CA6140手柄座夹具设计说明书
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摘要机械制造业是国民经济赖以发展的基础,是其他经济部门的生产手段。
作为关系着国家和民族长远利益的基础性和战略性产业,它的发展水平是衡量一个国家和地区工业化水平与经济总体实力的标志。
机械制造业的生产能力和制造水平,主要取决于机械制造装备的先进程度,换言之,通过提高机械装备的零件精度,从而提高了产品质量和生产水平。
本次设计针对CA6140车床手柄座零件(10 000)件大批量生产设计,首先,了解手柄座的工作方式,CA6140车床手柄座位于车床光杆与手柄连接处,通过传递力矩,实现对机床的操作。
其次,分析零件工艺结构,制定工艺规程,从该零件的外形看,此零件形状较不规则,而且需要加工的部位多且位置精度要求较高。
因此需要加工一面作为精基准,从而为后面的加工提供保障。
再次,由于零件形状不规则,从定位方案考虑其稳定性,将采用两销定位方式同时限制3个自由度,再利用支承板,限制其另外3个自由度,从而使零件的定位稳定可靠。
零件的最大尺寸为85.5mm,尺寸较小,夹紧行程也较小。
所以夹紧方案采用人工操作,螺纹旋紧方式,这样经济也同样达到夹紧目的。
最后,确定优化设计方案使设计更经济实用。
本文针对CA6140车床手柄座工作实际情况,借鉴新的工艺标准,重新设计有关参数。
优化制造工艺规程,使得零件的精度耐用度得到提升,便于操作人员的控制,从而提高工作效率和使用寿命。
关键词:CA6140车床手柄座;专用夹具;工艺规程;定位;AbstractMachinery manufacturing industry is based on which the national economy development, is the production of other sectors of the economy. As the relationship between the interests of the state and national long-term fundamental and strategic industry, it is a measure of a country and the development level of regional industrialization level and overall economic strength. Machinery manufacturing production capacity and manufacturing level, mainly depends on the degree of advanced machinery and equipment, in other words, by improving the machinery and equipment parts, precision and improve the product quality and production level.The design for CA6140 lathe handle seat (10) 000 parts mass production design, first of all, understanding the handle way of working, the handle seat in lathe CA6140 lathe the polished rod and the handle, through the transmission torque, realize to the operation of the machine tool. Second, the analysis part process structures, making procedure, from the appearance of the parts, the part shape is irregular, and need higher machining precision of parts is much and position requirements. So you need to processing side as a benchmark, which provide guarantee for the machining of the behind. Again, due to the irregular shape parts, from the positioning scheme considering its stability, and will use the two pin positioning way limit three degrees of freedom at the same time, the reuse of bearing plate, limit the other three degrees of freedom, so that the parts of the positioning is stable and reliable. Parts of the largest size is 85.5 mm, size small, clamping stroke is small. So the clamping scheme USES the manual operation, threaded way, economy is also able to do the clamping. Finally, determine the optimal design scheme makes the design more economical and practical.Based on CA6140 lathe handle work actual situation, draw lessons from the new technology standards, to design the parameters. Optimize manufacturing procedures, improved the accuracy of parts and durable degree, is advantageous for the control of operators and to improve the work efficiency and service life.Keywords:handle CA6140 lathe;special fixture;process planning;Location;目录绪论 (5)1 手柄座的工艺分析及生产类型的确定 (6)1.1手柄座的用途及作用 (6)1.2手柄座的技术要求设计 (7)1.3审查手柄座的工艺性分析 (7)1.3.1孔的加工工艺分析 (7)1.3.2面的加工工艺分析 (8)1.3.3槽的加工工艺分析 (8)1.3.4螺纹孔的加工工艺分析 (9)1.4确定手柄座生产类型 (9)2 确定毛坯、绘制毛坯简图 (10)2.1确定毛坯用料 (10)2.2确定加工余量和毛坯尺寸公差 (10)2.3绘制毛坯简图 (11)3 制定手柄座工艺路线 (12)3.1定位基准的选择 (12)3.1.1 精基准的选 (12)3.1.2粗基准的选择 (12)3.2零件表面加工方法的确定 (12)3.3加工阶段的划分 (13)3.3.1粗加工阶段 (13)3.3.2半精加工阶段 (13)3.3.3精加工阶段 (13)3.4工序的集中与分散 (14)3.5工艺路线方案的比较 (14)3.5.1工艺路线方案I (14)3.5.2工艺路线方案II (14)3.5.3工艺方案的比较与分析 (15)4 加工余量、工序尺寸和公差的确定 (17)4.1工序30:钻—铰—铰 25H7孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 (17)5 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10:粗铣手柄座φ45mm小端面 (18)5.1.2工序20:粗铣半精铣手柄座φ45mm大端面 (18)5.1.3工序30:钻—扩—铰φ25H7孔 (19)5.1.4 工序40:粗铣—半精铣槽14mm (21)5.1.5 工序50:粗铣φ14mm孔端面 (21)5.1.6工序60: 钻—扩—铰φ10H7孔 (22)5.1.7工序70: 钻—扩—铰φ14H7孔 (23)5.1.8工序80:插键槽6H11mm (25)5.1.9工序90:钻φ5.5mm孔 (25)5.1.10工序100:钻—攻螺纹孔M10 (25)5.2时间定额的计算 (26)5.2.1基本时间的计算 (26)5.2.2 辅助时间的计算 (31)5.2.3其他时间的计算 (32)5.2.4单件时间的计算 (33)6 夹具体的设计 (35)6.1定位方案设计 (35)6.1.1工件的定位基准及定位基面 (35)6.1.2定位元件的选用 (35)6.2确定定位方式 (35)6.3定位误差 (36)6.4定位元件的型号、尺寸和安装方式 (36)6.5夹紧方案的确定 (37)6.5.1夹紧装置设计 (37)6.6绘制夹具总图 (38)6.7夹紧的操作及维护 (38)7结论 (40)辞谢 (41)参考文献 (42)引言机械加工工业是国民经济的基础工业,也是一个国家发展的重要经济来源。
CA6140车床手柄座14H7孔加工钻床专用夹具设计目录设计总说明 ........................................................I (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 .............................................. 1 1.3审查手柄座的工艺性 .. (2)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 (5)3.3加工阶段的划分 (6)3(3(1粗加工阶段 (6)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 (7)3(4(2工艺路线方案二 (8)3(4(3工艺方案的比较与分析 .................................... 8 第四章加工余量、工序尺寸和公差的确定 ............................. 10 4(1工序8:钻—粗铰—精铰14mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定10 , 第五章切削用量、时间定额的计算 ...................................11 5(1切削用量的计算 (11)5(1(1工序1:粗铣手柄座左右两端面 (11)5(1(2工序2:半精铣手柄座左端面A(45mm外圆凸台端面) ...... 11 ,目录5(1(3工序3: 钻—粗铰—精铰25mm孔 ......................... 12 , 5(1(4工序4:拉键槽 (13)5(1(5 工序5: 钻—粗铰—精铰10mm孔 ......................... 14 , 5(1(6 工序6:粗铣—半精铣槽14mm .. (14)5(1(7 工序7:粗铣14mm孔端面 ............................... 16 , 5(1(8 工序8: 钻—粗铰—精铰14mm孔 ......................... 16 , 5(1(9 工序9:钻—攻螺纹孔M10 .. (17)5(1(10 工序10:钻—配铰5mm圆锥孔 .......................... 18 , 5(1(11 工序11:钻—铰5.5mm孔 .............................. 19 , 5(2时间定额的计算 . (19)5(2(1基本时间t的计算 ....................................... 19 j5(2(2 辅助时间t的计算 ....................................... 27 f 5(2(3其他时间的计算 .. (28)5(2(4 单件时间t的计算 ...................................... 30 dj(二)专用夹具的设计 (32)第六章夹具体的设计 (32)6(1定位方案设计 (32)6(1(1工件的定位基准及定位基面 ............................... 32 6(1(2定位元件的选用 ......................................... 32 6(2定位误差分析 ................................................ 32 6(3导向装置的设计 .............................................. 33 6(3(1钻套的设计 ............................................. 33 6(3(2钻套高度和排屑间隙 ..................................... 33 6(4夹紧装置设计 ................................................ 33 总结 ............................................................ 34 参考文献 . (35)设计总说明设计总说明本次设计是设计CA6140车床手柄座,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,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。
目录设计总说明 (3)DESIGN INSTRUCTION (5)1 前言 (9)2 零件的分析 (10)2.1零件的作用 (10)2.2零件的工艺分析 (10)2.2.1 主要加工面 (10)2.2.2 主要基准面 (10)3工艺规程设计 (11)3.1确定毛坯的制造形式 (11)3.1.1 基面的选择 (11)3.1.2 制定工艺路线 (11)3.1.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (13)3.2确定切削用量及基本工时 (14)3.2.1 粗精铣杠杆下表面 (14)3.2.2 钻、扩、铰Φ25H7的通孔 (17)4 应用SimulationXpress Study分析Φ25孔 (19)4.1模型信息 (19)4.2载荷和夹具 (20)4.3算例结果 (22)5 其他加工工艺规程设计 (24)5.1粗精铣下平台 (24)5.1.2 精铣宽度为30mm的下平台 (25)5.2钻锥孔Φ12.7 (26)5.3钻M8底孔及锪钻Φ14阶梯孔 (26)5.3.1 钻Φ7的底孔 (27)5.3.2 攻M8螺纹孔 (27)5.4锪钻Φ14阶梯孔 (28)5.5粗精铣2-M6上端面 (28)5.5.1粗铣2-M6端面 (28)5.5.2 精铣2-M6端面 (30)5.6钻2-M6螺纹孔 (30)5.6.1 钻Φ5的底孔 (30)5.6.2 攻M6的螺纹孔 (31)6 夹具设计 (32)6.1加工工艺孔Φ25夹具设计 (32)6.1.1 定位基准的选择 (32)6.1.2 夹紧元件及动力装置确定 (32)6.1.3 固定V型块的结构设计 (32)6.1.4 夹具设计及操作的简要说明 (33)6.2粗精铣宽度为30MM的下平台夹具设计 (34)6.2.1 定位基准的选择 (34)6.2.2 定位元件的设计 (34)6.2.3 定位误差分析 (35)6.2.4 夹紧装置及夹具体的设计 (35)6.2.5 夹具设计及操作的简要说明 (36)6.3钻M8螺纹孔夹具设计 (36)6.3.1 定位基准的选择 (36)6.3.2 定位元件的设计 (36)6.3.4 夹紧装置设计 (38)6.3.5 夹具简要操作说明 (38)7 致谢 (39)8 参考文献 (40)设计总说明我的设计是为了解决CA6140车床杠杆的加工工艺和夹具设计。
目录1 绪论 (2)2 杠杆加工工艺规程设计 (2)2.1 零件的分析 (2)2.1.1 零件的作用 (2)2.1.2 零件的工艺分析 (2)2.1.3杠杆的技术要求 (3)2.2杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 (3)2.2.1 确定毛坯的制造形式 (3)2.2.2基面的选择 (3)2.2.3 制定工艺路线 (4)2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)2.2.5确定切削用量 (7)2.2.6确定加工工时 (7)3夹具设计 (8)3.1粗精铣宽度为30mm的下平台夹具设计 (8)3.1.1定位基准的选择 (8)3.1.2定位元件的设计 (8)3.1.3定位误差分析: (9)3.1.4夹具体槽形与对刀装置设计 (9)3.1.5夹紧装置及夹具体的设计 (12)3.1.6夹紧力计算 (12)3.1.7夹具设计及操作的简要说明 (13)参考文献 (13)1 绪论加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。
机床夹具已成为机械加工中的重要装备。
机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。
随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务2 杠杆加工工艺规程设计2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床的杠杆。
它位于车床制动机构中,主要起制动作用。
杠杆一端与制动带连接,另一端通过刚球与齿条轴的凸起(或凹槽)相接触,当离合器脱开时,齿条轴与杠杆下端接触,是起逆时针方向摆动,将制动带拉紧;当左右离合器中任一个接合时,杠杆都顺时针方向摆动,使制动带放松,从而达到制动的目的。
2.1.2 零件的工艺分析1、主要加工面:(1)、钻Φ0.023025+孔以及与此孔相通的Φ14阶梯孔、M8螺纹孔; (2)、钻Φ0.1012.7+锥孔及铣Φ0.1012.7+锥孔表面;(3)、钻2—M6螺纹孔及其上表面; (4)、铣杠杆底面。
目录序言 (2)一、零件的分析 (2)(一)零件的功用 (2)(二)零件的工艺分析 (3)二、零件的工艺规程设计 (3)(一)确定零件生产类型 (3)(二)确定零件毛坯的制造形式 (3)(三)拟定零件的机械加工工艺路线 (3)(四)工序设计 (6)三、夹具设计 (15)(一)加工工艺孔Φ25夹具的设计 (15)(二)加工Φ8H7孔的夹具设计 (17)四、总结 (19)五、参考文献 (19)序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、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从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
由于能所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教。
一、零件的分析(一)零件的功用题目所给的零件是CA6140车床上的杠杆(见零件图),它位于车床的自动机构中,与灵活器配合使用,起制动的作用。
(二)零件的工艺分析杠杆共有三组加工表面,它们之间有一定的位置要求,现分述如下:1、以Φ8H7mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:两个Φ8H7mm的孔,粗糙度为Ra1.6;尺寸为30mm 且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面,粗糙度为Ra6.3。
其中,主要加工表面为两个Φ8H7mm的孔。
2、以Φ25H9mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:一个Φ25H9mm的孔及其倒角,粗糙度为Ra1.6;两个与Φ25H9mm孔垂直的平面,粗糙度一个为Ra3.2,另一个为Ra6.3。
其中,Φ25H9mm孔及两端面为主要加工面。
3、以Φ10H7mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:一个Φ10H7mm的孔,Ra3.2。
主要加工表面为Φ10H7mm 孔。
这三组加工表面之间有一定的位置要求,主要是:(1)Φ8H7mm孔与Φ25H9mm孔具有平行度,公差为0.15mm。
哈尔滨理工大学机 械 制 造 技 术 基 础 课程 设 计 说 明 书设计题目:制定“CA6140车床手柄座”的机械加工工艺规程及工艺装备(设计铣φ0.23014mm 槽的铣床夹具)设 计 者:康少晨 指导教师:王彤 日期:2008-6-25目录序言 (2)一、零件的工艺分析 (2)二、工艺规程设计 (3)(一)确定毛坯的制造形式 (3)(二)基面的选择 (3)(三)制定工艺路线 (3)(四)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 (4)(五)确立切削用量及基本工时 (4)三、夹具设计: (5)(一)、设计时注意的问题 (5)(二)、夹具设计 (6)参考资料: (8)一、零件的工艺分析手柄座的加工共有两组加工表面,它们相互之间有一定的要求。
现分述如下:1、以工件的上下表面为中心加工孔和槽。
钻Φ10H7的孔,钻Φ14H7的孔,钻Φ5.5 mm的孔,铣14mm*43mm的槽,钻Φ5mm,钻M10H7并配加钳工加工。
其中主要加工孔Φ10H7。
2、以Φ25 mm的孔为中心加工表面和孔。
铣上下表面,钻Φ10H7,钻Φ14H7的孔,钻Φ5.5 mm的孔,钻Φ5mm,钻M10H7并配加钳工加工。
有以上的分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助于主要能够夹具加工另一组表面,并保证它们的精度。
二、工艺规程的设计(一)、确定毛坯的的制造形式零件材料为铸铁。
手柄座在使用过程中不经常的变动,它的只起支撑的作用,受到的冲击不是很大,只是在纵向上受到很大的压力。
在加工过程中的精度保证很重要,它对工件的定位有一定的保证作用。
(二)、基准的选择(1)、粗基准的的选择对于一般的箱体零件而言,以外表面作为粗基准是合理的。
但本对于零件来说Φ25 mm作为粗基准,则可造成钻孔的垂直度和轴的平行度不能保证。
对箱体零件应以相关的表面作为粗基准,现选取零件的上下表面互为基准,再利用四爪卡盘卡住车Φ25 mm。
利用内孔Φ25 mm及键槽定位进行钻Φ10mm,在Φ25 mm中以长心轴、键槽及零件的下表面进行自由定位,达到完全定位。
机电及自动化学院机械专业课程综合课程设计设计题目:CA6140车床手柄座夹具设计专业:08机械制造及自动化学号:**********姓名:2011年12月27日至2012年1月13日目录一.序言 (3)二.任务介绍 (4)三.夹具设计 (6)1、定位与夹紧方案选择 (6)2、确定定位方案 (7)3、夹紧力位置 (8)4、导向方案及导向元件设计 (8)5、定位误差的分析 (9)6、切削力及夹紧力的计算 (9)7确定夹紧机构 (10)8非标准件的设计 (11)9夹具总体装配 (12)四. 总结 (13)五. 参考文献 (14)一.序言机床夹具作为机床的辅助装置,其设计质量的好坏对零件的加工质量,效率,成本以及工人的劳动强度均有直接的影响。
夹具的主要组成部分由:定位元件,夹紧装置,对刀元件,导引元件,其他装置,连接元件和连接表面,夹具体。
其中夹具体是夹具的基础元件,所有各元件均装在夹具体上形成一个夹具的整体。
夹具的作用:保证稳定可靠地达到各项加工精度的要求,缩短加工工时,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人劳动强度,可由较低技术等级的工人进行加工,能扩大机床工艺范围。
二.任务介绍:手柄座钻铰ф10孔的夹具设计手柄座:该零件是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。
该设计选择泵体加工工序中的第07道工序,即先钻孔φ9.8 mm,粗铰至φ 9.96mm,再精铰至φ10H7mm。
本夹具将用于组合钻床,刀具为硬质合金直柄麻花钻和硬质合金锥柄机用铰刀。
零件三维模型截图如下图一:图一零件二维图二:图二加工手柄座上的钻,铰孔:钻铰孔直径D=10mm深H=38mm工序图三:图三三.夹具设计由图2工序图可知,手柄座直径为10mm的孔加工的方法为选用立式钻床Z525进行加工,为保证设计要求,并根据手柄座的加工批量要求而知,应选用专用夹具。
目录一、零件的分析 (2)(一)零件的结构分析 (2)(二)零件的技术要求分析 (2)(三)确定毛坯生产类型 (3)二、零件工艺路线设计 (4)(一)定位基准的选择 (4)(二)工艺路线的分析与选定 (4)三、机械加工余量及工序尺寸确定 (6)四、确定切削用量及基本工时 (7)五、夹具设计 (15)(一)工件的定位分析 (16)(二)工件的夹紧分析 (17)(三)夹具的操作说明 (17)六、心得体会 (18)参考文献 (19)一、零件的分析(一)零件的结构分析⒈零件的性能、功用及工作条件零件CA6140(831006)是车床的拨叉,工作于车床变速机构中,主要起换挡作用,使主轴回转运动按工作者要求就行工作,获得所需的速度和扭矩的作用。
该零件在工作过程中受变载荷和冲击载荷的作用,故零件应具有良好的抵抗变载荷及冲击载荷的能力。
⒉零件的形状及结构分析由零件图分析可知,该零件主要由上半圆断面及其孔Ф4.0055、小头孔φ25023.00+、φ40外圆斜面、16×40槽以及侧面和加强筋组成。
(二)零件的技术要求分析⒈尺寸精度分析查《机械精度设计与检验基础》表3.2得该零件各主要加工表面对应的尺寸标准公差等级如下表:⒉位置精度分析大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm 查《机械精度设计与检验基础》表4.10得对应的公差等级为11级,槽端面对小圆柱中心线的垂直度公差为0.08mm,查《机械精度设计与检验基础》表4.10得对应的公差等级为11级。
⒊粗糙度分析该零件各加工表面最高粗糙度要求为1.6mm。
需对¢25的孔半精镗,以满足1.6的粗糙度要求;对¢55半圆孔半精镗,以满足3.2的粗糙度要求;大半圆孔两端面半精铣,以满足3.2的粗糙度要求;底面半精铣,以满足3.2的粗糙度要求;槽两侧面半精铣,以满足3.2的粗糙度要求。
其他加工表面粗加工即可达到精度要求。
(三)确定毛坯生产类型已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产,所给零件材料为HT200,灰铸铁铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,零件结构简单,故选择铸件毛坯,且大量生产,为提高生产效率,最终选用金属型铸造。
C A6140车床手柄座夹具设计说明书第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;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。
目录一、设计目的 (2)二、设计要求 (2)三、设计内容 (2)四、零件分析 (2)(1)、零件的作用 (2)(2)、零件的工艺分析 (2)五、确定毛坯的制造方法,初步确定毛坯的形状 (3)六、工艺规程设计 (3)(1)、基面的选择 (3)(2)、粗基准的选择 (3)(3)、精基准的选择 (3)(4 )、制定工艺路线 (3)(5)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4)七、确定切削用量和基本用时 (4)八、夹具设计 (11)九、课程设计小结 (11)十、参考文献 (12)一、设计的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。
二、设计要求零件图A4 一张毛坯图A4 一张结构设计装配图A1 一张结构设计零件图A4 一张机械加工工艺过程综合卡片一张课程设计说明书一份三、设计内容设计CA6140车床手柄座零件的机械加工工艺规程及机床夹具。
四、零件分析(1)、零件的作用题目所给的零件是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。
(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。
分述如下:1.以825Hφ为中心的加工表面,这一组的加工表面有825Hφ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825Hφ孔中心轴所在前视面呈︒30角的螺纹孔,尺寸为M10-7H,另外还有一个尺寸为6H9的槽,孔与槽的总宽度为27.3H11。
2.以714Hφ为中心的加工表面,该组的加工表面有714Hφ的螺纹孔(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。
3.以710Hφ为中心的加工表面,本组的加工表面有710Hφ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24.014+mm。
,孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求(与825Hφ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825Hφ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。
五、确定毛坯的制造方法,初步确定毛坯的形状零件材料为HT200。
手柄座在使用过程中不经常的变动,它的只起支撑的作用,受到的冲击不是很大,只是在纵向上受到很大的压力。
在加工过程中的精度保证很重要,它对工件的定位有一定的保证作用。
六、工艺规程设计(1)基面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。
(2)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825Hφ孔的下端面作为粗基准,利用一组共两块V形块分别支承825Hφ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。
(3)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,这在以后还要专门计算,此处不作介绍。
(4)、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。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
工序一:备料工序二:铸造毛坯工序三:铣、半精铣45φ凸台端面和大端面,选用X51立式铣床;工序四:钻,扩,铰825Hφ内孔,选用Z535立式钻床;工序五:钻,粗铰,精铰710Hφ孔,选用Z525立式钻床;工序六:铣槽24.014+mm,选用X63卧式铣床;工序七:钻、粗铰、精铰714Hφ螺纹孔,选用Z525立式钻床;工序八:钻底孔,攻螺纹孔M10-H7mm,选用Z525立式钻床;工序九:钻5φ锥销通孔,选用Z525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Z525立式钻床;工序十二:终检。
(5)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“手柄座”零件材料为铸铁,硬度为HBS65~87,毛坯的重量约为2Kg,生产类型为大批量生产,采用砂型铸模。
相关数据参见零件图。
据以上原始资料及加工路线,分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1.外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差(825Hφ端面)。
查《机械制造工艺设计简明手册》(以下称《工艺手册》)表2.2~2.5,取端面长度余量均为2.5(均为双边加工)铣削加工余量为:粗铣1mm精铣0mm2.内孔(825Hφ已铸成孔)查《工艺手册》表2.2~2.5,取825Hφ已铸成孔长度余量为3,即铸成孔半径为21mm。
工序尺寸加工余量:钻孔2mm扩孔0.125mm3.其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产,应该采用调整加工。
因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
七、确定切削用量及基本工时1.工序三的切削用量及基本工时的确定:铣、半精铣45φ凸台端面和大端面。
⑴铣45φ凸台端面:选择铣刀半径为25mm,齿数Z=6(见《工艺手册》表3.1-27)0.15/f mm Z=Z050d mm=,180minT=(《切削》表3.7和《切削》表3.8)20/min c V m =查(《切削》表3.9)01000100020127.4(/min)50c V n rd ππ⨯===⨯查查 按机床选取160/min n r =机实际切削速度:1605025.12(/min)10001000n c n d V m ππ⨯⨯===机机工作台每分钟进给量:0.156160144(/min)f V f Zn mm ==⨯⨯=Z 机铣床工作台进给量:150/min f V mm =横向基本工时:45200.43(min)150t +== ⑵半精铣45φ凸台端面:加工余量为Z=1mm切削速度为20/min c V m =127.4/min n r =查选用主轴转速为160/min n r =机工作台进给量:0.156160144(/min)f z V f Zn mm ==⨯⨯=机基本工时:45200.65(min)100t +== ⑶粗铣大端面:进行两次铣削,第一次Z=2mm ,第二次Z=1mm20/min c V m =查1000127.4(/min)c V n r d π==查查 选用主轴为160/min n r =机实际切削速度:025.12(/min)1000c n d V m π==机查工作台进给量:0.156160144(/min)f Z V f Zn mm ==⨯⨯=机基本工时:501513200.65(min)150t +++== ⑷半精铣大端面: 切削速度:20/min c V m =127.4/min n r =查选用主轴为160/min n r =机工作台进给量:100/min f m =基本工时:651513200.98(min)100t +++==2.工序四的切削用量及基本工时的确定:钻→扩→粗、精铰825H φ通孔。
⑴钻孔mm 23φ:选择mm 23φ高速钢锥柄标准麻花钻(见《工艺手册》表3.1-6)0.43/f mm r =机(《切削》表2.7和《工艺》表4.2-16)15/min c V m =查(《切削》表2.15)硬度200-2171000100015208(/min)23c V n r D ππ⨯===⨯查查 按机床选取195/min n r =机(《工艺》表4.2-5)实际切削速度:2319514.08(/min)c V m ππ⨯⨯===机机Dn 10001000基本工时:1243830.64(min)1950.43l l l t n f ++++===⨯机机(《工艺》表6.2-5) ⑵扩孔mm 084.0080.24+φ: 选择mm 80.24φ高速钢锥柄扩孔钻(《工艺》表3.1-8)由《切削》表2.10得扩孔钻扩mm 80.24φ孔时的进给量r mm f /8.0~7.0=,并由《工艺》表4.2-16取0.72/f mm r =机,扩孔钻扩孔时的切削速度钻c c V V ⎪⎭⎫ ⎝⎛=21~31。
由《切削》表2.15得14/min c V m =钻,故:min)/(7~7.41421~3121~31m V V c c =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=钻 ()min)/(89~608.247~7.410001000r D V n c =⨯⨯==ππ 按机床选取68/min n r =机24.8685.29(/min)1000c Dn V m ππ⨯⨯===机机1000 基本工时:124383 1.1(min)680.72l l l t n f ++++===⨯机机 ⑶铰825H φ孔:选择mm 25φ高速钢锥柄机用铰刀(《工艺》表3.1-17),由《切削》表2.24得r mm f /5.1~0.1=,mm a p 25.0~15.0=,m in /8~4m V c =,由《工艺》表4.2-16得 1.22/f mm r =机,min)/(102~5125)8~4(10001000r D V n c c =⨯⨯==ππ 按机床选取68/min n r =机,则:2568 5.34(/min)1000V m π⨯⨯==机 基本工时:1243830.65(min)68 1.22l l l t n f ++++===⨯机机 3.工序五的削用量及基本工时的确定:钻→粗铰→精铰710H φ孔。