CA6140车床拨叉工艺及钻扩铰20孔夹具设计[B型]【优秀机械课程毕业设计论文】
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ca6140
车床
工艺
钻扩铰
20
夹具
设计
优秀
优良
机械
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毕业设计
论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份。
工艺工序卡一套。
图纸共5张，如下所示
A1-夹具装配图.dwg
A3-固定V型块.dwg
A3-夹具体.dwg
A3-拨叉毛坯图.dwg
A4-拨叉零件图.dwg
- 内容简介：
-
烟台大学 机 电 汽 车 工 程 学 院 拨叉说明书 班级： 机 081导老师： 张俊华 组员：徐敏敏 尹俊海 于文龙 武传明 岳试栋 小组：第八组 1 一、零件的分析 (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 50 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： 1、小头孔 20 以及与此孔相通的 8 的 圆 孔、 纹孔 2、大头半圆孔 50 3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端 面 ，大头半圆孔两端 面与小头孔中心线的垂直度误差为 头孔上端面与其中心线的垂直度误差为 由上面分析 可知，可以粗加 工拨叉上 端面，然后以此作为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 2 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 、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 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，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。 查机械制造工艺设计简明手册第41页表 用铸件尺寸公差等级为 (二 )基面的选择 ： 1、 粗基准的选择 ： 以两个小头孔外圆表面 为 粗基准。 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 上 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。 （ 三 ）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。查机械制造工艺设计简明手册选择零件的加工方法 及工艺路线方案如下： 3 工序 1 粗 、精 铣 32的上端面， 以 32的外圆面 为粗基准，采用 工序 2 钻、扩 、铰、精铰 20 孔，以 32 的上端面为 基准，采用 工序 3 粗、 精铣 32和 72的 下端面，以 32的内圆面 为基准 。 采用 式铣床加专用夹具； 工序 4 粗精铣 72的上端面，以 32的下端面 为基准。 采用 式铣床加专用夹具 ； 工序 5： 铣断，采用 式铣床加专用夹具 ； 工序 6：粗，精镗 50孔，以 32 的下端面 为基准； 工序 7：钻 4通孔，钻 ； 工序 8：用三面刃铣刀铣斜槽面 ； （四）机械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “ 床拨叉 ” 零件材料为 度 200坯 重量 产类型大 中 批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（ 20， 50 端面）。 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表 20， 50端面长度余量均为 2（均为双边加工） 铣削加工余量 为： 4 粗铣 1铣 1. 内孔（ 50 已铸成孔） 查工艺手册表 50已铸成孔长度余量为 2，即铸成孔直径 为 46 工序尺寸加工余量： 钻孔 孔 铰 铰 . 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大 、 最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 加工余量计算表 工序 加工尺寸及 公差 锻件 毛坯 （ 32 ， 72上 下端面距离 ，零件尺寸 34 扩 20 孔 粗，精铰 20孔 加工前尺寸 348工后尺寸 30工余量（单边） 工公差（单边） + + (五 )确定切削用量及基本工时 5 工序 1 粗 、精 铣 32 的上端面 ， 以 32 的外圆面为粗基准 。 粗铣 32 上端面 : 1. 加工条件 工件材料： b =170240造 ;工件尺寸：2L=176加工要求：粗铣 20孔 上 端面，加工余量 1机床： 式铣床； 刀具： 质合金端铣刀。铣削宽度 0,深度 ,齿数 z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表 刀具直径 25 据切削用量手册（后简称切削手册 ） 表 择刀具前角 0 0后角 0 8，副后角 0=10，刃倾角 s= 10,主偏角 0,过渡刃 0,副偏角 5。 2. 切削用量 1）确定切削 深度 因为余量较小，故选择 次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 用 质合金端铣刀加工，简明手册表 式铣床）时： 2=1766 z 故选择： z。 f= fz z=2=r 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 于 铣刀直径 25刀具使用寿命 T=180简明手册表 4）计算切削速度 据切削手册表 25Z=12， .5，z 时， 8m/50r/71mm/各修正系数为： 切削速度计算公式为： 中 2 ， ， 245 2.015.0 35.0 2.0 4.1 32.0m ， ，z /， 12Z ，将以上数据代入公式： m i n/ mv c 确定机床主轴转速： m i n/54 510 00 rd vn 。 按机床说明书（工艺手册），与 545r/00r/机床主轴转速为 600r/ 根据简明手册表 择00r/90mm/此，实际进给量 ： f=r 14m/n=600r/7 00001000 m/18m/)校验机床功率 根据切削手册表 似为 据机床使用说明书，主轴允许功率 校验合格。最终确定 :00r/90mm/s，18m/z。 6）计算基本工时 L/ L=l+ y+， L=176查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为： y+=40： L/ 176+40)/390= 精铣 20 上端面 ： 刀具： 质合金端铣刀； 机床： 式铣床； 查切削手册表 给量 m .0 ，取 f=6mm/r 参考有关手册，确定 24 m ，采用 质合金端铣刀，12,125 w ，则： m 1 61 2 51 2 41 0 0 01 0 0 0 现采用 式铣床，根据简明手册表 00 rn w 故实际切削速度： m i n/ 0 0 3001251 0 0 0 18m/n=300r/v=118m/f=6mm/r 8 当 00 rn w 时，工作台每分钟进给量：m i n/1 8 0 0300125.0 ，取为 980mm/铣时 3 2 2 0 2 7 2 ( )y m m 基本工时： t=72/980=工序 2 钻、扩 20孔，以 32上端面为 基准 。 1. 选择钻头 机床： 根据切削手册表 择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 8头采用双锥后磨横刀，后角 o 12，二重刃长度 刀长 b=2 l=4带长度 ，1002 ， 30 （ 1）确定进给量 按加工要求确定进给量：查切削手册， ，由切削手册表 数为 ： )2 6 1 按钻头强度选择 :查切削手册表 头允许进给量为：； 按机床进给机构强度选择：查切削手册表 床进给机构允许轴向力为 8330给量为 。 以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为： r。根据简明手册表 终选择进给量 。 t=f=r 9 根据切削手册表 出 ,钻孔时轴向力 500N，轴向力修正系数为 500N。根据 式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为 8830N 所选进给量可用。 （ 2）确定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 查切削手册表 切削速度计算公式为： vc vv m/ 其中， v ， 80 ， 25.0 125.0m ， 9 0 55.022.0f ，查得修正系数： 0.1 =， 85.0 0.1故实际的切削速度： m i n/5.0 mv c 确定机床主轴转速 m 681000 rd vn ，查工艺手册为184r/ 4）检验机床扭矩及功率 查切削手册表 f9t=m，修正系数均为 m。 查机床使用说明书： m。 查切削手册表 头消耗功率： n=184r/10 查机床使用说明书， 。 由于 M ， P ，故切削用量可用，即： ， 72 c ， mv c 3、计算工时 m 2 830 m 4、扩孔至 切削手册表 孔进给量为： ，并由机床使用说明书最终选定进给量为： 。 根据资料，切削速度 钻，其中 钻v 为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故 m 4.0 m 9 0 0 rn s 根据机床使用说明书选取 7 。 基本工时 m 粗铰至 刀具：专用铰刀 机床： 式钻床 根据有关手册的规定，铰刀的进给量为 z,进给量取 r，机床主轴转速取为 140r/其切削 速度为： 7.8 。 机动时切削工时， 830l =38 m 838 t=f=r n=97r/t=f=r n=140r/v=t=11 6、 精铰至 刀具： w 20 机床： 式钻床 根据有关手册的规定，铰刀的进给量取 f r，机床主轴转速取为： 140r/其 切削速度为：m .8 机动时切削工时， 830l =38mm m 838 工序 3 粗 、精 铣 32、 72 下端面，以 32 内园面为 基准 。 粗铣 32、 72 下端面 : 1. 加工条件 工件材料： b =170240造 ;工件尺寸：2L=176加工要求：粗铣 20孔下端面，加工余量 1机床： 式铣床； 刀具： 质合金端铣刀。铣削宽度 0,深度 ,齿数 z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表 刀具直径 25据切削用量手册（后简称切削手册 ） 表 择刀具前角 0 0后角 0 8，副后角 0=10，刃倾角 s= 10,主偏角 0,过渡刃 0,副偏角 5。 2. 切削用量 f=r n=140r/v=t=12 1）确定切削 深度 因为余量较小，故选择 次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可 采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 用 质合金端铣刀加工，简明手册表 式铣床）时： z 故选择： z。 f= fz z=2=r 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 于铣刀直径 25刀具使用寿命 T=180简明手册表 4）计算切削速度 据切削手册表 25Z=12， .5，8m/50r/71mm/各修正系数为： 切削速度计算公式为： 中 2 ， ， 245 2.015.0 35.0 2.0 0 32.0m ， ，z /， 12Z ，将以上数据代入公式： f=r 13 m i n/ mv c 确定机床主轴转速： m i n/3611000 rd vn 。 按机床说明书（工艺手册），与 361 相近的转速为 480据简明手册表 择00r/90mm/此，实际进给量和每分钟进给量为： 00001000 m/18m/f zc=v fc/90/30012 mm/z=z 5)校验机床功率 根据切削 手册表 似为 据机床使用说明书，主轴允许功率 校验合格。最终确定 :00r/90mm/s，18m/z。 6）计算基本工时 L/ L=l+ y+， L=176查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为： y+=40： L/ 176+40)/390= 精铣 32、 72的 下端面 ： 刀具： 质合金端铣刀； 机床： 式铣床； v=142m/n=361r/t=14 查切削手册表 给量 m .0 ，取为6mm/r 参考有关手册，确定 24 ，采用 质合金端铣刀，12,125 w ，则： m 1 61 2 51 2 41 0 0 01 0 0 0 rd vn 现采用 式铣床，根据简明手册表 00 rn w 故实际切削速度： m i n/ 0 0 3001251 0 0 0 主轴转速 m 611000 rd vn 。 所以取 480r/ 当 00 rn w 时，工作台每分钟进给量：m i n/1 8 0 0300125.0 ，取为 980mm/工序切削时间为： 0 1 2 51 7 6222 f 序 4 粗、 精铣 72 端面 ，以 32 的下端面为基准。 粗铣 72 上端面 : 刀具： 质合金端铣刀， 6,40 机床： 式铣床 根据切削手册查的， ,/f=r 现采用 式铣床，根据简明手册 得取00 rn w ，故实际切削速度 m 0 0 300401 0 0 0 n f=6mm/r n=316r/v=118m/t=f=r v=15 当 00 时，工作台每分钟进给量应为 mi n/3903001013.0 查说明书，取 m 00 计算切削工时 2107272 因此m 精 铣 72 端面 ： 由切削手册表 得：m ,40 z , f=r 即27m/因此， m 1 440 271 0 0 01 0 0 0 rd vn 。 现采用 式铣床 ，取 10 rn w ，工作台每分钟进给量 m i n/ 查机 床使用说明书，取 00 。 铣削基本工时： m 272 t 粗，精镗 50孔，以 32下端面 为基准 . 粗镗 50孔 ： 机床： 式镗床 单边余量 ,0.1 简明手册 得取 由简明手册 得取 00 t=f=r n=214r/t=f=r n=200r/16 计算切 削工时 m 0 1212 精镗 50 孔 ： 单边余量 ,可一次切除，则 由切削手册表 得，进给量 ,/5.0 取为 r。由切削手册表 得， 00 ，则： m 3 7501 0 01 0 0 01 0 0 0 rd vn 查简明手册表 为 630r/ 加工基本工时： m 0 12 fn lt 铣断，以 用 选择锯片铣刀， d=160l=4齿， Z=40 采用 式铣床 ， 查 简明手册，选择进给量为,切削速度为： 7 ，则： m 41 6 0271 0 0 01 0 0 0 rd vn 根据 简明手册 表 00 rn w ，故实际 切削速度为： m 0 0 1 0 0801 0 0 0 此时工作台每分钟进给量 m i n/4 0 01 0 0401.0 查 简明手册 表 好有 00 。 计算切削基本工时： t=f=r v=100m/n=637r/t=f=r v=n=100r/17 m 0 3072 钻 4 通孔，钻 钻 4 通孔 ： 刀具：专用刀具 机床： 式钻床 确定进给量 f ：根 据切削手册表 得， 查 床使用说明书，现取 。查切削手册表 7 ，计算机床主轴转速： m 9 71 0 0 01 0 0 0 rd vn 按机床选取 80n w ， 所以实际切削速度为： m 0 0 0 0 计算切削基本工时：m 6 6孔 （ 1） 钻螺纹底孔 床： 式钻床 刀具：高速钢麻花钻 根据切削手册查得，进给量为 f r,现取 f=r， v=17m/则： m 1 2 71 0 0 01 0 0 0 rd vn t=f=r v=n=694r/t=f=r v=n=1128r/18 查 简明手册表 60 rn w 。 所以实际切削速度为： m 0 0 0 0 计算切削基本工时：m 6 2） 攻螺纹 床： 式钻床 刀具：丝锥 P=1削用量选为： m ，机床主轴转速为：18 rn s ，按机床使用说明书选取： 72 rn w ，则 .5 ；机动时， 046 ，计算切削基本工时： m 0 nf lt m 工序 8 用三面刃铣刀铣斜槽面； 刀具：硬 质合金三面刃铣刀 机床： 式铣床 根据简明手册查得： 1663 w ， 。根据切削手册查得： ,/10.0 z 因此： f=r m 3 663 271 0 0 01 0 0 0 rd vn 现采用 式铣床，取： 00 rn w ， 故实际切削速度为： m 0 0 100631 0 0 0 当 00 rn w 时，工作台每分钟进给量应为： m i n/1601001610.0 根据切削手册表 得 ,取： 65 。 计算切削基本工时： t=n=318r/v=t=f=r n=136r/v=19 2 因此： m 5 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。经过与老师协商，决定设计第 2 道工序 钻，扩孔的钻 床夹具。本夹具将用于 刀具为 高速钢麻花钻 ， 扩孔钻
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