CA6140車(chē)床套[84007] 工藝和鉆底面φ7孔夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

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就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。第一章 零件的分析1.1零件的作用題目所給的零件是CA6140車(chē)床的84007車(chē)床套。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起支撐軸的作用，換檔，撥動(dòng)相關(guān)齒輪與不同的齒輪嚙合，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的2M8孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方尺寸18H11處是用于控制齒輪的，通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。1.2零件的工藝分析CA6140車(chē)床84007車(chē)床套共有二組加工表面，其相互有一定關(guān)聯(lián)要求。分析如下：1.2.1 以25H6為中心的一組加工表面這一組加工表面有：25H7、45m6、32、3x0.5槽和孔713等。1.2.2以尺寸90為中心的一組加工表面這一組加工表面包括：兩端面、孔8H7R5、槽5H7等。這二組加工面有一定的關(guān)聯(lián)要求,即第二組尺寸和第一組尺寸相關(guān)聯(lián)要求。 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工第一組表面，再以第一組加工后表面和一端面為精基準(zhǔn)加工另外一組加工面。第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為45，考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，長(zhǎng)度較短，故選擇圓鋼毛坯并一件下兩件。2.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的中批量報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取45們m6外圓毛坯面作為粗基準(zhǔn)，車(chē)床的三爪卡盤(pán)裝夾車(chē)削45H6等相關(guān)加工面。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)，現(xiàn)選取下端面、槽5H9和孔25H7。2.3 制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.3.1 加工工藝路線方案一 工序一 調(diào)質(zhì)工序二 夾45m6毛坯外圓，車(chē)45m6至44.6、齊端面、70、42、鉆孔25H7底孔24.6，控制長(zhǎng)度尺寸，掉頭裝夾，加工以上參數(shù)，具體參數(shù)參照工序卡片，切斷。工序三 滲碳，淬火工序四 車(chē)45H6、齊端面保證尺寸90，精車(chē)車(chē)孔25H7工序五 銑開(kāi)襠尺寸5H9工序六 鉆孔713工序七 銑尺寸29，保證尺寸59.5工序八 鉆孔8H9、擴(kuò)R5工序九檢查工序十 入庫(kù)2.3.2 工藝路線方案二工序一 調(diào)質(zhì)工序二 夾45m6毛坯外圓，車(chē)45m6至44.6、齊端面、70、42、鉆孔25H7底孔24.6，控制長(zhǎng)度尺寸，掉頭裝夾，加工以上參數(shù)，具體參數(shù)參照工序卡片，切斷。工序三 滲碳，淬火工序四 車(chē)45H6、齊端面保證尺寸90，精車(chē)車(chē)孔25H7工序五 銑尺寸29，保證尺寸59.5工序六 銑開(kāi)襠尺寸5H9工序七 鉆孔713工序八 鉆孔8H9、擴(kuò)R5工序九 檢查工序十 入庫(kù)2.3.3 工藝路線分析比較 工藝路線一與工藝路線二的差別在于對(duì)銑尺寸29，保證尺寸59.5的加工安排，工藝路線一以底面、孔25H7和槽5H9定位加工尺寸29，能很好的保證孔的軸線與面的平行度要求，后序仍以此基準(zhǔn)加工其他尺寸，能很好的保證尺寸公差和行位公差的要求，所以此次設(shè)計(jì)依據(jù)工藝路線一來(lái)開(kāi)展設(shè)計(jì)。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定CA6140車(chē)床84007車(chē)床套，零件材料為45，生產(chǎn)類型中批量，鑄造圓鋼。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.4.1 內(nèi)孔的加工余量及公差查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（以下稱工藝手冊(cè)）表2.22.5，取25H7內(nèi)孔余量為2。2.4.2 車(chē)削加工余量為：粗車(chē) 1.6mm精車(chē) 0.4mm由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。2.5確立切削用量及基本工時(shí)2.5.1 工序二 夾45m6毛坯外圓，車(chē)45m6至44.6、齊端面、70、42、鉆孔25H7底孔24.6，控制長(zhǎng)度尺寸，掉頭裝夾，加工以上參數(shù)，具體參數(shù)參照工序卡片，切斷。2.5.1.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機(jī)床：C6116車(chē)床。刀具：YG15硬質(zhì)合金車(chē)刀. 2.5.1.2 車(chē)切削用量因?yàn)榍邢髁坎淮?，故可以選擇ap1=3mm。查車(chē)刀后刀面最大磨損及壽命 查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表27-11，車(chē)后刀面最大磨損為1.01.5mm。查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表27-11，壽命T=180min切削速度按最大尺寸設(shè)計(jì)，即：按最大外圓處75計(jì)算切削速度 查表機(jī)械加工工藝師手冊(cè)，Vc=算得 Vc64mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)C6116車(chē)床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度Vc=3.14*75*475/2*1000=55.93m/min,校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=2.1kw,而機(jī)床所能提供功率為10W，PcmPcc。故校驗(yàn)合格。車(chē)削參數(shù)最終確定ap=1.8mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=55.93m/min，fz=0.16mm/r。計(jì)算車(chē)削基本工時(shí)45處工時(shí)：T車(chē)（75-45）xL/ 2ncff=6x40/475*0.16=3.12min32處工時(shí)：T車(chē)（75-42）L/ ncff=（75-42）/2*475*0.16=2.86min70處工時(shí)：T車(chē)（75-70）L/ 2*3*ncff=（75-70）/2*475*0.16=1.3min齊端面工時(shí)：T車(chē)75L/3* 2ncff=75/3*2*475*0.16=6.5minT13.12+2.86+1.3+6.513.78掉頭加工工時(shí)相同，即：T213.78。切斷工時(shí)：T370/3*2*475*0.160.15T總13.78*2+0.1527.71min2.5.2 工序四 車(chē)45H6、齊端面保證尺寸90，精車(chē)車(chē)孔25H72.5.2.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機(jī)床：C6116車(chē)床。2.5.2.2. 切削用量 因?yàn)槭蔷庸ぃ邢髁坎淮?，故可以選擇ap1=0.2mm，1次走刀即可完成所需尺寸。查車(chē)刀后刀面最大磨損及壽命 查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表27-11，車(chē)后刀面最大磨損為1.01.5mm。查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表27-11，壽命T=180min計(jì)算切削速度 按機(jī)械加工工藝師手冊(cè)，Vc=算得 Vc68mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s，因是精加工，為取得搞的加工精度和表面粗糙度，故選擇高的轉(zhuǎn)速。據(jù)C6116車(chē)床參數(shù)，選擇nc=625r/min,Vfc=574mm/s,則實(shí)際切削速度Vc=3.14*45*625/2x1000=44.15m/min,校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為10W，PcmPcc。故校驗(yàn)合格。車(chē)削參數(shù)最終確定ap=0.2mm，nc=625r/min,Vfc=574mm/s，Vc=44.15m/min，fz=0.16mm/r。 計(jì)算車(chē)削基本工時(shí)45m6處工時(shí)：T1L/ ncff=40/625*0.16=0.4min25H7處工時(shí)：T2L/ ncff=90/625*0.16=0.82minT總0.4+0.821.22min2.5.3 工序五 銑開(kāi)襠尺寸5H92.5.3.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機(jī)床：XA62臥式銑床。刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度apPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=2.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=44.5m/min，fz=0.16mm/z。計(jì)算基本工時(shí)tm2L/ Vf=2x(5+9)/475=0.05min。2.5.4 工序六 鉆孔7132.5.4.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機(jī)床：XA62臥式銑床。刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度ap=3, ,故據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)）取刀具直徑do=18mm。刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， do=7mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o120，標(biāo)準(zhǔn)13x90度锪鉆。2.5.4.2 切削用量查切削手冊(cè) 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查切削手冊(cè)）為0.50.8mm，壽命切削速度查切削手冊(cè) 修正系數(shù) 故。查切削手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗(yàn)成立。2.5.3.2.2計(jì)算工時(shí)2.5.5 工序七 銑尺寸29，保證尺寸59.5。2.5.5.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機(jī)床：XA62臥式銑床。刀具：高速鋼圓柱銑刀,銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=4mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=44.75m/min，fz=0.16mm/z。計(jì)算基本工時(shí)tm4xL/ Vf=4x（42+30）/475=0.6min。2.5.6 工序八 鉆孔8H9、擴(kuò)R52.5.6.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機(jī)床：Z3032鉆床。刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， do=8H7mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o120，d10。2.5.6.2 切削用量查切削手冊(cè) 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查切削手冊(cè)）為0.50.8mm，壽命切削速度查切削手冊(cè) 修正系數(shù) 故。查切削手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗(yàn)成立。計(jì)算工時(shí)T總2x0.070.14min2.5.7工序九 檢查2.5.8工序十 入庫(kù)第三章 卡具設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第六、七、八道工序的工裝卡具。3.1 鉆孔7133.1.1問(wèn)題的提出在給定的零件中，對(duì)本序加工的主要考慮孔7和內(nèi)孔25H7以及和槽5H9槽的位置要求，由于公差要求較低，因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。3.1.2卡具設(shè)計(jì)3.1.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇25H7孔和底面以及槽5H9為基準(zhǔn)，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。3.1.2.2 切削力和卡緊力計(jì)算本步加工按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。鉆削力 ：由于鉆削力很小，計(jì)算時(shí)可忽略?？ňo力為 2取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實(shí)際卡緊力為 F=S1*S2*S3*S4*F=41.1N使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3.1.2.3 定位誤差分析本工序采用25H7孔和底面以及槽5H9定位，加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。3.1.2.4 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu)。3.2 銑尺寸29，保證尺寸59.5 3.2.1問(wèn)題的提出在給定的零件中，對(duì)本序加工的主要考慮尺寸59.5和厚度尺寸29，因此，本夾具的重點(diǎn)應(yīng)在夾具的準(zhǔn)確定位和卡緊的方便與快速性上。 3.2.2卡具設(shè)計(jì)3.2.21 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇25H7孔和底面以及槽5H9為加工基準(zhǔn)，保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 3.2.2.2 切削力和加緊力的計(jì)算 本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。鉆削軸向力 ：扭矩 卡緊力為取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實(shí)際卡緊力為 F=S1*S2*S3*S4*F=31.5N使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3.2.2.3 定位誤差分析 由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，所以能很好的保證了加工精度。3.2.2.4 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。3.3 鉆孔8H9、擴(kuò)R53.3.1問(wèn)題的提出在給定的零件中，對(duì)本序加工的主要考慮孔8H和端面的位置要求以及和槽5H9槽的位置要求，由于公差要求較低，因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。3.3.2卡具設(shè)計(jì)3.3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇25H7孔和底面以及槽5H9為基準(zhǔn)，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。3.3.2.2 切削力和卡緊力計(jì)算本步加工按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。鉆削力 ：由于鉆削力很小，計(jì)算時(shí)可忽略?？ňo力為 1.5取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實(shí)際卡緊力為 F=S1*S2*S3*S4*F=53.3N使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3.3.2.3 定位誤差分析本工序采用25H7孔和底面以及槽5H9定位，加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。3.3.2.4 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu)。結(jié) 論通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了大學(xué)的各個(gè)專業(yè)課程，