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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)CA6140車床濾油器體設(shè)計(jì)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)CA6140車床濾油器體設(shè)計(jì)

序言綜合模塊(機(jī)制工藝及夾具)畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題,設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備,提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我所選的零件是“CA6140車床濾油器體”,完成該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制及工藝裝備的設(shè)計(jì),濾油器在車床上是個(gè)必不可少的部件,它有著過濾油液及緩沖的作用。因此在加工時(shí),零件的配合部分需進(jìn)行精加工,保證其配合準(zhǔn)確,提高車床的綜合性能,又因?yàn)楸患庸ち慵慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,加工難度大,需進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)與裝配。由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望老師多加指教。一、 零件的分析及生產(chǎn)類型的確定1、 零件的作用“CA6140車床濾油器體”如圖1所示。它位于車床主軸箱上圖1:CA6140車床濾油器體零件圖面,主要作用是給主軸箱內(nèi)供油及對(duì)油液起沖作用,零件的兩段有兩孔用于油液的進(jìn)出,零件的中間有一個(gè)48h6的外圓柱面,用于與主軸箱以基軸制形式聯(lián)接。2、零件的工藝分析 “CA6140車床濾油器體”的各表面: (1)、零件的左端面(用于精基準(zhǔn)加工其他表面); (2)、螺栓孔3-9(用于聯(lián)接車床主軸箱,起固定作用);(3)、中心孔38(用于過濾及緩沖油液);(4)、進(jìn)出油孔2-11(用于聯(lián)接進(jìn)出油裝備,流通油液);(5)、外圓柱面48h6(用于與車床主軸箱聯(lián)接)。 各表面的相互精度要求有:(1)、外圓柱面48h6為基軸制聯(lián)接,尺寸精度為IT6;(2)、其他表面無特殊精度要求,除保證其表面粗糙度外,尺寸精度為IT14。3、零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目知:Qn=8000件/年;結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率和廢品率可以取為=5%,=0.5%。由此可得,該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) C6140車床濾油器體的質(zhì)量為1.1kg,查表可知其屬輕型零件,生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn)。二、 零件毛坯的設(shè)計(jì)1、 選擇毛坯根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)可知,CA6140濾油器體屬中大批量生產(chǎn),零件形狀為非全圓柱體,可選零件材料為灰口鑄鐵,毛坯制造選用鑄造毛坯,這樣毛坯與成品相似,加工方便,省工省料。為了提高生產(chǎn)率,鑄造方法選用砂型鑄造,且為機(jī)器造型。2、 毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定 (1)、求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖輪廓尺寸,可知,CA6140濾油器體最大輪廓尺寸為102mm。 (2)、選取公差等級(jí)CT 鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵,查表得,公差等級(jí)CT范圍是812級(jí),取為10級(jí)。 (3)、求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT,查表得,公差帶相對(duì)與基本尺寸對(duì)稱分布。 (4)、求機(jī)械加工余量等級(jí) 鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵,查表得,機(jī)械加工余量等級(jí)范圍是EG級(jí),取為F級(jí)。、(5)、求RAM(要求的機(jī)械加工余量) 對(duì)所有的加工表面取同一個(gè)數(shù)值,由最大輪廓尺寸102mm、機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí),得RAM數(shù)值為1.5mm。 3、 確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra1.6m。Ra1.6m的表面,余量要適當(dāng)增大。分析零件,各加工表面均為Ra1.6m,因此這些表面的毛坯尺寸只需要將零件的尺寸加上余量值即可。零件上孔3-9和進(jìn)出有口尺寸較小,鑄成實(shí)心;A面為單側(cè)加工,則 38盲孔屬內(nèi)腔加工,根據(jù)零件分析,38深度為65不變,徑向?yàn)?30盲孔屬內(nèi)腔,且此孔為非配合孔,用鉆床锪出即可,所以30盲孔鑄成實(shí)心。48h6外圓柱面的加工,即 如圖2所示,由于38孔的深度和三角形臺(tái)階肩寬度的余量和A面余量有關(guān),A面增量a=105.3-102=3.3mm;所以38孔的毛坯深度=65+3.3=68.3mm;三角形臺(tái)階肩寬度=34+3.3=37.3mm。綜合上述,確定毛坯加工部分的尺寸,見表1所示。表1:CA6140車床濾油器體毛坯(鑄件)尺寸。單位:mm。項(xiàng)目A面38徑向38軸向48徑向三角肩寬3-92-1130公差等級(jí)CT1010101010加工面基本尺寸10238654834鑄件尺寸公差3.62.6同A面2.8同A面機(jī)械加工余量等級(jí)FF同A面F同A面RMA1.51.5同A面1.5同A面毛坯基本尺寸105.333.768.352.437.30004、 設(shè)計(jì)毛坯圖(1) 、確定圓角半徑 外圓角半徑 r=1mm; 內(nèi)圓角半徑 R=1mm; 以上所取圓角半徑數(shù)值能保證各表面的加工余量。(2)、確定拔模斜度 本鑄件最大尺寸為h=105.3mm,屬25500mm的鑄件,所以查表,取拔模斜度為1:20。(3) 、確定分型面由鑄件結(jié)構(gòu)分析,選擇左端面作為砂模鑄造機(jī)器造型的分型面。 (4)、確定毛坯的熱處理方式 灰鑄鐵濾油器毛坯鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效,溫度,進(jìn)行消除殘余應(yīng)力,從而改善加工性。綜合上述,所設(shè)計(jì)的毛坯圖如圖3所示。圖3: CA6140車床濾油器體毛坯三、 零件的加工工藝設(shè)計(jì)1、 定位基準(zhǔn)的選擇本零件是不規(guī)則多孔零件體,其左端面是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)),為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選左端面為定位基準(zhǔn),即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。 在加工中還可遵循“互為基準(zhǔn)”的原則,重復(fù)加工38孔和48外圓柱面,使其中心線重合度較高,減小圓跳動(dòng)度。2、 零件表面加工方法的選擇本零件有平面、內(nèi)孔、外圓柱面、螺紋等加工,材料為HT15-33。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求,參考本指南有關(guān)資料,其加工方法選擇如下:(1) 、左端面 左端面為精基準(zhǔn)加工其它表面,表面粗糙度為Ra1.6,加工方法為先車后磨。 (2)、38mm內(nèi)孔 未注公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra6.3,由于毛坯上已經(jīng)鑄造出孔留出加工余量,所以選擇先擴(kuò)孔再鉸孔即可達(dá)到要求。 (3)、3-9孔 未注公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra6.3,只需用9mm麻花鉆直接在其位置鉆孔即可。 (4)、48外圓柱面 公差等級(jí)為IT6,表面粗糙度為Ra1.6,加工方法可采用粗車精車精磨。 (5)、進(jìn)出油孔(2-11) 這兩個(gè)孔用于聯(lián)接油管,用于輸通油液,密封性需要比較高。連結(jié)部分采用螺紋聯(lián)接。由于毛坯中這兩孔是鑄為實(shí)心,所以此部分的加工為先锪沉頭孔,然后在其位置鉆11孔,接著擴(kuò)孔到16深18mm,最后攻絲M18。3、 擬訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使其零件的幾何形狀,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)中已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具,除此之外,應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 濾油器體加工包括各圓柱面、孔及端面的加工。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則,該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行。(1) 、工藝路線方案一 工序 機(jī)器砂型鑄造毛坯; 工序 檢驗(yàn),清砂; 工序 熱處理; 工序 磨左端面; 工序 鉆38內(nèi)孔及3-9孔; 工序 粗車外圓48; 工序 加工出油口; 工序 加工進(jìn)油口; 工序 磨48外圓柱面; 工序 檢驗(yàn)。(2)、工藝路線方案二工序 機(jī)器砂型鑄造毛坯; 工序 檢驗(yàn),清砂; 工序 熱處理; 工序 磨左端面; 工序 車48外圓柱面; 工序 磨48外圓柱面; 工序 鉆3-9孔; 工序 銑30內(nèi)孔面; 工序 擴(kuò)、鉸38孔; 工序 38孔的倒角; 工序 锪平26; 工序 加工進(jìn)油口; 工序 加工出油口; 工序 檢驗(yàn)。 (3)工藝路線方案三工序 機(jī)器砂型鑄造毛坯; 工序 檢驗(yàn)毛坯、清砂; 工序 熱處理; 工序 粗車左端面; 工序 先锪30內(nèi)孔面,再擴(kuò)38內(nèi)孔; 工序 粗車48外圓,切退刀槽; 工序 鉸38內(nèi)孔,內(nèi)孔倒角; 工序 精車48外圓; 工序 鉆3-9通孔; 工序 磨左端面; 工序 加工出油孔; 工序 加工進(jìn)油孔; 工序 去毛刺; 工序 精磨48外圓; 工序 檢驗(yàn)。4、工藝方案的比較與分析 上述三個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一,將工序集中,但需要專用機(jī)床才能達(dá)到加工要求。方案二,工序分散,但工藝按排的加工達(dá)不到精度要求。方案三,也是分散工序,工藝安排合理,能滿足用通用機(jī)床加工并達(dá)到精度的要求,除了選擇萬(wàn)能性通用機(jī)床加工外,還要設(shè)計(jì)一些專用夾具,提高加工要求和質(zhì)量。因此選用第三個(gè)方案較合理,具體如下:工序 機(jī)器造型砂模鑄造毛坯; 工序 清砂,檢驗(yàn)毛坯各尺寸,不得有砂眼缺陷; 工序 熱處理,人工時(shí)效溫度,消除殘余應(yīng)力; 工序 夾外圓,粗車左端面; 工序 先锪30內(nèi)孔面,再擴(kuò)38內(nèi)孔; 工序 粗車48外圓,切退刀槽; 工序 鉸38內(nèi)孔,內(nèi)孔倒角; 工序 精車48外圓; 工序 鉆3-9通孔; 工序 磨左端面; 工序 加工出油孔(锪26平面,鉆11孔,擴(kuò)16孔深18mm,攻絲M181.5深14mm); 工序 加工進(jìn)油孔(锪26平面,鉆11孔,擴(kuò)16孔深18mm,攻絲M181.5深12mm); 工序 用鉗工去毛刺; 工序 精磨48外圓; 工序 檢驗(yàn),是否達(dá)到要求的精度和粗糙度。四、 工序設(shè)計(jì)1、 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 (1)、選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。 工序、 屬于備坯階段,不屬于切削加工,由專門的 車間負(fù)責(zé)。 工序 粗車左端面,選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大,精度要求不是很高,根據(jù)工廠內(nèi)的現(xiàn)有設(shè)備一般最常用CA6140型臥式車床加工。 工序 先锪30內(nèi)孔面,再擴(kuò)38內(nèi)孔,精度要求不高,選用立式鉆床進(jìn)行加工。 工序 粗車48外圓柱面,在切退刀槽。加工中需要換刀具,刀架最好是換位的,所以選擇CA6140最經(jīng)濟(jì)。 工序 鉸38內(nèi)孔,內(nèi)孔倒角,選鉆床進(jìn)行加工。 工序 精車48外圓,選用CA6140進(jìn)行加工。 工序 鉆3-9通孔,由于是通孔,刀具進(jìn)給深度可以不嚴(yán)格控制,在其位置鉆通孔即可。選用立式加工中心,只要在專用夾具上設(shè)計(jì)好對(duì)刀塊,然后執(zhí)行程序就可以加工出3個(gè)9通孔了。 工序x 磨左端面,表面粗糙度Ra1.6mm,沒有要求與中心線的垂直度,所以選用普通的端面磨床即可加工達(dá)到要求。 工序、加工進(jìn)(出)油口孔,選用搖臂鉆床進(jìn)行加工。 工序 精磨48外圓,公差等級(jí)為IT6,表面粗糙度為Ra1.6mm,精度要求比較高,所以這里選用外圓磨床進(jìn)行加工。(2)、選擇夾具 工序 選用三爪自定心卡盤。工序、 都選用專用夾具。(3)選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。在車床上加工的工序 一般選用硬質(zhì)合金車刀。切刀槽宜選用高速鋼。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀架。在鉆床上機(jī)加工的工序 麻花鉆,锪頭鉆,倒孔鉆等。(4) 選擇量具 加工部分的量具工序 卡尺; 工序 卡尺; 工序 卡尺; 工序 卡尺;工序 卡尺; 工序 卡尺; 工序 卡尺; ; 工序 卡尺,螺紋塞規(guī); 工序 卡尺,螺紋塞規(guī); 工序 千分尺。綜合上述,CA6140車床濾油器體的工藝過程如表2所示。表2:CA6140車床濾油器體的工藝過程及設(shè)備工序號(hào)工序內(nèi)容機(jī)床備注00機(jī)器砂型鑄造毛坯附表205檢驗(yàn)毛坯、清砂附表310熱處理附表420粗車左端面CA6140附表530先锪30內(nèi)孔面,再擴(kuò)38內(nèi)孔立式鉆床附表640粗車48外圓,車退刀槽CA6140附表750鉸38內(nèi)孔,倒角搖臂鉆床附表860精車48外圓CA1640附表970鉆3-9通孔立式加工中心附表1080磨左端面端面磨床附表1190加工出油孔搖臂鉆床附表12100加工進(jìn)油孔搖臂鉆床附表13110去毛刺附表14120精磨48外圓外圓磨床附表15130檢驗(yàn)附表16 2、 確定工序尺寸 根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線,采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量,中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定,上下偏差按入體原則標(biāo)注,確定各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下: “CA6140車床濾油器體”零件材料為灰口鑄鐵,硬度HB207233,毛坯的重量約為1.1千克。生產(chǎn)類型為中批或大批,采用機(jī)械砂型鑄造毛坯。(1)、確定圓柱面的工序尺寸38,30,11,3-9由于無特殊加工精度等,在滿足其表面粗糙度的條件下直接鉆孔或擴(kuò)孔來完成。外圓柱面46h6和46: 46粗糙度為Ra6.3,精度等級(jí)為IT14,考慮其長(zhǎng)度為14mm,因?yàn)樯靶丸T造等級(jí)為IT14左右,能滿足加工需求,因此直接鑄造成型。 48h6所需精度要求高,需進(jìn)行粗車精車精磨。精車此時(shí)直徑余量為0.9mm,精磨此時(shí)直徑余量為0.1mm, 剩下的粗車時(shí)直徑余量為52.4-48-0.9=3.4mm,能滿足加工要求,考慮48h6長(zhǎng)度為40,精度等級(jí)為14,由鑄造直接完成。48h6的外圓柱面的加工余量表如下。表3:48h6外圓柱面的加工工序尺寸(單位:mm)工序名稱工序雙邊余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差精磨0.1IT6(0-0.016)48精車0.9IT7(0-0.025)48.1粗車3.4IT11(0-0.160)49毛坯F(0-3.6)52.4 表4:各加工工序的工序尺寸工序工位工位尺寸I鑄造毛坯機(jī)器砂型鑄造毛坯參見毛坯圖所示II備坯檢驗(yàn)毛坯、清砂熱處理人工時(shí)效車左端面粗車左端面保長(zhǎng)102.5mm锪30內(nèi)孔,擴(kuò)38內(nèi)孔先锪30內(nèi)孔平面锪30內(nèi)孔保長(zhǎng)70.5mm再擴(kuò)38內(nèi)孔擴(kuò)內(nèi)孔至37,保長(zhǎng)65.5mm車48外圓和退刀槽粗車48外圓車外圓至49車退刀槽3x1.5mm鉸38內(nèi)孔和倒角鉸38內(nèi)孔鉸內(nèi)孔至38,保長(zhǎng)65.5mm內(nèi)孔倒角1C精車48外圓精車48外圓精車外圓至48.1鉆3-9通孔鉆3-9通孔鉆3-9通孔磨左端面磨左端面保長(zhǎng)102mm加工出油口空口锪平锪平26鉆孔鉆11孔深32mm擴(kuò)孔擴(kuò)孔至16孔,深18mm攻絲攻絲M18x1.5,深14加工進(jìn)油口孔口锪平锪平26鉆孔鉆11孔通至下一平面擴(kuò)孔擴(kuò)孔至16孔 8mm攻絲攻絲M18x1.5,深12XIII去毛刺去毛刺X精磨48外圓精磨48外圓精磨外圓至48X檢驗(yàn)檢驗(yàn)車削48外圓表面加工材料HT150, HBS 160-180,鑄件,有外皮;工件尺寸坯件54,車削后48mm,加工長(zhǎng)度= 40mm, 加工要求車削后表面粗糙度為Ra1.6m; 車床CA6140由工件是鑄造毛坯,加工余量達(dá)3mm,而加工要求又較高(Ra1.6m),分三次走刀,粗車加工余量取為1.7mm,半精車加工余量取為1mm,精車加工余量取為0.3mm。1. 粗車 (l)選擇刀具YG6硬質(zhì)合金車刀 根據(jù)表12,粗車灰鑄鐵,可選擇YG牌號(hào)硬質(zhì)合金。 車刀幾何形狀 kr=60 ,kr=10,0 = 6, 0=12,s=3, =1mm,01=-5,b1=0.3mm (2)選擇切削用量1)確定切削深度。ap=(54-50.6)/2=1.7mm2) 定進(jìn)給量 f根據(jù)表 14,f=0.50.6 3) 按CA6140車床選擇f=0.56(3)車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命根據(jù)表19,車刀后刀面最大磨損量取為1mm,車刀壽命 T 60min。 (4)確定切削速度??筛鶕?jù)公式計(jì)算,也可直接由表中查出。 根據(jù)表111,當(dāng)用YT6硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵。切削速度 vt 114mmin。 切削速度的修正系數(shù)為ktv1.0,kkrv0.88,ksv08, kTv=1.0, kkv=1.0 vc=vt*kv=114*0.8*0.88=71.1m/minn=435r/min根據(jù)CA6140車床 選擇nc=450r/min實(shí)際vc=76.3m/min切削速度的計(jì)算公式vc=kv 查表知cv=158,xv=0.15,yv=0.4,m=0.2 kv=kmvktvkkrvksvkTvkkv=1.21*0.88*0.8=0.852代入得vc=67.4m/minn=412r/min按CA6140車床選擇nc=450r/min 所以vc=76.3m/min(5)校檢機(jī)床得功率由表知 Pc=1.7kw切削功率的修正系數(shù)kkrPc=kkrFc=0.94 , k0Pc= k0Fc 1.0=1.0實(shí)際切削功率Pc=1.7*0.94=1.598kw也可用公式計(jì)算:Pc=FcVc/6*104由表知:Fc=1700N 切削力的修正系數(shù)kkrFc=0.94,k0Fc=1.0 Fc=1700*0.94=1598NPc=1.9kw由CA6140車床說明,當(dāng)nc=450r/min車床允許的功率PE=7.5kw Pc<PE所以所選之切削用量可在CA6140車床上進(jìn)行車削用量 ap=1.7mm, f=0.56mm/r, n=450r/min, vc=76.3m/min(6)基本工時(shí)tm= L=l+y+ 其中查表知l=40, y+=2.7mmtm=0.17min2. 半精車 (l)選擇刀具YG6硬質(zhì)合金車刀 根據(jù)表12,粗車灰鑄鐵,可選擇YG牌號(hào)硬質(zhì)合金。 車刀幾何形狀 kr=45 ,kr=5,0 = 8, 0=12,s=3, =1mm,01=-5,b1=0.3mm (2)選擇切削用量1) 確定切削深度。ap=(50.6-48.6)/2=1mm2) 確定進(jìn)給量 f,半精加工進(jìn)給量主要受加工表面粗糙度的限制。 當(dāng)表面粗糙度 Ra3.2um, =1mm,f=0.25-0.4mm/r, 由CA6140車床選擇 f=0.3(3)車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命根據(jù)表19,車刀后刀面最大磨損量取為0.7mm,車刀壽命 T 60min。 (4)確定切削速度??筛鶕?jù)公式計(jì)算,也可直接由表中查出。 根據(jù)表111,當(dāng)用YT6硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵。切削速度 vt 144mmin。 vc=vt*kv=144*1.0=144m/minn=906r/min根據(jù)CA6140車床 選擇nc=900r/min實(shí)際vc=143m/min(5)校檢機(jī)床功率由表知 Pc=2kw Pc<PE 故可以選用切削用量 ap=1mm, f=0.3mm/r, n=900r/min, vc=143m/min(6)基本工時(shí)tm= L=l+y+ 其中查表知l=40, y+=2mmtm=0.16min3. 精車 (l)選擇刀具YG6硬質(zhì)合金車刀 車刀與半精車時(shí)相同 (2)選擇切削用量1) 確定切削深度。ap=(48.6-48)/2=0.3mm2) 確定進(jìn)給量 f,精加工進(jìn)給量主要受加工表面粗糙度的限制。 當(dāng)表面粗糙度 Ra1.6um, =1mm,f=0.15-0.2mm/r, 由CA6140車床選擇 f=0.16(3)車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命根據(jù)表19,車刀后刀面最大磨損量取為0.7mm,車刀壽命 T 60min。 (4)確定切削速度。可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接由表中查出。 根據(jù)表111,當(dāng)用YT6硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵。切削速度 vt 163mmin。 vc=vt*kv=163*1.0=163m/minn=1068r/min根據(jù)CA6140車床 選擇nc=1120r/min實(shí)際vc=171m/min(5)校檢機(jī)床功率由表知 Pc=2kw Pc<PE 故可以選用切削用量 ap=0.3mm, f=0.16mm/r, n=1120r/min, vc=171m/min(6)基本工時(shí)tm= L=l+y+ 其中查表知l=40, y+=1.5mmtm=0.23min五、 夾具的設(shè)計(jì)本夾具是工序XII用11麻花鉆直接鉆斜孔的專用夾具,在Z39搖臂鉆床是加工出11斜孔(通孔)。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如附圖3所示,夾具體零件圖如附圖4所示。有關(guān)說明如下:1、工件的定位(1)、定位方案 所加工的11孔是一斜孔,本工序加工要求保證的位置精度主要是11中心線與26沉頭孔平面的交點(diǎn)F到A面的尺寸94IT14;即。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則,應(yīng)選端面A為主要定位基準(zhǔn)。該工序鉆斜孔時(shí)受力不大,但受力不平衡,所以要實(shí)現(xiàn)完全定位,在此可以用“一面兩孔”定位原則,已知端面A為主要定位基準(zhǔn),然圖6:工件的定位與夾緊后可以再選38孔和下面的9孔作為定位孔。端面A可以限制3個(gè)自由度,38孔與定位銷配合可以限制2個(gè)自由度,9孔與定位銷配合可限制1個(gè)自由度,即實(shí)現(xiàn)完全定位。(2) 計(jì)算定位銷尺寸 (a) (b)圖7:定位銷 38孔選用圓柱銷定位,9孔選用菱形銷定位。下面只計(jì)算定位銷的配合尺寸,其余尺寸按標(biāo)準(zhǔn)查表。、確定兩銷中心距 按IT14查表,得9孔的公差為0.36mm,38孔的公差為0.62mm。取孔的中心偏差等于孔的公差的1/5,則9孔的中心偏差為,38孔的中心偏差為。那么兩孔中心距偏差為。兩孔偏差較大,那么兩銷中心距的偏差為。、確定圓柱定位銷直徑尺寸 取 、確定菱形銷寬度b和B值 如圖7(b)所示的菱形銷。查表可得 b=4mm , B=7mm計(jì)算菱形銷的直徑尺寸 取偏差為g6,查表得mm上述式中的:削邊銷與孔配合的最小間隙,單位為mm;b削邊銷的寬度,單位為;分別為工件上兩孔中心距公差和夾具上兩銷中心距公差,單位為mm;工件上削邊銷定位孔直徑,單位為mm;削邊銷直徑尺寸,單位為mm。2、 夾緊裝置入圖8所示,這是專門設(shè)計(jì)的夾緊元件。參見夾具裝配圖,把夾緊元件套入零件的外圓柱面,然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將套筒的兩翼卡入夾具體的契形口中,契形口是按一定角度設(shè)計(jì)的,可讓兩翼受力時(shí)產(chǎn)生摩擦力而自鎖,達(dá)到夾緊作用。圖8:契形雙翼套筒3、 定位誤差分析如圖6所示。所加工的是11斜孔,本工序加工要求保證的位置精度主要是11孔中心線與沉頭孔平面的交點(diǎn)到左端面A的尺寸。由于左端面A是主要定位基準(zhǔn),那么定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合;由于定位副制造誤差引起的定位誤差是受兩定位銷影響的;在左端面A平面方向移動(dòng)的定位誤差由38圓柱銷確定,由于圓柱銷與38孔為過盈配合,所以。繞端面A的垂直線旋轉(zhuǎn)方向的定位誤差由9菱形銷確定,9孔的尺寸為,菱形銷為mm,那么。由上述得,由三角函數(shù)關(guān)系換算成尺寸方向得。那么,該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造公差087mm的1/3 (),該定位方案可行。4、 對(duì)刀裝置如裝配圖所示,由專用夾具的定位與夾緊,11變?yōu)樨Q直孔,只要讓鉆頭豎直進(jìn)給加工就可以了。由于零件是斜著安裝到夾具上的,為了方便裝卸工件,把鉆模板設(shè)計(jì)成鉸鏈翻開式的。已知生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn),而且鉆好11孔后好要進(jìn)行擴(kuò)孔與攻絲,就需要更換刀具,所以選用快換鉆套比較合適。5、 夾具體 工件的定位是由夾具體的斜面和兩個(gè)可換定位銷連接起來的。然后通過雙翼套筒卡在夾具體的契形口里實(shí)現(xiàn)夾緊。通過鉆模板連接套筒和夾具體,實(shí)現(xiàn)對(duì)刀。這樣該夾具便有機(jī)連接起來,實(shí)現(xiàn)了定位、夾緊、對(duì)刀等功能。6、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便。 夾緊是通過雙翼套筒的契形自鎖實(shí)現(xiàn)的,而鉆模板用鉸鏈翻開式,解決了空間問題,使工件裝卸變得方便。 本夾具更換鉆套后,又可以進(jìn)行16擴(kuò)孔和M18X1.5mm攻絲的工位。六、 參考文獻(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南主編:宗凱 化學(xué)工業(yè)出版社機(jī)械制造工藝學(xué)主編:陳明 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程主編:鄒青 機(jī)械工業(yè)出版社 機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)主編:吳宗澤、羅圣國(guó) 高等教育出版社27

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