【工装夹具类】CA6140车床拨叉[831005]机械加工工艺规程及钻22孔夹具设计[气动夹紧]【方案1】
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工装
夹具
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22
设计
气动
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方案
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【工装夹具类】CA6140车床拨叉[831005]机械加工工艺规程及钻22孔夹具设计[气动夹紧]【方案1】,工装,夹具,ca6140,车床,机械,加工,工艺,规程,22,设计,气动,夹紧,方案
- 内容简介：
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课 程 设 计 说 明 书 设计题目：制定 床拨叉的加工工艺， 设计钻 22 孔的钻床夹具 院，部 学生姓名 指导教师 专业 班级 2008 年 12 月 25 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定 床拨叉的加工工艺，设计钻 22 孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产 气动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 计内容： 1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班 级： 学 生： 目 录 序言 . 错误 !未定义书签。 一、零件的工艺分析 . 错误 !未定义书签。 二、工艺规程设计 . 错误 !未定义书签。 (一 )确定毛坯的制造形式 . 错误 !未定义书签。 （二）基面的选择 . 错误 !未定义书签。 （三）制定工艺路线 . 错误 !未定义书签。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定. 4 （五）确立切削用量及基本工时 . 4 三、 夹具设计： . 5 （一）、设计时注意的问题 . 5 （二）、夹具设计 . 6 参考资料： . 8 天津工程师范学院 机械制造工艺专业 械 加 工 工 序 卡 片 生产类型 中批生产 工序号 1 15 15 拨 叉 零件号 零件重量 时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 式 重 量 40 铸 件 设 备 夹具和辅助工具 名 称 型 号 通用 夹具 转塔式六 角车床 序 工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （ 走刀 次 数 切削 深度(进给量(mm/n) 主轴转速 （ r/ 切削 速度(m/基本工时 1 2 3 4 5 粗车端面 A 精车端面 A 钻花键底孔 扩花键底孔 倒角 2 90 度车刀 90 度车刀 20中心钻 21扩孔钻 45度偏刀 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 30 30 80 80 15 1 1 1 1 2 0 1 2 0 53 00 400 280 280 7 17 天津工程师范学院 机械制造工艺专业 械 加 工 工 序 卡 片 生产类型 中批生产 工序号 2 拨 叉 零件号 零件重量 时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 式 重 量 40 铸 件 设 备 夹具辅助工具 名 称 型 号 专用 夹具 拉床 工 序 工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （ 走刀 次数 切削 深度(进给量(mm/r) 主轴转速 （ r/ 切削 速度(m/s) 基本工时 1 拉六齿方型花键 高速钢拉刀 游标卡尺 100 1 1 天津工程师范学院 机械制造工艺专业 械 加 工 工 序 卡 片 生产类型 中批生产 工序号 3 拨 叉 零件号 零件重量 时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 式 重 量 40 铸 件 设 备 夹具和辅助工具 名 称 型 号 专用 夹具 铣床 序 工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （ 走刀 次数 切削 深度(进给量(mm/r) 主轴转速 （ r/ 切削 速度(m/基本工时 1 2 粗铣 B 面 精铣 B 面 高速钢面铣刀 游标卡尺 52 52 1 1 3 60 210 津工程师范学院 机械制造工艺专业 械 加 工 工 序 卡 片 生产类型 中批生产 工序号 4 拨叉 零件号 零件重量 时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 式 重 量 40 铸 件 设 备 夹具和辅助工具 名 称 型 号 专用 夹具 铣床 序 工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （ 走刀 次数 切削 深度(进给量(mm/z) 主轴转速 （ r/ 切削 速度(m/基本工时 1 铣 800。 03槽 高速钢直齿精密级三面刃铣刀 量块 60 1 8 75 津工程师范学院 机械制造工艺专业 械 加 工 工 序 卡 片 生产 类型 中批生产 工序号 5 3 . 拨叉 零件号 零件重量 时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 式 重 量 40 铸 件 设 备 夹 具 辅助工具 名 称 型 号 专用 夹具 铣床 序 工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （ 走刀 次数 切削 深度(进给量(mm/z) 主轴转速 （ r/ 切削 速 度(m/基本工时 1 2 铣 1800。 12 高速钢直齿精密级三面刃铣刀 量块 60 60 1 1 22 9 23 9 00 300 津工程师范学院 机械制造工艺专业 机 械 加 工 工 序 卡 片 生产类型 中批生产 工序号 6 3 . 拨叉 零件号 零件重量 时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 式 重 量 40 铸 件 设 备 夹 具 辅助工具 名 称 型 号 专用 夹具 磨床 工 序 工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （ 走刀 次数 切削 深度(进给量(m/主轴转速 （ r/ 切削 速度(m/s) 基本工时 1 磨宽为 1800。 12槽 0127 量块 120 1 0 3000 .1 陕西理工学院 零 件 号 料 制 黄雪锋 日期 机械加工工艺过程综合卡片 零件名称 拨叉 毛坯重量 1导 党玉春 产类型 批量 毛坯种类 铸件 审核 工序 安装工位 工步 工 序 说 明 工序简图 机床 夹具或辅助工具 刀具 量具 走刀次数 走刀长度(切削深度(进给量(mm/r) 主轴转数(r/切削速度(m/工时定额 (基本时间 辅助时间 服务时间 I 1 1 2 铣直径为 40 的大端面 ， 立式铣床用 夹具 高速钢 端面 铣刀 2 1 94 10 00 120 122 I 1 1 2 钻，扩 ， 绞， 6键 拉床用夹具 普通拉 刀 内径千分尺 2 1 94 10 00 120 122 1 2 铣宽 8 的槽及其端面 寸 立式铣床用夹具 高速钢三面刃铣刀 卡尺 2 1 164 154 30 60 V 1 1 铣 28面 立式铣床用夹具 高速钢端面铣刀 游标卡尺 1 8 20 V 1 1 2 铣宽 18 的槽及其端面 立式铣床用夹具 高速钢三面刃铣刀 游标卡尺 1 2 94 8 00 120 100 机械加工工艺过程卡片 零件号 零件名称 床 拨叉 工序号 工序名称 设备 夹具 刀具 量具 工时（ 名称 型号 名称 规格 名称 规格 名称 规格 铣 45大端面 立式铣床 用夹具 高速钢端铣刀 25 钻，扩，绞直径为 22 的孔 立式钻 床 用夹具 锥柄麻花钻 25 游标卡尺 拉 6花键 拉床 用夹具 普通花键拉刀 游标卡尺 铣槽 8 及其端面 铣床 用夹具 高速钢三面刃铣刀 游标卡尺 铣 宽 28 的面 铣床 用夹具 高速钢圆柱形铣刀 游标卡尺 铣 18 的槽及其端面 铣床 用夹具 高速钢 三面刃铣刀 游标卡尺 终检 课 程 设 计 说 明 书 设计题目：制定 床拨叉的加工工艺， 设计钻 22 孔的钻床夹具 院，部 学生姓名 指导教师 专业 班级 2008 年 12 月 25 2 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定 床拨叉的加工工艺，设计钻 22 孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产 气 动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 计内容： 1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班 级： 学 生： 指导教师： 2008 年 12 月 25 日 3 序 言 械工业是一种基本工业形式，对于我们国家来说，它关系到国计民生的方方面面。近年来机械工业领域向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展，数字化，自动化水平日益提高。同时由于机械工业的发展，其他各工业部门也向着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。 机械制造过程及检测，检验中，都要使用大量的夹具。 为了达到提劳动效率，提高加工精度，减少废品，扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件，如何设计好夹具则成了机械制造的一项重要任务。 机床夹具是夹具中的一种，将其固定到机床上，可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置，并克服切削力的影响。使加工顺利进行。机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种。 夹具设计中的特点 ： 1 夹具的设计周期较短，一般不用进行强度和刚度的计 算。 2 专用夹具的设计对产品零件有很强的针对 性。 3 “确保产品加工质量，提高劳动生产率 ”是夹具设计工作的主要任务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度 ，后者主要用夹具来保证。 4 4 夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。 因此，夹具设计要保证以下几个条件： 1 夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。 2 保证工件的精度。 3 保证使用方便与安全。 4 正确处理作用力的平衡问题。 5 注意结构的工艺性，便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。 6 在机械制造中，为了适应新产品的不断发展要求。因此 ,夹具计过程中 有朝着下列方向发展的趋势： （ 1） 发展通用夹具的新品种 A 由于机械产品的加工精度日 益提高，因此需要发展高精度通用夹具。 B广泛的采用高效率夹具，可以压缩辅助时间，提高生产效率。 （ 2） 发展调整式夹具 （ 3） 推广和发展组合夹具及拼拆夹具。 （ 4） 加强专用夹具的标准化和规范化。 （ 5） 大力推广和使用机械化及自动化夹具。 （ 6） 采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。 本设计属于工艺夹具设计范围，机械加工工艺设计在零件的加工制造 5 过程中有着重要的作用。工艺性的好坏，直接影响着零件的加工质量及生产成本，在设计中为了适应中批批量的生产情况，以提高产品的生产效率，在设计中所采用的零件尽 量采用标准件，以降低产品的生产费用。 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能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的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后从事的职业打下一个良好的基础。 由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师 给予指教。 6 目 录 目 录 序言 . 错误 !未定义书签。 一、零件的工艺分析 . 错误 !未定义书签。 二、工艺规程设计 . 错误 !未定义书签。 (一 )确定毛坯的制造形式 . 错误 !未定义书签。 （二）基面的选择 . 错误 !未定义书签。 （三）制定工艺路线 . 错误 !未定义书签。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定. 4 （五）确立切削用量及基本工时 . 4 三、 夹具设计： . 5 （一）、设计时注意的问题 . 5 （二）、夹具设计 . 6 参考资料： . 8 7 （一） 零件的分析 （一） 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。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 ： 床 拨叉 共有四处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1. 以 625中心的加工表面 这一组加工表面包括： 625 花键 孔。 2 以 625为基准来加工 宽 8的槽和宽 18的槽 。 二 . 工艺规程设计 （一） 确定毛坯的制造形式。 零件的材料为 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 40 的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一 块 V 形块支承这两个 40 作主要定位面， 用一汽缸放在 V 型块对面用于加紧零件，同时用一定为挡快限制以旋转方向的自由度，再用钻床钻削时的力量来限制另一旋转自由度和一平面自由度，这样空间六个自由度就固定完了。 （ 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。 8 （三） 制订工艺路线 1. 工艺路线方案 1 工序 1） 铸造 2） 时效处里 3） 铣 40 大端面 4） 钻，扩，铰 22 孔 5） 检查 6） 拉 625花键孔 7） 倒角 8） 铣 18 宽的槽 9） 铣 宽 8 10） 铣 40 11） 去毛刺 12） 检查 . 工序 1） 铸造 2） 时效处里 3） 铣 40 大端面 4） 铣 18 宽的槽 5） 铣 40 6） 拉 625花键孔 7） 检查 8） 倒角 9） 铣宽 8 10） 去毛刺 11） 检查 钻，扩，铰 22 孔 比较两种方案：方案一先加工端面然后一端面和外圆定位加工孔，然后以孔为定为基准加工宽 18 的槽和宽 8 的槽及 40槽，保证了加工精度。提高了效率，方案二夹具设计较多且有些困难，故选择方案一 （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： 9 1. 铣 40 大端面 面：选择 质合金刀片 1） 由表 1 铣削深度 时，端铣刀直径00mm，0为 ， Z=5 2） 铣刀几何形状 由表 2 00 8 10s00 5 3） 选择切削用量 （ 1）确定铣削深度 于加工余量不大，可在一次走刀内完成 （ 2）确定每齿进给量 用不对称端铣以提高进给量，根据表 5 当使用 床 功 率 为 7 f / 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00 故耐用度 4） 确定切削速度 v 和每秒钟进给量3 00 205 各修正系数为 r p 根据 立铣床说明书（表 24）选择 5.610 因此实际切削速度和每齿进给量 5） 计算基本工时 fm 式中 L l y d L=90 由表 20 不对称安装铣刀入切削量及超切削量 y +d 92 182L 故 182 2 9 . 1 2 0 . 5 m i 2 5 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， 030 01202 01 702 00 50a 050 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 0/ 99.0 按钻头强度确定进给量 由表 7 当灰铸铁 213168 时： 按机床进给机构强度确定进给量 由表 8 灰铸铁210 时：机床机构允许的轴向力为 9800N。 1 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： 2360 轴向力修正系数为 故 5 6 9 01 2 3 6 0 故 可用 2）确定钻头磨钝标准及耐用度， 由表 9 时 耐用度 500 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 削 修 正 系 数 0.1 0.1故 0 01 0 0 0 0 4） 加工工时 其中 0 由表 22 0 所以 080 扩孔： 400 12 0 vn 2 0 01 0 0 0 按机床取 以实际切削速度 工时： 切入 0 0 所以 t 080 铰孔： 22 800 0 060 vn 0 01 0 0 0 取机床标准 s 所以实际切削速度： 08 0 所以工时： 080 3. 拉花键 ： 拉刀 1）拉刀 宽度 000 8z 112， 37.0各修正系数： 13 工时：fm 5 20y 4. 所以： 2075 铣 40 大端面面：选择 质合金刀片 1） 由表 1 铣削深度 时，端铣 刀直径00mm，0为 ， Z=5 2） 铣刀几何形状 由表 2 00 8 10s00 5 3） 选择切削用量 （ 1）确定铣削深度 于加工余量不大，可在一次走刀内完成 （ 2）确定每齿进给量 用不对称端铣以提高进给量，根据表 5 当 5. 铣 宽 18 的槽：选择 质合金三面刃铣刀 1） 由表 1 铣削深度 时，端铣刀直径00mm，0为 ， Z=5 2） 铣刀几何形状 由表 2 00 8 10s00 5 3） 选择切削用量 （ 1）确定 铣削深度 于加工余量不大，可在一次走刀内完成 （ 2）确定每齿进给量 用不对称端铣以提高进给量，根据表 5 当使用 床 功 率 为 7 f / 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 14 00 故耐用度 4） 确定切削速度 v 和每秒钟进给量3 00 205 各修正系数为 r p 根据 立铣床说明书（表 24）选择 5.6此实际切削速度和每齿进给量 5） 计算基本工时 fm 式中 L l y d L=90 由表 20 不对称安装铣刀入切削量及超切削量 y +d 92 182L 故 182 2 9 . 1 2 0 . 5 m i 2 5 6. 铣 宽 8 的槽：选择 质合金三面刃铣刀 1） 由表 1 铣削深度 时，端铣刀直径00mm，0为 ， Z=5 15 2） 铣刀几何形状 由表 2 00 8 10s00 5 3） 选择切削用量 （ 1）确定铣削深度 于加工余量不大，可 在一次走刀内完成 （ 2）确定每齿进给量 用不对称端铣以提高进给量，根据表 5 当使用 床 功 率 为 7 f / 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00 故耐用度 4） 确定切削速度 v 和每秒钟进给量3 00 205 各修正系 数为 r p 根据 立铣床说明书（表 24）选择 5.6此实际切削速度和每齿进给量 16 5） 计算基本工时 fm 式中 L l y d L=90 由表 20 不对称安装铣刀入切削量及超切削量 y +d 92 182L 故 182 2 9 . 1 2 0 . 5 m i 2 5 7. 铣 28 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 e 3 2） 确定每齿进给量 根据 床说明书，其功率为 7等系统刚度 根据表 3 取 ） 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（ 000 ）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 000 8z 3041303.1f / 各修正系数为： s v 17 根据机床说明书选择 实际切削速度和每齿进给量为： 0 5） 检查机床功率 根据表 5 当 8.04.3f /时， 切削功率的修正系数 1 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 0.1m i n/ 2 5.0 f / 6）计算工时 fm 式中 0 根据表 19 入切削量及超切削量 0 则 3 2 2 0 5 2L m
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