CA6140撥叉8310051
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1、 20 題 目:設(shè)計(jì)CA6140撥叉(831005)零件的加工工藝規(guī)程及銑寬為80+0。03mm槽的專用夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)題目 CA6140撥叉831005加工工藝設(shè)計(jì)及加工銑寬為80+0。03mm槽的夾具設(shè)計(jì)。 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:大批生產(chǎn) 三、上交材料 (1) 繪制零件圖 1張 (2) 毛坯圖
2、 1張 (3) 編制機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張 (4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1張 (5) 繪制夾具裝配圖 1張 (6) 繪制夾具中圖 1張 (7) 課程設(shè)計(jì)說明書(5000~8000字) 1份 說明書主要包括以下內(nèi)容(章節(jié)) ①目錄 ②摘要(中外文對(duì)照的,各占一頁) ③零件工藝性分析 ④機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ⑤指定工序的專用機(jī)床夾
3、具設(shè)計(jì) ⑥方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 ⑦體會(huì)與展望 ⑧參考文獻(xiàn) 四、進(jìn)度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設(shè)計(jì)(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說明書 3天 (5) 準(zhǔn)備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教
4、師評(píng)語 成 績(jī): 指導(dǎo)教師 日 期 成績(jī)?cè)u(píng)定 采用五級(jí)分制,即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。 優(yōu)秀:設(shè)計(jì)方案合理并新穎,設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想; 良好:設(shè)計(jì)方案合理,設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想; 中等:設(shè)計(jì)方案一般,設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯; 及格:設(shè)計(jì)方案不完善,存在一些小錯(cuò)誤,說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過程中勤奮精神不夠: 不及格
5、:設(shè)計(jì)方案有嚴(yán)重錯(cuò)誤,設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)精神不夠。 摘 要 本學(xué)期我設(shè)計(jì)的題目是CA6140車床(831005)撥叉的銑寬為80+0。03mm槽的夾具設(shè)計(jì),其中包括零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖和夾具中一個(gè)零件圖各一張,機(jī)械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張還有課程設(shè)計(jì)說明書的編寫。首先我們要熟悉零件和了解其作用,它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔作用。然后,根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機(jī)械加工余量。最后擬定撥叉的工藝路線圖,制定該工件的夾緊方案,畫出夾具裝配圖,最后編寫課程設(shè)計(jì)說明書。 通過這次課程設(shè)計(jì),我能夠了解并認(rèn)
6、識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程,鞏固和加深已學(xué)過的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ),并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 Abstract This time I design the lathes of the shift forks CA6140(831005), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the
7、 working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instr
8、ument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual
9、be concerned, I want to know the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, what’s more , strikin
10、g the basis for the future work and the following course’s studying 目 錄 一、零件工藝性分析 1 1.1、零件的作用 1 1.2、零件的工藝分析 1 二、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 2.1、確定毛坯的制造形成 2 2.2、基準(zhǔn)的選擇 2 2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 2 2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 2 2.3、制定工藝路線 2 2.3.1工藝路線方案一 3 2.3.2工藝路線方案二 3 三、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4 3.1、毛坯余量及尺寸的確定 4 3.2、確定工序 4
11、 四、夾具的設(shè)計(jì) 12 4.1、提出問題 12 4.2、設(shè)計(jì)思想 13 4.3、夾具設(shè)計(jì) 13 4.3.1定位分析 14 4.3.2切削力、夾緊力、切屑用量和切屑速度的計(jì)算 14 4.3.3夾具操作說明 15 五.體會(huì)與展望 15 六.參考文獻(xiàn) 16 一、零件工藝性分析 1.1、零件的作用 題目給定的零件是CA6140撥叉,它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高,因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí),滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以,寬度為18+0.01
12、20mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 1.2、零件的工藝分析 該撥叉的全部技術(shù)要求列如下表: 項(xiàng)目 公差等級(jí) 偏差(mm) 粗糙度 定位基準(zhǔn) ?25的六齒方花鍵孔 IT7 +0.023 0 1.6 花鍵孔中心線 ?22的花鍵底孔 IT12 +0.20 0 6.3 花鍵孔中心線 兩端的2*150倒角 6.3 花鍵孔中心線 尺寸8的槽 IT9 +0.03 0 1.6 花鍵孔中心線 尺寸18的槽 IT6 +0.012 0 3.2 花鍵孔中心線 ?6的花鍵槽寬 IT6 +0.06 -0.03 3.2 花鍵孔
13、中心線 二、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1、確定毛坯的制造形成 ? ?因?yàn)榱慵牧螲T200,考慮到此零件的工作過程中同時(shí)有變載荷和沖擊性載荷,因此選用鍛件毛坯,因?yàn)殄懠膹?qiáng)度和沖擊韌度較高,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大,故可采取模鍛成型。經(jīng)查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表5-5取等級(jí)為2級(jí)精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工余量為3±0.8mm。 2.2基準(zhǔn)的選擇 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 因?yàn)橐WC花鍵的中心線垂直于右端面,所以以Φ40的外圓表面為粗基準(zhǔn)。 2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 為保證定位基準(zhǔn)和工序
14、基準(zhǔn)重合,以零件的下低面為精基準(zhǔn)。 2.3、制定工藝路線 ? ? 制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)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(jī)床配以專用卡具,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(jì)效果,以便盡量減小生產(chǎn)成本。 2.3.1. 工藝路線方案一 工序: 1. 粗、精車端面,鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15°倒角。 2. 粗、精銑削B面。 3. 銑削8+0.030mm的槽。 4. 銑削18+0.0120mm的槽。 5. 拉花鍵。 2.3.2.工藝路線方案二 工序: 1. 粗、精車端面,
15、鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15°倒角。 以Ф40mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。 2. 拉花鍵。以花鍵中心線及右端面為基準(zhǔn), 3. 銑削槽B面。以花鍵的中心線及下低面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具 4. 銑削8+0.030mm的槽。以花鍵的中心線及下低面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具。 5. 銑削18+0.0120mm的槽。以花鍵的中心線及下低面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具。 方案分析: 上述兩方案中,工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很難對(duì)工件進(jìn)行定位和加緊、方案二中,把花鍵放在第一道工序的后
16、邊,這樣,方案二中的3.4.5道工序很容易對(duì)工件進(jìn)行定位與加緊即以花鍵中心線和下低面作為3.4.5道工序的定位基準(zhǔn)。此方案定位精度高,專用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,所以采用方案二比較合理。 三、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ? 零件材料為HT200,毛坯重量為1.0 kg,σb =160MPa HBS。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》(以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編)知生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用模鍛鍛模造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別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: 3.1.毛坯余量及尺寸的確定 1. 下端面的加工余量:下端面有
17、3±0.8mm的加工余量,足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除 2. 矩形花鍵底孔。 要求以矩形花鍵的外徑定心,故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為Φ22 0+0.28,見零件圖,參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表3-59確定孔加工余量的分配。鉆孔Φ20mm,擴(kuò)孔Φ21mm,拉花鍵 ,花鍵孔要求以外徑定心:拉削時(shí)加工余量參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》取 2Ζ=1mm 3. 右端面的加工余量。 此工序分2個(gè)工步1、粗銑右端面 2、精銑右端面。精加工余量為0.2mm,粗銑加工余量為2.8mm 3.2、確定工序 工序 Ⅰ :車削下底面。 1.加工條件。 工件材料:灰口鑄鐵HT200。
18、σb=145 MPa。鑄造。 加工要求:粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸,Ra=3.2μm 機(jī)床C3163-1。轉(zhuǎn)塔式六角臥式車床。 刀具:刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 2、計(jì)算切削用量。 (1)已知長(zhǎng)度方向的加工余量為3±0.8mm 。實(shí)際端面的最大加工余量為3.8mm 。故分二次加工(粗車和半精車)。長(zhǎng)度加工公差I(lǐng)T 12級(jí) 取-0.46 mm (入 體方向) (2)進(jìn)給量、根據(jù)《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》(第3版)表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,ae≤3mm時(shí),以及工件直徑為Φ60mm時(shí)(
19、由于凸臺(tái)B面的存在所以直徑取Φ60mm) ?=0.6-0.8mm/r. 按C3163-1 車床說明書 取?=0.6 mm/n。 由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.75—0.85 所以:實(shí)際進(jìn)給量f=0.6×0.8=0.48 mm/r 按C3163-1 車床說明書 ?=0.53mm/r (3)計(jì)算切削速度。按《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27 ,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min) 刀具材料YG6 V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv 其中:Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系數(shù)Ko見《切削手冊(cè)》表1.2
20、8 kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81 ∴Vc =158/( 600.2·20.15·0.53 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97 =46.9(m/min) (4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw=229.8(r/min) 按C3163-1 車床說明書 n=200 r/min 所以實(shí)際切削速度V=40.8m/min (5)切削工時(shí),按《工藝手冊(cè)》表6.2-1 由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮,為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準(zhǔn)備 Tm=(L
21、+L1+L2+L3)/nw x f=0.33(min) L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0 工序II 精車下底面 1) 已知粗加工余量為0.5mm。 2) 進(jìn)給量f. 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6 , f=0.15-0.25mm/r 按C3163-1 車床說明書?。妫?.16 mm/r 計(jì)算切削速度 按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min) V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv =158/( 600.2·20.15·0.16 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97 =8
22、3.85(m/min) 3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速. nw=1000vc/ dw =410.8(r/min)按C3163-1 車床說明書 取nw=400(r/min) 實(shí)際切削速度V=57.1m/min 4) 切削工時(shí),查《工藝手冊(cè)》表6.2-1 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35(min) 由于下一道工序是鉆孔,所以留下?20mm的臺(tái)階,所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0 工序III 鉆花鍵孔 鉆頭選擇:見《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2 鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2
23、.2):雙錐修磨具刃,鉆頭參數(shù): d=Ф20mm β=30°,2Φ=118°,2Φ=70°,bε=3.5mm ,ao=12°, Ψ=55°,b=2mm,=4mm。 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-9確定f=0.48 a、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量:根據(jù)表2.9 ,當(dāng)σb=210MPa d0=20.5mm 可確定f=0.75。 按C3163-1 車床說明書 取 f=0.62mm/n. b、 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表2.21,當(dāng)do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6 壽命T=45min. c、切削速度 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》,表2.15得 V=21m/min
24、 n=1000V/D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min 取n=280m/min. 實(shí)際V=17 m/min d、 基本工時(shí),Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 工序IV 擴(kuò)花鍵孔 刀具直徑do=21mm;刀具幾何參數(shù)同上。 由于兩孔直徑相差不大,為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間,n和f都不變,所以Tm同上 Tm=0.32
25、倒角刀具15°锪鉆由于兩孔直徑相差不大,以表面粗度要求不高手動(dòng)進(jìn)給。 工序V 車倒角 刀具:專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。 檢驗(yàn)機(jī)床功率 按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.24 可以查出 當(dāng)σb=160~245HBS ap≤2.8mm?。妗?.6mm/r Vc≤41m/min Pc=3.4kw 按C3163-1 車床說明書 主電機(jī)功率P=11kw 可見Pc比P小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求 鉆削功率檢驗(yàn)按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.21 當(dāng)do=21 mm?。妫?.64 mm 查得轉(zhuǎn)矩M=61.8 N.M 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表由表2.3
26、2 得功率公式 PC=McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km 按C3163-1 車床說明書 主電機(jī)功率P=11kw 可見PC比P小得多,所以機(jī)床功率足夠,所用切削用量符合要 工序VI 拉花鍵孔 單面齒升:根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒 為0.06mm, 拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工時(shí) t=Zblηk/1000vfzZ 式中: Zb 單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm); L 拉削表面長(zhǎng)度,80mm;
27、 η 考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù),取1.2; k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù),取1.4 ; v 拉削速度(m/min); fz 拉刀單面齒升; Z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù),Z=l/p; P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm ∴拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7 ∴其本工時(shí) Tm=1.5×
28、80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min) 工序VII 粗銑右端面 加工要求:粗銑B面,精銑B面,Ra=3.2um。 用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量3mm 機(jī)床 :X62W 加工工件尺寸:寬度:40mm 長(zhǎng)度:28mm 1) 選擇刀具 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1 銑削寬度ae≤5mm時(shí)。直徑為do=50mm 故齒數(shù)Z=8,由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀 銑刀幾何參數(shù)(表3.2)rn=10°ao=16° 2) 切削用量 留精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度ac=2.8±0.8mm,由于加工表面精度要求Ra=3.2 um
29、.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5~1mm/r就能滿足要求,但考慮到X62W功率為7.5kw,機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和X62W銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.6mm/r 3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm, 刀具壽命 T=120min(表3.8) 4) 決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9確定 Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8mm, fz=f/z=0.0750.1mm/z Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexu
30、vxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=
31、96mm/min 選Vf=80mm/min 實(shí)際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z 5) 機(jī)床功率:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.20 當(dāng) Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù): 故Pct<0.8, 根據(jù)X62W型銑床說明書,機(jī)床主軸允許的功率為 Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc<Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z
32、6) 基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525(min) L1+△=14mm 工序VIII 精銑右端面 1)選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2)切削用量 精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度 ae=0.2mm,f=0.6 3)決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9確定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/
33、min根據(jù)X62W型銑床說明書選n=210r/min Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z 4)基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336(min) L1+△=14mm 工序IX 銑削8+0.030mm槽。 加工工件尺寸:8+0.030mm , 長(zhǎng)度L=40mm 加工要求:高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀(精密級(jí)K8)加工余量8 用乳化液冷卻 機(jī)床:X62W 1) 選擇刀具:由加工尺寸公差0-0.3 。所
34、以銑刀精度為精密級(jí)K8 銑刀參數(shù):L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15° ao=12°an=6°Z=16 2) 選擇切削量 由于槽的深度為8mm, 故一次走完,ae=8mm ap=8mm 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z 3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中 4) 決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv
35、)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =82.86m/min n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min 實(shí)際
36、速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/min fzc=110/375×16=0.018mm/z 5) 機(jī)床功率:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30,XF=1.0,yF=0.65,UF=0.83,WF=0,qF=0.83,KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)K
37、FC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2×103=15.9N?M Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說明書,功率足夠。 6) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49(min) L1+△=14mm 工序X 銑寬為180+0.12mm槽 加工要求:用乳化液冷卻,加工工件尺寸,寬180+0.12mm,長(zhǎng)L=40mm,加工余量23mm 由于此工步的設(shè)計(jì)尺寸精度要求很高,用銑削加工很難達(dá)到
38、尺寸精度的要求,所以為了留給下一道公序磨削的加工余量,所以分兩步走,ae=23,ap=10mm, 1) 選擇刀具 銑刀參數(shù):L=10 D=100mm d=30mm ro=15° ao=12°an=6°Z=24 2) 選擇銑削用量 由于槽的寬度為18mm, 故二次走完,ae=23mm ap=10mm 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z 3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中 4)確定切削速度Vc和每齒
39、進(jìn)給量:決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =98.6m/min n=1000×Vc/do=1000×9
40、8.6/3.14×100=314r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=300r/min 實(shí)際速度Vc=donc/1000=94.2m/min 選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=150mm/min fzc=150/300×24=0.020mm/z 5)基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5 Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8(min) L1+△=20mm i=2(走兩次) 工序XI 磨18mm槽, 保證尺寸18mm 1) 選擇砂輪。 見《切削手冊(cè)》第三章
41、中磨料選擇各表,結(jié)果為 GZ46KV6P350×40×127其含義為:磨輪磨料為棕剛玉,為了防止粒度過小而磨輪堵塞,所以選用為粒度為46#,硬度為軟2級(jí)。 平型砂輪,其尺寸為16×6×40(D×d×H)。 2) 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min(見機(jī)床說明書), v砂=2.5m/s 進(jìn)給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm 3) 切削工時(shí)。當(dāng)加工1個(gè)表面時(shí) Tm=(L+y+△)??i K/50=3.1min 最后,將以上各個(gè)工序切削用、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果,連同其它加工數(shù)據(jù),一起填入機(jī)械加工工藝卡片中。 工序號(hào) 工序名稱
42、 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 I 粗車下端面 臥式車床 車刀 游標(biāo)卡尺 II 精車下端面 臥式車床 車刀 游標(biāo)卡尺 III 鉆花鍵孔 立式鉆床 鉆刀 游標(biāo)卡尺 IV 擴(kuò)花鍵孔 立式鉆床 鉆刀 游標(biāo)卡尺 Ⅴ 倒角2x15° 臥室車床 車刀 游標(biāo)卡尺 VI 拉六齒方型花鍵 立式拉床 拉刀 游標(biāo)卡尺 VII 粗銑右端面 立式銑床 銑刀 游標(biāo)卡尺 VIII 精銑右端面 立式銑床 銑刀 游標(biāo)卡尺 IX 銑800。03mm的槽 立式銑床 銑刀 量塊 X 銑1800。12mm槽 立式銑床 銑刀 量塊 X
43、I 磨寬為1800。12mm的槽 磨床 砂輪 量塊 四、 夾具設(shè)計(jì) 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備,它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工,檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中,提高加工精度和生產(chǎn)率,降低制造成本,一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具,是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。 4.1.提出問題 (1)怎樣限制零件的自由度;V形塊加小平面限制5個(gè)自由度,定位銷限制1個(gè)自由度。 (2)怎樣夾緊;設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊配合V形塊夾緊
44、工件。 (3)設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削;此次加工利用拉刀拉削,通過下底面排削。 (4)怎樣使夾具使用合理,便于裝卸。 4.2.設(shè)計(jì)思想 設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度,保證夾具的操作方便,夾緊可靠,使用安全,有合理的裝卸空間,還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用,使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對(duì)φ6孔進(jìn)行加工,這個(gè)孔尺寸精度要求為H7,表面粗糙度Ra3.2。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀,來對(duì)工件進(jìn)行加工,考慮到提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,采用一次拉削完成。 4.3、夾具設(shè)計(jì) 零件的上半部分為圓柱型,根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)采用V型塊、小平面的夾具來定位。 4.3.1、定位分析 (1
45、)定位基準(zhǔn)的選擇 據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合,在同一工件的各道工序中,應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。寬為6 +0.03+0.06mm的槽,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。 (2)定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊,因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線,所以基準(zhǔn)重合△B=0,由于存在間隙,定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。 △Y=0.707δd=0.707×0.025mm=0.0177mm 4.3.2、切削力、夾緊力、切屑用量和切屑速
46、度的計(jì)算 1.進(jìn)給量:該工序就是通過一次走刀,完成花鍵槽的拉削加工。由于加工方法的特殊性,刀具選擇的特殊性,被吃刀量暫不用選擇。只要選擇合適的切削速度和進(jìn)給量就可以。根據(jù)機(jī)床剛度和刀具尺寸,此工序需要一次走刀,完成要求的機(jī)械加工要求。加工總深度為Z=76mm??傋叩洞螖?shù)為1次。 2.切屑速度: 根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒為0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工時(shí) t=Zblηk/1000vfzZ 式中: Zb 單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm);
47、 L 拉削表面長(zhǎng)度,80mm; η 考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù),取1.2; k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù),取1.4 ; v 拉削速度(m/min); fz 拉刀單面齒升; Z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù),Z=l/p; P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm ∴拉刀同時(shí)工
48、作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7 ∴其本工時(shí) Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min) 。 3. 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具:花鍵拉刀。 切削力:由于本工序拉刀由上至下垂直向下拉,切削力方向也是由上向下,只要底面三個(gè)支承釘能夠保證強(qiáng)度,剛度。就能精確加工。保證加工精度。而支承釘能夠保證。所以此處不用算切削力。 由于切削力和夾緊力的方向垂直。平面定位。 Fj=KFL\(H+L)=2.5*250*24/46+24=214N 夾緊力的計(jì)算:由于切削力和夾緊力的方向一致。所以夾緊力定位較小夾緊力來防止工件在加工過程中產(chǎn)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。 4
49、.3.3、夾具操作說明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開口墊圈,以便裝卸。 五.體會(huì)與展望 為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過程,我組五名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績(jī),課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。主要是鉆模板與鉆套的選擇與設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用了快換鉆套和手動(dòng)螺旋快速加緊機(jī)構(gòu),從而大大提高了由于鉆、擴(kuò)、絞孔而頻繁換鉆套的生產(chǎn)效率,夾具的加工精
50、度都采用普通級(jí),充分考慮了制造成本。缺點(diǎn)是本設(shè)計(jì)的操作需要人力,所以在生產(chǎn)自動(dòng)化方面有待改進(jìn)。 通過本次課程設(shè)計(jì),使我將所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,得到了解決問題和分析問題的能力的初步培養(yǎng),另外也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。 本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 通過此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說,這次設(shè)計(jì),使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正!
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