制定CA6140車床撥叉的加工工藝設(shè)計(jì)鉆φ25孔的鉆床夾具

1、哈爾濱理工大學(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25孔的鉆床夾具設(shè) 計(jì) 者：要圖紙請(qǐng)聯(lián)系指導(dǎo)教師：qq625880526哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系2006年9月11日目錄序 言第 5 頁(yè)零 件 分 析第 5 頁(yè)一零件的工藝分析第 5 頁(yè)二零件的作用.第 5 頁(yè)工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 第5 頁(yè)一確定毛坯的制造形式 第 5 頁(yè)二基準(zhǔn)面的選擇第 5 頁(yè)三制定工藝路線第 6 頁(yè)四機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定第 6 頁(yè)五確定切削用量及根本工時(shí)第 6 頁(yè)夾 具 設(shè) 計(jì) 第 15 頁(yè)一問(wèn)題提出第 15 頁(yè)二

2、夾具設(shè)計(jì)第 15 頁(yè)1、切削力及夾緊力的計(jì)算 第 15 頁(yè)2、夾緊力的計(jì)算 第 15 頁(yè)3、定位誤差的分析 第 16 頁(yè)參 考 文 獻(xiàn) 第 16 頁(yè)哈爾濱理工大學(xué)機(jī) 械 加 工 工 藝 卡 片零件名稱： CA6140C車床 撥 叉設(shè) 計(jì) 者：周 立 民指導(dǎo)教師：敖 曉 春哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系2006年9月26日哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)機(jī)械自造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：制定CA6140車床撥叉的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆25孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)要求：中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖一張； 3、繪制毛坯圖一張； 4、編寫工藝過(guò)程

3、卡片和工序卡片各一張； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說(shuō)明書班 級(jí)：機(jī) 械 03-1 班學(xué) 生： 周 立 民指導(dǎo)教師： 敖 曉 春系 主 任： 楊 樹 財(cái)2006年09月11日 序 言機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部根底課，專業(yè)根底課以及專業(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根底。由

4、于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多缺乏之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。零件的分析 一.零件的作用 題目所給的零件是CA6140機(jī)床上的撥叉，他位于機(jī)床變速箱內(nèi)。主要作用是用于機(jī)床的變速。 二零件的工藝分析：CA6140車床共有四處加工外表，其間有一定位置要求。分述如下：1.以25為中心的加工外表這一組加工外表包括：25 EQ 的孔。 2 以25孔為基準(zhǔn)來(lái)加工60的圓弧和圓弧的兩個(gè)端面來(lái)到達(dá)圖紙要求。 3 以25孔來(lái)定位來(lái)加工16的槽來(lái)滿足垂直度要求。 4 銑3232面后鉆孔攻絲加工M22螺紋孔。二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 一 確定毛坯的制造形式。 零件的材料為HT200鑄鐵，考慮到零件的幾何形狀比擬復(fù)雜。所以用鑄造

5、的形式進(jìn)行毛坯的制造。 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?；孢x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。否那么，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。1粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工外表為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有假設(shè)干個(gè)不加工外表的工件，那么應(yīng)以與加工外表要求相對(duì)位置精度較高的不加工外表作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原那么，現(xiàn)選取25 EQ 孔的不加工外輪廓外表作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)55作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，到達(dá)完全定位,然后進(jìn)行銑削。2精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)

6、該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)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 制訂工藝路線 1. 工藝路線方案 工序 1 鑄造 2 時(shí)效處理 3 銑9032面 4 鉆，擴(kuò)，鉸孔 5 檢查 6 銑斷 7 車圓弧，車圓弧端面 8 翻轉(zhuǎn)車另一端面 9 銑16mm槽 10 銑面 11 鉆、攻M22螺紋孔 12 去毛刺 13 檢查 四 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定 根據(jù)加工工藝，分別對(duì)各加工外表的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定如下：銑9032面：選擇YT15硬質(zhì)合金刀片由表1 銑削深度時(shí)，端銑刀直徑為80mm，Z=5銑刀幾何形狀 由表2 選擇切削用量 1

7、確定銑削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 2確定每齒進(jìn)給量 ：采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量，根據(jù)表5 當(dāng)使用YT15銑床功率為7Kw時(shí) 4選擇銑刀磨銑標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為；由于銑刀直徑故耐用度確定切削速度v和每秒鐘進(jìn)給量切削速度由表13 時(shí) 各修正系數(shù)為 故 根據(jù)X52k型立銑床說(shuō)明書表24選擇 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量 計(jì)算根本工時(shí) 式中 L=90mm 由表20 不對(duì)稱安裝銑刀入切削量及超切削量 y+d92 故 鉆，擴(kuò)，鉸孔選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑鉆頭幾何形狀為表1及表2：雙錐修磨橫刃， 選擇切削用量確定進(jìn)給量：由表5 當(dāng)加工要求為7級(jí)精度

8、，材料鑄鐵時(shí) 時(shí) 由 時(shí) 按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7 當(dāng)灰鑄鐵 時(shí) 時(shí)： 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8 灰鑄鐵時(shí) 時(shí)：機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。 進(jìn)給量 由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求，從中取 由表16 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在 時(shí)為： 軸向力修正系數(shù)為1.0 故 故 可用 2確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度， 由表9 時(shí) 鉆頭后刀面最大磨損量取為 耐用度 確定切削速度由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時(shí) 切削修正系數(shù) 故 加工工時(shí) 其中 由表22 所以 擴(kuò)孔： 24.7 按機(jī)床取 所以實(shí)際切削速度 工時(shí)： 切入 所以 鉸孔： 取機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)

9、 1.13r/s 所以實(shí)際切削速度： 所以工時(shí)： 銑斷：選擇鋸片刀 1銑削寬度 時(shí)， 各修正系數(shù)： 所以： 工時(shí)： 所以：車圓弧及其中一端面選刀桿尺寸： 刀片厚度：粗車： 加工切削深度 由表4 根據(jù)表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時(shí)： 切削修正系數(shù)： 故 由機(jī)床 半精車：切削深度 由機(jī)床選 切削速度 由機(jī)床選 工時(shí) 粗車圓弧：工時(shí) 半精車圓?。汗r(shí) 銑槽 臥式銑床 直齒三面銑刀 1選擇切削用量確定銑削寬度由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 確定每齒進(jìn)給量由機(jī)床 功率為 由表3 取 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由表7 最大磨損量為 耐用度為：確定切削速度和每秒進(jìn)給量由表9 當(dāng) 時(shí) 各修正系數(shù)為

10、： 故 根本工時(shí)： 銑面確定切削深度確定切削寬度：由于加工余量不大，所以可一次走刀完成確定每齒進(jìn)給量根據(jù)x52k銑床說(shuō)明書，其功率為7kw,中等系統(tǒng)剛度根據(jù)表3 現(xiàn)取 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨度根據(jù)表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 ，鑲齒銑刀耐用度 確定切削速度和每秒進(jìn)給量切削深度可根據(jù)表21中公式計(jì)算 也可查表根據(jù)表9 當(dāng) 時(shí)， 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書選擇 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為： 檢查機(jī)床功率根據(jù)表5 當(dāng) 時(shí)，切削功率的修正系數(shù) 所以實(shí)際切削功率為 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，機(jī)床主軸允許的功率為 因?yàn)?，所以此切削用量可以采用。?6計(jì)算工時(shí) 式中 根據(jù)表19 入切削量及超切削量 那么 故

11、 鉆，攻M22螺紋孔選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑鉆頭幾何形狀為表1及表2：雙錐修磨橫刃， 選擇切削用量確定進(jìn)給量：由表5 當(dāng)加工要求為7級(jí)精度，材料鑄鐵時(shí) 時(shí) 由 時(shí) 按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7 當(dāng)灰鑄鐵 時(shí) 時(shí)： 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8 灰鑄鐵時(shí) 時(shí)：機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。 進(jìn)給量 由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求，從中取 由表16 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在 時(shí)為： 軸向力修正系數(shù)為1.0 故 故 可用 2確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度， 由表9 時(shí) 鉆頭后刀面最大磨損量取為 耐用度 確定切削速度由表10 加工性為第三類 雙橫刃

12、磨的鉆頭 時(shí) 切削修正系數(shù) 故 加工工時(shí) 其中 由表22 所以 攻M22螺紋孔 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3-38v=0.35m/s=8.78r/s=526r/min按機(jī)床選取： l=25mm計(jì)算工時(shí): 工件的螺紋長(zhǎng)度; 絲錐切削錐長(zhǎng)度；三、夾具設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，用圓弧一端面定位并用壓板夾緊，再用兩可調(diào)螺釘組成的v形上定位限制五個(gè)自由度。切削力及夾緊力的計(jì)算切削刀具：高速鋼麻花鉆頭，那么 式中：23.5mm， f0.41mm/r，計(jì)算結(jié)果 = 8397.352N選用壓板壓緊，實(shí)際加緊力N應(yīng)為 式中，和是夾具定位面及加緊面

13、上的摩擦系數(shù)，0.5。 壓板用螺母擰緊，由?機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)?表1-2-23得螺母擰緊力根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為 此時(shí)已大于所需的1460N的夾緊力，故本夾具可平安工作。定位誤差分析定位元件尺寸及公差確定。 (1) 夾具的主要定位元件為一平面和一v形塊和一矩形塊，面與面配合。 2 工件的工序基準(zhǔn)為端面和圓柱面，故端面的平面度和圓柱面的援助度對(duì)定位誤差影響最大.那么其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一平面，一 v形塊和矩形塊定位，工件始終平面，而定位塊的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件在定位塊正上方呦傾斜，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。四夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率防止干預(yù)。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低本錢。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾