【工装夹具类】CA6140车床套加工工艺及钻侧面Ф8孔夹具设计
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工装
夹具
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设计
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【工装夹具类】CA6140车床套加工工艺及钻侧面Ф8孔夹具设计,工装,夹具,ca6140,车床,加工,工艺,侧面,设计
- 内容简介：
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- I - 目录 序言 . 1 第 1 章 床套分析 . 2 件的作用 . 2 产类型的确定 . 2 件的工艺分析 . 2 第 2 章 零件的工艺规程设计 . 3 定毛坯、绘制毛坯简图 . 3 择毛坯 . 3 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 . 3 制车床套锻造毛坯简图 . 4 定零件工艺路线 . 4 位基准的选择 . 4 工方 法的确定 . 5 序的拟定 . 5 床设备及工艺装备的选用 . 6 工余量、工序尺寸和公差的确定 . 8 削用量的计算 . 9 、铰 8孔 . 9 槽 . 10 台阶面 . 11 间定额的计算 . 11 动时间： . 12 助时间 . 12 第 3 章 夹具设计 . 14 题的提出 . 14 具定位方案设计 . 错误 !未定义书签。 件在夹具中的定位 . 14 位元件的选用 . 14 位误差的分析 . 14 紧装置设计 . 14 紧方案的确定 . 14 紧力大小的计算 . 14 具体设计 . 15 具方案可行性分析 . 15 作说明 . 错误 !未定义书签。 - 件定位 . 15 件夹紧 . 15 致谢 . 15 参考文献 . 16 - 1 - 序言 机械制造工艺学课程设计是我们在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专为课之后进行的。这是我闪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 它在我们四年大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我也希望通过这次课程设计对自己将来的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 - 2 - 第 1章 床套 分析 件的作用 题目所给的零件是 床套（见附图一），主要作用是配合装配其他零件。 产类型的确定 由于本次设计已知是 小 批量轻小型零件，故在这里不再做技术分析和计算。 件的工艺分析 该零件需要加工的表面有： 25 7H 孔 70 外圆柱面及其内外端面、退刀槽 45 6m 外圆柱面、 42 外圆柱面 31 孔 台阶面 7 孔 13 锥孔 59H 槽 89H 通孔 5R 孔 其中 70 外圆内端面对 45 6m 外圆柱面的圆跳动为 45 6m 外圆柱面对 25 7H 孔圆跳动为 31 孔内端面对 70 外圆内端面平行度误差为 9H 槽对 25 7H 孔 89H 孔的对称度误差为 另外，各加工表面还有一定的公差以及粗糙度要求。 - 3 - 第 2章 零件的 工艺规程设计 定毛坯 、绘制毛坯简图 择毛坯 零件的材料为 45 钢，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用模锻成型。 毛坯的拔模斜度为 5 。 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 由参考文献 【 1】 表 2 2知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 差等级 由零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 件重量 已知机械加工后零件的重量为 ，由此可初步估算机械加工前锻件毛坯的重量为 件形状复杂系数 对零件进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的高度、半径，即d=70， h=90 由公式 参考文献 【 1】 （ 2（ 2计算出该车床套锻件的形状复杂系数 2 2 63 . 1 4 7 0 9 0 7 . 8 1 0 2 . 744Nm d h k g 0 . 9 2 . 7 0 . 3 3t m 由于 0 0 S ，故该零件的形状复杂系数属2 件材质系数 由于该车床套材料为 45 钢，是碳的质量分数小于 碳素钢，姑该锻件的材质系数属1 件分模线形状 根据该车床套的形位特点，选择零件高度方向的对称平面为分模 面，属平直分模线。 件表面粗糙度 由零件图可知，该零件个加工表面的粗糙度.6 m 。 根据上述因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表： - 4 - 表 2床套锻造毛坯尺寸公差及机械加工余量 锻件重量 / 包容体重量 / 形状复杂系数 材质系数 公差等级 项目 / 机械加工余量 / 尺寸公差 备注 高度 90 表 2表 2度 70 表 2表 2度 45 表 2表 2度 42 表 2表 2径 25 表 2表 2度 表 2表 2 绘制车床套锻造毛坯简图 由表 2得结果，绘制毛坯简图如附图二所示。 定零件工艺路线 位 基准的选择 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 。 由零件图附图 1 可知，多数尺寸及形位公差都以车床套 70 圆柱面外端面及 25 7H 孔为设计基准，因此必须首先将 70 圆柱面外端面及 25 7H孔加工好，为后续工序准备基准。 基准的选择 选择 45 6m 外圆柱面作为粗基准，用三角卡盘卡紧定位，可以消除, , ,x z x z 四个自由度 。 基准的选择 根据基准重合原则，选取 25 7H 孔 及其已加工端面作为精基准 。 - 5 - 安排 车床套 70 圆柱面外端面 作为精基准表面，安排在第一道工序进行加工，以便为后续的工序定位创造条件，而且主要表面的粗、精加工要分开，次要的表面加工，如果不能和主要的表面的加工同时进行，应另行加工，并且有合适的定位基准；孔的加工应减少多次装夹的误差，提高精度。 工方法的确定 根据各表面加工要求和各种加工方法，以及能达到的加工精度，确定各表面的加工方法如 表 2示 ： 表 2床套零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 加工方案 大端面 车 半精车 25 孔 铰 小端面 42 45 70 外圆 车 半精车 内端面 车精车 31 孔 8 10 7 孔 铰 90 锥孔 台阶面 槽 8 孔 铰 10 孔 铰 序的拟定 根据 “先面后孔 ”“先主后次 ”和 “先粗后精 ”的原则，将粗加工放在前面，精加工放在后面。 - 6 - 初步拟定加工顺序如 表 2示 ： 表 2床套工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工 序 名 称 1 粗车、半精车大端面，倒角 1 45 ， 扩、铰 25孔，倒 内 角1 45 2 铣小端面 3 粗车、半精车 754542外圆，粗车 内端面 ，5 ， 1 45 4 扩、铰 31孔，倒角 1 45 5 精车 内端面 6 钻、铰 7孔，锪 90 锥孔 7 钻、铰 8孔 8 铣槽 9 铣台阶面 10 铰 10孔 11 去毛刺 12 热处理 8孔 13 清洗 14 检验 床设备及工艺装备的选用 由于本产品生产类型是 小 批量生产，所以根据生产要求和实际情况加工设备易以通用机床为主 。 在选择机床 时 ，应考虑零件规格的大小，机床的生产率与工序要求的加工精度的适用性， 机床的生产率与工件生产类型的适用性。 考虑工件加工精度和生产类型，选用专用量具，工件在各工序间的传送，由于零件较小，直接人工进行就可以了，减少不必要的耗费。综上所述， 各工序的加工设备及刀、夹、量具的选择如下： 工序 1 粗车、半精车大端面，倒角 1 45 ， 扩、铰 25孔，倒 内 角1 45 卧式车床 质合金可转位车刀 锥柄扩孔钻 25 1141 1984 锥柄机用绞刀 25 1133 1984 90 直柄锥面锪钻 40 4258 1996 - 7 - 工序 2 铣小端面 立式铣床 齿直柄立铣刀 10 1996 工序 3 粗车、半精车 754542外圆，粗车 内端面 ，5 ， 1 45 卧式车床 质合金可转位车刀 工序 4 扩、铰 31孔，倒角 1 45 卧式车床 柄扩孔钻 31 1141 1984 锥柄机用绞刀 31 1133 1984 工序 5 精车 内端面 卧式车床 质合金可转位车刀 工序 6 钻、铰 7孔，锪 90 锥孔 摇臂钻床 柄麻花钻 7 1996 直柄机用绞刀 7 1132 1984 90 直柄锥面锪钻 16 4258 1996 工序 7 钻、铰 8孔 摇臂钻床 柄麻花钻 8 1996 直柄机用绞刀 8 1132 1984 工序 8 铣槽 立 式铣床 齿锯片铣刀 40 5 10 6120 1996 工序 9 铣台阶面 立式铣床 齿直柄立铣刀 16 1996 - 8 - 工序 10 铰 10孔 摇臂钻床 柄机用绞刀 10 1132 1984 工 余量、工序尺寸和公差的确定 精绞余量 = 1. 钻、铰 8孔 由参考文献 【 1】 表 2查得 ： 钻孔余量 粗绞余量 = 精绞余量 = 由参考文献 【 1】 表 1依次确定各工序尺寸的加工精度为： 钻孔 绞 绞 据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为： 钻孔 粗绞 精绞 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差按“入体原则”表示 为： 钻孔 粗绞 精绞 2. 铣槽 由参考文献 【 1】 表 2查得： 铣削余量 由参考文献 【 1】 表 1依次确定该工序尺寸的加工精度为： 铣削 据上述结果，再查标准公差数值表可确定该工步的公差值为： 铣削 综上所述，该工序的工序尺寸及公差按“入体原则”表示 为 铣削 3. 铣台阶面 - 9 - 由零件图可知： 铣削深度 铣削宽度2Z=13 由参考文献 【 1】 表 1依次确定该工序尺寸的加工精度为： 铣削 据上述结果，再查标准公差数值表可确定该工步的公差值为： 铣削深度 铣削宽度 综上所述，该工序的工序尺寸及公差按 “入体原则”表示为 铣削深度 铣削宽度 4. 铰 10孔 由参考文献 【 1】 表 2查得： 粗绞余量 =2 由参考文献 【 1】 表 1依次确定该工序尺寸的加工精度为： 粗绞 据上述结果，再查标准公差数值表可确定该工步的公差值为： 粗绞 综上所述，该工序的工序尺寸及公差按“入体原则”表示为 粗绞 削用量的计算 、铰 8孔 (一 ) 钻 8 的孔 机床为： 式钻床 ，采用锥柄麻花钻钻头 查切削手册表 f=r v=s=21m/要求速度为 - 10 - m 按机床手册查得取 rn w 故实际的切削速度 : m i 切削工时 : l=10mm w 0 （二） 锪倒角 45 为缩短加工时 间 ， 锪倒角时采用机床主轴转速与扩孔时主轴转速相同 ,均为 n=100r/手动进给即可。 槽 机床为： 刀具：槽铣刀 由文献【 5】表 30 z 齿表 30 . 2 5 1 5 m i 即 ； 由文献【 1】表 8用硬质合金 槽铣 刀， 63wd 齿数14z 。则： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 5 7 5 . 8m i w rn d 现采用 式铣床，根据文献【 5】附表 475 m ， 故实际切削速度为： 6 3 7 5 1 4 . 8m i 0 0 1 0 0 0m 当 75 m 时，工作台的每分钟进给量- 11 - 0 . 0 7 1 4 7 5 8 4 m i nm z w f z n 切削工时：【 1】表 11120zl l lT f z n = 5 8 2 1 0 7 1 4 7 51 m 台阶面 1、 加工条件 机床： 式 铣床； 刀具：高速 钢直柄立 铣刀， 16d ，齿数 Z=6； 2、计算切削用量及工时 切削速度：参考有关手册，确定 v m s 即 18m/ 采用 高速钢直柄立铣刀 ， 16d ，齿数 Z=6。则 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 35 . 9 7 1 ( / )16s vn r 现采用 式铣床，根 据机床使用说明书（见手册取 3 7 m 故实际切削速度为： 1 6 6 . 3 3 30 . 3 1 8 ( / )1 0 0 0 1 0 0 0m s 当 3 8 0 / m 时，工作台的每分钟进给量0 . 0 5 1 6 3 8 0 3 0 4 ( / m i n )f z n m m 查机床说明书， 选 20 / 切削工时：由于粗铣、 半 精铣前后进行 ，利用作图法，可得出铣刀的行程 12 1 0 . 5l l l m m ，则机动工时为： 12 105 1 . 7 5 ( m i n )60l lt f 间定额 的 计算 根据本次设计要求，只计算老师指定的一道工序工时。下面计算工 序 11 的时间定额。 - 12 - 动时间： 参考文献【 2】表 987 页，得 铣侧面 的计算公式为： )n*f/() 210 铣 42 圆柱面上阶梯面 ： l=155mm,f=r,n=380r/参考文献【 2】表 116 ，取 入公式，得 155+)/( 辅助时间 参考文献【 4】表 813 确定如下： 操 作 内 容 每次用时 钻 5 操作次数 时间 操作次数 时间 操作次数 时间 主轴变速 0 075 变换及给量 1 快速 移动 铣刀 1 卡尺测量 开停车 0 02 主轴运转 0 02 清除铣削 0 15 各工步辅助时间为： 钻 68 装卸工件时间参考文献【 1】表 2，取 辅助时间 ： s ：参考文献【 5】取 %5 ，则 TB 1r ：参考文献【 5】取 %4 ,则 =e: 轻小型件 21速移动工作台 1卸 工件 8刀 2题目 已知 生产数量是 6000 件，则： Te/n=(21+1+8+4)/6000+ 13 - p: b+=1=12c: n=13 14 - 第 3章 夹具设计 题的提出 利用本夹具主要是钻 8 的孔，所以要保证精度 件在 夹具中的定位 本加工面 要求精确度高 ， 夹具用于摇臂钻床 具为直柄机用绞刀 8 1132 1984 和 直柄麻花钻 8 1996，对零件进行钻，扩，半精铰三部工序加工 定位元件的选用 定位元件选择一个短圆柱销和一个底版 位误差的分析 由于定位孔的加工误差以及底面的误差，可能产生钻孔的位置度等形位误差，所以尽量使柱销的尺寸公差规定为与本零件 在工作时与其配合的柱销的尺寸公差相同 紧装置设计 紧方案的确定 根据定位基准的选择原则，采用移动压板夹紧 紧力大小的计算 夹紧力大 小的计算，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统以简化计算。然后根据工件受切削力、夹紧力 后处于静力平衡条件，计算出理论夹紧力0乘以安全系数 K，作为实际所需的夹紧力： 0 取 本夹具中主要计算水平方向的受力。 切削力： 0 . 8 5 0 . 7 5 1 . 0 0 . 7 3 0 . 1 3 0 . 1 3 . 8 1 1 2 . 5 6 0e f p oa a a z d n .(1) 切削力水平分力为为： 8 0 . 9 0 0 取 16 380 / m 0 . 8 5 0 . 7 5 1 . 0 0 . 7 3 0 . 1 3 0 . 1 3 . 8 1 1 2 . 5 5 0 . 1 1 5 6 1 6 3 8 0 6 0 =2862 2862 N=4865 - 15 - 取安全系数
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