ca6140车床杠杆加工工艺及夹具设计的设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上目录课程设计说明书1 杠杆的工艺分析及生产类型的确定杠杆的用途：它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合是符合要求杠杆的技术要求-按表形式将该拨叉的全部技术要求列表中杠杆零件技术要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(m)25孔下表面303.225孔IT71.6铣宽度为30mm的下平台803.212.7的锥孔12.7IT106.3螺纹孔M882-M6螺纹底孔、2-M6螺纹6钻14812.7的锥孔表面173.2如表格可知，该杠杆的各项技术要求制定的较合理，符合带零件在变速箱中的作用。审核杠杆的工艺性分析零件图可知杠杆的25孔的轴线合两个端面

2、有着垂直度的要求。该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高竣工度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。确定杠杆的生产类型依设计题目知：N=4000件/年，杠杆重量为0.85kg，杠杆属轻型零件。该杠杆的生产类型为大批生产。2 确定毛坯、绘制毛坯简图2.1 选择毛坯零件的材料HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润滑效果较好的铸铁。由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定

3、的，表面质量与机械性能均好，适合大批生产的金属模铸造。又由于零件的对称特性，故采取两件铸造在一起的方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。2.2 确定毛坯的尺寸公差和加工余量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。2.2.1 公差等级由于杠杆的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级.2.2.2 逐渐的材料系数已知机械加工后杠杆件的重量为0.85kg，由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1.3kg。2.2.3铸件的材质系数由于该拨叉材料为HT200，是碳的质量分数大于0.65%的碳素钢，该铸件的采制系数属M2级。杠杆铸造毛坯尺寸公差及加工余量铸件的质量/k

4、g包容体质量/kg形状复杂系数材质系数公差等级1.32.5S2M2普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/ mm备注厚度301.5厚度81.5宽度为30mm的下平台1.53 拟定杠杆工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.1 粗基准的选择以杠杆的直径为45毫米的外圆柱表面为粗基准，以孔右侧平面为辅助粗基准。3.1.2 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，以粗加工后的直径为2毫米孔为主要的定位精基准，以与直径为25毫米空垂直的下表面为辅助的定位精基准。3.2表面加工方法的确

5、定根据杠杆零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案直径为25毫米空的下表面3.2粗铣半精铣25mm孔IT71.6钻扩孔粗铰精铰宽度为30mm的下平台3.2粗铣精铣12.7的锥孔表面3.2粗铣精铣12.7的锥孔63钻粗铰3.3 加工阶段的划分该杠杆加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；先完成粗基准面粗铣，半精铣粗基准面的精洗过到要求，完成精基准面孔的钻铰精校的过程。3.4 工序的集中与分散选用工序集中原

6、则杠杆的加工工序。该杠杆的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。3.5 工序顺序的安排3.5.1 机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准直径为8毫米的孔。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面（4）遵循“先面后孔”原则，先加工杠杆的表面，再加工杠杆轴孔。3.6 确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了拨叉的工艺路线。

7、 序号工序内容设 备工 艺 装 备1粗精铣杠杆下表面立式铣床X51高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具2钻，粗铰，精铰直径为25毫米的孔立式钻床Z53麻花钻、铰刀、内径千分尺，专用夹具3粗铣宽度为30mm的下平台立式铣床X51高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具4钻12.7的锥孔立式钻床Z531麻花钻、铰刀、12.7钢球，专用夹具5加工螺纹孔M8立式钻床Z53细柄机用丝锥、专用夹具6锪钻14阶梯孔立式钻床Z53锪钻、专用夹具72-M6螺纹底孔立式钻床Z53细柄机用丝锥、专用夹具82-M6螺纹立式钻床Z53细柄机用丝锥、专用夹具9去毛刺钳工台平锉10中检塞规、百分表、卡尺等11清洗清洗机12终检

8、塞规，百分表，卡尺等3.7 切削用量,时间定额的计算3.7.1 切削用量的计算工序1：粗、精铣孔下平面（1）粗铣孔下平面机床：X52K立式铣床。因其单边余量：Z=1.9mm所以铣削深度：实际铣削速度：进给量： 工作台每分进给量： （2）精铣孔下平面机床： X52K立式铣床。精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm铣削深度：每齿进给量：取铣削速度：，取机床主轴转速，由式（2.1）有：实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 工序2：加工孔25到要求尺寸（1）确定钻削用量1）确定进给量 可查出，由于孔深度比，故。取。钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力），允许的进给量。由于所选进给量远

9、小于及，故所选可用。2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据表28-15，由插入法得：，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。，故取。实际切削速度为：，故3）校验机床功率 切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 。取=0.57mm/r。2）确定切削速度及取。修正系数：，故 取。实际切削速度为 （3）确定铰孔切削用量1）确定进给量 ，按该表注4，进给量取小值。取。2）确定切削速度及 取。修正系数，取，实际铰孔速度 （4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：，扩孔：，铰孔：，工序3：

10、粗精铣宽度为30mm的下平台（1）粗铣宽度为30mm的下平台因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：取铣削速度：取。机床主轴转速：实际铣削速度：进给量： 工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 式（2.2）刀具切出长度：取走刀次数为1（2）精铣宽度为30mm的下平台精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取铣削速度：取机床主轴转速，由式（2.1）有：实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1工序4： 钻12.7的锥孔（1）确定钻削用量1）确定进给量 ，由于孔深度

11、比，故。钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 ，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。，故取。实际切削速度为：，故3）校验机床功率 切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 。根据Z535机床说明书，取=0.57mm/r。2）确定切削速度及 ，取。修正系数：，故 取。实际切削速度为 工序6：钻M8螺纹孔锪钻14阶梯孔（1）加工M8底孔切削深度：进给量：取切削速度：取机床主轴转速：，取实际切削速度：被切削层

12、长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1攻M8×1.5的螺纹进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： （2）锪钻14阶梯孔1）确定切削用量确定进给量 ，由于孔深度比，故。取。根钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 ，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。，故取。实际切削速度为，故校验机床功率 切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地， 粗精铣M6上端面（1）粗铣M6上端面因其单边

13、余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：取铣削速度：取机床主轴转速：实际铣削速度：进给量： 工作台每分进给量： ： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1（2）精铣M6上端面精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取铣削速度：取机床主轴转速，由式（1.1）有：实际铣削速度：进给量，由式（2.3）有：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1工序7：钻2-M6切削深度：进给量：取切削速度：取机床主轴转速：，取实际切削速度：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1攻M6&

14、#215;1.5的螺纹进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为13.7.2 时间定额的计算（1）粗铣、精铣25孔下平面粗铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：铣削的辅助时间精铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：铣削的辅助时间铣25孔下表面的总工时为：t=+=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min（2）钻孔钻孔工时：切入3mm、切出1mm，进给量，机床主轴

15、转速， 铰孔：，=（30+3+1）/0.43×195=0.41min钻削的辅助时间扩孔工时：切入3mm、切出1mm，进给量，机床主轴转速=（30+3+1）/0.57×275=0.22min钻削的辅助时间铰孔工时：切入3mm、切出1mm，进给量，机床主轴转速=（30+3+1）/1.6×100=0.21min钻削的辅助时间总工时：t=+=0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min（3）粗精铣宽度为30mm的下平台计算切削工时粗铣宽度为30mm的下平台进给量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm，走刀长度是249m

16、m。机床主轴转速为37.5z/min。切削工时：=249/(37.5×3)=2.21min。铣削的辅助时间精铣宽度为30mm的下平台进给量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀长度是249mm。机床主轴转速为37.5z/min。切削工时：=249/(37.5×3)=2.21min铣削的辅助时间粗精铣宽度为30mm的下平台的总工时： t=+=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min（4）钻锥孔12.7计算基本工时用12扩孔12.7的内表面。进给量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，机床主轴转速为195

17、r/min。走刀长度是36mm。基本工时：=2×36/(0.64×195)=0.58 min。钻削的辅助时间扩孔12.7的内表面。进给量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，机床主轴转速为195r/min。走刀长度是36mm。基本工时：=2×36/(0.64×195)=0.58 min。钻削的辅助时间总的基本工时：t=+=4.7min。（5）钻M8底孔及锪钻14阶梯孔钻M8底孔的工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻削的辅助时间攻M8螺纹的工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次

18、数为1机动时间：钻削的辅助时间锪钻14阶梯的工时锪钻孔进给量，机床主轴转速，被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻削的辅助时间t=+t=0.19+1.77=1.96min该工序的总工时为： 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62min（6）粗精铣2-M6上端面粗铣2-M6上端面切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：铣削的辅助时间精铣2-M6上端面切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：铣削的辅助时间铣2-M6上端面切削总工时：t=+=0

19、.17+1.05+0.41+0.41=2.04min（7）钻2-M6螺纹孔钻锥孔26到25。用5的钻头，走刀长度38mm，切削深度2.5mm，进给量0.2mm/z，切削速度0.51m/s，被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻削的辅助时间攻M6螺纹被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻削的辅助时间总工时为：t=2+=3.75min4 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。并设计钻孔为25毫米夹具。本夹具将用于Z525立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。本工序只需满足下表面的垂直度与尺寸精度即可。4.1 定位基准选择以直径为45毫米的外圆柱面和下边面为定位