机械制造技术基础课程设计.doc
《机械制造技术基础课程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术基础课程设计.doc（25页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
机械制造技术基础课程设计 说明书 设计题目：零件的机械加工工艺规程设计及夹具设计 学生姓名：郭强 学号：0914112105 专 业：机械设计制造及其自动化 指导老师： 晋中学院 2012年6月3日 目 录 零件的分析 零件的作用 零件的工艺分析 工艺规程的设计 毛坯的制造形式 基准面的选择 粗基准的选择 精基准的选择 制定的工艺路线 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 确定切削用量及基本工时 绘制零件图和编制工艺卡 夹具设计 夹具设计任务 绘制夹具装配图 1.零件分析 1.1 零件的作用 题所给的是CA6140车床上的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡作用，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩。零件上方的Φ20mm的孔与操作机构相连，下方的Ф50mm的半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触，通过上方的力拨动下方的齿轮变速，两零件铸造为一体，加工时分开。 1.2 零件的工艺分析 CA6140车床上的拨叉共有两处加工表面。其间有一定的位置要求，分述如下： 1.2.1 以Ф20mm为中心的加工表面 这一组加工表面包括：Ф20mm的孔，以及其上下表面，孔壁上有一个装配时要钻铰的Ф8mm的锥孔，一个M6的螺纹孔，和一个缺口。 1.2.2 以Ф50mm为中心的加工表面 这一组加工表面包括：Ф50mm的孔，以及其上、下端面； 这两组表面有一定的位置要求； （1） Ф50mm的孔的上、下表面与Ф20的孔的垂直度误差为0.07mm。 （2） Ф20mm的孔的上、下表面与Ф20的孔的垂直度误差为0.05mm。 （3） Ф50mm、Ф20mm的孔的上、下表面以及Ф50mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。 （4） Ф20mm的孔的内表面的粗糙度误差为1.6um，精度为IT7。 2. 工艺规程设计 2.1 毛坯的制造形式 零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸造毛坯。图一 毛坯图 2.2 基准面的选择 2.2.1 粗基准的选择 对零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准，而对若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准，根据这个基准原则，现取Ф20mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承两个Ф20mm孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在Ф72mm的上表面，以消除3个自由度。 2.2.2 精基准的选择 主要应考虑基准重合问题。当设计基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 2.3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 1、 工艺路线方案一： 工序一：退火 工序二：粗、精铣Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um 工序三：以Ф20 mm的下表面为精基准，粗、精铣Ф20 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um,其上、下表面尺寸为30mm， 工序四：以Ф20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰Ф20 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05mm 工序五：以Ф20 mm的下表面为精基准，粗、半精镗Ф50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um 工序六；以Ф20 mm的下表面为精基准，粗、精铣Ф50 mm的上表面，保证其与孔的垂直度误差不超过0.07mm，其上、下表面尺寸为12mm 工序七：铣断 工序八：以Ф20 mm的孔为精基准，钻Ф8 mm的锥孔的一半Ф4 mm，装配时钻铰 工序九：以Ф20mm的孔为精基准，钻Ф5mm的孔，攻M6的螺纹 工序十：以Ф20 mm的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为12.5um 工序十一：检查 上面的工序可以是中批生产，但是其效率不高，并且工序四中的钻孔方法在钻孔是可能会偏离中心。经综合考虑，采用下面的方案二。 工艺路线方案二： 工序一；退火 工序二：粗、精铣Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um 工序三：以Ф20 mm的下表面为精基准，粗、精铣Ф20 mm、Ф50 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um，Ф20 mm的上、下表面尺寸为30mm，Ф50 mm的上、下表面尺寸为12mm 工序四：以Ф20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰Ф2 0 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05 mm 工序五：以Ф20 mm 的下表面为精基准，粗、半精镗Ф50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um 工序六：铣断 工序七：以Ф20 mm的孔为精基准，钻Ф8 mm的锥孔的一半Ф4 mm，装配时钻铰 工序八：以Ф20 mm的孔为精基准，钻Ф5 mm的孔，攻M6的螺纹 工序九：以Ф20 mm的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为12.5 um 工序十：检查 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190~210HB，毛坯重量为2.2Kg,生产类型为中批量，铸件毛坯。又由<<机械制造工艺设计简明手册>>（以下称〈〈工艺手册〉〉表1.3-1查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表2.2-4查得加工余量等级为G级，选取尺寸公差等级为CT10。 根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下： 1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差（Ф20mm、Ф50mm端面） 查《工艺手册》表2.2~4取Ф20mm、Ф50mm端面长度余量为2.5mm(均为双边加工)。 铣削加工余量为：a)粗铣：1.5mm b)精铣：1mm 毛坯尺寸及公差为：（35土0.3）mm （ 17土0.25）mm 2、内孔（Ф50mm已铸成孔）查《工艺手册》表2.2~2.5，取Ф50mm已铸成长度余量为3mm，即已铸成孔Ф44mm。 镗削加工余量为：a)粗镗：2mm b)半精镗：1mm 毛坯尺寸及公差为：（48土0.3）mm （）mm 3、其他尺寸直接铸造得到。 2.5 确定切削用量及基本工时 2.5.1 工序二：粗、精铣孔Ф20mm、Ф50mm的下表面 （1） 加工条件 工件材料：HT200。бb=0.16GPa HBS=190~210，铸件 机床：XA5032立式铣床 刀具；W18Cr4V硬质合金端铣刀 W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6，由《切削用量简明手册》〉后称《切削手册》表3.1查得铣削宽度ae<=60mm,深度ap<=4,齿数Z=10时，取刀具直径do=80mm。又由《切削手册》表3.2选择刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a’o=,刀齿斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,过渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,过渡刃宽bε=1mm (2) 切削用量 1）粗铣Ф20mm的下表面 a)切削深度 因切削用量较小，故可以选择ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齿进给量：由《切削手册》表3.30可知机床的功为7.5KW，查《切削手册》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/z c)查后刀面最大磨损及寿命 查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为（1.0~1.5）mm 查《切削手册》表3.8, 寿命T=180min d)计算切削速度 按《切削手册》表3.27中的公式： 也可以由表3.16查得=98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根据XA5032铣床参数，选 n=475r/min vf =600mm/s，则实际的切削速度为： 即==119.3m/min,实际进给量为： 即==0.13mm/z e)校验机床功率 查《切削手册》表3.24，Pcc=1.1KW,而机床所提供的功率Pcm为1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校验合格。 最终确定ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/z f)计算基本工时 公式中： L=l+y+Δ；根据《切削手册》表3.26，可得 l+Δ=12mm,所以L=l+y+Δ=32+12=44mm 故 =44/600=0.073min 2)粗铣Ф50mm的下表面 a)铣削Ф50mm的下表面与铣削Ф20mm的下表面的相关参数及其用量等都相同。即 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/z b)计算基本工时 公式中： L=l+y+Δ；根据《切削手册》表3.26，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=72mm 故 =72/600=0.12min 3)精铣孔Ф20mm的下表面 a) 切削深度 因切削用量较小，故可以选择ap=1.0mm, 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齿进给量：由《切削手册》表3.30可知机床的功为7.5KW，查《切削手册》表3.5可得f=0.5~0.7mm/r，由于是对称铣，选较小量f=0.7mm/r c)查后刀面最大磨损及寿命 查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为（1.0~1.5）mm 查《切削手册》表3.8, 寿命T=180min d)计算切削速度 按《切削手册》表3.27中的公式： 也可以由表3.16查得=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根据XA5032铣床参数，选 n=475r/min vf =375mm/min , 则实际的切削速度为 所以==119.3m/min,实际进给量 所以==0.08mm/z e)校验机床功率 查《切削手册》表3.24，Pcc=1.1KW,而机床所提供的功率Pcm为1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校验合格。 最终确定ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/min f)计算基本工时 公式中： L=l+y+Δ；根据《切削手册》表3.26，可得 l+Δ=80mm, 所以L=l+y+Δ=32+80=112mm 故 =112/375=0.3min 2)精铣Ф50mm的下表面 a)铣削Ф50mm的下表面与铣削Ф20mm的下表面的相关参数及其用量等都相同。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/m b)计算基本工时 公式中： L=l+y+Δ；根据〈〈切削手册〉〉表3.26，可得 l+Δ=80mm所以L=l+y+Δ=72+80=152mm 故 =152/375=0.405min 2.5.2 工序三：粗、精铣孔Ф20mm、Ф50mm的上表面 本工序的切削用量及基本工时与工序一中的粗、精铣孔Ф20mm、Ф50mm的下表面相同。 2.5.3 工序四：钻、扩、铰、精铰Ф20mm的孔 （一） 钻Ф18mm的孔 （1）加工条件 工艺要求：孔径d=18mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷却 机床 ：Z535型立式钻床 刀具 ：高速钢麻花钻头 选择高速钢麻花钻头，其直径do=18mm,钻头几何形状为：由《切削手册》表2.1及表2.2 选修磨横刃，β=28o αo=10o 2Φ=118o 2Φ1=70o bε=3.5mm b=2mm l=4mm (2) 切削用量 1) 决定进给量f a)、按加工要求决定进给量 根据《切削手册》表2.7，当铸铁的强度 бb200HBS do=18mm时，f=0.70~0.86mm/r 由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系数K=1 所以 f=(0.70~0.86)x1=(0.70~0.86)mm/r b) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当бb=190MPa,do=18mm,钻头强度允许的进给量f=1.6mm/r c)按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当бb210MPa,do20.5mm,机床进给机构允许的轴向力为11760N（Z535钻床允许的轴向力为15696N（见《工艺设计手册》表4.2-14）时，进给量为1.5mm/r。 从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=0.70~0.86mm/r，根据Z535钻床说明书，选f=0.80mm/r（见《工艺设计手册》表4.2-16），又由《切削手册》表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.80mm/r do<=21mm时，轴向力Ff=7260N 轴向力的修正系数为1.0，故Ff=7260N 根据Z535钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=15696N，由于Ff
- 配套讲稿：
如PPT文件的首页显示word图标，表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制：
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片，仅作为作品整体效果示例展示，禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词：
- 机械制造 技术 基础 课程设计
装配图网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
链接地址：https://www.zhuangpeitu.com/p-8839631.html