CA6140车床手柄座84005机械加工工艺规程及φ10H7孔加工夹具设计
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机械制造技术与装备课程设计说明书设计题目:“CA6140车床手柄座”零件的机械加工工艺规程及φ10H7孔加工夹具设计专业:机械设计制造及其自动化班级:学号:设计者:指导教师:日期2014年6月20日目录一、序言 (2)二、零件的分析................... 错误!未定义书签。
2.1零件的作用.................... 错误!未定义书签。
2.2设计目的...................... 错误!未定义书签。
2.3零件的工艺分析 (3)三、工艺规程设计 (4)3.1毛坯设计 (4)3.2工艺设计 (4)3.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (9)四、夹具设计..................... 错误!未定义书签。
4.1定位方案的确定................ 错误!未定义书签。
五、设计小结 (24)六、参考文献..................... 错误!未定义书签。
机械制造技术课程设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。
因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将要从事的工作进行一次适应性的训练,从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力,为今后能够很好的从事机械工程设计、制造行业和参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
加工CA6140车床手柄座84005的数量为10000件,为大批量生产。
二、零件的分析2.1零件的作用该零件时CA6140车床操纵部分的组成零件之一,该手柄座的作用就相当于一个连杆。
车床外部手柄的运动是通过CA6140车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。
手柄与该零件通过φ25mm孔连接,机床内部零件通过φ10mm孔与手柄座连接,即CA6140车床手柄座的作用是实现运动由外部到内部的传递。
CA6140车床手柄座加工工艺规程及夹具设计
一、CA6140车床手柄座加工工艺规程
1、设定参数:图纸尺寸中定义的尺寸为准,按规定值进行设定;
2、钢材准备:以规定标准的钢材为原料,清洗并进行检验;
3、粗加工:采用CA6140车床切削,按加工规程操作,使外型精度符合规定;
4、车边:运用车床头精车边外圆,外型精度满足要求;
5、拉刀:运用车床拉刀加工外槽,槽边精度满足要求;
6、攻丝:利用车床攻丝加工内孔,表面光洁;
7、精攻:内孔的精攻,表面光洁;
8、检查:完工后,检查表面的精度,是否符合要求;
二、夹具设计
1、工件夹具:采用专用固定四角夹具,夹紧待加工工件,保证工件固定,防止工件来回滑动;
2、冷却夹具:外形简单,可以有效的将冷却水润湿工件,使其热处理过程中保持均匀;
3、刀具夹具:采用多片式的刀片夹具,夹紧待加工的刀片,减少刀片磨损,可靠性高;
4、定位夹具:采用多片式定位夹具,夹紧待加工的工件,避免工件受力,定位准确,确保加工精度;
5、检测夹具:采用测量夹具,检查加工后工件的尺寸,确保尺寸精准,满足加工精度要求。
本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。
因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
因此,它在我们的大学生活中占有重要的地位。
另外在做完这次毕业设计之后,我得到一次在毕业工作前的综合性训练,我在想我能在下面几方面得到锻炼:(1)运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。
(2)提高结构设计能力。
通过设计夹具的训练,获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效,省力,经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。
(3)学会使用手册以及图表资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称,出处,能够做到熟练的运用。
就我个人而言,我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。
一.零件的分析1. 零件的作用题目所给的零件是CA6140车床后托架。
后拖架是在加工超出床身长度的细长杆零件时,用来支撑工件的机床附件,通常半自动机床使用较多,主要起支撑作用和固定作用。
2. 零件的工艺分析CA6140车床后拖共有三组加工表面,他们相互之间有一定的位置要求。
现分析如下:1、加工φ40孔2、加工φ30.2孔3、加工φ25.5孔这三组加工圆孔之间有着一定的位置要求,主要是:(1)φ40孔与底面的平行度公差为100:0.07。
(2)Φ30.2孔与底面的平行度公差为100:0.07,相对于φ40孔的平行度公差为100:0.08。
(3)粗糙度要求都是1.6μm ,且都处于同一高度(35±0.07)。
由以上分析可知,有一个面和一个锪平面有尺寸精度要求,而且有一定的表面粗糙度要求。
对于这三组孔,可以设计一专用夹具,将三孔同时加工出来,因是大批量生产,保证其加工精度。
第2章、手柄座的机械加工工艺设计2.1.确定毛坯的制造形式零 件材料为HT200,根据选择毛坯应考虑的因素,该零件体积较小,形状较复杂,外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求,由于零件生产类型为成批,大批生产,而砂型铸造生产成本低,设备简单,故本零件毛坯采用砂型铸造。
由于零件上孔都较小,且都有严格的表面精度要求,故都不铸出,留待后续机械加工反而经济实用。
2.2.基准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,是生产无法正常进行。
(1)粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。
而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。
根据这个基准选择原则,现选取825H φ孔的下端面作为粗基准,利用一组共两块V 形块分别支承825H φ和13R 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,达到完全定位,然后进行铣削。
(2)精基准的选择主要应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。
这在后面还要专门计算,此处不再重复。
2.3.工艺路线的拟定制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
(1)工艺路线方案一:工序一:备料 工序二:铸造毛坯工序三:粗铣上、下表面,精铣下表面;工序四:钻825H φ孔;工序五:插键槽6H9;工序六:铣槽14⨯43 mm ;工序七:钻、拉孔710H φ;工序八:钻孔5.5φ;工序九:钻、扩714H φ螺纹孔;工序十:钻、钳5φ锥销通孔、M10-7H ;工序十一:终检。
(2)工艺路线方案二:工序一:备料 工序二:铸造毛坯工序三:钻825H φ;工序四:粗铣上、下表面;工序五:精铣下表面;工序六:插键槽6H9 mm ;工序七:铣槽14 mm ⨯43 mm ;工序八:钻孔5.5φ;工序九:钻、拉孔710H φ;工序十:钻、扩714H φ;工序十一:钻、钳5φ锥销通孔、M10-7H ;工序十二:终检。
prt0001.prt.1目录摘要 ............................................... 错误!未定义书签。
(一)机械加工工艺规程设计 .. (1)第一章手柄座的工艺分析及生产类型的确定 (1)1.1手柄座的用途 (1)1.2手柄座的技术要求.............................. 错误!未定义书签。
1.3审查手柄座的工艺性 (1)1.3.1孔的加工 (2)1.3.2面的加工 (3)1.3.3槽的加工 (3)1.3.4螺纹孔的加工 (3)1.4确定手柄座生产类型 (3)第二章确定毛坯、绘制毛坯简图 (4)2.1选择毛坯 (4)2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (4)第三章拟定手柄座工艺路线 (5)3.1定位基准的选择 (5)3.1.1 精基准的选择 (5)3.1.2粗基准的选择 (5)3.2表面加工方法的确定 (6)3.3加工阶段的划分 (7)3.3.1粗加工阶段 (7)3.3.2半精加工阶段 (7)3.3.3精加工阶段 (7)3.4工艺路线方案的比较 (7)3.4.1工艺路线方案一 (8)3.4.2工艺路线方案二 (8)3.4.3工艺方案的比较与分析 (9)第四章加工余量、工序尺寸和公差的确定 (9)4.1工序8:钻—粗铰—精铰φ14mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定17 第五章切削用量、时间定额的计算 (18)5.1切削用量的计算 (18)5.1.1工序1:粗铣手柄座左右两端面 (18)5.1.2工序2:半精铣手柄座左端面A(φ45mm外圆凸台端面) (19)5.1.3工序3:钻—粗铰—精铰φ25mm孔 (19)5.1.4工序4:拉键槽 (21)5.1.5 工序5: 钻—粗铰—精铰φ10mm孔 (21)5.1.6 工序6:粗铣—半精铣槽14mm (22)5.1.7 工序7:粗铣φ14mm孔端面 (24)5.1.8 工序8: 钻—粗铰—精铰φ14mm孔 (24)5.1.9 工序9:钻—攻螺纹孔M10 (25)5.1.10 工序10:钻—配铰φ5mm圆锥孔 (26)5.1.11 工序11:钻—铰φ5.5mm孔 (27)5.2时间定额的计算 (28)5.2.1基本时间t的计算 (28)j的计算 (37)5.2.2 辅助时间tf5.2.3其他时间的计算 (38)的计算 (40)5.2.4 单件时间tdj(二)专用夹具的设计 ............................... 错误!未定义书签。
CA6140车床手柄座零件加工工艺及其夹具设计声明本人所呈交的CA6140车床手柄座加工工艺及其夹具设计,是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
【摘要】本论文主要研究CA6140车床手柄座零件的加工工艺,在对手柄座零件图纸进行系统分析的基础上,选择了毛坯、刀具和机床,设计了专用夹具,确定了加工工艺路线,并编制了加工工序卡;利用UG对该手柄座进行三维建模和仿真加工,完成了数控编程及加工;最终,完成零件加工,并且检验合格。
关键词:手柄座;加工工艺;夹具设计;UG建模引言 (1)一、零件图及工艺分析 (2)(一)零件图分析 (2)(三)机床选用 (3)(四)刀具的选用 (4)(五)工艺卡片清单 (4)(六)工艺过程 (4)二、CA6140车床手柄座专用夹具设计 (5)(一)专用夹具介绍 (5)(二)夹具设计 (5)三、基于UG对零件的建模及分析 (6)(一)结构分析 (6)(二)零件设计 (6)四、数控加工及仿真 (7)(一)编程具体步骤 (7)(二)仿真模拟 (8)五、尺寸检测 (9)自我总结 (11)参考文献 (12)致谢 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
附录 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
我通过企业顶岗实习了解到CA6140车床手柄座零件,并对该零件的加工过程进行了深入了解,所以本论文选择以CA6140车床手柄座的加工工艺及夹具设计为研究对象。
CA6140车床手柄轴夹具设计CA6140车床手柄轴夹具设计一、引言CA6140是一种经典的卧式车床,广泛应用于机械加工领域。
手柄轴是车床操作中不可或缺的一部分,它的夹具设计对于提高加工效率和保证加工质量具有重要意义。
本文旨在设计一种适用于CA6140车床的手柄轴夹具,以提高加工的稳定性和精度。
二、夹具设计1.定位装置为了确保工件的加工精度,首先需要对手柄轴进行准确定位。
我们采用圆柱定位的方式,根据手柄轴的外形特点,设计一个与其相匹配的圆柱定位套。
定位套的尺寸精度和表面粗糙度需要严格控制,以确保与手柄轴的配合精度。
2.夹紧装置夹紧装置是夹具设计的关键部分,它要求具有一定的刚性和稳定性,以确保在加工过程中不会出现松动或变形。
我们采用液压夹紧的方式,设计一个液压缸和夹紧套筒组成的夹紧装置。
液压缸可以提供稳定的夹紧力,夹紧套筒则与定位套配合,将手柄轴紧紧固定在定位套中。
3.导向装置为了提高加工的精度和稳定性,我们需要设计一个导向装置,使刀具能够精确地沿着手柄轴的轴线进给。
我们采用双导轨的设计方式,上下导轨均与工作台固定,形成一条精确的直线导轨。
通过调整刀具与导轨的距离和角度,可以实现对手柄轴的精确加工。
4.防护装置为了防止加工过程中出现安全隐患,我们设计了一个防护装置。
该装置主要由防护罩和安全开关组成,防护罩可以有效地防止切屑和冷却液溅出,安全开关则可以在发生危险时立即切断电源。
三、夹具使用说明1.将待加工的手柄轴放置在定位套中,确保手柄轴与定位套对齐;2.启动液压系统,将液压缸中的压力油注入夹紧套筒,实现对手柄轴的夹紧;3.根据加工需要,调整刀具与导轨的距离和角度,确保刀具沿手柄轴的轴线进给;4.启动车床主轴,进行加工;5.在加工过程中,操作人员需佩戴防护眼镜和防护服,确保安全;6.加工完成后,关闭液压系统,松开夹紧套筒,取下手柄轴。
四、结论本文设计的CA6140车床手柄轴夹具具有定位准确、夹紧稳定、导向精度高和安全可靠等特点。
CA6140车床手柄座的机械加工工艺规程及工艺装备陕西航空职业技术学院毕业设计(论文)题目 CA6140车床拨叉数控加工工艺及程序设计专业班级数控技术层级专科形式函授学生姓名马英凯指导教师刘宝成设计(论文)完成日期 2021 年 6 月 10 日目录序言 ........................................................................... ................................. 1 一、零件的工艺分析 ........................................................................... ..... 3 二、工艺规程设计 ........................................................................... ......... 4 (一)确定毛坯的制造形式 ................................................................. 4 (二)基面的选择 ........................................................................... ... 5 (三)制定工艺路线.. (6)(四)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 ..................... 7 (五)确立切削用量及基本工时 .. (7)三、夹具设计: ...................................................................................... 18 (一)、设计时注意的问题 ................................................................. 18 (二)、夹具设计 ........................................................................... ....... 18 (三).定位误差分析?????????????????.20 (四).夹具设计及操作说明??????????????20 附图????????????????????????21 参考资料: ......................................................................... ..................... 22 总结 (23)序言机械工业是一种基本工业形式,对于我们国家来说,它关系到国计民生的方方面面。
CA6140车床手柄做座加工工艺及夹具设计机械加工工艺规程卡片11XX大学机械加工工序卡片工序名称铣mm45φ凸台端面工序号 3零件名称CA6140车床手柄座零件号83115零件重量0.73kg 同时加工零件数目1材料毛坯牌号硬度型式重量HT200 HBS151-229 模锻件设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式铣床X51工步安装及工步说明刀具量具主轴转速切削速度进给量切削深度走刀长度基本工时r/min m/min mm/r mm mm min1 粗铣45φ凸台端面高速钢镶齿三面刃铣刀卡板160 20 0.15 3.5 0.43 2 半精铣45φ凸台端面高速钢镶齿三面刃铣刀卡板160 20 0.15 2 0.65 3设计审核共10页第2页23零件名称 CA6140车床手柄座 零件号 831015零件重量 0.73kg同时加工零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式钻床Z535 工步 安装及工步说明 刀具量具 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 走刀长度 基本工时 r/min m/min mm/r mm mm min 1 钻孔mm 23φ 高速钢锥柄标准麻花钻 卡尺 195 14.08 83.9 11.5 54 0.64 2 扩孔mm 084.0080.24+φ高速钢锥柄扩孔钻 卡尺 68 5.29 49.0 0.9 54 1.1 3 铰825H φ孔高速钢锥柄机用铰刀 卡尺68 5.3483.0 0.1 540.65 设计审核共10页第3页4零件名称 CA6140车床手柄座 零件号 831015零件重量 0.73kg同时加工 零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式钻床Z525 工步 安装及工步说明 刀具 量具 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 走刀长度 基本工时 r/min m/min mm/r mm mm min 1 钻mm 8.9φ孔 高速钢锥柄麻花钻 卡尺 960 29.54 163.2 4.9 50 0.31 2 粗铰mm 96.9φ孔 高速钢锥柄机用铰刀 卡尺 195 6.1 253.5 0.08 48 0.19 3 精铰mm 10φ孔高速钢锥柄机用铰刀卡尺195 6.12156 0.02 480.31 设计审核共10页第4页5XX 大学 机械加工工序卡片 工序名称铣mm 24.0014+的槽工序号 6零件名称 CA6140车床手柄座 零件号 831015零件重量 0.73kg同时加工 零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称 型号专用夹具立式铣床X51 工步 安装及工步说明 刀具量具 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 走刀长度 基本工时 r/min m/min mm/r mm mm min 1 铣mm 24.0014+的槽高速钢粗齿盘状铣刀卡板 375 14.72 0.2 37 9.6 2 3设计审核共10页第5页6XX 大学机械加工工序卡片工序名称钻,粗绞,精绞714H φ孔工序号 7零件名称 CA6140车床手柄座零件号 831015零件重量 0.73kg同时加工 零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称 型号专用夹具立式钻床Z525 工步 安装及工步说明刀具 量具 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 走刀长度 基本工时 r/min m/min mm/r mm mm min 1 钻mm 13φ孔 高速钢锥柄麻花钻 卡尺 272 11.10 98 6.5 35 0.36 2 粗铰mm 95.13φ孔 高速钢锥柄机用铰刀 卡尺 140 6.13 113.4 0.475 35 0.31 3 精绞mm 14φ孔 高速钢锥柄机用铰刀卡尺140 6.1586.8 1.0 350.40 设计审核共10页第6页7XX 大学 机械加工工序卡片 工序名称钻mm 5.8φ底孔 攻螺纹10M 孔工序号 8零件名称 CA6140车床手柄座 零件号 831015零件重量 0.73kg同时加工 零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式钻床Z525 工步 安装及工步说明 刀具 量具 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 走刀长度 基本工时 r/min m/min mm/r mm mm min 1 钻mm 5.8φ底孔 高速钢锥柄麻花钻 卡尺 545 14.55 152.6 4.25 16 0.10 2 攻螺纹10M 孔高速钢机用丝锥螺纹 量规 272 6.8 340 0.75 16 0.05 3设计审核共10页第7页8零件名称 CA6140车床手柄座 零件号 831015零件重量 0.73kg同时加工 零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称 型号专用夹具立式钻床Z525 工步 安装及工步说明 刀具 量具 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 走刀长度 基本工时 r/min m/min mm/r mm mm min 1 钻mm 5φ的圆锥孔 高速钢锥柄麻花钻卡尺1360 20.5 136 2.5 13 0.096 2 铰mm 5φ的孔高速钢锥柄机用机用铰刀 卡尺392 6.15 235.2 13 0.05 3设计审核共10页第8页零件名称CA6140车床手柄座零件号831015零件重量0.73kg 同时加工零件数目1材料毛坯牌号硬度型式重量HT200 HBS151-229 模锻件设备夹具辅助工具名称型号专用夹具卧式插床工步安装及工步说明刀具量具主轴转速切削速度进给量切削深度走刀长度基本工时r/min m/min mm/r mm mm min1 插键槽96H插刀卡板52 0.6 54设计审核共10页第9页9XX 大学 机械加工工序卡片 工序名称钻,绞mm 5.5φ孔工序号 11零件名称 CA6140车床手柄座 零件号 831015零件重量 0.73kg同时加工 零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称 型号专用夹具立式钻床Z525 工步 安装及工步说明刀具 量具 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 走刀长度 基本工时 r/min m/min mm/r mm mm min 1 钻mm 8.4φ孔 高速钢锥柄麻花钻 卡尺 1326 20.5 132.6 10.2 2.4 0.075 2 铰mm 5.5φ孔 高速钢锥柄机用铰刀卡尺 392 6.77 235.2 10.2 0.35 0.043 3设计审核共10页第10页。
1机械制造技术与装备课程设计说明书设计题目:“CA6140车床手柄座”零件的机械加工工艺规程及φ10H7孔加工夹具设计专业:机械设计制造及其自动化班级:学号:设计者:指导教师:日期2014年6月20日1南昌航空大学科技学院目录一、序言 (2)二、零件的分析.................. 错误!未定义书签。
2.1零件的作用................... 错误!未定义书签。
2.2设计目的..................... 错误!未定义书签。
2.3零件的工艺分析 (3)三、工艺规程设计 (4)3.1毛坯设计 (4)3.2工艺设计 (4)3.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (9)四、夹具设计.................... 错误!未定义书签。
4.1定位方案的确定............... 错误!未定义书签。
五、设计小结 (25)六、参考文献.................... 错误!未定义书签。
一、序言机械制造技术课程设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。
因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将要从事的工作进行一次适应性的训练,从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力,为今后能够很好的从事机械工程设计、制造行业和参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
加工CA6140车床手柄座84005的数量为10000件,为大批量生产。
二、零件的分析2.1零件的作用该零件时CA6140车床操纵部分的组成零件之一,该手柄座的作用就相当于一个连杆。
车床外部手柄的运动是通过CA6140车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。
手柄与该零件通过φ25mm孔连接,机床内部零件通过φ10mm孔与手柄座连接,即CA6140车床手柄座的作用是实现运动由外部到内部的传递。
1南昌航空大学科技学院目录一、序言 (2)二、零件的分析................... 错误!未定义书签。
2.1零件的作用.................... 错误!未定义书签。
2.2设计目的...................... 错误!未定义书签。
2.3零件的工艺分析 (3)三、工艺规程设计 (4)3.1毛坯设计 (4)3.2工艺设计 (4)3.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (9)四、夹具设计..................... 错误!未定义书签。
4.1定位方案的确定................ 错误!未定义书签。
五、设计小结 (25)六、参考文献..................... 错误!未定义书签。
机械制造技术课程设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。
因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将要从事的工作进行一次适应性的训练,从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力,为今后能够很好的从事机械工程设计、制造行业和参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
加工CA6140车床手柄座84005的数量为10000件,为大批量生产。
二、零件的分析2.1零件的作用该零件时CA6140车床操纵部分的组成零件之一,该手柄座的作用就相当于一个连杆。
车床外部手柄的运动是通过CA6140车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。
手柄与该零件通过φ25mm孔连接,机床内部零件通过φ10mm孔与手柄座连接,即CA6140车床手柄座的作用是实现运动由外部到内部的传递。
2.2设计目的机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础课程进行了生产实习之后的一个重要的实践教学环节。
学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力,为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。
它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识,进行零件加工工艺规程的设计。
其目的如下:①培养学生解决机械加工工艺问题的能力。
通过课程设计,熟练运用机械技术基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中定位、加紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量,初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。
②培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。
③进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。
2.3零件的工艺分析CA6140车床手柄座的加工表面分四种,主要是孔的加工,圆柱端面的加工,槽的加工,螺纹孔的加工,各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求,特别是孔的加工,几乎都要保证Ra1.6mm的表面粗糙度,因而需精加工,现将主要加工面分述如下:2.3.1孔的加工该零件共有5个孔要加工:φ45mm是零件的主要加工面,多组面,孔与其有位置尺寸度要求,因而是后续工序的主要精基准面,需精加工且尽早加工出来;φ10mm孔与R13mm 有平行度要求,也要精加工;φ14mm是不通孔,特别注意该孔的加工深度;φ5mm圆锥孔虽是小孔,但由于表面粗糙度要求高,仍需精铰。
φ5.5mm油孔是本组成员本次夹具设计的重点工序,它与槽14mm的小端面有7mm的尺寸位置要求,并且其孔的加工精度有R3.2的要求,因此对其也应该要进行精铰。
2.3.2面的加工该零件共有3个端面要加工:φ45mm圆柱小端面精度要求较高,同时也是配合φ25mm 孔作为后续工序的精基准面,需精加工;φ45mm圆柱大端面以及φ25mm孔端面粗铣既可。
2.3.3槽的加工该零件仅有2个槽需加工:φ25mm孔上键槽两侧面粗糙度为Ra1.6mm,需精加工,底面加工精度要求不高,但与R13mm孔上表面有30mm的尺寸要求,而加工键槽时很难以φ45mm 上表面为定位基准,因而要特别注意尺寸链的推算,保证加工尺寸要求;深槽要注意加工深度,由于表面粗糙度为Ra6.3mm,半精铣即可。
2.3.4螺纹孔的加工M10mm螺纹孔的加工,它与R13mm孔和φ25mm孔中心线有30°角度要求,同时中心线与φ45mm圆柱端面有11mm的尺寸位置要求。
由以上分析可知,该零件的加工应先加工φ45mm圆柱两端面,再以端面为基准加工作为后续工序主要精基准的φ25mm孔,进而以该孔为精基准加工出所有的孔,面,槽,螺纹孔等。
三、工艺规程设计3.1毛坯设计零件材料为HT200,根据选择毛坯应考虑的因素,该零件体积较小,形状较复杂,外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求,由于零件生产类型为成批,大批生产,而砂型铸造生产成本低,设备简单,故本零件毛坯采用砂型铸造。
由于零件上孔都较小,且都有严格的表面精度要求,故都不铸出,留待后续机械加工反而经济实用。
3.2工艺设计3.2.1基准的选择基面选择是工艺规划设计中的重要工作之一,基准选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高,否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。
(1)粗基准的选择:粗基准选择应为后续加工提供精基准,由于该零件毛坯没有铸孔,故只能以3个主要端面为基准,由于φ45mm小端面表面粗糙度为Ra3.2mm,若直接以大端面为粗基准,恐不能一次达到加工精度,故先以φ45mm小端面为粗基准,粗铣φ45mm大端面,再以φ45mm大端面为基准,精铣小端面,并保证尺寸43mm。
完全定位,然后进行铣削。
(2)精基准的选择:精基准主要考虑如何保证加工精度和装夹方便,前面已多次提过以φ25mm孔为第一精基准,φ45mm圆柱小端面作为基准先加工出φ25mm孔,然后作为辅助基准面配合φ25mm 孔加工后续工序中的孔,面,槽,螺纹等。
3.2.2制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。
考虑到先面后孔的加工原则,合理具体加工工艺如下:(1)工艺路线方案方案一:工序一:备料工序二:铸造毛坯工序三:粗铣上、下表面,精铣下表面;φ孔;工序四:钻825H工序五:插键槽6H9;工序六:铣槽14⨯43 mm;φ;工序七:钻、拉孔710Hφ;工序八:钻孔5.5φ螺纹孔;工序九:钻、扩714Hφ锥销通孔、M10-7H;工序十:钻、钳5工序十一:终检。
方案二: 工序一:备料 工序二:铸造毛坯工序三:钻825H φ; 工序四:粗铣上、下表面; 工序五:精铣下表面; 工序六:插键槽6H9 mm ; 工序七:铣槽14 mm ⨯43 mm ; 工序八:钻孔5.5φ; 工序九:钻、拉孔710H φ; 工序十:钻、扩714H φ;工序十一:钻、钳5φ锥销通孔、M10-7H ; 工序十二:终检。
(2)工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于:方案一是先加工上下表面为中心的一组工艺,然后加工825H φ的孔,再以825H φ的孔的孔为基准加工710H φ的孔。
方案二则是先加孔825H φ后再加工上下表面,再加工孔710H φ,此时方案二采用车床加工工序一,这样有利提高效率,节省成本。
经比较可知,先加工上下表面,再以上下表面为基准加工825H φ及插键槽,最后完成对710H φ的孔的定位。
显然方案一比方案二的装夹次数减少了,同时也更好的保证了精度要求。
(3)工艺方案的确定综上所述,零件的具体工艺过程如下: 工序一:备料工序二:铸造毛坯工序三:粗铣、半精铣45φ凸台端面,选用X5020B 立式铣床;工序四:钻,扩,铰825H φ内孔,选用Z5040立式钻床; 工序五:钻,粗铰,精铰710H φ孔,选用Z5025立式钻床;工序六:铣槽24.0014+mm ,选用X6030卧式铣床;工序七:钻、粗铰、精铰714H φ螺纹孔,选用Z5040立式钻床; 工序八:钻底孔,攻螺纹孔M10-H7mm ,选用Z5025立式钻床; 工序九:钻5φ锥销通孔,选用Z5025立式钻床; 工序十:拉键槽6H9mm ;工序十一:钻槽底通孔钻5.5φ,选用Z5025立式钻床; 工序十二:终检。
工序 工序内容定位基准 010粗铣上、下表面,精铣45φ端面零件先以下表面粗铣上表面,然后上表面为基准粗铣下表面,并以下表面为基准精铣上表面020钻、扩、粗铰、精铰825H φ通孔以φ45端面为第一基准下端面为第二基准030钻、扩、粗铰、精铰714H φ孔以825H φ为第一基准,φ45端面为第二基准040钻、扩、粗铰、精铰710H φ孔以825H φ为第一基准φ45端面和φ14孔定位050插键槽以825H φ为第一基准φ45端面和φ10孔定位3.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定3.3.1毛坯尺寸及其加工余量的确定CA6140车床手柄座零件材料为HT200,毛坯重量约为0.73kg ,生产类型为大批生产,采用砂型铸造生产。
毛坯铸造时可以将φ25孔直接铸造出来,由于其余孔均有精度要求,且尺寸小,均不铸出。
故仅确定三个端面的相关尺寸。
060粗铣14×43槽以825H φ为第一基准φ45端面和φ14孔定位070钻5.5φ通孔 以825H φ为第一基准φ45端面和φ10孔定位080钻M10螺纹底孔,攻M10螺纹定位同上查表确定加工余量:砂型铸造,查表《材料成型》表4-7,表4-5材料为灰铸铁,机器造型,加工余量等级取G.公差等级为CT8~10,取CT10,基本尺寸小于100mm,取3.2mm;基本尺寸小于63mm,取2.8mm。
切削余量:查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2~2.5,基本尺寸小于100mm,加工余量为2.5mm;基本尺寸小于63mm,加工余量为0.7mm。
3.3.2φ45mm圆柱两端面毛坯尺寸及加工余量计算根据工序要求,φ45mm圆柱两端面经过两道工序,先粗铣φ45mm圆柱大端面,再粗,精铣φ45mm圆柱小端面,各步余量如下:粗铣:由《机械加工工艺手册第一卷》表3.2-23,其余量值规定,对于小端面(≤50mm)为1.0~2.0mm,现取1.5mm。
表3.2-27粗铣平面的厚度偏差(≤30mm)为―0.25~―0.39mm,现取―0.30mm。
精铣:由《加工工艺手册》表3.2-25,其余量规定值为1.0mm。
故铸造毛坯的基本尺寸为43+1.2+1.5+1.0=46.7mm 。
又根据前面铸件尺寸公差标准值,取尺寸公差为2.8mm。
故:毛坯的名义尺寸:43+1.2+1.5+1.0=46.7mm;毛坯的最小尺寸:46.7-1.4=45.3mm;毛坯的最大尺寸:46.7+1.4=48.1mm;粗铣大端面后的最大尺寸:43+1.0+1.2=45.2mm;粗铣大端面后的最小尺寸:45.2-0.30=44.9mm;粗铣小端面后的最大尺寸::43+1.0=44mm;粗铣小端面后的最小尺寸::44-0.30=43.7mm。