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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CA1340車床杠桿的加工工藝,設(shè)計
銑槽
設(shè) 計 者:
指導教師:
.
目 錄
機械自造工藝及夾具課程設(shè)計任務書……………………..3
序 言 ……………………………………………………4
零件的分析…………………………………………………..4
零件的作用………………………………………..........4
零件的工藝分析………………………………………..4
工藝規(guī)程設(shè)計………………………………………………..5
確定毛坯的制造形式………………………………….5
基準面的選擇…………………………………………..5
制定工藝路線…………………………………………..5
機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………..6
確定切削用量及基本工時……………………………..7
夾具設(shè)計……………………………………………………..12
問題提出……………………………………………… 12
夾具設(shè)計……………………………………………….12
參考文獻……………………………………………………...13
機械自造工藝及夾具課程設(shè)計任務書
設(shè)計題目:制定CA1340車床杠桿的加工工藝,設(shè)計銑槽
設(shè)計要求:中批量生產(chǎn) 手動夾緊 通用工藝裝備
設(shè)計時間:
設(shè)計內(nèi)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、繪制夾具總裝圖;
5、繪制夾具體圖;
6、說明書
班 級:
設(shè) 計 者:
指導教師:
系 主 任:
序 言
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學完了大學的全部基礎(chǔ)課,專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)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(shè)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(shè)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(chǔ)。
由于能力有限,設(shè)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
(一) 零件的作用:
題目所給的零件是CA1340車床的杠桿。它位于廂體內(nèi)部:主要作用是傳遞紐距,幫助改變機床工作臺的運動方向。零件在主視方向均有16mm的筋板支撐,上平面分別有M4的螺紋孔.,所有技術(shù)要求都是為了機床總體裝配.。
(二)零件的工藝分析:
本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有兩組孔,也有位置和精度要求。
1、零件左端面,它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個面,此面將作為初基準,表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式,即節(jié)省時間又能達到技術(shù)要求。
2、零件頂面,它是以底面為粗基準而加工的,它將作為精基準以完成以后的孔加工,為達到題目要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式,表面粗糙度為3.2。.最終達到要求。
二、工藝規(guī)程設(shè)計
(一)確定毛坯的制造形式。
由零件要求可知,零件的材料為QT50-1.5,考慮到本零件在具體工作的受力情況,我們選擇砂型鑄造,足以滿足要求,又因為零件是中批量生產(chǎn),所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。
(二) 基準面的選擇
基準面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要過程之一?;娴倪x擇正確與否,可以是加工質(zhì)量的到保證,生產(chǎn)效率提高,否則,不但加工工藝過程漏洞百出,更有甚者,零件的大批量的報廢,使用無法進行,難以在工期內(nèi)完成加工任務。
粗基準的選擇對于本撥叉來說是至關(guān)重要的,對于一般零件而言,應以出加工的表面為粗基準,本零件正好符合要求,對于精基準而言,主要應考慮到基準重合的問題,當設(shè)計基準與工藝基準不重合時,應該進行尺寸換算,
制定工藝路線的出發(fā)點,是應該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到妥善保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定成批生產(chǎn)的情況下,我們盡量集中工序,除此之外我們還應該考慮經(jīng)濟效益,工藝簡單工序集中,盡量降低成本。
(三) 公藝路線制定
1. 銑?35孔兩端面
2 鉆,擴,粗鉸,精鉸?20孔
3 銑油槽R2X1.5
4 兩邊分別倒角1X45
5 粗銑 ?20凸端面,凹端面
6 鉆孔,攻螺紋M10深10
7 鉆孔 ?3,沉孔60,深3
8 精銑 ?20凸端
9鉆,擴,鉸 ?8H7的孔
10粗銑,精銑槽8
11粗銑,精銑?20端面
12鉆孔,擴孔 ?8H8
13鉆孔,攻螺紋孔M5
(四) 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“杠桿”零件的材料為QT50-1.5,,生產(chǎn)類型為成批量生產(chǎn),采用砂型鑄造,13級精度以下。(批量生產(chǎn))
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別對個加工表面的機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下:
1 35直徑端面
由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表6-92及公式(6-16)計算底面加工余量。
e=C
式中 e ——余量值;
——鑄件的最大尺寸;
A ——加工表面最大尺寸;
C ——系數(shù)
e=2mm
滿足《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表6-93的要求。
2. 頂面.30面:
因為表面粗糙度要求高,根據(jù)零件圖中可以看出加工余量為 e=3mm
滿足《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表6-93的要求。
3、中間20孔
毛坯為實心,不沖出孔,孔精度為IT7—IT8之間,根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》確定尺寸和余量。
鉆孔:φ18
擴孔:φ19.8 e=1.8mm
粗鉸φ19.94 e=0.14
精鉸φ20 e=0.06
4.銑8mm槽
毛坯為實心,不沖出孔,根據(jù)《機械制造工藝手冊》查知e=18mm
5、M4螺紋孔
毛坯為實心,不沖出孔,根據(jù)《機械制造工藝手冊》查知M4底孔為3.2為零件滿足要求確定尺寸余量如下。
鉆M4底孔φ3.2;
攻絲M4; e= 0.8mm
.
(五) 確定切削用量及基本工時
1、工序I 銑?35孔兩端面
a/加工條件:機床:X62W臥式銑床
刀具:高速鋼圓柱銑刀 GB1106-85
其中d=35mm, L=82mm , l=22mm
b/計算切削用量:=2.5mm
由《機械加工工藝手冊》表15.53可知:
f=
由《切削用量手冊》表9.4-8可知:
vt =0.34m/s nt=1.35r/s vft=1.70m/s
各休整系數(shù)為Kmv=Kmn=Kmf=0.69
Ksv=Ksn=Ksf=0.8
所以有 V==0.19m/s
V==0.75r/s
V==0.94mm/s
由X62W機床取 nt=0.792r/s=47.5r/min vfc=1.0mm/s
所以實際切削速度 v==0.20m/s=12m/min
afc.=.
確定主軸轉(zhuǎn)速:l1+l2=17mm l=75mm
n==7r/s=420r/min
切削工時:
2、工序II鉆,擴φ20孔
(1) 鉆φ20孔
a/加工條件:機床:Z525立時鉆床..
刀具:麻花鉆 其中d=18mm,
.b/計算切削用量:=18mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-37可知:
.f=0.36mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速: n==.334r/min
. 按機床選?。?
實際機床選?。?v=
切入 切出 l=80mm
切削工時: .
(2)擴φ19.8孔
a/加工條件:機床:Z525立時鉆床..
刀具:擴孔鉆 其中d=19.8mm,
.b/計算切削用量:=1.8mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-37可知:
.f=0..81mm/r v=0.14m/s
確定主軸轉(zhuǎn)速: n==.121.5r/min
. 按機床選?。?
實際機床選?。?v=
切削工時: .
(3)鉸φ20
3 .銑油槽R2X1.5
4、兩邊分別倒角1X45 t=0.4min
5粗銑 ?20凸端面,凹端面 t=0.5min
6鉆孔,攻螺紋M10深10
(1) 鉆φ9孔
a/加工條件:機床:Z525立時鉆床..
刀具:麻花鉆 其中d=9mm,
.b/計算切削用量:=9mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-37可知:
.f=0.36mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速: n==.334r/min
. 實際機床選?。?v=
切入 切出 l=80mm
切削工時: .
(2)攻絲φ10 2z=1mm
7. 鉆孔 ?3,沉孔60,深3
tm=0.4mm
8. 精銑 ?20凸端面
1.加工條件:
工件材料:HT200,=200MPa、鑄造
加工要求:粗銑底面
刀具:端面銑刀
機床:X5032A立式銑床
2. 計算切削用量及加工工時
由參考文獻[1]表15-53
f=0.2-0.4mm/z 取f=0.3 mm/z
由參考文獻[1]表15-55
v=0.25-0.35m/s 取v=0.3m/s
n===1.19r/s=71.7r/min
按機床參數(shù)和文獻[3]表2-12選取n=71 r/min=1.18r/s
實際切削速度v===0.297m/s
切削深度a=2.5mm(按加工余量分配)
切削工時:
L=120mm L為加工長度
l1=80mm(刀具直徑)
由文獻[2]表20取銑削入切量和超切量y+△=18mm
t===77s=1.1min
9. 鉆, ?8H7的孔
(1)鉆?7的孔 2z=1.5 tm=0.5min
(2)攻螺紋孔?8的螺紋 tm=0.4min
10. 銑8mm槽
a/加工條件:機床:x62w臥式銑.床..
刀具:直齒三面刃銑刀 其中d=80mm, z=18
b/計算切削用量:=8mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-55可知:
.af=0..20mm/z v=0.3m/s
確定主軸轉(zhuǎn)速: n==71.6r/min
. 按機床選?。?
實際機床選?。?v=
.
11.粗銑,精銑?20端面
12鉆孔,擴孔 ?8H8
(1) 鉆M8孔φ6.7孔.
a/加工條件:機床:Z525立時鉆床..
刀具:麻花鉆 其中d=6.7mm,
.b/計算切削用量:=6.7mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-37可知:
.f=0.13mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速: n==.998r/min
. 按機床選取:
實際機床選?。?v=
切入,切出 l1.+l2=4mm l=11mm
切削工時: .
(2) 擴M8
a/加工條件:機床:Z525立時鉆床..
.b/計算切削用量:=1.3mm
由《機械加工工藝手冊》表15-53,表15-37可知:
.f=1mm/r v=0.12m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速: n==286r/min
. 按機床選?。?
實際機床選?。?v=
切入,切出 l1.+l2=4mm l=11mm
切削工時: ...
三 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)計專用夾具。
經(jīng)過和指導教師的協(xié)商,我決定設(shè)計銑8mm槽專用夾具。本夾具將用于X61W萬能升降臺銑床,刀具為高速鋼三面刃銑刀。
問題的提出
本夾具主要用來銑槽,該工序要保證槽的兩側(cè)面關(guān)于中心線對稱度,因此夾具設(shè)計要能保證槽兩側(cè)面的對稱度要求,另外還需考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度。
1) 根據(jù)定位基準的選擇原則,采用以35孔以及端面來定位。
2) 切削力及夾緊力計算
3)
查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9
因此Fz=.595N
查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87
因此 扭矩 M=1.6Nm
由夾緊力機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應滿足下式
P=K×
其中:其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4
K1——基本安全系數(shù) 1.3
K2——加工性質(zhì)系數(shù)1.1
K3——刀具鈍化系數(shù)1.15
K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2
所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98
考慮實際夾緊力較小,以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征,決定選用滑動壓板夾緊結(jié)構(gòu) 而且不需要進行強度.校核.。
3)定位誤差分析
由于所加工的零件對本工序加工的面沒有特殊的技術(shù)要求,雖然由于定位孔的加工誤差以及底面的誤差,可能產(chǎn)生所加工的面的平面度、位置度等形位誤差,但是在這里是允許的。
三、 參考文獻
(1) ?機械精度設(shè)計基礎(chǔ)? 科學出版社出版 孫玉芹、孟兆新主編
(2) 機械制造工藝學課程設(shè)計指導書 哈爾濱工業(yè)大學出版社
(3) 機械加工工藝實用手冊
(4) 夾具工程師手冊 黑龍江科學技術(shù)出版社 劉文劍等編
(5) 機床夾具設(shè)計 機械工業(yè)出版社 李慶壽主編
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