ca6140車床手柄座說明書及銑槽夾具設(shè)計

TOC\o"1-5"\h\z第1章、零件的分析1零件的功用及結(jié)構(gòu)分析1零件的工藝分析1第2章、手柄座的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計3毛坯的選擇3基準的選擇3(1)粗基準的選擇3(2)精基準的選擇3工藝路線的擬定3加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定4切削用量及工時定額的確定5第3章、加工銑槽夾具設(shè)計15任務(wù)的提出15定位方案及定位裝置的設(shè)計計算15定位方案的確定15定位元件及裝置設(shè)計15定位誤差的分析計算15對刀或?qū)б?裝置)設(shè)計16夾緊方案及裝置的設(shè)計計算16夾緊方案的確定16夾緊力大小的分析計算17夾緊機構(gòu)及裝置設(shè)計17連接元件及夾具體設(shè)計17夾具操作及維護簡要說明18參考文獻19附錄I機械加工工藝過程卡片20附錄H機械加工工序卡片21評語22第1章、零件的分析零件的功用及結(jié)構(gòu)分析題目所給白零件是CA6140車床的手柄座。它位于車床操作機構(gòu)中，可同時操縱離合器和制動器，即同時控制主軸的開、停、換向和制動。操作過程如下：當手把控制手柄座向上扳動時，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動齒條軸往右移動，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當手把控制手柄座向下扳動時，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當手把在中間位置時，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動斷開，此時齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下端，制動帶被拉緊，使主鈾制動。零件的工藝分析CA6140車床手柄座有多處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：.以典5H8為中心的加工表面這一組的加工表面有425H8的孔，以及上下端面，，下端面為445的圓柱端面；孔壁上有距下端面11mm、與?25H8孔中心軸所在前視面呈30。角的螺紋孔，尺寸為M10-7H,另外還有一個尺寸為6H9的鍵槽，孔與鍵槽的總寬度為27.3H11。.以宓4H7為中心的加工表面該組的加工表面有啊4H7的螺紋孔（有位置要求），加工時測量深度為25mm,鉆孔深度為28mm。上孔壁有一個45配錢的錐銷通孔，該通孔有位置要求。.以型0H7為中心的加工表面本組的加工表面有50H7的孔（兩個），及其兩個內(nèi)端面（對稱），兩端面均有位置要求，端面之間的距離為14「23mm。，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求（與425H8孔壁之間的平行度公差為40.2）.以*5.5為中心的加工表面這組的加工表面有帖.5的孔，該孔通至425H8上的槽，并有位置要求。由上面的分析可知，加工時應(yīng)先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準加工另外一組。第2章、手柄座的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計毛坯的選擇零件材料為HT200。手柄座在使用過程中不經(jīng)常的變動，它的只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用?；鶞实倪x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，加工工藝過程中會問題百出，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。⑴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425H8孔的下端面作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊分別支承425H8和R13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，然后進行銃削。(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。工藝路線的擬定制定工藝路線得出發(fā)點，應(yīng)當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床配以專用工卡具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率?？紤]到先面后孔的加工原則，合理具體加工工藝如下：表2.1工藝方案表工序1粗銃、精銃由45端面工序2鉆、擴、粗較、精較小25H8通孔工序3鉆、擴、粗較、精較M0H7孔工序4粗銃14X43槽工序5鉆+5.5通孔工序6鉆、擴、粗較、精較M4H7孔工序7插鍵槽工序8鉆M10螺紋底7L,攻M10螺紋工序9終檢加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為HBS65?87,毛坯的重量約為1Kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄模。相關(guān)數(shù)據(jù)參見零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：.外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（625H8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,取端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工）銃削加工余量為：粗銃1mm精銃0.2mm.內(nèi)孔查《工藝手冊》表2.2?2.5,取425H8已鑄成孔長度余量為3,即鑄成孔半徑為21mm工序尺寸加工余量：鉆孔2mm擴孔0.125mm.其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(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。切削用量及工時定額的確定.工序I的切削用量及基本工時的確定：銃、半精銃445凸臺端面⑴銃145凸臺端面：選擇銃刀半徑為25mm,齒數(shù)Z=6（見《工藝手冊》表3.1—27）fz=0.1mm/Zd0=50mm,T=180min（《切削手冊》表3.7和《切削》表3.8）乂查=20m/min（《切削手冊》表3⑼1000V渣100020二d1000V渣100020二d0二50=127.4(r/min)按機床選取n1a=160r/min實際切削速度:Vc機二n實際切削速度:Vc機二n機dn1000二160501000=25.12(m/min)工作臺每分鐘進給量：Vf=fZZn機=0.156160=144（mm/min）銃床工作臺進給量：Vf橫向=150mm/min一.一，4520基本工時：t0.43（min）150⑵半精銃由45凸臺端面：加工余量為Z=1mm切削速度為Vc=20m/mincn查=127.r4/mi選用主軸轉(zhuǎn)速為n機=160r/min工作臺進給量：Vf=fzZn機=0.156160=144（mm/min）基本工時：t=45-20=0.65（min）100.工序II的切削用量及基本工時的確定：鉆一擴一粗、精較425H8通孔。⑴鉆孔423mm:選才?123mm高速鋼錐柄標準麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1—6）f機=0.4mm/r（《切削手冊》表2.7和《工藝手冊》表4.2—16）Vc查=15n/min〈切削手冊》表2.15）硬度200—2171000V渣100015n查===208（r/min）一二D二23按機床選取nn=195r/min（《工藝手冊》表4.2—5）二Dn23195頭際切削速度：Vc機==—=14.08（m/min）10001000基本工時：t=l乜+l2=43+8+3=0.64（min）（《工藝手冊》表6.2—5）n幾f機1950.43⑵擴孔*24.8000.084mm：選才？424.80mm高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝手冊》表3.1—8）由《切削手冊》表2.10得擴孔鉆擴424.80mm孔時的進給量f=0.7?0.8mm/r,并由《工藝手冊》表4.2—16取f機=0.72mm/r,擴孔鉆擴孔時的切削速度乂=r?1Vc鉆。2

由《切削手冊》表2.15得V搦=14m/min,故:111111、Vc=~V傍占=~卜14=4.7~7(m/min)32)132J1000Vcc10004.7~71000Vcc10004.7~7二24.8=60~89(r/min)按機床選取n1a=68r/minnDn機

1000二24.8681000nDn機

1000二24.8681000=5.29(m/min)基本工時:4383680.72=1.1(min)⑶錢425H8孔:選才？125mm高速鋼錐柄機用錢刀（《工藝手冊》表3.1—17）,由《切削手冊》表2.24得f=1.0~1.5mm/r,ap=0.15~0.25mm,pVc=4~8m/min,由《工藝手冊》表4.2—16得f機=1.22mm/r,nc1000Vcnc1000Vc1000(4~8)二25=51~102(r/min)按機床選取na=68r/min,則：二2568%==5.34(m/min)1000

50H7孑I。50H7孑I。⑴鉆M0孔:選才?49.8mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝手冊》表3.1—6）由《切削手冊》表2.7和《工藝手冊》表4.2—16查得f機=0.17mm/rVc查=23n/mi6〈切削》表2.15)1000VC查100023二1000VC查100023二do二9.8=747.4(r/min)按機床選取na=960r/min、，nd°n機、，nd°n機Vc機-—cc―一1000/min)29.514(/min)1000lLL4343基本工時：t=ll1l2==0.31(min)n機f機9600.17'7⑵粗錢69.96mm孔:選才？由9.96mm的高速鋼錢刀（《工藝手冊》表2.11）由《切削手冊》表2.24和《工藝手冊》表4.2—15查得f機=1.3mm/rVc查=6mm/min1000V渣二1000V渣二d010006二9.96=191.85(r/min)按機床選取n^=195r/min2=….96196.1mm/min)10001000

基本工時：t=?=41^=0.19(min)

n機f機1951.3⑶精較50mm孔：選擇由10mm的錢刀f機=0.8mm/rVc查=6mm/minn查=1000Vc查二d010006二10=191.1?/min)按機床選取nn=195r/minTOC\o"1-5"\h\z、，nd°n機n父10<195c――’.、Vca===6.12mmi/min）10001000基本工時：t=ll1l2=4323=0.31（min）n機f機1950.8'.工序IV的切削用量及基本工時的確定：銃[4r&mm的槽選用高速鋼粗齒盤狀銃刀d0=125mm,Z=81）、根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-27查的：粗銃a=3人8mm選定a=5mmee因走刀次數(shù)N=迎上13=8.6次故走刀次數(shù)N為9ae=3mm。根據(jù)零件形狀，確定那個走刀長度為37mm。2）、決定每齒進給量fz,根據(jù)銃床的功率為7.5KW,中等剛度。根據(jù)表3.3（《切削用量簡明手冊（第3版）》）：fz=0.12~0.20mm/z現(xiàn)選取fz=0.20mm/3）、決定切削速度Vc和每分鐘進給量Vf根據(jù)表3.27中的計算公式，也可以直接查表。根據(jù)表3.9,當d0=125mm,Z=8,ap=14mm,ae=5mm,時，vt=19m/min,nt=62r/min,Vft=104mm/min。各修正系數(shù)為：kMv=kMn=kMn=0.69kSv=ksnksQ.8fz<0.24mm/zvc=vtk=19X0.69X0.8m/min=10.5m/min；n=ntxkn=62M0.69=34r/min；vf=vftkv=104M0.690.=8mm/min；根據(jù)XA6132型銃床說明書，選擇nc=37.5r/min；vfc=60mm/min；因此實際切削速度和每齒進給量為:二donc3.1412537.5__vc=-o-^==14.7210001000m/min；vvc60fzc=——==0.2mm/r;ncz37.58c計算基本工時_L_lytm0=-二vfvf式中l(wèi)=37mm,根據(jù)表3.25,入切量及超切量y+A=27mmwLly：3727貝Utm0=——==min=1.067minVfVf60總時間：tm=tm0xN=1.067minx9=9.6min5.工序V的切削用量及基本工時的確定：加工45.5mm的孔⑴鉆45.5mm孔:選才中4.8mm的高速鋼錐柄麻花鉆f機=0.10mm/rVc查=20m/min1000Vc查1000m20n查二「二d0二4.8=1326(r/min)按機床選取n幾=1360r/min7rd0n機VcM=1000二4.813601000=20.5(m/min)基本工時：t=5.232=0.075(min)13600.1⑵錢15.5mm孔:選才中5.5mm的錢刀1000V,二d。f機1000V,二d。10006347.42(r/min)二5.5按機床選取n1a=392r/min

71d0n機。5.5父392.....V^===6.77(m/min)10001000基本工時：t=5.231I21I22843基本工時：t===0.36(min)n機f機2720.36⑵粗錢413.95mm孔：選才？413.95mm高速鋼錐柄機用錢刀（《工藝手冊》表3.1—17）f=0.5~1.0mm/r,ap=0.1~0.15mm,Vc4~8m/min,3920.66.工序VI的切削用量及基本工時的確定。⑴鉆413mm孔:選才3mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝手冊》表3.5—6）由《切削手冊》表2.7和《工藝手冊》表4.2—16查得f機=0.36mm/r乂查=14m/min〈切削》表2.15）1000V渣100014n查=-==343(r/min)一二D二13按機床選取ria=272r/minnDn機nx13272Vc機===11.1m(/min)1000Vcc二D1000Vcc二D1000(4-8)二13.95=91~182(r/min)按機床選取n機=140r/min（《工藝手冊》表42—15）Vc機nDn機Vc機nDn機冗父13.956.13(r/min)f機=0.8mm/r（《工藝手冊》表4.2—16）1111111122843基本工時：t==n機f機1400.81=0.31(min)⑶精較414mm孔:選才？414mm高速鋼錐柄機用錢刀（《工藝手冊》表3.1—17）由《切削手冊》表2.24查得f=0.5~1.0mm/r,ap=0.1~0.15mm,Vc4~8m/minnc1000Vcnc1000Vcc二D1000(4~8)二13.95=91~182(r/min)f機=0.6mm/r（《工藝手冊》表42—16），Dn機

1000按機床選取，Dn機

1000/min)■：14140.,/min)6.15n(1000基本工時：t="—7.工序Vffl的切削用量及基本工時的確定：鉆帖.5mm底孔，攻螺紋M10mm⑴鉆小8.5mm底孔:選用中8.5mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝手冊》表3.1—6）由《切削手冊》表2.7和《工藝手冊》表4.2—16查得f機=0.28mm/r

Vc查=16m/min〈切削手冊》表2.15)1000V渣1000V渣叱二二D600(r/min)二8.5nDn機1000nDn機1000二8.5545二145m(/min)1000基本工時：t」li基本工時：t」lil21033n機f機5450.28=0.10(min)⑵攻螺紋M10mm：選才⑵攻螺紋M10mm：選才MM10mm高速鋼機用絲錐f等于工件螺紋的螺距p,即f=1.25mm/rVc機=7.m/min1000Vc1000Vc10007.5c=298(r/min)按機床選取=272r/min按機床選取=272r/minvcvc機=6.m/min基本工時:ll基本工時:ll1l2t12n機f1033=0.05(min)2721.25第3章、加工銃槽夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用的夾具。我被要求設(shè)計第IV道工序----銃14X43槽，本夾具將用于X53K立式銃床。任務(wù)的提出本夾具主要用來銃14mm43mmi勺槽，同時對孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在鉆孔后還要進行拉孔，以保證其精度要求，為了使其誤差減小，在工序工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度、提高加工質(zhì)量。定位方案及定位裝置的設(shè)計計算定位方案的確定工件以①25H8孔及端面和①10H7孔為定位基準；夾緊時，首先由開口墊圈夾緊①25H8孔兩端面，再用氣缸通過活塞的推力帶動浮動壓塊在手柄座出夾緊。定位元件及裝置設(shè)計用圓柱定位銷和菱形定位銷進行完全定位。定位誤差的分析計算本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。TTd/Yz=—0.016.50.009-0.02552

式中Td——工件圓孔直徑公差（mm；Td——定位銷外圓直徑公差（mmi。對刀或?qū)бㄑb置）設(shè)計對刀裝置由對刀塊組成用來確定刀具與夾具的相對位置由于本道工序是完成銃槽的加工，所以選用直角對刀塊。夾緊方案及裝置的設(shè)計計算夾緊方案的確定夾緊時，首先由圓柱定位銷和菱形定位銷定位425H8孔兩端面，再用X53KS氣缸夾緊。夾緊力大小的分析計算銃槽時切削用量計算夾緊力并分析。刀具：立銃刀根據(jù)《切削手冊》表3.28可查得：C,a「FfyFenFz軸向力計算公式為Ff=CfaUfdOqFnwF其中：Cf=30,d0=14mm,uF=0.83,fz=0.1mm/r,yF=0.65,ae=14,ap=