CA6140車床套[84007] 工藝和鉆側(cè)面φ8孔夾具設(shè)計

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零件的分析1.1零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的84007車床套。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起支撐軸的作用，換檔，撥動相關(guān)齒輪與不同的齒輪嚙合，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動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，通過上方的力撥動下方的齒輪變速。1.2零件的工藝分析CA6140車床84007車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)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，長度較短，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)計中的重要工作之一。基面選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，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的中批量報廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取45們m6外圓毛坯面作為粗基準(zhǔn)，車床的三爪卡盤裝夾車削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)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，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45m6至44.6、齊端面、70、42、鉆孔25H7底孔24.6，控制長度尺寸，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45H6、齊端面保證尺寸90，精車車孔25H7工序五 銑開襠尺寸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45m6至44.6、齊端面、70、42、鉆孔25H7底孔24.6，控制長度尺寸，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45H6、齊端面保證尺寸90，精車車孔25H7工序五 銑尺寸29，保證尺寸59.5工序六 銑開襠尺寸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)計依據(jù)工藝路線一來開展設(shè)計。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定CA6140車床84007車床套，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)計簡明手冊（以下稱工藝手冊）表2.22.5，取25H7內(nèi)孔余量為2。2.4.2 車削加工余量為：粗車 1.6mm精車 0.4mm由于本設(shè)計規(guī)定的零件為中批量量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(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2.5.1 工序二 夾45m6毛坯外圓，車45m6至44.6、齊端面、70、42、鉆孔25H7底孔24.6，控制長度尺寸，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車床。刀具：YG15硬質(zhì)合金車刀. 2.5.1.2 車切削用量因?yàn)榍邢髁坎淮螅士梢赃x擇ap1=3mm。查車刀后刀面最大磨損及壽命 查機(jī)械加工工藝師手冊表27-11，車后刀面最大磨損為1.01.5mm。查機(jī)械加工工藝師手冊表27-11，壽命T=180min切削速度按最大尺寸設(shè)計，即：按最大外圓處75計算切削速度 查表機(jī)械加工工藝師手冊，Vc=算得 Vc64mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)C6116車床參數(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Pcc=2.1kw,而機(jī)床所能提供功率為10W，PcmPcc。故校驗(yàn)合格。車削參數(shù)最終確定ap=1.8mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=55.93m/min，fz=0.16mm/r。計算車削基本工時45處工時：T車（75-45）xL/ 2ncff=6x40/475*0.16=3.12min32處工時：T車（75-42）L/ ncff=（75-42）/2*475*0.16=2.86min70處工時：T車（75-70）L/ 2*3*ncff=（75-70）/2*475*0.16=1.3min齊端面工時：T車75L/3* 2ncff=75/3*2*475*0.16=6.5minT13.12+2.86+1.3+6.513.78掉頭加工工時相同，即：T213.78。切斷工時：T370/3*2*475*0.160.15T總13.78*2+0.1527.71min2.5.2 工序四 車45H6、齊端面保證尺寸90，精車車孔25H72.5.2.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機(jī)床：C6116車床。2.5.2.2. 切削用量 因?yàn)槭蔷庸?，切削量不大，故可以選擇ap1=0.2mm，1次走刀即可完成所需尺寸。查車刀后刀面最大磨損及壽命 查機(jī)械加工工藝師手冊表27-11，車后刀面最大磨損為1.01.5mm。查機(jī)械加工工藝師手冊表27-11，壽命T=180min計算切削速度 按機(jī)械加工工藝師手冊，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Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為10W，PcmPcc。故校驗(yàn)合格。車削參數(shù)最終確定ap=0.2mm，nc=625r/min,Vfc=574mm/s，Vc=44.15m/min，fz=0.16mm/r。 計算車削基本工時45m6處工時：T1L/ ncff=40/625*0.16=0.4min25H7處工時：T2L/ ncff=90/625*0.16=0.82minT總0.4+0.821.22min2.5.3 工序五 銑開襠尺寸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。計算基本工時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)切削用量簡明手冊（后簡稱切削手冊）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 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）為0.50.8mm，壽命切削速度查切削手冊 修正系數(shù) 故。查切削手冊機(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計算工時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。計算基本工時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 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）為0.50.8mm，壽命切削速度查切削手冊 修正系數(shù) 故。查切削手冊機(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。計算工時T總2x0.070.14min2.5.7工序九 檢查2.5.8工序十 入庫第三章 卡具設(shè)計經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第六、七、八道工序的工裝卡具。3.1 鉆孔7133.1.1問題的提出在給定的零件中，對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3.1.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡單和快速的考慮，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，計算時可忽略?？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)計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。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問題的提出在給定的零件中，對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3.2.21 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡單和快速的考慮，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)計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。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問題的提出在給定的零件中，對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3.3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡單和快速的考慮，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，計算時可忽略。卡緊力為 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)計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu)。結(jié) 論通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了大學(xué)的各個專業(yè)課程， 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批量生產(chǎn)工序號2零件名稱車床套零件號84007零件重量 同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量45HB190210圓鋼設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號三抓卡盤車床C6116工序工步工步說明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/z)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(mm/s)基本工時min212 3夾75外圓，粗車一端面，車外圓42.4，長43，外圓45.4，長41，鉆內(nèi)孔24.5掉頭裝夾，粗車相同參數(shù)切斷45硬質(zhì)合金車刀切斷刀24.5麻花鉆游標(biāo)卡尺40 45 35 3565211.81.80.160.1647547555.9355.933.122.861.36.5 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批量生產(chǎn)工序號4零件名稱車床套零件號84007零件重量 同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量45HB190210圓鋼設(shè) 備夾具輔助工具名 稱型 號三爪卡盤車床 C6116工序工步工步說明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速（Z/min）切削速度(m/min)基本工時min41車45H6、齊端面保證尺寸90，精車車孔25H745硬質(zhì)合金車刀游標(biāo)卡尺4090110.20.20.170.1762562544.1544.150.40.82 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批量生產(chǎn)工序號5零件名稱車床套零件號84007零件重量 同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量45HB190210圓鋼設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號專用銑床夾具 立式銑床XA62工序工步工步說明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(m/min)基本工時min51 銑開擋5H9，保證尺寸265立銑刀游標(biāo)卡尺922.50.1647544.50.05 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批量生產(chǎn)工序號6零件名稱車床套零件號84007零件重量 同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量45HB190210圓鋼設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號專用鉆床夾具 搖臂鉆床Z3032工序工步工步說明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(mm/r)基本工時min61 鉆孔7，鉆錐孔137麻花鉆13x90度锪鉆游標(biāo)卡尺4.52114.520.480.484524529.930.1 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批量生產(chǎn)工序號7零件名稱車床套零件號84007零件重量 同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量45HB190210圓鋼設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號專用銑床夾具立式銑床XA62工序工步工步說明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(mm/min)基本工時min71銑尺寸29，保證尺寸59.530立銑刀游標(biāo)卡尺42440.1645244.750.6 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批量生產(chǎn)工序號8零件名稱車床套零件號84007零件重量 同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 式重 量45HB190210圓鋼設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號專用鉆床夾具搖臂鉆床Z3032工序工步工步說明刀具量具走刀長度（mm）走刀 次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(mm/min)基本工時min81鉆8H9，擴(kuò)R58麻花鉆 10麻花鉆游標(biāo)卡尺5.55.5115.55.50.480.4871071017.817.80.070.07