CA6140車(chē)床撥叉[831006] 加工工藝及銑16槽夾具設(shè)計(jì)[版本1]帶圖紙
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機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝裝備 銑16mm槽夾具設(shè) 計(jì) 者 鄒洪亮班 級(jí) 機(jī)械03-1班學(xué) 號(hào) 18號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 敖曉春 目 錄一序言1二零件的分析.11零件的作用12零件的工藝分析1三工藝規(guī)程設(shè)計(jì)11確定毛坯的制造形式.12基面的選擇.23制定工藝路線(xiàn).24機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定35確立切削用量及基本工時(shí).4四卡具設(shè)計(jì)說(shuō)明12序 言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課,專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課以及專(zhuān)業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言,我希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練,希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、查資料的能力 ,為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力有限,設(shè)計(jì)尚有很多不足之處,希望各位老師給予指導(dǎo)。一 零件的分析 (一).零件的作用 題目所給的零件是CA6140機(jī)床上的撥叉,他位于機(jī)床變速箱內(nèi)。主要作用是用于機(jī)床的變速。 (二)零件的工藝分析: CA6140車(chē)床共有四處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:1.以25孔為中心的加工表面這一組加工表面包括:25的孔,以及其右端面。 2 以55為中心的加工表面 3 斜面的加工 4 撥槽的加工由上面分析可知,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。 零件的材料為HT200鑄鐵,考慮到零件的幾何形狀比較復(fù)雜。所以用鑄造的形式進(jìn)行毛坯的制造。 (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(guò)程中會(huì)問(wèn)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(wú)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25孔的內(nèi)表面作為定位基準(zhǔn),利用一短銷(xiāo)大平面,限制5個(gè)自由度,再以一個(gè)菱形銷(xiāo)限制最后1個(gè)自由度,達(dá)到完全定位,再用螺栓夾緊,然后進(jìn)行銑削。(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)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(zhuān)門(mén)計(jì)算,此處不再重復(fù)。 (三) 制訂工藝路線(xiàn) 1. 工藝路線(xiàn)方案 工序 1) 鑄造 2) 時(shí)效處理 3) 銑圓柱右端面 4) 鉆,擴(kuò),鉸孔 5) 檢查 6) 銑斷 7) 車(chē)圓弧,車(chē)圓弧端面 8) 翻轉(zhuǎn)車(chē)另一面 9) 銑面 10) 銑16mm槽 11) 銑圓柱斜面 12) 去毛刺 13) 檢查 (四) 機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)加工工藝,分別對(duì)各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下:1. 銑圓柱右端面:選擇YT15硬質(zhì)合金刀片1) 由表1 銑削深度時(shí),端銑刀直徑為80mm,Z=52) 銑刀幾何形狀 由表2 3) 選擇切削用量 (1)確定銑削深度 :由于加工余量不大,可在一次走刀內(nèi)完成 (2)確定每齒進(jìn)給量 :采用不對(duì)稱(chēng)端銑以提高進(jìn)給量,根據(jù)表5 當(dāng)使用YT15銑床功率為7Kw時(shí) 4)選擇銑刀磨銑標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為;由于銑刀直徑故耐用度4) 確定切削速度v和每秒鐘進(jìn)給量切削速度由表13 時(shí) 各修正系數(shù)為 故 根據(jù)X52k型立銑床說(shuō)明書(shū)(表24)選擇 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量 5) 計(jì)算基本工時(shí) 式中 由表20 不對(duì)稱(chēng)安裝銑刀入切削量及超切削量 故 2. 鉆,擴(kuò),鉸孔1) 選擇鉆頭:選擇高速鋼麻花鉆頭,直徑鉆頭幾何形狀為(表1及表2):雙錐修磨橫刃, 2) 選擇切削用量(1) 確定進(jìn)給量:由表5 當(dāng)加工要求為7級(jí)精度,材料鑄鐵時(shí) 時(shí) 由 時(shí) 按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7 當(dāng)灰鑄鐵 時(shí) 時(shí): 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8 灰鑄鐵時(shí) 時(shí):機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。 進(jìn)給量 由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求,從中取 由表16 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在 時(shí)為: 軸向力修正系數(shù)為1.0 故 故 可用 2)確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度, 由表9 時(shí) 鉆頭后刀面最大磨損量取為 耐用度 3) 確定切削速度由表10 加工性為第三類(lèi) 雙橫刃磨的鉆頭 時(shí) 切削修正系數(shù) 故 4) 加工工時(shí) 其中 由表22 所以 擴(kuò)孔: 24.7 按機(jī)床取 所以實(shí)際切削速度 工時(shí): 切入 所以 鉸孔: 取機(jī)床標(biāo)準(zhǔn) 1.13r/s 所以實(shí)際切削速度: 所以工時(shí): 3. 銑斷:選擇鋸片刀 1)銑削寬度 時(shí), 各修正系數(shù): 所以: 工時(shí): 所以:4. 車(chē)圓弧及其中一端面選刀桿尺寸: 刀片厚度:粗車(chē): 加工切削深度 由表4 根據(jù)表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工鑄鐵時(shí): 切削修正系數(shù): 故 由機(jī)床 半精車(chē):切削深度 由機(jī)床選 切削速度 由機(jī)床選 工時(shí) 5. 銑面1) 確定切削深度確定切削寬度:由于加工余量不大,所以可一次走刀完成2) 確定每齒進(jìn)給量根據(jù)x52k銑床說(shuō)明書(shū),其功率為7kw,中等系統(tǒng)剛度根據(jù)表3 現(xiàn)取 3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨度根據(jù)表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 ,鑲齒銑刀()耐用度 4) 確定切削速度和每秒進(jìn)給量切削深度可根據(jù)表21中公式計(jì)算 也可查表根據(jù)表9 當(dāng) 時(shí), 各修正系數(shù)為: 故 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為: 5) 檢查機(jī)床功率根據(jù)表5 當(dāng) 時(shí),切削功率的修正系數(shù) 所以實(shí)際切削功率為 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū),機(jī)床主軸允許的功率為 因?yàn)椋源饲邢饔昧靠梢圆捎谩<?6)計(jì)算工時(shí) 式中 根據(jù)表19 入切削量及超切削量 則 故 6. 銑槽 臥式銑床 直齒三面銑刀 1選擇切削用量1) 確定銑削寬度由于加工余量不是很大,所以一次走刀完成 2) 確定每齒進(jìn)給量由機(jī)床 功率為 由表3 取 3) 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由表7 最大磨損量為 耐用度為:4) 確定切削速度和每秒進(jìn)給量由表9 當(dāng) 時(shí) 各修正系數(shù)為: 故 基本工時(shí): 7. 銑圓柱斜面選YT15硬質(zhì)合金刀片 每齒進(jìn)給量 銑床功率為7 取 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量由表8 耐用度 確定切削速度和每秒進(jìn)給量由表13 時(shí) 各修正系數(shù): 所以 基本工時(shí): 三、夾具設(shè)計(jì)(一) 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知,16mm槽對(duì)孔有垂直度要求,則用孔來(lái)定位,再用短銷(xiāo)大平面來(lái)限制五個(gè)自由度,加菱形銷(xiāo)來(lái)輔助,用螺紋夾緊。實(shí)際就變?yōu)槎啼N(xiāo)大平面和菱形銷(xiāo)定位的夾具。(二) 切削力及夾緊力的計(jì)算切削刀具:高速鋼直齒三面刃銑刀,則主切削力 式中: 計(jì)算結(jié)果 = 2448N由于切削力對(duì)夾緊力影響不大,故夾緊力只需達(dá)到將工件固定即可。(三) 定位誤差分析(1) 定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為孔的定位銷(xiāo),孔與銷(xiāo)間隙配合。 (2) 工件的工序基準(zhǔn)為孔心,當(dāng)工件孔徑為最大,定位銷(xiāo)的孔徑為最小時(shí),孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷(xiāo)配合的最大間隙量。本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工,所以工件上孔與夾具上的定位銷(xiāo)保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷(xiāo)中心連線(xiàn)方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷(xiāo)中心連線(xiàn)方向相同,則其定位誤差為: Td=Dmax-Dmin 基準(zhǔn)位移誤差y 由于孔和銷(xiāo)都有制造誤差,為工件裝卸方便還有最小間隙(次間隙可以在調(diào)刀尺寸和對(duì)刀時(shí)消除) 由制造誤差引起的y(Dmaxdmin)/2(Dmin-dmax)/2=(0.023+0,020)/2=0.02150.08在垂直度要求范圍內(nèi)本工序采用一定位銷(xiāo),一擋銷(xiāo)定位,工件始終靠近定位銷(xiāo)的一面,而擋銷(xiāo)的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于夾具體底版的水平力,因此,工件不在在定位銷(xiāo)正上方,進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是,由于加工是自由公差,故應(yīng)當(dāng)能滿(mǎn)足定位要求。五 參考文獻(xiàn)1 趙家齊主編 北京:機(jī)械工業(yè)出版社2 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編 上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,19793 艾興,肖詩(shī)綱主編 北京:機(jī)械工業(yè)出版社4 上海:上海科學(xué)文化技術(shù)出版社
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CA6140車(chē)床撥叉[831006]
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