制定CA6140车床拨叉的加工工艺设计钻φ25孔的钻床夹具

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25孔的钻床夹具设 计 者：要图纸请联系指导教师：qq625880526哈 尔 滨 理 工 大 学机械设计制造及其自动化系2006年9月11日目录序 言第 5 页零 件 分 析第 5 页一零件的工艺分析第 5 页二零件的作用.第 5 页工艺规程设计 第5 页一确定毛坯的制造形式 第 5 页二基准面的选择第 5 页三制定工艺路线第 6 页四机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定第 6 页五确定切削用量及根本工时第 6 页夹 具 设 计 第 15 页一问题提出第 15 页二

2、夹具设计第 15 页1、切削力及夹紧力的计算 第 15 页2、夹紧力的计算 第 15 页3、定位误差的分析 第 16 页参 考 文 献 第 16 页哈尔滨理工大学机 械 加 工 工 艺 卡 片零件名称： CA6140C车床 拨 叉设 计 者：周 立 民指导教师：敖 晓 春哈 尔 滨 理 工 大 学机械设计制造及其自动化系2006年9月26日哈 尔 滨 理 工 大 学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25孔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

3、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： 周 立 民指导教师： 敖 晓 春系 主 任： 杨 树 财2006年09月11日 序 言机械制造技术根底课程设计是我们在学完了大学的全部根底课，专业根底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根底。由

4、于能力有限，设计尚有很多缺乏之处，希望各位老师给予指导。零件的分析 一.零件的作用 题目所给的零件是CA6140机床上的拨叉，他位于机床变速箱内。主要作用是用于机床的变速。 二零件的工艺分析：CA6140车床共有四处加工外表，其间有一定位置要求。分述如下：1.以25为中心的加工外表这一组加工外表包括：25 EQ 的孔。 2 以25孔为基准来加工60的圆弧和圆弧的两个端面来到达图纸要求。 3 以25孔来定位来加工16的槽来满足垂直度要求。 4 铣3232面后钻孔攻丝加工M22螺纹孔。二. 工艺规程设计 一 确定毛坯的制造形式。 零件的材料为HT200铸铁，考虑到零件的几何形状比拟复杂。所以用铸造

5、的形式进行毛坯的制造。 二 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否那么，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。1粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工外表为粗基准。而对有假设干个不加工外表的工件，那么应以与加工外表要求相对位置精度较高的不加工外表作粗基准。根据这个基准选择原那么，现选取25 EQ 孔的不加工外轮廓外表作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个55作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，到达完全定位,然后进行铣削。2精基准的选择。主要应

6、该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。三 制订工艺路线 1. 工艺路线方案 工序 1 铸造 2 时效处理 3 铣9032面 4 钻，扩，铰孔 5 检查 6 铣断 7 车圆弧，车圆弧端面 8 翻转车另一端面 9 铣16mm槽 10 铣面 11 钻、攻M22螺纹孔 12 去毛刺 13 检查 四 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确实定 根据加工工艺，分别对各加工外表的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确实定如下：铣9032面：选择YT15硬质合金刀片由表1 铣削深度时，端铣刀直径为80mm，Z=5铣刀几何形状 由表2 选择切削用量 1

7、确定铣削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀内完成 2确定每齿进给量 ：采用不对称端铣以提高进给量，根据表5 当使用YT15铣床功率为7Kw时 4选择铣刀磨铣标准及耐用度 由表7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为；由于铣刀直径故耐用度确定切削速度v和每秒钟进给量切削速度由表13 时 各修正系数为 故 根据X52k型立铣床说明书表24选择 因此实际切削速度和每齿进给量 计算根本工时 式中 L=90mm 由表20 不对称安装铣刀入切削量及超切削量 y+d92 故 钻，扩，铰孔选择钻头：选择高速钢麻花钻头，直径钻头几何形状为表1及表2：双锥修磨横刃， 选择切削用量确定进给量：由表5 当加工要求为7级精度

8、，材料铸铁时 时 由 时 按钻头强度确定进给量 由表7 当灰铸铁 时 时： 按机床进给机构强度确定进给量 由表8 灰铸铁时 时：机床机构允许的轴向力为9800N。Z535允许最大为15690N。 进给量 由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取 由表16 可以查出钻孔时的轴向力在 时为： 轴向力修正系数为1.0 故 故 可用 2确定钻头磨钝标准及耐用度， 由表9 时 钻头后刀面最大磨损量取为 耐用度 确定切削速度由表10 加工性为第三类 双横刃磨的钻头 时 切削修正系数 故 加工工时 其中 由表22 所以 扩孔： 24.7 按机床取 所以实际切削速度 工时： 切入 所以 铰孔： 取机床标准

9、 1.13r/s 所以实际切削速度： 所以工时： 铣断：选择锯片刀 1铣削宽度 时， 各修正系数： 所以： 工时： 所以：车圆弧及其中一端面选刀杆尺寸： 刀片厚度：粗车： 加工切削深度 由表4 根据表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： 切削修正系数： 故 由机床 半精车：切削深度 由机床选 切削速度 由机床选 工时 粗车圆弧：工时 半精车圆弧：工时 铣槽 卧式铣床 直齿三面铣刀 1选择切削用量确定铣削宽度由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 确定每齿进给量由机床 功率为 由表3 取 铣刀磨钝标准及耐用度由表7 最大磨损量为 耐用度为：确定切削速度和每秒进给量由表9 当 时 各修正系数为

10、： 故 根本工时： 铣面确定切削深度确定切削宽度：由于加工余量不大，所以可一次走刀完成确定每齿进给量根据x52k铣床说明书，其功率为7kw,中等系统刚度根据表3 现取 选择铣刀磨钝标准及耐磨度根据表7 铣刀刀齿后刀面最大磨损为 ，镶齿铣刀耐用度 确定切削速度和每秒进给量切削深度可根据表21中公式计算 也可查表根据表9 当 时， 各修正系数为： 故 根据机床说明书选择 实际切削速度和每齿进给量为： 检查机床功率根据表5 当 时，切削功率的修正系数 所以实际切削功率为 根据机床说明书，机床主轴允许的功率为 因为，所以此切削用量可以采用。即 6计算工时 式中 根据表19 入切削量及超切削量 那么 故

11、 钻，攻M22螺纹孔选择钻头：选择高速钢麻花钻头，直径钻头几何形状为表1及表2：双锥修磨横刃， 选择切削用量确定进给量：由表5 当加工要求为7级精度，材料铸铁时 时 由 时 按钻头强度确定进给量 由表7 当灰铸铁 时 时： 按机床进给机构强度确定进给量 由表8 灰铸铁时 时：机床机构允许的轴向力为9800N。Z535允许最大为15690N。 进给量 由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取 由表16 可以查出钻孔时的轴向力在 时为： 轴向力修正系数为1.0 故 故 可用 2确定钻头磨钝标准及耐用度， 由表9 时 钻头后刀面最大磨损量取为 耐用度 确定切削速度由表10 加工性为第三类 双横刃

12、磨的钻头 时 切削修正系数 故 加工工时 其中 由表22 所以 攻M22螺纹孔 由?机械加工工艺实用手册?表3-38 f=0.2mm/r 由?机械加工工艺实用手册?表3-38v=0.35m/s=8.78r/s=526r/min按机床选取： l=25mm计算工时: 工件的螺纹长度; 丝锥切削锥长度；三、夹具设计定位基准的选择由零件图可知，用圆弧一端面定位并用压板夹紧，再用两可调螺钉组成的v形上定位限制五个自由度。切削力及夹紧力的计算切削刀具：高速钢麻花钻头，那么 式中：23.5mm， f0.41mm/r，计算结果 = 8397.352N选用压板压紧，实际加紧力N应为 式中，和是夹具定位面及加紧面

13、上的摩擦系数，0.5。 压板用螺母拧紧，由?机床夹具设计手册?表1-2-23得螺母拧紧力根据杠杆原理压板实际加紧力为 此时已大于所需的1460N的夹紧力，故本夹具可平安工作。定位误差分析定位元件尺寸及公差确定。 (1) 夹具的主要定位元件为一平面和一v形块和一矩形块，面与面配合。 2 工件的工序基准为端面和圆柱面，故端面的平面度和圆柱面的援助度对定位误差影响最大.那么其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一平面，一 v形块和矩形块定位，工件始终平面，而定位块的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件在定位块正上方呦倾斜，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。四夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率防止干预。应使夹具结构简单，便于操作，降低本钱。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹