CA6140車床撥叉[831003] 加工工藝及銑30×80面距離72mm夾具設(shè)計說明書資料

機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 設(shè)計題目 ： 制定撥叉零件的加工工藝， 設(shè)計銑 30 80 面的銑床夾具 班 級： 機械 03-1 班 學(xué) 生： 楊 杰 指導(dǎo)教師： 熬 曉 春 哈爾濱理工大學(xué) 2006-9-21 - 1 - 需要 CAD 圖紙，扣扣 4149516 - 2 - 需要 CAD 圖紙，扣扣 4149516 目 錄 設(shè)計任務(wù)書 - 3 - 一、 零件的分析 (3) 二、 工藝規(guī)程設(shè)計 (3) （一）、確定毛坯的制造形式 (3) （二）、基面的選擇 (3) （三）、制訂工藝路線 (3) （四）、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的確定 (4) （五）、確定切削用量及基本工時 (5) 三、 夾具設(shè)計 (11) 四、 參考文獻(xiàn) (13) 哈爾濱理工大學(xué) 機械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書 - 4 - 設(shè)計題目： 制定撥叉 F 零件的加工工藝，設(shè)計 銑 30 80 面的銑床夾具 設(shè)計要求： 1.中批生產(chǎn)； 2.盡量選用通用設(shè)備。 設(shè)計內(nèi)容： 1.填寫設(shè)計任務(wù)書； 2.制訂一個中等零件的加工工藝過程，填寫工 藝過程卡和工序卡各一張； 3.設(shè)計指導(dǎo)教師指定的工序夾具，繪制全套夾 具圖紙，要求用計算機繪圖； 4.編寫設(shè)計說明書一份，按照畢業(yè)論文的格式 寫，要求打印文稿。 班 級： 機械 03-1 班 學(xué) 生： 楊 杰 指導(dǎo)教師： 熬 曉 春 2006 年 9 月 10 日 一、 零件的分析 （一）零件的工藝分析 - 5 - 撥叉這 個零件從零件圖上可以看出，它一共有兩組加工表面，而這二組加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)將這二組加工表面分述如下： 1 以 25mm 孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括： 25H7mm 的 l六齒花鍵孔及倒角，尺寸為 80 與花鍵孔垂直的兩端面，尺寸為 18H11 與花鍵孔垂直的通槽。 2 與 25mm花鍵孔平行的表面。這一組加工表面包括：與花鍵孔中心軸 線相距 22的上表面，與上表面垂直的二個 M8通孔和一個 5 錐孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 1 上表面與 25mm花鍵孔中心線平行度為 0.10 ； 2 18H11 通槽兩側(cè)面與與 25mm花鍵孔中心線的垂直度為 0.08 。 由以上分析可知，對于這二組加工表面而言，我們可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具進(jìn)行另一組表面的加工，并且保證它們之間的位置精度要求。 二、 工藝規(guī)程設(shè)計 （一）確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮到該零件在車床中的受力并保證零件的工作可靠性，零件為中批生產(chǎn)，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金屬模砂型鑄造。 （二）基面的選擇 基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)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(zhì)量 得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇：以上下表面和兩 側(cè)面作為粗基準(zhǔn)，以消除 z ， x ， y 三個自由度，用以消除 x ， y ， z 三個自由度，達(dá)到完全定位。 對于精基準(zhǔn)而言，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。 （三） 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1.工藝路線方案一 工序 銑端面。 工序 鉆、擴花鍵底孔 22mm。 工序 內(nèi)花鍵孔倒角。 工序 拉花鍵孔。 工 序 銑上、下表面。 工序 鉆 2 M8 孔， 5mm錐孔。 工序 銑通槽 18H11 。 - 6 - 工序 攻螺紋 2 M8。 工序 去毛刺。 工序 檢查。 2.工藝路線方案二 工序 銑端面。 工序 鉆、擴花鍵底孔 22mm。 工序 內(nèi)花鍵孔倒角。 工序 銑上、下表面。 工序 鉆 2 M8 孔， 5mm錐孔。 工序 銑通槽 18H11 。 工序 拉花鍵孔。 工序 攻螺紋 2 M8。 工序 去毛刺。 工序 檢查。 工藝方案的比較與分析 上述 兩個工藝方案的特點在于：方案一是先拉花鍵孔，再以該花鍵孔為基準(zhǔn)加工其余平面；方案二是先加工上下面，再加工花鍵孔。兩相比較可以看出，方案一可以避免加工上表面和槽的設(shè)計基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)不重合的問題，而方案而不能，所以選用方案一作為零件的加工工序。 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “撥叉”零件材料為 HT200，毛坯重量約為 1.00Kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)， 采用金屬砂型鑄造。 根據(jù)上述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. 銑端面 考 慮左端面的粗糙度 Ra 為 3.2，參照機械制造工藝設(shè)計手冊 以下簡稱“手冊”，表 1 43， 確定工序尺寸為 Z=3.0mm，其中粗加工的加工余量Z=2.0mm，精加工的加工余量 Z=1.0mm。右端面沒有粗糙度要求，只要求粗加工，所以余量定位 3.0 。 2. 花鍵孔（ 6-25H7 22H12 6H11）。 要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。 內(nèi)孔 22H12： 鉆孔： 20 擴鉆： 22 2Z=2.0 拉花鍵孔（ 6-25H7 22H12 6H11） 花鍵孔要求外徑定心，花鍵內(nèi)徑拉削時的加工余量為孔的公差 0.17 。 3銑表面 根據(jù)“手冊”表 1 49，取上表面的機械加工余量為 4.0 ，下表面的余量為 3.0 。 - 7 - 粗銑上表面 Z=3.0 精銑上表面的臺階面 Z=1.0 粗銑下表面 Z=3.0 4. 銑通槽 18H11 粗銑 16 2Z=4.0 半精銑 18 2Z=2.0 毛坯制造尺寸及技術(shù)要求見毛坯圖。 （五）確定切削用量及基本工時 工序：銑端面。 1）粗銑左端面 f=0.25mm/Z (表 3-28) =0.35m/s（ 21m/min） (表 3-30) 采用高速三面刃銑刀， dw=175mm,齒數(shù) Z=16。 ns=wd1000 v = 1753.14 35.01000 =0.637r/s (38.2r/min) 按機床選取 nw=31.5r/min=0.522r/s （表 4 17） 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.29m/s 切削工時 l=75mm， l1 =175mm， l2 =3mm tm=Znlllfw21 = 6125.0522.0 317557 =121.2s=2.02min 2）粗銑右端面 粗銑右端面的進(jìn)給量、切削速度和背吃刀量與粗銑左端面的切削用量相同。 切削工時 l=45mm， l1 =175mm， l2 =3mm tm=Znlllfw21 = 6125.0522.0 317554 =106.8s=1.78min 3）精銑左端面 f=0.10mm/Z (表 3-28) =0.30m/s（ 18m/min） (表 3-30) 采用高速三面刃銑刀， dw=175mm,齒數(shù) Z=16。 - 8 - ns=wd1000 v = 1753.14 30.01000 =0.546r/s (32.76r/min) 按機床選取 nw=31.5r/min=0.522r/s （表 4 17） 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.29m/s 切削工時 l=75mm， l1=175mm， l2=3mm tm=Znlllfw21 = 6101.0522.0 317557 =302.92s=5.05min 工序：鉆、擴花鍵底孔 1）鉆孔 20 f=0.75mm/r Kfl=0.75 0.95=0.71 /s (表 3 38) =0.35m/s （ 21m/min） （表 3 42） ns=wd1000 v = 203.14 35.01000 =5.57r/s (334r/min) 按機床選取 nw=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.35m/s 切削工時 l=80mm， l1 = 10mm， l2 =2mm tm=fw21n lll= 71.063.5 20108 =23s （ 0.4min） 2）擴孔 22 f=1.07 (表 3 54) =0.175m/s （ 10.5m/min） ns=wd1000 v = 223.14 751.01000 =2.53r/s (151.8r/min) 按機床選取 nw=136r/min=2.27r/s - 9 - 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.16m/s 切削工時 l=80mm， l1= 3mm， l2=1.5mm tm=fw21n lll= 07.127.2 5.1308 =35s （ 0.6min） 工序：倒角 1.07 15 f=0.05 /r (表 3 17) =0.516m/s （參照表 3 21） ns=wd1000 v = 263.14 516.01000 =6.3r/s (378r/min) 按機床選取 nw=380r/min=6.33r/s 切削工時 l=2.0mm， l1 = 2.5mm， tm=fw1n ll= 05.033.6 5.20.2 =14s （ 0.23min） 工序 ：拉花鍵孔 單面齒升 0.05 （表 3 86） v=0.06m/s （ 3.6m/min） （表 3 88） 切削工時 （表 7 21） tm=ZSv Klh z 1000 式中： h 單面余量 1.5 （由 22 25）； l 拉削表面長度 80； 考慮標(biāo)準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取 1.20； K 考慮機床返回行程的系數(shù)，取 1.40； V 切削速度 3.6m/min； Sz 拉刀同時工作齒數(shù) Z=L/t。 t 拉刀齒距， t=(1.25 1.5) L =1.35 80 =12 Z=L/t=80/12 6 齒 - 10 - tm=606.06.31000 40.120.1805.1 =0.15min (9s) 工序 ：銑上、下表面 1）粗銑上表面的臺階面 f=0.15mm/Z (表 3-28) =0.30m/s（ 18m/min） (表 3-30) 采用高速三面刃銑刀， dw=175mm,齒數(shù) Z=16。 ns=wd1000 v = 1753.14 30.01000 =0.546r/s (33r/min) 按機床選取 nw=30r/min=0.5r/s （表 4 17） 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.27m/s 切削工時 l=80mm， l1 =175mm， l2 =3mm tm=Znlllfw21 = 6115.05.0 317580 =215s=3.58min 2）精銑臺階面 f=0.07mm/Z (表 3-28) =0.25m/s（ 18m/min） (表 3-30) 采用高速三面刃銑刀， dw=175mm,齒數(shù) Z=16。 ns=wd1000 v = 1753.14 52.01000 =0.455r/s (33r/min) 按機床選取 nw=30r/min=0.5r/s （表 4 17） 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.27m/s 切削工時 l=80mm， l1 =175mm， l2 =3mm tm=Znlllfw21 = 6170.05.0 317580 =467s=7.7min - 11 - 3）粗銑下表面保證尺寸 75 本工步的切削用量與工步 1）的切削用量相同 切削工時 l=40mm， l1=175mm， l2=3mm tm=Znlllfw21 = 6115.05.0 317540 =181.7s=3.03min 工序 ：鉆 2-M8 底孔（ 6.80 ） f=0.36 /r (表 3 38) =0.35m/s （參照表 3 42） ns=wd1000 v = 8.63.14 35.01000 =16.39r/s (983.4r/min) 按機床選取 nw=960r/min=16r/s 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.34m/s 切削工時（表 7 5） l=9.5mm， l1 = 4mm， l2 =3 tm=flw21n ll= 36.016 340.2 =2.86 （ 0.048min） 工序 ：銑槽 18H11 1）粗銑 f =0.10 /s(表 3-28) =0.30m/s（ 21m/min） (表 3-30) 采用粗齒直柄立銑刀， dw=16mm,齒數(shù) Z=3。 ns=wd1000 v = 613.14 30.01000 =5.97/s (358.2/min) 按機床選取 nw=380r/min=6.33/s （表 4 16） 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.32/s 切削工時 l=34mm， l1 =2mm， l2 =0mm tm=Znlllfw21 = 301.033.6 0234 =19s - 12 - 因為要走刀兩次，所以切削 工時為 38s。 2）精銑通槽 f =0.07/s(表 3-28) =0. 25m/s（ 15m/min） (表 3-30) 采用細(xì)齒直柄立銑刀， dw=12mm,齒數(shù) Z=5。 ns=wd1000 v = 213.14 52.01000 =6.63s (397.8min) 按機床選取 nw=380r/min=6.33/s （表 4 16） 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.24s 切削工時 l=35mm， l1 =2mm， l2 =0mm tm=Znlllfw21 = 507.033.6 0235 =16s 因為走刀兩次，所以切削工時為 64s。 ：攻螺紋 2 M8 v=0.35m/s (表 3 42) ns=wd1000 v = 83.14 53.01000 =13.9 (834min) 按機床選取 nw=850r/min=14.2s 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.357m/s。 三、專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率， 保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 （一） 切削力及夾緊力的計算 切削刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，則 - 13 - 主切削力 zFFfFwFwFueyfxpFz KndZaaaCF6081.90 式中： 30FC 0.1Fx 65.0Fy 83.0Fu 0Fw 83.0Fq mmap 16 mmae 8 15.0