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铣上顶面夹具装配图.dwg
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CA6140车床刀架的工艺规程和铣上顶面工装设计【卡片】【4张图纸】【课设】

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CA6140车床刀架 工艺规程 以及 铣上顶面 工装设计 卡片 图纸
资源描述：

CA6140车床刀架的工艺规程和铣上顶面工装设计

26页 5600字数+说明书+工艺过程卡片+工序卡片+4张CAD图纸【详情如下】

CA6140车床刀架工序卡片.doc

CA6140车床刀架工艺过程卡片.doc

CA6140车床刀架毛坯图.dwg

CA6140车床刀架的工艺规程和铣上顶面工装设计说明书.doc

CA6140车床刀架零件图.dwg

工序卡片.doc

工艺过程卡片.doc

铣上顶面夹具体.dwg

铣上顶面夹具装配图.dwg

目    录

序言…………………………………………………………………1

一. 零件分析  ……………………………………………………2

1.1 零件作用  ………………………………………………2

1.2零件的工艺分析 …………………………………………3

二. 工艺规程设计…………………………………………………4

2.1确定毛坯的制造形式 ……………………………………4

2.2基面的选择传 ……………………………………………5

2.3制定工艺路线 ……………………………………………8

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 …………11

2.5确定切削用量及基本工时………………………………14

三  夹具设计……………………………………………………16

3.1问题的提出………………………………………………16

3.2夹具设计…………………………………………………17

3.3切削力及夹紧力计算……………………………………18

3.4定位误差分析……………………………………………19

3.5夹紧误差…………………………………………………20

3.6夹具设计及操作简要说明………………………………21

总 结………………………………………………………………23

参考文献 …………………………………………………………24

零件的分析

 零件的作用

刀架的作用，待查

1.2  零件的工艺分析

支架有2组加工面他们没有位置度要求。

这2组加工面的分别为

1，以底面为基准的加工面，这组加工面包括，φ48，Φ60H9，Φ16H9的孔，

2：以φ48，Φ16孔为基准的加工面，这组加工面主要包括各个螺纹孔的端面，M10的螺纹孔，φ11孔和3mm和各个槽

二. 工艺规程设计

 确定毛坯的制造形式

零件的材料为HT15—33，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。

 基面的选择的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。

粗基准的选择：对刀架这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的上端的不加工平面作为粗基准。

精基准的选择：根据基准重合原则，选取孔及一端面作为精基准。

 制定工艺路线

制订工艺路线的出发点，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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：

方案一

工序Ⅰ：铸造。

工序Ⅱ：时效处理

工序Ⅲ：粗铣上下平面

工序Ⅳ：钻扩绞Φ48H7的孔

工序Ⅴ：精铣上下平面

工序Ⅵ：锪孔Φ60深51

内容简介：
四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号设计者：魏金芾产品名称CA6140刀架零（部）件名称CA6140刀架座共 1 页第1 页 车间工序号工序名称材料牌号机加1粗铣上端面45毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X51夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备（含：刀具、量具、专用工具）主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时1精铣上端面端铣刀、卡尺子21041.50.0621112精铣下端面端铣刀、卡尺子21041.50.06211134567四川理工学院机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号共 1 页产品名称CA6140刀架零（部）件名称刀架第 1 页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸每毛坯可件数每 台 件 数备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件0铸铸造铸造1铸时效处理铸造2铣粗铣上下平面机加X51专用夹具、端铣刀3铣钻扩绞48H7的孔机加X51专用夹具、麻花钻，扩孔钻，铰刀4钻 精铣上下平面机加Z5355钻锪孔60深51机加Z535专用夹具，锪孔钻，6铣铣18的槽深45 机加X51专用夹具、圆柱铣刀7钻钻扩绞16H7的孔机加Z535专用夹具、麻花钻，扩孔钻，丝锥8钻钻2-M12的孔攻丝M12机加Z535专用夹具、麻花钻，丝锥9钻 磨132x132底面 机加Z535专用夹具，砂轮10钻 钻2-M12螺纹底孔锪孔19.2深20，锪孔48H7机加Z535专用夹具 麻花钻 ，锪孔钻11钻 攻丝M12 机加Z535专用夹具 麻花钻，丝锥12铣 钻8-M12螺纹低孔，攻丝M12机加X51专用夹具，麻花钻，丝锥13磨铣四周各面至132x132机加M2110专用夹具，端铣刀14铣铣床4周82x82的槽机加X51三面刃铣刀15检检查设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）更改文件号签字日期标记处数更改文件名签字日期四 川 理 工 学 院课 程 设 计 说 明 书题目：CA6140车床刀架的工艺规程和铣上顶面工装设计学生：专业：机械制造及自动化班级：指导教师：学号： 目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 3二. 工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择传 52.3制定工艺路线 82.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 112.5确定切削用量及基本工时14三 夹具设计163.1问题的提出163.2夹具设计173.3切削力及夹紧力计算183.4定位误差分析193.5夹紧误差203.6夹具设计及操作简要说明21总 结23参考文献 24一， 零件的分析1.1 零件的作用刀架的作用，待查1.2 零件的工艺分析支架有2组加工面他们没有位置度要求。这2组加工面的分别为1，以底面为基准的加工面，这组加工面包括，48，60H9，16H9的孔，2：以48，16孔为基准的加工面，这组加工面主要包括各个螺纹孔的端面，M10的螺纹孔，11孔和3mm和各个槽二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料为HT1533，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。2.2 基面的选择的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择：对刀架这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的上端的不加工平面作为粗基准。精基准的选择：根据基准重合原则，选取孔及一端面作为精基准。2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一工序：铸造。工序：时效处理工序：粗铣上下平面工序：钻扩绞48H7的孔工序：精铣上下平面工序：锪孔60深51工序：铣直径为18H7的槽深45工序：钻扩绞16H7的孔工序：钻2-M12的孔攻丝M12工序X: 磨132x132底面工序XI：钻2-M12螺纹底孔锪孔19.2深20，锪孔48H7工序XII：攻丝M12 工序XIII：钻8-M12螺纹低孔，攻丝M12 工序XIV： 铣四周各面至132x132 工序XV： 铣床4周82x82的槽工序XVI：终检，入库。方案二工序：铸造。工序：时效处理工序：粗铣上下平面工序：精铣上下平面工序：钻扩绞48H7的孔工序：锪孔60深51工序：铣直径为18H7的槽深45工序：钻扩绞16H7的孔工序：钻2-M12的孔攻丝M12工序X: 磨132x132底面工序XI：钻2-M12螺纹底孔锪孔19.2深20，锪孔48H7工序XII：攻丝M12 工序XIII：钻8-M12螺纹低孔，攻丝M12 工序XIV： 铣四周各面至132x132 工序XV： 铣床4周82x82的槽工序XVI：终检，入库。工艺方案一和方案二的区别在于工序一把先粗铣上面，然后开始钻48孔，因为上面与48孔有跳动要求，因此我们要以48孔定位精铣上端面以保证加工精度，而方案二则把他们放颠倒了不利于保证加工精度，方案一省了夹具的制造成本，减少了我们的工时同时保证了加工精度，能更好地适应大批量生产，具体的加工路线如下工序：铸造。工序：时效处理工序：粗铣上下平面工序：钻扩绞48H7的孔工序：精铣上下平面工序：锪孔60深51工序：铣直径为18H7的槽深45工序：钻扩绞16H7的孔工序：钻2-M12的孔攻丝M12工序X: 磨132x132底面工序XI：钻2-M12螺纹底孔锪孔19.2深20，锪孔48H7工序XII：攻丝M12 工序XIII：钻8-M12螺纹低孔，攻丝M12 工序XIV： 铣四周各面至132x132 工序XV： 铣床4周82x82的槽工序XVI：终检，入库。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定刀架零件材料为HT200，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1：刀架各个面的余量由于刀架的四周各个面要不与其他接触面接触，即加工一刀就行，因此余量为2mm，底面要要与工作台连接粗糙度要求0.8，需要磨才能达到，按机械切削手册，粗铣，精铣，磨加工余量为3mm上面要与其他部分连接，加工精度不高，粗铣，精铣一下就可以其余量为2.5毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为钻 ，扩，绞孔钻孔：扩： 铰： 1、 孔端面采用铣一次走刀完表面加工，表面粗糙度为12.5，根据参考文献，其余量为Z=2.5mm2.5 确定切削用量及基本工时工序：粗铣刀架上下端面工步一：铣铣刀架上端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为工步二：铣刀架下端面铣刀架下端面的切削用量及基本工时和铣上端面完全相同，在此不在累述。工序II：钻，扩，绞48孔工步一钻孔至47钻孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工47孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步二：扩孔利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步3：铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为工序四、精铣上下平面的切削用量及基本工时工序一：精铣上端面铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表30-13，取铣削速度：参照机械加工工艺师手册表30-23，取，取=30, =63代入公式（2-1）得：机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册表11-4，取实际铣削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作台每分进给量：根据机械加工工艺师手册 被切削层长度：由毛坯尺寸可知l=132x10刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1取，代入公式（2-3）得：机动时间：以上为铣一个上端面的机动时间，工步二：精铣下端面工时和上端面相同，故本工序机动工时为在此不再累述。工序V：锪孔60深51的切削用量及基本工时，机床Z535，刀具：锪孔钻确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工60孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工序VI：铣18槽深54的切削用量及基本工时。机床选X51刀具：圆柱铣刀1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金圆柱铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则5） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取6） 计算工时切削工时： ，则机动工时为工序VII：钻扩绞16H 7孔切削用量及基本工时，机床Z535刀具麻花钻，扩孔钻，铰刀钻孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工47孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步二：扩孔利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步3：铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为工序：钻M12孔的切削用量及基本工时。机床：Z535刀具，麻花钻，丝锥钻M12底孔10.2： 选用10.2高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 按机床选取 基本工时：攻螺纹M12mm： 选择M12mm高速钢机用丝锥 f等于工件螺纹的螺距p，即 按机床选取 基本工时：工序：磨底面的切削用量及基本工时。机床，外圆磨床，刀具砂轮磨底面（1） 选择砂轮。见工艺手册第三章中磨料选择各表，结果为 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为。（2） 切削用量的选择。砂轮转速（见机车说明书），。轴向进给量（双行程）工件转速径向进给量（3） 切削工时。当加工1个表面时 （见工艺手册表6.2-8） 式中 L加工长度73mm; b 加工宽度68mm; Z单向加工余量，0.2mm; K 系数，1.10； ； 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm）； 工作台往返一次砂轮径向进给量（mm）。其余工序的钻孔和攻丝工序如上所述在此不再累述工序XIII：铣132x20的各个端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量7） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则8） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取975当975r/min时按机床标准选取9） 计算工时切削工时： ，则机动工时为工序X：铣38mm的槽，卧式铣床X62选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量10） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则11） 决定每次进给量及切削速度 根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取12） 计算工时切削工时： ，则机动工时为三、 夹具设计铣夹具的设计3.1 定位基准的选择我们采用48孔和16孔和底面为定位基准，即经典的一面2销定位。为了提高加工效率，现决定采用直径大于底面宽度的硬质合金端铣刀，一次走刀完成，同时为了减少加工成本采用手动夹紧。3.2 切削力及夹紧力计算 刀具：硬质合金端铣刀，（见切削手册表3.28）其中：所以 水平分力：垂直分力： 在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数为其中：为基本安全系数1.5； 为加工性质系数1.1； 为刀具钝化系数1.1 ； 为断续切削系数1.1。 K5为人力操作疲劳系数 1.3所以 =672.5 N由于选用手动夹紧，由 机械设计手册查得，并经计算螺栓水平可承受剪切力Fh=1986.6N, 垂直螺纹剪切力Fv=133 6.3N 由此可见，在工人合理操作夹紧情况下本夹具可以安全工作。3.4 定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定 夹具的主要定位元件3个面。基准上个点的位移并不是彼此相等的，它取决于基准与定位平面想接触的情况。 设工件定位基准的最大误差为a,则在最坏的情况下，某一点的位移量即为a，这个数值可认为是定位误差： y=a但对于整个基准平面，由于基准上个点的位移不等，基准面发生倾斜后，定位误差y用倾斜角来表示就更为方便。 基准最大倾斜角p（计算角度）是y产生于接触点间的最小可能距离Lmin的时候，其值为： 由于基准可以向任意方向倾斜，故其两极端的夹角为2。被加工表面上任一点X计算定位误差，当基准倾斜时，可以认为：式中 基准极端位置两线的交点与点的距离。在研究上述两公式后，可以作出以下实际结论：a) 要减小p的数值，应减小，因此最好将定位平面各段的距离拉得大一些；b) 将加工表面最好直接位于基准之上，而不要偏在一边，以减少长度 进而减小 ；c) 不宜以小的基准面来加工大的表面。 在实际中很少要计算平面的定位误差。其原因：1）在一般情况下定位面就是规定的平面，定位件引起的误差很小；2）当工件以未加工的平面定位时，通常不以严格的数值规定此平面的精度；3）如果以已经加工的表面作为定位基准，当基准与定位表面很好接触时，所得误差很小，可以忽略。 本道工序的加工完全符合以上分析，当基准与定位表面很好接触时，所得误差很小，可以忽略。不须计算数值。 再者，以柱销定位加工时，它只起限制零件左右移动，对平面的各项精度几乎没有影响，因此可以不考虑。3.5 夹紧误差 夹紧误差与夹紧力大小，工件基准面光洁度，材料，工件和夹具的刚度等有关，计算极其复杂而且不准确，故通常不经过计算。3.6 夹具设计及操作简要说明 如前所叙述，在设计夹具时，应注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于快速夹紧而不用慢速夹紧。但所加工零件尺寸小壁厚小，夹紧力应较小，而且本工序加工，切削力较小，采用手动即可以满足夹紧需要，这样又可以简化机构减低成本，经过综合考虑，选取开口压板的手动螺旋夹紧机构。由于夹具体结构简单多为板状部分，故采用焊接制造以减小加工量，又可以达到一定位置精度。 总 结夹具设计即将结束了，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。这次夹具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田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，它将是我们设计完成的更出色的关键一步。 参 考 文 献1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月 第 22 页 共 25 页四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号设计者：魏金芾产品名称CA6140刀架零（部）件名称CA6140刀架座共 1 页第1 页 车间工序号工序名称材料牌号机加1粗铣上端面45毛坯
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