CA6140车床拨叉[831002] 加工工艺及钻φ25孔夹具设计[版本1]【全套CAD图纸说明书】

哈尔滨理工大学 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 25 孔的钻床夹具 设 计 者： 指导教师： 大 学 机械设计制造及其自动化系 200 年 月 日 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 目录 序 言 第 5 页 零 件 分 析 第 5 页 （一）零件的工艺分析 第 5 页 （二）零件的作用 .第 5 页 工艺规程设计 第 5 页 （一）确定毛坯的制造形式 第 5 页 （二）基准面的选择 第 5 页 （三）制定工艺路线 第 6 页 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 第 6 页 （五）确定切削用量及基本工时 第 6 页 夹 具 设 计 第 15 页 （一）问题提出 第 15 页 （二）夹具设计 第 15 页 1、切削力及夹紧力的计算 第 15 页 2、夹紧力的计算 第 15 页 3、定位误差的分析 第 16 页 参 考 文 献 第 16 页 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 需要 CAD 图纸，扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 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 。 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 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 这一组加工表面包括： 25 023.00的孔。 2 以 25 孔为基准来加工 60 的圆 弧和圆弧的两个端面来达到图纸要求。 3 以 25 孔来定位来加工 16 的槽来满足垂直度要求。 4 铣 32 32 面后钻孔攻丝加工 M22 螺纹孔。 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 V 形块支承这两个 55 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） 制订工艺路线 1. 工艺路线方案 工序 1） 铸造 2） 时效处理 3） 铣 90 32 面 4） 钻，扩，铰 25 孔 5） 检查 6） 铣断 7） 车圆弧，车圆弧 端面 8） 翻转车另一端面 9） 铣 16mm 槽 10） 铣 32 32 面 11） 钻、攻 M22 螺纹孔 12） 去毛刺 13） 检查 （四） 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 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 90 32 面：选择 YT15 硬质合金刀片 1） 由表 1 铣削深度 mmap 4时，端铣刀直径0d为 80mm， mmae 60为，下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 Z=5 2） 铣刀几何形状 由表 2 00 8a00 10a010s00 53） 选择切削用量 （ 1）确定铣削深度 pa：由于加工余量不大，可在一次走刀内完成mmap 2 （ 2）确定每齿进给量 fa：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 zmmaf /18.009.04）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 mm8.0 ；由于铣刀直径mmd 800 故耐用度 sT 3108.10 4） 确定切削速度 v 和每秒钟进给量fv切削速度由表 13 mmd 800 mmap 5zmmaf /24.0时 smvt /205 rpsnt 51.6 smmv ft /84.6 各修正系数为 0.1mvmnmv kkk8.0svsnsv kkk故 smkvvvt /64.18.00.105.2 r p sknnnt 21.58.00.151.6 smmkvvvfftf /47.58.00.184.6 根据 X52k 型立铣床说明书（表 24）选择 rpsnc 25.6smmvf /25.6因此实际切削速度和每齿进给量 smdv nc /57.11000 25.68014.31000 0 zmmnvaczfcfc /2.0525.6 25.6 5） 计算基本工时 fm vLt 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 式中 L l y d L=90mm 由表 20 不对称安装铣刀入切削量及超切削量 y +d 92 182L mm 故 182 2 9 . 1 2 0 . 5 m i n6 . 2 5mts 2. 钻，扩，铰 mm25 孔 1） 选择钻头：选择高速钢麻花钻头，直径 mmd 5.230 钻头几何形状为（表 1 及表 2）：双锥修磨横刃， 030 01202 01 702 mmbe 5.4 00 50a 050 mmb 5.2 mml 5 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 mmd 5.230 时 rmmf /96.078.0 由 2.325/80/ dL 99.0fk时 rmmf /95.077.099.0)96.078.0( 按钻头强度确定进给量 由表 7 当灰铸铁 213168HB 时 mmd 5.230 时： rmmf /20.1 按机床进给机构强度确定进给量 由表 8 灰铸铁 210HB 时 mmd 5.230 时：机床机构允许的轴向力为 9800N。 Z535 允许最大为 15690N。 进给量 rmmf /41.0 由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取 rmmf /78.0 由表 16 可 以 查 出 钻 孔 时 的 轴 向 力 在 rmmf /78.0 mmd 5.230 时为： NFt 12360 轴向力修正系数为 1.0 故 NNFc 1 5 6 9 01 2 3 6 0 故 rmmf /78.0 可用 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 2）确定钻头磨钝标准及耐用度， 由表 9 mmd 5.230 时 钻头后刀面最大磨损量取为 mm8.0 耐用度 sT 4500 3） 确定切削速度 由表 10 加工性为第三类 rmmf /78.0 双横刃磨的钻头 mmd 5.230 时 smvt /40.0切 削 修 正 系 数 0.1tvk0.1cvk85.0lvk 0.1tvk 故 smkvvvt /34.00.185.00.10.140.0 srd vn /6.45.2314.3 34.01 0 0 01 0 0 0 0 4） 加工工时 nfLtm 其中 ylL mml 80 由表 22 mmy 10 所以 stm 1.256.478.0 1080 扩孔： 24.7 rmmf /1.1 sT 2400 smfaTdcvvvyxvpmmzv /125.060 10 srd vn ns /61.17.2414.3 1 2 5.01 0 0 01 0 0 0 按机床取 srnw /67.1所以实际切削速度 smv /124.01000 61.17.24 工时： 切入 ylL mml 80 mmy 10 所以 sfn Lt wm 491.167.1 1080 铰孔： 25 rmmf /3.1 sT 4800 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 smkfaT dcv vyvxvpmmzvr /075.03.1804 8 0 060 256.1560 5.01.03.03.012.010 srd vn ws /955.02514.3 075.01 0 0 01 0 0 0 取机床标准 1.13r/s 所以实际切削速度： smv /0 88.01 00 0 13.125 所以工时： stm 3.613.113.1 1080 3. 铣断：选择锯片刀 1）铣削宽度 mmae 3mmd 1000 8z mmap 4112zmmaf /24.0时， smvt /37.0smmvntt /95.116.1 各修正系数： 0.1fmvmnmv kkk85.0fsvsnsv kkk所以： smmkvfvvtf /66.10.185.095.1 工时：fm vLt ylL mmL 75 20y 所以： stm 7.566.1 2075 4. 车圆弧及其中一端面 选刀杆尺寸： mmHB 2516 刀片厚度： mm5.4 粗车： 加工切削深度 3pa mm由表 4 rmmf /6.05.0 根据表 1 当用 YT15 硬质合金车刀加工铸铁时： mmap 7smvt /82.1切削修正系数： 65.0tvk92.0xtvk8.0svk0.1tvk0.1Tvk故 smkvvvt /87.00.10.18.092.065.082.1 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 srD vn /69.45914.3 87.010001000 由机床 m i n/3 2 0/03.5 rsrnc smDnv cc /92.01000 03.55514.31000 1 3 . 5 4 . 85 . 0 3 0 . 5 6m Ltsnf 半精车：切削深度 mmap 1rmmf /5.03.0 由机床选 rmmf /33.0 切削速度 smv /6.2 srn /74.145614.3 6.21000 由机床选 m i n/900/15 rsrnc smDnv cc /64.21000 155614.31000 工时 1 3 . 5 2 . 71 5 0 . 3 3m Ltsnf 粗车圆弧：工时 12 4 . 25 . 0 3 0 . 5 6m Ltsnf 半精车圆弧：工时 12 2 . 41 5 0 . 3 3m Ltsnf 5. 铣 mm16 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 mmae 82） 确定每齿进给量 由 wx61 机床 功率为 kw5.4 由表 3 zmmaf /20.012.0取 zmmaf /20.03） 铣刀磨钝标准及耐用度 由表 7 最大磨损量为 mm3.0 耐用度为： s3102.7 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 4） 确定切削速度和每秒进给量 由表 9 当 mmd 1000 8z 时 mmap 4012mma 8 zmmaf /24.0smvt /27.0srnt /87.0smmvft /46.1各修正系数为： 0.1m v fmnmv kkk85.0svfsnsv kkk故 23.00.185.027.0 vt kvv74.00.185.087.0 nt knn24.10.185.046.1 vfftf kvv基本工时： fm vLt ylL mmL 40 mmy 30 stm 5.5624.1 3040 6. 铣 32 32 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 mmha e 3 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 zmmaf /20.012.0现取 zmaf /20.03） 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 mm6.0 ，镶齿铣刀（ mmd 1000 ）耐用度 sT 3108.10 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 mmd 1000 8z mmap 130413ea下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 24.0fa时， smvt /32.0srnt /03.1smmv f /73.1 各修正系数为： 69.0vsnmv kkk8.0svfsnsv kkk故 smkvvvt /18.08.069.032.0 srknnnt /52.08.069.003.1 smmkvvvftf /95.08.069.073.1 根据机床说明书选择 srn /625.00 smmvf /0.10 实际切削速度和每齿进给量为： smndvc /20.01000 625.010014.31000 00 zmmnzva ff /20.086 2 5.00.100 5） 检查机床功率 根据表 5 当 zmmaf /32.018.0mmap 84mmae 5.3smv f /0.1 时， kwp mt 10.1 切削功率的修正系数 1mpk所以实际切削功率为 kwppmtmc 1.1根据机床说明书，机床主轴允许的功率为 kwpmM 25.575.07 因为mMmc pp ，所以此切削用量可以采用。 即 mmat 3smmvf /0.1m i n/5.37/6 2 5.0 rsrn smv /20.0 zmma f /20.0 6）计算工时 fm vLt 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 式中 ylL mml 40 根据表 19 入切削量及超切削量 mmy 20 则 3 2 2 0 5 2L m m 故 52 521 .0mts7. 钻，攻 M22 螺纹孔 1） 选择钻头：选择高速钢麻花钻头，直径 mmd 4.020 钻头几何形状为（表 1 及表 2）：双锥修磨横刃， 030 01202 01 702 mmbe 5.4 00 50a 050 mmb 5.2 mml 5 2） 选择切削用量 （ 2） 确定进给量：由表 5 当加工要求为 7 级精度，材料铸铁时 mmd 4.020 时 rmmf /96.078.0 由 2.325/80/ dL 99.0fk时 rmmf /95.077.099.0)96.078.0( 按钻头强度确定进给量 由表 7 当灰铸铁 213168HB 时 mmd 4.020 时： rmmf /20.1 按机床进给机构强度确定进给量 由表 8 灰铸铁 210HB 时 mmd 4.020 时：机床机构允许的轴向力为 9800N。 Z535 允许最大为 15690N。 进给量 rmmf /41.0 由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取 rmmf /78.0 由表 16 可 以 查 出 钻 孔 时 的 轴 向 力 在 rmmf /78.0 mmd 5.020 时为： NFt 12360 轴向力修正系数为 1.0 故 NNFc 1 5 6 9 01 2 3 6 0 故 rmmf /78.0 可用 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 2）确定钻头磨钝标准及耐用度， 由表 9 mmd 4.020 时 钻头后刀面最大磨损量取为 mm8.0 耐用度 sT 4500 3） 确定切削速度 由表 10 加工性为第三类 rmmf /78.0 双横刃磨的钻头 mmd 4.020 时 smvt /40.0切 削 修 正 系 数 0.1tvk0.1cvk85.0lvk 0.1tvk 故 smkvvvt /34.00.185.00.10.140.0 srd vn /6.45.2314.3 34.01 0 0 01 0 0 0 0 4） 加工工时 nfLtm 其中 ylL mml 30 由表 22 mmy 10 所以 stm 1.116.478.0 1003 5） 攻 M22 螺纹孔 由机械加工工艺实用手册表 3-38 f=0.2mm/r 由机械加工工艺实用手册表 3-38 v=0.35m/s ws dvn 1000 = 814.3 35.01000 =8.78r/s=526r/min 按机床选取： srrn /33.8m in/5 0 0 smndv /366.01000 33.8814.31000 实际mmll 2021 l=25mm 计算工时 : 1 m i n6010.033.8 2525212 sfnllltm 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 l 工件的螺纹长度 ; 1l 丝锥切削锥长度； 三、夹具设计 （一） 定位基准的选择 由零件图可知，用 60 圆弧一端面定位并用压板夹紧，再用两可调螺钉组成的 v 形上定位限制五个自由度。 （二） 切削力及夹紧力的计算 切削刀具：高速钢麻花钻头，则 pkDfF 7.0667式中： D 23.5