K002-18】CA6140车床拨叉831002机械制造技术基础工艺及钻直径60H12孔夹具课程设计【方案4】.rar

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重庆工学院 机械制造技术基础课程设计任务书 设计题目:设计“CA6140 普通车床后托架(831002) ”零件的机械 加工工艺规程及工艺装备(2000 件/年) 生产纲领:2000 件/年 内  容:1、零件图1 张 2、毛坯图1 张 3、机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 .1 张 4、机 械 加 工 工 序 卡 .1 套 5、专用夹具装配图.1 张 6、夹具专用零件图.1-2 张 7、设计说明书.1 份 班级学号: 10421480208 学  生: 张瑞 指导教师: 唐其林 系  主  任 : 唐其林 2007 年 6 月 11 日 学院毕业设计 1 目 录 摘 要 Ⅰ Abstract Ⅱ 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 夹具的发展史 1 1.3 小结 2 2 拨叉 80-08 的加工工艺规程设计 .3 2.1 零件的分析 3 2.1.1 零件的作用 3 2.1.2 零件的工艺分析 3 2.2 确定生产类型 3 2.3 确定毛坯 3 2.3.1 确定毛坯种类 3 2.3.2 确定铸件加工余量及形状 3 2.3.3 绘制铸件零件图 4 2.4 工艺规程设计 4 2.4.1 选择定位基准 4 2.4.2 制定工艺路线 4 2.4.3 选择加工设备和工艺设备 6 2.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 6 2.5 确定切削用量及基本工时 8 2.5.1 工序 1:粗铣 Φ25H7 的两侧面 8 2.5.2 工序 2:粗铣平下端面孔侧面的工艺凸台 .9 2.5.3 工序 3:钻 Φ25H7 的通孔 9 2.5.4 工序 4:扩 Φ25H7 的通孔 11 2.5.5 工序 5:铰 Φ25H7 的通孔 12 2.5.6 工序 6:粗铣 a、b 面 12 2.5.7 工序 7:粗铣 Φ60H12 孔的两面 14 2.5.8 工序 8:精铣 Φ60H12 孔的两面 14 2.5.9 工序 9:粗镗下端 Φ60H12 的孔 15 2.5.10 工序 10:半精镗下端孔到 Φ60H12 .16 2.5.11 工序 11:粗铣 16H11 的槽 16 2.5.12 工序 12:半精铣 16H11 的槽 17 2.5.13 工序 13:钻 Φ20.50 的孔 18 2.5.14 工序 14:攻 M22×1.5 的螺纹 .19 2.5.15 工序 15:铣开 Φ60H12 的孔 .20 2.6 本章小结 21 3 专用夹具设计 .22 3.1 镗孔夹具设计 22 学院毕业设计 2 3.1.1 问题的提出 22 3.1.2 夹具的设计 22 3.2 铣槽夹具设计 25 3.2.1 问题的提出 25 3.2.2 夹具的设计 25 3.3 钻孔夹具设计 29 3.3.1 问题的提出 29 3.3.2 夹具的设计 30 3.4 本章小结 35 结论 36 参考文献 .37 致 谢 38 无锡职业技术学院毕业设计 1 1 绪论 1.1 课题背景 随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现,机械制造工 艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现,已突破传统 的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,可以加工各种难加工材料、复杂的 型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世,提高了更新频率的小批量零 件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的 迅速发展,极大地推动了机械加工工艺的进步,使工艺过程的自动化达到了一个 新的阶段。 “工欲善其事,必先利其器。 ” 工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来,现代制造技术与机械制 造工艺自动化都有了长足的发展。但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不 断的革新中,其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品 成本都有着直接的影响。因此,无论在传统制造还是现代制造系统中,夹具都是 重要的工艺装备。 1.2 夹具的发展史 夹具在其发展的 200 多年历史中,大致经历了三个阶段:第一阶段,夹具在 工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置,发挥着夹固工件的最基本功用。 随着军工生产及内燃机,汽车工业的不断发展,夹具逐渐在规模生产中发挥出其 高效率及稳定加工质量的优越性,各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善,夹具 逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具 发展的第二阶段。这一阶段,夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今 天,各类高效率,自动化夹具在高效,高精度及适应性方面,已有了相当大的提 高。随着电子技术,数控技术的发展,现代夹具的自动化和高适应性,已经使夹 具与机床逐渐融为一体,使得中,小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大 批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段,这一阶段,夹具的主要特点是高 精度,高适应性。可以预见,夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智 能化水平。 无锡职业技术学院毕业设计 2 1.3 小结 一项优秀的夹具结构设计,往往可以使得生产效率大幅度提高,并使产品的 加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的,不规则的拔叉类, 杆类工件,几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前,中等生产规模 的机械加工生产企业,其夹具的设计,制造工作量,占新产品工艺准备工作量的 50%—80%。生产设计阶段,对夹具的选择和设计工作的重视程度,丝毫也不压 于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计,制造和生产过程中对夹 具的正确使用,维护和调整,对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 无锡职业技术学院毕业设计 3 2 拨叉 80-08 的加工工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 题目所给的零件是 CA6140 车床的拨叉。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工作,获得所需的速度和扭矩的作用。 2.1.2 零件的工艺分析 零件的材料为 HT200,灰铸铁属于脆性材料,故不能锻造和冲压。但灰铸铁 的铸造性能和切削加工性能优良。以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间 的位置要求: (1) 中心圆孔 Ф 。0.215 (2) 的螺纹孔垂直于中心孔,其中心与右面的距离为 。2.M 0.34 (3) 键槽 与中心孔有 0.08 的垂直度,深为 。016 0.158 (4) 半孔 与中心孔有 的位置关系,其宽为 与中心孔有 0.1 的.30.127 0.5162 垂直度。 由上面分析可知,可以先加工拨叉中心孔,然后以此作为基准采用专用夹具 进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达 到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采 用常规的加工工艺均可保证。 2.2 确定生产类型 已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工 过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。 2.3 确定毛坯 2.3.1 确定毛坯种类 零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构不 是太复杂,生产类型为大批生产,故选择金属型铸造毛坯。 2.3.2 确定铸件加工余量及形状 查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》125 页表 1-4-7,选用各 个加工面的铸件机械加工余量均为 3mm。 无锡职业技术学院毕业设计 4 2.3.3 绘制铸件零件图 图 2.1 零件毛坯图 2.4 工艺规程设计 2.4.1 选择定位基准 ①粗基准的选择 以零件的下端孔为主要的定位粗基准,以较大面 a 面为辅助粗基准。 ②精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基 准统一”原则,以加工后的通孔为主要的定位精基准,以下端孔为辅助的定位精 基准。 2.4.2 制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能 达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用 夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便 无锡职业技术学院毕业设计 5 使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下: 表 2.1 工艺路线方案一 工序号 工序内容 工序一 钻、扩、铰 Φ25H7 的通孔 工序二 粗铣 a、b 面,使粗糙度达到 6.3,a 面到 Φ25H7 的孔中心距为 ,b 0.34 面到 Φ25H7 的中心距为 36 工序三 粗铣、半精铣 16H11 的槽 工序四 粗铣下端圆孔的两侧面,使两面之间的距离为 12d11 工序五 ①粗镗下端圆孔的内孔到 Φ59②半精镗此孔到 Φ60H12 工序六 铣开下端圆孔 工序七 钻 Φ20.50 的孔,垂直于 Φ25H7 的通孔 工序八 攻 M22×1.5 的螺纹 工序九 钳工打毛刺 工序十 检验 表 2.2 工艺路线方案二 工序号 工序内容 工序一 粗铣 Φ25H7 的两侧面,使两面间距为 80 工序二 粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 工序三 钻 Φ25H7 的通孔 工序四 扩 Φ25H7 的通孔 工序五 铰 Φ25H7 的通孔 工序六 粗铣 a、b 面,使粗糙度达到 6.3,a 面到 Φ25H7 的孔中心距为 ,b 0.34 面到 Φ25H7 的中心距为 36 工序七 粗铣 Φ60H12 孔的两面,使两面的间距为 14 工序八 精铣 Φ60H12 孔的两面,使两面的间距为 12d11,粗糙度 3.2 工序九 粗镗下端孔 工序十 半精镗下端孔到 Φ60H12,粗糙度达到 3.2 工序十一 粗铣 16H11 的槽 无锡职业技术学院毕业设计 6 续表 2.2 工序十二 半精铣 16H11 的槽 工序十三 钻 Φ20.50 的孔,垂直于 Φ25H7 的通孔 工序十四 攻 的螺纹21.5M 工序十五 铣开 Φ60H12 的孔 工序十六 钳工打毛刺 工序十七 检验 工艺立方案的比较与分析: 上述两个工艺方案的特点在于:方案二是加工工序分散,适合流水线生产, 缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准,这样使工序非常 清晰易提高加工精度,是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得 很紊乱并且很集中,基准得不到保证,加工出来的精度低,不符合现代化的生产 要求。两种方案的装夹比较多,但是考虑到加工零件的方便性,及加工精度,且 还是大批生产,所以采用方案二比较合适。 2.4.3 选择加工设备和工艺设备 ①机床的选择 工序 1、7、8、11、12、15 采用 X6022 型卧式铣床 工序 2、6 采用 X5028 立式铣床 工序 3、4、5、13、14 采用 Z535 立式钻床 工序 9、10 采用 T618 卧式镗床 ②选择夹具 该拨叉的生产纲领为大批生产,所以采用专用夹具。 ③选择刀具 在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔 ,由于精度不高,可采用硬质合金铰刀。257H ④选择量具 加工的孔均采用极限量规。 ⑤其他 对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺 寸采用通用量具即可。 2.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加 工工序的加工余量如下: 无锡职业技术学院毕业设计 7 表 2.3 各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度 工序余量 工序 号 工序内容 加 工 余 量 经济精 度 工序尺寸 表面粗 糙度 最小 最大 1 粗铣 Φ25H7 的 两侧面 3 IT11 80 6.3 -0.1 0.1 2 粗铣平下端孔侧 面的工艺凸台 3 IT11 0 6.3 -0.1 0.1 3 钻 Φ25H7 通孔 IT12 26.3 -1 1 4 扩 Φ25H7 通孔 2.0 IT12 0.5473.2 -0.05 0.05 5 铰 Φ25H7 通孔 0.2 IT8 0.211.6 -0.006 0.006 粗铣 a 面 (距中0.34 心孔) 6 粗铣 a、b 面 粗铣 b 面 3 IT12 36(距中心孔) 6.3 -0.1 0.1 7 粗铣 Φ60H12 孔 的两面 2 IT11 130.56.3 -0.1 0.1 8 精铣 Φ60H12 孔 的两面 1 IT9 0.51623.2 -0.05 0.05 9 粗镗下端孔 2.5 IT13 0.35976.3 -0.2 0.2 10 半精镗下端孔 0.5 IT11 0.363.2 -0.02 0.02 无锡职业技术学院毕业设计 8 续表 2.3 11 粗铣 16H11 的槽 IT11 140.56.3 -0.1 0.1 12 半精铣 16H11 的槽 1 IT10 0.163.2 -0.02 0.02 13 钻 Φ20.50 的孔 IT13 2.56.3 -1 1 14 攻 的21.5M螺纹 15 铣开 Φ60H12 的孔 4 IT13 6.3 -0.05 0.05 2.5 确定切削用量及基本工时 2.5.1 工序 1:粗铣 Φ25H7 的两侧面 机床:X6022 型卧式铣床 刀具:两块镶齿套式面铣刀(间距为 80),材料: , ,齿数15YT20Dm ,为粗齿铣刀。20Z 因其单边余量:Z=3mm 所以铣削深度 :pa3m 每齿进给量 :根据参考文献[3]表 2.4-73,取 铣削速度 :f 0.15/faZV 参照参考文献[3] 表 2.4-81,取 2.54/Vs 机床主轴转速 :n ,10.60.8/in314Vnrd 按照参考文献[3]表 3.1-74      245mn 实际铣削速度 :    v3.12.56/00ds 进给量 :       fV.524/1./ffaZn 工作台每分进给量 :    m.73infVs :根据参考文献[3] 表 2.4-81,a ma60 切削工时 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , l 42l 无锡职业技术学院毕业设计 9 刀具切入长度 :1l210.5()(1~3lDa20.5(06)(1~37.6m 刀具切出长度 :取lm 走刀次数为 1 机动时间 :jt247.62.in35jf 查参考文献[1],表 2.5-45 工步辅助时间为:1.23min 2.5.2 工序 2:粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 机床:X5028 刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀)   齿数mdw4014Z ①粗铣 a 面 铣削深度 :3pm 每齿进给量 :根据《机械加工工艺手册》表 2.4-73,取f 0.5/fam 铣削速度 :参照《机械加工工艺手册》表 2.4-81,取V 6/Vs 机床主轴转速 : ,取n0160287/in3.4Vrd3inr 实际铣削速度 : ./160nms 进给量 :fV0.543/1.5/ffaZ 工作台每分进给量 :m.3infVs :根据《机械加工工艺手册》表 2.4-81,a a240 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知l 6lm 刀具切入长度 :1D)~1((5.02 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 机动时间 :jt12640.95in3jmlf 查参考文献[1],表 2.5-45 工步辅助时间为:1.52min 2.5.3 工序 3:钻 Φ25H7 的通孔 工件材料为 HT200 铁,硬度 200HBS。孔的直径为 25mm,公差为 H7,表面 粗糙度 。加工机床为 Z535 立式钻床。钻头为 Ø22mm 标准高速钢麻花钻,1.6aR 磨出双锥和修磨横刃。 确定钻削用量 无锡职业技术学院毕业设计 10 ①确定进给量   根据参考文献[2],表 28-10 可查出 ,f 0.47~.5/fmr表 查 Z535 立式钻床说明书,取 。0.43/fmr 根据参考文献[2]表 28-8,钻头强度所允许是进给量 。由于机床'1./fr 进给机构允许的轴向力 (由机床说明书查出) ,根据参考文献[2],max1569FN 表 28-9,允许的进给量 。“.8/fr 由于所选进给量 远小于 及 ,故所选 可用。'“ff ②确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率   根据参考文献[2],v mP 表 28-15,由插入法得 ,17/inm表 4732N表 ,5.69TNM表 1.5mPkW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。 根据参考文献[2],由表 28-3, , ,故0.8v.75lv'17/in0.871.2(/in)v表 ''0 6n rdm表 查 Z535 机床说明书,取 。实际切削速度为95/i 021n4/mi10nv 由参考文献[2],表 28-5, ,故.06MFTk 473.65()FN 5.94.8Tm ③校验机床功率  切削功率 为mP '/)MPnk表( 1.2(5/26)1.05WkW 机床有效功率 ' 4.0.83E mkkP 故选择的钻削用量可用。即 , , ,02dm./fr195/inr14/inv 相应地 , ,516FN54.8T.0mPkW 切削工时  被切削层长度 :l7 刀具切入长度 :1 无锡职业技术学院毕业设计 11 12(1~)107.42rDlctgkctgm 刀具切出长度 :   取l42l32 走刀次数为 1 机动时间 :2jt78.1.08in0395jLnf 查参考文献[1],表 2.5-41 工步辅助时间为:1.76min 2.5.4 工序 4:扩 Φ25H7 的通孔 加工机床为 Z535 立式钻床。扩孔钻为 Ø24.7mm 标准高速钢扩孔钻; 确定扩孔切削用量 ①确定进给量   根据参考文献[2],表 28-31,有f 。根据 Z535 机床说明书,取f::表 ( 0.78) m/r0.7=49.56m/r =0.57mm/r。 ②确定切削速度 及  根据表 28-33,取 。修正系数:vn2/inv表 ,0.8mvk .71.02(1.509)ppRavak根 据 故 '25/in/min表' '01)nd表 ( (24.7)86/minr 查机床说明书,取 。实际切削速度为275/ir 30v 34.75/i10./ir 切削工时 被切削层长度 :l8m 刀具切入长度 ,有:11 24.7(~)120.8632rDdlctgkctgm 刀具切出长度 :   取2lm1l32 走刀次数为 1 机动时间 :2jt7830.54in.jLfn 查参考文献[1],表 2.5-41 工步辅助时间为:1.16min 无锡职业技术学院毕业设计 12 2.5.5 工序 5:铰 Φ25H7 的通孔 加工机床为 Z535 立式钻床。铰刀为 Ø25mm 标准高速铰刀。 确定铰孔切削用量 ①确定进给量   根据表 28-36, ,按该表注 4,进给量f 1.3~26fm表 取小植。查 Z535 说明书,取 。1.6/fmr ②确定切削速度 及   由表 28-39,取 。由表 28-3,得修vn8./inv表 正系数 ,  0.8Mvk0.9pavk254.7(/0125.)pRa根 据 故 '8.2/min.7.14/minv表 ' '01()d表 ()(25)9./minr 查 Z535 说明书,取 ,实际铰孔速度/ir 30v 3250/i17.8/ir 切削工时 被切削层长度 :l78m 刀具切入长度 ,101 254.(~)120.92rDdlctgkctgm 刀具切出长度 :   取2ll32 走刀次数为 1 机动时间 :3jt78.093.5in61jLnf 查参考文献[1],表 2.5-41 工步辅助时间为:1.51min 该工序的加工机动时间的总和是 :  jt.084.52.14minj 2.5.6 工序 6:粗铣 a、b 面 机床:X5028 刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀)   齿数dwZ ①粗铣 a 面 铣削深度 :3pm 每齿进给量 :根据《机械加工工艺手册》表 2.4-73,取f 0.15/fam 铣削速度 :参照《机械加工工艺手册》表 2.4-81,取V 6/Vs 机床主轴转速 : ,取n0160287/in3.4Vrd3inr 无锡职业技术学院毕业设计 13 实际铣削速度 :V03.1406.28/dnms 进给量 :f .5/.5/ffaZ 工作台每分进给量 :m.3infs :根据《机械加工工艺手册》表 2.4-81,a a240 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知l 9lm 刀具切入长度 :1D)~1((5.02 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 机动时间 :jt12940.21in63jmlf 查参考文献[1],表 2.5-45 工步辅助时间为:2.03min ②粗铣 b 面 同样的铣削深度 ap3 每齿进给量 :根据《机械加工工艺手册》表 2.4-73,取f 0.15/famZ 铣削速度 :参照《机械加工工艺手册》表 2.4-81,取V 6/Vs 机床主轴转速 : ,n0160287/in3.4Vrd 取 30/mir 实际铣削速度 :0.106.28/nms 进给量 :fV.543/.5/ffaZ 工作台每分进给量 :m10.630infVs :根据《机械加工工艺手册》表 2.4-81,a ma24 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll 刀具切入长度 :1D)3~1((5.02 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 机动时间 :jt12340.12min6jmlf 查参考文献[1],表 2.5-45 工步辅助时间为:1.52min 无锡职业技术学院毕业设计 14 2.5.7 工序 7:粗铣 Φ60H12 孔的两面 机床:X6022 型卧式铣床 刀具:两块镶齿套式面铣刀(间距为 14),材料: , ,齿数15YT20Dm ,为粗齿铣刀。20Z 因其单边余量:Z=2mm 所以铣削深度 :pa2m 每齿进给量 :根据参考文献[3]表 2.4-73,取 铣削速度 :f 0.15/faZV 参照参考文献[3] 表 2.4-81,取 .54/Vs 机床主轴转速 :n ,102.602.8/in314Vnrd 按照参考文献[3]表 3.1-74      45mn 实际铣削速度 :    v3.12.56/00ds 进给量 :       fV.524/1./ffaZn 工作台每分进给量 :    m.73infVs :根据参考文献[3] 表 2.4-81,a ma60 切削工时 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , l 82l 刀具切入长度 :1210.5()(1~3lDa20.5(06)(1~37.6m 刀具切出长度 :取lm 走刀次数为 1 机动时间 :jt287.62.in35jf 查参考文献[1],表 2.5-45 工步辅助时间为:1.57min 2.5.8 工序 8:精铣 Φ60H12 孔的两面 机床:X6022 型卧式铣床 刀具:两块镶齿套式面铣刀(间距为 ),材料: , ,齿0.516215YT20Dm 数 Z=25,为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm 铣削深度 :pa1.0m 每齿进给量 :根据参考文献[3]表 2.4-73,取 铣削速度 :f 0.12/faZV 参照参考文献[3] 表 2.4-81,取 3.2/Vs 无锡职业技术学院毕业设计 15 机床主轴转速 :n ,103.2605.7/min14Vrd 按照参考文献[3]表 3.1-31    1n 实际铣削速度 :v.30.24/06ds 进给量 :fV.125/15./ffaZnm 工作台每分进给量 : m.9infVs 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 l 8l 刀具切入长度 :精铣时110lD 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 机动时间 :2jt12820.31min9jmlf 查参考文献[1],表 2.5-45 工步辅助时间为:1.94min 2.5.9 工序 9:粗镗下端 Φ60H12 的孔 机床:卧式镗床 618T 刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料: 5YT 切削深度 : ,毛坯孔径 。pa2.5m04dm 进给量 :根据参考文献[3]表 2.4-66,刀杆伸出长度取 ,切削深度为f 20 =2.5mm。因此确定进给量 。Fa./fr 切削速度 :参照参考文献[3]表 2.4-9 取V./14/inVs 机床主轴转速 :n ,101489.26/min3.5rd 按照参考文献[3]表 3.1-41 取 10 实际切削速度 :v.2.83/106ns 工作台每分钟进给量 :   mf0.10/infm 被切削层长度 :l2 刀具切入长度 :     1 2.5(~3)6.3pratgktg 刀具切出长度 :  取2l5l42 无锡职业技术学院毕业设计 16 行程次数 :i1 机动时间 :jt216.340.1minjmlf 查参考文献[1],表 2.5-37 工步辅助时间为:2.61min 2.5.10 工序 10:半精镗下端孔到 Φ60H12 机床:卧式镗床 618T 刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料: 5YT 切削深度 :pa0.5m 进给量 :根据参考文献[3]表 2.4-66,刀杆伸出长度取 ,切削深度为f m20 = 。因此确定进给量Fa0.5m.1/fr 切削速度 :参照参考文献[3]表 2.4-9,取V3.18/9./inVs 机床主轴转速 :n ,取0190.812./min3.45rd0/ir 实际切削速度 ,:  v.93.9/06dns 工作台每分钟进给量 :mf.150/inf 被切削层长度 :l12 刀具切入长度 : .(~3)2.87pramtgktg 刀具切出长度 :   取2l5l42 行程次数 :i1 机动时间 :jt21.870.16injmlf 所以该工序总机动工时 023mijt 查参考文献[1],表 2.5-37 工步辅助时间为:1.86min 2.5.11 工序 11:粗铣 16H11 的槽 机床:X6022 型卧式铣床 刀具:错齿三面刃铣刀 切削深度 :pa7m 根据参考文献查[1]表 4.4-8 有: 刀具的直径 D=80mm,刀具的齿数 Z=14,刀具的宽度 L=14mm。 无锡职业技术学院毕业设计 17 查[2]表 2.4-76 得: 进给量 ,根据参考文献[3]表 查得切削速度0.6/famz302 ,24/inV 机床主轴转速 : ,12495./min3.80Vrd 按照参考文献[2]表 3.1-74 取  实际切削速度 :v.10.4/6Dns 进给量 :fV0.495/.3/ffaZm 机床工作台每分进给量 :m 1.3/7.8/inmfs 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 l 0l 刀具切入长度 :1 10.5(~2)lD =42mm 刀具切出长度 :取2lm 走刀次数为 1 机动时间 :   jt129041.68min7.jmlf 查参考文献[1],表 2.5-45 工步辅助时间为:1.92min 2.5.12 工序 12:半精铣 16H11 的槽 机床:X6022 型卧式铣床 刀具:错齿三面刃铣刀 刀具直径 D=80,齿数 Z=14,宽度 L=16。 切削深度 :pa1m 根据参考文献[2]表 查得:进给量 ,根据参考文献[3]2.4760.12/famz 表 查得切削速度 ,3023/inV 机床主轴转速 :n ,1091.5/i.480rd 按照参考文献[3]表 3.1-74 取 n 无锡职业技术学院毕业设计 18 实际切削速度 :v3.148095.4/06Dnms 进给量 :fV.2/2./ffaZ 工作台每分进给量 : m.1.6infVs 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , l 90l 刀具切入长度 :1 10.5(~2)lD =42mm 刀具切出长度 :取2lm 走刀次数为 1 机动时间 :   jt12904.8min5.6jmlf 查参考文献[1],表 2.5-45 工步辅助时间为:1.41min    本工序机动时间 12.8042.ijjtt 2.5.13 工序 13:钻 Φ20.50 的孔 机床:Z535 立式钻床 刀具: 20.50 直柄短麻花钻 确定钻削用量 确定进给量   根据参考文献[2],表 28-10 可查出 ,f 0.47~.5/fmr表 查 Z535 立式钻床说明书,取 。.43/fmr 根据参考文献[2]表 28-8,钻头强度所允许是进给量 。由于机床'1./f 进给机构允许的轴向力 (由机床说明书查出) ,根据参考文献[2],max15690FN 表 28-9,允许的进给量 。“.8/fr 由于所选进给量 远小于 及 ,故所选 可用。'“ff 确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率   根据参考文献[2],v mP 表 28-15,由插入法得 ,17/inm表 4732N表 ,5.69TNM表 1.5mPkW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。 根据参考文献[2],由表 28-3, , ,故0.8v.75lv'17/in0.871.2(/in)v表 ''0 74.3/i.5n rdm表 无锡职业技术学院毕业设计 19 查 Z535 机床说明书,取 。实际切削速度为175/minr 02.1.26/in10dnv 由参考文献[2],表 28-5, ,故0MFTk 473.651()FN 5.94.8T 校验机床功率  切削功率 为mP '/)mMPnk表( 1.2(5/26)1.05WkW 机床有效功率 ' 4.0.83E mkkP 故选择的钻削用量可用。即 , , ,02.5dm./fr175/inr1.2/minv 相应地 , ,16FN4.8T.0mPkW 切削工时  被切削层长度 :l32 刀具切入长度 :1 1 0.5(~)126.92rDlctgkctg 刀具切出长度 :   取lm42ml32 走刀次数为 1 机动时间 :2jt36.90.5in17jLnf 查参考文献[1],表 2.5-41 工步辅助时间为:1.58min 2.5.14 工序 14:攻 M22×1.5 的螺纹 机床:Z535 立式钻床 刀具:细柄机用丝锥( )21.5M 进给量 :由于其螺距 ,因此进给量f mprmf/5.1 切削速度 :参照《机械加工工艺手册》表 2.4-105,取Vin/8./14.0sm 机床主轴转速 : ,取018.12.5/in34Vrd130/inr 无锡职业技术学院毕业设计 20 丝锥回转转速 :取0n130/minnr 实际切削速度 :  V.42130.5/6dms 被切削层长度 :l32 刀具切入长度 :1.5 刀具切出长度 :2l0 走刀次数为 1 机动时间 :jt 12034.52.037min1j lfnf 查参考文献[1],表 2.5-41 工步辅助时间为:1.33min 2.5.15 工序 15:铣开 Φ60H12 的孔 机床:X6022 型卧式铣床 刀具:中齿锯片铣刀 刀具直径 D=80mm,齿数 Z=32,宽度 L=4mm。 切削深度 :pa12m 根据参考文献[2]表 查得:进给量 ,根据参考文献[3].4760.6/famz 表 查得切削速度 ,3020/inV 机床主轴转速 :n ,129./i3.48rd 按照参考文献[3]表 3.1-74 取 80n 实际切削速度 :v.1.3/06Dnms 进给量 :fV.3280/.5/ffaZ 工作台每分进给量 : m.1.6infVs 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , ll 刀具切入长度 :1 10.5(~2)lD =41mm 刀具切出长度 :取2lm 走刀次数为 1 机动时间 :   jt128410.8min53.6jmlf 查参考文献[1],表 2.5-45 工步辅助时间为:1.59min   无锡职业技术学院毕业设计 21 2.6 本章小结 本章节主要从零件的结构和外型入手分析,从而得出设计毛坯的依据。再查 阅有关资料,设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上,将两种方案进行比 较,选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时,先选用刀具和机床,再 查阅资料找出进给量,由它算出机床所需的转速,翻阅机床手册选一个最接近它 的一值。算切削速度、机动时间等。 无锡职业技术学院毕业设计 22 3 专用夹具设计 为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度。在加工此拔叉零件时, 需要设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容,需要设计镗孔夹具、铣槽夹具及钻顶面螺纹底 孔夹具各一套。 3.1 镗孔夹具设计 3.1.1 问题的提出 本夹具是用来镗此拔叉下端 60H12 的孔,零件图中此孔与 25H7 的孔中心 距有公差要求。此工序为粗镗、半精镗加工,因此本工序加工时要考虑如何提高 劳动生产率,降低劳动强度,重点是保证加工精度的问题. 3.1.2 夹具的设计 ①定位基准的选择 因为 25H7 的孔与此孔有公差要求,所以应以这个长通孔为主要定位基准。 由于铸件的公差要求较大,利用 60H12 的孔的左侧面作为辅助定位基准。在小孔 处采用移动压板对零件进行夹紧。在 60H12 的孔旁边有筋板的缘故,有足够的 强度,可以进行直接的镗削,能保证加工精度。 ②定位元件及夹紧元件的选择 据上面所述,查参考文献[1],选用固定式定位销(长销)穿过 25H7 的孔。 由于此孔两侧面没加工,故用定位块进行支承。这样一销一面就限制了五个自由 度,最后在待加工孔下面加上一个支承钉再限制最后一个自由度,即一面两销定 位。这样就可以完全定位了。 图 3.1 固定式定位销(GB2203-80) 无锡职业技术学院毕业设计 23 夹紧元件选用压板,由于压板种类很多,当选用转动压板时,其行程不够, 选用 U 型压板又不合适,故在充分比较分析的情况下,选用移动压板,其夹紧可 靠、操作方便,在很多地方都有用到。 图 3.2 移动压板(GB2175-80) ③切削力及夹紧力计算 镗刀材料: (机夹单刃硬质合金镗刀) ,机床为:T685YT 由参考文献[3],表 1-12 选择刀具的几何参数为: 30k粗 6k精 105s4 1)粗镗: 由参考文献[12],查表 可得:32 圆周切削分力公式:             PpCKfaF75.09 2.5pam0./fr ckpospKK 查表 得:   取  41nmHB)15(1754.0n ∴ 0.47()65nmpB 由表 可得参数:   62.8kp .opK.1sp0.rpK ∴ 10105cpkopsrKK ∴ 0.75.75992. .6CPFaf N 同理:径向切削分力公式 :       PpPfaF759.3 式中参数:    .3kp .ops.1rp ∴ 1060234pmosr ∴ 0.975.907532867pPFafK 无锡职业技术学院毕业设计 24 轴向切削分力公式 :            Ppf KfaF4.051 式中参数:    0.78kpKo.65sp0.1rp ∴ .6784fmos

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