CA6140车床拨叉-、铣φ60圆弧解析

下载须知 下载须知 本文档是独立自主完成的毕业设计 只可用于学习交 流 不可用于商业活动 另外 有需要电子档的学可以加我 我保留 着毕设的全套资料 旨在互相帮助 共同进步 建设社会主义和谐社 会 下载须知 下载须知 本文档是独立自主完成的毕业设计 只可用于学 习交流 不可用于商业活动 另外 有需要电子档的学可以加我 我 保留着毕设的全套资料 旨在互相帮助 共同进步 建设社会主义和 谐社会 xxxxx 大学 xxxxxxxxxx 课程设计任务书 设计题目 制定 CA6140 车床拨叉的加工工艺 设计铣圆弧车床夹具 6012H 设计要求 中批量生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时间 xxx xxxx 班 级 xxxx 学 生 指导教师 系 主 任 xxx 年 x 月 xx 日 目目 录录 序言 1 一零件分析 1 一 零件作用 1 二 零件的工艺分析 1 二工艺规程分析 1 一 确定毛坯的制造形式 1 二 基面的选择 1 三 制定工艺路线 2 四 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 2 1 铣 90 32 面 2 2 钻 扩 铰孔 3mm25 3 铣断 5 4 车圆弧及其中一端面 6 5 铣槽 7mm16 6 铣面 8 32 32 7 钻 攻 M22 螺纹孔 9 三夹具设计 11 一 定位基准的选择 11 二 切削力及夹紧力的计算 12 三 定位误差分析 12 四 夹具设计及操作的简要说明 12 四参考文献 13 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 一 一 零件的分析零件的分析 一 一 零件的作用零件的作用 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 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 023 0 0 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 二二 工艺规程设计工艺规程设计 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 三 制订工艺路线制订工艺路线 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 铰孔25 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 铣面32 32 11 钻 攻 M22 螺纹孔 12 去毛刺 13 检查 四 四 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量 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 铣削深度时 端铣刀直径为 80mm Z 5mmap4 0 dmmae60为 2 铣刀几何形状 由表 2 0 10 s 0 0 8 a 0 0 10 a 0 0 5 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 p ammap2 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 f a YT15 铣床功率为 7Kw 时 zmmaf 18 0 09 0 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mm8 0mmd80 0 用度sT 3 10 8 10 4 确定切削速度 v 和每秒钟进给量 f v 切削速度由表 13 时mmd80 0 mmap5 zmmaf 24 0 smvt 205 rpsnt51 6 smmvft 84 6 各修正系数为 0 1 mvmnmv kkk 8 0 svsnsv kkk 故 smkvv vt 64 1 8 00 105 2 rpsknn nt 21 5 8 00 151 6 smmkvv vfftf 47 58 00 184 6 根据 X52k 型立铣床说明书 表 24 选择 rpsnc25 6 smmvf 25 6 因此实际切削速度和每齿进给量 sm d v n c 57 1 1000 25 6 8014 3 1000 0 zmm n v a cz fc fc 2 0 525 6 25 6 5 计算基本工时 f m v L t 式中 L 90mm 由表 20 不对称安装铣刀入切削量及Llyd 超切削量 y d 92 182Lmm 故 182 29 120 5min 6 25 m ts 2 钻 扩 铰孔mm25 1 选择钻头 选择高速钢麻花钻头 直径mmd 5 23 0 钻头几何形状为 表 1 及表 2 双锥修磨横刃 0 30 0 1202 0 1 702 mmbe5 4 0 0 50 a 0 50 mmb5 2 mml5 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mmd 5 23 0 由rmmf 96 0 78 0 时2 325 80 dL99 0 f k rmmf 95 0 77 0 99 0 96 0 78 0 按钻头强度确定进给量 由表 7 当灰铸铁 时 213 168 HB 时 mmd 5 23 0 rmmf 20 1 按机床进给机构强度确定进给量 由表 8 灰铸铁时210 HB 时 机床机构允许的轴向力为 9800N Z535 允许最大为mmd 5 23 0 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 时为 rmmf 78 0 mmd 5 23 0 NFt12360 轴向力修正系数为 1 0 故 NNFc1569012360 故 可用rmmf 78 0 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mmd 5 23 0 mm8 0 耐用度 sT4500 3 确定切削速度 由表 10 加工性为第三类 双横刃磨的钻头 rmmf 78 0 时mmd 5 23 0 切削修正系数 smvt 40 0 0 1 tv k0 1 cv k85 0 lv k 0 1 tv k 故 smkvv vt 34 0 0 185 0 0 10 140 0 sr d v n 6 4 5 2314 3 34 0 10001000 0 4 加工工时 其中 nf L tm 由表 22 ylLmml80 mmy10 所以 stm 1 25 6 478 0 1080 扩孔 24 7 rmmf 1 1 sT2400 sm faT dc v v v yxv p mm z v 125 0 601 0 sr d v n n s 61 1 7 2414 3 125 0 10001000 按机床取 srnw 67 1 所以实际切削速度 smv 124 0 1000 61 1 7 24 工时 切入 ylLmml80 mmy10 所以 s fn L t w m 49 1 167 1 1080 铰孔 25 rmmf 3 1 sT4800 smk faT dc v v yv xv p mm zv r 075 0 3 180480060 25 6 15 60 5 01 03 03 01 2 0 1 0 sr d v n w s 955 0 2514 3 075 0 10001000 取机床标准 1 13r s 所以实际切削速度 smv 088 0 1000 13 1 25 所以工时 stm 3 61 3 113 1 1080 3 铣断 选择锯片刀 1 铣削宽度 mmae3 mmd100 0 8 zmmap41 12 时 zmmaf 24 0 smvt 37 0 smmvn tt 95 1 16 1 各修正系数 0 1 f mvmnmv kkk 85 0 f svsnsv kkk 所以 smmkvfv vtf 66 1 0 185 0 95 1 工时 f m v L t ylLmmL75 20 y 所以 stm7 5 66 1 2075 4 车圆弧及其中一端面 选刀杆尺寸 刀片厚度 mmHB2516 mm5 4 粗车 加工切削深度 由表 4 3 p amm rmmf 6 0 5 0 根据表 1 当用 YT15 硬质合金车刀加工铸铁时 mmap7 smvt 82 1 切削修正系数 65 0 tv k92 0 xtv k8 0 sv k 0 1 tv k0 1 Tv k 故 smkvv vt 87 0 0 10 18 092 0 65 0 82 1 sr D v n 69 4 5914 3 87 0 10001000 由机床 min 320 03 5 rsrnc sm Dn v c c 92 0 1000 03 5 5514 3 1000 13 5 4 8 5 03 0 56 m L ts nf 半精车 切削深度 mmap1 rmmf 5 0 3 0 由机床选 rmmf 33 0 切削速度 smv 6 2 srn 74 14 5614 3 6 21000 由机床选 min 900 15rsrnc sm Dn v c c 64 2 1000 155614 3 1000 工时 13 5 2 7 15 0 33 m L ts nf 粗车圆弧 工时 12 4 2 5 03 0 56 m L ts nf 半精车圆弧 工时 12 2 4 15 0 33 m L ts nf 5 铣槽 卧式铣床 直齿三面铣刀 mm16 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 mmae8 2 确定每齿进给量 由机床 功率为 由表 3 wx61kw5 4zmmaf 20 0 12 0 取 zmmaf 20 0 3 铣刀磨钝标准及耐用度 由表 7 最大磨损量为 耐用度为 mm3 0s 3 102 7 4 确定切削速度和每秒进给量 由表 9 当 时 mmd100 0 8 zmmap40 12 mma8 zmmaf 24 0 smvt 27 0 srnt 87 0 smmvft 46 1 各修正系数为 0 1 mvfmnmv kkk 85 0 svfsnsv kkk 故 23 0 0 185 0 27 0 vtk vv 74 0 0 185 0 87 0 ntk nn 24 1 0 185 0 46 1 vfftf kvv 基本工时 f m v L t ylLmmL40 mmy30 stm 5 56 24 1 3040 6 铣面32 32 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 mmhae3 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 0 12 0 现取 zmaf 20 0 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mm6 0mmd100 0 度 sT 3 10 8 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 mmd100 0 8 zmmap130 41 3 e a 时 24 0 f asmvt 32 0 srnt 03 1 smmvf 73 1 各修正系数为 69 0 vsnmv kkk 8 0 svfsnsv kkk 故 smkvv vt 18 0 8 069 0 32 0 srknn nt 52 0 8 069 0 03 1 smmkvv vftf 95 0 8 069 0 73 1 根据机床说明书选择 srn 625 0 0 smmvf 0 1 0 实际切削速度和每齿进给量为 sm nd vc 20 0 1000 625 0 10014 3 1000 00 zmm nz v a f f 20 0 8625 0 0 1 0 0 5 检查机床功率 根据表 5 当 时 zmmaf 32 0 18 0 mmap84 mmae5 3 smvf 0 1 kwpmt10 1 切削功率的修正系数 1 mp k 所以实际切削功率为 kwpp mtmc 1 1 根据机床说明书 机床主轴允许的功率为 kwpmM25 575 0 7 因为 所以此切削用量可以采用 mMmc pp 即 mmat3 smmvf 0 1 min 5 37 625 0 rsrn smv 20 0 zmmaf 20 0 6 计算工时 f m v L t 式中 ylLmml40 根据表 19 入切削量及超切削量 mmy20 则 322052Lmm 故 52 52 1 0 m ts 7 钻 攻 M22 螺纹孔 1 选择钻头 选择高速钢麻花钻头 直径mmd4 02 0 钻头几何形状为 表 1 及表 2 双锥修磨横刃 0 30 0 1202 0 1 702 mmbe5 4 0 0 50 a 0 50 mmb5 2 mml5 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 时mmd4 02 0 由rmmf 96 0 78 0 时2 325 80 dL99 0 f k rmmf 95 0 77 0 99 0 96 0 78 0 按钻头强度确定进给量 由表 7 当灰铸铁 时 213 168 HB 时 mmd4 02 0 rmmf 20 1 按机床进给机构强度确定进给量 由表 8 灰铸铁时210 HB 时 机床机构允许的轴向力为 9800N Z535 允许最大为mmd4 02 0 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 时为 rmmf 78 0 mmd5 02 0 NFt12360 轴向力修正系数为 1 0 故 NNFc1569012360 故 可用rmmf 78 0 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mmd4 02 0 mm8 0 耐用度 sT4500 3 确定切削速度 由表 10 加工性为第三类 双横刃磨的钻头 rmmf 78 0 时mmd4 02 0 切削修正系数 smvt 40 0 0 1 tv k0 1 cv k85 0 lv k 0 1 tv k 故 smkvv vt 34 0 0 185 0 0 10 140 0 sr d v n 6 4 5 2314 3 34 0 10001000 0 4 加工工时 其中 nf L tm 由表 22 ylLmml30 mmy10 所以 stm 1 11 6 478 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 8 78r s 526r min w s d v n 1000 814 3 35 0 1000 按机床选取 srrn 33 8 min 500 sm nd v 366 0 1000 33 8 814 3 1000 实际 l 25mmmmll20 21 计算工时 1min60 10 0 33 8 2525 21 2 s fn lll tm 工件的螺纹长度 l 丝锥切削锥长度 1 l 三 夹具设计三 夹具设计 一 一 定位基准的选择定位基准的选择 由零件图可知 圆弧对孔有中心距要求 则用孔来定位 再用 92 32 平面来定60 25 25 位限制五个自由度 加一平面来辅助 实际就变为一削边销和两平面定位的夹具 二 二 切削力及夹紧力的计算切削力及夹紧力的计算 切削刀具 硬质合金内孔车刀 则 pcp kvfaF 15 0 75 0 2943 式中 1 5mm 50m min f 0 5mm r p a c v1 p K rpPprpkmpp KKKKKK aa 2 计算结果 1459 699N 选用压板压紧 实际加紧力 N 应为 N F N1460 5 05 0 1460 1 式中 和是夹具定位面及加紧面上的摩擦系数 0 5 1 2 1 2 压板用螺母