CA6140车床拨叉(831005)零件的机械加工工艺规程及夹具设计Word格式文档下载.docx
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机制0202班 第G小
组
20**年1月15日
目录
前 言 3
一. 设计的目的:
5
二. 零件的分析 5
(一)、零件的作用:
(二)、零件的工艺分析:
6
二、工艺规程设计 6
(一) 确定毛坯的制造形成。
(二)基准的选择。
(三)制定工艺路线。
7
(二) 机械加工余量。
8
(四)确定切削用量及基本工时。
9
夹具设计 20
(一)问题的提出 20
(二)夹具设计 20
参考文献 22
小 结 23
械加工工序卡片 24
一.设计的目的:
机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;
在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。
同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。
通过课程设计达到以下目的:
1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。
通过学生亲手设计夹具(或量具)的训练,提高结构设计的能力。
3、课程设计过程也是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。
二.零件的分析
题目给定的零件是CA6140拨叉(见附图1)它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。
宽度为18+0.012mm的槽尺
寸精度要求很高,因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙
很大时,滑移齿轮得不到很高的位置精度。
所以,宽度为18+0.012mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。
CA6140拨叉共有两组加工表面。
1.以花键孔的中心线为基准的加工面
0 0
这一组面包括Ø
25+0.23mm的六齿方花键孔、Ø
22+0.28花键底孔两端的2X150到角和距中心线为27mm的平面。
2.以工件右端面为基准的8+0.03mm的槽和18+0.12mm的槽
经上述分析可知,对于两组加工表面,可先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组表面。
二、工艺规程设计
(一)确定毛坯的制造形成。
零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷,因此选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件的工作可靠。
由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大,故可采取模锻成型。
经查《金属机械加工工艺人员手册》表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为
3±
0.8mm。
毛坯零件图如下图:
1.粗基准的选择:
因为要保证花键的中心线垂直于右端面,所
以以Φ40的外圆表面的粗基准。
2.精度基准的选择:
为保证定位基准和工序基准重合,以零件的A面为精基准。
方案一
工序:
1.粗、精车端面,钻、扩花键底孔、倒两端15°
倒角。
2.粗、精铣削B面。
3.铣削8+0.03mm的槽。
4.铣削18+0.012mm的槽。
5.拉花键。
方案二
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。
2.拉花键。
以A面为基准,
3.铣削槽B面。
以花键的中心线及A面为基准。
选用X62W卧式铣床加专用夹具
4.铣削8+0.03mm的槽。
选用
X62W卧式铣床加专用夹具。
5.铣削18+0.0120mm的槽。
方案分析:
上述两方案中,工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。
但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中,把花键放在第一道工序的后边,这样,方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。
此方案定位精度高,专用夹具结构简单、可靠,所以采用方案二比较合理。
以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”
(二)机械加工余量。
CA6140的拨叉材料为HT200。
毛坯重量为1.0kgσb=160MPaHBS
生产类型为由大、中批量生产,采用模锻锻模。
根据上述的原始资料加工工艺,分别确定各个加工表面的机械加工余量,工序尺寸以毛坯尺寸如下:
1.A面的加工余量
A面有3±
0.8mm的加工余量,足够把铸铁的硬质表面层切除
2.矩形花键底孔。
要求以矩形花键的外径定心,故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22
+0.28,见零件图,参照《金属机械加工工艺人员手册》 表
3-59确定孔加工余量的分配。
钻孔Φ20mm
扩孔Φ21mm
拉花键
花键孔要求以外径定心:
拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取2Ζ=1mm
3.B面的加工余量。
此工序分2个工步1、粗铣B面 2、精铣B面。
精加工余量为0.2mm
粗铣加工余量为2.8mm
工序Ⅰ:
车削A面。
1.加工条件。
工件材料:
灰口铸铁HT200。
σb=145 MPa。
铸造。
加工要求:
粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸,Ra=3.2µ
m
机床C3163-1。
转塔式六角卧式车床。
刀具:
刀片材料。
r=12.ao=6-8 b=-10 o=0.5 Kr=90n=15
2、计算切削用量。
(1)已知长度方向的加工余量为3±
0.8mm。
实际端面的最大加工余量为3.8mm 。
故分二次加工(粗车和半精车)。
长度加工公差IT
12级取-0.46 mm (入 体方向)
(2)进给量、根据《切削简明手册》(第3版)表1.4当刀杆尺寸为
16mm×
25mm,ae≤3mm时,以及工件直径为Φ60mm时(由于凸台B
面的存在所以直径取Φ60mm)
ƒ=0.6-0.8mm/r.
按C3163-1车床说明书 取ƒ=0.6mm/n。
由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85 所以:
实际进给量
f=0.6×
0.8=0.48mm/r
按C3163-1车床说明书 ƒ=0.53mm/r
(3)计算切削速度。
按《切削简明手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命选T=60min)
刀具材料YG6
V=Cv/(Tm·
apxv·
fyv)·
kv
其中:
Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28
kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81
∴Vc=158/(600.2·
20.15·
0.530.4)
·
1.15·
0.8·
0.81·
0.97
=46.9(m/min)
(4)确定机床主轴转速 ns=1000vc/pdw=229.8(r/min)按C3163-1车床说明书 n=200r/min
所以实际切削速度V=40.8m/min
(5)切削工时,按《工艺手册》表6.2-1
由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮,为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备
Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33(min) L=(65-0)/2=32.5
L1=3、L2=0、L3=0
2、精车
1)已知粗加工余量为0.5mm。
2)进给量f. 根据《切削用量简明手册》表1.6 ,
f=0.15-0.25mm/r 按C3163-1车床说明书 f=0.16mm/r
计算切削速度按《切削用量简明手册》表1.27,切削速度的计
算公式为(寿命选T=60min)
=158/(600.2·
0.160.4)
=83.85(m/min)
3)确定机床主轴转速.nw=1000vc/
pdw=410.8(r/min)按C3163-1
车床说明书 取nw=400(r/min)实际切削速度V=57.1m/min
4)切削工时,查《工艺手册》表6.2-1
Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35(min)
由于下一道工序是钻孔,所以留下Ø
20mm的台阶,所以L=(65-20)/2=22.5mm L1=3.L2=0.L3=0
3、钻孔、扩孔、倒角。
(1)、钻孔
钻头选择:
见《切削用量简明手册》表2.2
钻头几何形状为(表2.1及表2.2):
双锥修磨具刃,钻头参数:
d=Ф20mm β=30°
,2Φ=118°
,2Φ=70°
,bε=3.5mm
ao=12°
Ψ=55°
b=2mm,=4mm。
根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48
a、按机床进给强度决定进给量:
根据表2.9,当σb=210MPa
d0=20.5mm 可确定f=0.75。
按C3163-1车床说明书 取f=0.62mm/n.
b、决定钻头磨钝标准及寿命表2.21,当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6寿命T=45min.
c、切削速度 由《切削用量简明手册》,表2.15得V=21m/min
n=1000V/pD=334.4 由机床技术资料得和334.4接近的有
280n/m和400n/min 取280n/min
取n=280m/min.实际V=17m/min
d、基
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- CA6140 车床 831005 零件 机械 加工 工艺 规程 夹具 设计