CA6140車床手柄座831015機械加工工藝規(guī)程及鉆φ10孔夾具設計【鉆φ10孔】 【版本1】

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進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆孔至Φ 高速鋼錐柄麻花鉆 1 0.43 195 14.08 0.64 擴孔至Φ 高速鋼錐柄擴孔鉆 1 0.72 68 5.29 1.1 鉸孔Φ 高速鋼錐柄機用鉸刀 1 1.22 68 5.34 0.65 設計者 指導老師 共 11 頁 第 3 頁 機械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號 40 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆Φ9.8mm孔 高速鋼錐柄麻花鉆 1 0.17 960 29.54 0.31 粗鉸Φ9.96mm孔 高速鋼機用鉸刀 1.3 195 6.1 0.19 精鉸Φ10mm孔 高速鋼機用鉸刀 0.8 195 6.1 0.3 設計者 指導老師 共 11 頁 第 4頁 機械加工工藝卡片 工件名稱 銑 工序號 50 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 臥式銑床 X63 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/min 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 銑12mm槽 高速鋼圓柱形銑刀 1 56.25 375 15.31 0.94 銑14mm槽 高速鋼圓柱形銑刀 1 56.25 345 15 0.94 設計者 指導老師 共 11 頁 第5 頁 機械加工工藝卡片 工件名稱 鉆鉸精鉸孔 工序號 60 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆孔至 高速鋼麻花錐柄鉆 1 0.36 272 11.10 0.36 粗鉸至 高速鋼機用鉸刀 1 0.81 140 6.13 0.31 精鉸至 高速鋼機用鉸刀 1 0.62 140 6.15 0.40 設計者 指導老師 共 11 頁 第6 頁 機械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號 70 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆Φ9.8孔 高速鋼麻花錐柄鉆 1 0.17 960 23 0.31 2 粗鉸Φ9.96mm孔 高速鋼機用鉸刀 2 1.3 195 6 0.19 設計者 指導老師 共 11 頁 第7頁 機械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號 80 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆圓錐孔 高速鋼麻花鉆 1 0.36 272 11.1 0.36 設計者 指導老師 共 11 頁 第 8 頁 機械加工工藝卡片 工件名稱 鑄 工序號 90 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 臥式拉床 L6120 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 拉鍵槽 高速鋼拉刀 1 1.5 3.6 0.42 設計者 指導老師 共 11 頁 第 9頁 機械加工工藝卡片 工件名稱 鑄 工序號 100 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆孔 高速鋼麻花鉆 1 0.10 1360 20 0.75 2 鉸孔至 高速鋼機用鉸刀 1 0.6 392 6.15 0.26 設計者 指導老師 共 11 頁 第 10 頁 機械加工工藝卡片 工件名稱 終檢 工序號 110 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 按圖紙要求檢查 設計者 指導老師 共 11 頁 第 11 頁 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 手柄座 零件名稱 手柄座 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工時/min 準終 單件 10 銑 銑，半精銑凸臺端面 機加工 二 立式銑床X51 高速鋼端銑刀,專用夾具,游標卡尺 1.08 20 銑 銑，半精銑大端面 機加工 二 立式銑床X51 高速鋼端銑刀,專用夾具,游標卡尺 1.63 30 鉆擴鉸 鉆，擴，鉸內孔 機加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆擴孔鉆鉸刀,專用夾具,游標卡尺 2.39 40 鉆鉸 鉆，粗鉸，精鉸孔 機加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆,鉸刀,專用夾具,游標卡尺 0.8 50 銑 銑槽 機加工 二 臥式銑床X63 高速鋼圓柱形銑刀,專用夾具,游標卡尺 1.88 60 鉆鉸 鉆粗鉸精鉸孔 機加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆,鉸刀,專用夾具,游標卡尺 1.07 70 攻螺紋 鉆底孔，攻螺紋M10mm 機加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆,絲錐,專用夾具,游標卡尺 0.5 80 鉆孔 鉆圓錐孔 機加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆,專用夾具,游標卡尺 0.36 90 拉鍵槽 拉鍵槽6H9mm 機加工 二 拉床 0.42 100 鉆孔 鉆槽底通孔 機加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆,專用夾具,游標卡尺 1.01 110 終檢 終檢 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 大 學 機械自造工藝及夾具課程設計任務書 設計題目：制定“CA6140車床手柄座”的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（設計鉆φ10mm孔的鉆床夾具） 設計時間： 設計內容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 4、繪制夾具總裝配圖； 5繪制夾具零件圖； 6、說明書 班 級：機 電05-4 班 33號 學 生： 渠書麗 指導教師： 系 主 任： 2008年06月25日 哈爾濱理工大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 說 明 書 設計題目： 制定“CA6140車床手柄座”的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（設計鉆φ10mm孔的鉆床夾具） 設 計 者：渠書麗 指導教師：王彤 日期：2008-6-25 目 錄 序 言 …………………………………………………… 一、零件的分析………………………………………………….. 1、零件的作用………………………………………......... 2、零件的工藝分析……………………………………… 二、工藝規(guī)程設計……………………………………………….. 1、確定毛坯的制造形式…………………………………. 2、基準面的選擇………………………………………… 3、制定工藝路線………………………………………… 4、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………. 5、確定切削用量及基本工時…………………………… 三、夾具設計…………………………………………………….. 1、問題提出……………………………………………… 2、夾具設計………………………………………………. 參考文獻……………………………………………………. 序言 機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，他在我們的大學四年生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。 由于能力有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。 一、 零件的分析 1、零件的作用： 題目所給的零件是CA6140車床的手柄座。在使用過程中不經常變動主要起支撐作用零件上各個部位加工要求都不同,所有技術要求都是為了機床總體裝配.。 2、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。現(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 、基準的選擇 （1）、 粗基準的的選擇 對于一般的箱體零件而言，以外表面作為粗基準是合理的。但本對于零件來說Φ25 mm作為粗基準，則可造成鉆孔的垂直度和軸的平行度不能保證。對箱體零件應以相關的表面作為粗基準，現(xiàn)選取零件的上下表面互為基準，再利用四爪卡盤卡住車Φ25 mm。利用內孔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） 、精基準的選擇 主要考慮的是基準的中和問題。當設計與工序的基準不重合時，因該進行尺寸換算。 3 、制訂工藝路線 生產為大批量生產，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率。同時還可降低生產成本。 （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。經比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準加工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，生產類型為大批量生產。 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Ⅳ切削用量及基本工時的確定：鉆→粗鉸→精鉸Φ10H7孔，選用機床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ9.8mm孔： 選擇Φ9.8mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵粗鉸Φ9.96mm孔： 選擇Φ9.96mm的高速鋼鉸刀（《工藝》表2.11） 由《切削》表2.24和《工藝》表4.2－15查得 按機床選取 基本工時： ⑶精鉸Φ10mm孔： 選擇Φ10mm的鉸刀 按機床選取 基本工時： 三 、 專用夾具的設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用的夾具。 有老師分配的任務，我被要求設計第四道工序----鉆孔Φ10H7，本夾具將用于Z525立式鉆床。 1、問題提出 本夾具主要用來鉆Φ10H7的孔，同時對孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在鉆孔后還要進行拉孔，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，主要應考慮如何提高生產率、降低勞動強度、提高加工質量。 2、夾具設計 1 ） 定位基準的選擇；有零件圖可知，Φ10mm孔對Φ25 H8有平行度要求及垂直度要求，其設計基準是以Φ25 H8的中心線。為了減少精度誤差，選用了大端面和圓柱銷定心夾具。 2 ） 切削力及夾緊力計算 鉆φ10mm孔時切削量最大，切削力和加緊力也最大，　這里只考慮鉆φ10mm孔時的切削力和加緊力。 刀具：高速鋼麻花鉆，φ10mm。 鉆孔時的軸向力 查文獻[２]表15-31， 由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切削力作用下沿φ90mm段較小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開基面所需的夾緊力 ， 摩擦系數(shù)查[4]表3-19，=0.25。 安全系數(shù) ， 式中 K————基本安全系數(shù)1.5； K————加工狀態(tài)系數(shù)1.2； K————刀具鈍化系數(shù)1.5，由文獻[4]表3-20查得； K————切削特點系數(shù)1.0； K————考慮加緊動力穩(wěn)定性系數(shù)1.3。 L=20mm, H=42mm, l=34mm 查文獻[4]表3-26，知d=10mm的螺栓許用加緊力，因 φ10mm鉤型螺栓長度小于所需夾緊長度，為方便加緊，選用φ16mm的鉤型夾緊螺栓夾緊，夾緊螺母上鉆一φ16mm斜孔使之成為可快速拆裝的螺母 使支撐更加穩(wěn)定，因此選用該螺栓加緊足以滿足加緊要求。 3 ）定位誤差分析 夾具的主要定位元件為短圓柱銷，該定位銷是根據(jù)零件定位方案設計的專用件，各定位面加工后對φ10H7mm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，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。 4 ）夾具設計及操作說明 如前所述，在設計夾具時，為提高生產率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了快換鉆套的方式。由于本夾具是對工件進行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應的方向上應適當?shù)目紤]強度上的要求。并設法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。 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效率。根據(jù)該車床手結構特點設計的底平面一次限制3個自由度，外加一短圓柱銷限制2個自由度，即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝置使用移動壓板，操作方便。夾具體也是由定位夾緊需要設計而成，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要求。 參考資料： 《機床夾具設計手冊》 《機械制造工藝學課程設計指導書》 《切削用量簡明手冊》 《機械加工工藝手冊》 《機械制造技術基礎》 《機械精度設計基礎》