CA6140車床撥叉[831002] 加工工藝及鉆φ25孔夾具設(shè)計[版本1]說明書資料

哈爾濱理工大學 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目：制定 CA6140 車床撥叉的加工工藝， 設(shè)計鉆 25 孔的鉆床夾具 設(shè) 計 者： 指導(dǎo)教師： 大 學 機械設(shè)計制造及其自動化系 200 年 月 日 2 目錄 序 言 第 5 頁 零 件 分 析 第 5 頁 （一）零件的工藝分析 第 5 頁 （二）零件的作用 .第 5 頁 工藝規(guī)程設(shè)計 第 5 頁 （一）確定毛坯的制造形式 第 5 頁 （二）基準面的選擇 第 5 頁 （三）制定工藝路線 第 6 頁 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 第 6 頁 （五）確定切削用量及基本工時 第 6 頁 夾 具 設(shè) 計 第 15 頁 （一）問題提出 第 15 頁 （二）夾具設(shè)計 第 15 頁 1、切削力及夾緊力的計算 第 15 頁 2、夾緊力的計算 第 15 頁 3、定位誤差的分析 第 16 頁 參 考 文 獻 第 16 頁 3 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 4 5 序 言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學完了大學的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，他在我們的大學四年生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進一步適應(yīng)性的訓練，希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、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)計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo) 。 零件的分析 （一） .零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 機床上的撥叉，他位于機床變速箱內(nèi)。主要作用是用于機床的變速。 （二）零件的工藝分析 ： CA6140 車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 為中心的加工表面 6 這一組加工表面包括： 25 023.00的孔。 2 以 25 孔為基準來加工 60 的圓 弧和圓弧的兩個端面來達到圖紙要求。 3 以 25 孔來定位來加工 16 的槽來滿足垂直度要求。 4 銑 32 32 面后鉆孔攻絲加工 M22 螺紋孔。 二 . 工藝規(guī)程設(shè)計 （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，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 （ 1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 25 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊 V 形塊支承這兩個 55 作主要定位面，限制 5 個自由度，再以一個銷釘限制最后 1 個自由度，達到完全定位 ,然后進行銑削。 （ 2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重 合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。 （三） 制訂工藝路線 1. 工藝路線方案 工序 1） 鑄造 2） 時效處理 3） 銑 90 32 面 4） 鉆，擴，鉸 25 孔 5） 檢查 6） 銑斷 7） 車圓弧，車圓弧 端面 8） 翻轉(zhuǎn)車另一端面 9） 銑 16mm 槽 10） 銑 32 32 面 11） 鉆、攻 M22 螺紋孔 12） 去毛刺 13） 檢查 （四） 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)加工工藝，分別對各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下： 1. 銑 90 32 面：選擇 YT15 硬質(zhì)合金刀片 1） 由表 1 銑削深度 mmap 4時，端銑刀直徑0d為 80mm， mmae 60為， 7 Z=5 2） 銑刀幾何形狀 由表 2 00 8a 00 10a 010s 00 5 3） 選擇切削用量 （ 1）確定銑削深度 pa：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成mmap 2 （ 2）確定每齒進給量 fa：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表 5 當使用 YT15 銑床功率為 7Kw 時 zmmaf /18.009.0 4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度 由表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 mm8.0 ；由于銑刀直徑mmd 800 故耐用度 sT 3108.10 4） 確定切削速度 v 和每秒鐘進給量fv 切削速度由表 13 mmd 800 mmap 5 zmmaf /24.0時 smvt /205 rpsnt 51.6 smmv ft /84.6 各修正系數(shù)為 0.1mvmnmv kkk 8.0svsnsv kkk 故 smkvvvt /64.18.00.105.2 r p sknnnt 21.58.00.151.6 smmkvvvfftf /47.58.00.184.6 根據(jù) X52k 型立銑床說明書（表 24）選擇 rpsnc 25.6 smmvf /25.6 因此實際切削速度和每齒進給量 smdv nc /57.11000 25.68014.31000 0 zmmnvaczfcfc /2.0525.6 25.6 5） 計算基本工時 fm vLt 8 式中 L l y d L=90mm 由表 20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量 y +d 92 182L mm 故 182 2 9 . 1 2 0 . 5 m i n6 . 2 5mts 2. 鉆，擴，鉸 mm25 孔 1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑 mmd 5.230 鉆頭幾何形狀為（表 1 及表 2）：雙錐修磨橫刃， 030 01202 01 702 mmbe 5.4 00 50a 050 mmb 5.2 mml 5 2） 選擇切削用量 （ 1） 確定進給量：由表 5 當加工要求為 7 級精度，材料鑄鐵時 mmd 5.230 時 rmmf /96.078.0 由 2.325/80/ dL 99.0fk 時 rmmf /95.077.099.0)96.078.0( 按鉆頭強度確定進給量 由表 7 當灰鑄鐵 213168HB 時 mmd 5.230 時： rmmf /20.1 按機床進給機構(gòu)強度確定進給量 由表 8 灰鑄鐵 210HB 時 mmd 5.230 時：機床機構(gòu)允許的軸向力為 9800N。 Z535 允許最大為 15690N。 進給量 rmmf /41.0 由此可以看出受限制的進給量是工藝要求，從中取 rmmf /78.0 由表 16 可 以 查 出 鉆 孔 時 的 軸 向 力 在 rmmf /78.0 mmd 5.230 時為： NFt 12360 軸向力修正系數(shù)為 1.0 故 NNFc 1 5 6 9 01 2 3 6 0 故 rmmf /78.0 可用 9 2）確定鉆頭磨鈍標準及耐用度， 由表 9 mmd 5.230 時 鉆頭后刀面最大磨損量取為 mm8.0 耐用度 sT 4500 3） 確定切削速度 由表 10 加工性為第三類 rmmf /78.0 雙橫刃磨的鉆頭 mmd 5.230 時 smvt /40.0 切 削 修 正 系 數(shù) 0.1tvk 0.1cvk 85.0lvk 0.1tvk 故 smkvvvt /34.00.185.00.10.140.0 srd vn /6.45.2314.3 34.01 0 0 01 0 0 0 0 4） 加工工時 nfLtm 其中 ylL mml 80 由表 22 mmy 10 所以 stm 1.256.478.0 1080 擴孔： 24.7 rmmf /1.1 sT 2400 smfaTdcvvvyxvpmmzv /125.060 10 srd vn ns /61.17.2414.3 1 2 5.01 0 0 01 0 0 0 按機床取 srnw /67.1 所以實際切削速度 smv /124.01000 61.17.24 工時： 切入 ylL mml 80 mmy 10 所以 sfn Lt wm 491.167.1 1080 鉸孔： 25 rmmf /3.1 sT 4800 10 smkfaT dcv vyvxvpmmzvr /075.03.1804 8 0 060 256.1560 5.01.03.03.012.010 srd vn ws /955.02514.3 075.01 0 0 01 0 0 0 取機床標準 1.13r/s 所以實際切削速度： smv /0 88.01 00 0 13.125 所以工時： stm 3.613.113.1 1080 3. 銑斷：選擇鋸片刀 1）銑削寬度 mmae 3 mmd 1000 8z mmap 4112 zmmaf /24.0時， smvt /37.0 smmvntt /95.116.1 各修正系數(shù)： 0.1fmvmnmv kkk 85.0fsvsnsv kkk 所以： smmkvfvvtf /66.10.185.095.1 工時：fm vLt ylL mmL 75 20y 所以： stm 7.566.1 2075 4. 車圓弧及其中一端面 選刀桿尺寸： mmHB 2516 刀片厚度： mm5.4 粗車： 加工切削深度 3pa mm 由表 4 rmmf /6.05.0 根據(jù)表 1 當用 YT15 硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時： mmap 7 smvt /82.1 切削修正系數(shù)： 65.0tvk 92.0xtvk 8.0svk 0.1tvk 0.1Tvk 故 smkvvvt /87.00.10.18.092.065.082.1 11 srD vn /69.45914.3 87.010001000 由機床 m i n/3 2 0/03.5 rsrnc smDnv cc /92.01000 03.55514.31000 1 3 . 5 4 . 85 . 0 3 0 . 5 6m Ltsnf 半精車：切削深度 mmap 1 rmmf /5.03.0 由機床選 rmmf /33.0 切削速度 smv /6.2 srn /74.145614.3 6.21000 由機床選 m i n/900/15 rsrnc smDnv cc /64.21000 155614.31000 工時 1 3 . 5 2 . 71 5 0 . 3 3m Ltsnf 粗車圓?。汗r 12 4 . 25 . 0 3 0 . 5 6m Ltsnf 半精車圓?。汗r 12 2 . 41 5 0 . 3 3m Ltsnf 5. 銑 mm16 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 mmae 8 2） 確定每齒進給量 由 wx61 機床 功率為 kw5.4 由表 3 zmmaf /20.012.0 取 zmmaf /20.0 3） 銑刀磨鈍標準及耐用度 由表 7 最大磨損量為 mm3.0 耐用度為： s3102.7 12 4） 確定切削速度和每秒進給量 由表 9 當 mmd 1000 8z 時 mmap 4012 mma 8 zmmaf /24.0 smvt /27.0 srnt /87.0 smmvft /46.1 各修正系數(shù)為： 0.1m v fmnmv kkk 85.0svfsnsv kkk 故 23.00.185.027.0 vt kvv 74.00.185.087.0 nt knn 24.10.185.046.1 vfftf kvv 基本工時： fm vLt ylL mmL 40 mmy 30 stm 5.5624.1 3040 6. 銑 32 32 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 mmha e 3 2） 確定每齒進給量 根據(jù) x52k 銑床說明書，其功率為 7kw,中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表 3 zmmaf /20.012.0 現(xiàn)取 zmaf /20.0 3） 選擇銑刀磨鈍標準及耐磨度 根據(jù)表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 mm6.0 ，鑲齒銑刀（ mmd 1000 ）耐用度 sT 3108.10 4） 確定切削速度和每秒進給量 切削深度可根據(jù)表 21 中公式計算 也可查表 根據(jù)表 9 當 mmd 1000 8z mmap 13041 3ea 13 24.0fa時， smvt /32.0 srnt /03.1 smmv f /73.1 各修正系數(shù)為： 69.0vsnmv kkk 8.0svfsnsv kkk 故 smkvvvt /18.08.069.032.0 srknnnt /52.08.069.003.1 smmkvvvftf /95.08.069.073.1 根據(jù)機床說明書選擇 srn /625.00 smmvf /0.10 實際切削速度和每齒進給量為： smndvc /20.01000 625.010014.31000 00 zmmnzva ff /20.086 2 5.00.100 5） 檢查機床功率 根據(jù)表 5 當 zmmaf /32.018.0 mmap 84 mmae 5.3 smv f /0.1 時， kwp mt 10.1 切削功率的修正系數(shù) 1mpk 所以實際切削功率為 kwppmtmc 1.1 根據(jù)機床說明書，機床主軸允許的功率為 kwpmM 25.575.07 因為mMmc pp ，所以此切削用量可以采用。 即 mmat 3 smmvf /0.1 m i n/5.37/6 2 5.0 rsrn smv /20.0 zmma f /20.0 6）計算工時 fm vLt 14 式中 ylL mml 40 根據(jù)表 19 入切削量及超切削量 mmy 20 則 3 2 2 0 5 2L m m 故 52 521 .0mts 7. 鉆，攻 M22 螺紋孔 1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑 mmd 4.020 鉆頭幾何形狀為（表 1 及表 2）：雙錐修磨橫刃， 030 01202 01 702 mmbe 5.4 00 50a 050 mmb 5.2 mml 5 2） 選擇切削用量 （ 2） 確定進給量：由表 5 當加工要求為 7 級精度，材料鑄鐵時 mmd 4.020 時 rmmf /96.078.0 由 2.325/80/ dL 99.0fk 時 rmmf /95.077.099.0)96.078.0( 按鉆頭強度確定進給量 由表 7 當灰鑄鐵 213168HB 時 mmd 4.020 時： rmmf /20.1 按機床進給機構(gòu)強度確定進給量 由表 8 灰鑄鐵 210HB 時 mmd 4.020 時：機床機構(gòu)允許的軸向力為 9800N。 Z535 允許最大為 15690N。 進給量 rmmf /41.0 由此可以看出受限制的進給量是工藝要求，從中取 rmmf /78.0 由表 16 可 以 查 出 鉆 孔 時 的 軸 向 力 在 rmmf /78.0 mmd 5.020 時為： NFt 12360 軸向力修正系數(shù)為 1.0 故 NNFc 1 5 6 9 01 2 3 6 0 故 rmmf /78.0 可用 15 2）確定鉆頭磨鈍標準及耐用度， 由表 9 mmd 4.020 時 鉆頭后刀面最大磨損量取為 mm8.0 耐用度 sT 4500 3） 確定切削速度 由表 10 加工性為第三類 rmmf /78.0 雙橫刃磨的鉆頭 mmd 4.020 時 smvt /40.0 切 削 修 正 系 數(shù) 0.1tvk 0.1cvk 85.0lvk 0.1tvk 故 smkvvvt /34.00.185.00.10.140.0 srd vn /6.45.2314.3 34.01 0 0 01 0 0 0 0 4） 加工工時 nfLtm 其中 ylL mml 30 由表 22 mmy 10 所以 stm 1.116.478.0 1003 5） 攻 M22 螺紋孔 由機械加工工藝實用手冊表 3-38 f=0.2mm/r 由機械加工工藝實用手冊表 3-38 v=0.35m/s ws dvn 1000 = 814.3 35.01000 =8.78r/s=526r/min 按機床選?。?srrn /33.8m in/5 0 0 smndv /366.01000 33.8814.31000 實際 mmll 2021 l=25mm 計算工時 : 1 m i n6010.033.8 2525212 sfnllltm 16 l 工件的螺紋長度 ； 1l 絲錐切削錐長度； 三、夾具設(shè)計 （一） 定位基準的選擇 由零件圖可知，用 60 圓弧一端面定位并用壓板夾緊，再用兩可調(diào)螺釘組成的 v 形上定位限制五個自由度。 （二） 切削力及夾緊力的計算 切削刀具：高速鋼麻花鉆頭，則 pkDfF 7.0667 式中： D 23.5mm， f 0.41mm/r， 1pK（rpPprp