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CA6140车床拨叉零件831007的机械加工工艺规程及钻Φ25孔夹具设计说明书.doc

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CA6140车床拨叉零件831007的机械加工工艺规程及钻Φ25孔夹具设计说明书.doc

课程设计说明书设计题目设计拨叉831007(CA6140车床)零件的机械加工工艺规程及夹具设计(年产量为5000件)设计者钟敏学号2005500410班级05级机设二班指导老师周里群湘潭大学机械工程学院2009年1月6日一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔与操纵机构相连,二下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工时分开。(二)零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求1小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔2大头半圆孔Ф553小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。由上面分析可知,可以粗加小头孔端面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。二,工艺规程设计一,确定生产类型已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产,所以初步确定工艺安排为加工过程划分阶段工序适当集中加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。二,确定毛坯的制造形式确定毛坯种类零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为中批生产,故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册(后称指导手册)选用铸件尺寸公差等级CT9级。三,基面的选择定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。基准选择得合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工过程中将问题百出,更有甚者,造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。(1)粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则,现选取φ40的外表面和底面为粗基准加工φ22孔的上表面。(2)精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。因此选择精加工过的φ55mm孔为精基准,限制四个自由度。考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据基准重合原则和基准统一原则,以粗加工后的上表面和镗过的孔为主要的定位精基准。四,制定工艺路线CA6140拨叉设计工艺过程一确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯。(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。(1)粗基准的选择。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则,现选取φ22孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两块V形块支承这两个φ40作主要定位面,限制5个自由度,再以一个销钉限制最后1个自由度,达到完全定位,然后进行铣削。(2)精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。(三)制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一工序1铣φ40上平面,保证表面粗糙度3.2工序2钻绞孔φ22,保证表面粗糙度1.6工序3粗镗半精镗孔φ55,保证表面粗糙度3.2工序4铣φ55上端面,保证表面粗糙度3.2工序5φ55下端面,保证表面粗糙度3.2工序6锥孔φ8及M8底孔螺纹M8精绞锥孔φ8,保证表面粗糙度1.6工序7切断工艺路线方案二工序1粗铣φ75圆的下端面工序2粗镗半精镗孔φ55工序3钻绞两孔φ25工序4铣168槽工序5铣两个斜面工序6粗精铣φ75圆工序7铣断工序8检验工序9入库工艺方案比较分析上述两方案方案一是先加工内孔φ25,再以φ25孔为基准加工φ55内孔,而方案二先镗孔φ55,以底面及φ25外圆面为基准,再以φ55内孔及上平面加工φ25孔。由零件图可知φ25孔的设计基为准φ55孔的中心线,所以加工φ25孔时定位基准最好为φ55孔的中心线,可保证其加工的位子精度,符合大批生产要求,方案二较为合理拨叉零件材料为HT200HB170240,毛坯重量约1.0Kg生产中批采用金属型铸造毛坯依据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下1由于工件较小,为方便加工节省材料将两件铸在一起,同时加工。2铸件的圆角半径按表2.2.1选则金属型铸造R35mm拔模斜度外表面015°自然失效处理以消除铸造应力。3两内孔φ220.0210,考虑其孔径较小铸造困难,为简化铸造毛坯外型,现直接将φ40圆柱铸成实心的。4铣φ40上平面加工余量及公差。两φ40圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ40圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣,单边余量Z2mm公差CT1.2φ22半精铣的加工余量单边Z0.8粗铣加工余量单边Z1.2毛坯名义尺寸500.81.252毛坯最大尺寸521.253.25粗镗,半精镗φ55。毛坯为铸孔,内孔精度要求IT13表面粗糙度为Ra3.6,参照工艺手册表2.310确定工序尺寸及余量为一次粗镗φ53.5,2Z3.5二次半精镗φ550.4,2Z1.56钻绞两孔φ22。两内孔精度要求IT7参照机械制造工艺设计简明手册(以下简称工艺手册)表2.38确定工序尺寸及余量为钻孔φ20扩孔φ21.82Z1.8mm半精绞φ21.942Z0.14mm精绞φ200.02107铣φ55下端面。两φ55圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ55圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。φ55半精铣的加工余量单边Z0.8粗铣加工余量单边Z4.28铣φ55上端面。两φ55圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ55圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。φ55半精铣的加工余量单边Z0.8粗铣加工余量单边Z4.29钻锥孔φ7.8及M6底孔,攻丝,半,精绞φ8,保证R1.6的表面粗糙度半精绞加工余量2Z0.14精绞加工余量2Z0.0610切断确定切削用量及基本工时工序一铣φ40上平面。1工具选择

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