CA6140車床法蘭盤831004夾具課程設(shè)計01

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1、機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 題目:設(shè)計"CA6140車床法蘭盤831004"零件的機械加工工藝規(guī)則與工藝裝備 內(nèi)容： 1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3. 機械加工工藝過程綜合卡片 1張 4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1張 5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1張 6. 課程設(shè)計說明書 1張 目錄 序言 3 一、零件的分析 4 零件的作用 4 零件的工藝分析 4 二 . 確定生產(chǎn)類型 4 三 .確定毛坯 4 四.工藝規(guī)程設(shè)計 5

2、 <一>選擇定位基準(zhǔn)： 5 〔二〕制定工藝路線 5 〔三〕機械加工余量、工序尺寸與毛皮尺寸的確定6 <四〕確立切削用量與基本工時6 五、 夾具設(shè)計 9 <一>問題的提出 9 <二>夾具設(shè)計 9 3.定位誤差分析 10 4鉆床夾具的裝配圖見附圖 10 六．設(shè)計感想與體會 參考文獻： 10 序言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以與大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(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. 就我個人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計對

3、自己未來將從事的工作進行一次適應(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)打下一個良好的基礎(chǔ). 由于能力所限,設(shè)計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導(dǎo). 一、零件的分析 零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉.它位于車床變速機構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用. 零件的工藝分析 零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,不適合磨削,為此以下是撥叉需要加工的表面以與加工表面之間的位置要求： 1. 軸孔以與與此孔相通的的花鍵. 2. 撥叉底面、上頂面、右

4、端面；上頂面8mm槽與下底面18mm槽. 3. 由上面分析可知,可以加工撥叉右端面；然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進行加工,并且保證位置精度要求.再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度與機床所能達到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證. 二 . 確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個,查《機械制造工藝與設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》321頁表15-2,可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝. 三 .確定毛坯 1 確定毛坯

5、種類：零件材料為HT200.考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯.查《機械制造工藝與設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級CT9級. 2 確定鑄件加工余量與形狀： 《機械制造工藝與設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》325頁表15-7,選用加工余量為MA-G級,并查表15-8確定各個加工面的鑄件機械加工余量,鑄件的分型面的選者與加工余量如下表所示：〔附毛坯圖〕 3繪制鑄件零件圖：〔附零件圖〕 四.工藝規(guī)程設(shè)計 <一>選擇定位基準(zhǔn)： 1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的又端面為主要的定位基準(zhǔn). 2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件

6、的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)"基準(zhǔn)重合"原則和"基準(zhǔn)統(tǒng)一"原則,以加工后的軸孔與花鍵為主要的定位精基準(zhǔn). 〔二〕制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度與位置精度等技術(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 車端面與外圓,以為粗基準(zhǔn),選用CA6140機床 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

7、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在0.03內(nèi),并車槽 工序六右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,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 工序八以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,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個孔. 工序十 再用磨床磨外圓使其達到所要求的粗糙度 2.工藝路線方案二 工序一 車端面與外圓,以為粗基準(zhǔn),選用CA6140機床 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

8、通孔,先用鉆的鉆頭鉆孔,再鉸孔達到的尺寸 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在0.03內(nèi),并車槽 工序六右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,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 工序八以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,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個孔. 工序十 再用磨床磨外圓使其達到所要求的粗糙度 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

9、要求和有跳動的要求所以選擇第一個方案 〔三〕機械加工余量、工序尺寸與毛皮尺寸的確定 ????? "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)以上原始資料與加工路線,分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸如下： ????1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量與公差〔,端面〕. 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》〔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

10、量： 鉆孔??2mm 擴孔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.因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認. 取余量為：7mm 因此可以確定毛坯的尺寸〔毛坯圖〕 〔四〕確立切削用量與基本工時 序一以外圓為粗基準(zhǔn),粗車外圓與其右端面. 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. 機床：CA40車床. 刀具：YT5 確定加工時間： 工序Ⅰ：確定加工時間 由于余量為8mm,

11、因此分二次切削,吃刀深度為=4mm 查《切削用量簡明手冊》,進給量f=0.4mm/r 〔表1.4〕 計算切削速度,耐用度t=45min ===161m/min <2.70m/s> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ===15.72r/s <935r/min> 按機床取=900r/min=15r/s 實際切削速度為v=15r/s 車外圓時==15.3s <0.26min> 車端面時 工序II 查《切削用量簡明手冊》,進給量f=0.36mm/r d取16mm時v=14m/min 根據(jù)z525鉆床說明書,可考慮選擇,故取 鉆、擴孔時==2.65min

12、鉸孔時 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YG6 查手冊 余量為0.6mm 取f=0.56mm/r n= 根據(jù)CA6140 選 實際切削速度 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,再叫空鉸孔到達所要求的精度 查手冊,知鉆孔時,鉆的鉆頭孔： 查手冊去標(biāo)準(zhǔn)值 鉸孔時、、、、、、 取 工序Ⅸ：由于鉆4個孔,先用的鉆頭鉆,然

13、后再鉸孔 鉆孔時：、 鉸孔時：、 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 軸向進給量 工件速度 徑向進給量 雙行程 3 切削工時 五．夾具設(shè)計： <一>問題的提出 為了提高勞動生產(chǎn),保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用夾具. 定位誤差分析： 1． 定位元件尺寸與公差的確定：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

14、公差規(guī)定和本零件在工作時的尺寸與公差配合,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． 鉆削力的計算： 刀具選用高速鋼材料 查《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-8 、、 4． 夾緊力計算： 查《機床夾具設(shè)計手冊》由表1-2-23 可以知道采用點接觸螺旋副的當(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)計符合要 求 <二>夾具設(shè)計 1定位基準(zhǔn)選擇 由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄

15、件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準(zhǔn)時,另外為了防止工件轉(zhuǎn)動,為限制次自由度,應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn),另輔助一左端面為輔助定位,防止工件左右移動,因此為了滿足這些定位要求,設(shè)計壓板結(jié)構(gòu),既可以滿足軸向力的要求,又可方便工件的裝夾.. 2.切削力與夾緊力計算 略 3.定位誤差分析 夾具的主要定位元件為22孔的定位銷 基準(zhǔn)移位誤差,由于孔和銷都有制造誤差,為工件裝卸方便,孔與軸間還有最小間隙Xmin<此間隙同在調(diào)刀儲存與對刀時消除> 故 滿足自由公差要求. 4鉆床夾具的裝配圖見附圖 六、設(shè)計感想與體會： 課程設(shè)計就是一個團隊合作的過程.看著眼前的手工圖紙、CA

16、D圖和設(shè)計計算的手稿,設(shè)計過程一幕幕浮現(xiàn)在眼前. 設(shè)計讓我們學(xué)到了很多東西.這次設(shè)計可以說是兩年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識的融會貫通,因為我們以前曾經(jīng)學(xué)得很好,但是都是理論的東西,終于知道理論聯(lián)系實際才使我們有了更進一步的體會. 在這次設(shè)計中,我學(xué)會的如何設(shè)計、如何計算,更重要的是我學(xué)會了合作,我懂得了團隊合作的重要性.我們以前做的設(shè)計都是一個人的,而且規(guī)模小,不需要什么規(guī)劃,這次可以說是綜合了我們的所有智慧. 參考資料： 《機床夾具設(shè)計手冊》 《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》 《切削用量簡明手冊》 《機械加工工藝手冊》 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 《機械精度設(shè)計基礎(chǔ)》 9 / 9