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ca6140
- 资源描述：
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CA6140,ca6140
- 内容简介：
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1 叉设计工艺过程 制定工艺路线： 由于生产类型为中批生产，故采用组合机床及专用工具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，适应降低生产成本 工艺路线方案一 : 工序 1 铸造毛坯 工序 2 钻扩两孔 20 工序 3 半精铣底面 工序 4 粗镗 半精镗孔 50 工序 5 粗铣 半精铣 32 端面 工序 6 粗铣 半精铣 50 端面 工序 7 粗铣 32 圆柱侧面 工序 8 钻锥孔 8 及 孔 工序 9 攻螺纹 序 10 半精绞 精绞两孔 20 工序 11 切断 工序 12 去毛刺 清洗 工序 13 终检 入库 工艺路线方案二 : 工序 1 铸造毛坯 工序 2 半精铣底面 工序 3 钻扩两孔 20 工序 4 粗镗 半精镗孔 50 工序 5 粗铣 半精铣 50 端面 工序 6 粗铣 半精铣 32 端面 工序 7 粗铣 32 圆柱侧面 工序 8 钻锥孔 8 及 孔 工序 9 攻螺纹 序 10 半精绞 精绞两孔 20 工序 11 切断 工序 12 去毛刺 清洗 工序 13 终检 入库 工艺方案比较分析 : 上述两方案 :方案一 是先加工内孔 20, 再以 20 孔为基准加工底面，然后加工 50 内孔 ,而方案二 先加工底面 ,以底面为基准加工各面及 20 内孔 0 孔为基准加工底面精度易于保证 ,再以底面为基准加工 50 孔各面基垂直度要求 ,可保证便于定位加工，符合中批生产要求 ,方案二较为合理 . 方案二 : 工序 1 半精铣底面 /以 32 端面为基准，选用 式和专用夹具 工序 2 钻扩两孔 30/以 50 内孔为基准选用 臂钻床和专用夹具 工序 3 粗镗，半精镗孔 50/以两个圆粒 32 外围及底面为粗基准 选用 式铣镗床和专用夹具。 工序 4 粗铣 半精铣 50 孔端面 工序 5 粗铣，半精铣 32 端面 /以底面及 32 外围为基准 工序 6 粗铣 32 圆柱侧 面 /以底面为基准， 式铣床和专用夹具 工序 7 钻锥孔 8 及 孔 /以 20 端面为基准选用 臂钻床及专用夹具 工序 8 攻螺纹 序 9 半精绞 ,精绞两孔 20/以 50 内孔为基准 臂钻床 工序 10 切断 /以 20 端面及底面为基准选用 式铣床床和专用夹具 工序 11 去毛刺清洗 工序 12 终检 ,入库机械加工 余量 ，工序尺寸及毛坯尺寸的确定： 拨叉零件材料为 240，毛坯重量约 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 选则金属型铸造 R=3拔模斜度外表面 0 毛坯热处理方式为自然失效处理以消除铸造应力 3 两内孔 20 +,考虑其孔径较小铸造困难，为简化铸造毛坯外型，现直接将 32 圆柱铸成实心的 2 4 两内孔精度要求 照机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表 定工序尺寸及余量为： 钻孔 ： 18 扩孔 ： 2Z=精绞 : 2Z=绞 : 20+ 内孔 50+坯为铸孔 ,内孔精度要求 面粗糙度为 照工艺手册表 定工序尺寸及余量为 : 一次 粗镗 45 二次 粗镗 48 2Z=3 三次 半精镗 2Z=次 精镗 50+ 2Z= 内孔 50 端面加工余量 (计算长度为 按照工艺手册表 (得孔外端面单边加工余量为 准为 差 ( 铣削余量 (精铣削的公称余量 (单边 )为 Z=10 铣削公差：现规定本工序（粗削）的加工精度为 ,因此可知本工序的加工尺寸偏差 体方向 ),由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差 ,因此规定的加工余量其实只是名义上的加工余量 ,实际上 ,加工余量有最大及最小之分 ,由于本设计规定的零件为中批生产应该采用调整 法加工 ,因此在计算最大最小加工余量时应按调整法加工方式予以确定 . 50 基准端面毛坯尺寸加工余量 = 50 半精铣的加工余量 (单边 )Z=铣加工余量 (单边 )Z=坯名义尺寸 :12+2 2=16 毛坯最大尺寸 :16+2=坯最小尺寸 :166 粗镗后最大尺寸 :12+镗后最小尺寸 :精镗后与零件图尺寸相同即 两 32 圆柱端面加工余量及公差 ,圆柱 32 圆柱端面为自由尺寸公差 ,表面粗糙度值要求为 求粗铣 ,半精铣比对单边余量 Z=差 32 半精铣的加工余量 (单边 )Z=铣加工余量 (单边 )Z=坯名义尺寸 :30+2 2=34 毛坯最大尺寸 :34+2=坯最小尺寸 :344 粗镗后最大尺寸 :30+镗后最小尺寸 :精镗后与零件图尺寸相同即 工基本工时 工序 1 粗铣 半精铣底面 切削手册 根据表 选择 质合金刀具 根据表 前深度 4 铣削宽度 90 端铣刀直径 00于采用标准硬质合金端铣刀 ,故齿数 Z=10 2 铣刀几何形状查表 (由于 00150, 0=8 5 0 =5 s= 0 =8 选择切削用量 1 决定铣削深度 由于加工余量不大 ,铸体为金属型 ,铸造表面粗糙度为 以可以在一次走刀内切完 ) ap=h=2 决定每齿进给量 使用 床功率为 3 查表 z 取 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命 根据表 刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时 加工时 于铣刀直径 00刀具寿命 T=180查表 4 根据 (表 00=10 i=98m/32r/90mm/修正系数为 : sv= :t 8 0m/n=nt 2230r/f=90据 立铣说明书 (设计手册表 择 n =300r/ 75mm/此 实际切削速度和每齿 进给量为 1000 =00300 / 1000 =94.2 m/zc= () =375 / 30010=z 5 根据机床功率 : 根据表 170240 9mm 2 d=100 Z=10 75mm/似 据 立铣说明机床主轴允许功率为 计算基本工时 L / 中 L=176据表 称安装铣刀 ,入切量及超切量 Y+ =35 则 L=(176+35)=221 21 / 375=序 2 钻扩两孔 20 1 选择钻头 选择锥柄麻花钻 (查表 8 钻头几何形状 (表 表 双锥 ,修磨横刃 =30 2 =100 0=11 b=2=4进给量 f 1按加工要求决定进给量 : 根据表 加工要求为 B 精度 铸铁 00 8mm f=r 由于 L/d=30/18=应乘以孔深修正系数 f= mm/r 2按钻头强度决定进给量 根据表 2 00 d=18头强度允许的进给量 f=r 3按机床进给机构强度决定进给量 根据表 10 床进给机构允许的轴向力为 6960N (床允许的轴向力为 7848N 见设计手册表 给量为 r 从以上三个进给量比较可看出 ,受限制的进给量是工艺要求 ,其值为 f=r 根据 床 ,选择 f=0.5 mm/r 决定钻头磨纯标准及寿命 由表 8 时 ,钻头后刀面最大磨损量取为 命 T=60切削进度 由表 70240, f=r d20 6m/n =1000V/00016/(0)=检验机床扭矩及功率 根据表 f=r 选择硬质合金扩孔钻 头几何形状为 0=8 0 30 =10 =1选择进给量及切削进度 查简明机械加工工艺手册表 11=(1/2)V 钻 =(1/2) 16 =8 5.3 m/ 取 V=6 m/n =1000V/10006 / 20 =95.5 r/表 0 00 时 , f=据 床说明书选择 f=1.0 mm/r 3钻头磨纯标准及寿命 由表 0 ,扩孔钻后刀面最大磨损限度为 命 T=30 L / L+Y+/ 30+10)/(1251)=孔 序 3 粗镗 半精镗 50 孔 1选择刀具 :查表机械加工工艺手册表 择莫式锥柄 3 刀杆直径 D=30 高速钢刀头 2选择切削用量 有工艺手册表 粗镗 Z=精镗 50+ 2Z=镗孔至 48,单边余量 Z=2.4/次镗去全部余量 .4 给量 f=mm/r 根据有关手册确定卧式镗床的切削速度 为 v=1000r / d =100035 / 0 =223r/表 611 卧式镗床主轴转速 n=250r/削工时 L=12 2+(12+3+4) /250半精镗孔 50+ 切削用量 单边余量 Z=次公差去全部余量 给量 f =r 根据有关手册 ,确定卧式镗床切割进度 v=50m/查表 式镗主轴转速 n =315 r/削工时 L=12 则 t 2=(L+3) / 12+3+4 ) / 序 4 粗铣 半精铣端面 50 切削手册 根据表 选择 质合金刀具 根据表 前深度 4 铣削宽度 90 端铣刀直径 00于采用标准硬质合金端铣刀 ,故齿数 Z=10 2 铣刀几何形状查表 (由于 00150, 0=8 5 0 =5 s= 0 =8 选择切削用量 7 决定铣削深度 由于加工余量不大 ,铸体为金属型 ,铸造表面粗糙度为 以可以在一次走刀内切完 ) ap=h=2 决定每齿进给量 使用 床功率为 5 查表 z 取 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命 根据表 刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时 加工时 于铣刀直径 00 刀具寿命 T=180查表 10 根据 (表 00=10 i=98m/32r/90mm/修正系数为 : sv= :t 8 0m/n=nt 2230r/f=90据 立铣说明书 (设计手册表 择 n =300r/ 75mm/此 实际切削速度和每齿进给量为 1000 =00300 / 1000 =94.2 m/zc= () =375 / 30010=z 11 根据机床功率 : 根据表 170240 9mm 2 d=100 Z=10 75mm/似 据 立铣说明机床主 轴允许功率为 计算基本工时 L / 中 L=72据表 称安装铣刀 ,入切量及超切量 Y+ =35 则 工时为 L / 72+3+4)/375=序 5 粗铣 半精铣两孔 20 端面 切削手册 根据表 选 择 质合金刀具 根据表 前深度 4 铣削宽度 90 端铣刀直径 00于采用标准硬质合金端铣刀 ,故齿数 Z=10 2 铣刀几何形状查表 (由于 00150, 0=8 5 0 =5 s= 0 =8 选择切削用量 13 决定铣削深度 由于加工余量不大 ,铸体为金属型 ,铸造表面粗糙度为 以可以在一次走刀内切完 ) ap=h=24 决定每齿进给量 使用 床功率为 表 z 取 5 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命 根据表 刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时 加工时 于铣刀直径 00刀具寿命 T=180查表 16 根据 (表 00=10 i=98m/32r/90mm/修正系数为 : sv= :t 8 0m/n=nt 2230r/f=90据 立铣说明书 (设计手册表 择 n =300r/ 75mm/此 实际切削速度和每齿进给量为 1000 =00300 / 1000 =94.2 m/zc= () =375 / 30010=z 17 根据机床功率 : 根据表 170240 9mm 2 d=100 Z=10 75mm/似 据 立铣说明机床主轴允许功率为 计算基本工时 L / 中 L=176据表 称安装铣刀 ,入切量及超切量 Y+ =35 则 L=(176+35)=221 21 / 375=序 6 粗铣 32 圆柱侧面 切削手册 根据表 选择 质合金刀具 根据表 前深度 6 铣削宽度 90 端铣刀直径 00于采用标准硬质合金端铣刀 ,故齿数 Z=10 2 铣刀几何形状查表 (由于 00150, 0=8 5 0 =5 s= 0 =8 选择切削用量 19 决定铣削深度 由于加工余量不大 ,可以在一次走刀内切完 ) ap=h=60 决定每齿进给量 使用 床功率为 表 z 取 1 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命 根据表 刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时 加工时 于铣刀 直径 00刀具寿命 T=180查表 22 根据 (表 00=10 i=98m/32r/90mm/修正系数为 : sv= :t 8 0m/n=nt 2230r/f=90据 卧式铣说明书 (设计手册表 择 n =300r/ 75mm/此 实际切削速度和每齿进给量为 1000 =00300 / 1000 =94.2 m/zc= () =375 / 30010=z 23 根据机床功率 : 根据表 170240 9mm 2 d=100 Z=10 75mm/似 据 卧式铣说明机床主轴允许功率为 计算基本工时 L / 中 L=20据表 称安装铣刀 ,入切量及超切量 Y+ =35 则 故 L / 20+3+4)/375=序 7 钻锥孔 8 及 孔 一 d=7.8 头几何形状为 (表 表 锥修磨横刃 =30 2=118 0=12 =55 1按加工要求决定进给量 根据表 加工要求为 B 精度铸铁硬度 f=mm/r 由于 L/d=32/ 所以应乘以修正孔系数 f =( mm/r 由钻床 册取 f=r 2决定钻 头磨纯标准及寿命 由表 当 时 ,钻头后刀面最大磨损量取为 命 T=35决定切削速度 由表 度 219 f=r 根据表 加工要求为 B 精度铸铁硬度 f=mm/r 由于 L/d=32/ 所以应乘以修正孔系数 f =( mm/r 由钻床 册取 f=r 2决定钻头磨纯标准 及寿命 由表 当 时 ,钻头后刀面最大磨损量取为 命 T=35决定切削速度 由表 度 219 f=r 由表 0 ,绞刀后刀面最大磨损取为 0.5 命 T=45 切削速度 V 进给量 f 查切削手册表 铁硬度 025 半精绞 绞为 在此范围 ) f=.4 mm/r 015 m/无切削液 ) 根据钻床进给量查设计手册表 f=r n=1000V/00015/(0)=239 r/表 50 r/L / L+Y+/ 32+10)/(2502=序 10 切断 计手册表 择中齿锯片铣刀 (d=400 L=4 mm z=20 查表 速钢切断铣刀 d 40T=45 2 切走刀切断 .1 mm/z 查表 v=10.5 0 m=20.2 c=(0(54.9 m/n=1000V /0000)=437 r/据 式铣床说明书设计手册表 机床主轴转速为 00 r/8 计算基本工时 L / L+Y+/72+35)/择量具 本零件为批量生产 ,一般均采用通用量具 ,选择方法有两种 :一是按计量器具的不确定度 选择 ,二是按计量器具的测量方法极限误差选择 . 一 . 选择孔的量具 精绞内孔 纸要求尺寸公差 T= 表 择千分尺 (分度只 用测量工件尺寸公差为 +选用内径百分表 二 选用 端面 具 加工端面 12寸公差 据表 择不确定度为 度值 游标卡尺 ( 由于其它加工表面没 有公差要求 ,选择同一量具游标卡尺 刘文海 专用夹具设计 为了提高劳动效率 ,保证加工质量 ,降低劳动强度 ,需要设计专用夹具 ,经过与指导教师的协商 ,决定设计第四道工序钻扩两孔 钻床夹具，本夹具将用于 具为一把锥柄麻花钻（） 夹具设计 （）定位基准的选择 由零件图可知， 孔与 有孔距公差要求，其设计基准为 中心线为了定位基准与设计基准重合应选择孔 位的夹具 （）切削力及加紧力的计算 刀具：锥柄麻花钻 f r 扭矩： c 切削手册表及 式中 m c *用 结构简单 ,加紧可靠的螺旋加紧 ,提高效率 ,采用螺母开口垫圈组合加紧 为了克服扭矩矩 T,实际加紧力 F 应为 F=kt中 r=2(3( 查 142(7233(722=06774N 由式 d=(4* ) = sS=6404=180表 (5=4 d=(4*677480)手册得 d= 取 3) 定位误差分析 零件图规定大孔与小孔的中心矩为 用中间大孔定位孔壁于定位销的配合间隙 工件以孔 位基准 ,则设计基准与定为基准重合 但实际上 ,定位心轴和工件内孔有制造误差 定位销 : 大孔壁 此加工完后大孔与小孔中心矩最大误差为 D+d+= 刀具 63mm z=4 则 F=CF 见切削手册表 式中 : 900 .0 .1 .2 .3 mm n=600 r/3mm z=4 e=35=(790021) / ( 水平分力 : 垂直分力 : 在计算切削力时 ,必须考虑安全系数 . 安全系数 K=中 基本安全系数 刀具纯化系数 1.1 加工介质系数 断续切削系数 F =1325=2645 N 为克服水平切削力实际加紧力 N 应为 N(f1+ = f1+其中 夹具定位面及加紧面的摩擦系数 ,f1= N=2645 / 5290 (N) 因为分为两个工具夹的加紧力分别为 : 所以 N 单 =N/2=5290 / 2=2645 N 3定位误
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