2022年CA杠杆零件加工工艺规程及钻Φ毛坯孔专用夹具设计.docx
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1、精品学习资源封面欢迎下载精品学习资源作者: PanHongliang仅供个人学习欢迎下载精品学习资源此套设计有全套CAD 图和卡片 ,有意者请联系我索取 522192623一、零件工艺性分析1.1 、零件地作用题目给定地零件是CA1340 自动车床杠杆 ,它位于自动车床地自动机构中 ,与灵敏器协作使用 ,起制动地作用 .经查资料得知 ,此零件用于机床当中 ,并且仍承担着冲击载荷 ,因此就要求该零件地材料具有足够地刚度和强度同时仍要有足够地塑性和韧性 .1.2 、零件地工艺分析分析零件图可知 ,该杠杆地左 ,右端面及上下端面精度要求并不太高 ,其粗糙度在 Ra3.2以上,故可用铣削加工 .20H
2、7mm地孔地粗糙度为 Ra1.6,所以接受钻 -扩- 粗铰-精铰地工艺过程在钻床上加工.30mm 内孔对精度要求较高 ,由于端面为平面 , 可防止钻头钻偏以保证加工精度 .该零件除了内孔之外 ,其他加工表面精度要求均不高,因此以车床和铣床地粗加工就可达到要求.30mm 内孔较长 ,需以多步骤加工实现.杠杆 共有 四组 加工 表面 , 它们之间有 确定 位置置要求, 现分 述如 下:1 、 以8H7mm孔 为 中 心 地 加 工 表 面这一组加工表面包括:两个 8H7mm 地孔,粗糙度为 Ra1.6;尺寸为 26mm且与两个孔 8H7mm 相垂直地两个平面 ,尺寸为 30mm 且与两个孔 8H7
3、mm 相垂直地两个平面 ,粗糙度为 Ra6.3;仍有有一 M4 地螺纹孔 ,其孔轴线与 8H7mm 地孔轴线垂直 .其中,主要加工表面为两个 8H7mm 地孔和尺寸为 26mm 且与两个 孔 8H7mm 相 垂 直 地 两 个 平 面 .2 、 以 20H7mm 孔 为 中 心 地 加 工 表 面这一组加工表面包括:一个 20H7mm 地孔及其倒角 ,粗糙度为 Ra1.6;两个与 20H7mm孔垂直地两个平面 ,粗糙度为 Ra3.2;一个中心轴线与 20H7mm孔中心轴线平行且相距 11.5mm 地圆弧油槽;仍有一个与 20H7mm 地孔轴线成 45地油孔 3mm,并锪沉头孔 .其中,20H7
4、mm 孔及两端面为主要加工面 ,并欢迎下载精品学习资源且 20H7mm地孔粗糙度为 Ra1.6、两平面地粗糙度为 Ra3.2.3、以 8H8mm 孔为中心地加工表面这一组加工表面包括:一个8H8mm 地孔;以 8H8mm 地孔轴线为轴线地 20mm 地圆; M5 地螺纹孔地轴线与 8H8mm 地孔轴线相互垂直;仍有一个是与 8H8mm 地孔轴线相互垂直地下端面 ,其粗糙度为 Ra6.3.其中,下端面为主要加工表面 .4、以 M10mm 螺纹孔为中心地加工表面这一组加工表面包括: M10 地螺纹孔及与其轴线相互垂直地左右端面,其中左端面地粗糙度为 Ra6.3.其中左端面为主要加工表面 .1.3
5、、生产类型由题目知产量五万件以上 ,运算其年生产纲领:N零件年生产纲领(件 |年) Q产品年产量(台 ,辆|年) m每台(辆)产品中零件地数量(件 |台,辆) a%备品率b%废品率Q=50000台|年,m=1件 |台a取 3%,b 取 0.5%运算得 N=51757.5该偏心套地生产类型属于大量生产 .二、选择毛坯 ,确定毛坯尺寸 ,设计毛坯图 2.1 、确定毛坯地制造形成该零件材料为球墨铸铁QT50-1.5 、考虑到零件结构简洁 , 工艺性好, 在工作过程中受力不大及没有经常承担交变载荷, 因此, 应当选用铸件 . 由于零件年产量为 50000 件, 以达到大批生产地水平 , 而且零件地轮廓
6、尺寸不大 , 重量在 12kg 以下, 从提高生产率 , 保证加工精度上考虑 , 也应选用铸件 , 从而使零件有较好地力学性能 , 保证零件地工作牢靠 . 经查机械制造技术基础课程设计指导书表 2-1 和表 2-3 确定毛坯地公差等级 CT7 级, 尺寸公差为 1.2mm.由表 2-4 可查得加工余量为 2.0mm.这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应当地.2.2 、确定毛坯尺寸毛坯尺寸只需将零件地尺寸加上所查得地余量值即可欢迎下载精品学习资源三、选择加工方法 ,制定工艺路线3.1 、定位基准地选择制定工艺路线3.1.1. 基面地选择 基面地选择是工艺规程设计中地重要工作之一 . 基面选择
7、得正确与合理 , 可以使加工质量得到保证 , 生产率得以提高 . 否就, 加工工艺过程中会问题百出 , 更有甚者 , 仍会造成零件大批报废 , 使生产无法正常进行 .3.1.2. 粗基准地选择粗基准地选择:按有关基准地选择原就, 即当零件有不加工表面时, 应以这些不加工表面作粗基准;如零件有如干不加工表面时, 就应以与加工表面要求相对位置精度高地不加工表面作粗基准. 现以零件地侧面为主要地定位粗基准 .3.1.3. 精基准地选择精基准地选择:精基准选择地原就有基准重合原就、基准统一原就、互为基准原就和自为基准原就 . 在选择时 , 主要应考虑基准重合地问题 . 当设计基准与工序基准不重合时 ,
8、 应当进行尺寸换算 , 这在以后仍要特地运算 , 此处不再重复 .3.2 、零件表面加工方法地选择( 1 )左右下及四周端面公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra3.2,需进行半精铣 .( 2) 8H7mm孔公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6,需要进行钻、扩、粗铰、精铰 .( 3) 8H8mm孔公差等级为铰、精铰 .IT8,表面粗糙度为Ra3.2,需进行钻、扩、粗( 4 ) 20mm孔公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6,需进行钻、扩、粗铰、精铰 .( 5) 3mm孔公差等级为 IT9,表面粗糙度为 Ra6.3,需钻和扩 .( 6)攻螺纹 M4、M5与攻螺纹 M10深 18( 7)铣 8
9、0 0. 2 mm槽公差等级为IT9,表面粗糙度为Ra6.3.3.3 、制定工艺路线制定工艺路线地动身点, 应当是使零件地几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理地保证 , 在生产纲领已确定地情形下 , 可以考虑接受万能性机床配以专用工卡具 , 并尽量使工序集中来提高生产率 . 除此之外, 仍应当考虑经济成效 , 以便使生产成本尽量下降 .1 、工艺路线方案一工序 1粗铣、半精铣、精铣 20H7mm孔端面 A.工序 2粗铣、半精铣 8H7mm孔地四个端面及 20H7mm 孔端面 B,欢迎下载精品学习资源精铣端面B.工序3钻 3 油孔 .工序4同时钻 8H8mm, 8H7mm孔和 R3m
10、m圆弧油槽 .工序5粗铰 8H8mm, 8H7mm, 20H7mm三孔 .工序6车 20H7mm孔两端倒角 .工序7粗铣、精铣槽 .工序8钻 M4 、M5 螺纹底孔 .工序9攻 M10 螺纹孔 .工序10精铰 8H8mm, 8H7mm, 20H7mm三孔 .工序11终检 .2 、工艺路线方案二工序 1粗铣、半精铣、精铣 20H7mm孔端面 A.工序 2粗铣、半精铣、精铣 8H7mm 孔地四个端面及 20H7mm 孔地 B 端面 .工序3钻 R3mm圆弧油槽 .工序4同时钻 8H7mm, 8H8mm两孔和扩 20H7mm孔 .工序5粗铰 8H7mm, 8H8mm, 20H7mm三孔 .工序6精铰
11、 8H7mm, 8H8mm, 20H7mm三孔 .工序7车 20H7mm孔两端倒角 .工序8钻 3mm油孔 .工序9钻 M4 、M5 螺纹底孔 .工序10攻 M10mm螺纹孔 .工序11粗铣、精铣槽 .工序12终检 .3 、工艺方案地比较与分析上述两个方案地特点在于:方案一与方案二在12 两道工序相同 , 只是方案一先加工油槽, 然后用它可以限制一个转动地自由度. 另外 , 精铰孔置于最终加工 . 而方案二却不同 , 精铰孔置于粗铰孔之后, 可以用它作为精准来加工其它表面, 提高精度要求, 但从两方案比较可以看出, 它们在位置精度上地要求仍不易保证, 并且在一道工序中同时钻几个孔, 只能选用特
12、地设计地组合机床(但在成批生产时, 在能保证加工精度地情形下, 应尽量不选用专用组合机床)加工, 这样便增加了加工设备地要求, 经济花费会相应提高 , 因此 , 综合以上两个方案及零件地技术要求, 可以先加工 20H7mm 孔欢迎下载精品学习资源工序号设备工艺装备工序61W万能升降台铣床高速钢直齿三面刃圆盘铣刀、游标卡尺、专用卡具工序工序立式铣床 X525立式铣床 X525工序X61W铣床丝锥、游标卡尺丝锥、游标卡尺高速钢直齿精密级三面刃铣刀、游标卡尺、量块、专用卡具工序工序清洗机塞规、百分表、卡尺等地两端面 , 以它为精基准面 , 35mm 外圆面及 R12mm 圆弧面帮忙定位来钻R3mm地
13、圆弧油槽(精度要求可以不考虑), 扩、铰 20H7mm 地孔 , 然后再以 20H7mm 孔端面及其孔为精基准面,R12mm 圆弧面帮忙定位来加工 8H8mm, 8H7mm 孔及部分端面和槽, 这样基准重合与统一, 不仅可以保证尺寸精度 , 仍可以保证位置精度. 而油孔及螺纹孔 , 它们地精度要求不高, 可以放于最终加工 , 仍以 20H7mm孔端面及其孔与 8H8 8H7mm 孔定位 . 由于加工过程中夹紧也比较便利, 于是 , 最终地加工路线确定如下:工序:粗铣左右下及四周端面.工序:钻 R2 油槽 1.5深.工序:钻、扩、粗铰、精铰 8H7mm孔.工序:钻、扩、粗铰 8H8mm孔.工序:
14、钻、扩、粗铰、精铰 20mm孔.0. 2工序:钻、扩 3mm孔. 工序:攻螺纹M4、M5. 工序:攻螺纹M10 深 18. 工序:铣 80mm槽.工序:清洗.工序:终检工序Z525 立式钻床高速钢长麻花钻、游标卡尺、专用卡具工序四周组合钻床扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规、专用卡具工序四周组合钻床扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规、专用卡具工序四周组合钻床扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规、专用卡具工序四周组合钻床扩孔钻、游标卡尺、专用卡具3.4 、选择加工设备与工艺装备欢迎下载精品学习资源四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸地确定“C1340 半自动车床杠杆”零件材料为QT50-1.5, 生产类型为大批生产 , 接受机
15、器造型 , 金属模铸造毛坯 .依据上述原始资料及加工工艺 , 分别确定各加工表面地机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下 :1. 8 孔外端面地加工余量 加工余量地运算成本长度为 工序铸件毛坯粗铣二端面半 精 铣精 铣 床加工尺寸及公差 8 二 端面 尺床 两 端两端面寸面加 工前 尺最大776967寸最小7368.466.81加 工后 尺最大77696766寸最小7368.766.8165.8加工余量(单边)2最大210.30最小10.40.12加工公差(单边)-0.312- 0.1912-0.212加工余量运算表如下 :(1) 依据金属机械加工工艺人员手册表12-2, 取毛坯地单边加工余量Z
16、=2mm铸, 件尺寸精度等级为 7, 故偏差为 1.2.(2)精铣余量:单边为 0.5, 精铣偏差即零件偏差 .3 半精铣余量 : 单边为 Z=1mm(, 见简明机械加工工艺手册表1-22 ),加工精度等级为 IT11, 所以本工序加工偏差为(入体方向)(4)粗铣加工余量:分两次走刀 , 单边加工余量为 Z=2mm, (简明机械加工工艺手册表 1-22 ), 加工精度等级为 IT12, 所以加工偏差为(入体方向)2. 8 二孔外端面地加工余量(1) 依据金属机械加工工艺人员手册表12-2, 取毛坯地单边加工余量Z=2mm铸, 件尺寸精度等级为 7, 故偏差为 0.5.(2) 半精铣加工余量 :
17、 单边为 Z=0.7mm见简明机械加工工艺手册表1- 22), 加工精度等级为 IT11, 即本工序加工偏差为(3)粗铣加工余量:单边为 =2-0.7=1.3mm, 分两次走刀 , 故每次加工余量为 Z=/2=0.65mm,加工精度等级为 IT12, 所以加工偏差为 .3. 8 孔地加工余量 , 孔地精度要求为 IT7, 金属机械加工工艺人员手册表 13-14, 确定工序尺寸及余量为钻孔: 7.8mm粗铰: 7.96mmZ=0.16mm精铰: mmZ=0.04mm欢迎下载精品学习资源4. 8 孔地加工余量 , 孔地精度要求为 IT7, 金属机械加工工艺人员手册表 13-14, 确定工序尺寸及余
18、量为钻孔: 7.8mm粗铰: 7.96mmZ=0.16mm精铰: mmZ=0.04mm5. 20 孔地加工余量 , 孔地精度要求为 IT7, 金属机械加工工艺人员手册表 13-14, 确定工序尺寸及余量为毛坯孔:18mm扩孔:19.8mmZ=1.8mm粗铰:19.94mmZ=0.14mm精铰:mmZ=0.05mm6. 槽地加工余量 , 参照金属机械加工工艺人员手册表13-14, 确定工序尺寸及余量为粗铣 : 6mm半精铣8mmZ=2mm0. 2由表可查得 ,8 0mm地槽精铰余量 a=0.30mm;粗铣槽加工之后槽地基本尺寸=7.7mm.查表可依次确定各工步尺寸地加工精度等级为精铣:IT9 ;
19、铣: IT12 ;依据上述结果 , 再查标准公差数值表可确定各工步地公差值分别为, 精铣: 0.036mm;粗铣: 0.15mm.欢迎下载精品学习资源+0.036综上所述 , 该工序各工步地工序尺寸及公差分别为, 精铣: 8+0.15铣: 80 mm.五、确定切削用量及基本时间0mm;粗欢迎下载精品学习资源工序 1 粗铣, 半精铣, 精铣 20H7mm孔地两端面 . 选用机床: 61W 万能升降台铣床.1 粗铣20H7mm孔地两端面零件材料为球墨铸铁 QT50-1.5, 故可用高速钢直齿三面刃圆盘铣刀 . 查简明机械加工工艺手册(简称简明手册)表11-21和表 12-22, 取铣刀直径d=12
20、5mm粗, 齿,z=20 齿.欢迎下载精品学习资源由于粗铣加工单边余量为 3mm小,于 5mm故,铣削宽度 =3mm.欢迎下载精品学习资源查 机 械 加 工工 艺人 员手 册 ( 简称 工艺 手册 ) 表 11-69可知 ,=0.060.12mm/z,取=0.1 mm/齿.查工艺手册表 14-77, 取 u=38m/min 就:=1000u/d=96( r/min )依据机床使用说明书 , 查表 3.29, 取主轴实际转速 =100r/min, 就实际切削速度=d/1000=39.27 (r/min )当=100r/min 时, 刀具每分钟进给量应为= Z=0.1 20100=200mm/mi
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