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CA6140车床拨叉的工艺及钻Φ5锥孔夹具设计【831003】【4张图纸】【课设】

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CA6140车床 拨叉的 工艺及 钻Φ5锥孔 夹具设计 831003
资源描述:

CA6140车床拨叉的工艺及钻φ5锥孔夹具设计说明书(831003)


说明书 19页5000字数+工序卡片+工艺卡片+4张CAD图纸

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                目    录

 摘  要……………………………………………………………1

 序  言 ……………………………………………………………3

  一.零件的分析…………………………………………………4

    1.1 零件的作用………………………………………..........4

    1.2零件的工艺分析………………………………………..4

  二.工艺规程设计………………………………………………5

      2.1确定毛坯的制造形式………………………………….5

      2.2基准面的选择…………………………………………..5

      2.3制定工艺路线…………………………………………..5

      2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定………..6

      2.5确定切削用量及基本工时……………………………..7

  三.夹具设计……………………………………………………13

      3.1问题提出……………………………………………… 13

      3.2夹具设计……………………………………………….13

      3.3定位误差分析……………………………………………13

      3.4夹紧设计及操作的简要说明………………………………14

   总 结……………………………………………………………15

   致 谢……………………………………………………………16

  参考文献……………………………………………………... 17


 摘  要


   本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。

   CA6140拨叉加工工艺规程及其钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。


   关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。


内容简介:
X X大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计 说 明 书 设计题目:制定CA6140车床拨叉的加工工艺,设计钻5锥孔的钻床夹具设计设 计 者: 指导教师: 200 年 月 日 . 目 录 摘 要1 序 言 3一零件的分析41.1 零件的作用.41.2零件的工艺分析.4二工艺规程设计52.1确定毛坯的制造形式.52.2基准面的选择.52.3制定工艺路线.52.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.62.5确定切削用量及基本工时.7三夹具设计133.1问题提出 133.2夹具设计.133.3定位误差分析133.4夹紧设计及操作的简要说明14总 结15致 谢16参考文献. 17 摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。CA6140拨叉加工工艺规程及其钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing 5 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error序 言机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课,专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习,也是一次理论联系实际的训练。因此,他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。就我个人而言,我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练,希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ,为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限,设计尚有很多不足之处,希望各位老师给予指导。一 零件的分析1.1 零件的作用:题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于厢体内部:主要作用是传递纽距,帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有8mm的筋板支撑,零件中部有的花键孔,上平面分别有M8的螺纹孔和5mm的锥孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配.。1.2 零件的工艺分析:本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,而有位置要求,还有两组孔,也有位置和精度要求。 1、零件左端面,它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面,此面将作为初基准,表面粗糙度为3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式,即节省时间又能达到技术要求。2、零件顶面,它是以底面为粗基准而加工的,它将作为精基准以完成以后的孔加工,为达到题目要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式,表面粗糙度为3.2。.最终达到要求。3、以顶面为基准加工的花键孔,此面表面粗糙度为6.3。采用钻,扩即达到要求。4、18mm的槽加工,此槽侧面粗糙度为3.2,底面粗糙度为6.3即采取粗铣、半精铣,两步工序能达到要求。5、加工M8螺纹孔,由机械加工工艺手册查知底孔为6.7,考虑到工艺要求我们采取钻、攻丝两步工序。6、加工M5锥孔,由机械加工工艺手册查知.配钻方式加工。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查,以满足工艺要求。由以上工艺过成的完成,本零件也按要求加工完成。二、工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式。由零件要求可知,零件的材料为HT200,考虑到本零件在具体工作的受力情况,我们选择砂型铸造,足以满足要求,又因为零件是中批量生产,所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。2.2基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否,可以是加工质量的到保证,生产效率提高,否则,不但加工工艺过程漏洞百出,更有甚者,零件的大批量的报废,使用无法进行,难以在工期内完成加工任务。粗基准的选择对于本拨叉来说是至关重要的,对于一般零件而言,应以出加工的表面为粗基准,本零件正好符合要求,对于精基准而言,主要应考虑到基准重合的问题,当设计基准与工艺基准不重合时,应该进行尺寸换算,本题目我们以的孔为精基准,基本满足要求。2.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点,是应该使两件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善保证,在生产纲领一确定成批生产的情况下,我们尽量集中工序,除此之外我们还应该考虑经济效益,工艺简单工序集中,尽量降低成本。工艺路线方案:工序:1/、铸造; 2/、时效处理; 3/、粗铣、半精铣左端面; 4/、粗铣、半精铣顶面;钻、扩孔; 5/、钻、扩孔; 6/、车倒角 7/、拉花键孔; 8/、铣18mm槽; 9/、钻M8底孔6.7、攻丝M8,配钻M5锥孔 10/、去刺 11/、检验。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “拨叉”零件的材料为HT200,硬度HB170200,毛坯重量约为1kg,生产类型为成批量生产,采用砂型铸造,13级精度以下。(批量生产) 根据上述原始资料及加工工艺,分别对个加工表面的机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸确定如下:1零件端面:此面是粗基准,是最先加工的表面,由机械加工工艺设计实用手册表6-92及公式(6-16)计算底面加工余量。e=C式中 e 余量值; 铸件的最大尺寸; A 加工表面最大尺寸; C 系数 e=0.55=2.5mm满足机械加工工艺设计实用手册表6-93的要求。2 顶面.3080面:因为表面粗糙度要求高,根据零件图中可以看出加工余量为 e=3mm满足机械加工工艺设计实用手册表6-93的要求。 3、中间孔毛坯为实心,不冲出孔,孔精度为IT7IT8之间,根据机械加工工艺设计实用手册确定尺寸和余量。钻孔:20扩孔:22 e=2mm4、25 花键孔 以22孔为基准拉孔 e=3mm5.铣18mm槽毛坯为实心,不冲出孔,根据机械制造工艺手册查知e=18mm6、M8螺纹孔毛坯为实心,不冲出孔,根据机械制造工艺手册查知M8底孔为6.7为零件满足要求确定尺寸余量如下。钻M8底孔6.7;攻丝M8; e= 1.3mm.2.5 确定切削用量及基本工时1、工序:铣端面a/加工条件:机床:X62W卧式铣床 刀具:高速钢圆柱铣刀 GB1106-85 其中d=80mm, L=82mm , l=22mmb/计算切削用量:=2.5mm由机械加工工艺手册表15.53可知:f=由切削用量手册表9.4-8可知: vt =0.34m/s nt=1.35r/s vft=1.70m/s 各休整系数为Kmv=Kmn=Kmf=0.69 Ksv=Ksn=Ksf=0.8所以有 V=0.19m/s V=0.75r/s V=0.94mm/s 由X62W机床取 nt=0.792r/s=47.5r/min vfc=1.0mm/s 所以实际切削速度 v=0.20m/s=12m/min afc.=. 确定主轴转速:l1+l2=17mm l=75mm n=7r/s=420r/min 切削工时: 2、工序:铣20+10平面 加工条件:机床:X52K立式铣床 刀具:高速钢立铣刀 其中d=32mm, z=6 .计算切削用量:=3mm 由机械加工工艺实用手册表15-52 af=0.08mm/z 由机械加工工艺实用手册表15-55v=0.3m/s=18m/min=3r/s(179r/min)按机床选取: 切入 切出 l=80mm . 切削工时: 3、工序 钻,扩22孔 (1) 钻20孔 a/加工条件:机床:Z525立时钻床. 刀具:麻花钻 其中d=20mm, .b/计算切削用量:=20mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知:.f=0.36mm/r v=0.35m/s. 确定主轴转速: n=.334r/min . 按机床选取: 实际机床选取: v= 切入 切出 l=80mm 切削工时: . (2)扩22孔 a/加工条件:机床:Z525立时钻床. 刀具:扩孔钻 其中d=22mm, .b/计算切削用量:=2mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知:.f=0.81mm/r v=0.14m/s 确定主轴转速: n=.121.5r/min . 按机床选取: 实际机床选取: v=切削工时: . 4、拉花键孔 5. 铣18mm槽 a/加工条件:机床:x62w卧式铣.床. 刀具:直齿三面刃铣刀 其中d=80mm, z=18 b/计算切削用量:=18mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-55可知:.af=0.20mm/z v=0.3m/s 确定主轴转速: n=71.6r/min . 按机床选取: 实际机床选取: v=切削工时: . 6. 钻M8螺纹孔 (1) 钻M8螺纹底孔6.7孔. a/加工条件:机床:Z525立时钻床. 刀具:麻花钻 其中d=6.7mm, .b/计算切削用量:=6.7mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知:.f=0.13mm/r v=0.35m/s. 确定主轴转速: n=.998r/min . 按机床选取: 实际机床选取: v= 切入,切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工时: . (2) 攻丝M8 a/加工条件:机床:Z525立时钻床. 刀具:机用丝锥 其中d=8mm, .b/计算切削用量:=1.3mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知:.f=1mm/r v=0.12m/s. 确定主轴转速: n=286r/min . 按机床选取: 实际机床选取: v= 切入,切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工时: . 三 夹具设计 为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。 经过和指导教师的协商,我决定设计钻M5锥孔的夹具设计,本夹具将用于Z525立式钻床。刀具为.麻花钻,机用丝锥。.为达到零件工艺要求,对零件进行钻、扩、.两步工序进行加工。3.1问题提出:利用本夹具主要是钻M5锥孔。此孔.没有特殊的形位要求。因此,在本道工序加工时,主要应考虑如何提高劳动的生产率,降低劳动强度,而精度则不是主要问题。3.2 夹具设计1) 根据定位基准的选择原则,采用以 孔以及端面来定位。2) 切削力及夹紧力计算3)查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9因此Fz=.595N 查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K 其中:其余系数K=K1K2K3K4 K1基本安全系数 1.3 K2加工性质系数1.1 K3刀具钝化系数1.15 K4断续刀削系数1.2 所以 K=1.31.11.151.2.=1.98考虑实际夹紧力较小,以及所加工零件的结构特征,决定选用滑动压板夹紧结构 而且不需要进行强度.校核.。 3.3定位误差分析 由于所加工的零件对本工序加工的面没有特殊的技术要求,虽然由于定位孔的加工误差以及底面的误差,可能产生所加工的面的平面度、位置度等形位误差,但是在这里是允许的。3.4夹紧设计及操作的简要说明 如前所述,在设计夹夹具时,应该注意劳动生产率。但是考虑到本零件结构的特殊性,以及所需的夹紧力较小等原因,螺旋夹紧机构成了首选的方案。这种结构的缺点就是夹紧过程慢,且装卸不太方便。为了解决这一矛盾,我将其中的一个定位销设计成活动的。总 结课程设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们踏入设计打下了好的基础。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。致 谢这次课程设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计。这次课程设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献(1) 机械精度设计基础 科学出版社出版 孙玉芹、孟兆新主编(2) 机械制造工艺学课程设计指导书 哈尔滨工业大学出版社(3) 机械加工工艺实用手册(4) 夹具工程师手册 黑龙江科学技术出版社 刘文剑等编(5) 机床夹具设计 机械工业出版社 李庆寿主编.18宁波大红鹰学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号831003资料编号产品名称零件名称拔叉共页第页材 料 牌 号QT600毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时准终单件10检验检查铸件合格证、热处理合格证20准备铸件外表涂抹底漆X62W30铣工1)铣40x75大端面X52K专用工具2)铣、半精铣(20+10)x80平面Z525C62040钻工钻、扩 22孔62WZ525专用工装50车工车15x 26倒角60拉花键孔 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称共页第页材 料 牌 号QT600毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时准终单件数铣1)粗铣、半精铣18mm槽2)粗车,半精车左右端钻2-M8螺纹通孔数车2)粗车,半精车左右端3)半精车45.5外圆及右端面3*2的槽钻床1)钻20孔2)铰20的孔62w专用工装3)车1X45倒角 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称共页第页材 料 牌 号QT600毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时准终单件60车床车15x 26倒角数铣1) 粗铣159.95-0.03,保持75.40 .01,余量0.52) 粗镗40+0.025余量0.5钻床钻M8底孔70去刺VB610专用工装80检验90入库 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号831003产品名称车床零件名称拨叉共1页第1页 车间工序号工序名称材 料 牌 号铣床车间1精铣左端面 HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件82*75*40设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X5032夹具编号夹具名称切削液1 专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣表面7540YG6,游标卡尺50000.21.32精铣表面7540YG6,游标卡尺50000.51.0宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号831003产品名称车床零件名称拨叉共1页第1页 车间工序号工序名称材 料 牌 号钻床车间2钻孔扩孔 HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件82*75*40设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z525夹具编号夹具名称切削液1 专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻20孔直柄麻花钻,内径百分尺27217.11.75202扩22孔高速钢钻,内径千分尺1409.670.6223倒角宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号831003产品名称车床零件名称拨叉共1页第1页 车间工序号工序名称材 料 牌 号拉床车间3拉花键 HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件82*75*40设备名称设备型号设备编号同时加工件数拉床夹具编号夹具名称切削液1 专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1拉花键立铣刀,游标卡尺3003.01.750.523宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号831003产品名称车床零件名称拨叉共1页第1页 车间工序号工序名称材 料 牌 号铣床车间4精铣上平面 HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件82*75*40设备名称
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