钻50孔说明书

1、 设计说明书 题目：CA6140车床拨叉（813008）的机械加工工艺及加工50孔工序的夹具设计学院： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 二零一五年 七 月 十七 日 目 录一. 设计任务 3二、零件工艺分析32.1拨叉813008在机床中的作用32.2零件的工艺3三、确定毛坯4四、工艺规程设计44.1 选择定位基准44.2 制定工艺路线44.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定55、 确定机械加工余量、工序尺寸及公差6六.以方案三设计机床专用夹具时工序四计算 76.1 加工条件76.2钻孔 76.2.1钻头磨钝规律及寿命76.2.2校验扭矩及功率86.2.3计算工时

2、86.3 扩孔86.3.1刀具的选择86.3.2计算工时86.4铰孔 86.4.1选择刀具86.4.2计算工时 87、 夹具设计 97.1问题的提出97.2定为基准的选择 97.3力和夹紧力计算 97.4定位误差分析和计算 9 7.4.1确定两销中心距及公差107.4.2确定圆柱销直径和公差 107.4.3确定菱形销直径和公差 107.4.4定位误差分析计算107.5夹具设计及操作的简要说明 11总 结 12参考文献1311、 设计任务 拨叉零件的机械加工工艺及铣32孔上端面工序的专用机床夹具设计二、零件的工艺分析2.1拨叉831008在机床中的作用拨叉831008位于CA6140车床变速机构

3、中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速。起换档作用，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。零件上方的20孔与操纵机构相连，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。；也可应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。2.2零件的工艺分析如图，拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、左端20孔，孔的精度达到IT7。以及与此孔相通的8的锥孔、M6螺纹孔。2、右端半圆孔50，孔的精度达到IT12。3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面。50的孔上下两个端面与20的孔中心线的垂直度误差为0.07mm。上端面与孔有位

4、置要求，垂直度误差为0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，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。3、 毛坯的选择零件材料为HT200。考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，故选择铸件毛坯。查机械加工工艺规程设计第70页常用的毛坯类型，根据砂型铸造机器造型铸件尺寸精度高、表面粗糙度值小，可以减少加工余量，适用于中批或大批量生产的特点，选择砂型铸造机器造型毛坯。4、 工艺规程设计 4.1 选

5、择定位基准：1 粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。 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。4.2 制定工艺路线:工艺方案一工序01 粗铣20、50下端面，以20上端面为基准；工序02 粗铣20上端面，以20下端面为基准；工序03 粗铣50上端面，以50下端面为定位基准；工序04 钻、扩20孔，以32外圆和20上端面为基准；工序05 粗镗50孔，以20中心线为定位基准；工序06 铣斜肩；工序07 精铣20下端

6、面，以20上端面为基准；工序08 精铣20上端面，以20下端面为基准；工序09 粗铰、精铰20孔，以20中心线为基准；工序10 精铣50端面，以20中心线为基准；工序11 半精镗50孔，以20中心线为定位基准；工序12 钻、铰8锥孔，以20下端面和零件中线为基准；工序13 钻M6底孔，攻螺纹，以20下端面和零件中线为基准；工序14 铣断，以20中心线为基准；工序15 去毛刺；工序16 终检。方案一分析：工序较多，工序太分散，可以适合大多数生产，但效率较低。工艺方案二工序一 粗、精铣20孔上端面。工序二 钻、扩、铰、精铰20、50孔。工序三 粗、精铣50孔上端面工序四 粗、精铣50、20孔下端面

7、。工序五 切断。工序六 钻8孔（锥孔加工一半，装配时钻铰）。工序七 钻一个4孔，攻M6螺纹。工序八 铣47°凸台。工序九 检查。方案二分析：上面工序加工效率较高，违背先面后孔原则，基准不合理，对机器要求高。工艺方案三工序一 粗铣20、50下端面，以32外圆为粗基准；工序二 粗铣20孔上端面，以20下端面为基准；工序三 粗铣50上端面，以50下端面为基准；工序四 以20孔上端面和32外圆为精基准，钻、扩、铰、精铰20孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7；工序四 以20孔为精基准，钻、扩、铰50孔，保证孔的精度达到IT12；工序五 铣斜角；工序六 以20孔为精基准，精

8、铣20孔下端面；工序七 以20孔为精基准，精铣50孔下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07；工序八 以20孔为精基准，精铣20孔上端面；工序九 以20孔为精基准，精铣50孔上端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07；工序十 钻、铰8锥孔，以20下端面和零件中线为基准；工序十一 钻M6底孔，攻螺纹，以20下端面和零件中线为基准；工序十二 铣断，以20中心线为基准；工序十三 去毛刺；工序十四 终检。经慎重比较，选择工序三。五、确定机械加工余量、工序尺寸及公差确定铸件加工余量及形状图3-1 零件各部分标号如图3-1，查机械加工工艺设计员手册第171页表5-6及第182页表选用加工余量

9、（1）20孔端面T2，余量为3，双边加工。 铣削加工余量为：粗铣 2.4mm，精铣 0.6mm，双边加工。（2）50孔端面T2，余量为3，双边加工。 铣削加工余量为：粗铣2.4mm，精铣0.6mm，双边加工。（3）50内孔，已铸成孔取50已铸成孔单边余量为3.5mm，即铸成孔43mm；工序加工后尺寸：第一次钻孔：46mm；第二次钻孔：48mm；扩 钻 孔：49.93mm；粗 铰：49.93mm；精 铰：50mm；（4） 20H7内孔，已铸成孔取20已铸成孔单边余量为3mm，即铸成孔17mm；钻孔：18mm； 扩钻孔：19.8mm； 粗 铰：19.94mm； 精 铰：20mm；（5） 8锥孔，精

10、度为IT9 钻孔：7.8mm； （公差书P140） 铰：8mm； （机械加工工艺学P159）（6） 6孔 钻孔：4mm； 攻螺纹：6（7）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。六、以方案三设计机床专用夹具时工序四计算工序四： 以20孔为精基准，钻、扩、铰50孔，保证孔的精度达到IT12；6.1. 加工条件工件材料：HT200,b =170220MPa（简明机械加工工艺手册表2-27），铸造;工件尺寸：最大宽度72mm，最大长度176mm;加工要求：钻铸造的孔至49 0+0.62mm 扩孔至49.5 0+

11、0.39mm 铰孔至50 0+0.25mm6.2钻孔钻床的选择：Z5150A方柱立式钻床钻头莫氏锥柄麻花钻d0=49mm 选择 顶角100° 后角013° 横刃斜角 40°=30°（GB/T1438.11996）简明机械加工工艺手册进给量f=11.2mm/z V=2434m/mm 修正系数取0.75 由简明机械加工工艺手册确定f=0.9mm/r Vt=25m/mm查简明机械加工工艺手册Ff=18732>F max 校验成功6.2.1钻头磨钝规律及寿命 后刀面最大磨损限度0.81.2 寿命T=140min Vt=25m/mm k=0.9切削速度Vc=

12、Vt k Vc=25×0.9=22.5m/mm有公式 Nc= 查表得Nc=120r/mm实际切削速度V=6.2.2校验扭矩及功率 F<1.2 d0<50 Mt=480.6 N·m 修正系数Km=1 Mc=Mt Km=480.6 N·m根据简明手册可查得 当Nc=120r/mm时 Mm=500 N·m Mc<Mm扭矩校验成功综上所述 HBW=170-220 d0<50 f<1.2 Vc=22.5m/mm Pc=2.2KW 根据机床PE=3×0.85=2.55 Pc<PE 所以选择的切削用量可用6.2.3计算工时

13、Tm=6.3.扩孔6.3.1刀具的选择锥柄扩孔钻（GB/T42562004）简明机械加工工艺手册进给量f=（0.8-1.1）×0.7=0.56-0.77mm/r取钻床进给量f=0.6mm/r切削速度v=0.14v钻=0.4×22.5=9r/mm转速ns=实际切削速度V=6.3.2基本工时Tm=6.4铰孔6.4.1选择刀具锥柄机用铰刀（GB/T11341984） 切削深度0.5mm进给量f=0.4-0.6mm/r切削速度Vc=9-16m/min 取f=0.5 Vc=10m/min主轴转速n= 取n=70r/min实际切削速度V=6.4.2基本工时 Tm= 七、夹具设计 经过小

14、组讨论决定设计第四道工序以为精基准，钻扩铰孔，孔精度达IT11。本卡具将用于Z5150B立式钻床。钻头选用高速钢麻花钻。7.1.问题的提出利用本夹具主要是钻两孔。7.2.定位基准的选择由工序可知，在加工孔时已经加工过，以为精基准定位，用一面两销定位。7.3.力和卡紧力计算本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。由前计算可知：在计算卡紧力时，只考虑扭矩的影响，查手册可得：卡紧力：W=使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。7.4.定位误差分析与计算工件在夹具中因定位不准确而产生的工件加工误差称为定位误差，它是一批工件采用调整法加工，由于定位所造

15、成的工件加工表面相对其工序基准的位置误差，产生定位误差的原因有基准不重合误差BC和基准位移误差jw。7.4.1确定两销中心距及公差两销中心距的基本尺寸应等于两孔中心距的平均尺寸其公差为两孔中心距公差的1/3-1/5两孔中心距Lg±LD=145±0.03 两销中心距及公差Lg±LD=145±0.0197.4.2确定圆柱销直径和公差圆柱销直径基本尺寸等于孔的最小尺寸500+0.257.4.3确定菱形销直径和公差选择菱形销直径b=4mm补偿量a=最小间隙X2min=菱形销直径d2=D2-X2min=19.992mm 菱形销一般取h6 d2=19.992 -0.

16、021-0.008mm7.4.4定位误差计算分析dw1=d+D+l=0.016+0.013+0.009=0.033mm转角定位误差=7.5. 卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。卡具上设置有钻套，用于确定的钻头位置。安装工件时，将星形螺钉连同活动V形块向右拉，工件以其下端面放在底板上，两定位销穿入孔圆弧面对准固定V形块，然后推动星形螺钉使活动V形块靠紧工件右端的圆弧面，拧紧星形螺钉，从而锁紧工件。本夹具结构简单，操作方便，适用于成批生产小型连杆类零件。 总结学期末我们进行了机械制造工艺学的课程设计,为期两周，先确定机械加工工艺路线,再

17、设计零件加工夹具.我们小组本次课程设计主要内容是车床拨叉夹具的设计及工艺的安排,虽然工件本身不是很复杂但也要认真查手册，细心找一些标准件的尺寸。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计，让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。 总的说来,虽然在这次设计中自己学到了很多的东西,取得一定的成绩,但同时也存在一定的不足和缺陷,我想这都是这次设计的价值所