CA6140車床法蘭盤[831004] 加工工藝及鉆4-φ9孔夾具設(shè)計(jì)[版本2]

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哈爾濱理工大學(xué) 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 設(shè)計(jì)題目： 制定CA6140車床法蘭盤的加工工藝， 設(shè)計(jì)鉆4×φ9mm孔的鉆床夾具 設(shè) 計(jì) 者：路子陽 指導(dǎo)教師：敖 曉 春 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系 2006年9月13日 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 機(jī)械自造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：制定CA6140車床法蘭盤的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆4×φ9mm孔的鉆床夾具 設(shè)計(jì)要求：中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2006.9.11~2006.9.29 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說明書 班 級(jí)：機(jī) 械 03-1 班 學(xué) 生： 路 子 陽 指導(dǎo)教師： 敖 曉 春 系 主 任： 2006年09月13日 目錄 序言 2 一、零件的分析 2 （一）??零件的作用 2 （二）??零件的工藝分析 2 二、??????工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 (一)確定毛坯的制造形式 3 （二）基面的選擇 3 （三）制定工藝路線 4 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 5 （五）確立切削用量及基本工時(shí) 6 夾具設(shè)計(jì)： 10 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 ?????? 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 ????由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。 一、零件的分析 （一）??零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的法蘭盤。主要是要來安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 （二）??零件的工藝分析 CA6140車床共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1.???以φ100為基準(zhǔn)面加工表面 這一組加工表面包括： ，的右端面 2.?以??端面為基準(zhǔn)，?先用的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔 由于孔與有跳動(dòng)的要求，所以要以.?以??端面為基準(zhǔn) 3．以??端面為基準(zhǔn)，車、、外圓，并導(dǎo)，和， 4．要以孔為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，使其達(dá)到要求 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 二、??????工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一)確定毛坯的制造形式 ?????? 零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 （二）基面的選擇 ?????? 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 ?????? （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取孔外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)。 ?????? （2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。 （三）制定工藝路線 ?????? ?????? 制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 ?????? 1.工藝路線方案一 工序一 車端面及外圓，以為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床 工序二 以外圓面為基準(zhǔn)，鉆通孔，先用鉆的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到的尺寸 工序三 以外圓面為基準(zhǔn)，粗車、外圓，并導(dǎo)，和 工序四。以外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo)，和 工序五 內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車左端面和右端面和保證跳動(dòng)在0.03內(nèi),并車槽 工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個(gè)端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。 工序七 以剛銑的平面定位,,利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆的通孔,再壙孔到孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。 工序九 以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)孔。 工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度 2.工藝路線方案二 工序一 車端面及外圓，以為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床 工序二以外圓面為基準(zhǔn)，粗車、外圓，并導(dǎo)，和 工序三以外圓面為基準(zhǔn)，鉆通孔，先用鉆的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到的尺寸 以外圓面為基準(zhǔn)，粗車、外圓，并導(dǎo)，和 工序四。以外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo)，和 工序五 內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車左端面和右端面和保證跳動(dòng)在0.03內(nèi),并車槽 工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個(gè)端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。 工序七 以剛銑的平面定位,,利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆的通孔,再壙孔到孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。 工序九 以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)孔。 工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度 雖然工序仍然是十步，多次加工表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳動(dòng)的要求所以選擇第一個(gè)方案 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ????? ”CA6140車床法蘭盤”；零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： ????1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（，端面）。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面長度余量均為4（均為雙邊加工） 車削加工余量為： 粗車 2mm 精車 0.7mm ? 2. 內(nèi)孔?????? ???工序尺寸加工余量： 鉆孔??2mm 擴(kuò)孔??0.125mm ? 鉸孔??0.035mm ??精鉸??0mm ????? 3. 其他尺寸鑄造得到 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。 取余量為：7mm 因此可以確定毛坯的尺寸（毛坯圖） （五）確立切削用量及基本工時(shí) 序一 以外圓為粗基準(zhǔn)，粗車外圓及其右端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求：粗車外圓，尺寸保證到。 機(jī)床：CA40車床。 刀具：YT5 確定加工時(shí)間： 工序Ⅰ：確定加工時(shí)間 由于余量為8mm，因此分二次切削，吃刀深度為=4mm 查《切削用量簡明手冊》，進(jìn)給量f=0.4mm/r （表1.4） 計(jì)算切削速度，耐用度t=45min ===161m/min (2.70m/s) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ===15.72r/s (935r/min) 按機(jī)床取=900r/min=15r/s 實(shí)際切削速度為v=15r/s 車外圓時(shí)==15.3s (0.26min) 車端面時(shí) 工序II 查《切削用量簡明手冊》，進(jìn)給量f=0.36mm/r d取16mm時(shí)v=14m/min 根據(jù)z525鉆床說明書，可考慮選擇，故取 鉆、擴(kuò)孔時(shí)= =2.65min 鉸孔時(shí) 取 工序III 車削條件和參數(shù)跟工序I一致 = 工序IV = 工序V 刀號(hào)YG6 查手冊 余量為0.6mm 取f=0.56mm/r n= 根據(jù)CA6140 選 實(shí)際切削速度 工序VI 由于銑的量為21mm 故要三次粗銑，一次精銑 分別為 工序VII 由圖可知余量為11mm，故可分二次粗銑，一次精銑 工序Ⅷ：先用鉆頭鉆通孔，再壙孔到，再叫空鉸孔到達(dá)所要求的精度 查手冊，知鉆孔時(shí)，鉆的鉆頭孔： 查手冊去標(biāo)準(zhǔn)值 鉸孔時(shí)、、、、、、  取 工序Ⅸ：由于鉆4個(gè)孔，先用的鉆頭鉆，然后再鉸孔 鉆孔時(shí)：、 鉸孔時(shí)：、 由于速度是一樣的所以 查表可知道取 工序Ⅹ：、兩外圓面，和、兩端面，使其達(dá)到所要求的粗糙度。 1選擇砂輪： GB46ZR1A6P 2切許用量的選擇： N砂=1500、 V砂=27.5 軸向進(jìn)給量 工件速度 徑向進(jìn)給量 雙行程 3 切削工時(shí) 夾具設(shè)計(jì)： 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 定位誤差分析： 1． 定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為一平面一短銷，該定位短銷的尺寸與公差規(guī)定和本零件在工作時(shí)的尺寸與公差配合，即 2． 由于存在兩平面配合，由于零件的表面粗糙度為，因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為 3． 鉆削力的計(jì)算： 刀具選用高速鋼材料 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表1-2-8 、、 4． 夾緊力計(jì)算： 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》由表1-2-23 可以知道采用點(diǎn)接觸螺旋副的當(dāng)量摩擦半徑為0 查表1-2-21： 2°29′ 選用梯形螺紋有利于自鎖8°50′ 由于工件為垂直安裝在夾具之間，所以夾緊力所以夾具設(shè)計(jì)符合要 求 參考資料： 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 《切削用量簡明手冊》 《機(jī)械加工工藝手冊》 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 《機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 13