CA6140手柄座工藝及銑45mm凸臺端面夾具設(shè)計【保證43尺寸】【含CAD圖紙和說明書】
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哈爾濱理工大學(xué)
機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計 說 明 書
設(shè)計題目: 制定“CA6140車床手柄座”的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備(設(shè)計銑,半精銑凸臺端面的銑床夾具)
設(shè) 計 者
指導(dǎo)教師:
日期:
目錄
序言 2
一、零件的工藝分析 2
二、工藝規(guī)程設(shè)計 3
(一)確定毛坯的制造形式 3
(二)基面的選擇 3
(三)制定工藝路線 3
(四)機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 4
(五)確立切削用量及基本工時 4
三、夾具設(shè)計: 5
(一)、設(shè)計時注意的問題 5
(二)、夾具設(shè)計 5
參考資料: 6
一、零件的工藝分析
手柄座的加工共有兩組加工表面,它們相互之間有一定的要求?,F(xiàn)分述如下:
1、以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鉆Φ10H7的孔,鉆Φ14H7的孔,鉆Φ5.5 mm的孔,銑14mm*43mm的槽,鉆Φ5mm,鉆M10H7并配加鉗工加工。。其中主要加工孔Φ10H7。
2、以Φ25 mm的孔為中心加工表面和孔。銑上下表面,鉆Φ10H7,鉆Φ14H7的孔,鉆Φ5.5 mm的孔,鉆Φ5mm,鉆M10H7并配加鉗工加工。
有以上的分析可知,對于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于主要能夠夾具加工另一組表面,并保證它們的精度。
二 、工藝規(guī)程的設(shè)計
1 、確定毛坯的的制造形式
零件材料為鑄鐵。手柄座在使用過程中不經(jīng)常的變動,它的只起支撐的作用,受到的沖擊不是很大,只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要,它對工件的定位有一定的保證作用。
2 、基準(zhǔn)的選擇
(1)、 粗基準(zhǔn)的的選擇 對于一般的箱體零件而言,以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。但本對于零件來說Φ25 mm作為粗基準(zhǔn),則可造成鉆孔的垂直度和軸的平行度不能保證。對箱體零件應(yīng)以相關(guān)的表面作為粗基準(zhǔn),現(xiàn)選取零件的上下表面互為基準(zhǔn),再利用四爪卡盤卡住車Φ25 mm。利用內(nèi)孔Φ25 mm及鍵槽定位進行鉆Φ10mm,在Φ25 mm中以長心軸、鍵槽及零件的下表面進行自由定位,達到完全定位。
(2) 、精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的中和問題。當(dāng)設(shè)計與工序的基準(zhǔn)不重合時,因該進行尺寸換算。
3 、制訂工藝路線
生產(chǎn)為大批量生產(chǎn),故采用萬能機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。同時還可降低生產(chǎn)成本。
(1)、工藝路線方案一:
工序一:銑、半精銑Φ45 mm凸臺端面;
工序二:銑,半精銑大端面;
工序三:鉆,擴,鉸Φ25 H8mm內(nèi)孔;
工序四:拉鍵槽6H9;
工序五:銑槽14*43 mm;
工序六:鉆,粗鉸,精鉸Φ10H7 mm孔;
工序七:鉆槽底通孔Φ5.5 mm;
工序八:鉆,粗鉸,精鉸Φ14H7mm孔;
工序九:鉆Φ5mm圓錐孔,攻螺紋M107Hmm;
工序十:終檢。
(2)、工藝路線方案二:
工序一:鉆,擴,鉸Φ25 H8mm內(nèi)孔;
工序二:粗銑上、下表面;
工序三:精銑下表面;
工序四:拉鍵槽6H9 mm;
工序五:銑槽14 mm *43 mm;
工序六:鉆槽底通孔Φ5.5 mm;
工序七:鉆,粗鉸,精鉸Φ10H7 mm孔;
工序八:鉆,粗鉸,精鉸Φ14H7mm孔;
工序九:鉆Φ5mm圓錐孔,攻螺紋M107Hmm;
工序十:終檢。
(3)、工藝方案的分析:
上述兩個工藝方案的特點在于:方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝,然后加工Φ25H8的孔,再以Φ25H8的孔的孔為基準(zhǔn)加工Φ10 mm的孔。方案二則是先加孔Φ25H8后再加工上下表面,再加工孔Φ10mm,此時方案二采用車床加工工序一,這樣有利提高效率,節(jié)省成本。經(jīng)比較可知,先加工上下表面,再以上下表面為基準(zhǔn)加工Φ25H8及插鍵槽,最后完成對Φ10 mm的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了,同時也更好的保證了精度要求。
具體的工藝過程如下:
工序一:銑,半精銑Φ45 mm凸臺端面,選用X51立式銑床加工;
工序二:銑,半精銑大端面,選用X51立式銑床加工;
工序三:鉆,擴,鉸Φ25H8 mm內(nèi)孔,選用Z535立式鉆床;
工序四:鉆,粗鉸,精鉸Φ10H7 mm孔,選用Z525立式鉆床;
工序五:銑槽14*43 mm,選用X63臥式銑床;
工序六:鉆,粗鉸,精鉸Φ14H7 mm孔,選用Z525立式鉆床;
工序七:鉆底孔,攻螺紋M10 mm,選用Z525立式鉆床;
工序八:鉆Φ5mm圓錐孔,選用Z525立式鉆床;
工序九:拉鍵槽6H9mm,選用Z525立式鉆床;
工序十:鉆槽底通孔Φ5mm,選用Z525立式鉆床;
工序十一:終檢。
4 、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“手柄座”零件材料為鑄鐵,硬度為HBS151~229,毛坯的重量約為0.72Kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
工序四工序四:鉆,粗鉸,精鉸Φ10H7 mm孔:
毛胚為實心,孔精度要求H7,參照工藝手冊表2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為:
鉆孔:Φ9.8 mm;
粗鉸: Φ9.96 mm; 2Z=0.16mm
精鉸: Φ10 mm 2Z=0.04 mm
5、 確定切削用量及基本工時
工序Ⅰ切削用量及基本工時的確定:銑Φ45端面,選用機床:X51立式銑床
⑴銑Φ45端面:
選擇銑刀半徑為25mm,齒數(shù)Z=6(見《工藝手冊》表3.1-27)
,(《切削》表3.7和《切削》表3.8)
(《切削》表3.9)
按機床選取
實際切削速度:
工作臺每分鐘進給量:
銑床工作臺進給量:
基本工時:
⑵半精銑Φ45端面:
加工余量為Z=1mm
切削速度為
選用主軸為
工作臺進給量:
基本工時:
三 、 專用夾具的設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用的夾具。
有老師分配的任務(wù),我被要求設(shè)計第五道工序----銑Φ45端面,選用機床:X51立式銑床
1、問題提出
本夾具主要用來銑Φ45端面,在銑面后還要進行拉孔,以保證其精度要求,為了使其誤差減小,在工序工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此,在本道工序加工時,主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度、提高加工質(zhì)量。
2、夾具設(shè)計
1 ) 定位基準(zhǔn)的選擇
2 ) 夾緊力分析
⒊定位誤差分析
夾具的主要定位元件為定位套,該定位套是根據(jù)零件定位方案設(shè)計的專用件,各定位面加工后對φ6H9mm孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計。鉆孔位置主要由鉆套鉆模套引導(dǎo),因此孔的位置加工偏差主要由鉆套中心位置尺寸偏差決定。查文獻[4]表3-17,普通精度的鉆模板上固定的襯套中心位置尺寸的極限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此孔的位置偏差可以保證。
⒋夾具設(shè)計及操作說明
夾具體上鉆模板采用的鉸鏈形式,鉆套采用快換形式均提高了加工生產(chǎn)效率。根據(jù)該法蘭盤結(jié)構(gòu)特點設(shè)計的定位套一次限制5個自由度,外加一定位支承板限制2個自由度,即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝置使用鉤形夾緊螺栓,操作方便。夾具體也是由定位夾緊需要設(shè)計而成,工件的拆裝也比較方便,總體上這套夾具方案能夠滿足生產(chǎn)要求。
參考資料:
《機床夾具設(shè)計手冊》
《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》
《切削用量簡明手冊》
《機械加工工藝手冊》
《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》
《機械精度設(shè)計基礎(chǔ)》
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