拨杆零件加工工艺设计铣尺寸14铣床夹具Word下载.docx
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因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。
所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。
一零件的分析
1.1零件的作用
我所选的题目是CA6140型车床上的拨杆零件。
它位于车床上的变速机构中。
主要用来换挡,使主轴的回转运动按照工作者的要求工作,从而获得所需要的速度和扭矩的作用。
零件上的φ12孔与操作机构相连接,通过φ22孔则是用于所控制齿轮所在的轴配合。
通过φ12孔所受的力拨动φ22孔这端的齿轮变速。
达到所需的作用。
1.2零件的工艺分析
(1)零件图完全表达清楚了此零件的结构特点。
图上尺寸和技术要求都标注齐全、明确、几何元素之间的关系也完全的明确都符合国家标准。
(2)零件技术要求分析主要是对尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、及热处理的要求分析。
这些要求都影响零件的质量和使用性能。
这在保证前面的条件的前提下,应满足经济合理性。
此零件的技术要求有φ22孔与φ40的外圆的低端面垂直,φ12孔与φ40外圆的轴线平行,M8×
1.5螺纹孔的轴线与φ40外圆的轴线垂直,φ22孔和φ12孔的表面粗糙度分别达到Ra1.6和Ra3.2,φ12孔的端面的表面粗糙度达到Ra6.3。
其他表面无需加工。
从上面来分析出,φ22H8、φ12H7孔和两端面采用通用夹具均可加工。
M8×
1.5采用设计的专用夹具进行加工。
二工艺方案的分析及确定
2.1确定毛坯的制造形式
毛坯的确定包括确定毛坯的种类和制造方法两个方面。
毛坯的种类选择铸件。
考虑到零件在机床运行过程中所受的冲击不大,零件的材料选择HT200。
铸件选择砂型铸造毛坯。
2.2基面的选择的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择的合理,合理。
可以保证加工质量。
否则就会使加工工艺过程问题百出,严重的还会造成零件大批报废,使生产无法进行。
1、粗基准选择应当满足以下要求:
(1)粗基准的选择应以加工表面为粗基准。
目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。
如果工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。
以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
(2)选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。
例如:
机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。
因而在加工时选择导轨面作为粗基准,加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面。
这样就能保证均匀地去掉较少的余量,使表层保留而细致的组织,以增加耐磨性。
(3)应选择加工余量最小的表面作为粗基准。
这样可以保证该面有足够的加工余量。
(4)应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。
有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准,必要时需经初加工。
(5)粗基准应避免重复使用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。
多次使用难以保证表面间的位置精度。
基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,他对零件的生产是非常重要的。
先选取Φ22孔及其端面作为定位基准。
2、精基准的选择
精基准的选择应满足以下原则:
(1)“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准,避免基准不重合引起的误差。
(2)“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位,以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。
(3)“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选择该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。
(4)“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时,可采用“互为基准”方法,反复加工。
(5)所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。
以基准面A及另外两侧面作为定位精基准,加工其它表面及孔。
主要考虑精基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合的时候,应该进行尺寸换算,这在以后还要进行专门的计算,在此不再重复。
2.3制定工艺路线
制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能型机床配以专用夹具,并尽量使工序集中在提高生产率。
除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降下来。
工序01:
铸造
工序02:
时效处理
工序03:
粗铣、精铣基准面A
工序04:
粗铣、半精铣C面
工序05:
粗铣、半精铣B面
工序06:
钻孔,扩孔,精绞Φ22
孔
工序07:
车D=1的倒角E
工序08:
钻孔,扩孔,精绞Φ12
工序09:
粗铣、半精铣D面
工序10:
钻、攻顶面M8螺纹
工序11:
检验至图纸要求
工序12:
入库
2.4机械加工余量的确定
加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。
平面的加工余量确定:
加工面
基本尺寸
粗加工余量
精加工余量
说明
φ40的两端面
45
3.9
0.2
双面加工
Φ20孔的两端面
14
1.8
0.11
孔的加工余量确定
加工孔
钻孔加工余量
扩孔加工余量
φ22
φ22
20
2
φ12
10
M8
6
8.44
2.5确定切削用量及基本工时
1、粗铣φ40、φ20孔的下端面,以φ40上端面为基准
加工条件:
工件材料:
HT200б0=170—240MPa
加工要求:
粗铣φ40、φ20孔的下端面。
加工余量1.8mm、3.9mm
机床:
X51立式铣床
刀具:
YG6硬质合金端面铣刀铣削宽度ae≤50深度ap<4Z=6刀具直径d0=80mm选择刀具前角γ0=0°
后角α0=8°
副后角α0′=10°
刃倾角λs=-10°
主偏角Kr=60°
副偏角Kr′=5°
切削用量确定切削用量ap
因为余量较小,故选用ap=3.9一次走刀可以完成
确定每齿进给量fz本工序为粗加工尺寸精度和表面粗糙度可以不考虑。
使用YG6硬质合金端面铣刀加工,机床功率4.5KW。
查表得:
fz=0.09—0.18故选择fz=0.18mm/z
确定刀具的磨钝标准查表得:
铣刀刀齿后刀面最大磨损量1.5mm铣刀直径d0=80mm故选用刀具使用寿命T=120min
计算切削速度VcVf当d0=80mmZ=12ap≤7.5fz≤0.18mm/z
通过查表得:
vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min
各修正系数为:
kMV=1.0,kSV=0.8则切削速度的计算公式
其中ae=40ap=3.9Cv=245qv=0.2Xv=0.15yv=0.35
ur=0.2Pv=1m=0.32T=120fz=0.18Z=12
=
=191m/min
确定机床转速ns=
计算工时tm=L/Vc=40/191=0.2min
2、精加工此工序、粗精加工另一面的切削用量相同。
3、钻扩φ20孔
根据查表,选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=18mm,钻头采用双锥后磨横刀,后角αo=12°
,二重刃长度bε=3.5mm,横刀长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度
,
°
按加工要求确定进给量:
查表得:
,由表2.7,系数为0.5,则:
按钻头强度选择:
查表钻头允许进给量为:
;
按机床进给机构强度选择:
查表机床进给机构允许轴向力为8330N时,进给量为
。
以上三个进给量比较得出,受限制的进给量是工艺要求,其值为:
0.215~0.265mm/r。
根据查表得:
最终选择进给量
由于是通孔加工,为避免即将钻穿时钻头折断,故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。
根据表查出,钻孔时轴向力Ff=2500N,轴向力修正系数为1.0,故Ff=2500N。
根据Z525立式钻床使用说明书,机床进给机构允许的最大轴向力为8830N﹥Ff,故所选进给量可用。
确定钻头磨钝标准及寿命
后刀面最大磨损限度(查表得)为0.6mm,寿命
.
切削速度
查表切削速度计算公式为:
(m/min)
其中,
,查得修正系数:
,故实际的切削速度:
查机床说明切削用量选择为:
计算工时
扩孔至φ20
查表扩孔进给量为:
,并由机床使用说明书最终选定进给量为:
根据资料,切削速度
,其中
为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度,故:
,根据机床使用说明书选取:
基本工时:
4、钻、扩φ10孔
先钻φ8大的底孔
确定进给量
:
根据查表得,
,查Z525机床使用说明书,现取
查表,
,计算机床主轴转速:
按机床选取
,所以实际切削速度为:
计算切削基本工时:
扩孔至φ10
确定扩孔进给量
根据资料,切削速度
计算工时:
5、钻扩M10×
1.5螺纹底孔
机床:
Z525立式钻床
底孔已经确定为φ8.44钻孔直径为φ8,再扩孔至φ8.44
钻φ8的孔
扩孔φ8.44
5、攻螺纹M10
Z525立式钻床
刀具:
丝锥M10,P=1.5mm
切削用量选为:
,机床主轴转速为:
,计算切削基本工时:
三夹具设计
第一节夹具的概述及专用夹具的设计
一、机床夹具是在机床上加工时用来装夹工件的工艺设备。
其作用是使工件相对机床和刀具有一个正确的位置,并在加工中保持这个位置不变。
二、机床夹具的用途
1、保证被加工表面的位置精度。
由于使用夹具解禁工件可以准确的确定工件与机
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- 零件 加工 工艺 设计 尺寸 14 铣床 夹具