[机械制造课程设计]CA6140车床拨叉[831008] 加工工艺及钻锥孔φ8孔夹具设计

下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 机械制造工艺学 制造工艺学课程设计 课程设计说明书 指导教师： 刘念聪 设 计 者： 张家辉 下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 成都理工大学 机械制造工艺学课程设计任务书 题目 : 设计 ”床拨叉 ”零件的机械加工工艺规则及工艺装备 内容 ： 1 张 1 张 1 张 1 张 1 张 1 份 下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 原始资料：拨叉零件图 831008生产纲领 10000 件 /年。 一 零件的分析 下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 需要 纸，扣扣 414951605 （一） 零件的作用 题目所给的零件是 床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 20 孔与操纵机构相连，二下方的 54 半孔则 是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 （二） 零件的工艺分析 零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 小头孔 20 以及与此孔相通的 8 的锥孔、 纹孔 以 54 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 54 的孔，以及其上下两个端下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 面。这两组表面有 一定的位置度要求 ,即 54 的孔上下两个端面与 20 的孔有垂直度要求。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二 确定生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为 10000 件 /年，查机械制 造工艺及设备设计指导手册 321 页表15确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 三 确定毛坯 1 确定毛坯种类：零件材料为 虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册 324 页表 15用铸件尺寸公差等级 。 2 确定铸件加工余量及形状： 机械制造工艺及设备设计指导手册 325 页表 15用加工余量为 ，并查表 15定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示： 简 图 加工面代号 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明 0 2 孔降一级双侧加工 4 2 孔降一级双侧加工 0侧加下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 工 2 侧加工 0侧加工 3 绘制铸件零件图 四 工艺规程设计 (一 ) 选择定位基准 1 粗基准的选择：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 20 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 32 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：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。 制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺及设备设计指导手册 346 页表151515择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序 工序内容 定位基准 001 粗铣两端小头小头孔外圆 下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 孔上端面 002 粗铣中间孔上端面 小头孔外圆 003 粗铣中间孔下端面 小头孔外圆 004 精铣两端小头孔上端面 小头孔外圆 005 精铣中间孔上端面 小头孔外圆 006 精铣中间孔下端面 小头孔外圆 007 扩两端小头孔 小头孔外圆 008 精铰两端小头孔 小头孔外圆 009 扩中间孔半精镗中间孔 小头孔外圆 010 钻2- 8锥销孔、 纹 小头孔 011 铣断 12 去毛刺 下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 （三）选择加工设备和工艺设备 1 机床的选择： 工序 001 006 均为铣平面，可采用 式铣床 工序 007 008 采用钻床。 工序 009 010 采用镗床。 工序 011 采用钻床。多刀具组合机床。 工序 012 采用铣断机床。 2 选择夹具：该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 3 选择刀具：在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质 量。在铰孔 54于精度不高，可采用硬质合金铰刀。 4 选择量具：两小头孔、中间孔均采用极限量规。 5 其他：对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 （四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1 圆柱表面工序尺寸： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 加工孔 加工内容 加工余量 精 度等级 工序尺寸 表面粗糙度()Ra m工序余量 最小 最大 54 铸件 6 9 扩孔 53 精镗 54 13 检查 014 若某道工序有误返工 下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 20 扩孔 18 铰孔 20 平面工序尺寸： 工序号 工序内容 加工余量 基本尺寸 经济精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 铸件 001 粗铣两端小头孔上端面 2 2 02 粗铣中间孔上端面 6 27 12 03 粗铣中间孔下端面 6 21 12 04 精铣两端小头孔上端面 8 11 0. 35 05 精铣中间孔上端面 0 06 精铣中间孔下端面 0 10 载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 3 确定切削用量及时间定额： 工序 001 至 003 以 粗基准，粗铣 20 孔上下端面 。 加工条件 工件材料： b =B=190241,铸造。 加工要求：粗铣 20 孔上端面。 机床： 式铣床。 刀具： 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度校验合格。 最终确定 75r/75mm/s ， V c=f z=z。 计算基本工时 L/ 32+80)/475= 工序 004 到工序 006 以 小头孔外圆为基准精铣 54孔上下端面。 1. 加工条件 工件材料： b =B=190241,铸造。 加工要求：精铣 54 上端面。 机床： 式铣床。 刀具： 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s ， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 32+80)/475= 工序 007 和 008 以 小头孔外圆为基准，扩 、 精铰 20 孔，保证垂直度误差不超过 的精度达到 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 8头采 用双头刃磨法，后角 o 12，二重刃长度 刀长 b=l=3带长度 1202 100 30 （ 1）决定进给量 查切 所以， 按 钻 头 强 度 选 择 按 机 床 强 度 选 择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 F f 校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 . 命 （ 3）切削速度 查 切 18 修 正 系 数 0.110故 18 。 m vn s 查简明手册机床实际转速为 72 rn c 故实际的切削速度 m 030 m 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 扩钻： 72 mv c 精铰： 72 mv c 7200 工序 009 和 010 小头孔外圆为基准，扩 、 半精镗 54 孔。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 8下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 头采用双头刃磨法，后角 o 11，二重刃长度 1刀长b=5面长 l=9带长度 1 1202 100 30 削用量 （ 1）决定进给量 查简明手册 按 钻 头 强 度 选 择 2 按 机 床 强 度 选 择 最终决定选择 床已有的进给量 经校验 m a 5 2 01 2 2 6 0 FF f 校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 命 扩孔后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 . 命 铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 . 命 （ 3）切削速度 查切 20 修正系数 0.110故 20 。 m vn s 查简明手册机床实际转速为 25 rn c 下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 故实际的切削速度 扩铰和半精铰的切削用量同理如下： 扩钻： 25 mv c 半精铰： 25 mv c 7500 m 817 m 所有工步工时相同。 五 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。并设计工序 011 钻 2- 8 锥销孔。本夹具将用于组合机床，刀具为两根麻花钻，对两个孔同时加工。 (一 )问题的提出 本夹具是用来钻两个 20小头孔 ,零件图中大小孔的中心距有公差要求 ,因此这两个小头孔的中心距也有一定的公差要求 此中心线为三个侧平面的设计基准 ,有一定的垂直公差要求 因此本工序加工时主要考虑如何提高劳动生产率 ,降低劳动强度 ,而精度则不是主要问题 . (二 )夹具设计 1 定位基准选择 底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求 ,因此 应以地面为主要定位基准 .利用小头孔的外圆表面作为辅助定位基准时 ,只有采用自动对中夹具才能同时保证对称的两个零件的大小孔的中心距的公差要求 下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 现决定采用两把麻花钻同时加工出两个 8通孔 . 2 切削力及夹紧力计算 由于实际加工的经验可知 ,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向 ,即垂直于第一定位基准面 ,在两侧只需要采用两个 V 型块适当夹紧后本夹具即可安全工作 无须再对切削力进行计算 . 本步加工可按钻削估算卡紧 力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 轴向力 0 扭矩 算时可忽略。 卡紧力为