K003- CA6140车床拨叉[831003] 加工工艺及铣30×80面夹具设计【上台阶面】【版本3】
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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号6铣HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗精铣8030的顶端面铣刀,游标卡尺设 计(日 期)校 对(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称拨叉零件名称拨叉共1页第1页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1铸造铸造2时效处理时效处理3铣粗精铣40的左端面X51专用夹具,端铣刀,游标卡尺4铣粗精铣40的右端面X51专用夹具,端铣刀,游标卡尺5钻钻扩铰25的孔Z525专用夹具,麻花钻,扩铰刀,游标卡尺6铣粗精铣8030的顶端面X51专用夹具,端铣刀,游标卡尺7钻钻2-M8的螺纹孔,攻丝Z525通用夹具,麻花钻,丝锥,游标卡尺8铣粗精铣宽15mm的槽X51专用夹具,铣刀,游标卡尺9钻钻5的孔(配钻)Z525通用夹具,麻花钻,游标卡尺10检验检验11入库入库设 计(日 期)校 对(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期 设 计 说 明 书设计题目: 制定CA6140C车床拨叉的加工工艺,设计铣端面的铣床夹具设 计 者:班 级: 学 号: 指导教师: 目录序言1一 零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工艺分析1二 确定生产类型2三 确定毛坯2四 工艺规程设计24.1选择定位基准:24.2制定工艺路线34.3选择加工设备和工艺设备34.4机械加工余量、工序尺寸及工时的确定4五 夹具设计75.1问题的提出85.2定位基准选择85.3切削力及夹紧力计算85.4计算夹紧力95.5定位误差分析9总 结9致 谢10参 考 文 献1114序言机械制造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,为今后参加祖国的“四化”建设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。一 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。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。1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200,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,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:1. 轴孔以及与此孔相通的的花键。2. 拨叉底面、上顶面、右端面;上顶面8mm槽及下底面18mm槽。3. 由上面分析可知,可以加工拨叉右端面;然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,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。二 确定生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为10000件/年,零件的质量是1.0Kg/个,查机械制造工艺及设备设计指导手册321页表15-2,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。三 确定毛坯1 确定毛坯种类:零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批生产,故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册324页表15-5选用铸件尺寸公差等级CT9级。2 确定铸件加工余量及形状:机械制造工艺及设备设计指导手册325页表15-7,选用加工余量为MA-G级,并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量,铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示:(附毛坯图)3绘制铸件零件图:(附零件图)四 工艺规程设计4.1选择定位基准:1 粗基准的选择:以零件的又端面为主要的定位基准。 2 精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以加工后的轴孔及花键为主要的定位精基准。4.2制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,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。查机械制造工艺及设备设计指导手册346页表15-32、15-33、15-34,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:1铸造铸造2时效处理时效处理3铣粗精铣40的左端面4铣粗精铣40的右端面5钻钻扩铰25的孔6铣粗精铣8030的顶端面7钻钻2-M8的螺纹孔,攻丝8铣粗精铣宽18mm的槽9钻钻5的孔(配钻)10检验检验11入库入库4.3选择加工设备和工艺设备1 机床的选择: 工序030为铣端面,可采用X51铣床。 工序040为铣端面,可采用X51铣床。 工序050采用钻床。 工序060为铣端面,可采用X51铣床。 工序070采用钻床。工序080采用铣床。 工序090采用钻床。2 选择夹具:该拨叉的生产纲领为大批生产,所以采用专用夹具。3 选择刀具:在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。(附工艺卡片)4选择量具:(附工艺卡片)5其他:4.4机械加工余量、工序尺寸及工时的确定工序030 以左端面粗基准,车工件右端面。1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:半精车右端面机床:CA6140车床。刀具:螺纹车刀。2.确定右端面最大加工余量:已知毛坯长度方向加工余量为3;确定进给量f:根据1表6第一部分,当刀杆尺寸为16mm*25mm,ap3.所以, 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 (2)钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查简明手册)为0.5.mm,寿命(3)切削速度查切 修正系数 故。查简明手册机床实际转速为故实际的切削速度.计算工时由于所有工步所用工时很短,所以使得切削用量一致,以减少辅助时间。(2).扩表15-33,fz=(0.350.43)*1.0=0.350.43.表15-37 v=0.35m/s.f=1.35*fz=0.486; v=0.14实际v=9.6m/min.工序060:拉花键工序070:铣顶面1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:铣上顶面。机床:X62w卧式铣床。刀具:标准镶齿圆柱铣刀,齿数.铣削宽度ae=5,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)计算基本工时l=28,y+o=17t。工序080铣18mm槽1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:铣18mm槽机床:X62K6140卧式铣床。刀具:直齿三面刃铣刀。2. 切削用量1) 铣削深度 因为切削量较小,故可以选择ap=8mm;,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。查简明手册f=0.140.24mm/z。由于是对称铣,选较小量f=0.14 mm/z。3) 查后刀面最大磨损及寿命 查简明手册表3.7,后刀面最大磨损为1.01.5mm。查简明手册表3.8,寿命T=180min4) 计算切削速度 按简明手册,查得 Vc18mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s据XA6132铣床参数,选择nc=145r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*40*145/1000=18.22m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=145/(300*10)=0.3mm/z。5)校验机床功率 查简明手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=8mm,nc=145r/min,Vfc=145mm/s,V c=18.2m/min,f z=0.16mm/z。 6)计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/87=0.6min。同理,计算得铣18mm槽所用时间T=1.16M.五 夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。并设计工序铣8030的顶端面。本夹具将用于卧式铣床,刀具为三面刃立式铣刀.5.1问题的提出本夹具是用来铣铣8030的顶端面,零件图中槽的宽度有公差要求,且三面都有粗糙度要求,因此这个槽的深度也有一定的公差要求.另外此槽为三个侧平面的设计基准,.此工序只是粗加工,因此本工序加工时主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,而精度也有一定要求。 5.2定位基准选择 由于槽的宽度有公差要求,因此应以右端面为主要定位基准.由于铸件的公差要求较大,利用轴孔的中心轴作为辅助定位基准时,另外为了防止工件转动,为限制次自由度,应该以健限制工件旋转,另辅助一左端面为辅助定位,防止工件左右移动,因此为了满足这些定位要求,设计压板结构,既可以满足轴向力的要求,又可方便工件的装夹。.5.3切削力及夹紧力计算 (1).计算切削力 刀具:高速钢直齿三面刃铣刀。 D=80mm. Z=18 =2448N 校核定位销: 5.4计算夹紧力 由于铣槽的力主要是切削力,轴向力比较小,压板的力满足要求。故不需校核。 5.5定位误差分析 夹具的主要定位元件为22孔的定位销 基准移位误差,由于孔和销都有制造误差,为工件装卸方便,孔与轴间还有最小间隙Xmin(此间隙同在调刀储存及对刀时消除)故满足自由公差要求。总 结这次设计是大学学习中最重要的一门科目,它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来,进行理论联系实际的总体考虑,需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论,又注意了生产实践的需要,将各种理论与生产实践相结合,来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等; 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识; 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高;再次体会到理论与实践相结合时,理论与实践也存在差异。回顾起此次设计,至今我仍感慨颇多,的确,从选题到完成定稿,从理论到实践,在整整一学期的日子里,可以说学到了很多很多的的东西,同时巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正的实用,在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题,当然也发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,通过这次毕业设计,让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。这次设计虽然顺利完成了,也解决了许多问题,也碰到了许多问题,老师的辛勤指导下,都迎刃而解。同时,在老师的身上我也学得到很多额外的知识,在此我表示深深的感谢!同时,对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢!致 谢这次设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参 考 文 献1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年2.机械制造工艺设计简明手册,李益民主编,机械工业出版社出版,1994年3.机床夹具设计,哈尔滨工业大学、上海工业大学主编,上海科学技术出版社出版,1983年4.机床夹具设计手册,东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编,上海科学技术出版社出版,1990年5.金属机械加工工艺人员手册,上海科学技术出版社,1981年10月6.机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版,1997年
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