CA6140車床法蘭盤[831004] 加工工藝及鉆φ6孔夾具設(shè)計(jì)[版本5]說明書資料

目錄 序言 . 3 一、零件的分析 . 5 （一） 零件的作用 . 5 （二） 零件的工藝分析 . 5 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) . 6 (一 )確定毛坯的制造形式 . 6 （二）基面的選擇 . 6 （三）制定工藝路線 . 6 （四）機(jī)械加工余量、 工序尺寸及毛皮尺寸的確定 . 8 （五）確立切削用量及基本工時(shí) . 9 三、 夾具設(shè)計(jì)： . 12 （一）、設(shè)計(jì)時(shí)注意的問題 . 12 （二）、夾具設(shè)計(jì) . 12 參考資料： . 14 2 3 4 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 5 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的 .這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí) ,也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練 ,因此 ,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這 次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的 “ 四化 ” 建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。 一、零件的分析 （一） 零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的 法蘭盤 。 主要是要來安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。 （二） 零件的工藝分析 CA6140 車床共有 八 處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以 100 0.120.34為 基準(zhǔn)面 加工表面 這一組加工表面包括： 00.01745 ， 00.01745 的右端面 2. 以 00.01745 端面為基準(zhǔn)， 先用 16 的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔 由于孔與 00.01745 有跳動的要求，所以要以 . 以 00.01745 端面為基準(zhǔn) 3以 00.01745 端面為基準(zhǔn)，車 00.645 、 0.120.34100 、 90 外圓，并導(dǎo) 1.5 45，和 1 45， 4要以孔 0.045020 為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，使其達(dá)到要求 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。 6 二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一 )確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200?？紤]零件 在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 （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。基面選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。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(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)選取孔 00.01745 外輪廓表面作為粗基 準(zhǔn)。 （ 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）制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn) ,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)要求能得到合理的保證 ,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降 。 1.工藝路線方案一 工序一 車端面及外圓 00.01745 ，以 0.120.34100 為粗基準(zhǔn)，選用 CA6140 機(jī)床 工序二 以 00.01745 外圓面為基準(zhǔn)，鉆 0.045020 通孔，先用鉆 16 的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到 0.045020 的尺寸 工序三 以 00.01745 外圓面為基準(zhǔn)，粗車 0.120.34100 、 90 外圓，并導(dǎo) 1.5 45，和 1 45 工序四 以 0.120.34100 外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo) 7 45，和 1 45 7 工序五 0.045020 內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車 0.120.34100 左端面和 90 右端面和 00.01745 保證跳動在 0.03 內(nèi) ,并車 32 槽 工序六 右端面和一圓面定位 ,利用兩個(gè)端面夾緊 ,先銑粗糙度為 3.2 的一面 。 工序七 以剛銑的平面定位 ,利用兩端面夾緊 ,銑另外一面保證尺寸為 24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位 ,再利用另 外一個(gè)面夾緊 ,鉆 4 的通孔 ,再壙孔到6 孔 ,保證尺寸為 L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。 工序九 以 0.045020 孔為基準(zhǔn)面 ,利用專用夾具 ,鉆 4 個(gè) 9 孔。 工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度 2.工 藝路線方案二 工序一 車端面及外圓 00.01745 ，以 0.120.34100 為粗基準(zhǔn)，選用 CA6140 機(jī)床 工序二 以 00.01745 外圓面為基準(zhǔn)，粗車 0.120.34100 、 90 外圓 ，并導(dǎo) 1.5 45，和1 45 工序三 以 00.01745 外圓面為基準(zhǔn)，鉆 0.045020 通孔，先用鉆 16 的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到 0.045020 的尺寸 以 00.01745 外圓面為基準(zhǔn)，粗車 0.120.34100 、 90 外圓，并導(dǎo) 1.5 45，和 1 45 工序四 。 以 0.120.34100 外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo) 7 45，和 1 45 工序五 0.045020 內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車 0.120.34100 左端面和 90 右端面和 00.01745 保證跳動在 0.03 內(nèi) ,并車 32 槽 工序六 右端面和一圓面定位 ,利用兩個(gè)端面夾緊 ,先銑粗糙度為 3.2 的一面 。 工序七 以剛銑的平面定位 ,利用兩端面夾緊 ,銑另外一面保證尺寸為 24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位 ,再利用另外一個(gè)面夾緊 ,鉆 4 的通孔 ,再壙孔到6 孔 ,保證尺寸為 L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。 工序九 以 0.045020 孔為基準(zhǔn)面 ,利用專用夾具 ,鉆 4 個(gè) 9 孔。 工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度 雖然工序仍然是十步，多次加工 00.01745 表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳動的要求所以選擇第一個(gè)方案 8 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ”CA6140 車床 法蘭盤 ” ；零件材料為 HT200，硬度 190 210HB，毛皮重量 1.4kg，生產(chǎn)類型大批量，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（ 00.01745 ， 0.120.34100 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 2.2 2.5，取45， 100 端面長度余量均為 4（均為雙邊加工） 車 削加工余量為： 粗 車 2mm 精 車 0.7mm 2. 內(nèi)孔 工序尺寸加工余量： 鉆孔 2mm 擴(kuò)孔 0.125mm 鉸孔 0.035mm 精鉸 0mm 3. 其他尺寸鑄造得到 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)。 取余量為： 7mm 因此可以確定毛坯的尺寸（毛坯圖） 9 （五）確立切削用量及基本工時(shí) 序一 以 0.120.34100 外圓為粗基準(zhǔn)，粗 車 00.01745 外圓及其右 端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。 加工要求：粗 車 55 外圓，尺寸保 證到 47 。 機(jī)床： CA40 車 床。 刀具： YT5 確定加工時(shí)間： 工序：確定加工時(shí)間 由于余量為 8mm，因此分二次切削，吃刀深度為pa=4mm 查切削用量簡明手冊，進(jìn)給量 f=0.4mm/r （表 1.4） 計(jì)算切削速度，耐用度 t=45min v =vvv vxympc kt a f =0 . 1 8 0 . 1 5 0 . 3292 0 . 8 1 0 . 8 1 . 5 44 5 4 0 . 4 =161m/min (2.70m/s) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： sn= 1000vd= 1000 2.703.14 55=15.72r/s (935r/min) 按機(jī)床取wn=900r/min=15r/s 實(shí)際切削速度為 v=15r/s 車外圓時(shí)1mt= 41 5 215 0.4 =15.3s (0.26min) 1 2 32 2 5 5 5 2 1 0 ( 0 . 1 7 m i n )1 5 0 . 4mwl l ltsnf 車端面時(shí)2mt 工序 II 查切削用量簡明手冊，進(jìn)給量 f=0.36mm/r d 取 16mm 時(shí) v=14m/min 1 4 0 . 8 1 1 . 2 / m i nt T v c v l v t vv v k k k k m 01000 1 0 0 0 1 4 2 2 2 . 9 / m i n3 . 1 4 1 6tvnrd 根據(jù) z525 鉆床說明書，可考慮選擇 2 7 2 / m incnr，故取 0 .2 7 /f m m r 10 0 .2 8 /f m m r 2 7 2 / m incnr 鉆、擴(kuò)孔時(shí)1m cllt nf = 9 1 1 0 22 7 2 0 .2 7 =2.65min 鉸孔時(shí) 0.1pa 0 .2 7 / m i nf m m 9 .6 / m incvm 1000 1 0 0 0 9 . 6 1532 0 3 . 1 4 2 0tvn 取 195cn 2 9 1 1 0 1 . 9 m i n1 9 5 0 . 2 7mt 工序 III 車削條件和參數(shù)跟工序 I 一致 mt= 9 4 1 4 5 4 5 2 2 2 . 6 0 . 3 6 m i n1 5 0 . 4 s 工序 IV mt= ( 7 1 ) 2 1 . 2 0 . 0 3 m i n1 5 0 . 4 s 工序 V 刀號 YG6 查手冊 余量為 0.6mm 0 .6 0 .32pa m m 取 f=0.56mm/r 9 0 / m incvm n= 1 0 0 0 9 0 6 4 0 / m i n3 . 1 4 4 5 r 根據(jù) CA6140 選 7 1 0 / m incnr 實(shí)際切削速度 3 . 1 4 4 . 5 7 1 0 1 0 0 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0cc Dnvm 4 1 9 3 3 0 . 2 1 m i n7 1 0 0 . 5 6mt 工序 VI 由于銑的量為 21mm 故要三次粗銑，一次精銑 分別為128ppa a m m 3 4pa mm 4 1pa mm 12 0 . 3 6 /zzf f m m r 3 0.25zf 4 0.18zf 12 1 1 0 / m i nccv v m 3 140cv 4 220cv 12 90 0 . 8 2 m i n110tt 3 90 0 . 6 4 m i n140t 4 90 0 . 4 1 m i n220t 工序 VII 由圖可知余量為 11mm，故可分二次粗銑，一次精銑 12 0 .8 2 m i ntt 3 0.41 m int 11 工序 ：先用 4 鉆頭鉆通孔，再壙孔到 6 ，再叫空鉸孔到達(dá)所要求的精度 查手冊，知鉆 4 孔時(shí)1 0 .4 2f m m r，鉆 5.4 的鉆頭孔：1 0 .6f mm r 1 0 0 0 1 4 743m i n3 . 1 4 6 rn 查手冊去標(biāo)準(zhǔn)值1 6 8 0 m innr 鉸孔時(shí)3 0 .2 8f m m r、 109vC 、 0.2vZ 、 0.1vX 、 0.5vY 、0.3M 、 180T 0 . 20 . 3 0 . 1 0 . 51 5 . 6 6 0 . 8 9 9 1m i n1 8 0 0 . 3 0 . 6v m m mC s 3 01000 1 0 0 0 9 478 m i n3 . 1 4 6cV rn d 取3 5 4 5 m innr 3121 1 2 2 3 31 2 . 5 5 7 5 7 5 0 . 1 6 m i n6 8 0 0 . 4 2 6 8 0 0 . 4 2 5 4 5 0 . 2 8m LLLt n f n f n f 工序：由于鉆 4 個(gè) 9 孔，先用 8.4 的鉆頭鉆，然后再鉸孔 鉆孔時(shí)：1 0 .8 1f m m r、 1 0 m incVm 鉸孔時(shí)：1 0 .6 2f m m r、 1 0 m incVm 由于速度是一樣的所以 1000 1 0 0 0 1 0 3 3 0 m i n3 . 1 4 9cVnrd 查表可知道取 3 9 2 m innr 8 5 8 54 0 . 1 6 0 . 2 1 0 . 3 7 m i n3 9 2 0 . 8 1 3 9 2 0 . 6 2mt 工序： 00.01745 、 00.645 兩外圓面，和 90 、 0.120.34100 兩端面，使其達(dá)到所要求的粗糙度。 12 1 選擇砂輪： GB46ZR1A6P 2 切許用量的選擇： N 砂 =1500 minr 、 V 砂 =27.5ms 軸向進(jìn)給量 0 . 5 2 0af B m m 工件速度 0 .1 6 6wv m s 徑向進(jìn)給量 0 .0 1 5rf m m雙行程 3 切削工時(shí) 2 6 0 1 m i n1000tL b Z b K sm V f f Zw B r 夾具設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)加工 6H9mm 孔的鉆床夾具，本夾具將用于 Z3025B 型搖臂鉆床，刀具材料為高速鋼，在法蘭盤的外圓表面上加工孔。 （一）、設(shè)計(jì)時(shí)注意的問題 利用本夾具主要用來加工 6H9mm，這個(gè)孔內(nèi)表面的粗糙度要求為 aR，在加工前先加工 mm 孔，且法蘭盤的 45h6mm 外圓表面和90mm 段兩側(cè)平面均已經(jīng)過半精加工。加工 6H9mm 孔的整個(gè)過程包括鉆、擴(kuò)、鉸三步，因此本工序的加工精度容易保證，主要考慮如何定位夾緊以節(jié)省操作時(shí)間提高生產(chǎn)率。 （二）、夾具設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖知， 6H9mm 孔對 90mm 段右側(cè)端面有一定的位置度要求，為了減少定位誤差，以 90mm段右側(cè)端面為主要定位基準(zhǔn)面， 以 45h6mm 外圓表面和 90mm 段一側(cè)小平面為輔助定位面，共限制個(gè)自由度，其中 與 6H9mm 孔軸線同方向的自由度被重復(fù)限制，但起到增強(qiáng)定位穩(wěn)定性的 13 作用，因此這一定位方案可行。 為了提高加工效率，將鉆套設(shè)計(jì)成快換鉆套，鉆模板也設(shè)計(jì)成鉸鏈?zhǔn)?，可以翻轉(zhuǎn)以方便裝卸工件。 切削力及夾緊力計(jì)算 鉆 mm 孔時(shí)切削量最大，切削力和加緊力也最大， 這里只考慮鉆mm 孔時(shí)的切削力和加緊力。 刀具：高速鋼麻花鉆， mm。 鉆孔時(shí)的軸向力 查文獻(xiàn) 表 15-31，NFkyZCkfdCFFFFFFyZFFF6400.13.047.4281.90.1,8.0,0.1,7.4281.98.00.10 由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切 削力作用下沿 90mm段較小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開基面所需的夾緊力 lHf KLQ 181.9， 摩擦系數(shù) 1f 查 4表 3-19， 1f =0.25。 安全系數(shù) 54321 KKKKKK ， 式中 K1 基本安全系數(shù) 1.5； K2 加工狀態(tài)系數(shù) 1.2； K3 刀具鈍化系數(shù) 1.5，