前横架加工工艺及钻M12底孔夹具设计[含高清CAD图纸]
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机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号CA6140 零(部件)图号产品名称车床零(部件)名称前横架共 5页第 1 页车间工序号工序名材料牌号1粗铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数灰铸铁247X25.111设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X50121夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/rs-1切削速度/mmin-1进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1铣底平面,保持尺寸22mm中齿莫式锥柄立铣刀36X155,游标卡尺,3.10.390.06314165设计(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序卡片机械加工工序卡片产品型号CA6140零(部件)图号产品名称车床零(部件)名称前横架共 4页第 2 页车间工序号工序名材料牌号钻孔攻螺纹HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数灰铸铁247X5411设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂转床Z30251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/rs-1切削速度/mmin-1进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1在四个工位上钻孔10.8mm莫式锥柄麻花钻10.8mm,20mm,机用丝锥M1210.525手动2112在四个孔上倒角1X4510.5手动在四个孔中攻螺纹M120.812.1设计(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序卡片机械加工工序卡片产品型号CA6140零(部件)图号产品名称车床零(部件)名称前横架共 4页第3页车间工序号工序名材料牌号钻孔攻螺纹HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数灰铸铁64X1511设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂转床Z30251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/rs-1切削速度/mmin-1进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1在一个工位上钻孔10.8mm莫式锥柄麻花钻10.8mm,20MM,机用丝锥M12,10.525手动2112在一个孔上倒角1X4510.5手动3在一个孔中攻螺纹M120.812.1设计(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序卡片机械加工工序卡片产品型号CA6140零(部件)图号产品名称车床零(部件)名称前横架共 4 页第 4页车间工序号工序名材料牌号锪孔HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数灰铸铁247X5411设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂转床1夹具编号夹具名称切削液台虎钳工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/rs-1切削速度/mmin-1进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1在一个孔上锪平25X2高速钢锪钻25 mm10.5200.1512设计(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机械加工工艺过程卡片产品型号Ca6140零(部件)图号产品名称车床零(部件)名称前横架共( 1 )页第( 1 )页材料牌号HT200毛坯种类灰铸铁毛坯外形尺寸247X54每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件粗铣铣底平面,保持尺寸22mmX5012立式铣床描图描校底图号装订号设计(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序卡片机械加工工序卡片产品型号CA6140 零(部件)图号产品名称车床零(部件)名称前横架共 5页第 1 页车间工序号工序名材料牌号1粗铣精铣底平面HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数灰铸铁247X2511设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/rs-1切削速度/mmin-1进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1粗铣底平面莫氏锥柄立铣刀,游标卡尺,4.5451.21.5设计(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序卡片机械加工工序卡片产品型号CA6140零(部件)图号产品名称车床零(部件)名称前横架共 4页第 2 页车间工序号工序名材料牌号钻孔攻螺纹HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数灰铸铁247X5411设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/rs-1切削速度/mmin-1进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1在四个工位上钻孔10.0mm莫氏锥柄麻花钻10.0 mm28600.6012在四个孔上倒角1X45设计(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机械加工工艺过程卡片产品型号Ca6140零(部件)图号产品名称车床零(部件)名称前横架共( 1 )页第( 1 )页材料牌号HT200毛坯种类灰铸铁毛坯外形尺寸247X54每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件粗铣粗铣底平面保证22mm尺寸立式铣床II钻直径10.0的孔4个莫氏麻花钻10.0mmIII倒45度倒角IV钻直径10.0孔莫氏麻花钻10.0mmV倒45度倒角VI攻M12螺纹x4机用丝锥M12VII攻M12螺纹机用丝锥M12VIII锪平25高速钢锪钻25 mmX按零件图检查描图描校底图号装订号设计(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课程设计说明书设计题目:设计CA6140机床前横架加工工艺及夹具设计者:班级:学号:指导教师: 20009年6月序言机械制造技术基础课程设计实在学完了机械制造技术基础和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决了零件机械制造工艺及未来从事的工作打下了良好的基础。一, 零件的工艺分析。通过对该零件零件图的观察分析可知该零件属于箱体台阶类零件。下表面需要进行铣削加工,表面粗糙度Ra=25。由于要保证M12螺纹孔与上表面的尺寸以及该孔的位置度误差,所以上表面不易加工,故不进行加工。其余4个M12的螺纹孔加工业很容易。所以该零件的工艺性较好。二, 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图。1. 选择毛坯由零件图知该零件材料为HT200.考虑到该材料的力学性能,故选用铸件,零件尺寸不大。故选用金属型铸造。2. 确定机械加工余量,毛坯尺寸和公差。参见机械制造技术基础课程设计指南第五章第一节,铸铁件的公差及机械加工余量按GB/T614119999确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定如下各项因素。(1) 铸件公差等级 由该零件的技术要求可知,该铸件的公差等级为普通级。(2) 零件表面粗糙度 由零件图可知该零件下表面Ra=25,其余的不用加工。3. 确定机械加工余量查阅金属机械加工工艺人员手册(第三版)表123可知,该铸件加工余量等级为57级,取6级。再查阅表12-2可知,加工底面,加工余量为4.。4,确定毛坯尺寸分析本零件,结合上面得到的加工余量可知,毛坯在加工方向的尺寸为22+4=26mm。其余表面不用加工,所以不留余量。5,设计毛坯图由零件图可知,图中除了标注的圆角R10之外,所有未注的圆角均为R5,所以毛坯图如下。三, 选择加工方法,制定工艺路线1, 定位基准的的选择本零件需加工下表面,保证厚度尺寸22mm,上表面是设计基准。为了避免基准不重合误差,应选择上表面为定位基准,即遵守“基准重合”的原则。2, 零件表面加工方法的选择本零件需加工下表面,并钻孔,攻螺纹。(1) 下表面,由于本零件的形状不适合进行车削加工,所以加工下表面时选择铣削加工(2) 10.8的孔,选用摇臂钻床进行加工,并用12mm的丝锥攻螺纹。3, 制订工艺路线根据先面后孔的原则,本零件先进行先表面的铣削,再进行钻孔和攻螺纹。工序I:以上表面为定位基准,铣削下表面,保证22mm的尺寸。工序II:以侧面定位。钻10.8*4的孔,并用12mm的丝锥攻螺纹。工序III:以上表面定位,钻10.8的孔,孔心距离上表面27mm。并保证位置度误差0.1mm。再用12mm的丝锥攻螺纹。工序IV:按照零件图的尺寸及要求进行检验。四, 工序设计1选择加工设备与工艺设备(1)选择机床工序I选用立式铣床。型号为X51工序II ,III选用摇臂钻床,型号3052(2)选择夹具工序I选用通用夹具即可工序II,III选用专用夹具。(3) 选择刀具铣刀按表5-100选择莫氏锥柄立铣刀,莫氏锥柄号为2,直径d=18mm,l=32mm,L=117mm,齿数z=6粗铣留余量1.5mm。钻10.8mm孔,选用莫氏10.8麻花钻.攻M12螺纹,选用机用丝锥12mm(4) 选用量具铣下表面选用分度值0.05mm的游标卡尺进行测量。由于孔加工选用的是标准的麻花钻与丝锥,故不需用量具进行测量。2,确定工序尺寸(1) 确定下表面的工序尺寸工序尺寸与加工余量有关,应将毛坯余量分为各个工序加工余量,然后由后往前计算工序尺寸,中间工序尺寸按加工方法的经济精度确定。本零件下表面的加工余量工序尺及表面粗糙度见下表。加工表面加工余量工序尺寸表面粗糙度下表面1.555.5下表面54Ra25(2) 钻孔工序尺寸先钻孔,后攻螺纹,采用标准麻花钻与标准丝锥。各工序尺寸见下表。工序加工余量工序尺寸钻10.8*4孔10.8攻M12*4螺纹M12工序加工余量工序尺寸钻10.8孔10.8攻M12螺纹M12五, 确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量ap,进给量f和切削速度v。确定顺序是先确定ap,f,再确定v。1, 工序I切削用量及基本时间的确定(1) 切削用量 本道工序为粗铣下表面。已知加工材料为HT200.机床为X51铣床。工件安装采用通用夹具。1)确定粗铣下表面,留余量1.5mm的切削用量。所选刀具为莫氏锥柄立铣刀,莫氏锥柄号为2,直径d=18mm,l=32mm,L=117mm,齿数z=6粗铣留余量1.5mm。前角0为0后角0为7度,刀齿斜角s=-10,主刃r=50,过渡刃r=30,过渡刃宽度b=1.5mm。i确定背吃刀量ap 粗铣单边余量为1.5mm,显然ap=1.5mmii 确定进给量f 根据表5-147 f=0.72mmiii 确定切削速度v,根据金属加工工艺人员手册(第三版)表14-76 V=45m/minn=1000v/d=1000*45/3.14*54=266r/min=4.5r/s机床主电动机功率4.5kw最后确定切削用量为Ap=1.5 f=1.2mm/r n=4.5r/s v=45m/min2)确定基本时间由表2-28计算得Tj=21.5s2, 工序II切削用量及基本时间的确定(1) 切削用量1)钻孔切削用量本工序为钻孔,倒角,再攻螺纹,钻孔在摇臂钻床上进行加工,刀具选用莫氏10.0mm麻花钻,材料为高速钢。攻螺纹时选用机用丝锥12。钻10.8孔选用莫氏麻花钻,材料为高速钢,根据表5-84查得:10.0莫氏锥柄麻花钻总长l=175mm,沟漕L1=94mm。莫氏圆锥号为1。根据表5-127.钻孔进给量f=0.520.64mm/r,取f=0.6mm/r。为避免损坏钻头,当刚要钻穿时应该停止自动走刀,改用手动走刀。根据表5-134,硬质合金钻头钻削不同材料的切削用量可知,硬质合金钻头钻削灰铸铁是的切削速度Vc为5070mm/min,取Vc=60mm/min,用乳化液做冷却液。转速:n=1000V/dn=1000*60/3.14*10.8= 1769r/min根据金属机械加工工艺人员手册(第三版)查得钻床功率1.5kw.所以最终确定该工序的切削用量为:f=0.6mm/r Vc=60m/minN=1769r/minPc=1.5kw2)攻螺纹切削用量攻螺纹选用M12机用丝锥。根据表5-97查得:丝锥公称直径d=12.0mm螺距p=1.75mm锥柄直径d1=9.00mm螺纹部分长度l=29.0mm总长L=89mm方头a=7.10mmL2=10mm根据表5-142查得:d=12 p=1.75 材料为灰铸铁攻螺纹时切削速度V=9.6m/min(2)基本时间的确定1)钻孔基本时间根据表2-26计算得Tj1=3s*4=12s由表2-30计算得:Tj2=2.8sTj=Tj1+Tj2=12+2.8=14.8s3,工序三的切削用量及基本时间的确定(2) 切削用量1)钻孔切削用量本工序为钻孔,倒角,再攻螺纹,钻孔在摇臂钻床上进行加工,刀具选用莫氏10.0mm麻花钻,材料为高速钢。攻螺纹时选用机用丝锥12。钻10.8孔选用莫氏麻花钻,材料为高速钢,根据表5-84查得:10.0莫氏锥柄麻花钻总长l=175mm,沟漕L1=94mm。莫氏圆锥号为1。根据表5-127.钻孔进给量f=0.520.64mm/r,取f=0.6mm/r。为避免损坏钻头,当刚要钻穿时应该停止自动走刀,改用手动走刀。根据表5-134,硬质合金钻头钻削不同材料的切削用量可知,硬质合金钻头钻削灰铸铁是的切削速度Vc为5070mm/min,取Vc=60mm/min,用乳化液做冷却液。转速:n=1000V/dn=1000*60/3.14*10.8= 1769r/min根据金属机械加工工艺人员手册(第三版)查得钻床功率1.5kw.所以最终确定该工序的切削用量为:f=0.6mm/r Vc=60m/minN=1769r/minPc=1.5kw2)攻螺纹切削用量攻螺纹选用M12机用丝锥。根据表5-97查得:丝锥公称直径d=12.0mm螺距p=1.75mm锥柄直径d1=9.00mm螺纹部分长度l=29.0mm总长L=89mm方头a=7.10mmL2=10mm根据表5-142查得:d=12 p=1.75 材料为灰铸铁攻螺纹时切削速度V=9.6m/min(2)基本时间的确定1)钻孔基本时间根据表2-26计算得Tj1=3s*由表2-30计算得:Tj2=2.8sTj=Tj1+Tj2=3+2.8=5.8s4, 工序4切削用量及基本时间的确定本工序是忽平25孔。根据金属机械加工工艺人员手册(第三版)查得改工序选用带可换导柱锥柄90度锥面忽钻。基本参数如下:忽钻代号d*d1=25*14d2=6L=150l=30莫氏锥柄号为2材料为高速钢由金属机械加工工艺人员(第三版)可知:进给量f=0.100.15mm/r取f=0.10mm/r切削速度V=1225m/min,取V=15m/minn=191r/min基本时间的确定:由表2-26求得:Tj=1s六, 夹具设计及使用说明本夹具是钻10专用夹具。(1) 定位方案本夹具侧面一挡板定位,下表面一支承钉定位。确定孔的位置。挡板限制一个自由度,台阶面加上支承钉限制5个自由度 ,自由度全部限定,没有欠定位。(2) 夹紧机构本夹具选用螺旋夹紧机构,通过一面两销定位。(3) 夹具体与机床连接在夹具体下面的板上开有2个槽,可以通过使用螺旋压紧机构与机床的T 形槽相连。(4) 夹具体钻套通过紧固螺钉安装在夹具体上,短圆柱销和菱形销通过螺纹连接在夹具体上。(5) 使用说明安装工件时,松开螺母,将工件安装在定位销上,拧紧螺母夹紧工件。(6) 结构特点本夹具结构简单,操作方便。设计小结:这次设计,综合运用了以前所学过的工程制图,互换性与测量技术,机械设计,机械制造基础,机械制造装备设计,机械原理等学科的知识。参考资料:金属机械加工工艺人员手册,机床夹具设计手册。机床夹具图册以及机械制造基础课程设计指南。通过这次设计,巩固了前面所学的各科知识,也让我对设计有了进一步的认识。
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