0027-工藝夾具-CA6140法蘭盤工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì),工藝,夾具,ca6140,法蘭盤,規(guī)程,設(shè)計(jì)
機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)
機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
設(shè)計(jì)題目 “CA6140車床法蘭盤”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)
程(大批生產(chǎn))
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
目 錄
機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書.......................................................3
序言...................................................................................................4
零件分析...........................................................................................4
(一)零件的作用...............................................................................4
(二)零件的工藝分析....................................................................5
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)...................................................................................5
(一)確定毛坯的制造形式.............................................................5
(二)基面的選擇..........................................................................6
(三)制定工藝路線.......................................................................6
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.............................9
(五)確定切削用量及基本工時(shí)......................................................11
總結(jié)………………………………………………………………..37
參考文獻(xiàn)..........................................................................................38
序言
機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是在我們基本完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉:
1 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題,保證零件的加工質(zhì)量。
2 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3 加強(qiáng)使用軟件及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。
就我個(gè)人而言,通過(guò)這次設(shè)計(jì),基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題,鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)到了很多課堂上沒(méi)有學(xué)到的東西。
本說(shuō)明書主要是CA6140臥式車床上的法蘭盤的有關(guān)工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)說(shuō)明,由于本身能力水平有限,設(shè)計(jì)存在許多錯(cuò)誤和不足之處,懇請(qǐng)老師給予指正,謝謝。
零件的分析
(一) 零件的作用
CA6140臥式車床上的法蘭盤,為盤類零件,用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上,靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配,外圓與變速箱體孔相配,以保證主軸三個(gè)軸承孔同心,使齒輪正確嚙合。
零件是CA6140臥式車床上的法蘭盤,它位于車床絲桿的末端,主要作用是標(biāo)明刻度,實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。零件的 Φ100外圓上標(biāo)有刻度線,用來(lái)對(duì)齊調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值,從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值;外圓上鉆有底部為上部為定位孔,實(shí)現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過(guò),本身沒(méi)有受到多少力的作用。
(二) 零件的工藝分析
CA6140車床法蘭盤共有兩組加工的表面。先分述如下:
1. 以mm孔為精基準(zhǔn)的加工表面。
這一組加工表面包括:一個(gè) 的孔及其倒角;一個(gè)外圓及其倒角;外圓及其倒角;外圓及其倒角;外圓及其倒角;兩端面(分別距離軸為24mm和34mm兩端);左端面和Φ90右端面;通孔。
2.以Φ90右端面為加工表面。
這一組加工表面包括:右端面;Φ90左端面;右端面;退刀槽;Φ4和孔。
這兩組加工表面之間有著一定的位置要求:
(1) 左端面與軸形位公差0.03mm。
(2) 右端面與軸形位公差0.03mm。
(3) 孔軸線與右端面位置公差0.6mm,同時(shí)與軸線垂直相交,并且與端洗平面(距離軸線為24mm)垂直。
經(jīng)過(guò)對(duì)以上加工表面的分析,我們可先選定粗基準(zhǔn),加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面,然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工,保證它們的位置精度。
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200??紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,是大批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。
零件形狀并不復(fù)雜,而且零件加工的輪廓尺寸不大,因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近,內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后再?zèng)Q定。,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。
(二)基面的選擇
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得宜提高。否則,加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正進(jìn)行。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于法蘭盤零件而言可歸為軸類零件,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相互位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。選擇比較平整、平滑、有足夠大面積的表面,并且不許有澆、冒口的殘跡和飛邊。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取右邊外圓及的右端面的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn),利用三爪卡盤夾緊外圓可同時(shí)削除 五個(gè)自由度,再以的右端面定位可削除一個(gè)自由度。
對(duì)外圓 、、和(共兩塊V形塊加緊,限制4個(gè)自由度,底面兩塊支撐板定位面限制1個(gè)自由度,使缺少定位,不過(guò)是可以靠?jī)蓚€(gè)V形塊加緊力來(lái)約束Z軸的扭轉(zhuǎn)力,然后進(jìn)行鉆削)的加工,這樣對(duì)于回轉(zhuǎn)體的發(fā)蘭盤而言是可以保證相關(guān)面的標(biāo)準(zhǔn),確保的圓周度。
(2)精基準(zhǔn)的選擇。以為精基準(zhǔn)加工表面。這一組加工表面包括:右端面;左端面;右端面;退刀槽;Φ4和孔。因?yàn)橹饕獞?yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計(jì)算,此處不再重復(fù)。
(三)制定工藝路線
制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)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(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1.工藝路線方案一
工序Ⅰ Φ100粗車左端面。粗車Φ90左側(cè)面。粗車Φ100外圓。粗車左Φ45外圓。Φ100粗車右端面。
工序Ⅱ 粗車右Φ45右端面。粗車Φ90右側(cè)面。粗車右Φ45外圓。粗車Φ90外圓。
工序Ⅲ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔并車孔左端的倒角。
工序Ⅳ 半精車 左、右端面、 左端面,精車 左端面、左端面。半精車外圓、 、、半精車柱體的過(guò)度倒圓。車柱體上的倒角C1.5。
工序Ⅴ 半精車、精車右端面。車槽3×2。倒角C7×45和C1×45。
工序Ⅵ 精車左端面、右端面
工序Ⅶ 粗銑、精銑柱體的兩側(cè)面。
工序Ⅷ 鉆Φ4孔,鉸Φ6孔。
工序Ⅸ 鉆 孔。
工序Ⅹ 磨削B面,即 外圓面、 右端面、 左端面。
工序Ⅺ 磨削外圓面 ,。
工序Ⅻ 磨削突臺(tái)距離軸線24mm的側(cè)平面。
工序ⅩⅢ 刻字刻線。
工序XIV 鍍鉻。
工序XV 檢測(cè)入庫(kù)。
2.工藝路線方案二
工序Ⅰ 粗車 柱體左端面。
工序Ⅱ 粗加工Φ20孔:鉆中心孔Φ18,擴(kuò)孔Φ19.8。
工序Ⅲ 粗車 100柱體右端面,粗車 90柱體左端面,半精車 100左、右端面、 90左端面,精車 100左端面、 90左端面,粗車外圓 45 、 100、 90,半精車外圓 45 、 90、 100、,車 100柱體的倒角,車 45 柱體的過(guò)度倒圓。
工序Ⅳ 粗車、半精車、精車 90右端面,車槽3×2,粗車、半精車外圓 外圓及倒角。
工序Ⅴ 粗鉸Φ19.94。精鉸Φ20。
工序Ⅵ 精車左端面、右端面。
工序Ⅶ 銑Φ90上兩平面1、粗銑兩端面。2、精銑兩端面。
工序Ⅷ 鉆 Φ4孔,鉸Φ6孔
工序Ⅸ 鉆 4×Φ9透孔
工序Ⅹ 磨右Φ45外圓,外圓Φ100,外圓Φ90。磨B面,即 左Φ45外圓面、 Φ100右端面、Φ90左端面
工序Ⅺ 磨Φ90上距軸心24平面
工序Ⅻ B面拋光
工序XIII 刻字刻線
工序XIV Φ100外圓鍍鉻
工序XV 檢驗(yàn)入庫(kù)
3. 工藝方案的比較與分析
上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是先粗加工表面的毛坯,基本按照加工原則來(lái)加工的,先粗加工半精加工精加工。給鉆孔確定基準(zhǔn),確保孔的行位公差,不過(guò)一次性加工好,同時(shí)零件要求很高的,在后面的加工會(huì)對(duì)它的精度的影響,并且左端面和右端面要與軸有一定位置公差,這樣很難保證它們的位置的準(zhǔn)確性。而方案二是只給鉆孔保證底座平面度,不過(guò)鉆頭的下鉆時(shí)不能準(zhǔn)確定位,會(huì)影響的位置公差,從而也影響后面加工的左端面和右端面的端面跳動(dòng)。不過(guò)在方案二中粗鉆擴(kuò)和鉸是分開加工,粗鉸Φ19.94。2、精鉸Φ20,放在精車左端面、右端面前面,這樣確保左端面和右端面要與軸有一定位置公差。綜合的方案如下:
工序Ⅰ Φ100粗車左端面。粗車Φ90左側(cè)面。粗車Φ100外圓。粗車左Φ45外圓。Φ100粗車右端面。
工序Ⅱ 粗車右Φ45右端面。粗車Φ90右側(cè)面。粗車右Φ45外圓。粗車Φ90外圓。
工序Ⅲ 鉆中心孔Φ18。擴(kuò)孔Φ19.8
工序Ⅳ 半精車Φ100左端面。半精車Φ90左側(cè)面。半精車Φ100外圓。半精車左Φ45外圓。半精車Φ90外圓并倒角C1.5。車過(guò)渡圓角R5。半精車Φ100右側(cè)面。倒角C1.5。
工序Ⅴ 半精車右Φ45。半精車Φ90右側(cè)面。半精車右Φ45外圓、右端面。倒角C7。切槽3×2。
工序Ⅵ 粗鉸Φ19.94。精鉸Φ20。
工序Ⅶ 精車Φ100左端面。倒角1×1.5(Φ20)。精車Φ90右側(cè)面。倒角1×1.5
工序Ⅷ 粗銑Φ90兩端面。精銑兩端面
工序Ⅸ 鉆 Φ4孔,鉸Φ6孔
工序Ⅹ 鉆 4×Φ9透孔
工序Ⅺ 磨外圓Φ100,右Φ45外圓,外圓Φ90。磨B面,即 左Φ45外圓面、 Φ100右端面、Φ90左端面
工序Ⅻ 磨Φ90上距軸心24mm平面
工序XIII B面拋光
工序XIV 刻字刻線
工序XV 鍍鉻
工序XVI 檢驗(yàn)入庫(kù)。
總工藝方案的分析:本方案基本克服了一二方案的缺點(diǎn),繼承它們的優(yōu)點(diǎn)。可以做到先粗加工半精加工精加工,粗鉆擴(kuò)和鉸是分開加工,粗鉸Φ19.94。2、精鉸Φ20,放在精車左端面、右端面前面,這樣確保左端面和右端面要與軸有一定位置公差。可以確保加工面精度。
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛壞尺寸的確定
“CA6140車床法蘭盤”;零件材料為HT200,硬度190~210HB,毛坯重量1.6kg,生產(chǎn)類型大批量,金屬型鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1. 車外圓表面加工余量及公差。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(以下稱《工藝手冊(cè)》)表2.2~2.5,取外圓表面長(zhǎng)度余量均為2Z=6mm(均為雙邊加工)
車削加工余量為:
粗車: 2× 2.5mm
半精車: 2×0.3mm
精車 : 2×0.2mm
公差:徑向的偏差為mm
2.車 、、端面和、外圓表面加工余量:
粗車 2× 2mm
半精車 2×0.3mm
精車 : 2×0.2mm
3.鉆孔()
查《工藝手冊(cè)》表2.2~2.5,先鉆出來(lái)直徑是18mm,
工序尺寸加工余量:
鉆孔 18mm
擴(kuò)孔 0.9mm
粗鉸孔 0.07 mm
精鉸 0.03mm
公差:徑向的偏差為mm
4.鉆孔()
一次性加工完成,加工余量為2Z=9mm
5.銑削加工余量:
粗銑:9mm(離中心軸為34 mm)
精銑:2 mm
粗銑:18mm (離中心軸為24 mm)
精銑:3 mm
其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)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(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
(五)確定切屑用量及基本工時(shí)
工序Ⅰ
(一).粗車Ф100左端面
(1)選擇刀具
選用93°偏頭端面車刀,參看《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》車床選用C365L轉(zhuǎn)塔式車床,中心高度210mm。參看《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》選擇車刀幾何形狀,前刀面形狀為平面帶倒棱型,前角為10°,后角為6°,主偏角93°,副偏角為10°,刀尖角圓弧半徑0.5,刃傾角為-10°。
(2)確定切削用量
(a)確定背吃刀量ap
粗車的余量為2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度6mm,所以一次走刀完成即ap=2mm。
(b)確定進(jìn)給量f
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》:加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度ap=2mm,則進(jìn)給量為0.8~1.2mm/r。再根據(jù)C365L車床及《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-3查取橫向進(jìn)給量取f =0.92mm/r。
(c)選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9,取車刀后刀面最大磨損量為0.8~1.0mm。焊接車刀耐用度T=60min。
(d) 確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.11當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工HT200(180~199HBS),ap =2mm,f =0.92mm/r,查出V =1.05m/s。由于實(shí)際情況,在車削過(guò)程使用條件的改變,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.28,查得切削速度的修正系數(shù)為:
Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的
V’ = V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv (5-1)
=1.05×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60
=44m/min
其中:Ktv為刀具材料改變時(shí)切削速度的修正系數(shù)。
KTv為刀具耐用度改變時(shí)切削速度的修正系數(shù)。
Kkv為切削方式改變時(shí)切削速度的修正系數(shù)。
Kkrv為車刀主偏角改變時(shí)切削速度的修正系數(shù)。
Kmv為工件材料的強(qiáng)度和硬度改變時(shí)切削速度的修正系數(shù)。
Ksv為毛胚表面狀態(tài)改變時(shí)切削速度的修正系數(shù)。
則: n = 1000V’/(ЛD)=140r/min (5-2)
按C365L車床轉(zhuǎn)速(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-2)選擇與140r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =136r/min,則實(shí)際切削速度V = 42.7m/min。
(e)校驗(yàn)機(jī)床功率
車削時(shí)功率P 可由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.25查得:在上述各條件下切削功率P =1.7~2.0KW,取2.0KW。由于實(shí)際車削過(guò)程使用條件改變,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.29-2,切削功率修正系數(shù)為:Kkrfz = 0.89,Krofz= Kλsfz =1.0,Krζfz=0.87。
其中:Kkrfz為主偏角變化時(shí)切削力的修整系數(shù)。
Krofz為車刀前角變化時(shí)切削力的修整系數(shù)。
Kλsfz為刃傾角變化時(shí)切削力的修整系數(shù)。
Krζfz為車刀刀尖圓弧半徑變化時(shí)切削力的修整系數(shù)。
則:修整后的
P’ = P×Kkrfz×Krofz×Kλsfz×Krζfz (5-3)
= 1.55KW
根據(jù)C365L車床當(dāng)n =136r/min時(shí),車床主軸允許功率PE=7.36KW。因P’
收藏