CA车床手柄座工艺规程
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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。
目录1 序言 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 设计意义 (3)1.3 现状分析 (3)1.4 发展前景 (4)2 零件的分析 (5)2.1 零件的作用 (5)2.2 零件的工艺分析 (5)3 工艺规程设计 (6)3.1确定毛坯的制造形式 (6)3.2 基面的选择 (6)3.2.1 粗基准的选择 (6)3.2.2 精基准的选择 (7)3.3 制定工艺路线 (7)3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (9)3.5 确定切削用量及基本工时 (12)4 夹具设计 (24)4.1 问题的提出 (24)4.2 夹具设计 (24)4.2.1 定位基准的选择和定位元件及其他元件设计选择 (24)4.2.2 切削力、夹紧力计算,夹紧装置的设计与选择 (25)4.2.3 定位误差分析 (26)4.2.4 夹具设计及操作的简要说明 (27)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附图 (32)CA6140车床手柄座工艺规程及夹具设计摘要:本次设计内容涉及了机械加工工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合等多方面的知识。
此次我设计的CA6140车床手柄座工艺规程及夹具设计包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,关键是决定出各个工序的工艺设备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。
关键词:工艺、手柄座、切削用量、夹紧、定位。
1 序言1.1 设计目的毕业之前进行这次设计是为了给我们将要毕业的大学生一次进一步学习和锻炼的机会,在整个毕业设计中提高了我们的设计能力,具体设计目的如下:(1)培养我们解决机械加工工艺问题的能力(2)进一步培养我们识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能(3)培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力1.2 设计意义我设计的课题是CA6140车床手柄座的工艺规程及夹具设计,设计的意义就在于,在设计过程中了解该零件存在的问题,找出解决这些问题的方法,通过自己的设计对该零件的结构进行进一步改进,以达到改善零件工作性能,提高零件工作效率的目的。
目录第1章、零件的分析 (1)1.1. 零件的功用及结构分析 (1)1.2. 零件的工艺分析 (1)第2章、手柄座的机械加工工艺规程设计 (3)2.1. 毛坯的选择 (3)2.2. 基准的选择 (3)(1)粗基准的选择 (3)(2)精基准的选择 (3)2.3. 工艺路线的拟定 (3)2.4. 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4)2.5. 切削用量及工时定额的确定 (5)第3章、加工铣槽夹具设计 (15)3.1. 任务的提出 (15)3.2. 定位方案及定位装置的设计计算 (15)3.2.1. 定位方案的确定 (15)3.2.2. 定位元件及装置设计 (15)3.2.3. 定位误差的分析计算 (15)3.3. 对刀或导引元件(装置)设计 (16)3.4. 夹紧方案及装置的设计计算 (16)3.4.1. 夹紧方案的确定 (16)3.4.2. 夹紧力大小的分析计算 (17)3.4.3. 夹紧机构及装置设计 (17)3.5. 连接元件及夹具体设计 (17)3.6. 夹具操作及维护简要说明 (18)参考文献 (19)附录Ⅰ机械加工工艺过程卡片 (20)附录Ⅱ机械加工工序卡片 (21)评语 (22)第1章、零件的分析1.1.零件的功用及结构分析题目所给的零件是CA6140车床的手柄座。
它位于车床操作机构中,可同时操纵离合器和制动器,即同时控制主轴的开、停、换向和制动。
操作过程如下:当手把控制手柄座向上扳动时,车床内部的拉杆往外移,则齿扇向顺时针方向转动,带动齿条轴往右移动,通过拨叉使滑套向右移,压下羊角形摆块的右角,从而使推拉杆向左移动,于是左离合器接合,主轴正转;同理,当手把控制手柄座向下扳动时,推拉杆右移,右离合器接合,主轴反转。
当手把在中间位置时,推拉杆处于中间位置,左、右离合器均不接合,主轴的传动断开,此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端,制动带被拉紧,使主铀制动。
1.2.零件的工艺分析CA6140车床手柄座有多处加工表面,其间有一定位置要求。
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车床手柄座工序过程卡
一、工件识别:车床手柄座
二、(1)加工工艺:靠夹夹件滑动压装、紧固手柄座
(2)产品标准:根据图纸或样本要求
三、设备准备
1.准备CA6140系列车床,清扫车床,调整车床螺丝,检查各个加工部位对中是否准确;
2.准备用于车削加工的刀具,检查刀片的硬度、刀具的准度;
3.准备加工车床紧固件,确保紧固座与紧固件之间能正确匹配;
4.准备必要的润滑油,并给予必要的润滑。
四、加工实施
1.将靠夹夹件滑动至车床上指定位置,手动拧紧靠夹夹件的螺丝;
2.去除夹件表面残留物,让夹件滑动更顺畅;
3.安装刀具,并使用精密调整,确保刀具与夹件滑动部位对中;
4.根据图纸或样本要求进行加工,并使用0.2mm的精度进行加工;
5.加工完毕后,检查夹件滑动部位的准度,并给予必要的润滑;
6.安装紧固件,将夹件紧固在位;
7.检查手柄座的最终外观,确保符合图纸或样本要求,并移除夹件;
8.所有加工工件完毕,完成本道工序。
五、检验
1.按照产品标准,检查夹件表面的偏差和尺寸精度;
2.检查紧固件的准确安装;
3.检查手柄座的外观尺寸,确保符合图纸或样本要求;。
课程设计手柄座零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计课程设计任务书一、设计题目:“手柄座”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图1张(2) 生产类型:大批大量生产三、上交材料(1) 被加工工件的零件图1张(2) 毛坯图1张(3) 机械加工工艺过程卡片(参附表1) 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张(4) 夹具装配图1张(5) 夹具体图1张(6) 课程设计说明书(5000~8000字) 1份说明书主要包括以下内容(章节)①目录②摘要(中外文对照的,各占一页)③零件工艺性分析④机械加工工艺规程设计⑤指定工序的专用机床夹具设计⑥方案综合评价与结论⑦体会与展望⑧参考文献列出参考文献(包括书、期刊、报告等,10条以上)课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图2天(2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书3天(5) 准备及答辩2天五、指导教师评语成绩:指导教师日期成绩评定采用五级分制,即优秀、良好、中等、及格和不及格。
优秀:设计方案合理并新颖,设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想;良好:设计方案合理,设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想;中等:设计方案一般,设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显;及格:设计方案不完善,存在一些小错误,说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中勤奋精神不够:不及格:设计方案有严重错误,设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。
在设计过程中勤奋好学精神不够。
摘要设计内容:设计“手柄座”零件的机械加工工艺规程及工艺装备,并绘制出手柄座零件图、手柄座毛坯图、夹具装配图,夹具体零件图。
填写机械加工工艺过程综合卡片、机械加工工艺卡片。
手柄座零件的加工工艺规程及钻孔夹具设计手柄座是一种常见的零件,广泛应用于汽车、机械设备、电子设备等领域。
在手柄座的加工过程中,需要制定相应的工艺规程,并设计相应的钻孔夹具。
下面是手柄座零件的加工工艺规程及钻孔夹具设计。
1.加工工艺规程:(1)材料准备:选择合适的材料,一般采用铝合金或不锈钢材料。
(2)铣削面与面:将手柄座的一侧进行铣削,使其与底部形成平面。
(3)钻孔加工:根据手柄座的要求,对底部进行钻孔加工。
根据零件的不同要求,可能需要对多个位置进行钻孔,包括固定定位孔、螺纹孔等。
(4)铰孔:为了安装其他零件,可能需要在手柄座的侧面进行铰孔。
(5)表面处理:根据工程要求,对手柄座进行表面处理,如喷涂、电镀等。
(6)检验:对加工完成的手柄座进行外观质量检验,确保其符合要求。
2.钻孔夹具设计:钻孔夹具的设计主要考虑以下几个方面:(1)定位准确:钻孔夹具需要确保手柄座在加工过程中的位置准确,以保证钻孔的位置精度。
可以设计定位销、模板等辅助定位元件,以确保夹具的定位准确。
(2)刚性稳定:从钻孔加工的角度来看,夹具需要具备足够的刚性,以防止振动和剧烈摆动,从而保证钻孔的质量。
可以采用角铁、钢板等材料作为夹具的主体材料,增加其刚性。
(4)持久耐用:夹具在长时间使用过程中需要具备足够的耐久性。
可以采用耐磨材料制作夹具的关键部位,如夹爪等,以延长夹具的使用寿命。
(5)易制作:夹具的制作应简单明了,尽量使用常见的机械加工设备和工具进行制作,降低成本。
总结:手柄座零件的加工工艺规程主要包括材料准备、铣削面与面、钻孔加工、铰孔、表面处理和检验等步骤。
钻孔夹具的设计需要考虑定位准确、刚性稳定、操作方便、持久耐用和易制作等要素。
只有制定好的工艺规程和设计合理的钻孔夹具,才能有效地完成手柄座的加工。
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。
C A车床手柄座工艺规程 Revised by Jack on December 14,2020prt0001.prt.1目录摘要本次设计是设计CA6140车床手柄座,内容涉及了机械加工工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合等多方面的知识,我们首先对手柄座的结构特征、用途以及其工艺规程进行了详细的分析,在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,关键是决定出各个工序的工艺设备及切削用量,然后确定了一套合理的加工方案,加工方案要求简单,并能保证加工质量。
由于手柄座各表面的精度要求比较高,所以我们在加工一些主要平面时都要先粗铣然后半精铣,加工一些孔时要进行钻、粗铰然后还要进行精铰工序,因为手柄座的加工质量将直接影响其性能和使用寿命,所以每一道工序都必须要达到其加工要求。
此外,本设计的生产类型是单间小批量生产,为了保证加工质量,需设计专用夹具,本设计是设计加工CA6140车床手柄座φ14H7mm孔工序的夹具。
1 序言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。
毕业之前进行这次设计是为了给我们将要毕业的大学生一次进一步学习和锻炼的机会,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。
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。
我设计的课题是CA6140车床手柄座的工艺规程及夹具设计,设计的意义就在于,在设计过程中了解该零件存在的问题,找出解决这些问题的方法,通过自己的设计对该零件的结构进行进一步改进,以达到改善零件工作性能,提高零件工作效率的目的。
对夹具创新设计的研究,对国内机械制造有着重要意义:(1)保证加工精度采用夹具安装,可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置,工件的位置精度由夹具保证,不受工人技术水平的影响,其加工精度高且稳定。
(2)提高生产率、降低成本用夹具装夹工件,无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧,显着地减少了辅助工时;用夹具装夹工件提高了工件的刚性,因此可加大切削用量;可以使用多件、多工位夹具装夹工件,并采用高效夹紧机构,这些因素均有利于提高劳动生产率。
另外,采用夹具后,产品质量稳定,废品率下降,可以安排技术等级较低的工人,明显地降低了生产成本。
(3)扩大机床的工艺范围使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围,实现一机多能。
例如,在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后,就可以对箱体孔系进行镗削加工;通过专用夹具还可将车床改为拉床使用,以充分发挥通用机床的作用。
(4)减轻工人的劳动强度用夹具装夹工件方便、快速,当采用气动、液压等夹紧装置时,可减轻工人的劳动强度。
手柄座已经广泛被用到各个技术领域,它的存在使机床的操作很方便,大大提高了工业领域生产的效率,随着技术的不断进步,生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。
这就要求企业提高生产率,提高利用率。
减少浪费,降低成本。
现阶段国内手柄座的设计和制造还存在一些问题,设计水平不是很高,在零件的加工技术方面,国内技术水平还不及西方发达国家那么先进,这些问题急需得到解决。
设计中包含机床夹具的设计,国内外机床夹具的发展现状分析:国际生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。
现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。
然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂里,约有数千甚至近万套专用夹具;另一方面,在多品种生产的企业中,每隔3-4年就要更新50%-80%左右的专用夹具,而夹具的实际磨损量仅为10%-20%左右。
特别是近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用,对机床夹具提出了如下新的要求:(1)能迅速而方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期,降低生产成本;(2)能装夹一组具有相似性特征的工件;(3)能适用于精密加工的高精度机床夹具;(4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;(5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置,以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率;(6)提高机床夹具的标准化程度。
机床夹具是机械加工不可缺少的部件,机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展,在其带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向研究。
(1)高精化:高精机床加工精度提高,降低定位误差,提高加工精度对夹具制造精度要求,机床夹具精度已提高到微米级,世界知名夹具制造公司都是精密机械制造企业。
诚然,适应不同行业需求和经济性,夹具有不同型号,以及不同档次精度标准供选择。
(2)高效化:提高机床生产效率,双面、四面和多件装夹夹具产品越来越多。
减少工件安装时间,各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等,快速夹紧功能部件不断推陈出新。
新型电控永磁夹具,夹紧和松开工件只需1-2秒,夹具结构简化,为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。
(3)模块、组合化:夹具元件模块化是实现组合化的基础。
利用模块化设计系列化、标准化夹具元件,快速组装成各种夹具已成为夹具技术开发基点。
省工、省时,节材、节能,体现各种先进夹具系统创新之中。
模块化设计为夹具计算机辅助设计与组装打下了基础,应用CAD技术,可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库,进行夹具优化设计,为用户三维实体组装夹具。
(4)通用、经济化:夹具通用性直接影响其经济性。
采用模块、组合式夹具系统,一次性投资比较大,夹具系统可重组性、可重构性及可扩展性功能强,应用范围广,通用性好,夹具利用率高,收回投资快,才能体现出经济性好。
德国戴美乐公司孔系列组合焊接夹具,仅用品种、规格很少的配套元件,即能组装成多种多样焊接夹具。
元件功能强,使夹具通用性好,元件少而精,配套费用低,经济实用,很有推广应用价值。
(一)机械加工工艺规程设计第一章 手柄座的工艺分析及生产类型的确定1.1手柄座的用途题目所给的零件是CA6140车床的手柄座。
它位于车床操作机构中,可同时操纵离合器和制动器,即同时控制主轴的开、停、换向和制动。
操作过程如下:当手把控制手柄座向上扳动时,车床内部的拉杆往外移,则齿扇向顺时针方向转动,带动齿条轴往右移动,通过拨叉使滑套向右移,压下羊角形摆块的右角,从而使推拉杆向左移动,于是左离合器接合,主轴正转;同理,当手把控制手柄座向下扳动时,推拉杆右移,右离合器接合,主轴反转。
当手把在中间位置时,推拉杆处于中间位置,左、右离合器均不接合,主轴的传动断开,此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端,制动带被拉紧,使主铀制动。
零件的分析零件的工艺分析CA6140车床手柄座有多处加工表面,其间有一定位置要求,分述如下:审查手柄座的工艺性分析零件图可知,手柄座左右两端面和mm 14φ孔端面均有要求切削加工,mm 5.5φ孔端面、mm 10φ孔端面、mm 14φ孔端面和mm 25φ孔凸台端面均为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度,而螺纹孔M10和圆锥孔mm 5φ的端面均为圆柱面保证孔的加工精度较困难;另外在轴向方向上的mm 25φ孔凸台端面作为定位基准加工要求较其他端面高。
主要工作表面虽然加工精度也相对较高,但也可以在正常生产条件下,采用较经济的方法保质保量地加工出来。
由此可见该零件的工艺性较好。
现将主要加工面分述如下: 孔的加工1.以825H φ为中心的加工表面这一组的加工表面有825H φ的孔,以及上下端面,下端面为45φ的圆柱端面;孔壁上有距下端面11mm 、与825H φ孔中心轴所在前视面呈︒30角的螺纹孔,尺寸为M10,另外还有一个尺寸为6H9mm 的键槽,孔与键槽的总宽度为。
2.以714H φ为中心的加工表面该组的加工表面有714H φ的孔(有位置要求),加工时测量深度为25mm ,钻孔深度为28mm 。
上孔壁有一个5φ配铰的锥销通孔,该通孔有位置要求。
以及714H φ孔的端面。
3.以710H φ为中心的加工表面本组的加工表面有710H φ的孔(两个),及其两个内端面(对称),两端面均有位置要求,端面之间的距离为0.23014+mm ,孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求(与825H φ孔壁之间的平行度公差为2.0φ) 4.以5.5φ为中心的加工表面这组的加工表面有5.5φ的孔,该孔通至825H φ上的槽,并有位置要求。
由上面的分析可知,加工时应先加工完一组表面,再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。
综上所述,该零件共有5个孔要加工:φ45mm 外圆凸台端面(mm 25φ孔凸台端面)是零件的主要加工面,其他的面、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,需精加工出来;φ10mm 孔与mm 25φ孔有平行度要求,也需要精加工;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。
φ油孔表面粗糙度有μm的要求,因此对其也应该要进行精铰。
面的加工该零件共有4个端面要加工:φ45mm外圆凸台端面精度要求较高,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、φ25mm孔端面以及φ14mm孔端面粗铣既可。
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,需精加工,底面加工精度要求不高,加工键槽时很难以φ45mm外圆端面为定位基准,因而工序尺寸的计算较复杂;而槽14mm两侧面粗糙度均为,半精铣即可。
螺纹孔的加工M10mm螺纹孔的加工,它与φ10mm孔和φ25mm孔连心线有30°角度要求,同时螺纹孔中心线与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。
确定手柄座生产类型依设计题目知:该手柄座类型为单件小批量生产。
第二章 确定毛坯、绘制毛坯简图选择毛坯选择毛坯应考虑的因素有:零件的力学性能要求、零件的结构形状和外廓尺寸、生产纲领和批量、现场生产条件和发展等。
我此次设计的CA6140车床手柄座零件的材料为HT15—33,重量为。