全套CA6140车床的拨叉831003--课程设计说明书1
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一、设计题目设计拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺设备二、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。
摘要机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课、专业基础课以及专业课后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习,也是一次理论联系实际的训练。
因此,他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。
序言之公保含烟创作机械制造工艺学课程设计使我们学完了年夜学的全部根底课、技术根底课以及年夜局部专业课之后停止的.这是我们在停止结业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总温习,也是一次实际联络实际的训练,因此,它在我们四年的年夜学生活中占有重要的位置.就我团体而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的任务停止一次适应性训练,从中锤炼自己剖析问题、解决问题的能力,为今后介入祖国的“四化”建立打下一个良好的根底.一、零件的剖析(一)零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉.它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动依照任务者的要求任务,取得所需的速度和扭矩的作用.零件上方的φ25孔与把持机构相连,二下方的φ60半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触.通过上方的力拨动下方的齿轮变速.两件零件铸为一体,加工时分开.(二)零件的工艺剖析CA6140车床共有两处加工概略,其间有一定位置要求.分述如下:1. 以φ25mm孔为中心的加工概略这一组加工概略包括:φ25H7mm的孔,以及φ42mm的圆柱两端面,其中主要加工概略为φ25H7mm通孔.2. 以φ60mm孔为中心的加工概略这一组加工概略包括:φ60H12的孔,以及φ60H12的两个端面.主要是φ60H12的孔.3. 铣16H11的槽这一组加工概略包括:此槽的端面,16H11mm的槽的底面,16H11mm的槽两正面.4. 以M22×1.5螺纹孔为中心的加工概略.这一组加工概略包括:M22×1.5的螺纹孔,长32mm的端面.主要加工概略为M22×1.5螺纹孔.这两组加工概略之间有着一定的位置要求,主要是:(1)φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm..(2)16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为0.08mm.由上面剖析可知,加工时应先加工一组概略,再以这组加工后概略为基准加工另外一组.二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件资料为HT200.思索零件在机床运行进程中所受冲击不年夜,零件构造又比拟复杂,故选择铸件毛坯.(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要任务之一.基面选择得正确与合理可以使加工质量失掉担保,生产率得以提高.否则,加工工艺进程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的年夜批报废,是生产无法正常停止.(1)粗基准的选择.关于零件而言,尽能够选择不加工概略为粗基准.而对有若干个不加工概略的工件,则应以与加工概略要求相对位置精度较高的不加工概略作粗基准.依据这个基准选择原则,现选取φ25021.00 孔的不加工外轮廓概略作为粗基准,应用一组共两块V形块支承这两个φ42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,到达完全定位,然后停止铣削.(2)精基准的选择.主要应该思索基准重合的问题.当设计基准与工序基准不重合时,应该停止尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复.(三)制定工艺道路制定工艺道路的动身点,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失掉合理的担保,在生产纲领已确定的情况下,可以思索采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率.除此之外,还应当思索经济效果,以便使生产本钱尽量下降.1. 工艺道路方案一工序一粗、钻、扩、铰、精铰φ25、φ60孔工序二粗、精铣φ60、φ25孔下端面.工序三粗、精铣φ25孔上端面工序四粗、精铣φ60孔上端面工序五切断.工序六铣螺纹孔端面.工序七钻φ22孔(装配时钻铰锥孔).工序八攻M22×螺纹.工序九粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十粗铣半精铣精铣16H11的槽.工序十一反省.上面的工序加工不太合理,因为由经历通知我们年夜少数都应该先铣平面再加工孔,那样会更能容易满足零件的加工要求,效率不高,但同时钻两个孔,对设备有一定要求.且看另一个方案.2. 工艺道路方案二工序一粗、精铣φ25孔上端面.工序二粗、精铣φ25孔下端面.工序三钻、扩、铰、精铰φ25孔.工序四钻、扩、铰、精铰φ60孔.工序五粗、精铣φ60孔上端面工序六粗、精铣φ60孔下端面.工序七切断.工序八铣螺纹孔端面.工序九钻φ22孔(装配时钻铰锥孔).工序十攻M22×螺纹.工序十一粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十二粗、半精铣精铣16H11的槽.工序十三反省.上面工序可以适合年夜少数生产,然则在全部工序中间的工序七把两件铣断,对以后的各工序的加工定位夹紧不方便,从而招致效率较低.再看另一方案.3. 工艺道路方案三工序一粗、精铣φ25孔上端面.工序二粗、精铣φ25孔下端面.工序三钻、扩、铰、精铰φ25孔.工序四钻、扩、铰、精铰φ60孔.工序五粗、精铣φ60孔上端面工序六粗、精铣φ60孔下端面.工序七铣螺纹孔端面.工序八钻φ22孔(装配时钻铰锥孔).工序九攻M22×螺纹.工序十粗铣半精铣精铣槽所在的端面.工序十一粗、半精铣精铣16H11的槽.工序十二切断.工序十三反省.此方案仍有先钻孔再铣平面的缺乏,所以这个方案仍不是最好的工艺道路综合思索以上各方案的各缺乏因素,失掉以下我的工艺道路.4. 工艺道路方案四工序一以φ42外圆为粗基准,粗铣φ25孔下端面.工序二精铣φ25孔上下端面.工序三以φ25孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰φ25孔,孔的精度到达IT7.工序四以φ25孔为精基准,粗铣φ60孔上下端面.工序五以φ25孔为精基准,精铣φ60孔上下端面,担保端面相对孔的垂直度误差不超越0.1.工序六以φ25孔为精基准,钻、镗、铰φ60孔,担保空的精度到达IT8.工序七以φ25孔为精基准,铣螺纹孔端面.工序八以φ25孔为精基准,钻φ20孔(装配时钻铰锥孔).工序九以φ25孔为精基准,钻一个φ20孔,攻M22×螺纹.工序十以φ25孔为精基准,铣槽端面.工序十一以φ25孔为精基准,铣16H11的槽担保槽的正面相对孔的垂直度误差是0.08.工序十二两件铣断工序十三反省.虽然工序仍然是十三步,然则效率年夜年夜提高了.工序一和工序二比起工艺道路方案二快了一倍(实际铣削只有两次,而且刀具不用调整).屡次加工φ60、φ25孔是精度要求所致.以上工艺进程详见图3.(四)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸确实定”CA6140车床拨叉”;零件资料为HT200,硬度190~210HB,毛坯重量1.45kg,生产类型为中批量,铸造毛坯.据以上原始资料及加工道路,辨别确定各家工概略的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1.外圆概略(φ42)思索其零件外圆概略为非加工概略,所以外圆概略为铸造毛坯,没有粗拙度要求,因此直接铸造而成.2. 外圆概略沿轴线方向长度方向的加工余量及公差(φ25,φ60端面).查《机械制造工艺设计简明手册》(以下称《工艺手册》)表3.1~26,取φ25,φ60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 2mm3. 内孔(φ60已铸成φ50的孔)查《工艺手册》表2.2~2.5,为了节省资料,取φ60孔已铸成孔长度余量为3,即铸成孔半径为50mm.工序尺寸加工余量:钻孔 5mm精铰 0mm同上,零件φ25的孔也已铸出φ15的孔.工序尺寸加工余量:钻孔至φ23 余量为8mm扩孔钻 1.8 mm粗铰孔 0.14 mm精铰孔 0.06 mm4. 槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量铸出槽端面至中心线47mm的间隔,余量为3mm.工序尺寸加工余量:粗铣端面 2.1 mm半精铣 0.7 mm精铣 0.2 mm5. 螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至φ25孔轴线且垂直轴线方向40mm的间隔,余量为4 mm工序尺寸加工余量:粗铣顶面 3.1 mm半精铣 0.7 mm精铣 0.2 mm6. 其他尺寸直接铸造失掉由于本设计规则的零件为中批量生产,应该采用调整加工.因此在计算最年夜、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认.(五)确立切削用量及根本工时工序一以φ42外圆为粗基准,粗铣φ25孔上下端面.1. 加工条件工件资料:HT200,σb =0.16GPa HB=200~241,铸造.加工要求:粗铣φ25孔上下端面.机床: X53立式铣床.刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6.铣削宽度a e<=60,深度a p<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》(后简称《切削手册》)取刀具直径d o=80mm.选择刀具前角γo=0°后角αo=15°,副后角αo’=10°,刀齿斜角λs=-15°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1.5mm.2. 切削用量1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择a p=1.3mm,一次走刀即可完成所需长度.2)每齿进给量机床功率为10kw.查《切削手册》f=0.08~0.15mm/z.由于是对称铣,选较小量f=0.15 mm/z.3)查后刀面最年夜磨损及寿命查《机械切削用量手册》表8,寿命T=180min4)计算切削速度按《2》表14,5)计算根本工时t m=L/ V f=6.99min.工序二精铣φ25孔上下端面.1. 加工条件工件资料:HT200,σb =0.16GPa HB=200~241,铸造.加工要求:精铣φ25上下端面.机床: X6140卧式铣床.刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6.铣削宽度a e<=60,深度a p<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》(后简称《切削手册》)取刀具直径d o=80mm.选择刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齿斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm.2. 切削用量1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择a p=1.0mm,一次走刀即可完成所需长度. 2)每齿进给量机床功率为7.5kw.查《切削手册》表5 f=0.14~0.24mm/z.由于是对称铣,选较小量f=0.14 mm/z.3)查后刀面最年夜磨损及寿命查《切削手册》表8,寿命T=180min4)计算切削速度按《切削手册》表14,查得 V f=6.44mm/s,5)计算根本工时t m=L+18⨯2/ V f=(2+18⨯=5.9min.工序三以φ25孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰φ25孔,孔的精度到达IT7.1. 选择钻床及钻头选择Z5125A钻床,选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时d o=23mm,钻头采用双头刃磨法,(1)决议进给量由d o=23mm,查《2》表5按钻头r47~.0=57.0mmf/最终决议选择机床已有的进给量r.0=48mmf/(2)耐用度查[2]表9T=4500s=75min(3)切削速度n=50-2000r/min取n=1000r/min. 由于所有工步所用工时很短,所以使得切削用量一致,以增加辅佐时间.扩铰和精铰的切削用量如下:扩钻:选高速钢扩孔钻 min /1000r n =r mm f /8.0~7.0=mm d 8.240=铰孔:选高速钢铰刀min/1000r n =rmm f /6.2~3.1=mm d 94.240=精铰:选高速钢铰刀min/1000r n =rmm f /6.2~3.1=7250H d =工序四 以φ25孔为精基准,钻、粗镗、 精镗φ60孔,担保孔的精度到达IT7.1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时d o=55mm,钻头采用双头刃磨法.(1)决议进给量查《2》表5钻头进给量r0.1=~2.1f/mm 按钻头强度选择r=按机床强度选0.1mmf/择r=9.0mmf/最终决议选择Z5163A机床已有的进给量r8.0=mmf/(2)计算工时选择n=600r/min所以⨯12t23=+(=07min/).08.0600m选择高速钢镗刀,粗镗时d o选择卧式镗床T68,粗镗时v=20-35 m/min,f=0.3-1.0 mm/r精镗时v=15-30 m/min,f=0.15-0.5mm/r工序五 粗铣 半精铣 精铣槽16H11的端面1. 选择机床刀具选择立式铣床X53K 硬质合金钢Yab 端铣刀60 p a2. 切削用量3. 计算工时半精铣工序六 精铣槽16H11本道工序精铣槽之前已停止了粗铣和半精铣工步,此工序精铣槽须满足各技术要求包括:槽宽16H11,槽深8H12,槽两正面粗拙度为3.2,槽底面粗拙度为6.3.1. 选择机床及刀具机床 x61W 型万能铣床刀具 错齿三面刃铣刀铣槽d o =16mm 查[1]表8国度标准 GB1118 D=160mmd=40mmL=16mm 齿数z=242.计算切削用量(1)—1和[3]查得走刀量 f=0.67 mm/r(2)铣刀磨钝标准和耐用度——7查得耐用度为 T=150min (3)切削速度—8 得其中:修正系数0.1 v k(4)确定机床主轴速度由[3] 按机床选取主轴转速为6.33 r/s所以实际切削速度为3.计算切削工时工序七铣螺纹孔顶面1. 选择机床及刀具机床:X53K立式铣床.刀具:硬质合金钢端铣刀,牌号YG6.2. 切削用量1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择a p=1.5mm,一次走刀即可完成所需长度.2)刀具耐用度查《2》表寿命T=180min.3)计算切削速度查[2]得V c=0.38mm/s,n=1.53r/min,V f工序八两件铣断三、夹具设计设计工序——精铣槽16H11的夹具.(一)问题的提出本夹具要用于精铣槽16H11,对槽16H11的要求有:槽宽16H11 精度品级为IT12级,槽深8H12 精度品级为IT12级,槽两正面粗拙度为3.2,槽底面粗拙度为6.3.本道工序只精铣一下槽即到达各要求,因此,在本道工序加工时,我们应首先思索担保槽的各加工精度,如何提高生产效率,降低休息强度.(二)夹具设计1.定位基准的选择拟定加工道路的第一步是选择定位基准.定位基准的选择必需合理,否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量.基准选择欠妥往往会增加工序或使工艺道路分歧理,或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求.因此我们应该依据零件图的技术要求,从担保零件的加工精度要求动身,合理选择定位基准.此零件图没有较高的技术要求,也没有较高的平行度和对称度要求,所以我们应思索如何提高休息效率,降低休息强度,提高加工精度.Φ25的孔和其两端面都已加工好,为了使定位误差减小,选择已加工好的φ25孔和其端面作为定位精基准,来设计本道工序的夹具,以两销和两已加工好的φ25孔的端面作为定位夹具.为了提高加工效率,缩短辅佐时间,决议用复杂的螺母作为夹紧机构.2.切削力和夹紧力计算(1)刀具: 高速钢错齿三面刃铣刀 φ160mm z=24机床: x61W 型万能铣床由[3] 所列公式 得—8 得其中: 修正系数0.1=v k65.0=F y 83.0=F u 8=P a z=24 0=F w代入上式,可得 F=889.4N因在计算切削力时,须把平安系数思索在内.平安系数 K=4321K K K K其中:1K所以 N KF F 7.1775=='(2)夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机 由()F K f f N '=+21 其中f 为夹紧面上的摩擦系数,取25.021==f fF=z P +G G 为工件自重螺钉疲劳极限:MPa B 19260032.032.01=⨯==-σσ 极限应力幅:MPa k k k m a 76.511lim ==-σεσσμ许用应力幅:[][]MPa S a a a 3.17lim ==σσ螺钉的强度校核:螺钉的许用切应力为 [][]s s στ=[s]=3.5~4 取[s]=4得 []MPa 120=τ[]τπ≤=⨯8.2242c Hd F 满足要求经校核: 满足强度要求,夹具平安牢靠, 使用疾速螺旋定位机构疾速人工夹紧,调节夹紧力调节装置,即可指定牢靠的夹紧力3. 定位误差剖析(1)定位元件尺寸及公差确定.夹具的主要定位元件为一平面和两定位销,孔与销间隙配合.(2)工件的工序基准为孔心,当工件孔径为最年夜,定位销的孔径为最小时,孔心在任意方向上的最年夜变化量等于孔与销配合的最年夜间隙量.本夹具是用来在卧式镗床上加工,所以工件上孔与夹具上的定位销坚持固定接触.此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最年夜变化量为孔径公差多一半.工件的定位基准为孔心.工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同,则其定位误差为: Td=Dmax-Dmin本工序采用一定位销,一挡销定位,工件始终接近定位销的一面,而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹详细底版的水平力,因此,工件不在在定位销正上方,进而使加工位置有一定转角误差.然则,由于加工是自由公差,故应当能满足定位要求.4. 夹具设计及把持的扼要说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高休息生产率避免干预.应使夹具构造复杂,便于把持,降低本钱.提高夹具性价比.本道工序为镗床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式.本工序为精镗切削余量小,切削力小,所以一般的手动夹紧就能到达本工序的要求.本夹具的最年夜优点就是构造复杂紧凑.夹具的夹紧力不年夜,故使用手动夹紧.为了提高生产力,使用疾速螺旋夹紧机构.参考文献[1][2] 赵家齐主编机械制造工艺学课程设计指导书.北京:机械工业出书社[3] 西南重型机械学院,洛阳农业机械学院编.机床夹具设计手册上海:上海迷信技术出书社,1979[4] 艾兴,肖诗纲主编.切削用量手册北京:机械工业出书社[5[ 金属切削手册上海:上海迷信文化技术出书社。
C A6140拨叉零件831003的加工工艺及夹具的设计(总21页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录1 引言 (2)2 零件分析 (3)零件的作用 (3)零件的工艺分析 (3)3 确定毛坯类型、绘制毛坯简图 (5)选择毛坯 (5)确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (5)锻件的公差等级 (5)零件表面粗糙度 (5)绘制拨叉毛坯简图 (5)4 工艺规程设计 (6)定位基准的选择 (6)精基准的选择 (6)粗基准的选择 (7)拟定工艺路线 (7)确定表面加工方法 (7)加工阶段的划分 (7)工序的集中与分散 (8)工序顺序的安排 (8)确定工艺路线 (8)加工设备及工艺装备的选用 (9)加工余量工序尺寸和公差的确定 (10)切削用量的计算 (10)工序01—粗铣左、右端面 (10)工序02—精铣左端面 (11)工序07—钻孔2×φ7 (11)工序08—攻螺纹2×M8..................................................................................................... 错误!未定义书签。
时间定额的计算 ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
的计算 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
基本时间tj辅助时间t的计算 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
机械制造技术课程设计任务书题目:设计CA6140拨叉831003零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具内容:1,零件图 1张2,毛坯图 1张3,机械加工工艺过程综合卡片 1张(或机械加工工艺规程卡片一套)4,夹具装配图 1张5,夹具体零件图 1张6,课程设计说明书 1份原始资料: 该零件图样,中大批量生产班级学号 : 机自0801 0401080124学生 : 王称心指导老师 : 吉卫喜2011 年 7 月 8 日一、CA6140拨叉831003的机械加工工艺规程设计1.1.零件的工艺分析及生产类型的确定1.1.1零件的作用本设计所设计的零件是CA6140拨叉831003,它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。
各部分尺寸零件图中详细标注。
CA6140拨叉831003零件图1.1.2 零件的工艺分析通过对CA6140拨叉831003零件图的重新绘制,知原图样的视图正确、完整,尺寸、公差以及技术要求齐全。
通过对零件图的详细审阅,该零件的基本工艺状况已经大致掌握。
主要工艺状况如下叙述:零件的材料为HT200,较高强度铸铁,基体为珠光体,强度、耐磨性、耐热性均较好,减振性也良好;铸造性能较好,需要进行人工时效处理。
灰铸铁的生产工艺简单,铸造性能优良,但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削,而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。
根据对零件图的分析,该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下:1. 80mm左边大端面粗糙度要求为3.4;φ的中心线的2. 72mm上端80mm×30mm的粗糙度要求是3.2,但是该平面与22平行度是0.10,相对为之精度有要求,它右侧小台阶面的粗糙度也是3.2,φ中3. 下面沟槽的尺寸精度为H11,两侧粗糙度要求为3.2,而且相侧面与22心有垂直度为0.08的要求,沟槽底部的粗糙度要求是6.3φ的孔,尺寸精度为12级,内孔表面粗糙度要求为6.3,花键4.花键内圆为22φ,精度是H7,且花键槽两侧的粗糙度为3.2,槽底的粗糙度为外圆尺寸是251.6,槽宽6mm,精度为H91.2 选择毛坯种类,绘制毛坯图1.2.1 选择毛坯种类机械加工中毛坯的种类有很多种,如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等,同一种毛坯又可能有不同的制造方法。
一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.1零件的用途CA6140车床的拨叉位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。
零件上方的φ25孔与操纵机构相连,下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。
通过上方的力拨动下方的齿轮变速。
1.2分析零件的技术要求表1-1 拨叉的全部技术要求该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷作用,因此该零件应具有足够的强度,以适应拨叉的工作条件,因此该拨叉采用肋板结构。
该拨叉的主要工作面为拨叉脚两端面、叉轴孔Φ25和操纵槽内表面,在设计工艺规程时应重点予以保证。
1.3拨叉工艺性分析该零件两个面都没有尺寸精度的要求,也无粗糙度的要求。
Φ25的孔的粗糙度值要求 1.6,需要精加工。
因是大批量生产,所以需用钻削。
保证其加工精度。
下面的叉口有 3.2的粗糙度的要求,所以采用先粗铣再精铣来满足精度的要求,同时保证Φ25的孔和叉口的垂直度。
同时该零件上还需加工40×16的槽,其粗糙度值为6.3,所以一次铣销即可。
但同时要满足该槽与Φ25的孔的垂直度。
1.3.1以φ25为中心的加工表面这一组加工表面包括:φ25 的孔,以及其右端面,槽端面与孔有位置要求,孔壁上有一个一定角度的斜加工面,操纵槽的三个表面,其中侧面与Φ25孔的中心线有垂直度要求为0.08mm。
1.3.2以φ55为中心的加工表面这一组加工表面包括:φ55 的孔,以及其上下两个端面。
这两组表面有一定的位置度要求,即φ55 的孔上下两个端面与φ25 的孔有垂直度要求为0.1 mm。
由上面分析可知,加工时应先加工一组表面,再以这组加工后表面为基准加工另外一组。
并且保证位置精度要求。
再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
1.4确定拨叉的生产类型已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年,拨叉属于轻型零件,查《机械制造工艺及设备设计指导手册》,可确定该拨叉生产类型为大批生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。
题目:拨叉工艺(工装)设计目录任务书 (3)第1章. 零件分析 (5)1.1 零件的作用 (5)1.2 零件的工艺分析………………………………………5--61.3 零件的技术条件分析 (6)第2章. 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 (6)2.1 选择毛坯 (6)2.2 确定零件的加工余量 (6)2.3 设计毛坯图 (7)第3章. 机械加工工艺过程 (7)3.1 基准的选择 (7)3.2 表面加工方法的选择 (8)3.3 拟定机械加工工艺路线…............................................8--103.4 加工方案的比较与优化...................................10--11 第4章. 工序设计 (11)4.1 选择加工设备 (11)4.2 选择刀具、量具及夹具 (11)4.3 确定切削用量及基本工时………………………… ..11--134.4 确定工序尺寸...............................................13--14 第5章夹具设计.. (14)5.1 本工序的加工要求与应限制的自由度 (14)5.2 确定定位方案及定位误差的分析与计算……….14--155.3 夹紧方案确定及夹紧装置的选择设计…………15--185.4 确定夹具的对刀(或导向)装置………………18--195.5 夹具上其它装置的设计…………….……………19--215.6 夹具体的设计 (21)5.7 夹具技术条件的制定 (21)5.8 夹具的操作说明 (21)参考文献 (22)心得体会 (23)附录:1、机械加工工艺过程卡一套2、机械加工工序卡一张3、夹具总装图一张4、夹具体工作图一张课程设计任务书课程名称机械制造技术基础题目设计拨叉机械加工工艺工装第一章零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目:CA6140拨叉机械加工工艺规程及夹具设计(831007)设计者:仇恒坦王云楠谭逢津高钦指导教师:何国旗2011年12月26日机械制造工艺学课程设计任务书题目:CA6140拨叉加工工艺规程及夹具设计内容:1、零件图 1张2、毛坯图 1张3、机械加工工艺规程 1张4、夹具结构设计装配图 1张5、夹具结构设计零件图 1张6、课程设计说明书 1份班级:机设093学生:仇恒坦王云楠谭逢津高钦指导教师:何国旗2011年12月19日序言通过工艺及夹具设计,汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等)。
让我们对所学的专业课得以加强和巩固、复习及实用,在理论与实践上有机结合;使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解,并为以后的实际工作奠定坚实的基础!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,为自己以后生活打下一个良好的基础。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。
设计内容:(1)画零件图(2)绘制毛坯图(3)填写机械加工工艺过程综合卡片(4)选择夹具设计方案(5)绘制某一工序夹具草图及零件图(6)编写课程设计说明书原始资料:拨叉零件图831007,生产纲领为100000件/年。
一、分析零件图(一)零件作用拨叉是传动系统中用来拨动滑移齿轮,以实现系统调速、转向的零件。
其小头通过与轴的过盈配合来传递凸轮曲线槽传来的运动;大头的内部突起处与滑移齿轮的凹槽配合。
(二)零件的工艺分析1、零件选用材料为HT200,俗称灰口铸铁。
灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差,脆性高,不适合磨削。
2、该零件主要加工表面及技术要求分析如下:(1)、零件上端面及孔φ50H13的上下端面与孔φ22H7的垂直度公差等级为9-10级。
表面粗糙度为Ra≤3.2um。
第一节拨叉的工艺分析及生产类型的确定 (1)1.1 拨叉的用途 (1)1.2 拨叉的技术要求 (1)1.3 审查拨叉的工艺性 (2)1.4 确定拨叉的生产类型 (2)第二节确定毛胚、绘制毛胚简图 (2)2.1 选择毛胚 (2)2.2 确定毛坯尺寸公差和机械加工余量 (2)2.2.1 公差等级 (2)2.2.2 公差带的位置 (2)2.2.3 机械加工余量 (3)2.2.4 铸件分模线形状 (3)2.2.5 零件表面粗糙度 (3)2.3 绘制拨叉铸造毛坯简图 (3)第三节拟定拨叉工艺路线 (4)3.1 定位基准的选择 (4)3.1.1 精基准的选择 (4)3.1.2 粗基准的选择 (4)3.2 各表面加工方案的确定 (4)3.3 加工阶段的划分 (5)3.4 工序的集中与分散 (5)3.5 工序顺序的安排 (5)3.5.1 机械加工工序 (5)3.5.2 辅助工序 (6)3.6 机床设备及工艺装备的选用 (6)3.6.1 机床设备的选用 (6)3.6.2 工艺装备的选用 (6)3.7 确定工艺路线 (6)第四节确定切削用量及时间定额 (6)4.1 确定切削用量 (7)4.1.1 工序十一铣操纵槽上表面 (7)4.1.2 工序九粗镗拨叉脚内表面 (7)4.1.3 工序七粗铣拨叉脚端面 (7)4.2 时间定额的计算 (7)4.2.1 基本时间t m的计算 (7)4.2.2 辅助时间t f的计算 (8)4.2.3 其他时间的计算 (8)4.2.4 单件时间定额t dj的计算 (8)第五节专用机床夹具设计 (8)5.1 确定定位元件 (8)5.2 确定对刀装置 (8)5.3 确定加紧机构 (8)5.4 夹具体简图 (9)参考文献 (10)第一节拨叉的工艺分析及生产类型的确定1.1 拨叉的用途拨叉零件用在变速器的换挡机构中。
拨叉通过叉轴孔φ25mm安装在变速叉轴上,螺栓经拨叉上M22×1.5螺纹孔与变速叉轴连接作轴向固定,拨叉脚则夹在双联变速齿轮的槽中。
序文之杨若古兰创作机械制作工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课和大部分专业课以后进行的.这是我们在进行结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练习,是以,它在我们四年的大先生活中据有次要的地位.就我个人而言,我但愿能通过此次课程设计对本人将来将从事的工作进行一次适应性练习,从中锻炼本人分析成绩、解决成绩的能力,为今后介入故国的“四化”建设打下一个良好的基础.一、零件的分析(一)零件的感化题目所给的零件是CA6140车床的拨叉.它位于车床变速机构中,次要起换档,使主轴回转活动按照工作者的请求工作,获得所需的速度和扭矩的感化.零件上方的φ25孔与把持机构相连,二下方的φ60半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触.通过上方的力拨动下方的齿轮变速.两件零件铸为一体,加工时分开.(二)零件的工艺分析CA6140车床共有两处加工概况,其间有必定地位请求.分述如下:1. 以φ25mm孔为中间的加工概况这一组加工概况包含:φ25H7mm的孔,和φ42mm的圆柱两端面,其中次要加工概况为φ25H7mm通孔.2. 以φ60mm孔为中间的加工概况这一组加工概况包含:φ60H12的孔,和φ60H12的两个端面.主如果φ60H12的孔.3. 铣16H11的槽这一组加工概况包含:此槽的端面,16H11mm的槽的底面,16H11mm的槽两正面.4. 以M22×1.5螺纹孔为中间的加工概况.这一组加工概况包含:M22×1.5的螺纹孔,长32mm的端面.次要加工概况为M22×1.5螺纹孔.这两组加工概况之间有着必定的地位请求,主如果:(1)φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm..(2)16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为0.08mm.由上面分析可知,加工时应先加工一组概况,再以这组加工后概况为基准加工另外一组.二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制作方式零件材料为HT200.考虑零件在机床运转过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯.(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的次要工作之一.基面选择得准确与合理可以使加工质量得到包管,生产率得以提高.否则,加工工艺过程中回成绩百出,更有甚者,还会形成零件的大批报废,是生产没法正常进行.(1)粗基准的选择.对于零件而言,尽可能选择不加工概况为粗基准.而对有若干个不加工概况的工件,则应以与加工概况请求绝对地位精度较高的不加工概况作粗基准.根据这个基准选择准绳,现拔取φ25021.00 孔的不加工外轮廓概况作为粗基准,利用一组共两块V形块支承这两个φ42作次要定位面,限制5个自在度,再以一个销钉限制最初1个自在度,达到完整定位,然后进行铣削.(2)精基准的选择.次要应当考虑基准重合的成绩.当设计基准与工序基准不重合时,应当进行尺寸换算,这在当前还要专门计算,此处不再反复.(三)拟定工艺路线拟定工艺路线的出发点,该当是使零件的几何外形、尺寸精度及地位精度等技术请求能得到合理的包管,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采取全能性机床配以公用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率.除此以外,还该当考虑经济后果,以便使生产成本尽量降低.1. 工艺路线方案一工序一粗、钻、扩、铰、精铰φ25、φ60孔工序二粗、精铣φ60、φ25孔下端面.工序三粗、精铣φ25孔上端面工序四粗、精铣φ60孔上端面工序五切断.工序六铣螺纹孔端面.工序七钻φ22孔(拆卸时钻铰锥孔).工序八攻M22×螺纹.工序九粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十粗铣半精铣精铣16H11的槽.工序十一检查.上面的工序加工不太合理,因为由经验告诉我们大多数都应当先铣平面再加工孔,那样会更能容易满足零件的加工请求,效力不高,但同时钻两个孔,对设备有必定请求.且看另一个方案.2. 工艺路线方案二工序一粗、精铣φ25孔上端面.工序二粗、精铣φ25孔下端面.工序三钻、扩、铰、精铰φ25孔.工序四钻、扩、铰、精铰φ60孔.工序五粗、精铣φ60孔上端面工序六粗、精铣φ60孔下端面.工序七切断.工序八铣螺纹孔端面.工序九钻φ22孔(拆卸时钻铰锥孔).工序十攻M22×螺纹.工序十一粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十二粗、半精铣精铣16H11的槽.工序十三检查.上面工序可以适合大多数生产,但是在全部工序两头的工序七把两件铣断,对当前的各工序的加工定位夹紧不方便,从而导致效力较低.再看另一方案.3. 工艺路线方案三工序一粗、精铣φ25孔上端面.工序二粗、精铣φ25孔下端面.工序三钻、扩、铰、精铰φ25孔.工序四钻、扩、铰、精铰φ60孔.工序五粗、精铣φ60孔上端面工序六粗、精铣φ60孔下端面.工序七铣螺纹孔端面.工序八钻φ22孔(拆卸时钻铰锥孔).工序九攻M22×螺纹.工序十粗铣半精铣精铣槽所在的端面.工序十一粗、半精铣精铣16H11的槽.工序十二切断.工序十三检查.此方案仍有先钻孔再铣平面的缺乏,所以这个方案仍不是最好的工艺路线综合考虑以上各方案的各缺乏身分,得到以下我的工艺路线.4. 工艺路线方案四工序一以φ42外圆为粗基准,粗铣φ25孔下端面.工序二精铣φ25孔上下端面.工序三以φ25孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰φ25孔,孔的精度达到IT7.工序四以φ25孔为精基准,粗铣φ60孔上下端面.工序五以φ25孔为精基准,精铣φ60孔上下端面,包管端面绝对孔的垂直度误差不超出0.1.工序六以φ25孔为精基准,钻、镗、铰φ60孔,包管空的精度达到IT8.工序七以φ25孔为精基准,铣螺纹孔端面.工序八以φ25孔为精基准,钻φ20孔(拆卸时钻铰锥孔).工序九以φ25孔为精基准,钻一个φ20孔,攻M22×螺纹.工序十以φ25孔为精基准,铣槽端面.工序十一以φ25孔为精基准,铣16H11的槽包管槽的正面绝对孔的垂直度误差是0.08.工序十二两件铣断工序十三检查.虽然工序仍然是十三步,但是效力大大提高了.工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍(实际铣削只要两次,而且刀具不必调整).多次加工φ60、φ25孔是精度请求所致.以上工艺过程详见图3.(四)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定”CA6140车床拨叉”;零件材料为HT200,硬度190~210HB,毛坯分量1.45kg,生产类型为中批量,锻造毛坯.据以上原始材料及加工路线,分别确定各家工概况的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1.外圆概况(φ42)考虑其零件外圆概况为非加工概况,所以外圆概况为锻造毛坯,没有粗糙度请求,是以直接锻造而成.2. 外圆概况沿轴线方向长度方向的加工余量及公差(φ25,φ60端面).查《机械制作工艺设计简明手册》(以下称《工艺手册》)表3.1~26,取φ25,φ60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 2mm3. 内孔(φ60已铸成φ50的孔)查《工艺手册》表2.2~2.5,为了节省材料,取φ60孔已铸成孔长度余量为3,即铸成孔半径为50mm.工序尺寸加工余量:钻孔 5mm精铰 0mm同上,零件φ25的孔也已铸出φ15的孔.工序尺寸加工余量:钻孔至φ23 余量为8mm扩孔钻 1.8 mm粗铰孔 0.14 mm精铰孔 0.06 mm4. 槽端面至中间线垂直中间线方向长度加工余量铸出槽端面至中间线47mm的距离,余量为3mm.工序尺寸加工余量:粗铣端面 2.1 mm半精铣 0.7 mm精铣 0.2 mm5. 螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至φ25孔轴线且垂直轴线方向40mm的距离,余量为4 mm工序尺寸加工余量:粗铣顶面 3.1 mm半精铣 0.7 mm精铣 0.2 mm6. 其他尺寸直接锻造得到因为本设计规定的零件为中批量生产,应当采取调整加工.是以在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认.(五)确立切削用量及基本工时工序一以φ42外圆为粗基准,粗铣φ25孔上下端面.1. 加工条件工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=200~241,锻造.加工请求:粗铣φ25孔上下端面.机床: X53立式铣床.刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6.铣削宽度a e<=60,深度a p<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》(后简称《切削手册》)取刀具直径d o=80mm.选择刀具前角γo=0°后角αo=15°,副后角αo’=10°,刀齿斜角λs=-15°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1.5mm.2. 切削用量1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择a p=1.3mm,一次走刀即可完成所需长度.2)每齿进给量机床功率为10kw.查《切削手册》f=0.08~0.15mm/z.因为是对称铣,选较小量f=0.15 mm/z.3)查后刀面最大磨损及寿命查《机械切削用量手册》表8,寿命T=180min4)计算切削速度按《2》表14,5)计算基本工时t m=L/ V f=6.99min.工序二精铣φ25孔上下端面.1. 加工条件工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=200~241,锻造.加工请求:精铣φ25上下端面.机床: X6140卧式铣床.刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6.铣削宽度a e<=60,深度a p<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》(后简称《切削手册》)取刀具直径d o=80mm.选择刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齿斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm.2. 切削用量1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择a p=1.0mm,一次走刀即可完成所需长度.2)每齿进给量机床功率为7.5kw.查《切削手册》表5 f=0.14~0.24mm/z.因为是对称铣,选较小量f=0.14 mm/z.3)查后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表8,寿命T=180min 4)计算切削速度按《切削手册》表14,查得 V f=6.44mm/s,5)计算基本工时t m=L+18⨯2/ V f=(2+18⨯=5.9min.工序三以φ25孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰φ25孔,孔的精度达到IT7.1. 选择钻床及钻头选择Z5125A钻床,选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时d o=23mm,钻头采取双头刃磨法,(1)决定进给量由d o=23mm,查《2》表5按钻头r47~.0=.0f/mm57终极决定选择机床已有的进给量r.048=mmf/(2)耐费用查[2]表9T=4500s=75min(3)切削速度n=50-2000r/min 取n=1000r/min.因为所有工步所用工时很短,所以使得切削用量分歧,以减少辅助时间.扩铰和精铰的切削用量如下:扩钻:选高速钢扩孔钻min /1000r n =r mm f /8.0~7.0=mm d 8.240=铰孔:选高速钢铰刀min/1000r n =rmm f /6.2~3.1=mm d 94.240=精铰:选高速钢铰刀min/1000r n =rmm f /6.2~3.1=7250H d =工序四 以φ25孔为精基准,钻、粗镗、 精镗φ60孔,包管孔的精度达到IT7.1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时d o =55mm ,钻头采取双头刃磨法.(1)决定进给量查《2》表5钻头进给量 r mm f/2.1~0.1= 按钻头强度选择r mm f/0.1= 按机床强度选择r mm f /9.0= 终极决定选择Z5163A 机床已有的进给量=8.0f/rmm(2)计算工时选择n=600r/min所以(=12⨯+23t=07/).08.0600minm选择高速钢镗刀,粗镗时d o选择卧式镗床T68,粗镗时v=20-35 m/min,f=0.3-1.0mm/r精镗时 v=15-30 m/min,f=0.15-0.5 mm/r 工序五粗铣半精铣精铣槽16H11的端面1. 选择机床刀具选择立式铣床X53K硬质合金钢Yab端铣刀a=60p2. 切削用量3. 计算工时半精铣工序六精铣槽16H11本道工序精铣槽之前已进行了粗铣和半精铣工步,此工序精铣槽须满足各技术请求包含:槽宽16H11,槽深8H12,槽两正面粗糙度为3.2,槽底面粗糙度为6.3.1.选择机床及刀具机床 x61W型全能铣床刀具错齿三面刃铣刀铣槽d o=16mm查[1]表8国家尺度 GB1118 D=160mm d=40mmL=16mm 齿数z=242.计算切削用量(1)—1和[3]查得走刀量 f=0.67 mm/r(2)铣刀磨钝尺度和耐费用——7查得耐费用为 T=150min(3)切削速度—8 得其中:批改系数0.1 v k(4)确定机床主轴速度由[3] 按机床拔取主轴转速为6.33 r/s所以实际切削速度为3.计算切削工时工序七铣螺纹孔顶面1. 选择机床及刀具机床:X53K立式铣床.刀具:硬质合金钢端铣刀,牌号YG6.2. 切削用量1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择a p=1.5mm,一次走刀即可完成所需长度.2)刀具耐费用查《2》表寿命T=180min.3)计算切削速度查[2]得 V c=0.38mm/s,n=1.53r/min,V f 工序八两件铣断三、夹具设计设计工序——精铣槽16H11的夹具.(一)成绩的提出本夹具要用于精铣槽16H11,对槽16H11的请求有:槽宽16H11 精度等级为IT12级,槽深8H12 精度等级为IT12级,槽两正面粗糙度为3.2,槽底面粗糙度为6.3.本道工序只精铣一下槽即达到各请求,是以,在本道工序加工时,我们应首先考虑包管槽的各加工精度,如何提高生产效力,降低劳动强度.(二)夹具设计1.定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准.定位基准的选择必须合理,否则将直接影响所拟定的零件加工工艺规程和终极加工出的零件质量.基准选择不当常常会添加工序或使工艺路线分歧理,或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是地位精度)请求.是以我们应当根据零件图的技术请求,从包管零件的加工精度请求出发,合理选择定位基准.此零件图没有较高的技术请求,也没有较高的平行度和对称度请求,所以我们应考虑如何提高劳动效力,降低劳动强度,提高加工精度.Φ25的孔和其两端面都已加工好,为了使定位误差减小,选择已加工好的φ25孔和其端面作为定位精基准,来设计本道工序的夹具,以两销和两已加工好的φ25孔的端面作为定位夹具.为了提高加工效力,缩短辅助时间,决定用简单的螺母作为夹紧机构.2.切削力和夹紧力计算(1)刀具:高速钢错齿三面刃铣刀φ160mm z=24机床: x61W型全能铣床由[3] 所列公式得—8 得其中:批改系数0.1 v k65.0=F y 83.0=F u 8=P a z=24 0=F w代入上式,可得 F=889.4N因在计算切削力时,须把平安系数考虑在内.平安系数 K=4321K K K K其中:1K所以 N KF F 7.1775=='(2)夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机 由()F K f f N '=+21其中f 为夹紧面上的摩擦系数,取25.021==f fF=z P +G G 为工件自重螺钉疲劳极限:MPa B 19260032.032.01=⨯==-σσ 极限应力幅:MPa k k k m a 76.511lim ==-σεσσμ许用应力幅:[][]MPa S a a a 3.17lim ==σσ螺钉的强度校核:螺钉的许用切应力为 [][]s s στ=[s]=3.5~4 取[s]=4得 []MPa 120=τ[]τπ≤=⨯8.2242c Hd F 满足请求经校核: 满足强度请求,夹具平安可靠, 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧,调节夹紧力调节安装,即可指定可靠的夹紧力3. 定位误差分析(1) 定位元件尺寸及公差确定.夹具的次要定位元件为一平面和两定位销,孔与销间隙配合.(2) 工件的工序基准为孔心,当工件孔径为最大,定位销的孔径为最小时,孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量.本夹具是用来在卧式镗床上加工,所以工件上孔与夹具上的定位销坚持固定接触.此时可求出孔心在接触点与销中间连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半.工件的定位基准为孔心.工序尺寸方向与固定接触点和销中间连线方向不异,则其定位误差为: Td=Dmax-Dmin本工序采取必定位销,一挡销定位,工件始终靠近定位销的一面,而挡销的偏角会使工件自重带来必定的平行于夹具体底版的水平力,是以,工件不在在定位销正上方,进而使加工地位有必定转角误差.但是,因为加工是自在公差,故该当能满足定位请求.4. 夹具设计及操纵的简要说明如前所述,在设计夹具时,应当留意提高劳动生产率防止干涉.应使夹具结构简单,便于操纵,降低成本.提高夹具性价比.本道工序为镗床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式.本工序为精镗切削余量小,切削力小,所以普通的手动夹紧就能达到本工序的请求.本夹具的最大长处就是结构简单紧凑.夹具的夹紧力不大,故使用手动夹紧.为了提高生产力,使用快速螺旋夹紧机构.参考文献[1][2] 赵家齐主编机械制作工艺学课程设计指点书.北京:机械工业出版社[3] 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院编.机床夹具设计手册上海:上海科学技术出版社,1979[4] 艾兴,肖诗纲主编.切削用量手册北京:机械工业出版社[5[ 金属切削手册上海:上海科学文明技术出版社。
辽宁工程技术大学机械制造技术基础课程设计题目:CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及粗铣φ18H11槽的工艺装备设计班级:汽车08-01班姓名:张雪丹学号:0807130129指导教师:冷岳峰完成日期:2011、6、23任务书一、设计题目:CA6140车床拨叉机械加工工艺过程及粗铣φ18H11槽的工艺装备设计二、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.所加工的零件图 1张2.毛坯图 1张3.编制机械加工工艺过程卡片 1套4.编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5.绘制夹具装配图(A0或A1) 1张6.绘制夹具中1个零件图(A1或A2。
装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。
1张7.课程设计说明书,包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。
(约5000-8000字) 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。
1.第l~2天查资料,绘制零件图。
2.第3~7天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法,编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。
3.第8~10天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。
4.第11~13天,完成夹具装配图的绘制。
5.第14~15天,零件图的绘制。
6.第16~18天,整理并完成设计说明书的编写。
7.第19天~21天,完成图纸和说明书的输出打印。
答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现,设计内容反映的基本概念及计算,设计方案,图纸表达,说明书撰写,答辩表现。
综合评定成绩:指导教师日期摘要拨叉的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命。
本次设计旨在提高 CA6140 车床拨叉的加工效率,由此我们首先对拨叉的结构特征和工艺进行了仔细的分析,然后确定了一套合理的加工方案,加工方案要求简单,操作方便,并能保证零件的加工质量。
辽宁工程技术大学课程设计 1 1. 零件的工艺性分析 1.1拨叉的用途 题目所给的零件是CA6140车 床的拨叉。它位于车床变速机构 中,主要起换档,使主轴回转运 动按照工作者的要求工作,获得 所需的速度和扭矩的作用。宽度 为30mm的面寸精度要求很高,因 为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽 的尺寸精度不高或间隙很大时,滑 移齿轮得不到很高的位置精度。 所以,宽度为30mm的面的槽和滑移 齿轮的配合精度要求很高。
1.2拨叉的技术要求
加工表面 尺寸及偏差 mm 公差及精度等级 表面粗糙度Ra m 形位公差 mm
拨叉左端面 80 3.2 拨叉上表面 30 3.2 ∥ 0.10 A 花键小径 φ22+00.021 IT7 花键大径 φ25+00.021 IT7 1.6 通槽上底面 35 6.3
通槽内侧面 18+00.11 3.2 ⊥ 0.08 A 通槽下底面 35 2×M8通孔 φ8 φ5锥孔配件 φ5
1.3审查拨叉的工艺性 分析零件图可知,该拨叉形状、结构比较简单,通过铸造毛坯可以得到基本形状,减少了加工工序,又节约了材料。除了拨叉上表面外,其余表面加工精度较低,不需要高精度机床加工,通过铣削、钻辽宁工程技术大学课程设计 2 床等车床的粗加工就可以达到加工要求;而主要工作表面----拨叉上表面虽然加工精度较高,但也可以在正常的生产条件下,采用经济的方法保质保量的加工出来。由此可以见,该零件的工艺性较好。
2.确定毛坯、绘制毛坯简图 2.1选择毛坯 零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,考虑到零件需加工表面少,精度要求不高,有强肋,且工作条件不差,既无交变载荷,又属于间歇工作,故选用金属型铸件,以满足不加工表面的粗糙度要求及生产要求。 零件形状简单,因此毛形状需要与零件的形状尽量接近,又因内花键较小,因此不可直接铸出。 辽宁工程技术大学课程设计 3 2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量 2.1.1 公差等级 由拨叉的功用和技术要求,确定该零件的公差等级为IT10。 2.2.2 铸件重量
已知机械加工后波插件的重量为0.84kg,由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1kg。 2.2.3 零件表面粗糙度 由零件图可知,该拨叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m 2.2.4 机械加工余量 由铸件铸造类型为金属型铸造,因此加工余量等级选为F。 项目 机械加工余量mm 尺寸公差mm 公差等级 长度80 3 3.2 IT10 通槽深35 3 2.6 IT10 通槽宽18 3 2 IT10
2.3 绘制铸件毛坯简图 辽宁工程技术大学课程设计
4 3拟定拨叉工艺路线 3.1定位基准的选择 3.1.1 粗基准的选择 对于同时具有加工表面与不加工表面的工件,为了保证不加工面与加工表面之间的位置要求,则应以不加工表面作为定位基准。若工件上有多个不加工表面,应选其中与加工表面位置精度要求高的表面为粗基准。如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时,应选择该表面的毛坯面作为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀,应选重要表面为粗基准。应尽可能选择光滑平整,无飞边,浇口,冒口或其他缺陷的表面为粗基准,以便定位准确,夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次,应该尽量避免重复使用。因此,选择零件的右表面作为粗基准。 3.1.2 精基准的选择
应满足基准重合,基准统一,自为基准,互为基准等原则。所选的精基准应能保证定位准确,夹紧可靠,夹具简单,操作方便等。 该零件根据形位公差的要求,选择花键中心线为精基准。
3.2 表面加工方法的选择
本零件的毛坯为铸件,待加工面有内孔,端面,及锥孔,内倒角等。公差等级及粗糙度要求参考零件图。其加工方法的选择如下: (1):花键 花键大径表面粗糙度为Ra1.6μm,毛坯孔未铸出,需钻,扩、铰孔、然后直接用拉刀拉出即可。 (2):端面 本零件的端面大部分尺寸精度要求不高,很大部分无需去除材料。待加工的主要端面有零件的上端面和左端面以及通槽,除通槽内侧表面粗糙度为Ra3.2μm及Ra6.3μm,经粗铣和半精铣即可。 (4):M8mm螺纹孔,由《机械加工工艺手册》查知.配钻方式加工。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查,以满足工艺要求。 (5):内倒角 加工角度为15度的内倒角,采用铣床加工即可。 辽宁工程技术大学课程设计 5 3.3 工序集中与分散 选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为中批生产,可以采用万能型机床配以专用工、夹具,以提高生产率;而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可以缩短辅助时间,而且由于与一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。
3.4 工序顺序的安排
1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工基准——拨叉左端面 2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排加工工序。 3)遵循“先主后次”原则,先加工主要表面——拔叉头左端面内花键孔,后加工次要表面——拨叉上端面和通槽底面及内侧面。 4)遵循“先面后孔”原则,先加工拨叉左端面,再加工内花键孔;先拨叉上端面,再钻M8孔
3.5 确定工艺路线
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,表列出了拨叉的工艺路线,如下:
工序名称 设备 工艺装备 粗铣左端面 立式铣床X51 端面铣刀、游标卡尺 钻孔φ20mm 、扩孔至φ22+00.021mm Ra=3.2m 立式钻床Z535 麻花钻、扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规
拉花键 卧式拉床L6110A 拉刀、卡规 精铣左端面至80mm Ra=3.2m 立式铣床X51 端面铣刀、游标卡尺
粗铣沟槽 、精铣沟槽 18+00.11×35 槽底Ra=6.3m 槽内侧Ra=3.2m 立式铣床X51 三面刃铣刀、卡规、深度游标卡尺
粗铣上平面 、精铣上平面 Ra=3.2m 立式铣床X51 端面铣刀、游标卡尺 钻孔2×φ7 立式钻床Z525 麻花钻、内径千分尺 攻螺纹2×M8mm 立式钻床Z525 丝锥 钻、铰φ5锥销孔 立式钻床Z525 麻花钻、锥度铰刀、塞规、卡尺 辽宁工程技术大学课程设计 6 去毛刺 钳工台 平锉 清洗 清洗机 清洗机 终检 塞规、百分表、卡尺等
4. 切削用量、时间定额的计算 4.1 切削用量的计算 工序6-----钻孔2×φ7 钻床:选用Z525立式钻床。 钻头:选用直柄麻花钻,钻头直d=7.0mm, l=74mm, l1=34mm,
1d≈14.3mm
1) 背吃刀量的确定 查《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-52 取螺距为1.0mm的普通细牙螺纹,攻螺纹前钻孔用麻花钻直径为7.0mm 所以背吃刀量取pa=7.0mm 2) 进给量的确定 查《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-133,选取该工步的每转进给量f=0.16mm/r 3) 切削速度的计算 查《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-133,按工件材料为铸铁的条件选取,切削速度可取20m/min。由公式1000/nvd可求的该工序的钻头转速为n=909.9r/min,参照《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-65所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=960r/min。再将此转速带入公式1000/nvd,可求出该工序的实际钻削速度/1000vnd=960r/min××7mm=21.1m/min 工序7----攻螺纹2×M8mm 1) 背吃刀量的确定 查《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-52 取螺距为1.0mm的普通细牙螺纹,攻螺纹前钻孔用麻花钻直径为7.0mm,因此攻螺纹的背吃刀量pa=8mm-7mm=1mm 2) 进给量的确定 由于攻螺纹的进给量就是被加工螺纹的螺距,因此f=1mm/r
3) 切削速度的选择 查《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-141差的攻螺纹的切削速度v=5~10m/min,所以暂取
v=5m/min。由公式求得该工序的主轴转速1000/nvd=1000×辽宁工程技术大学课程设计 7 5m/min/×8mm≈199.0r/min,参照《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-65所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=272r/min。再将此转速带入公式1000/nvd,可求出该工序的实际钻削速度/1000vnd=272r/min××
8mm/1000=6.83m/min
4.2 时间定额的确定 4.2.1 基本时间的计算 1)钻孔工步 根据《机械制造技术基础课程设计指南》由表2-26,钻孔的
基本时间可由公式12jlllLTfnfn求得。式中l
=9.5mm,2l=1~4,取2l=2mm,
1cot(1~2)2rDlk=7cot5412ommmm≈5.20;n=960r/min ;f=0.16mm/r 。将
上述结果带入公式,则该工序的基本时间9.55.220.16/960/minjLmmmmmmTfnmmrr≈0.11min=6.6s 2)攻螺纹工步根据《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-97,选用细柄机用丝锥,螺纹加工机动时间的计算由公式12120()jllllllTfnfn
求得。式中l=9.5mm ,1l=(1~3)P, 2l=(2~3)P , P=1mm ,所以取1l=2mm ,2l=2mm, f=1mm/r;n=272r/min;i为丝锥数量1;0n=272r/min,将上述结果带入
公式,求得9.5229.522()11/272/min1/272/minjmmmmmmmmmmmmTmmrrmmrr
≈5.96s≈6.0s
4.2.2 辅助时间的确定 辅助时间ft与基本时间jt之间的关系为ft=(0.15~0.2)jt,取ft=0.2jt,则各工序的辅助时间分别为:钻孔工步的辅助时间ft=0.2×6.6s=1.3s 攻螺纹工步的辅助时间ft=0.2×6.0=1.2s 5.夹具的设计 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备,它广泛地运用于机械加工,检测和装配等整个工艺过程中。