m in/3 1 0 smndv /40.01000 17.58.2414.31000 實(shí)際 mmll 1021 l=30mm sfn lllt m 8117.5 1030212 （ 3）、粗鉸 24.94 孔 精鉸 022.0025孔 由經(jīng)驗(yàn)可知：工時(shí)可以忽略。 m in55.03321 sttT mm 3、工序：粗銑 60 45 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=22mm b/計(jì)算切削用量：pa=3mm 由切削用量手冊(cè)表 9.4-2 可知： f= rmmzaf /32.0408.0 由切削用量手冊(cè)表 9.4-8 可知： 29vc 45.0vq 1.0vx 5.0vy 5.0v 1.0vp 33.0m 由切削用量手冊(cè)表 9.4-7 可知： T=150 11 V=vv yxpMVfaTC vk =13m/min =0.22m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=0100dv =7r/s=420r/min 按機(jī)床選?。?srrnw /17.6m in/3 7 0 實(shí)際機(jī)床選取： v= smn /194.01000 切削工時(shí)： sfnllltwm8.2683 21 = 4.5min 4、工序：粗銑、半精銑端面 （ 1）、粗銑 計(jì)算切削用量：pa=1mm 由切削用量手冊(cè)表 9.4-2 可知： f= rmmfaf /24.0406.0 由切削用量手冊(cè)表 9.4-8 可知： 29vc 1.0vx 5.0vy 33.0m 由切削用量手冊(cè)表 9.4-7 可知： T=60 V=vv yxpMVfaTC vk =15.3m/min =0.26m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： 12 n=0100dv =8.28r/s=496.8r/min 按機(jī)床選?。?srrnw /17.9m in/5 5 0 實(shí)際機(jī)床選?。?v= smn /29.01000 切削工時(shí)： sfnllltwm8.1621 （ 2）、半精銑： pa=0.5mm 由切削用量手冊(cè)表 9.4-2 可知： f= rmm /24.0 由切削用量手冊(cè)表 9.4-8 可知： 29vc 1.0vx 5.0vy 33.0m 由切削用量手冊(cè)表 9.4-7 可知： T=60 V=vv yxpMVfaTC vk =17.1m/min =0.29m/s 按機(jī)床選?。?srrnw /17.9m in/5 5 0 實(shí)際機(jī)床選取： v= smn /29.01000 切削工時(shí)： sfnllltwm.8.1621 T=16.8s+16.8s=176.8s=0.56min 5、工序：鉆 12.7 1.00孔 13 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 15-37 v=0.35m/s=21m/min ws dvn 1000 = 7.1214.3 35.01000 =8.87r/s=526r/min 按機(jī)床選取： srrn /33.8m in/5 0 0 smndv /33.01000 33.87.1214.31000 實(shí)際 切入 mml 101 切出 mml 22 l=30mm 計(jì)算工時(shí) m in55.0340.033.8 7.631 sfn llt m 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 10.4-9 v=0.195m/s ws dvn 1000 = 7.614.3 195.01000 =7.76r/s=465.8r/min 按機(jī)床選?。?srrn /33.8m in/5 0 0 smndv /195.01000 76.77.614.31000 實(shí)際 mmll 1021 l=28mm 計(jì)算工時(shí) : sfn lllt m 1240.033.8 1028211 14 （ 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 3-38 v=0.35m/s ws dvn 1000 = 814.3 35.01000 =8.78r/s=526r/min 按機(jī)床選取： srrn /33.8m in/5 0 0 smndv /366.01000 33.8814.31000 實(shí)際 mmll 1021 l=25mm 計(jì)算工時(shí) : sfn lllt m 4210.033.8 1025212 T=12s+42s=54s=0.9min 7、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 10.4-9 v=0.161m/s ws dvn 1000 = 2.514.3 161.01000 =9.86r/s=591.6r/min 按機(jī)床選?。?srrn /83.11m in/7 1 0 15 smndv /193.01000 83.112.514.31000 實(shí)際 對(duì)于孔 1： mmlll 2510151211 對(duì) 于孔 2： mmlll 3510252221 記算工時(shí) ： m i n28.01730.083.11 3530.083.11 25222112111 sfn lllfn lllt m （ 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 m i n/7.272/5.411300 2.58.64 5.09.0 2.10 0 rsmkpT dcv vym vv ws dvn 1000 = 2.514.3 5.41000 =238.8r/s=14331r/min 攻通孔螺紋 : )11(1121 nnpllt m 攻不通孔螺紋 : )11(1122 nnp llt m 記算工時(shí) ： stttmmm 1.022212 T=0.28+0.1=0.38min=22.8s 式中 : l 工件的螺紋長(zhǎng)度 ； 1l 絲錐切削錐長(zhǎng)度； 16 n 攻絲時(shí)的轉(zhuǎn)速； 1n 絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速； P 工件的轉(zhuǎn)速；值為 1mm. 攻螺紋時(shí)的超切量，取 =（ 23） p ； 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)第 道工序 鉆直徑 12.7的孔的夾具設(shè)計(jì)，本夾具將用于 z535 鉆床。刀具為（高速鋼鉆刀），為達(dá)到零件工藝要求，對(duì)零件進(jìn)行鉆。 1、 問(wèn)題提出：利用本夾具主要是鉆直徑 12.7 的孔。此孔沒有特殊的形位要求。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。 2、 夾具設(shè)計(jì) 1） 根據(jù)定位基準(zhǔn) 的選擇原則，采用以 0220025 ?？滓约暗酌鎭?lái)定位。 2） 切削力及夾緊國(guó)計(jì)算 Fz=09 . 8 1 ()ZFx f y f u fzF p f eFqC a a a KNd 查表可得 FC =30、 xf=1.0、 yf=0.65、ZF=0.83、Fq=0.83、 ZFK= 0.3()0.736b= 0.30.65()0.736=0.965 因此 Fz=9.81 30 2.5 0.48 0.