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831006 版本3 气动夹具 含CAD图纸 CA6140车床拨叉[831006] 加工工艺及钻φ25孔夹具设计【版本3】【气动夹具】【含CAD图纸】 ca6140 车床 加工 工艺 25 夹具 设计

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内容简介：

机械加工工艺过程卡片产品名称及型号拨叉（CA6140车床）零件名称零件图号材料名称HT200毛坯种类HT200零件重量（kg）毛重1.12kg第 页牌号尺寸净重共 页性能每料件数每台件数每批件数工序号工序内容加工车间设备名称及编号工艺装备名称及编号技术等级时间定额（min）夹具刀具量具单件准备终结1）2）3）4）5）6）7）8）9）10） 铸造粗铣，精铣圆柱右端面 钻，扩，铰孔 铣断 粗车，精车圆弧和圆弧端面 粗铣，精铣面 粗铣，精铣16mm槽 粗铣，精铣圆柱斜面 去毛刺检查 铸造车间机加车间机加车间机加车间机加车间机加车间机加车间机加车间机加车间X52k型立铣床立式钻床Z535X61k卧铣床卧式车床CA6140x52型立铣床 X61k卧铣床X60立铣床专用卡 具专用卡 具专用卡 具专用卡 具专用卡 具专用卡 具专用卡 具YT15硬质合金刀片高速钢麻花钻头锯片刀YT15硬质合金车刀YT15硬质合金刀片直齿三面铣刀YT15硬质合金刀片8.32s114.9s5.7s194s60s56.5s11s更改内容编制抄写审核批准机械加工工序卡片产品名称及型号零件名称零件图号工序名称工序号第 页拨叉（车床CA6140）拨叉钻，扩，铰 25孔共 页车间工段材料名称材料牌号力学性能机加工车间同时加工件数每料件数技术等级单件时间（min）准备终结时间（min）125.4s设备名称设备编号夹具名称夹具编号工作液立式钻床Z535专用卡具更改内容工步号工 步 内 容计算数据（mm）走刀次数切 削 用 量工时定额（min）刀具、量具及辅助工具直径或长度进给长度单边余量背吃刀量（mm）进给量（mm/r）或（mm/min）切削速度（r/min）或双行程数（mm/min）切削速度(m/min)基本时间辅助时间工 作 地服务时间工步号名称规格编号数量1 23钻孔扩孔铰孔23.524.725 57.3r/min100.2r/min276r/min 20.4 m/s7.44 m/s5.28 m/s25.1s49s61.3s编 制王琨抄写王琨校对王琨审核批准机 械 制 造 工 艺 学课 程 设 计 说 明 书设计题目 设计“拨叉”零件的机械加工工艺 及工艺装备设 计 者 王琨 班 级 机电05-1班学 号 0501040103号 指 导 教 师 史红 哈尔滨理工大学机械制造工艺及夹具课程设计任务书设计题目: 制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计车 55圆弧的车床和钻25孔的钻床夹具设计要求:1.中批生产; 2.尽量选用通用设备;设计内容: 1.绘制零件图。 2.编制零件的加工工艺过程，并填写加工工艺过程卡及工序卡各一张。 3.设计指定的工序夹具,绘制卡具装配总图,要求用计算机绘图; 4.设计卡具的非标零件图，要求计算机绘图。5.编写设计说明书一份,按毕业论文的格式打印文稿。 目 录序言.4零件的分析.4工艺规程设计.5确定毛坯的制造形式5基面的选择5制定工艺路线5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5确立切削用量及基本工时6卡具设计14序言 课程设计是我们对所学课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次课程设计之后，我得到一次综合性训练，我在想我能在下面几方面得到锻炼： （1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 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行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加祖国建设打一个良好的基础。由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，本人将表示真诚的感谢！一 零件的分析 （一）.零件的作用 题目所给的零件是CA6140机床上的拨叉，他位于机床变速箱内。主要作用是用于机床的变速。 （二）零件的工艺分析： ，CA6140车床共有四处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.以25为中心的加工表面这一组加工表面包括：25的孔，以及其上下端面。 2 以55为中心的加工表面 3 斜面的加工 4 拨槽的加工由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二. 工艺规程设计 （一） 确定毛坯的制造形式。 零件的材料为HT200铸铁，考虑到零件的几何形状比较复杂。所以用铸造的形式进行毛坯的制造。 （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25孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块压板压住这两个40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,然后进行车削。（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） 制订工艺路线 1. 工艺路线方案 工序 1） 铸造 2） 铣圆柱右端面 3） 钻，扩，铰孔 4） 铣断 5） 车圆弧，车圆弧端面 6） 铣面 7） 铣16mm槽 8） 铣圆柱斜面 9） 去毛刺 10）检查 （四） 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉”；零件材料为HT200，毛坯重量1.12kg，生产类型中批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（25，55端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5，取25，55端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 1mm精铣 0mm2. 内孔（55已铸成孔）查工艺手册表2.22.5，取55已铸成孔长度余量为3，即铸成孔直径为49mm。工序尺寸加工余量：钻孔 2mm扩孔 0.125mm铰孔 0.035mm精铰 0mm3. 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。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认。（五）确立切削用量及基本工时 根据加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定如下：1. 铣圆柱右端面：选择YT15硬质合金刀片1） 由表1 铣削深度时，端铣刀直径为80mm，Z=52） 铣刀几何形状 由表2 3） 选择切削用量 （1）确定铣削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀内完成 （2）确定每齿进给量 ：采用不对称端铣以提高进给量，根据表5 当使用YT15铣床功率为7Kw时 4）选择铣刀磨铣标准及耐用度 由表7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为；由于铣刀直径故耐用度4） 确定切削速度v和每秒钟进给量切削速度由表13 时 各修正系数为 故 根据X52k型立铣床说明书（表24）选择 因此实际切削速度和每齿进给量 5） 计算基本工时 式中 由表20 不对称安装铣刀入切削量及超切削量 故 2. 钻，扩，铰孔1） 选择钻头：选择高速钢麻花钻头，直径钻头几何形状为（表1及表2）：双锥修磨横刃， 2） 选择切削用量（1） 确定进给量：由表5 当加工要求为7级精度，材料铸铁时 时 由 时 按钻头强度确定进给量 由表7 当灰铸铁 时 时： 按机床进给机构强度确定进给量 由表8 灰铸铁时 时：机床机构允许的轴向力为9800N。Z535允许最大为15690N。 进给量 由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取 由表16 可以查出钻孔时的轴向力在 时为： 轴向力修正系数为1.0 故 故 可用 2）确定钻头磨钝标准及耐用度， 由表9 时 钻头后刀面最大磨损量取为 耐用度 3） 确定切削速度由表10 加工性为第三类 双横刃磨的钻头 时 切削修正系数 故 4） 加工工时 其中 由表22 所以 扩孔： 24.7 按机床取 所以实际切削速度 工时： 切入 所以 铰孔： 取机床标准 1.13r/s 所以实际切削速度： 所以工时： 3. 铣断：选择锯片刀 1）铣削宽度 时， 各修正系数： 所以： 工时： 所以：4. 车圆弧及端面选刀杆尺寸： 刀片厚度：粗车： 加工切削深度 由表4 根据表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： 切削修正系数： 故 由机床 半精车：切削深度 由机床选 切削速度 由机床选 工时 5. 铣面1） 确定切削深度确定切削宽度：由于加工余量不大，所以可一次走刀完成2） 确定每齿进给量根据x52k铣床说明书，其功率为7kw,中等系统刚度根据表3 现取 3） 选择铣刀磨钝标准及耐磨度根据表7 铣刀刀齿后刀面最大磨损为 ，镶齿铣刀（）耐用度 4） 确定切削速度和每秒进给量切削深度可根据表21中公式计算 也可查表根据表9 当 时， 各修正系数为： 故 根据机床说明书选择 实际切削速度和每齿进给量为： 5） 检查机床功率根据表5 当 时，切削功率的修正系数 所以实际切削功率为 根据机床说明书，机床主轴允许的功率为 因为，所以此切削用量可以采用。即 6）计算工时 式中 根据表19 入切削量及超切削量 则 故 6. 铣槽 卧式铣床 直齿三面铣刀 1选择切削用量1） 确定铣削宽度由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 2） 确定每齿进给量由机床 功率为 由表3 取 3） 铣刀磨钝标准及耐用度由表7 最大磨损量为 耐用度为：4） 确定切削速度和每秒进给量由表9 当 时 各修正系数为： 故 基本工时： 7. 铣圆柱斜面选YT15硬质合金刀片 每齿进给量 铣床功率为7 取 铣刀磨钝标准及耐用度 由表7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量由表8 耐用度 确定切削速度和每秒进给量由表13 时 各修正系数： 所以 基本工时： 三、钻25夹具设计（一） 定位基准的选择由零件图可知，工艺孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻、铰的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣25下表面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择选用45外圆面作为定位基准，用V型块定位限制4个自由度。再以25下表面加3个支撑钉定位作为主要定位基面以限制工件的三个自由度。为了提高加工效率，根据工序要求先采用标准高速钢麻花钻刀具对工艺孔25进行钻削加工；然后采用标准高速钢扩孔钻对其进行扩孔加工；最后采用标准高速铰刀对工艺孔25进行铰孔加工。（二） 切削力及夹紧力的计算切削刀具：钻头，则由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由参考文献9得：钻削力 钻削力矩 式中： 本道工序加工工艺孔时，工件的45外圆面与V形块靠紧。采用带光面压块的压紧螺钉夹紧机构夹紧，该机构主要靠压紧螺钉夹紧，属于单个普通螺旋夹紧。根据参考文献11可查得夹紧力计算公式： 式（3.1）式中： 单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）； 原始作用力（N）； 作用力臂（mm）； 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm）； 螺杆端部与工件间的摩擦角（）； 螺纹中径之半（mm）； 螺纹升角（）； 螺旋副的当量摩擦角（）。由式（3.1）根据参考文献11表1-2-23可查得点接触的单个普通螺旋夹紧力：选用气缸压紧，实际加紧力N应为 式中，和是夹具定位面及加紧面上的摩擦系数，0.5。 气缸压紧，由机床夹具设计手册表1-2-23得拧紧力根据杠杆原理压板实际加紧力为 此时已大于所需的夹紧力，故本夹具可安全工作。（三） 定位误差分析定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为一平面和两定位销，孔与销间隙配合。 （2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。（四）夹具设计及操作的简要说