831003钻φ5锥孔及2-M8孔设计说明书

1、哈尔滨理工大学机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：制定 CA6140 车床拨叉的加工工艺，设计钻$ 5锥孔及2-M8孔的钻床夹具设 计 者：李 志 荣指导教师：敖 晓 春2006 年 9 月 28 日3目录机械自造工艺及夹具课程设计任务书序 言 4零件的分析 .4零件的作用 4零件的工艺分析.4工艺规程设计.5确定毛坯的制造形式.5基准面的选择.5制定工艺路线.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .6确定切削用量及基本工时 .7夹具设计.12问题提出12夹具设计.12参考文献.135孔机械自造工艺及夹具课程设计任务书设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻及 2-M8 孔

2、的钻床夹具设计要求：中批量生产 手动夹紧 通用工艺装备设计时间： 2006.9.112006.9.29设计内容： 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： 机 械 03-1 班学 生：李 志 荣指导教师：敖 晓 春系 主 任：2006 年 09 月 29 日机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次 深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学 四年生活中占

3、有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步 适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料 的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。一、 零件的分析（一）零件的作用：题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于厢体内部：主要作用是传递纽距，帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有 8mm 的筋板 支撑，零件中部有 25oo022的花键孔，上平面分别有 M8的螺纹孔和5mm的锥 孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配 .。（二）零件的工艺分析：本零件可从零件图中可知 ,它有

4、三组加工面 ,而有位置要求 ,还有两组孔 ,也 有位置和精度要求。1、零件左端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为 3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的 加工方式，即节省时间又能达到技术要求。2、零件顶面，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以13后的孔加工，为达到题目要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，表面粗糙度 为 3.2。 .最终达到要求。3、以顶面为基准加工 2500。022的花键孔， 此面表面粗糙度为 6.3。采用钻， 扩即达到要求。4、18mm 的槽加工，此槽侧面粗糙度为 3.2，底面粗糙度为 6.3 即采取粗 铣、半精

5、铣，两步工序能达到要求。5、加工M8螺纹孔，由机械加工工艺手册查知底孔为 6.7,考虑到 工艺要求我们采取钻、攻丝两步工序。6、加工 M5 锥孔，由机械加工工艺手册查知 .配钻方式加工。在加工 的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。由以上工艺过成的完成，本零件也按要求加工完成。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式。由零件要求可知，零件的材料为 HT200，考虑到本零件在具体工作的受力 情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选 择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。（二） 基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。 基面的选择正确与

6、否， 可 以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出， 更有甚者， 零件的大批量的报废， 使用无法进行， 难以在工期内完成加工任务。粗基准的选择对于本拨叉来说是至关重要的， 对于一般零件而言， 应以出 加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求，对于精基准而言，主要应考虑到 基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题 目我们以 2500。021的孔为精基准，基本满足要求。（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点， 是应该使两件的几何形状、 尺寸精度及位置精度 等技术要求得到妥善保证，在生产纲领一确定成批生产的情况下，我们尽量集 中工序，除此之外我们还

7、应该考虑经济效益，工艺简单工序集中，尽量降低成 本。工艺路线方案：工序： 1/、铸造；2/、时效处理；3/、粗铣、半精铣左端面；4/、粗铣、半精铣顶面；钻、扩22 孔；5/、钻、扩 22 孔；6/、车 26 倒角7/、拉花键孔；8/、铣 18mm 槽；9/、钻M8底孔 6.7、攻丝M8，配钻M5锥孔10/、去刺11/、检验。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨叉”零件的材料为HT200，硬度HB170200,毛坯重量约为1kg,生产类型为成批量生产，采用砂型铸造，1 3级精度以下。（批量生产）根据上述原始资料及加工工艺，分别对个加工表面的机械加工余量、工艺 尺寸及毛坯尺寸确定如下：

8、1 零件端面： 此面是粗基准，是最先加工的表面，由机械加工工艺设计实用手册 表 6-92 及公式（ 6-16）计算底面加工余量。e=CA0.20.15max式中 e 余量值；Amax 铸件的最大尺寸；A 加工表面最大尺寸； C 系数e=0.55X 8Q02750.15=2.5mm满足机械加工工艺设计实用手册表 6-93 的要求。2顶面.3080 面：因为表面粗糙度要求高，根据零件图中可以看出加工余量为 e=3mm 满足机械加工工艺设计实用手册表 6-93 的要求。3、中间 22 孔毛坯为实心，不冲出孔，孔精度为 IT7 IT8 之间，根据机械加工工艺 设计实用手册确定尺寸和余量。钻孔： 20扩

9、孔： 22e=2mm4、 25花键孔以 22孔为基准拉孔 e=3mm5. 铣 18mm 槽 毛坯为实心，不冲出孔，根据机械制造工艺手册查知 e=18mm6、M8 螺纹孔 毛坯为实心，不冲出孔，根据机械制造工艺手册查知 M8 底孔为 6.7为零件满足要求确定尺寸余量如下。钻 M8 底孔 6.7；攻丝 M8；e= 1.3mm五） 确定切削用量及基本工时1、工序川：铣端面a/加工条件：机床：X62W卧式铣床刀具：高速钢圆柱铣刀GB1106-85其中 d=80mm, L=82mm , l=22mm b/计算切削用量：ap=2.5mm由机械加工工艺手册表15.53可知：f= af z 0.20 61.2

10、mm/r由切削用量手册表9.4-8可知：vt =0.34m/s nt=1.35r/svft=1.70m/s各休整系数为Kmv=Kmn=Kmf=0.69Ksv=Ks n=Ksf=0.8所以有 V=0.34 0.69 0.8=0.19m/sV= 1.35 0.69 0.8=0.75r/sV= 1.70 0.69 0.8=0.94mm/s由 X62W 机床取 nt=0.792r/s=47.5r/minVfc=1.0mm/s所以实际切削速度v= =0.20m/s=12m/mi n1000vfcafc=B 0.21mm/zrkz确定主轴转速：|1+I2=17mml=75mm100vn=7r/s=420r

11、/m ind0切削工时：l1 l l2tm92s 1.53minnwf2、工序W:铣20+10平面加工条件：机床：X52K立式铣床刀具：高速钢立铣刀 其中d=32mm,z=6 .计算切削用量：ap=3mmaf=0.08mm/z由机械加工工艺实用手册表 15-52由机械加工工艺实用手册表 15-55v=0.3m/s=18m/m inns1000v = 100018dw 3.1432=3r/s(179r/mi n)按机床选取:n 280 r / m in 4.67 r / sv实际d n10003.14323.1710000.317 m / s切入l1 10mm切出l22mml=80mmVf af

12、Zn 1.52nn/s切削工时:tm1l1 l2 l80 10 21.521.01min3、工序切钻，扩 22孔(1) 钻 20孔a/加工条件：机床：Z525立时钻床.刀具：麻花钻 其中d=20mm,.b/计算切削用量：ap=20mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知:.f=0.36mm/rv=0.35m/s确定主轴转速：n=100v=.334r/mindo按机床选取：nw 392 r / min切入h 5mm切出l2 3mml=80mm切削工时：tml1 l l20.62 min .n f(2)扩 22孔实际机床选取:n0.41 m / sv=1000a/加工条件：机床：Z52

13、5立时钻床.刀具：扩孔钻 其中d=22mm,.b/计算切削用量：ap=2mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知:.f=0.81mm/rv=0.14m/s确定主轴转速：n=100V=.121.5r/mi nd0按机床选取：nw 140 r / min实际机床选取：v=0.16 m / s1000l1 l l2 切削工时：tm - 0.78min .nw f4、拉花键孔znlyr1.5 80 1.2 1.4一ns0.13m/s1000 vfz z 1000 3.6 0.06 75. 铣18mm槽a/加工条件：机床：x62w卧式铣.床.刀具：直齿三面刃铣刀其中d=80mm, z=18b

14、/计算切削用量：ap =18mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-55可知:.af=0.20mm/zv=0.3m/s100(vn= =71.6r/m in do确定主轴转速：75 r / minnw按机床选取：v= 0.314 m / s1000实际机床选取：l1 1 |2一 -1.16 minnw切削工时：tm6. 钻M8螺纹孔钻M8螺纹底孔 6.7孔.a/加工条件：机床：Z525立时钻床.刀具：麻花钻 其中d=6.7mm, .b/计算切削用量：ap=6.7mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知:.f=0.13mm/rv=0.35m/s确定主轴转速：n=100V=.998

15、r/mind按机床选取：g 960 r / min实际机床选取：v=0.34m/ s1000切入，切出 |1.+|2=4mml=11mmh l l2切削工时：tm - 0.12 min .nw f(2) 攻丝M8a/加工条件：机床：Z525立时钻床.15刀具：机用丝锥 其中d=8mm,.b/计算切削用量：ap=1.3mm由机械加工工艺手册表15-53,表15-37可知：.f=1mm/r v=0.12m/s确定主轴转速：n=286r/mi ndo按机床选取：nw 272 r / min实际机床选取：v=O.hm/s1000切入，切出 l+l2=4mml=11mml1 l l2切削工时：tm -

16、0.06 min .nw f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。经过和指导教师的协商，我决定设计第 9道工序一一钻M8底孔 6.7、 攻丝M8，配钻M5锥孔的夹具设计，本夹具将用于 Z525立式钻床。刀具为. 麻花钻，机用丝锥。.为达到零件工艺要求，对零件进行钻、扩、 .两步工序进 行加工。1、问题提出：利用本夹具主要是钻 M8螺纹底孔 6.7孔。此孔.没有 特殊的形位要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动的 生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。2、夹具设计1) 根据定位基准的选择原则，采用以22 孔以及端面来定位2) 切削力及夹紧

17、力计算3) F 9.81CF d0Zf f YfKF 查表可得 CF =42.7、 xf=1.0 、 yf=0.7、. K FZ =0.9因此 Fz=.595NM 9.81CMd0ZM f YMKM查表可得 CM =0.021、 x M =2.0、 yM=0.8、.KM =0.87因此 扭矩 M=1.6Nm由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式P=KX F其中：其余系数K=K1 X K2 X K3 X K4K1 基本安全系数1.3K2加工性质系数1.1K3刀具钝化系数1.15K4断续刀削系数1.2所以 K=1.3X 1.1X1.15X 1.2.=1.98考虑实际夹紧力较小， 以及所加工零件的结构特征， 决定选用滑动压板夹紧结构 而且不需要进行强度 .校核 .。3) 定位误差分析 由于所加工的零件对本工序加工的面没有特殊的技术要求， 虽然由 于定位孔的加工误差以及底面的误差，可能产生所加工的面的平面度、位置度等形位误差，但是