CA6140車床撥叉[831006] 加工工藝及鉆φ25孔夾具設(shè)計(jì)[版本1]
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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) I 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)題目 CA6140撥叉加工工藝設(shè)計(jì)及加工 25 孔的夾具設(shè)計(jì)。 二、原始資料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 生 產(chǎn) 類 型 :大 批 生 產(chǎn) 三、上交材料 (1) 被 加 工 工 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 工 件 的 毛 坯 圖 1 張 (3) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 片 1 張 (4) 與 所 設(shè) 計(jì) 夾 具 對(duì) 應(yīng) 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 張 (5) 夾 具 裝 配 圖 1 張 (6) 夾 具 體 圖 1 張 (7) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 (6000 8000 字 ) 1 份 說(shuō) 明 書 主 要 包 括 以 下 內(nèi) 容 ( 章 節(jié) ) 目 錄 摘 要 ( 中 外 文 對(duì) 照 的 , 各 占 一 頁(yè) ) 零 件 工 藝 性 分 析 機(jī) 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 指 定 工 序 的 專 用 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 方 案 綜 合 評(píng) 價(jià) 與 結(jié) 論 體 會(huì) 與 展 望 參 考 文 獻(xiàn) 列 出 參 考 文 獻(xiàn) (包 括 書 、 期 刊 、 報(bào) 告 等 , 10 條 以 上 ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 一 律 用 A4 紙 、 縱 向 打 印 . 四、進(jìn)度安排(參考) (1) 熟 悉 零 件 ,畫 零 件 圖 2 天 (2) 選 擇 工 藝 方 案 ,確 定 工 藝 路 線 ,填 寫 工 藝 過(guò) 程 綜 合 卡 片 5 天 (3) 工 藝 裝 備 設(shè) 計(jì) (畫 夾 具 裝 配 圖 及 夾 具 體 圖 ) 9 天 (4) 編 寫 說(shuō) 明 書 3 天 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) II (5) 準(zhǔn) 備 及 答 辯 2 天 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 成 績(jī): 指導(dǎo)教師 日期 成績(jī)?cè)u(píng)定 采 用 五 級(jí) 分 制 , 即 優(yōu) 秀 、 良 好 、 中 等 、 及 格 和 不 及 格 。 優(yōu) 秀 : 設(shè) 計(jì) 方 案 合 理 并 新 穎 , 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 豐 富 。 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 勤 奮 好 學(xué) 、 有 創(chuàng) 新 思 想 ; 良 好 : 設(shè) 計(jì) 方 案 合 理 , 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 比 較 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 比 較 豐 富 。 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 勤 奮 好 學(xué) 、 有 創(chuàng) 新 思 想 ; 中 等 : 設(shè) 計(jì) 方 案 一 般 , 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 欠 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 一 般 。 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 比 較 勤 奮 、 創(chuàng) 新 思 想 不 明 顯 ; 及 格 : 設(shè) 計(jì) 方 案 不 完 善 , 存 在 一 些 小 錯(cuò) 誤 , 說(shuō) 明 書 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 欠 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 一 般 。 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 勤 奮 精 神 不 夠 : 不 及 格 : 設(shè) 計(jì) 方 案 有 嚴(yán) 重 錯(cuò) 誤 , 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 不 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 淺 薄 。 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 勤 奮 好 學(xué) 精 神 不 夠 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) III 摘要 這 次 設(shè) 計(jì) 的 是 CA6140 車 床 ( 831006) 撥 叉 , 包 括 零 件 圖 、 毛 坯 圖 、 裝 配 圖 各 一 張 , 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 片 和 與 工 序 卡 片 各 一 張 。 首 先 我 們 要 熟 悉 零 件 和 了 解 其 作 用 , 它 位 于 車 床 變 速 機(jī) 構(gòu) 中 , 主 要 起 換 檔 作 用 。 然 后 , 根 據(jù) 零 件 的 性 質(zhì) 和 零 件 圖 上 各 端 面 的 粗 糙 度 確 定 毛 坯 的 尺 寸 和 械 加 工 余 量 。 最 后 擬 定 撥 差 的 工 藝 路 線 圖 , 制 定 該 工 件 的 夾 緊 方 案 , 畫 出 夾 具 裝 配 圖 。 就 我 個(gè) 人 而 言 , 我 希 望 能 通 過(guò) 這 次 課 程 設(shè) 計(jì) , 了 解 并 認(rèn) 識(shí) 一 般 機(jī) 器 零 件 的 生 產(chǎn) 工 藝 過(guò) 程 , 鞏 固 和 加 深 已 學(xué) 過(guò) 的 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 和 專 業(yè) 課 的 知 識(shí) , 理 論 聯(lián) 系 實(shí) 際 , 從 中 鍛 煉 自 己 分 析 問(wèn) 題 、 解 決 問(wèn) 題 的 能 力 , 為 今 后 的 工 作 打 下 一 個(gè) 良 好 的 基 礎(chǔ) , 并 且 為 后 續(xù) 課 程 的 學(xué) 習(xí) 打 好 基 礎(chǔ) 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) IV Abstract This time I design the lathes of the shift forks CA6140(831006), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and the following courses studying . 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) V 目 錄 一 、 零 件 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 .1 1.1、 零 件 的 用 途 .1 1.2、 分 析 零 件 的 技 術(shù) 要 求 .1 1.3、 審 查 撥 叉 的 工 藝 性 .2 1.3.1、 以 25 為 中 心 的 加 工 表 面 .2 1.4、 確 定 撥 叉 的 生 產(chǎn) 類 型 .2 二 、 確 定 毛 坯 .2 三 、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) .3 3.1.1 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 .3 3.1.2 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 .3 3.2.2.工 藝 路 線 方 案 二 .4 3.3、 機(jī) 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 皮 尺 寸 的 確 定 .5 3.3.1.毛 坯 余 量 及 尺 寸 的 確 定 .5 3.4、 各 加 工 表 面 的 機(jī) 械 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 及 毛 壞 尺 寸 的 確 定 .6 3.4.1 鉆 25 的 孔 加 工 余 量 及 公 差 .6 3.4.2 銑 55 的 叉 口 及 上 、 下 端 面 .8 3.4.3 粗 銑 353 的 上 端 面 .8 3.4.4 粗 銑 4016 的 上 表 面 .8 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) VI 3.4.5 銑 4016 的 槽 .8 3.4.6 切 斷 55 叉 口 .9 3.5、 確 立 切 削 用 量 及 基 本 工 時(shí) .9 3.5.1 工 序 : 鉆 、 擴(kuò) 、 粗 鉸 、 精 鉸 25 孔 .9 3.5.2.工 序 : 銑 55 的 叉 口 的 上 、 下 端 面 .11 3.5.3.工 序 銑 55 的 叉 口 .12 3.5.4.工 序 : 銑 353 的 上 端 面 .12 3.5.5 工 序 : 銑 4016 槽 的 表 面 .13 3.5.6.工 序 銑 4016 的 槽 .13 3.5.7 工 序 : 切 斷 55 叉 口 .14 3.5.8.工 序 : 檢 驗(yàn) .14 四 、 夾 具 設(shè) 計(jì) .15 4.1.提 出 問(wèn) 題 .15 4.2.設(shè) 計(jì) 思 想 .16 4.3、 夾 具 設(shè) 計(jì) .16 4.3.1、 定 位 分 析 .16 4.3.2、 切 削 力 及 夾 緊 力 的 計(jì) 算 16 4.3.3、 夾 具 操 作 說(shuō) 明 .18 五 .體 會(huì) 與 展 望 .19 六 參 考 文 獻(xiàn) .20 遼寧工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械加工工序卡片共8 張第 1 張產(chǎn)品代號(hào)零(部)件代號(hào)零(部)件名稱CA6140 撥叉工序號(hào) 設(shè)備材料名稱立式鉆床名稱HT200型號(hào)Z5120A硬度170220HBS夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具量具輔具名稱規(guī)格名稱規(guī)格名稱規(guī)格麻花鉆23塞規(guī)530擴(kuò)刀絞刀24.8,25粗糙度測(cè)量?jī)x技術(shù)等級(jí)工時(shí)定額班產(chǎn)量準(zhǔn)備及終結(jié)時(shí)間工作地點(diǎn)服務(wù)時(shí)間基本時(shí)間輔助時(shí)間單件時(shí)間11.23s工步號(hào)工步名稱及內(nèi)容加工表面尺寸切削用量直徑或?qū)挾萴m長(zhǎng)度mm加工計(jì)算長(zhǎng)度mm切深mm進(jìn)給量mm/r切速m/min轉(zhuǎn)速或雙 行程數(shù)r/min走刀次數(shù)次01鉆孔至23237880230.2521.67249102擴(kuò)孔24.8 mm 24.878801.80.38.668111.3103粗鉸孔至24.94mm24.9478800.140.115.2792.2104精鉸孔至25mm2578800.60.115.391.9751編 制設(shè) 計(jì)何景強(qiáng)審 核批 準(zhǔn)描 圖校 對(duì)附表2遼寧工大機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)831006零件圖號(hào)何景強(qiáng)產(chǎn)品名稱零件名稱撥叉共1頁(yè)第1頁(yè)材 料 牌 號(hào)HT200毛 坯 種 類鑄造毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)1備 注 工 序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(shí)夾具刀具名稱刀具規(guī)格量 具1鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25孔,以40外圓和其端面為基準(zhǔn),選用Z5120A立式鉆床加專用夾具Z5125A立式鉆床專用夾具23麻花鉆,24.8的擴(kuò)刀,鉸刀塞規(guī).卡尺11.23 s2銑55的叉口的上、下端面。利用25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)X5020A立式銑床專用夾具端面銑刀游標(biāo)卡尺8.7s3利用25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn),銑55的叉口X5020A立式銑床專用夾具硬質(zhì)合金立銑刀塞規(guī).卡尺9.0 s4以25的孔和55的叉口定位,粗銑353的上表面X5020A立式銑床專用夾具端面銑刀游標(biāo)卡尺4.2s5以25的孔和55的叉口定位,精銑353的上表面X5020A立式銑床專用夾具端面銑刀游標(biāo)卡尺1.92s6以25的孔定位,粗銑4016的槽X5020A立式銑床專用夾具高速鋼三面刃銑刀游標(biāo)卡尺3.0s7切斷55的叉口X5020A立式銑床專用夾具用寬為4的切斷刀8.7s8檢驗(yàn)塞規(guī).卡尺遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)20一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1、零件的用途 CA6140車床的撥叉位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,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25孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,二下方的55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體,加工時(shí)分開(kāi)。1.2、分析零件的技術(shù)要求該撥叉的全部技術(shù)要求列如下表:加工表面尺寸及偏差(mm)公差及等級(jí)精度表面粗糙度Ra(m)形位公差(mm)撥叉頭右端面806.3撥叉腳兩端面IT63.2撥叉腳內(nèi)表面55IT133.225mm孔25IT71.6操縱槽內(nèi)側(cè)面16IT113.2操縱槽底面86.3撥叉頭側(cè)面176.3撥叉底板端面23IT133.2撥叉頭頂面134.5IT96.3該撥叉在改換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷作用,因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,以適應(yīng)撥叉的工作條件,因此該撥叉采用肋板結(jié)構(gòu)。該撥叉的主要工作面為撥叉腳兩端面、叉軸孔25和操縱槽內(nèi)表面,在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。1.3、審查撥叉的工藝性該零件兩個(gè)面都沒(méi)有尺寸精度的要求,也無(wú)粗糙度的要求。25的孔的粗糙度值要求1.6,需要精加工。因是大批量生產(chǎn),所以需用鉆削。保證其加工精度。下面的叉口有3.2的粗糙度的要求,所以采用先粗銑再精銑來(lái)滿足精度的要求,同時(shí)保證25的孔和叉口的垂直度。同時(shí)該零件上還需加工4016的槽,其粗糙度值為6.3,所以一次銑銷即可。但同時(shí)要滿足該槽與25的孔的垂直度。1.3.1、以25為中心的加工表面這一組加工表面包括:25 的孔,以及其右端面,槽端面與孔有位置要求,孔壁上有一個(gè)一定角度的斜加工面,操縱槽的三個(gè)表面,其中側(cè)面與25孔的中心線有垂直度要求為0.08mm。1.3.2、以55為中心的加工表面 這一組加工表面包括:55 的孔,以及其上下兩個(gè)端面。這兩組表面有一定的位置度要求,即55 的孔上下兩個(gè)端面與25 的孔有垂直度要求為0.1 mm。由上面分析可知,加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面,再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 1.4、確定撥叉的生產(chǎn)類型已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年,撥叉屬于輕型零件,查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè),可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過(guò)程劃分階段;工序適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。二、確定毛坯根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)(機(jī)械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編) 零件材料為HT200,采用鑄造。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)(機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編),得知大批量生產(chǎn)的鑄造方法有兩種金屬模機(jī)械砂型鑄造和壓鑄,由于壓鑄的設(shè)備太昂貴,根據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1、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)造成零件的大批報(bào)廢,是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。3.1.1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)。因本零件毛坯是金屬模鑄造成型,鑄件精度較高,所以選擇40mm圓一個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)加工另一個(gè)端面。再加一個(gè)鉤形壓板和一個(gè)V形塊限制自由度,達(dá)到完全定位。3.1.2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,這在以后還要專門計(jì)算。3.2、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,可以考慮采用萬(wàn)能性機(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。3.2.1. 工藝路線方案一 工序: 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25孔。以40外圓和其端面為基準(zhǔn),選用Z5120A立式鉆床加專用夾具。工序:銑55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn),選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序:粗、精銑的叉口的內(nèi)圓面。利用25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn),選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序:粗銑353的上表面。以25的孔和55的叉口定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序:精銑353的上表面。以25的孔和55的叉口定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序:粗銑4016的槽,以25的孔定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序:切斷55的叉口,用寬為4的切斷刀,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序檢驗(yàn)。3.2.2.工藝路線方案二工序: 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25孔。以40外圓和其端面為基準(zhǔn),選用Z5120A立式鉆床加專用夾具。工序:銑55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn),選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序:粗、精銑的叉口的內(nèi)圓面。利用25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn),選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序:切斷55叉口,用寬為4的切斷刀,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序:粗銑353的上表面。以25的孔和55的叉口定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序:精銑353的上表面。以25的孔和55的叉口定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序:粗銑4016的槽,以25的孔定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序檢驗(yàn)。以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)附表1“機(jī)械加工工藝卡片”。以上加工方案大致看來(lái)是合理的,但通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題,主要表現(xiàn)在25的孔及其16的槽和55的端面加工要求上,以上三者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定:先鉆mm的孔。由此可以看出:先鉆25的孔,再由它定位加工55的內(nèi)圓面及端面,保證25的孔與55的叉口的端面相垂直。因此,加工以鉆25的孔為準(zhǔn)。為了在加工時(shí)的裝夾方便,因此將切斷放在最后比較合適。為了避免造成一定的加工誤差;通過(guò)分析可以比較工藝路線方案一最為合理。具體方案如下:工序: 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25孔。以40外圓和其端面為基準(zhǔn),選用Z5120A立式鉆床加專用夾具。工序:銑55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn),選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序:粗、精銑的叉口的內(nèi)圓面。利用25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn),選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序:粗銑353的上表面。以25的孔和55的叉口定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序:精銑353的上表面。以25的孔和55的叉口定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序:粗銑4016的槽,以25的孔定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序:切斷55的叉口,用寬為4的切斷刀,選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序檢驗(yàn)。3.3、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 零件材料為HT200,硬度170220HBS,毛坯重量約1.12kg。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)(以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編)知生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用金屬模鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:3.3.1.毛坯余量及尺寸的確定毛坯余量及尺寸的確定主要是為了設(shè)計(jì)毛坯圖樣,從而為工件毛坯的制造作準(zhǔn)備,該工序在這里不做詳細(xì)說(shuō)明,主要說(shuō)明一下毛坯尺寸及相應(yīng)公差的確定,以便毛坯制造者參考。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)(以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編),結(jié)合加工表面的精度要求和工廠實(shí)際,要合理地處理好毛坯余量同機(jī)械加工工序余量之間的不足。 粗銑55的叉口的上、下端面的加工余量及公差。該端面的表面粗糙度為3.2,所以先粗銑再精銑。查機(jī)械加工余量手冊(cè)(以下簡(jiǎn)稱余量手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社、孫本序主編)中的表4-2成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí),選用8級(jí)。MA為F。再查表4-2查得加工余量為2.0 mm。由工藝手冊(cè)表2.2-1至表2.2-4和機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具(機(jī)械工業(yè)出版出版社、劉守勇主編)中表1-15及工廠實(shí)際可得:Z=2.0mm,公差值為T=1.6mm。加工353的上表面的加工余量及公差。同上方法得:2Z=4.0,公差值為1.3 mm。銑4016的槽的上表面的加工余量及公差。同上方法得:2Z=4.0,公差值為1.6 mm。3.4、各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛壞尺寸的確定3.4.1鉆25的孔加工余量及公差毛坯為實(shí)心,不沖出孔。該孔的精度要求在IT7IT9之間,參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為:查工藝手冊(cè)表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí),選用8級(jí)。MA為F。公差值T=0.12 mm,鉆孔23mm擴(kuò)孔24.8 mm 2Z=1.8 mm鉸孔25 mm 2Z=0.2 mm 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,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定。25 mm的孔的加工余量和工序間余量及公差分布圖見(jiàn)圖1。由圖可知:工序加工尺寸及公差鑄件毛坯鉆孔擴(kuò)孔粗鉸精鉸加工前尺寸最大2324.824.94最小22.524.4524.79加工后尺寸最大2324.824.9425最小22.524.4524.7924.95加工余量2324.824.9425由圖可知:毛坯名義尺寸: 42(mm)鉆孔時(shí)的最大尺寸: 23(mm)鉆孔時(shí)的最小尺寸: 22.5(mm)擴(kuò)孔時(shí)的最大尺寸: 23 +1.8=24.8(mm)擴(kuò)孔時(shí)的最小尺寸: 24.8-0.35=24.45(mm)粗鉸孔時(shí)的最大尺寸: 24.8+0.14=24.94(mm)粗鉸孔時(shí)的最小尺寸: 24.94-0.15=24.79(mm)精鉸孔時(shí)的最大尺寸: 24.94+0.06=25(mm)精鉸孔時(shí)的最小尺寸: 25-0.05=24.95(mm)3.4.2銑55的叉口及上、下端面因?yàn)椴婵诘拇植诙葹?.2,所以粗銑再精銑。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為:查工藝手冊(cè)表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí),選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.4 mm 粗銑55的叉口及上、下端面余量1.0 mm。 2Z=2.0精銑55的叉口及上、下端面。 2Z=2.03.4.3粗銑353的上端面因?yàn)樵撁娴拇植诙葹?.3,所以粗銑一次即可。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為:查工藝手冊(cè)表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí),選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.3mm粗銑353的上端面 2z=2.0 3.4.4粗銑4016的上表面此面的粗糙度要求為3.2,所以分粗精加工即可。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為:查工藝手冊(cè)表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí),選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.6mm,其偏差0.7粗銑4016的上表面 2Z=2.03.4.5銑4016的槽此面的粗糙度要求為3.2,所以粗銑再精銑。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為:查工藝手冊(cè)表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí),選用8級(jí)。MA為F。公差值T= 1.6mm 。粗銑4016的槽 2Z=2.0精銑4016的槽 2Z=2.03.4.6切斷55叉口3.5、確立切削用量及基本工時(shí)3.5.1工序: 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25孔1)加工條件工件材料:灰鑄鐵HT200加工要求:鉆25的孔,其表面粗糙度值為Rz=1.6 m;先鉆23的孔在擴(kuò)24.8的孔,再粗鉸24.94孔,再精鉸25孔。機(jī)床:Z5125A立式鉆床。刀具:23麻花鉆,24.8的擴(kuò)刀,鉸刀。2)計(jì)算切削用量鉆23的孔。進(jìn)給量查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)P47表2-23鉆孔進(jìn)給量f為0.390.47 mm/r,由于零件在加工23mm孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則f=(0.390.47)0.75=0.290.35mm/r,查表得出,現(xiàn)取f=0.25mm/r。此工序采用23的麻花鉆。所以進(jìn)給量f= 0.25mm/z 鉆削速度切削速度:根據(jù)手冊(cè)表2.13及表2.14,查得切削速度V=18m/min。根據(jù)手冊(cè)nw=300r/min,故切削速度為 切削工時(shí)l=23mm,l1=13.2mm.查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31,切削工時(shí)計(jì)算公式: 擴(kuò)孔的進(jìn)給量查切削用量手冊(cè)表2.10規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)24.8的孔時(shí)的進(jìn)給量,并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選取 F=0.3 mm/z切削速度擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔的切削速度,根據(jù)工藝手冊(cè)表28-2確定為 V=0.4V 鉆其中V 鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的切削速度.故 V=0.421.67=8.668m/min按機(jī)床選取nw=195r/min.切削工時(shí)切削工時(shí)時(shí)切入L1=1.8mm,切出L2=1.5mm 粗鉸孔時(shí)的進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的1/21/3,故F=1/3f鉆=1/30.3=0.1mm/rV=1/3V鉆=1/321.67=7.22m/min切削速度按機(jī)床選取nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度切削工時(shí)切削工時(shí),切入l2=0.14mm,切出l1=1.5mm. 精鉸孔時(shí)的進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的1/21/3,故F=1/3f鉆=1/30.3=0.1mm/rV=1/3V鉆=1/321.67=7.22m/min切削速度按機(jī)床選取nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度切削工時(shí)切削工時(shí),切入l2=0.06mm,切出l1=0mm.3.5.2.工序:銑55的叉口的上、下端面 進(jìn)給量采用端面銑刀,齒數(shù)4,每齒進(jìn)給量=0.15mm/z(機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)(吳拓、方瓊珊主編)。故進(jìn)給量f=0.6mm銑削速度:(m/min) (表9.4-8)由數(shù)控加工工藝(田春霞主編)中第五章表5-6得切削速度為918m/min根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min切削工時(shí)引入l=2mm,引出l1=2mm,l3=75mm。查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31,切削工時(shí)計(jì)算公式:3.5.3.工序銑55的叉口進(jìn)給量由工藝手冊(cè)表3.1-29查得采用硬質(zhì)合金立銑刀,齒數(shù)為5個(gè),由數(shù)控加工工藝(田春霞主編)中第五章表5-5得硬質(zhì)合金立銑刀每齒進(jìn)給量f為0.150.30,由手冊(cè)得f取0.15mm/z 故進(jìn)給量f=0.75 mm/z. 銑削速度:由數(shù)控加工工藝(田春霞主編)中第五章表5-6得硬質(zhì)合金立銑刀切削速度為4590mm/min, 由手冊(cè)得V取70mm/min.切削工時(shí)引入l=2mm,引出l1=2mm,l3=75mm。查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31,切削工時(shí)計(jì)算公式:3.5.4.工序:銑353的上端面 進(jìn)給量采用端銑刀,齒數(shù)4,每齒進(jìn)給量=0.15mm/z(機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),吳拓、方瓊珊主編)。故進(jìn)給量f=0.6mm銑削速度:(m/min) (表9.4-8)由數(shù)控加工工藝(田春霞主編)中第五章表5-6得切削速度為918m/min根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min切削工時(shí)切入l=3mm,行程l1=35。查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31,切削工時(shí)計(jì)算公式:3.5.5工序:銑4016槽的表面 進(jìn)給量該槽面可用變速鋼三面刃銑刀加工,由前定余量為2mm故可一次銑出,銑刀規(guī)格為32,齒數(shù)為8。由工藝手冊(cè)表2.4-73,取每齒進(jìn)給量為0.15mm/z,ap=2mm故總的進(jìn)給量為f=0.158=1.2 mm/z。 切削速度由工藝手冊(cè)表3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min。則相應(yīng)的切削速度為:切削工時(shí)切入l=2mm切出l1=2mm,行程量l3=40mm。查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31,切削工時(shí)計(jì)算公式:3.5.6.工序銑4016的槽進(jìn)給量的槽可用高速鋼三面刃銑刀加工,銑刀規(guī)格為16,齒數(shù)為10。由機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表21-5,取每齒進(jìn)給量為0.15mm/z,ap=2mm,故總的進(jìn)給量為f=0.1510=1.5 mm/z。 切削速度由工藝手冊(cè)表3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min。則相應(yīng)的切削速度為:切削工時(shí)切入l=2mm,切出l1=2mm行程量l2=40mm。查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31,切削工時(shí)計(jì)算公式:3.5.7工序:切斷55叉口 進(jìn)給量采用切斷刀,齒數(shù)4,每齒進(jìn)給量=0.15mm/z(機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)(吳拓、方瓊珊主編)。故進(jìn)給量f=0.6mm銑削速度:(m/min) (表9.4-8)由數(shù)控加工工藝(田春霞主編)中第五章表5-6得切削速度為918m/min根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min切削工時(shí)切出l=2mm,切出l1=2mm,行程量=75mm。查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31,切削工時(shí)計(jì)算公式:3.5.8.工序:檢驗(yàn)四、 夾具設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備,它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工,檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中,提高加工精度和生產(chǎn)率,降低制造成本,一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具,是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。4.1.提出問(wèn)題(1)怎樣限制零件的自由度;V形塊限制4個(gè)自由度,定位塊限制1個(gè)自由度,限位銷限制1個(gè)自由度。(2)怎樣夾緊;設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊配合V形塊夾緊工件,定位塊起支撐工件的作用。(3)設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削;此次加工利用麻花鉆和擴(kuò)刀、鉸刀,排削通過(guò)鉆模板與工件之間的間隙排削。(4)怎樣使夾具使用合理,便于裝卸。4.2.設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度,保證夾具的操作方便,夾緊可靠,使用安全,有合理的裝卸空間,還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用,使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來(lái)對(duì)25H7孔進(jìn)行加工,這個(gè)孔尺寸精度要求為H7,表面粗糙度Ra1.6,鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.3、夾具設(shè)計(jì)4.3.1、定位分析(1)定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合,在同一工件的各道工序中,應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工25H7孔時(shí),采用40的外圓面和其的下端面作為定位基準(zhǔn)。(2)定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊,因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線,所以基準(zhǔn)重合B=0,由于存在間隙,定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。Y=0.707d=0.7070.025mm=0.0177mm4.3.2、切削力及夾緊力的計(jì)算刀具:23的麻花鉆,24.8的擴(kuò)孔鉆,鉸刀。鉆孔切削力:查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6,得鉆削力計(jì)算公式: 式中 P鉆削力t鉆削深度, 80mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.25mmD麻花鉆直徑, 23mmHB布氏硬度,140HBS 所以 =800(N)鉆孔的扭矩: 式中 S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.25mmD麻花鉆直徑, 23mmHB布氏硬度,140HBS=0.014=1580(NM)擴(kuò)孔時(shí)的切削力:查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6,得鉆削力計(jì)算公式:式中 P切削力t鉆削深度, 80mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.3mmD擴(kuò)孔鉆直徑, 24.8mmHB布氏硬度,140HBS 所以 = 873(N)擴(kuò)孔的扭矩: 式中 t鉆削深度, 80mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.3mmD麻花鉆直徑, 24.8mmHB布氏硬度,140HBS =1263(NM)鉆孔夾緊力:查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6,查得工件以V形塊和定位塊定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式:式中 螺紋摩擦角平頭螺桿端的直徑工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16螺桿直徑 螺紋升角Q 手柄作用力L 手柄長(zhǎng)度則所需夾緊力 =399(N)根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿足要求,故此夾具可以安全工作。4.3.3、夾具操作說(shuō)明此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為:通過(guò)40外圓、平面和側(cè)面為定位基準(zhǔn),在V形塊、支承板和擋銷上實(shí)現(xiàn)完全定位,以鉆模板引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。采用手動(dòng)螺旋快速夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。 五.體會(huì)與展望通過(guò)兩個(gè)多星期的努力,我終于完成了課程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容。本次我所設(shè)計(jì)的是鉆床夾具,鉆床夾具與其他機(jī)床的夾具的主要不同在于它有獨(dú)特的元件鉆套與鉆模板。因此,設(shè)計(jì)鉆床夾具時(shí),除了根據(jù)加工要求選擇夾具類型外,主要是鉆模板與鉆套的選擇與設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用了快換鉆套和手動(dòng)螺旋快速加緊機(jī)構(gòu),從而大大提高了由于鉆、擴(kuò)、絞孔而頻繁換鉆套的生產(chǎn)效率,夾具的加工精度都采用普通級(jí),充分考慮了制造成本。缺點(diǎn)是本設(shè)計(jì)的操作需要人力,所以在生產(chǎn)自動(dòng)化方面有待改進(jìn)。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),使我將所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,得到了解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力的初步培養(yǎng),另外也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。使我具有了:1.制定工藝規(guī)程的初步能力,能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其他課程的基本理論和方法,正確的制定一個(gè)零件的加工工藝規(guī)程。2.具有設(shè)計(jì)專用夾具的初步能力,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。3.結(jié)合工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容,能夠熟練的應(yīng)用工藝計(jì)算方法,正確的進(jìn)行工藝計(jì)算,如工藝參數(shù)、切削力、切削功率、切削速度、定位誤差、加緊力等。4.進(jìn)一步提高查閱資料,熟練的使用設(shè)計(jì)手冊(cè)、參考資料的能力。5.通過(guò)設(shè)計(jì)的全過(guò)程,使我學(xué)會(huì)了進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的程序和方法,培養(yǎng)了獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力。六參考文獻(xiàn)1、楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20012、李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19943、孫本緒、熊萬(wàn)武編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京:國(guó)防工業(yè)出版社,19994、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社5、趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工業(yè)出版社,20006、劉守勇主編.機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20007、田春霞主編.數(shù)控加工工藝.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20068、吳拓、方瓊珊主編. 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