CA6140車床手柄座[831015] 工藝和鉆M10底孔夾具設(shè)計-氣動夾具[含高清CAD圖 工序卡片 說明書]

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在些次設(shè)計中我們主要是設(shè)計CA6140撥叉的機械加工工藝規(guī)程。在此次課程設(shè)計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設(shè)計。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點。 第9小組 2008年 月 日 設(shè)計的目的 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程進行了生產(chǎn)實習(xí)之后的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進行一次綜合訓(xùn)練和準備。它要求學(xué)生綜合運用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計。其目的如下： ①培養(yǎng)學(xué)生解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設(shè)計，熟練運用機械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的能力。 ②培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。 ③進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運用和編寫技術(shù)文件等基本技能。 二、零件的分析 (一) 零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的手柄座。它位于車床操作機構(gòu)中，可同時操縱離合器和制動器，即同時控制主軸的開、停、換向和制動。操作過程如下：當手把控制手柄座向上扳動時，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動齒條軸往右移動，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當手把控制手柄座向下扳動時，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當手把在中間位置時，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動斷開，此時齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下端，制動帶被拉緊，使主鈾制動。 (二)零件的工藝分析 CA6140車床手柄座有多處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1．以為中心的加工表面 這一組的加工表面有的孔，以及上下端面，，下端面為的圓柱端面；孔壁上有距下端面11mm、與孔中心軸所在前視面呈角的螺紋孔，尺寸為M10-7H，另外還有一個尺寸為6H9的槽，孔與槽的總寬度為27.3H11。 2．以為中心的加工表面 該組的加工表面有的螺紋孔(有位置要求)，加工時測量深度為25mm，鉆孔深度為28mm。上孔壁有一個配鉸的錐銷通孔，該通孔有位置要求。 3．以為中心的加工表面 本組的加工表面有的孔(兩個)，及其兩個內(nèi)端面(對稱)，兩端面均有位置要求，端面之間的距離為mm。，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與孔壁之間的平行度公差為) 4．以為中心的加工表面 這組的加工表面有的孔，該孔通至上的槽，并有位置要求。 由上面的分析可知，加工時應(yīng)先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準加工另外一組。 三、工藝規(guī)程設(shè)計 (一)確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200。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。 (二)基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 (1)粗基準的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取孔的下端面作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊分別支承和作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。 (2)精基準的選擇 主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不作介紹。 (三)制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點,應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 （1）工藝路線方案一： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：粗銑上、下表面，精銑下表面； 工序四：粗、精車孔； 工序五：插鍵槽6H9； 工序六：銑槽1443 mm； 工序七：鉆、拉孔； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、擴螺紋孔； 工序十：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十一：終檢。 （2）工藝路線方案二： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：粗、精車； 工序四：粗銑上、下表面； 工序五：精銑下表面； 工序六：插鍵槽6H9 mm； 工序七：銑槽14 mm 43 mm； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、拉孔； 工序十：鉆、擴； 工序十一：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十二：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，然后加工的孔，再以的孔的孔為基準加工的孔。方案二則是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，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加工及插鍵槽，最后完成對的孔的定位。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。 綜上所述，零件的具體工藝過程如下： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：銑、半精銑凸臺端面和大端面，選用X51立式銑床； 工序四：鉆，擴，鉸內(nèi)孔，選用Z535立式鉆床； 工序五：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z525立式鉆床； 工序六：銑槽mm，選用X63臥式銑床； 工序七：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z525立式鉆床； 工序八：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床； 工序九：鉆錐銷通孔，選用Z525立式鉆床； 工序十：拉鍵槽6H9mm； 工序十一：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床； 工序十二：終檢。 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 “手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為HBS65～87，毛坯的重量約為2Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄模。相關(guān)數(shù)據(jù)參見零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1．外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（端面）。 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工） 銑削加工余量為： 粗銑 1mm 精銑 0mm 2．內(nèi)孔（已鑄成孔） 查《工藝手冊》表2.2～2.5，取已鑄成孔長度余量為3，即鑄成孔半徑為21mm。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 2mm 擴孔 0.125mm 3．其他尺寸直接鑄造得到 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認。 （五）確立切削用量及基本工時 1．工序三的切削用量及基本工時的確定：銑、半精銑凸臺端面和大端面。 ⑴銑凸臺端面： 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半精銑凸臺端面： 加工余量為Z=1mm 切削速度為 選用主軸轉(zhuǎn)速為 工作臺進給量： 基本工時： ⑶粗銑大端面： 進行兩次銑削，第一次Z=2mm，第二次Z=1mm 選用主軸為 實際切削速度： 工作臺進給量： 基本工時： ⑷半精銑大端面： 切削速度： 選用主軸為 工作臺進給量： 基本工時： 2．工序四的切削用量及基本工時的確定：鉆→擴→粗、精鉸通孔。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄標準麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1－6） （《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16） （《切削》表2.15）硬度200－217 按機床選取（《工藝》表4.2－5） 實際切削速度： 基本工時：（《工藝》表6.2－5） ⑵擴孔： 選擇高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－8） 由《切削》表2.10得擴孔鉆擴孔時的進給量，并由《工藝》表4.2－16取，擴孔鉆擴孔時的切削速度。 由《切削》表2.15得，故： 按機床選取 基本工時： ⑶鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17）， 由《切削》表2.24得，，， 由《工藝》表4.2－16得， 按機床選取，則： 基本工時： 3．工序五的削用量及基本工時的確定：鉆→粗鉸→精鉸孔。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《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粗鉸孔： 選擇的高速鋼鉸刀（《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精鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 4．工序六的切削用量及基本工時的確定：銑的槽。 選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6 ⑴第一次走刀： 按機床選取 工作臺進給量： 基本工時： ⑵第二次走刀： 按機床選取 工作臺進給量： 基本工時： 5．工序七的切削用量及基本工時的確定。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.5－6） 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粗鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17） ，，， 按機床選取（《工藝》表42－15） （《工藝》表4.2－16） 基本工時： ⑶精銑孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17） 由《切削》表2.24查得 ，， （《工藝》表42－16） 按機床選取 基本工時： 6．工序八的切削用量及基本工時的確定：鉆底孔，攻螺紋M10mm。 ⑴鉆底孔： 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《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攻螺紋M10mm： 選擇M10mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 7．工序九的切削用量及基本工時的確定：加工的錐銷通孔。 ⑴鉆的圓錐孔： 選擇的高速鋼麻花鉆 按機床選取 基本工時： ⑵鉸的孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 8．工序十一的切削用量及基本工時的確定：加工的孔。 ⑴鉆孔： 選擇的高速鋼錐柄麻花鉆 按機床選取 基本工時： ⑵鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 三、專用夾具設(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Ⅳ道工序----鉆孔Φ14H7，本夾具將用于Z525立式鉆床。 (1)、問題提出 本夾具主要用來鉆Φ14H7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(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度、提高加工質(zhì)量。 （1） 、夾具設(shè)計 1 ） 定位基準的選擇：工件以Φ25H8孔及端面和ΦH7孔為定位基準； 2 ） 夾緊力分析； 3 ） 定位誤差的分析； 4 ） 夾具設(shè)計及操作的簡要說明； 如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高生產(chǎn)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墊圈的方式。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(yīng)的方向上應(yīng)適當?shù)目紤]強度上的要求。并設(shè)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。 因此，應(yīng)設(shè)法解決上述問題。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇精度的心軸，使其定位精確，并使心軸連在夾具體內(nèi)，這樣可以減少縱向傾斜的偏差；三是：加大螺母和開口墊圈的加緊力。使工作進行時，工作緊湊和保證加工要求。夾具體上裝有快換鉆套，使夾具在一批零件之間能加工不同要求的零件，同時在夾具體上裝有一塊可翻動的蓋模板，這樣有利于工件的拆裝。 參考文獻 1. 朱紹華，黃燕濱等編. 機械加工工藝. 北京：機械工業(yè)出版社，1996.9 2. 廖念釗等主編. 互換性與技術(shù)測量. 北京：中國計量出版社，2000.1 3. 錢祥生等編著. 開目CAPP軟件自學(xué)教程第2版. 北京：機械工業(yè)出版社，2006.8 4. 張勝文，趙良才編. 計算機輔助工藝設(shè)計——CAPP系統(tǒng)設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，2005.1