CA6140车床拨叉[831006] 加工工艺及铣16槽夹具设计[版本3]【含CAD图纸和说明书】
【温馨提示】 dwg后缀的文件为CAD图,可编辑,无水印,高清图,压缩包内含CAD图的预览图片,仅用于预览,压缩包内文档可直接点开预览,需要原稿请自助充值下载,请见压缩包内的文件及预览,所见才能所得,请细心查看有疑问可以咨询QQ:414951605或1304139763
机械加工工艺过程综合卡片山西农业大学零件号831006材料HT200编制2007.04.02机械加工工艺过程综合卡片零件名称拨叉毛坯重量1.12kg指导生产类型中批生产毛坯种类铸件审核工序安装(工位)工步工序说明工序简图机床夹具或辅助工具刀具11234粗车55圆半精车55圆粗车55圆端面半精车55圆端面卧式车床CA6140专用夹具YW2内圆车刀 YW3端面车刀山西农业大学零件号831006材料HT200编制2007.04.02机械加工工艺过程综合卡片零件名称拨叉毛坯重量1.12kg指导生产类型中批生产毛坯种类铸件审核工序安装(工位)工步工序说明工序简图机床夹具或辅助工具刀具11铣断X60铣床专用夹具高速钢镶齿三面刃铣刀山西农业大学零件号831006材料HT200编制2007.04.02机械加工工艺过程综合卡片零件名称拨叉毛坯重量1.12kg指导生产类型中批生产毛坯种类铸件审核工序安装(工位)工步工序说明工序简图机床夹具或辅助工具刀具11234加工孔25钻孔至23扩孔至24.8粗铰孔至24.94精铰孔至25立式钻床Z535专用夹具麻花钻头25mm山西农业大学零件号831006材料HT200编制2007.04.02机械加工工艺过程综合卡片零件名称拨叉毛坯重量1.12kg指导生产类型中批生产毛坯种类铸件审核工序安装(工位)工步工序说明工序简图机床夹具或辅助工具刀具11铣168槽,保证16X60铣床专用夹具高速钢镶齿三面刃铣刀山西农业大学零件号831006材料HT200编制2007.04.02机械加工工艺过程综合卡片零件名称拨叉毛坯重量1.12kg指导生产类型中批生产毛坯种类铸件审核工序安装(工位)工步工序说明工序简图机床夹具或辅助工具刀具11铣斜面X60铣床专用夹具高速钢镶齿三面刃铣刀5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(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。零件的25孔与操纵机构相连,55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小头孔25; 2大头半圆孔及其端面;3168槽;440外圆斜面;5大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm;槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08m。由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗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、艺规程设计(一)确定毛坯生产类型已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产,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。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,生产类型为中批生产,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工作之一。基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成大批报废,使生产无法正常进行。粗基准的选择:按有关基准的选择原则,即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;若零件有若干不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的底面为主要的定位粗基准。 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,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm;槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08m,故以25小头孔为精基准。(三)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。1工艺路线方案一工序 车55圆与两端面工序 铣断,使之为两个零件工序 铣168槽工序 铣40外圆斜面工序 加工25小头孔2工艺路线方案二工序 铣断,使之为两个零件工序 加工25小头孔工序 铣168槽工序 车55半圆与两端面工序 铣40外圆斜面3工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于:方案一是先加工55圆与两端面,以便于后续加工,并利用了两件合铸的优势,提高了工作效率,然后在铣床上把所有铣的工序全部弄完,省去了在各机床间切换的麻烦,最后加工孔;方案二是先切开工件,分别加工,然后加工小头孔,再铣、再车、再铣显然,工序上不如方案一效率高。但由于圆与槽都与小头孔有垂直度要求,可以先加工小头孔,后加工槽;圆应该利用两件合铸的优势,所以还是先加工55大圆。可以将工序定为:工序 粗,精车55圆与两端面工序 铣断,使之为两个零件工序 加工25小头孔铣工序 168槽工序 铣40外圆斜面这样,看起来工序简洁且保证了垂直度的要求,还能充分利用两件合铸的优势。(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190210HB,毛皮重量1.12kg,生产类型大批量,铸造毛坯。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(25,55端面)。查机械制造工艺设计简明手册(以下称工艺手册)表2.22.5,取25,55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(55已铸成孔)查工艺手册表2.22.5,取55已铸成孔长度余量为3,即铸成孔半径为49mm。工序尺寸加工余量:钻孔 2mm扩孔 0.125mm铰孔 0.035mm精铰 0mm3. 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。(五)确立切削用量及基本工时工序一 粗,精车55圆与两端面1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:粗,精铣55圆以及上下端面。机床:卧式车床CA6140刀具:YW2内圆车刀 YW3端面车刀2. 切削用量1)铣削深度 因为切削量较小,故可以选择ap=1.5mm,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 查切削手册表3.7,后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8,寿命T=180min4)计算切削速度 按切削手册,V c=算得 Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s据卧式车床CA6140铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=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tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序二 铣断,使之为两个零件1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:铣断,使之为两个零件机床:X60铣床。刀具:高速钢镶齿三面刃铣刀工序三 加工25小头孔1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:加工25小头孔机床:立式钻床Z535选择钻头:选择高速钢麻花钻头25mm,钻孔至23mm,扩孔至24.8mm,铰孔至24.94mm,精铰孔至25mm 2.选择切削用量 (1)决定进给量查切 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(查切)为0.5.mm,寿命(3)切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度(4)校验扭矩功率 所以 故满足条件,校验成立。.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。扩铰和精铰的切削用量如下:扩钻: 铰孔: 精铰: 工序四 铣168槽1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:铣168槽机床:X60铣床选择钻头:高速钢镶齿三面刃铣刀(1)决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择Z550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(查切)为0.81.2mm,寿命扩孔后刀面最大磨损限度(查切)为0.9.mm,寿命铰和精铰孔后刀面最大磨损限度(查切)为.mm,寿命(3)切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度.计算工时所有工步工时相同。工序五 铣40外圆斜面1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:铣168槽机床:X60铣床选择钻头:高速钢镶齿三面刃铣刀7 铣槽夹具设计本夹具主要用来粗、精铣车床拨叉底面槽。由加工本道工序的工序简图可知。粗、精铣槽时,槽宽有尺寸要求,其深度的要求精度不是高,槽的左右两侧面粗糙度要求Rz3.2。本道工序仅是对槽进行粗、精加工。因此在本道工序加工时,主要应考虑提高劳动生产率,降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。7.1 定位基准的选择在进行铣槽加工工序时,、孔均已经加工出。因此工件选用顶面与两孔作为定位基准。选择顶面作为定位基面限制了工件的三个自由度,而两工孔作为定位基面,分别限制了工件的一个和两个自由度。即两个孔作为定位基面共限制了工件的三个自由度。即一面两孔定位。工件以一面两孔定位时,夹具上的定位元件是:一面两销。其中一面为支承板,两销为一长圆柱销和一削边销。 如图7.1:图7.1 铣槽的定位7.2 制定夹具方案本夹具的设计主要是用来对槽的加工,要求保证槽两侧的粗糙度达到任务书的要求。由于前面已经提到拨叉A零件的加工批量大,因此在本道工序在加工时,主要考虑的是产品的劳动生产率,同时还要保证零件的加工精度。所以在设计专用夹具时就要在保证零件的加工精度的前提下,尽量使零件的装夹方便,以提高劳动生产率,降低生产成本。为此,我设计了两套专用夹具的方案以供在设计时比较选用,其方案如下:(1)夹具设计方案一从前面的加工工艺路线可以看出,本道工序的加工已经是最后几道了。因此,许多孔、面都已经加工过了,在选择定位的时候我采用了一面两销定位,一面是以大头孔的侧面,两销分别是在小头孔采用一长销限制了四个自由度,在大头孔采用一削边销限制了一个自由度,大头孔的侧面用一的定位环定位限制了一个自由度,实现了六个自由度的完全定位。夹紧在大头孔处用一个带钩的长压板作为夹紧机构,将加工面放在上方并水平,用一铣刀进行立铣。(2)夹具设计方案二由于在前面的工序中孔和平面都已经加工,并都达到了一定的精度要求,在加工槽时我选择以小头孔、大头孔及小头孔端面来定位。在小头孔用一长销定位限制了工件的四个自由度,在小头孔的端面用一定位环定位限制了工件的一个自由度,在大头孔用一削边销定位限制了工件的一个自由度,在夹具上的一个长销、一削边销和一定位环作为定位机构,实现了典型的一面两销定位,零件被完全定位。夹紧机构我选择用一个移动压板,在小头孔和大头孔之间的连接板上实现压紧。在夹具的顶端用一连接板来支撑对刀块,以保证刀具的位置,来保证零件的加工精度。(3)设计方案的比较根据上述两种方案可以看出,两种方案的定位都采用了典型的一面两销定位,夹紧方式都采用手动夹紧。其它们的不同在于,方案一是以大头孔来夹紧,定位面是大头孔,小头孔端面没有和夹具体接触,且大头孔的夹紧采用一长压板压在工件的大头孔的端面上。在夹紧的时候如果对压板两边的螺母旋紧的位置不一,则会出现工件的受力不均,使工件有产生翻转的趋势,不能保证槽的加工精度。经过上面的分析,方案二就解决了上述的问题,在工件的大小头之间进行夹紧。因此,我选择采用方案二进行设计。7.3 定位元件的选择及计算本工序选用的定位基准为一面两孔定位,所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对长圆柱销和短削边销进行设计。由加工孔工序简图可计算出两孔中心距。由于两孔有位置度公差,所以其尺寸公差为所以两加工孔的中心距为 ,而两孔尺寸为、。根据参考文献10削边销与圆柱销的设计计算过程如下:图7.3 定位销(1)确定两定位销中心距尺寸及其偏差 = (2)确定圆柱销直径及其公差 (基准孔最小直径) 取f7 所以圆柱销尺寸为 (3)削边销的宽度b和B (由参考文献10) (4)削边销与基准孔的最小配合间隙 (式7.1)其中: 基准孔最小直径 圆柱销与基准孔的配合间隙(5)削边销直径及其公差 按定位销一般经济制造精度,其直径公差带为,则削边销的定位圆柱部分定位直径尺寸为 。(6)补偿值 7.4 定位误差分析本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为:(1)移动时基准位移误差 (式7.2) = = (2) 转角误差 (式7.3)其中: (式7.4)由(式7.3)得 由于它的转动角度小,对槽的加工的影响,没有超出它的精度要求。因此,满足设计要求。7.5 铣削力与夹紧力计算根据参考文献3表2.497可查得:铣削力计算公式为圆周分力 (式7.5)查表可得: 代入得 =查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为: 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算,由参考文献10有: (式7.6)式中参数由参考文献10可查得: 其中: 查表螺旋夹紧力:该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过移动压块压紧工件。受力简图如图7.4:图7.4 移动压块受力简图由参考文献10表得:原动力计算公式 (式7.7)由(式7.7)得: 由上述计算易得: 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。7.6 定向键与对刀装置选择定向键安装在夹具底面的纵向槽中,一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩,可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷,加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图7.5所示: 图7.5 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=16mm 定向键的结构尺寸如表7.1:表7.1 定向键尺寸 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D16-0.012-0.03525104124.516+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成,用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成车床拨叉槽的粗、精铣加工,所以选用直角对刀块。根据GB224380直角对刀块的结构和尺寸如图所示:图7.6 直角对刀块塞尺选用平塞尺,其结构如图7.7所示: 图7.7 塞尺表7.2 塞尺尺寸公称尺寸H允差dC3-0.0060.25夹具上所装的对刀块,可使夹具在一批零件的加工前很好地对刀(与塞尺配合使用);同时,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置,有利于铣削加工。四、参考文献1赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书2版.北京:机械工业出版社,2000.10.2李云,机械制造及设备指导手册.北京:机械工业出版社,1997.83孟少农,机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社,1991.9.4徐圣群,简明加工工艺手册.上海:科学技术出版社,1991.2
收藏
编号:726138
类型:共享资源
大小:630.07KB
格式:ZIP
上传时间:2019-09-16
20
积分
- 关 键 词:
-
831006
版本3
含CAD图纸和说明书
CA6140车床拨叉[831006]
加工工艺及铣16槽夹具设计[版本3]【含CAD图纸和说明书】
ca6140
车床
加工
工艺
16
夹具
设计
版本
cad
- 资源描述:
-
【温馨提示】 dwg后缀的文件为CAD图,可编辑,无水印,高清图,压缩包内含CAD图的预览图片,仅用于预览,压缩包内文档可直接点开预览,需要原稿请自助充值下载,请见压缩包内的文件及预览,所见才能所得,请细心查看有疑问可以咨询QQ:414951605或1304139763
展开阅读全文
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
装配图网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。