CA6140车床拨叉831005零件的机械加工工艺规程及夹具设计.docx
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CA6140车床拨叉831005零件的机械加工工艺规程及夹具设计
机械制造工艺学
机械制造技术课程设计
说明书
设计题目:
设计拔叉零件的机械加工工艺规程及铣mm槽工序的专用夹具
姓名:
李康
学号:
班级:
起机111
指导教师:
安林超
河南机电高等专科学校
2013年11月1日
机械制造技术课程设计
任务书
题目:
设计转速器盘零件的机械加工工艺规程及钻2×Ф9孔工序的专用夹具
内容:
(1)零件——毛坯合图1张
(2)机械加工工艺规程卡片1套
(3)夹具装配图1张
(4)夹具体零件图1张
(5)课程设计说明书1份
原始资料:
该零件图样一张;生产纲领为8000件/年;每日
一班。
2013年10月14日
前言
通过机床工艺及夹具设计,汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等)。
让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用,在理论与实践上有机结合;使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解,并为以后的实际工作奠定坚实的基础!
在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的铣床夹具。
在此次课程设计过程中,我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。
在此期间查阅了大量的书籍,并且得到了有关老师的指点.
目录
前言3
第一章设计的目的6
第二章零件的分析7
(一)、零件的作用7
(二)、零件的工艺分析7
第三章工艺规程设计8
(一)确定毛坯的制造形成8
(二)基准的选择8
(三)制定工艺路线8
(四)机械加工余量9
(五)确定切削用量及基本工时。
9
第四章夹具设计23
(一)问题的提出23
(二)夹具设计25
参考文献28
小结29
械加工工序卡片30
第一章设计的目的
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。
第二章零件的分析
(一)、零件的作用:
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mm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mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。
(二)、零件的工艺分析:
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
这一组面包括mm的六齿方花键孔、花键底孔两端的倒角和距中心线为27mm的平面。
2.以工件右端面为基准的mm的槽和mm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。
第三章工艺规程设计
(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。
根据经验可得取等级为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。
(二)基准的选择
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。
(三)制定工艺路线
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mm的槽。
4.铣削0mm的槽。
5.拉花键。
方案二
工序:
1.粗、精车端面,钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。
2.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。
3.拉花键。
以A面为基准,
4.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
5.铣削mm的槽。
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。
6.铣削mm的槽。
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。
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”
机械加工余量
CA6140的拨叉材料为HT200。
毛坯重量为6kg、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,参照《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-28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《机械制造技术基础课程设计指导教程》取Z=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
确定切削用量及基本工时
工序Ⅰ:
车削A面
1.加工条件
工件材料:
灰口铸铁HT200、、铸造
加工要求:
粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸,
机床C3163-1。
转塔式六角卧式车床。
刀具:
刀具的几何角度。
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)。
长度加工公差级取-0.46mm(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,时,以及工件直径为60mm时(由于凸台B面的存在所以直径取60mm)ƒ=0.6-0.8mm/r.
按CA6140-1 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CA6140-1 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
其中:
=158=0.15=0.4=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28
=1.15=0.8=0.81.04=0.81
∴
(4)确定机床主轴转速
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
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, 按C3163-1 车床说明书
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)
3)确定机床主轴转速.按C3163-1 车床说明书
实际切削速度
4)切削工时,查《工艺手册》表6.2-1
由于下一道工序是钻孔,所以留下的台阶,所以
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:
根据《切削用量简明手册》表2-9确定
a、按机床进给强度决定进给量:
根据表2.9,当
可确定。
按C3163-1 车床说明书 取
b、决定钻头磨钝标准及寿命表2.21,当钻头最大磨损量取0.6寿命.
c、切削速度 由《切削用量简明手册》,表2.15得
由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min取280n/min
取=280m/min.实际=17m/min
d、基本工时,
入切量及超切量由表2.29.查出Ψ+△=10mm
所以
(2)、扩孔
刀具直径;刀具几何参数同上。
由于两孔直径相差不大,为了节省停车和调换走刀量等辅助时间,n和f都不变,所以同上
倒角刀具15°锪钻由于两孔直径相差不大,以表面粗度要求不高手动进给。
(3)、倒角
刀具:
专用刀具。
此工步使用到专用刀具与手动进给。
检验机床功率按《切削用量简明手册》表1.24
可以查出 当=160~245HBS
按C3163-1 车床说明书 主电机功率
可见Pc比P小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求
钻削功率检验按《切削用量简明手册》表2.21
当
查得转矩
《切削用量简明手册》表由表2.32 得功率公式
按C3163-1 车床说明书 主电机功率
可见PC比P小得多,所以机床功率足够,所用切削用量符合要
工序Ⅱ拉花键孔
单面齿升:
根据有关手册,确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿
为0.06mm,
拉削速度
切削工时
式中:
单面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm);
拉削表面长度,80mm;
考虑校准部分的长度系数,取1.2;
考虑机床返回行程系数,取1.4;
拉削速度(m/min);
拉刀单面齿升;
拉刀同时工作齿数,Z=l/p;
拉刀齿距。
∴拉刀同时工作齿数
∴其本工时
工序Ⅲ粗铣,精铣B面。
加工要求:
粗铣B面,精铣B面,。
用标准镶齿圆柱铣刀粗铣加工余量3mm
机床:
X62W
加工工件尺寸:
宽度:
40mm长度:
28mm
1.粗铣
1)选择刀具
故齿数,由于采用标准镶齿圆柱铣刀
铣刀几何参数(表3.2)
2)切削用量
留精铣的加工余量为0.2,所以本道工步切削宽度,由于加工表面精度要求.根据表3.5得每转进给量就能满足要求,但考虑到X62W功率为,机床为中等系统刚度和X62W铣床说明书所以每转进给量
3)选择刀具磨钝标准及刀具寿命。
根据《切削用量简明手册》表3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀,刀具寿命T=120min(表3.8)
4)决定切削速度、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定
解得
根据X62W型铣床说明书选
选实际
5)机床功率:
根据《切削用量简明手册》表3.20
切削功率的修正系数:
根据X62W型铣床说明书,机床主轴允许的功率为
故因此所决定的切削用量可以采用。
6)基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5
2.精铣
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