工艺设计指导书.doc

K007-CA6140车床拨叉831007镗φ73孔下端面夹具设计中批量

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K007 CA6140 车床 831007 73 端面 夹具 设计 批量
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K007-CA6140车床拨叉831007镗φ73孔下端面夹具设计中批量,K007,CA6140,车床,831007,73,端面,夹具,设计,批量
内容简介:
课程设计(论文)机械加工工艺规程课程设计指导书(本科) 专业: 班级: 机电工程系数控教研室2020年3月 机械加工工艺规程设计指导书课程设计是提高学生实践工作能力、贴近生产实际的有效方法,学生通过课程设计应能更加熟悉机械加工在技术要求上的多种知识,是一次不可或缺的综合训练。课程设计应完成如下主要内容:分析、抄画零件工作图样或计算机绘图设计;确定毛坯种类、余量、形状,并绘制毛坯图;编制机械加工工艺规程卡一套;4.设计相关工装夹具一套;5.机械加工工艺规程编制说明书一份。1、分析、抄画零件工作图样或计算机绘图设计;1)零件的结构分析分析零件图和装配图,熟悉零件图,了解零件的用途及工作条件;分析零件图上各项技术条件,确定主要加工表面。2)结构工艺性分析(1)机械加工对零件结构的要求。(2) 装配、维修对零件结构的要求。3)零件的技术要求分析(1)加工表面的尺寸精度和形状精度。(2)主要加工表面之间的相互位置精度。(3)加工表面的粗糙度及其它方面的表面质量要求。(4)热处理及其它要求。4)抄画零件工作图样或计算机绘图设计应用计算机绘图软件抄画零件图。2、确定毛坯、画毛坯图1)根据零件用途确定毛坯类型。2)根据批量(生产纲领)确定毛坯制造方法。3)根据手册查定表面加工余量及余量公差。4)绘毛坯图。如图l、图2所示,步骤如下:(1)先用粗实线画出经简化了次要细节的零件图的主要视图,将已确定的加工余量叠加在各相应被加工表面上,即得到毛坯轮廓,用双点划线表示,比例1:l。(2)和一般零件图一样,为表达清楚某些内部结构,可画出必要的剖视、剖面。对于由实体上加工出来的槽和孔,可不必这样表达。(3)在图上标出毛坯主要尺寸及公差,标出加工余量的名义尺寸。(4) 标明毛坯技术要求。如毛坯精度、热处理及硬度、圆角尺寸、拔模斜度、表面质量要求(气孔、缩孔、夹砂)等。图l 轴类零件自由锻件毛坯图图2 轴套零件的毛坯一零件综合图3、工艺规程设计1)定位基准的选择定位基准的选择对保证加工面的位置精度,确定零件加工顺序具有决定性影响,同时也影响到工序数量、夹具结构等问题,因此,必须根据基准选择原则,认真分析思考。粗、精基准选择以后,还应确定各工序加工时工件的夹紧方法,夹紧装置和夹紧力作用方向。2)制定工艺路线确定加工方法和划分加工阶段 (1)选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据,主要是加工面的尺寸精度,形状精度,表面粗糙度,综合考虑各方面工艺因素的影响。一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法,接着再确定一系列准备工序的加工方法,然后再确定其它次要表面的加工方法。 (2)在各表面加工方法选定以后,就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序,以定位基准面的加工为主线,妥善安排热处理工序及其它辅助工序。(3)排加工路线图表。 3)选择加工设备及工艺装备1)根据零件加工精度、轮廓尺寸和批量等因素,合理确定机床种类及规格。2)根据质量、效率和经济性选择夹具种类和数量。3)根据工件材料和切削用量以及生产率的要求,选择刀具,应注意尽量选择标准刀具。4)根据批量及加工精度选择量具。4)加工工序设计、工序尺寸计算1)用查表法确定各工序余量。2)当基准重合时,工序尺寸及其公差的确定应首先明确工序的加工精度,有高精度向毛坯方向逐级反向推算出粗加工、半精加工、精加工精度等级。3)当有基准不重合时的工序尺寸及其公差应由解算工艺尺寸链获得。5)选择切削用量、确定时间定额1)切削用量的选择单件小批生产时,一般可由操作工人自定,大批生产条件下,工艺规程必须给定切削用量的详细数值,选择的原则是确保质量的前提下具有较高的生产率和经济性,具体选用可参见各类工艺人员手册。2)时间定额的确定(省略)6)填写工艺文件掌握应用caxa工艺图表软件辅助工艺设计和编制1)工艺过程卡片简要写明各道工序,作为生产管理使用。2)工艺卡片详细说明整个工艺过程,作为指导工人生产和帮助干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种工艺文件,除写明工序内容外,还应填写工序所采用的切削用量和工装设备名称、代号等。3)工序卡片用于指导工人进行生产的更为详细的工艺文件,在大批量生产的关键零件的关键工序才使用。工序简图画法(1)简图可按比例缩小,用尽量少的投影视图表达。简图也可以只画出与加工部位有关的局部视图,除加工面、定位面、夹紧面、主要轮廓面,其余线条可省略,以必需、明了为度。(2)被加工表面用粗实线(或红线)表示,其余均用细实线。(3)应标明本工序的工序尺寸、公差及粗糙度要求。(4)定位、夹紧表面应以规定的符号标明。见机械加工工艺手册.4.设计相关工装夹具一套;根据工序的要求,设计夹具一套,保证夹具定位,夹紧合理,结构简单适用。设计出经济合理又能保证加工质量的夹具。绘制夹具装配图一套,包括装配图及主要零部件数张。5、设计说明书的编写说明书是课程设计总结性文件。通过编写说明书,进一步培养学生分析、总结和表达的能力,巩固、深化在设计过程中所获得的知识,是本次设计工作的一个重要组成部分。说明书应概括地介绍设计全过程,对设计中各部分内容应作重点说明、分析论证及必要的计算。要求系统性好,条理清楚,图文并茂,充分表达自己独特的见解,力求避免抄书。文内公式图表、数据等出处,应以“”注明参考文献的序号。学生从设计一开始就应随时逐项记录设计内容、计算结果、分析意见和资料来源,以及教师的合理意见、自己的见解与结论等。每一设计阶段后,随即可整理、编写有关部分的说明书,待全部设计结束后,只要稍加整理,便可装订成册。说明书包括的内容有: 目录 设计任务书 总论或前言 对零件的工艺分析(零件的作用、结构特点、结构工艺性、关键表面的技术要求分析等) 工艺设计确定生产类型。毛坯选择与毛坯图说明。工艺线路的确定(粗、精基准的选择依据,各表面加工方法的确定,工序集中与工序分散的运用,工序前后顺序的安排,选用的加工设备与工装,列出不同工艺方案,进行分析比较等)。加工余量、切削用量、工时定额(时间定额)的确定(说明数据来源,计算教师指定工序的时间定额)。工序尺寸与公差确定(进行教师指定的工序尺寸的计算,其余简要说明之。 总结与体会参考文献书目 附录: 绘制的零件图 工艺过程卡 工序卡课程设计所用到的表格格式均按照辽源职业技术学院课程设计(论文)管理办法之规定。必须统一执行。下面的附件一至七均参照了该办法。附录一 课程设计(论文)格式要求(一级标题)1.1 结构组成(二级标题)(1) 封皮( 统一格式见 附录二 )(2) 目录(3) 摘要(4) 正文(5) 附录(6) 致谢(7) 参考文献1.2 论文格式1.2.1 封皮格式(三级标题)见附录二,字体大小均按照标准执行。1.2.2 正文格式一级标题字体大小:小三,黑体,加黑,段前30磅,段后30磅。二级标题字体大小:四号,黑体,加黑,段前18磅,段后12磅。三级标题字体大小:小四,黑体,加黑,段前12磅,段后12磅。正文字体大小:小四,宋体,固定行距20磅;如果正文中有插图,插图下标注释字体为五号,黑体。1.2.3 纸张要求纸张大小一律选用A4纸。页眉页脚:页眉标注“辽源职业技术学院课程设计(论文)” ,字体大小五号,居中,页脚标注页码,居中。页面设置:页边距,上3.2 cm ,下2.8 cm ,左3 cm ,右2.5 cm。装订线在左边。 课程设计论文附录二:(论 文 题 目)Xxxx 加工工艺规程的设计专 业 班 级 组 号 学生姓名 指导教师 完成日期 年 月 日附录三:课程设计(论文)任务书课程设计(论文)题目: (联接轴加工工艺规程的设计)专业: 班级: 组号: 课程设计(论文)起止时间: 毕业设计(论文)的内容要求: (分析、抄画零件工作图样或计算机绘图设计;确定毛坯种类、余量、形状,并绘制毛坯图;编制机械加工工艺规程卡一套;机械加工工艺规程编制说明书一份。)指导教师: 年 月 日附录四:课程设计(论文)评语及成绩学生姓名专 业班 级学 号课程设计(论文)题目指导教师姓名指导教师评语:指导教师:答辩成绩:附录五:工艺过程卡片模板(略)工序卡片模板 (略)工艺文件的模板见caxa工艺图表软件附件六:课程设计(论文)成绩评分标准序号 评定标准主要内容优秀(90分以上)良好(80分以上)中等(70-79分)及格(60-69分)不及格(59分以下)1课题任务量大,全部完成较好完成完成基本完成未完成2工作态度认真、努力努力较努力尚努力马虎3运用本专业知识灵活、正确、综合运用能综合运用尚能综合运用基本掌握知识模糊4分析与解决问题能力独立分析,有一定见解独创,解决实际问题强较强有一定的能力具有基本的能力不具备5设计(论文说明书)文字精练、通顺、工整文理通顺文理通顺文理尚通顺词不答意论据充分较充分较为充分基本具备欠缺结论正确正确尚正确基本正确有错误图纸整洁、符合国家标准质量较好尚好及格有严重错误6计算与实验方案正确正确尚正确基本正确有错误数据充分、精确、可靠比较可靠基本可靠数据接近误差大、乱凑数据技能动手能力强较好尚好有一定能力差7答辩正确论述和回答与课题有关的问题回答问题较正确回答主要问题正确基本上回答主要问题,无重大错误主要问题回答错误,经启发仍未能回答,达不到最低要求课程设计(论文)评分细则(供参考)优秀1、按时出色地完成毕业设计(论文)任务,方案正确,能达到预期目标。2、图表正确,数据可靠,文本整洁清晰,文理通顺,分析严谨。3、综合运用已学知识,分析解决问题能力强,有一定的创见。4、工作积极,勇于承担任务,工作量大。5、答辩中思维清晰,语言表达能力较强,重点突出,能准确回答问题。良好1、按时较好地完成毕业设计(论文)任务,方案正确,能达到预期目标。2、图表正确,分析较严谨,文本较整洁清晰,文理通顺。3、综合运用已学知识,分析解决问题的能力较强,在理论或实际问题的分析上有一定深度。4、工作积极,态度认真。5、答辩中条例清楚,能抓住重点较正确地回答问题。中等1、能完成毕业设计(论文)任务,方案尚可,基本达到原定课题要求。2、图表基本正确,文理基本通顺。3、有一定综合运用已学知识分析、解决问题的能力。4、工作比较认真。5、答辩中条理基本清楚,回答主要问题基本正确。及格1、能完成毕业设计(论文)中的主要任务,基本达到原定课题的最低要求。2、图表基本合理,文理欠通顺。3、经启发、引导后,尚能分析、解决问题。4、工作态度一般。5、答辩中有些问题经启发、引导后方能回答。不及格1、未能达到原定课题的最低要求,存在原则性错误。2、图表不完整,文字不通顺。3、缺乏分析问题、解决问题的能力。4、工作不认真。5、答辩中不能解释毕业设计(论文)中的基本论点。附件七:课程设计答辩指南2.1.1 答辩需要准备的资料1提纲每位同学需要对自己的设计说明书写出一个提纲。 2分析设计的薄弱环节所做的设计(论文)必然存在着弊端和一些缺点,自己在答辩前需要对自己所做的成果进行客观的分析总结,清楚的掌握自己设计的缺点所在,以及在设计过程中遇到的一些问题,可以在答辩的过程中和指导老师进行交流。3重新整理资料在整个设计的过程中,会参考许多资料,需要对这些资料进行系统的整理,这样才能把握主体,答辩老师针对自己的设计提出的有建设性的意见或建议,需要详细的记录。2.1.2 答辩过程 1、学生自述。自述设计过程要点 2、解答答辩教师的提问。 3、抽题、回答问题。2.1.2 毕业答辩的评定课程设计答辩一般会安排在学期的后几周,每组学生需要及时的和指导老师联系,并且定时的汇报自己设计的进度,及时反馈自己在设计的实际操作过程中遇到的疑难问题及建设性意见,这要作为平时成绩的主要参考依据。论文的质量是基础,成绩占总成绩的50。答辩占到总成绩的3040。平时成绩总成绩的102017说明书说明书设计题目:设计题目:拨叉机械加工工艺规程及镗拨叉机械加工工艺规程及镗 7373 孔夹具孔夹具设计设计 摘摘 要要本文是对 CA6140 车床拨叉 831007 零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对填料箱盖零件的两道工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具,则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计加工轴承孔夹具。关键词:CA6140 车床拨叉 831007,加工工艺,加工方法,工艺文件,夹具目 录摘 要.2第 1 章 绪论.41.1 课题研究的意义及现状.41.2 课题主要研究内容.41.3 研究方法和手段.41.4 研究目标.41.5 方案可行性分析.5第 2 章 工艺规程设计.62.1 分析零件图.62.2 确定生产类型.72.3 确定毛坯.72.4 基准的选择.82.4.1 粗基准的选择.82.4.2 精基准的选择.82.5 加工主要工序安排.82.6 选择加工设备与工艺设备.102.7 确定工序尺寸.112.8 切削用量.124 镗55 孔夹具设计 .154.1 研究原始质料.154.2 定位、夹紧方案的选择.154.3 切削力及夹紧力的计算.154.4 误差分析与计算.164.5 定位销选用.174.6 夹具设计及操作的简要说明.17总 结.18参考文献.19致 谢.20第第 1 1 章章 绪论绪论1.1 课题研究的意义及现状当前,我国中小零部件机械产业正处于稳步发展的成熟期,国外进口设备一统天下的局面已经结束,国产零部件机械已经成为主力。主要表现如下: 一、国产机械的技术水平已接近或达到世界先进水平,大规模靠引进技术发展的时代已经结束,吸收、学习国外先进技术的渠道和方法大为增强,自身开发能力大大提升,大型机械开发周期一般不超过一年。 二、行业格局发生很大变化。一是国外著名的机械企业纷纷在中国建厂,改变了机械生产企业的结构。它们在机械方面具有雄厚的技术和经济实力,代表着世界领先水平,今后将对中国机械行业的生产格局产生深远影响。其在产品开发、制造及知识产权保护等许多方面给中国企业提供了学习机会。二是国内著名大企业成功介入机械产品的生产,并向多品种方向发展,凭借大厂在经验、技术、经济、制造方面的实力,其机械产品在销售市场上已经占据了主导地位。这些变化,极大增强了我国机械行业的实力,对中小企业的发展也有很大影响。 三、一批民营中小企业迅速成长壮大,规模和技术实力大增。尚存问题有待解决 。在看到我国零部件机械行业获得长足发展的同时,一些潜在的问题也不容忽视。首先,我国多数机械企业规模偏小,抵抗风险能力有限,回款率低,流动资金不足。其次,也如同其他产品一样,我国零部件机械存在着科技投入不足、创新能力偏低等问题。对基本研发的投入很少,采用挖人才、 “偷”技术的方式很普遍。所以各家的产品都是大同小异,很少有标志性的技术,原始创新很少。第三,零部件机械厂家正面临着水、电、钢材等原材料持续上涨的压力,利润损失较大,不利于进一步扩大生产。第四,对出口欧洲、美国等发达国家和地区的产品,由于不熟悉其市场准入和标准,经常遭遇“专利门槛”问题,对产品出口产生不利影响。认清趋势促进发展。针对上述问题,相关企业要重视创新,主动加大科技投入;树立尊重知识、保护知识产权的法律意识;企业对技术骨干要有留人和防挖办法;可在市场接受的范围内,适当进行涨价,以促进生产发展。 1.2 课题主要研究内容轴承座零件的分析包括:零件用途、安装使用、零件图的加工工艺、材料毛坯以及技术要求等的分析。确定加工方法,填写加工工艺过程。 1、依据国家有关标准,JB/T2562-2007,对开式四螺柱正滑动轴承座 型式与尺寸,JB/T2564-2007,滑动轴承座 技术条件等,根据需要标注轴承座装配图的尺寸公差、形位公差等; 2、根据轴承座的装配图,画出轴承座上盖和底座的零件图。根据需要标注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等; 3、综合运用所学知识,参考有关资料,按大批生产,安排产品的加工工艺;设计加工轴承孔夹具。1.3 研究方法和手段(1)调研、消化原始资料; 收集整理有关机械零件设计、装配工艺、机械加工工艺、制造技术等有关资料,供设计时使用;消化零件制件图,了解零件的用途,分析零件的工艺性、尺寸精度等技术要求;分析工艺资料,了解所用材料性能、零件特性以及工艺参数。(2)完成轴承座的零件图及装配图;(3)确定工艺方案,制定加工工艺文件;(4)设计加工轴承孔夹具;(5)完成零件图及多轴头装配图的制作。1.4 研究目标通过课题的设计锻炼和培养自己的工艺文件的编制能力,熟悉常用材料的使用性能,正确选用材料;掌握夹具设计的基本方法和机械零部件设计的基本程序和方法;掌握机械加工工艺的制定过程,对一般的制造过程和方法有初步的了解,了解常用的零部件设计软件,并能熟练运用二维及三维软件进行设计。定的机械加工工艺所加工的产品能达到图纸的各项技术要求。使自己在大学四年所学的知识得到全面总结和巩固,对以前所学的知识得以温故而知新,更好的掌握学过的知识,为将来的工作奠定一个良好基础。1.5 方案可行性分析1)查阅相关文献,搜集有关资料。2)了解轴承座的结构以及工作原理的了解,并了解夹具的结构;3) 通过老师指导,同学讨论确定方案。4)根据国家有关标准,设计产品第第 2 2 章章 工艺规程设计工艺规程设计2.1 分析零件图(一)零件作用(一)零件作用拨叉是传动系统中用来拨动滑移齿轮,以实现系统调速、转向的零件。其小头通过与轴的过盈配合来传递凸轮曲线槽传来的运动;大头的内部突起处与滑移齿轮的凹槽配合。(二)零件的工艺分析(二)零件的工艺分析1 1、零件选用材料为 HT200,俗称灰口铸铁。灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差,脆性高,不适合磨削。2 2、该零件主要加工表面及技术要求分析如下: (1)(1)、零件上端面及孔 50H13 的上下端面与孔 22H7 的垂直度公差等级为 9-10级。表面粗糙度为 Ra3.2um。加工时应以上端面与孔 22H7 的内表面为基准。又由于上端面须加工,根据“基准先行”的规则,故应先加工上端面,再加工孔 22H7,最后加工孔 50H13 的上下端面。(2)(2)、尺寸 30、20、65、50、70 都有其公差要求,加工时需要保证这些尺寸。使其满足30-0.24+0.084、20-0.21-0.07、65-0.190500+0.46700+0.46。(3)(3)、22H7 孔内表面 Ra1.6,需要进行精铰。70H13 孔内表面 Ra6.3,铣端面时就可以保证。20H13 内孔表面 Ra3.2 只需半精镗即可。(4)(4)、M8 的孔只需要钻孔与攻丝,可放在后期工序中。(5)(5)、8 锥销孔只要求加工一半,故可以与 M8 孔同时钻出。(6)(6)、花键方向保持与图样一致。两件铸在一起表面应无夹渣、气孔。根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度,该零件没有很难加工的表面尺寸,上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。2.2 确定生产类型已知零件每年的生产量为 100,000 件,质量为 1.0Kg,可确定其生产类型为大批生产。故初步确定工艺安排的基本倾向为:加工过程划分阶段;工艺适当集中;加工设备已通用设备为主;大量采用专用工装。2.3 确定毛坯选择毛坯时候应该考虑一下几点因素: (1)零件的力学性能要求:相同的材料采用不同的毛坯制造方法,其力学性能有所不同。离心浇注的铸件、压力浇注的铸件、金属型浇注的铸件、砂型浇筑的铸件,其力学性能一次递减。(2)零件的结构形状和外廓尺寸:直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料,相差较大时宜采用锻件;形状复杂、力学性能要求不高可采用铸钢件,形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造;尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸,多采用砂型铸造和自由锻造;外形复杂的小零件宜采用精密锻造方法,以避免机械加工。(3)生产纲领和批量:生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法,生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制造方法。(4)现场生产条件要求:现场生产条件和发展应经过技术经济分析和论证。经过分析考虑,零件材料选取 HT200,由于零件结构一般,生产类型为中、小批生产,在机床运行过程中所受冲击不大,力学性能要求不高,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,零件属于中批生产,零件的轮廓尺寸不大,根据参考文献8中表 3-1 选择金属型浇注铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为 9 级.这对提高生产率,保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。1、确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型,毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型。根据表 15-5 铸件尺寸公差等级采用 CT9 级。2、确定铸件余量及形状根据表 15-7,取加工余量为 MA-G 级。查表 15-8 确定各表面的铸件机械加工余量。铸件的分型面选择及各加工表面铸件机械加工余量见下表:表面代号基本尺寸(mm)加工余量等级加工余量(mm)说 明T1T2T3D1D2D3D440707022507070HHHHHHH3.53.03.01.03.03.03.0顶面,降一级,单侧加工顶面,单侧加工底面,单侧加工孔径过小,保证铸造,余量减小孔,降一级,双侧加工孔,降一级,单侧加工孔,降一级,单侧加工3、画零件毛坯图(图附后)2.4 基准的选择定位选择是工艺规程设计中重要的工作之一,定位选择的正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高,否则加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法进行。2.4.1 粗基准的选择选择粗基准时,主要要求保证各加工面有足够的余量,使加工面与不加工面间的位置符合图样要求,并特别注意要尽快获得精基面。(1)加工轴承座上盖时应选择上盖螺栓孔的上表面为粗基准,加工上盖分合面。我选择粗基准的根据如下:选择上盖螺栓孔的上表面为基准,能保证轴承座上盖其他表面加工余量小二均匀,符合选择重要表面为粗基准的原则;轴承座上盖只有螺栓孔上表面不需要进行加工,符合选择不加工表面为粗基准的原则;制造毛坯的时候上表面的加工余量留的最少,符合选择加工余量量最小的表面为粗基准的原则;上表面能满足方便定位、加紧的需求,符合选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准的原则;螺栓孔上表面只用一次,加工出精基准面就不需要使用,符合粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次的原则。(2)按照粗基准的选择原则,同理我们可以选择出轴承座底座的底孔的上表面为粗基准,加工底座的底面。2.4.2 精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发,同时考虑装夹方便、夹具结构简单。 (1)选择上盖的分合面为精基准,加工上盖端面和气压杯螺纹孔的上表面。我选择精基准的根据如下:精基准的以“基准重合” 、 “基准统一” 、 “自为基准” 、 “互为基准”为选择原则,并且需要保证工件定位精准、加紧可靠、操作方便。选择上盖的分合面为精基准可以简化操作,能够准确定位,加紧可靠,满足加工表面对设计基准的相对位置精度要求,方便加工其他表面。(2)按照精基准的选择原则,选择轴承座底座的底面为精基准,加工底座的端面及内孔分合面。(3)按照精基准的选择原则,选择轴承座的底面与为精基准,加工轴承座的内孔。2.5 加工主要工序安排对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。轴承座加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到轴承座加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准。因此,顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出,因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成。对于轴承座,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此,实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%苏打及 0.25%c90800.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg200(一)选择定位基准(一)选择定位基准(1) 、选择粗基准 为了方便装夹,以及依据以不加工表面为基准和毛坯表面质量较好者为基准的原则,选底端面为粗基准。(2) 、选择精基准 依据基准重合原则,应选用统一的基准有利于保证零件的精度。多用“一面两孔”的定位方式定位,所以选择小头孔轴线和底面为精基准。 (二)制订工艺过程(二)制订工艺过程1、根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度(查表 15-32、15-33、15-34) ,选择加工方法:(1) 、上端面 T1:粗铣(R6.3)精铣(R3.2)(2) 、上端面 T2:粗铣(R6.3)精铣(R3.2)(3) 、底端面 T3:粗铣(R6.3)精铣(R3.2)(4) 、切断面 T4:粗铣(R6.2)(5) 、小端头孔 D1:扩孔(R6.3、IT10)铰孔(R1.6、IT7)(6) 、中间孔 D2:粗镗(R6.3)半精镗(R3.2、IT7)(7) 、中间孔 D3:粗镗(R6.3、IT13)2、工艺过程的确定:工序号工序内容定位基准010020030040050060070080090100110120130140铸坯粗铣小头孔的两端粗铣中间孔上端面粗铣中间孔下端面扩两小端头孔精镗中间孔精镗小头孔上端面半精镗中间孔精铣中间孔上端面精铣中间孔下端面精铰两端小头孔铣断钻 2X8、M8 螺纹孔,攻 M8 螺纹去毛刺检验D1、T5D1、T1D1、T1D2、D5、T5D1、D5、T5D1、T5D1、T5D1、T5D1、T1D2、T5、D5D1、T5D1、D2、T52.6 选择加工设备与工艺设备(一)(一) 、选择机床、选择机床1、工序 010、020、030、060、080、090 均为铣端面,可采用立式升降台铣床:XQ5025A。2、工序 040、100、120 均为钻、扩孔工艺,可采用摇臂钻床 Z3025B。3、工序 050、070 为镗孔,采用 T68 镗床。(二)(二) 、选择夹具、选择夹具各工序广泛采用专用夹具。在钻空 M8 时,其夹具可采用一面两空定位。(三)(三) 、选择刀具、选择刀具1、在铣床上加工的工序,均采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。2、加工孔 22H7 时,由于采用扩、铰的加工方案,故工序 040 可用扩孔刀具一次加工。而工序 100 精铰 22H7,因加工余量小,则选用高速钢铰刀。3、在镗孔 50H13 时,由于对精度要求不高,故采用硬质合金镗刀即可。(四)(四) 、选择量具、选择量具1、对端面的尺寸精度要求不高,采用通用量具即可。2、对孔 22H7,为保证加工精度,工序 100 采用专用塞规进行测量。为保证30-0.24+0.084、20-0.21-0.07的尺寸精度,采用专用极限量规。为保证各端面的垂直度,故采用千分表进行检测。2.7 确定工序尺寸(一)(一) 、孔类加工工艺尺寸、孔类加工工艺尺寸孔类加工的设计基准与工艺基准重合,尺寸计算简单。铸造尺寸按要求其公差带对称分布,其余偏差一律按“入体原则”确定(孔类表面为双侧,公差加倍表示) 。圆柱表面工序尺寸及公差:圆柱表面工序尺寸及公差:工序余量加工表面加工内容加工余量(mm)精度等级表面粗糙度Ra(um)工序尺寸最小最大22H7铸件精铰扩孔20.21.8CT9IT7IT101.63.220-+0.8220+0.021210+0.0520.14811.0212.65250H13铸件粗镗半精镗642CT9IT13IT96.33.244-0+1.0480+0.46500+0.0742.91.545.62.07470H13铸件粗镗66CT9IT136.364-+1.1700+0.0464.97.1468铸件钻孔精铰87.80.2IT12IT812.51.67.80+0.1580+0.0227.80.057.950.222M8铸件钻孔攻丝86.81.2IT13IT712.53.26.80+0.1880+0.0126.80.826.981.012(二)(二) 、面类加工工序、面类加工工序各端面加工定位基准多次相互转换,使之尺寸及偏差关系复杂,余量核算也较复杂。现用工序尺寸联系图表法确定其工序尺寸。1、按规定符号建立工序尺寸联系图。其中 C 类尺寸为铸件尺寸,A 类为机械加工工序尺寸,B 类尺寸为最终保证尺寸。2、查表确定工序基本余量。根据手册表 15-57 取孔上端面粗铣余量为 2.2mm,底端面粗铣余量为 1.7mm,上端面、底端面精铣余量为 0.8mm。3、由最终工序向前推算工序基本尺寸及毛坯尺寸。4、查表 15-32 及表 15-33 确定工序尺寸的经济加工精度。5、由各加工方法的经济精度确定工序尺寸偏差。(a)对直接保证设计尺寸的工艺尺寸,可按设计尺寸偏差要求确定其尺寸偏差。(b)铸件尺寸按要求其公差带对称分布。(c)其余独立的中间工艺尺寸按“入体方向”确定偏差。6、校核设计尺寸。工序余量加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度最小最大铸件3.5CT966.5-+2精铣0.8IT9630+0.0743.20.7261.1孔 22 上端面粗铣2.7IT1263.80+0.306.30.44.7铸件3CT941-+1.7精铣0.8IT9380+0.0523.20.7480.92孔 50 上端面粗铣2.2IT1238.80+0.126.30.383.9铸件3CT938-+1.7精铣0.8IT9350+0.0523.20.7480.92孔 50 下端面粗铣2.2IT1235.80+0.126.30.383.92.8 切削用量工序工序 粗铣小头孔端面,以底面为粗基准齿/05. 0mmfz由机械手册可以直接查出铣削速度:min/18mv 采用立粗齿铣刀,。则12,50ZmmDmin/115501810001000rDvnsmin/691151205. 0mmznffszm计算工时min3 . 16990mmflt工序工序 粗铣中间孔上端面齿/05. 0mmfz由机械手册可以直接查出铣削速度:min/18mv 采用立粗齿铣刀,。则12,50ZmmDmin/115501810001000rDvnsmin/691151205. 0mmznffszm计算工时min13. 16978mmflt工序工序 粗铣中间孔下端面侧齿/05. 0mmfz由机械手册可以直接查出铣削速度:min/18mv 采用错齿三面刃铣刀,。则14,4,50,16ZmmLmmDmmdmin/358161810001000rdvnsmin/2513581405. 0mmznffszm计算工时min26. 025166mmflt工序工序 VIVI 精铣小头孔上端面齿/05. 0mmfz由于是精加工铣削速度放大 30,其值:min/23mv 采用镶齿三面刃铣刀,。则30,12,150,48齿数mmLmmDmmdmin/153482310001000rdvnsmin/2291533005. 0mmznffszm计算工时min87. 0229200mmflt工序工序 VIIVII 半精镗中间的孔需要镗至650+0.074,单边余量,查手册一次镗削余量。3 次镗完mmZ3mmap1切削速度,进给量min/30mv rmmf/6 . 0min/434223010001000rDvnw镗一次所以需要工时:min33. 06 . 043484fnltwm完成整个加工需要的工时就为min133. 033mtt4 镗镗73 孔夹具设计孔夹具设计4.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工镗孔73 孔,加工时除了要满足粗糙度要求外,还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。4.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知:在对镗孔73 孔行加工前,底平面进行了粗、精铣加工,底面孔进行了钻、扩加工。因此,定位、夹紧方案有:选一面两销定位方式,工艺孔用短圆柱销,用棱形销定位,夹紧方式用操作简单,通用性较强的移动压板来夹紧。镗孔73 孔时为了使定位误差达到要求的范围之内,采用一面两销的定位方式,这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。4.3 切削力及夹紧力的计算镗刀材料:(硬质合金镗刀)5YT刀具的几何参数: 60粗K90精K100s80由参考文献5查表可得:321圆周切削分力公式: 0.750.152943CpcPFa fvK式中 0.4pamm0.15/fmm r rpspoppkmppKKKKKK查5表得: 查5表 取 421()736nmpbK1 250.6b0.75n 由表可得参数: 62194. 0pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即:764.8()CFN同理:径向切削分力公式 : 0.90.750.32383PpcPFafvK式中参数: 77. 0pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即:327.74()PFN轴向切削分力公式 : 0.50.43326fpcPFa fvK式中参数: 11. 1pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即:605.48()fFN根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即:FKWK安全系数 K 可按下式计算有:6543210KKKKKKKK 式中:为各种因素的安全系数,查参考文献5表可得: 60 KK1211.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56CK 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36PK 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25fK 所以有: 1193.08()KCCWKFN 766.37()KPPWKFN 1359.90()KffWKFN该孔的设计基准为中心轴,故以回转面做定位基准,实现“基准重合”原则;参考文献,因夹具的夹紧力与切削力方向相反,实际所需夹紧力 F 夹与切削力之间的关系 F 夹KF轴向力:F 夹KF (N)扭距:Nm93.111033. 1234. 05 .1054.3331038 . 09 . 130MYFXFMKfdCM在计算切削力时必须把安全系数考虑在内,安全系数321KKKK 实际所需夹紧力:由参考文献16机床夹具设计手册表得: 1121KFWfK安全系数 K 可按下式计算,由式(2.5)有:6543210KKKKKKKK 式中:为各种因素的安全系数,见参考文献16机床夹具设计手册表60 KK 可得: 121 25. 20 . 10 . 13 . 12 . 10 . 12 . 12 . 1K所以 )(55.445625. 269.1980NFKWfK由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用螺旋夹紧机构。4.4 误差分析与计算该夹具以一面两销定位,为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。gwj与机床夹具有关的加工误差,一般可用下式表示:j MjjjWDADZWj由参考文献5可得: 两定位销的定位误差 :111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中:,10.052Dmm20Dmm,10.011dmm20.023dmm, 1min0mm2min0.034mm 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夹紧误差 : cos)(minmaxyyjj其中接触变形位移值: 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨损造成的加工误差:通常不超过Mjmm005. 0 夹具相对刀具位置误差:取ADmm01. 0误差总和:0.0850.3jwmmmm 从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.5 定位销选用本夹具选用一可换定位销和棱形销来定位,其参数如下表:表 3.1 定位销DdH公称尺寸允差1Dh1hb1dC1C816150.01122514M12414.6 夹具设计及操作的简要说明为提高生产率,经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋机构) 。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。此外,当夹具有
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