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CA10B解放牌汽车前刹车调整臂外壳机械加工工艺及夹具设计-拉削宽26mm方槽

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CA10B 解放 汽车 刹车 调整 外壳 机械 加工 工艺 夹具 设计 拉削宽 26 mm
资源描述:
CA10B解放牌汽车前刹车调整臂外壳机械加工工艺及夹具设计-拉削宽26mm方槽,CA10B,解放,汽车,刹车,调整,外壳,机械,加工,工艺,夹具,设计,拉削宽,26,mm
内容简介:
工艺加工工艺过程卡产品型号CA10B产品名称解放汽车材料牌号KT350毛坯种类 铸件毛坯外形尺寸1598836每毛坯可制件数工序号工序名称工序内容车间1铸造铸造毛坯铸造车间2车削铣大端端面以及车60孔金工3铣削铣小端端面金工4钻削钻扩铰12孔金工5铣削以60孔,12孔和端面,一面两销铣方槽金工6铣削以60孔,12孔和端面,铣三个凸台金工7钻削钻扩铰13孔,13.8孔,16孔金工8钻削钻攻M10螺纹金工9钻削钻扩铰54.3金工10钻削攻Rc1/8锥孔金工11钳工去毛刺金工描图12检验终检金工描校底图号装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号零件图号831012TZBWK01零件名称汽车前调整臂外壳共 1 页第 1 页1每台件数1备注工段设备工艺装备工时准终单件/sC620-1专用夹具JJ-C01C620-1专用夹具JJ-C01127.5X5012专用夹具JJ-X0149.2Z535专用夹具JJ-Z0112.8X5012专用夹具JJ-X0146.3X5012专用夹具JJ-X02122.4Z535专用夹具JJ-Z0255.9Z535专用夹具JJ-Z0231.9Z535专用夹具JJ-Z01178.4Z535专用夹具JJ-Z0349.412060设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)签字日期0摘要摘要调整臂外壳的加工工艺及专用夹具设计,考虑到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,故选择铸造。调整臂外壳的主要加工面是调整臂的几个端面、方槽和孔,由于面的加工精度要比孔的加工精度容易保证。因此,采用先面后孔的原则,以保证加工精度。该设计中,应先以大端外圆加工出两端面,再以该基准面加工小段端面和相应的孔。在其余工序中,均以此孔与端面为定位基准,加工调整臂的孔、槽和一些端面,在整个加工过程中,用到了车床、铣床和钻床。为了加工精确快速,特别设计了铣侧面、镗孔和铣槽的专用夹具,并对它们的定位都采用了一面两销定位。由于该零件的尺寸不大,所需的夹紧力不大。因此,夹紧方式都采用手动夹紧,它的夹紧方式简单,机构的设计更为方便,满足夹紧要求。关键词: 调整臂外壳零件,毛坯,加工工序,切削用量,专用夹具,装夹1目录目录摘要摘要.1目录目录.2第一章第一章 绪论绪论.1第二章第二章 概述概述.12.1 夹具夹紧装置及夹具体的基本要求.22.2 机床夹具功用.22.3 机床夹具在机械加工中的作用.32.4 机床夹具组成.32.5 机床夹具的分类.42.6 机床夹具的设计要求.62.7 现代机床夹具的发展发向.6第三章第三章 零件的分析零件的分析.73.1 零件的作用.73.2 零件的工艺分析.8第四章第四章 工艺规程设计工艺规程设计.84.1 确定毛坯的制造形式.94.2 基准的选择.94.3 制定工艺路线.94.4 机械加工余量及毛坯尺寸的确定.114.5 确立切削用量及基本工时.14第五章第五章 夹具设计夹具设计.325.1 研究原始质料.325.2 定位基准的选择.325.3 切削力及夹紧分析计算.325.4 误差分析与计算.345.5 夹具设计及操作的简要说明.35参考文献参考文献.362致谢致谢.370第一章第一章 绪论绪论随着科学技术的进步和生产力的发展,要求机械工业不断提供先进的技术设备,加之市场需求的变化多端,产品更新换代的周期越来越短,多品种、小批量生产的比例在提高。这样,传统的生产技术准备工作,很不适应新的生产特点。为了适应机械工业又好又快发展的需要,机床夹具的设计与制造技术也必须与时俱进,要求企业的高级技能人才能不断设计出构思合理、结构准确、工艺精良的夹具。所以,在大学毕业之前,选择简单的夹具设计,希望通过此次设计,在过程中希望得到以下训练: (1)运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。(2)提高结构设计能力。通过设计夹具的训练,获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效,省力,经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。(3)学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称,出处,能够做到熟练的运用。 (4)熟悉零件的工艺制定,和有关计算。 毕业设计是在学完大学的全部课程之后进行的,毕业设计对所学各课程的深入综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,毕业设计是大学至关重要的一环。本设计就 CA10B 解放牌汽车的前调整臂的外壳的工艺规程及其加工过程中的专用夹具进行设计,由于作者的能力有限,设计难免存在不足和错误,恳请各位老师给予指教,在此致谢! 1第二章第二章 概述概述在机床制造企业生产中,机械加工、检验、焊接、热处理和装配等冷热加工工艺,都使用着大量的夹具,用以安装对象,使之占有正确的加工位置。夹具在保证加工质量,改善劳动条件,提高劳动生产率和降低成本等方面有着极其明显的经济效益。因此,夹具是企业生产中的一种重要的工艺装备。2.1 夹具夹紧装置及夹具体的基本要求夹具夹紧装置及夹具体的基本要求为了确保工件的加工质量和提高生产率,对夹紧装置提出“正、牢、简、快”的基本要求,如下1) “正”就是在夹紧过程中应保持工件原有的正确定位。2) “牢”就是夹紧力要可靠、适当,既要把工件压紧夹牢,保证工件不位移、不抖动;又不因为夹紧力过大而使工件表面损伤或变形。3) “简”就是结构简单、工艺性能好、容易制造。只有在生产批量较大的时候,才考虑相应增加夹具夹紧机构的复杂程度和自动化程度。4) “快”就是夹紧机构的操作应安全、迅速、方便、省力。设计夹紧装置时,首先要合理选择夹紧力的方向,再确定其着力点和大小,并确定夹紧力的传递方式和相应的机构,最后选用或设计夹紧装置的具体结构,来保证实现上述基本要求。对于夹具体的基本要求,如下:1)应有足够的强度和刚度 2)力求结构简单,装卸工件方便3)要有良好的结构工艺性和实用性4)结构尺寸大小适当且稳定5)排除切削问题要解决6)夹具在机床上安装要稳定、安全2.2 机床夹具功用机床夹具功用机床夹具的主要功能如下:21)保证加工质量 使用机床夹具的首要任务是保证加工精度,特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。2)提高生产率,降低生产成本 使用夹具后可减少划线、找正等辅助时间,且容易实现多件、多工位加工。3)扩大机床工艺范围 在机床上使用夹具可使加工变得方便,并可扩大机床的工艺范围。4)减轻工人的劳动强度,保证生产安全 采用专用夹具装卸工件显然比不用夹具方便、省力、安全、迅速。2.3 机床夹具在机械加工中的作用机床夹具在机械加工中的作用在机床上应用夹具装夹工件时,其主要功能是使工件定位和夹紧。1.机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装夹工件,使工件装夹中的定位和夹紧。1) 、定位 确定工件在夹具中占有正确的位置的过程,定位是通过工件定位基准而与夹具定位元件的定位面接触成配合实现的,正定位可以保证加工面的尺寸和位置的精度要求。2).夹紧工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时,受到各种力的作用若不将其固定,则工件会松动、脱离,因此夹紧为工件提高了安全和可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀与导向。1).对刀调整刀具切削相对工件或夹具的正确位置如铣床夹具中的对刀块,它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。2).导向如铣床夹具中的钻模板与钻套,能迅速的确定钻头的位置,并引导其进行钻削,3导向元件制成模板形成故钻床夹具常称为钻模、镗床夹具(镗模)也是具有导向的功能的。2.4 机床夹具组成机床夹具组成一、机床夹具的基本组成部分虽然各类机床夹具的结构有所不同但按主要功能加以分析。机床夹具的基本组成部分是定位元件,夹紧装置和夹具体三个部分,这也好似夹具体的主要内容。1.定位元件定位元件是夹具的主要功能元件之一 ,通常当工件定位基准面的形状确定后,定位元件的结构也就确定了。2.夹紧装置也是夹具的主要元件之一,一般铰链压板、螺钉、夹紧装置等。3.夹具体通常夹具作为铸件的结构、锻件结构、焊接结构,形状有回转体形和底座等多种定位元件,夹紧装置等分布在夹具体不同的位置上。二、夹具的其他组成部分为满足夹具的其他功能要求,各种夹具好要设计其他的元件的装置。1.连接元件根据机床的工作特点,夹具在机床上的安装。连接常有的两种方式:一种是安装在机床工作台上,另一种是安装在机床主轴上,连接元件用于确定夹具本身在机床上的位置。2.对刀与导向装置对刀装置常见在铣床夹具中,用以对刀块调铣刀对刀前的位置,对刀时,铣刀不能与对刀块直接相连,以免碰伤铣刀的切削刃和对刀块工作表面。 导向装置钻模板、钻套、镗模的镗模支架。镗套,它们能确定刀具的位置,并引导刀具进行切削。3.其他元件和装置 根据加工的需要,有些夹具分别采用分度装夹,例如靠模装置上下料加工工艺机器人等。42.5 机床夹具的分类机床夹具的分类1.按夹具的通用特性分类 这是一种基本的分类方法,主要反应夹具在不同生产类型中的通用特性,故也是选择夹具主要依据。目前,我国常用的夹具有通用夹具、专用夹具和自动化生产夹具等五大类。1).通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化,具有一定通用性的夹具、如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。其特点是使用性强,不需调整或稍加调整就可以装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件,这类夹具以商品化,且成为机床附件,采用这种夹具可减少生产周期,减少夹具品种从而降低生产成本,其缺点是夹具的精度不高,生产效率也较低,且较难装夹形状复杂的工件,故使用与单件小批量生产中。2).专用夹具专用夹具是针对一个工序的要求而专门设计和制造夹具,其特点是针对性极强,没有通用性,在产品相对稳定批量较大的生产中,常用各种专用夹具,可获得较长,随着现代多品种中小批量的发展专用夹具在专用性和经济性等方面已多生许多问题。3).可调夹具 可调夹具是针对通用夹具专用夹具的缺陷而发展起来的异类新型夹具对不同类型和尺寸的工件,只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又称为通用可调夹具和成组夹具两种,前者的通用范围比通用夹具更大,后者则是一种可调夹具,它按成组原理设计并能加工一组相似零件,故在多品种中,中小批生产中上午有较好的经济效应。4).组合夹具组合夹具是一种模块化的夹具,标准的模块元件有较高的精度和耐磨性,可组装成各种夹具,夹具用完后元件既可拆除,又可留用组装新的夹具,由于使用组合夹具可缩短生产准备周期,元件能重复多次使用,并且有可减少专用夹具数量的优点,因此、组合夹具在单件中小批多品种生产和数控加工中,是一种较经济的夹具,组合夹具也已商品化。5).自动化生产专用夹具5自动化生产专用夹具主要分为线夹具和数控机床专用夹具两大类,自动线夹具有两种:一种是固定完成夹具,一种是随行夹具,数控机床夹具还包括加工中心夹具和柔性制造系统专用夹具,随着制造的现代化,在企业中数控机床的夹具比例正在增加,得以满足数控机床的加工要求,数控几传呼的典型结构是平装夹具,它是利用标准的模块组装的夹具。2.按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计使用的分类方法,如车床、铣床、刨床、钻床、数控车床等夹具。设计专用夹具时机床的类别、组别、型别主要参数均以确定。它们不同点是机床切削成型运动不同、故夹具与机床的连接方式不同它们的加工精度要求也各不相同。2.6 机床夹具的设计要求机床夹具的设计要求设计夹具时必须使工件的加工质量、生产效率、劳动条件和经济效益等四方面达到辩证的统一。其中能稳定地保证加工质量是最基本的要求。为了提高生产率,夹具采用先进的结构和机械传动装置以及快速高效的夹紧装置,以缩短辅助时间,这往往会增加夹具的制造成本,但当工件的批量增加到一定规模时,因为单件的工时下降所获得的经济效益将得到补偿,从而降低工件的制造成本。因此所设计的夹具其复杂程度和工作效率必须与生产规模相适应,才能获得良好的经济效果。但是,任何技术措施都会遇到某些特殊情况,故对以上四方面有时候也很侧重。例如对于位置精度要求很高的工件加工,往往着眼于满足加工精度要求;对于精度要求不高的而生产批量较大的工件,则需要着重考虑提高夹具的工效。总之,设计夹具时应该满足以下几个基本要求:1).保证工件的加工精度 即在机械加工工艺系统中,夹具在满足以下三个要求:工件在夹具中的定位,夹具在机床上的位置,刀具的正确位置。2).保证工人的造作安全;3).达到加工的造作生产率要求4).满足夹具一定的使用寿命和经济效应2.7 现代机床夹具的发展发向现代机床夹具的发展发向由于市场需求的变化多端以及机电产品的竞争日益激烈,产品更新换代的周期短,6多品种、中小批量生产的比例在提高。为了适应现代化机械工业向高、精、尖方向发展的需要,现代机床夹具也必须与时俱进,传统的生产技术准备工作和传统的夹具结构已经不适应新的生产特点,其发展方向主要表现为“四化” 。(1)标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面,在制造典型夹具,结构的基础上,首先进行夹具元件和部件的通用化,建立典型尺寸系列或变型,以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成:舍弃一些功能低劣的结构,通用化方法包括:夹具、部件、元件、毛坯和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前,我国已有夹具零件、部件的国家标准以及通用夹具标准,组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础,作为发展趋势, ,有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。(2)可调化、组合化夹具的可调化、组合化即夹具的柔性化,它与机床的柔性化相似,它是通过调组合等方式,以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等,具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等,在较长时间内,夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。(3)精密化随着机械产品精度的日益提高,势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度可达正负 0.1,用于精密车削的高精度三爪卡盘,其定心精度为 5um,又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具,工件的圆度可达 0.5um。(4)高效自动化高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的,以提高劳动生产率,减少工人劳动强度,常见的高效化夹具有:自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件,可使工件效率比普通虎钳提高了 5 倍左右;而高速卡盘则可保证卡爪在转速 9000r/min 的条件下能正常夹紧工件,使切削速度大幅度提高。7第三章第三章 零件的分析零件的分析3.1 零件的作用零件的作用 CA10B 解放牌汽车前刹车调整臂外壳,主要是对前刹车调整臂进行支撑保护。3.2 零件的工艺分析零件的工艺分析零件加工过程中,要保证侧孔 13.8,13,16 在同一个中心线上,中心轴线距定位基准 60 孔为 39.50.2 的位置精度要求;另外,上端 R11 孔对右侧凸台端面有 700.25 的位置精度要求;零件大端两侧端面相对中心线有的尺寸要求等。主要工序加工面如下示例:8第四章第四章 工艺规程设计工艺规程设计 4.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式零件的材料为 KT350,零件承受的冲击载荷不是很大,且零件的轮廓尺寸较大,结构较为复杂,又为大批量生产,而且表面粗糙度质量要求也不是很高,故可采用铸件,以提高生产效率和效益。4.2 基准的选择基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,对零件的生产是非常重要。1) 粗基准的选择按照粗基准的选择原则,应选取尽量不加工的表面为粗基准,故选用 R41 外圆面及大端端面为粗基准。以 V 型块定位并进行压紧。2) 精基准的选择 粗加工进行后,以一端端面为精基准,加工另一侧端面。仍然以外圆用 V 型块定位,加工一侧端面和内孔。主要考虑精基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合的时候,应该进行尺寸换算,这在以后还要进行专门的计算,在此不再重复。4.3 制定工艺路线制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能机床以及专用夹具,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,以便生产成本尽量降低。1)工艺路线方案一)工艺路线方案一工序 1 粗,精车 60 孔, 60 孔前后两端面;9工序 2 粗、精车 60 孔左右两端面;工序 3 钻、扩、铰 12 孔,钻、铰 54.3 孔;工序 4 粗、精车 12 孔前后两端面; 工序 5 粗、精车 60 孔上方槽内表面,钻、铰 M10X25 螺孔;.工序 6 扩、铰 13.8 孔、钻、扩、铰 16 孔,13 孔;工序 7 钻铰 Rc1/8 锥孔;工序 8 去毛刺,检查。按此工艺加工不太合理,我们知道对于一般零件采用基准先行原则应该先加工面后加工孔,才可满足零件的加工要求,因此换方案如下:2)工艺路线方案二)工艺路线方案二工序 1 粗车大端前后两端面;工序 2 精车 12 孔前后端面;工序 3 粗车大端左右两端面;工序 4 钻、扩、铰 12 孔;工序 5 钻、扩、铰 54.3 孔;工序 6 钻、扩、铰 60 孔;工序 7 粗车、精车槽端面;工序 8 车螺纹孔顶面,钻攻 M10 螺纹;工序 9 钻、扩、铰 13、13.8、16 孔;工序 10 攻 Rc 1/8 锥孔;工序 11 去毛刺,检验。此方案较上述方案更加合理了,但是仍有些不足,例如前几个工序装夹反复次数较多,生产效率较低,影响经济效益,不适合大批量生产;工序 6 中的 60 孔,由于铸件孔径已经达到 50,直径较大,而精度要求不高,用车削即可。特此修改如下:103)工艺路线方案三)工艺路线方案三工序 1 铣大端两端面; 车 60 孔,采用 C620-1 车床,使用专用夹具;工序 2 铣小端两端面;工序 3 钻、扩 12 孔;工序 4 一面两销,铣方槽;工序 5 以 60 孔,12 孔与端面一面两销,铣三个凸台;工序 6 一面两销,钻、扩、铰 13、13.8、16 的孔;工序 7 钻、攻 M10 螺纹;工序 8 一面两销,钻、扩、铰 54.3;工序 9 攻 Rc 1/8 锥孔;工序 10 去毛刺;工序 11 检验。此工艺路线装夹重复次数少,加工工序能够满足零件的生产要求,生产效率较高,适合大批量生产,就此采用。4.4 机械加工余量及毛坯尺寸的确定机械加工余量及毛坯尺寸的确定CA10B 解放牌汽车前刹车调整臂外壳的材料为 KT350,b =350MPa,毛坯重量2.5kg,生产类型为中批量,铸造毛坯。试确定各加工表面的机械加工余量及毛坯尺寸如下:1) 非加工表面考虑其零件非加工表面,没有粗糙度要求,因此直接铸造可成。112) 大端端面及小端端面沿轴线方向的加工余量 查机械制造技术基础课程设计指南 (以下称设计指南 )表 5-4,取铸件的机械加工余量等级为 F 时的机械加工余量 RAM 均为1.5mm;查表 5-1 取公差等级为 CT11,再查表5-3 得出尺寸公差 CT 为 3.6mm。 由设计指南表达式 5-1,5-2,5-3;则毛坯铸造时,工件两侧总共需要的留出的金属余量(双侧加工)R=2RAM+CT/2= 2 1.5+3.6/2=4.8mm,以单侧为 2.4mm 余量加工,单侧工序余量如下:粗车 2mm;半精车 0.4mm;3) 内孔 60(已铸 50 孔) ,12(已铸 6 孔)仿照 2) ,查设计指南 ,得铸件留出的金属余量(双侧加工) 60 是10mm,12 是 6mm;现制定单侧工序余量如下: 60粗车 3.5mm;半精车 1.5mm; 12 钻 2.5mm; 扩 0.5mm;铰 0 mm; 124) 方槽同上,取方槽端面铸造余量为 2.5mm,工序余量如下: 粗铣 2 mm;半精铣 0.5 mm;5) 三个凸台同上,取凸台的铸造加工余量均为2mm,则工序余量如下:粗铣 1.5 mm;半精铣 0.5 mm; 6)其他尺寸直接铸造得到由于零件的粗糙度要求不是很高,且为中批量生产,应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时都应按调整法加工方式予以确认。134.5 确立切削用量及基本工时确立切削用量及基本工时工序一工序一 以 R41 外圆为粗基准,铣大端端面以及车 60 孔(1) 加工条件工件材料:KT350,b =350MPa ,铸造。加工要求:粗铣大端端面,表面粗糙度 Ra=12.5um,半精铣大端端面,表面粗糙度Ra=6.3um;粗车 60 孔,表面粗糙度 Ra=12.5um,半精车 60 孔,表面粗糙度Ra=6.3um;机 床:C620-1 型卧式车床。刀 具:根据机械加工工艺手册第二卷(以下简称工艺手册 )加工铸铁选择高速钢端面车刀。根据车床中心高选择刀杆尺寸 16mm 25mm;选刀具前角15,后0角8,副后角=10,主刃=60,副刃=1500rr(2) 切削用量1)铣大端端面1. 确定进给量根据设计指南表 5-114,当车刀刀杆尺寸为 16mm 25mm,p3mm 时,工件的直径为 60mm-100mm 时,f=0.4-0.5mm/r。根据设计指南表 5-57,取f=0.5mm/r。2. 计算切削速度查工艺手册表 1.1-55,车削速度的计算公式 (m/min) vyxpmvckfaTcvvv 上式中,mm,;8 .48Cv125. 0m2pa0vx5 . 0vy5 . 0f1vk 计算得,车削速度 m/min。21.33cv 3. 确定主轴转速 由公式 min/7 .1626521.3310001000rdvnws14按设计指南表 5-56,与 162.7r/min 相近的车床转速为 150r/min 和 185r/min,现取 185r/min,如果选 150r/min,则速度损失很大,所以实际的切削速度为=37.76m/min。v 4. 校验机床功率由工艺手册表 1.1-57,切削需要的功率 上式中,980ZFC2pa5 . 0f0 . 1FzX75. 0FzY0Fzn代入计算得kw;512. 0P由设计指南表 5-55,查 C620-1 车床的主电动机的功率为 7kw,当主轴转速为185r/min 时,主轴传递的最大功率为=5.9kw,所以机床的功率足够,可以正常加工。故所选 背吃刀量mm,进给量。2parmmf/5 . 0(3) 基本工时 因为工件面积很小,表面粗糙度要求很低,且若换刀或者变换切削速度所节约的时间很少,故只改变切削深度。半精铣时再以 0.4mm 为切削深度,其余变量不变,走刀一次,故铣大端端面所需时间 t=28.5s4=114s。2) 车 60 孔(1) 切削用量1. 确定进给量 根据设计指南表 5-114,当刀杆尺寸 16mm 25mm,时,工件mmap53直径为 60mm 时,f=0.5-0.8mm/r,根据设计指南表 5-57,取 f=0.71mm/r。2. 计算切削速度查工艺手册表 1.1-55,车削速度的计算公式4106 VFcPZFfFZFnYXpFkVfaCFcsfntwm5 .285 . 0185444415 (m/min) vyxpmvckfaTcvvv 上式中,mm,;8 .48Cv125. 0m2pa2 . 0vx5 . 0vy5 . 0f1vk 计算得,车削速度 m/min。16.25cv 3. 确定主轴转速 由公式 min/69.1456516.2510001000rdvnws按设计指南表 5-56,与 162.7r/min 相近的车床转速为 150r/min 和 185r/min,选 150r/min,所以实际的切削速度为 =25.91m/min。v 4. 校验机床功率由工艺手册表 1.1-57,切削需要的功率 上式中,980ZFC2pa71. 0f0 . 1FzX75. 0FzY0Fzn代入计算得kw;6 . 1P由设计指南表 5-55,查 C620-1 车床的主电动机的功率为 7kw,当主轴转速为185r/min 时,主轴传递的最大功率为=5.9kw,所以机床的功率足够,可以正常加工。故所选 背吃刀量mm,进给量。2parmmf/71. 0(2) 基本工时 因为工件面积很小,若换刀或者变换切削速度所节约的时间可以忽略,再快速走刀两次即可达到表面粗糙度要求。工序二工序二 以 60 孔和大端端面为精基准,铣小端端面(1) 加工条件4106 VFcPZFfFZFnYXpFkVfaCFcsfntwm6 . 95 . 01855 .105 .1016工件材料:KT350,b =350MPa ,铸造;加工要求:铣小端端面,表面粗糙度 Ra=6.3um;机 床: X5012 型立式铣床刀 具:根据工艺手册表 2.1-40 选择高速钢铣刀。根据表 2.1-20,选择刀杆直径 d=40mm,长度 L=63mm,齿数 z=8;选刀具前角15,后角12,已知铣00削宽度 40mm,铣削深度 p=2mm,铣双面。(2) 切削用量1. 确定每齿进给量根据设计指南表 5-65,X5012 型铣刀功率为 1.5kw,工艺系统刚性为中等,根据工艺手册表 2.1-71,查得进给量 f=0.12-0.2mm/z,取 f=0.15mm/z。2. 选择铣刀磨钝标准及耐用度。查工艺手册表 2.1-75,铣刀最大的磨损量为 0.5mm,耐用度 90min。3. 确定切削速度和工作台每分钟的进给量其中 ,mmae40mmap227vC45. 0qv1 . 0xv4 . 0yv,8 . 08 . 00 . 1kkkSvMvv3 . 0uv1 . 0pv33. 0mmin90T,d=40,将以上数据代入公式:zmmfz/15. 08Zmin/21.178 . 084015. 029040271 . 03 . 04 . 01 . 033.045. 0mvc确定机床主轴转速: 。min/04.1371000rdvnwcs根据设计指南表 5-72 选择 n=130r/min,则实际的切削速度为 v=16.2m/min,所以工作台每分钟的进给量 fmzmin/mm156根据设计指南表 5-73,X5012 立式铣床的工作台进给量选择 fmz=100mm/min,则实际每齿的进给量 fz=0.2mm/z。4.校验机床功率。 根据工艺手册2.1-78 计算铣削功率的公式为vpezpTqvvckzafadcvvUvYvXvm17式中,294ZFC2pa71. 0f0 . 1FzX72. 0FzY,mm/z,0Fzn86. 0Fu0Fw2pa2 . 0zf86. 0Fq代入计算得=930.14N,kw;Fc25. 0P因为 X5012 型铣床的主电动机的功率为 1.5kw,故所选的切削用量可用。(2) 基本工时根据工艺手册表 2.1-99,一次进给铣削一端开口槽的基本时间是 由于表面的粗糙度值为 6.3,一次铣削基本就可以达到精度要求,为保证精度要求合格,可再快速进给一次,机动时间约为 8s。工序三工序三 以 60 孔和大端端面为精基准,钻、扩、铰、精铰 12 孔(1) 加工条件工件材料:KT350,b =350MPa ,铸造;加工要求:钻扩 12 孔,表面粗糙度 Ra=6.3um;机 床: Z535 钻床刀 具:根据工艺手册选择麻花钻 d=11mm,d=12mm(2) 切削用量1) 钻孔 111. 确定进给量由设计指南表 5-127 可查,当铸铁的 b200Pb,选 d=11 时,则每转进给量f=0.31-0.39mm/r。现根据设计指南表 5-66,选择 Z535 钻床的进给量为 0.32mm/r。3101 VFcPfcwqueYXpFkndzafaCFcffFfFZsvTfllw6 .2460 182. 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查工艺手册 )为 0.6mm,寿命。min45T3. 确定切削速度 根据设计指南表 5-134,取切削速度 v=45m/min,所以钻床的转速根据设计指南表 5-65 可选 Z535 的转速接近 1302.8r/min 的是 750r/min,则实际的切削速度 v=33.16m/min。(3) 基本工时2) 扩孔至 12。(1) 切削用量1. 确定进给量查设计指南表 5-129,扩孔进给量为:,并由设计指南rmmf/6 . 05 . 0表 5-133,最终选定机床进给量为:。rmmf/5 . 02. 确定切削速度根据=,则主轴的转速为,按钻扩vv3 . 05 . 0min/155 .22mmin/4 .6513 .434r设计指南表 5-65 取 n=530r/min,则实际切削速度为 v=19.97m/min(2) 基本工时3) 铰孔 :选高速钢铰刀 n=100r/min f=2mm/min d=11.94mmmin/8 .130211451000rnssyLt68. 46032. 0750210126032. 0750syLt5 . 4605 . 05303512605 . 0530sLt6 . 36021001260210019vpezpTqvvckzafadcvvUvYvXvm工序四工序四 以 60 孔,12 孔和大端端面为精基准,一面两销铣方槽 (1) 加工条件工件材料:KT350,b =350MPa ,铸造;加工要求:铣方槽,表面粗糙度 Ra=6.3um;机 床: X5012 型立式铣床刀 具:根据工艺手册表 2.1-40 选择高速钢铣刀。根据表 2.1-20,选择圆柱形铣刀直径 d=3.5mm,长度 L=63mm,齿数 z=3; (2) 切削用量1. 确定每齿进给量根据设计指南表 5-65,X5012 型铣刀功率为 1.5kw,工艺系统刚性为中等,根据工艺手册表 2.1-71,查得进给量 f=0.12-0.2mm/z,取 f=0.15mm/z。2. 选择铣刀磨钝标准及耐用度。查工艺手册表 2.1-75,铣刀最大的磨损量为 0.5mm,耐用度 90min。3. 确定切削速度和工作台每分钟的进给量其中 ,mmae86mmap227vC45. 0qv1 . 0xv4 . 0yv,8 . 08 . 00 . 1kkkSvMvv3 . 0uv1 . 0pv33. 0mmin90T,d=3.5mm,将以上数据代入公式:zmmfz/15. 03Z确定机床主轴转速: 。min/51.4591000rdvnwcs根据设计指南表 5-72 选择 n=355r/min,则实际的切削速度为 v=3.9m/min,所以工作台每分钟的进给量 fmzmin/mm75.159根据设计指南表 5-73,X5012 立式铣床的工作台进给量选择 fmz=165mm/min,则实际每齿的进给量 fz=0.155mm/z。4.校验机床功率。min/05. 58 . 038615. 02905 . 3271 . 03.04 . 01 . 033.045. 0mvc20 根据工艺手册2.1-78 计算铣削功率的公式为式中,294ZFC2pazmmf/155. 00 . 1FzX72. 0FzY,z=3,mm/z,0Fzn86. 0Fu0Fw86ea2 . 0zf86. 0Fq代入计算得=3875.9N,kw;Fc25. 0P因为 X5012 型铣床的主电动机的功率为 1.5kw,故所选的切削用量可用。(2) 基本工时根据工艺手册表 2.1-99,一次进给铣削两端开口槽的基本时间是 由于表面的粗糙度值为 6.3,一次铣削基本就可以达到精度要求,为保证精度要求合格,可再快速进给一次,机动时间约为 10s。 工序五工序五 以 60 孔,12 孔和大端端面为精基准,铣三个凸台、 由工件的结构尺寸和表面精度要求可知道,三个凸台面积与小端尺寸相近,且粗糙度要求相同,故可以使用一套铣削参数就可以达到加工工艺设计要求,所以计算参数选定相同。 (1) 加工条件工件材料:KT350,b =350MPa ,铸造;加工要求:铣凸台,表面粗糙度 Ra=6.3um;机 床: X5012 型立式铣床刀 具:根据工艺手册表 2.1-40 选择高速钢铣刀。根据表 2.1-20,选择刀杆直径 d=40mm,长度 L=63mm,齿数 z=8;选刀具前角15,后角12,已知铣00削宽度 40mm,铣削深度 p=2mm。3101 VFcPfcwqueYXpFkndzafaCFcffFfFZsvTflllw73.3260221(2) 切削用量1. 确定每齿进给量根据设计指南表 5-65,X5012 型铣刀功率为 1.5kw,工艺系统刚性为中等,根据工艺手册表 2.1-71,查得进给量 f=0.12-0.2mm/z,取 f=0.15mm/z。2. 选择铣刀磨钝标准及耐用度。查工艺手册表 2.1-75,铣刀最大的磨损量为 0.5mm,耐用度 90min。3. 确定切削速度和工作台每分钟的进给量其中 ,mmae30mmap227vC45. 0qv,1 . 0xv4 . 0yv8 . 08 . 00 . 1kkkSvMvv3 . 0uv1 . 0pv33. 0m,d=40,将以上数据代入公式:min90Tzmmfz/15. 08Zmin/77.188 . 083015. 029040271 . 03 . 04 . 01 . 033.045. 0mvc确定机床主轴转速: 。min/43.1491000rdvnwcs根据设计指南表 5-72 选择 n=130r/min,则实际的切削速度为 v=16.2m/min,所以工作台每分钟的进给量 fmzmin/mm156根据设计指南表 5-73,X5012 立式铣床的工作台进给量选择 fmz=100mm/min,则实际每齿的进给量 fz=0.2mm/z。4.校验机床功率。 根据工艺手册2.1-78 计算铣削功率的公式为式中,294ZFC2pa71. 0f0 . 1FzX72. 0FzYmmae30,mm/z,0Fzn86. 0Fu0Fw2pa2 . 0zf86. 0Fq3101 VFcPfcwqueYXpFkndzafaCFcffFfFZvpezpTqvvckzafadcvvUvYvXvm22代入计算得=617.78N,kw;Fc19. 0P因为 X5012 型铣床的主电动机的功率为 1.5kw,故所选的切削用量可用。(2) 基本工时根据工艺手册表 2.1-99,一次进给铣削一端开口槽的基本时间是 由于表面的粗糙度值为 6.3,一次铣削基本就可以达到精度要求,为保证精度要求合格,可再快速进给一次,机动时间约为 8s。工序六工序六 专用夹具钻、扩 、铰 13.8 孔,13 孔和 16 孔 1 钻、扩 13.8 孔(1) 加工条件工件材料:KT350,b =350MPa ,铸造;加工要求:钻扩 13.8 孔,表面粗糙度 Ra=6.3um;机 床: Z535 钻床刀 具:根据工艺手册选择麻花钻 d=13mm,d=13.8mm(2) 切削用量1) 钻孔 131. 确定进给量由设计指南表 5-127 可查,当铸铁的 b200Pb,选 d=13 时,则每转进给量f=0.31-0.39mm/r。现根据设计指南表 5-66,选择 Z535 钻床的进给量为 0.32mm/r。2. 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查工艺手册 )为 0.6mm,寿命。min45T3. 确定切削速度 根据设计指南表 5-134,取切削速度 v=45m/min,所以钻床的转速根据设计指南表 5-65 可选 Z535 的转速接近 1302.8r/min 的是 750r/min,则实ssvTfllw4 .206010043060min/8 .130211451000rns23际的切削速度 v=33.16m/min。(3) 基本工时2) 扩孔至 13.8。(1) 切削用量1. 确定进给量查设计指南表 5-129,扩孔进给量为:,并由设计指南rmmf/6 . 05 . 0表 5-133,最终选定机床进给量为:。rmmf/5 . 02. 确定切削速度根据=,则主轴的转速为,按钻扩vv3 . 05 . 0min/155 .22mmin/4 .6513 .434r设计指南表 5-65 取 n=530r/min,则实际切削速度为 v=19.97m/min。(2) 基本工时3) 铰孔 :选高速钢铰刀 n=100r/min f=2mm/min d=13.6mm2 钻、扩 13 孔(1) 加工条件工件材料:KT350,b =350MPa ,铸造;加工要求:钻扩 13 孔,表面粗糙度 Ra=6.3um;机 床: Z535 钻床刀 具:根据工艺手册选择麻花钻 d=12mm,d=13mmsyLt75. 76032. 075025246032. 0750syLt01. 76032. 053025246032. 0530sLt2 . 76021002460210024(2) 切削用量1) 钻孔 121. 确定进给量由设计指南表 5-127 可查,当铸铁的 b200Pb,选 d=12 时,则每转进给量f=0.31-0.39mm/r。现根据设计指南表 5-66,选择 Z535 钻床的进给量为 0.32mm/r。2. 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查工艺手册 )为 0.6mm,寿命。min45T3. 确定切削速度 根据设计指南表 5-134,取切削速度 v=45m/min,所以钻床的转速根据设计指南表 5-65 可选 Z535 的转速接近 1302.8r/min 的是 750r/min,则实际的切削速度 v=33.16m/min。(3) 基本工时2) 扩孔至 13。(1) 切削用量1. 确定进给量查设计指南表 5-129,扩孔进给量为:,并由设计指南rmmf/6 . 05 . 0表 5-133,最终选定机床进给量为:。rmmf/5 . 02. 确定切削速度根据=,则主轴的转速为,按钻扩vv3 . 05 . 0min/155 .22mmin/4 .6513 .434r设计指南表 5-65 取 n=530r/min,则实际切削速度为 v=19.97m/min。(2) 基本工时min/8 .130211451000rnssyLt25.106032. 075025346032. 0750syLt28. 96032. 053025346032. 0530253) 铰孔 :选高速钢铰刀 n=100r/min f=2mm/min d=12.94mm3 钻、扩 16 孔(1) 加工条件加工要求:钻扩 16 孔,表面粗糙度 Ra=6.3um;机 床: Z535 钻床刀 具:根据工艺手册选择麻花钻 d=15mm,d=16mm;(2) 切削用量1) 钻孔 151. 确定进给量由设计指南表 5-127 可查,当铸铁的 b200Pb,选 d=15 时,则每转进给量f=0.31-0.39mm/r。现根据设计指南表 5-66,选择 Z535 钻床的进给量为 0.32mm/r。2. 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查工艺手册 )为 0.6mm,寿命。min45T3. 确定切削速度 根据设计指南表 5-134,取切削速度 v=45m/min,所以钻床的转速根据设计指南表 5-65 可选 Z535 的转速接近 1302.8r/min 的是 750r/min,则实际的切削速度 v=33.16m/min。(3) 基本工时2) 扩孔至 16。min/8 .130211451000rnssyLt75. 16032. 0750256032. 0750sLt2 .106021003460210026(1) 切削用量1. 确定进给量查设计指南表 5-129,扩孔进给量为:,并由设计指南rmmf/6 . 05 . 0表 5-133,最终选定机床进给量为:。rmmf/5 . 02. 确定切削速度根据=,则主轴的转速为,按钻扩vv3 . 05 . 0min/155 .22mmin/4 .6513 .434r设计指南表 5-65 取 n=530r/min,则实际切削速度为 v=19.97m/min。(2) 基本工时工序七工序七 钻、攻 M10 螺纹(1) 加工条件加工要求:钻、攻 M10 螺纹;机 床: Z535 钻床刀 具:根据工艺手册选择麻花钻 d=9.2mm;(2) 切削用量1) 钻孔 9.21. 确定进给量由设计指南表 5-127 可查,当铸铁的 b200Pb,选 d=15 时,则每转进给量f=0.31-0.39mm/r。现根据设计指南表 5-66,选择 Z535 钻床的进给量为 0.32mm/r。2. 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查工艺手册 )为 0.6mm,寿命。min45T3. 确定切削速度 根据设计指南表 5-134,取切削速度 v=12.8m/min,所以钻床的转速根据设计指南表 5-65 可选 Z535 的转速接近 407r/min 的是 392r/min,则实际syLt48. 26032. 0530256032. 0530min/ r40760101000vns27的切削速度 v=12.3m/min。(3) 基本工时2) 丝锥攻 M10 螺纹(1) 确定切削速度 根据工艺手册表 7.2-13,取切削速度 v=15m/min,所以钻床的转速根据设计指南表 5-65 可选 Z535 的转速接近 477.5r/min 的是 392r/min,则实际的切削速度 v=12.3m/min。(2) 基本工时工序八工序八 一面两销,钻、扩、铰 5 4.3(1) 加工条件工件材料:KT350,b =350MPa ,铸造;加工要求:钻、扩、铰 4.3 孔;机 床: Z535 钻床刀 具:根据工艺手册选择麻花钻 d=4mm,d=4.3mm,高速钢铰刀 4.24mm(2) 切削用量1) 钻孔 41. 确定进给量由设计指南表 5-127 可查,当铸铁的 b200Pb,选 d=4 时,则每转进给量f=0.11-0.13mm/r。现根据设计指南表 5-66,选择 Z535 钻床的进给量为 0.11mm/r。2. 确定切削速度syLt.2136032. 075023106032. 0750)(min/ r5 .47760101000vnssnnlltm5.8)11(5 . 11128 根据设计指南表 5-134,取切削速度 v=40m/min,所以钻床的转速根据设计指南表 5-65 可选 Z535 的转速接近 3184.7r/min 的是 1100r/min,则实际的切削速度 v=13.8m/min。(3) 基本工时 一个孔用时:2) 扩孔至 4.3。(1) 切削用量1. 确定进给量查设计指南表 5-129,扩孔进给量为:,并由设计指南rmmf/6 . 05 . 0表 5-133,最终选定机床进给量为:。rmmf/5 . 02. 确定切削速度根据=,则主轴的转速为,按钻扩vv3 . 05 . 0min/1320mmin/8 .9623 .1481r设计指南表 5-65 取 n=1100r/min,则实际切削速度为 v=14.85m/min。(2) 基本工时3) 铰孔 :选高速钢铰刀 n=100r/min f=1mm/min d=4.24mm工序九工序九 一面两销,攻 Rc1/8 锥螺纹孔(1) 加工条件min/7 .318411451000rnssyLt1096011. 01100210326011. 011syLt27.216055 . 0110025326055 . 01100sLt48560210032560210029加工要求:钻、攻 Rc1/8 锥螺纹孔;机 床: Z535 钻床刀 具:根据工艺手册选择锥形钻 d=8mm;(2) 切削用量1) 钻锥孔1. 确定进给量由设计指南表 5-127 可查,当铸铁的 b 100MPa,当 d=15 时,则每转进给量f=0.22-0.26mm/r。现根据设计指南表 5-66,选择 Z535 钻床的进给量为 0.25mm/r。2. 确定切削速度 根据设计指南表 5-134,取切削速度 v=6m/min,所以钻床的转速根据设计指南表 5-65 可选 Z535 的转速接近 238.8r/min 的是 195r/min,则实际的切削速度 v=3.67m/min。(3) 基本工时2) 丝锥攻 Rc1/8 (1) 确定切削速度 根据 M8 与 Rc1/8 设计参数基本相同,进给量 f=0.5mm/r,查工艺手册表 7.2-13,取切削速度 v=15m/min,所以钻床的转速根据设计指南表 5-65 可选 Z535 的转速接近 477.5r/min 的是 392r/min,则实际的切削速度 v=12.3m/min。(2) 基本工时syLt22.156025. 019542126025. 0195min/ r8 .23860101000vnsmin/ r5 .47760101000vnsstm5.1)53013921(5 . 1252230工序十工序十 手工去毛刺,时间 1-2min。工序十工序十一 检查尺寸规格,时间 1-2min。31第五章第五章 夹具设计夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备,它广泛地运用于机械加工,检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中,提高加工精度和生产率,降低制造成本,一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具,是保证加工质量和提高生产率,从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。5.1.5.1.提出问题提出问题(1)怎样限制零件的自由度;V 形块加小平面限制6 个自由度。(2)怎样夹紧;设计夹具由螺旋夹紧配合V 形块夹紧工件。 (3)设计的夹具怎样排削;此次加工利用拉刀拉削,通过下底面排削。(4)怎样使夹具使用合理,便于装卸。5.2.5.2.设计思想设计思想设计必须保证零件的加工精度,保证夹具的操作方便,夹紧可靠,使用安全,有合理的装卸空间,还要注意机构密封和防尘作用,使设计的夹具完全符合要求。 本夹具主要用来对 宽 26mm 槽进行加工,这个孔尺寸精度要求为H7,表
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本文标题:CA10B解放牌汽车前刹车调整臂外壳机械加工工艺及夹具设计-拉削宽26mm方槽
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