CA车床拨叉工艺规程及专用夹具设计方案 .docx
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1、精品名师归纳总结CA6140车床拨叉( 831006 型号)工艺规程及专用夹具设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目录一、零件的分析 3(二)零件的工艺分析3二工艺规程设计 31,确定生产类型 32,确定毛坯的制造形式33,基面的选择 34,制定工艺路线 3三夹具设计 13(一)问题的提出 13(二)夹具设计(一)零件的作用 313可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、零件的分析(一) 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,使主轴回转运动依据工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。 零件上方的 22 孔与操纵机
2、构相连,二下方的 55 半孔就是用于与所把握齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加 工时分开。(二) 零件的工艺分析零件的材料为 HT200,灰铸铁生产工艺简洁,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此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 小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔2 大头半圆孔 553 小头孔端面、大头半圆孔上下73 端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.07mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。由上面分析可知,可以粗加小头孔端面,然后以此作为粗基准接受专用夹具进行加工,并且保证位置精度
3、要求。再依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,所以依据上述技术要求接受常规的加工工艺均可保证。二工艺规程设计1,确定生产类型已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产,所以初步确定工艺支配为:加工过程划分阶段。工序适当集中。加工设备以通用设备为主,大量接受专用工装。2,确定毛坯的制造形式确定毛坯种类:零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简洁,生产类型为中批生产,故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册(后称指导手册)选用铸件尺寸公差等级CT9级。3,基面的选择定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。基准选择
4、得合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否就,加工过程中将问题百出,更有甚者,造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。(1) )粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有如干个不加工表面的工件,就应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。依据这个基准选择原就,现选取40 的外表面和底面为粗基准加工 22 孔的上表面。(2) )精基准的选择主要应当考虑基准重合的问题。因此选择精加工过的 55mm孔为精基准,限制四个自由度。考虑要保证零件的加工精度和装夹精确便利,依据“基准重合”原就和“基准统一”原就,以粗加工后的上表面和镗过的孔为主要的定位精基准。4,制定
5、工艺路线可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CA6140拨叉设计工艺过程 一 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简洁,故选择铸件毛坯。(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择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,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,仍会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。(1) )粗基准的选择。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有如干个不加工表面的工件,就应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。依据这个基准选择原就,现选取22 孔的
6、不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两块 V 形块支承这两个 40 作主要定位面,限制5 个自由度,再以一个销钉限制最终 1 个自由度,达到完全定位 , 然后进行铣削。(2) )精基准的选择。主要应当考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应当进行尺寸换算,这在以后仍要特的运算,此处不再重复。(三)制定工艺路线制定工艺路线得动身点 , 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 , 在生产纲领已确定的情形下 , 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。工艺路线方案一 :工
7、序 1 铣40 上平面,保证表面粗糙度 3.2工序 2 钻绞孔 22,保证表面粗糙度 1.6工序 3 粗镗 半精镗孔 55,保证表面粗糙度 3.2工序 4 铣55 上端面,保证表面粗糙度 3.2工序 5 55 下端面,保证表面粗糙度3.2工序 6 锥孔8 及 M8底孔 螺纹 M8 精绞锥孔 8,保证表面粗糙度 1.6工序 7 切断工艺路线方案二 :工序 1 铣40 上平面,保证表面粗糙度 3.2工序 2工序 3粗镗 半精镗孔 55,保证表面粗糙度钻绞两孔 22,保证表面粗糙度 1.63.2工序 4铣55 上端面,保证表面粗糙度 3.2工序 5工序 6铣55 下端面,保证表面粗糙度 3.2钻锥孔
8、 8 及 M8底孔,攻丝,精绞锥孔 8,保证表面粗糙度 1.6工序 7切断工艺方案比较分析上述两方案 : 方案一:是先加工内孔 22,再以 22 孔为基准加工 55 内孔, 而方案二:先镗孔 55, 以底面及 22 外圆面为基准,再以 55 内孔及上平面加工22 孔。由零件图可知 22 孔的设计基为准 55 孔的中心线,所以加工 22 孔时定位基准最好为 55 孔的中心线,可保证其加工的位子精度,符合大批生产要求 , 方案二较为合理方案二:工序 1 铣40 上平面。(以 22 孔外表面及底面为基准,选用X5032 立式升可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结降台铣床和专用夹具)工序
9、2 粗镗,半精镗 55 。(以 40 上平面及 22 内孔为基准,选用TGX4132B立式单柱坐标镗床和专用夹具)工序 3 钻绞两孔 22. 。(以 40 上平面及 22 孔外表面为基准,选用 Z3025摇臂钻床和专用夹具)工序 4 铣55 下端面。(以 40 上平面及 22 内孔为基准,选用 X5032 立式升降台铣床和专业夹具)工序 5 铣55 上端面。(以 55 的下端面及 22 内孔为基准,选用 X5032 立式升降台铣床和专业夹具)工序 6 钻锥孔 8 及 M8底孔,攻螺纹 M8,精绞锥孔 8。(以 40 上平面及 55 内孔为基准,选用 Z3025摇臂钻床和专用夹具) 工序 7 切
10、断拨叉零件材料为 HT200 HB170240,毛坯重量约 1.0Kg 生产中批接受金属型铸造毛坯依据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1 由于工件较小,为便利加工节省材料将两件铸在一起,同时加工。2 铸件的圆角半径 按表 2.2.1 选就金属型铸造 R=3-5mm拔模斜度外表面 0-15 自然失效处理以排除铸造应力。3 两内孔 22+0.021 0, 考虑其孔径较小铸造困难,为简化铸造毛坯外型,现直接将 40 圆柱铸成实心的。4铣40 上平面加工余量及公差。两40 圆柱端面加工余量及公差 , 圆柱 40 圆柱端面为自由尺寸公差 , 表面粗糙度值要
11、求为 Ra3.2, 要求粗铣 , 半精铣,单边余量 Z=2mm公差 CT=1.2 22 半精铣的加工余量 单边Z=0.8粗铣加工余量 单边Z=1.2毛坯名义尺寸 :50+0.8+1.2=52毛坯最大尺寸 :52+1.2=53.2 5粗镗,半精镗 55。毛坯为铸孔 , 内孔精度要求 IT13 表面粗糙度为 Ra3.6, 参照工艺手册表 2.3- 10 确定工序尺寸及余量为 :一次粗镗53.5 ,2Z=3.5二次半精镗 55+0.4 ,2Z=1.5 6钻绞两孔 22。两内孔精度要求 IT7参照机械制造工艺设计简明手册(以下简称工艺手册)表 2.3-8确定工序尺寸及余量为: 钻孔 : 20扩孔 :
12、21.82Z=1.8mm半精绞: 21.942Z=0.14mm精绞:20+0.02107铣55 下端面。两55 圆柱端面加工余量及公差 , 圆柱 55 圆柱端面为自由尺寸公差 , 表面粗糙度值要求为 Ra3.2, 要求粗铣 , 半精铣。 55 半精铣的加工余量 单边Z=0.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结粗铣加工余量 单边Z=4.2 8铣55 上端面。两55 圆柱端面加工余量及公差 , 圆柱 55 圆柱端面为自由尺寸公差 , 表面粗糙度值要求为 Ra3.2, 要求粗铣 , 半精铣。 55 半精铣的加工余量 单边Z=0.8粗铣加工余量 单边Z=4.29钻锥孔 7.8 及 M6底
13、孔,攻丝,半,精绞 8,保证 R1.6 的表面粗糙度半精绞加工余量 2Z=0.14精绞加工余量 2Z=0.06 10切断确定切削用量及基本工时工序一:铣40 上平面。1 工具选择1. 选择工具切削手册依据表 1. 选择 YG6硬质合金刀具依据表 3.1铣前深度 ap4 铣削宽度 ae90 端铣刀直径 D0=100mm由于接受标准硬质合金端铣刀 , 故齿数 Z=102 铣刀几何形状查表 3.2由于 HBS=200150,r0=0 a=8Kr=45 Kre=30Kr=5 s=-20 =8bq=1.2 2 选择切削用量1 准备铣削深度 ap,由于表面粗糙度要去为 Ra=3.2,所以需两次走刀完成。第
14、一次走刀达到尺寸为50+0.8 (半精铣的加工余量) 其次次走到达到 50 的尺寸,并保证 Ra=3.22准备每齿进给量 fz当使用 YG6铣床功率为 7.5KW查表 3.5 时 fz=0.140.24mm/z取 fz=0.18 3选择铣刀磨纯标准及刀具寿命依据表 3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0, 精加工时 0.5由于铣刀直径 d0=100mm故刀具寿命 T=180min 查表 3.84根 据 表 3.16当 d0=100mm Z=10 ap=2fz=0.18Vi=98m/minnt=322r/min Vft=490mm/min各修正系数为 : kmv=kmn=kmvf=0.89
15、 Ksv=ksn=ksvf=0.8故:Vc=Vt kv=98 0.89 0.8=70m/min n=nt kn=322 0.89 0.8=230r/minVf=Vft kvt=4900.89 0.8=350.3mm/min依据 X52K型立铣说明书 设计手册表 4.2-35 选择n =300r/minVfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为Vc= dn /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/minFzc=vfc / ncZ =375 / 30010=0.125mm/z 5依据机床功率 :依据表 3.24当 HBS= 170240 ae 9mm ap
16、2.4 d=100 Z=10 Vf=375mm/min近似 Pcc=3.8KW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据 X52K型立铣说明机床主轴答应功率为Pcm=7.5 0.75=5.63KW故 Pcc运算基本工时 tm = L / Vf式中 L=160mm 根 据表 3.26, 对称安 装铣 刀, 入切量 及超 切量Y+ =35 就L=160+35=195mm故 tm=195 / 375=0.52min工序二 :粗镗 半精镗55 孔1选择刀具 : 查表机械加工工艺手册表 11.2-10选择莫式锥柄 3 刀杆直径 D=30 高速钢刀头2选择切削用量有工艺手册表 2.3-10 得粗
17、镗53.5 ,2Z=3.5半精镗 55+0.4 2Z=1.5粗镗孔至 53.5单边余量 Z=1.75/mm一次镗去全部余量 ap=3.5 mm (58) 进给量 f=0.52 mm/r( 0.31.0 )依据有关手册确定立式镗床的切削速度为 v=35m/min(2035m/min)nw =1000v / d=100035 / 3.1450 =223r/min 查表 4.2-20 T4132立式镗床主轴转速 n=250r/min 切削工时 L=30,L2=3,L3=4t1=L / nf =30+3+4/2500.52=0. 28min半精镗孔 50+0.50切削用量 ap=1.5(1.53 )单
18、边余量 Z=0.1mm一次公差去全部余量 ap0.2mm进给量 f =0.2mm/r(0.20.8 )依据有关手册 , 确定立式镗床切割进度 v=40m/min 2540查表 4.2-20T4132立式镗床(主电动机 =1.1kw,总容量 1.16kw) 主轴转速 n =355 r/min切削工时 L=30,L2=3,L3=4t 2=L/ nf=30+3+4/ 3550.2=0. 52min工序三: 钻两孔 201 选择钻头选择锥柄麻花钻 GB1438-85 查表 d0=20钻头几何形状 表 2.1 及表 2.2双锥, 修磨横刃 =30 2 =100 b =3.5=11 b=2mm L=4mm
19、2. 选择切削刀具进给量 f1 按加工要求准备进给量 :依据表 2.7当加工要求为 H12H13精度铸铁 HBS200 d0=18mm f=0.430.53mm/r由于 L/d=50/20=2.5,故应乘以孔深修正系数 kcf=1 f= 0.430.53 mm/r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2按钻头强度准备进给量依据表 2-8 当 HBS=200 d=20mm钻头强度答应的进给量 f=1.75mm/r 3按机床进给机构强度准备进给量依据表 2.9当 HBS20 Vc=16m/min n =1000V/d0=100016/3.14 20=254.7r/min检验机床扭矩及功率
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