批量生产杠杆(二)加工工艺及钻φ10孔夹具设计[版本1]【三维UG零件图】
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课程设计说明书设计题目:设计“车床CA6140”杠杆零件的加工工艺规程及工艺装备 设计者: 班级: 学号: 指导老师: 目录一序言-3二 零件的工艺分析和生产类型的确定-4三 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图-5四 选择加工方法,制定工艺路线-8五工序设计-10六夹具设计-14一 序言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和大部分专业课,并进行了生存实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。车床CA6140杠杆的线条清晰,形状看似简单,其加工却不容易。作此工艺说明书,把制造车床CA6140杠杆的选材,工艺流程和定位等方面表达明白。由于能力有限经验不足,设计中还有很多不足之处,希望老师多加指教。一 零件的工艺分析和生产类型的确定1.零件的作用题目所给的零件是杠杆,20H7孔套在某固定轴上,8H7孔和8F9孔分别套在主动件和从动件上,主要是支撑与传动作用。2.零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制,知原图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全,但部分工艺存在问题,如由于本零件为对称零件,对两端面应都加工,而不应该只保证一面的精度,所以另一端面应同样加工保证Ra3.2m的表面粗糙度;对于图中左视图中15的尺寸欠妥,因为实际上应以对称线为基准,标尺寸不应该标一半的尺寸,可去掉该尺寸零件的工艺分析3.零件特点CA6140的杠杆有2处地方有位置要求。其一,在加工20H7和8H7,8F9时,要保证3者的平行度。其二,在加工8H7时,保证与20的圆同心。二 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图1 选择毛坯该零件的材料是QT45-5,球墨铸铁。考虑到此设计零件的材料性质能抗压,不能抗扭和抗弯。还有毛坯的形状为对称形状。由此改零件应选择铸造。采用上下分型的铸造方法。2 . 确定毛坯图的加工余量余量 查机械制造技术基础 课程设计指南有:要求的加工余量RMA和毛坯尺寸R的关系:单边外表面加工:R=F+RMA+CT/2双边外表面加工:R=F+2*RMA+CT/2双边内表面加工:R=F-2*RMA-CT/2注:CT为公差等级。可查机械制造技术基础 课程设计指南得出。在零件20H7中,加工部分为双边,内表面加工。查表得CT=2.4 RMA=1.5 由此:R=20-2x1.5-2.4/2=15.8在零件离圆心48.5mm中,加工部分为单边,外表面加工。查表得 CT=2.8 RMA=1.5 由此:R=48.5+1.5+2.8/2=51.3在零件距基准线8mm中,加工部分为单边,外表面加工。查表得CT=2 RMA=1.5 由此:R=8+1.5+2/2=10.5在宽12mm尺寸处,加工部分为双边,外表面加工。查表得CT=2.4 RMA=1.5 由此:R=12+2x1.5+2.4/2=16.2在宽30mm尺寸处,加工部分为双边,外表面加工。查表得CT= RMA=1.5 由此:R=30+2x1.5+2.6/2=34.3由此可查表计算出下表的毛坯加工面的尺寸:零件尺寸单边加工余量铸件尺寸20H72.115.8离圆心48.5mm2.851.3距基准线8mm 2.58.5宽12尺寸2.116.2宽30尺寸2.1534.3单位mm1. 绘制毛坯图。按上面的尺寸,和给定加工零件图,绘制毛坯图。 三 选择加工方法,制定工艺路线1. 定位基准的选择本零件的孔20H7为设计基准。为避免设计基准和定位基准不重合而产生误差,应选孔20H7为定位基准。由此符合了“基准重合”原则,从而减少误差的产生。2. 零件表面加工方法的选择本零件的加工面有孔,端面,内槽。材料为QT45-5。以公差等级和表面粗糙度要求,参考机械制造技术基础 课程设计指南,其加工方法如下:(1)这个尺寸 表面粗糙度为3.2um,使用粗铣,精铣。(2)这个尺寸 表面粗糙度为3.2um,使用粗铣,精铣。(3)端面48.5mm尺寸 表面粗糙度为12.5um,使用粗铣,精铣。(4)内槽 表面粗糙度12.5um,使用粗铣,精铣。(5)内槽2端面 表面粗糙度3.2um, 使用粗铣,精铣。(6)孔20H7 表面粗糙度1.6um,使用钻,扩,绞。(7)孔8H7和孔8F9 表面粗糙度1.6 使用钻,绞。(表5-15)(8)孔10 表面粗糙度12.5 使用钻,绞。(9)离基准线8mm端面 表面粗糙等12.5 使用粗铣 精铣 (10)M 4螺孔 使用钻,攻螺纹 3.制定工艺路线工艺路线应该按照先主后次的原则。先把工序基准的孔加工处理。然而,要保证孔的精确度,必须先要保证加工孔时,端面的精确度。保证了基准孔的精确度后,再加工其他部分。由此工艺路线制定,如下:工序1:粗铣12mm和30mm的左端面工序2:粗铣12mm和30mm的右端面工序3:精铣12mm和30mm的左端面工序4:精铣12mm和30mm的右端面工序5:钻,扩,绞20H7。工序6:以孔20H7为基准,钻,绞8H7和8F9工序7:切内槽,精铣内槽壁和内槽2面。工序8:粗铣,精铣48.5mm的端面。工序9:钻,绞10的孔。工序10:粗铣,精铣离基准线8mm的断面。工序11:钻,攻螺纹M4.四.工序设计1.选择加工设备与工艺装备(1)选择机床立式铣床X5012,Z535立式钻床(2)选择夹具由于工件太复杂,选择专用夹具。(3)切削用量与基本时间切削用量包括背吃刀量,进给量f和切削速度v。确定顺序是先确定,f,再确定v.1 工序1切削用量及基本时间的确定本工序为铣16、20、35外圆端面,为粗铣。所选刀具为圆柱铣刀,材料为YG8,铣刀直径为63mm,耐用度为180min。对于35端面: 铣削宽度为=2.3mm,铣削深度=1.5mm,由表5-144,查得=0.25mm/z,v=162.99m/minn=1000x162.99/(x63)=823r/min,由表5-76,选择转速n=750r/min=12.5r/s,则实际的切削速度为v=2.47m/s,工作台的每分钟进给量为f=0.25x8x60=120mm/min由表5-76,选择=118mm/min。则实际的毎齿进给量为=118/(8x60)=0.245mm/z 检验机床功率。根据表2-18的计算公式,铣削时的功率为 N X62铣床主电动机功率为7.5kw,故所选切削用量可以采用。即所选铣削用量为:=118/(8x60)=0.245mm/z,=118mm/min,n=750r/min=12.5r/s,v=2.47m/s对于其他两端面,数据不变 基本时间 对于35端面和20端面: 由表2-28,得圆柱铣刀铣平面的基本时间为 式中,l=35mm, ,带入数据,得=11.6,=4,=118mm/min,i=1。故 0.43min=25.7s 对于20端面:=20 0.30min=18.1s 对于10端面:=10 0.22min=13.0s 工序的基本时间为 + + =56.8s2 工序6,该工序为钻两8孔,为粗加工。两孔加工过程相同。对于8F9孔:1).确定粗加工8mm孔的切削用量。所选刀具为直柄麻花钻。. 确定背吃刀量 钻孔粗加工双边余量3.8mm,显然3.8/21.9mm。. 确定进给量f 根据表5-127,在高速钢钻头钻孔时,麻花钻直径为4mm,进给量f0.360.44mm/r,选择进给量为0.38mm/r。. 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130, 高速钢钻头粗加工灰铸铁,后刀面最大磨损限度0. 50.8,取值为0.6。根据表5-130, 8mm高速钢钻头平均寿命T35min。. 确定切削速度v 根据表2-13,钻孔时切削速度的计算公式其中9.5,4mm, T35min,m0.125,1.9mm,0, 0.38,0.55,0.25,0.750.84。计算得:v14m/min2)基本时间 根据表2-26,钻孔的基本时间为 其中60, D8mm,=5mm,f0.38mm/r,n10.5r/s。142mm,12mm计算得:5.6s。对于8F9孔:切削用量相同。基本时间由于30mm,故变化。=11.1s故总的工序基本时间为=16.7s五 夹具设计1. 定位方案此专用夹具采用一面两销原则。一个平面,一个菱形销和一个短销。共限制6个自由度。2. 加紧机构在短销处开个螺纹,用一个M12螺柱和一个M12螺母和一个垫片一起共同加紧。既不能产生过定位,也起到了加紧的作用。3. 结构特点 该夹具结构简单,操作方便,容易铸成,加工定位方便,利于钻孔加工。参考资料:课程设计指南,机械夹具设计手册,机械加工工艺人员手册
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