CA车床拨叉研究设计 .docx
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1、精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者: PanHongliang仅供个人学习机械制造工艺学可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结课程设计说明书设计题目 设计“ CA6140 车床拨叉,型号 861002”零件的机械加工工艺及工艺设备设计者 :范青云学号: 06 号指导老师: 吴矜仁目录序言一零件的分析 1(一) 零件的作用 1(二) 零件的工艺分析 2二工艺规程的设计 3(一) 确定毛坯的制造形式 .3(二) 基面的选择 3(三) 制定工艺路线 3(四) 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定5(五) 确立切削用量及基本工时 7三夹具设计 . 13
2、(一) 问题的提出 13(二) 夹具设计 .13可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结四参考文献 .17序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了高校的全部基础课、技术基础课以 及大部分专业课之后进行的 .这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深化的综合性的总复习 ,也是一次理论联系实际的训练 ,因此,它在我们四年的高校生活中占有重要的位置。就我个人而言,我期望能通过这次课程设计对自己将来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锤炼自己分析问题、解决问题的才能,为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。一、零件的分析(一) 零件的作用题目所给的零件是 CA6140 车床的拨叉。它
3、位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动依据工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 25 孔与操纵机构相连,二下方的60 半孔就是用于与所把握齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工时分开。(二) 零件的工艺分析CA6140 车床共有两处加工表面,其间有确定位置要求。分述如下:1. 以 25mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括: 25H7mm 的孔,以及 42mm 的圆柱两端面, 其中主要加工表面为 25H7mm 通孔。2. 以 60mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括: 60H12 的孔,以及 60H12 的两个端面。主要是
4、 60H12的孔。3. 铣 16H11的槽这一组加工表面包括:此槽的端面, 16H11mm的槽的底面, 16H11mm的槽两侧面。4. 以 M221.5 螺纹孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括: M221.5 的螺纹孔,长 32mm的端面。主要加工表面为 M221.5 螺纹孔。这两组加工表面之间有着确定的位置要求,主要是:(1) 60 孔端面与 25H7 孔垂直度公差为 0.1mm.。(2) 16H11mm 的槽与 25H7 的孔垂直度公差为 0.08mm。由上面分析可知,加工时应先加工一组表面,再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、工艺规程设计一确定毛坯的制造形式可编辑资料 - -
5、- 欢迎下载精品名师归纳总结零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简洁,故选择铸件毛坯。(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否就,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,仍会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。(1) 粗基准的选择。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有如干个不加工 表面的工件,就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。依据这个基准选择原就,现选取25孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两块 V 形块支承这两个42 作主要定位
6、面,限制 5 个自由度,再以一个销钉限制最终 1 个自由度,达到完全定位 ,然后进行铣削。(2) 精基准的选择。主要应当考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应当进行尺寸换算,这在以后仍要特的运算,此处不再重复。(三)制定工艺路线制定工艺路线的动身点 ,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 ,在生产纲领已确定的情形下 ,可以考虑接受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。除此之外,仍应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。1. 工艺路线方案一工序一 粗、钻、扩、铰、精铰 25、 60 孔工序二粗、精铣 60、25 孔下端面。工序三粗
7、、精铣 25 孔上端面工序四粗、精铣 60 孔上端面工序五 切断。工序六 铣螺纹孔端面。工序七钻 22 孔(装配时钻铰锥孔)。工序八攻 M2 21.5 螺纹。工序九粗铣 半精铣 精铣槽所在的端面工序十粗铣 半精铣 精铣 16H11 的槽。工序十一检查。上面的工序加工不太合理,由于由体会告知我们大多数都应当先铣平面再加工孔,那样会更能简洁中意零件的加工要求,效率不高,但同时钻两个孔, 对设备有确定要求。且看另一个方案。2. 工艺路线方案二工序一粗、精铣 25 孔上端面。工序二粗、精铣 25 孔下端面。工序三钻、扩、铰、精铰 25 孔。工序四钻、扩、铰、精铰 60 孔。工序五粗、精铣 60 孔上端
8、面工序六粗、精铣 60 孔下端面。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序七切断。工序八铣螺纹孔端面。工序九钻 22 孔(装配时钻铰锥孔)。工序十攻 M2 21.5 螺纹。工序十一 粗铣 半精铣 精铣槽所在的端面工序十二 粗、半精铣 精铣 16H11 的槽。工序十三检查。上面工序可以适合大多数生产,但是在全部工序中间的工序七把两件铣断,对以后的各工序的加工定位夹紧不便利,从而导致效率较低。再看另一方案。3. 工艺路线方案三工序一粗、精铣 25 孔上端面。工序二粗、精铣 25 孔下端面。工序三钻、扩、铰、精铰 25 孔。工序四钻、扩、铰、精铰 60 孔。工序五粗、精铣 60 孔上端面
9、工序六粗、精铣 60 孔下端面。工序七铣螺纹孔端面。工序八钻 22 孔(装配时钻铰锥孔)。工序九攻 M2 21.5 螺纹。工序十粗铣 半精铣 精铣槽所在的端面。工序十一 粗、半精铣 精铣 16H11 的槽。工序十二切断。工序十三检查。此方案仍有先钻孔再铣平面的不足,所以这个方案仍不是最好的工艺路线综合考虑以上各方案的各不足因素,得到以下我的工艺路线。4. 工艺路线方案四工序一以 42 外圆为粗基准,粗铣 25 孔下端面。工序二 精铣 25 孔上下端面。工序三以 25 孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰 25 孔,孔的精度达到 IT7 。工序四 以 25 孔为精基准,粗铣 60 孔上下端面。工序
10、五 以 25 孔为精基准,精铣 60 孔上下端面,保证端面相对孔的垂直度误差不超过 0.1。工序六以 25 孔为精基准,钻、镗、铰 60 孔,保证空的精度达到 IT8 。工序七以 25 孔为精基准,铣螺纹孔端面。工序八以 25 孔为精基准,钻 20 孔(装配时钻铰锥孔)。工序九以 25 孔为精基准,钻一个 20 孔,攻 M221.5 螺纹。工序十以 25 孔为精基准,铣槽端面。工序十一以 25 孔为精基准,铣 16H11 的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是 0.08。工序十二 两件铣断工序十三检查。虽然工序仍然是十三步,但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺可编辑资料 - - - 欢迎下
11、载精品名师归纳总结路线方案二快了一倍(实际铣削只有两次,而且刀具不用调整)。多次加工 60、25 孔是精度要求所致。以上工艺过程详见图 3。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定”CA6140 车床拨 叉 ”。 零件 材料为 HT200 , 硬度 190 210HB ,毛 坯重 量1.45kg,生产类型为中批量,铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线,分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 外圆表面( 42)考虑其零件外圆表面为非加工表面,所以外圆表面为铸造毛坯, 没有粗糙度要求,因此直接铸造而成。2. 外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差( 25, 60 端面
12、)。查机械制造工艺设计简明手册(以下称工艺手册)表3.1 26,取 25, 60 端面长度余量均为 2.5 (均为双边加工) 铣削加工余量为:粗铣 2mm半精铣 0.7mm3. 内孔( 60 已铸成 50 的孔)查工艺手册表 2.2 2.5 ,为了节省材料,取 60 孔已铸成孔长度余量为3,即铸成孔半径为 50mm。工序尺寸加工余量:钻孔 5mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结扩孔 0.5mm精铰 0mm铰孔 0.1mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结同上,零件 25 的孔也已铸出 15 的孔。工序尺寸加工余量:钻孔至 23 余量为 8mm扩孔钻1.8 mm粗铰
13、孔0.14 mm精铰孔0.06 mm4. 槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量铸出槽端面至中心线 47mm的距离,余量为 3mm。工序尺寸加工余量:粗铣端面2.1 mm半精铣0.7 mm精铣0.2 mm5. 螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至 25 孔轴线且垂直轴线方向 40mm的距离,余量为4 mm工序尺寸加工余量: 粗铣顶面 3.1 mm半精铣0.7 mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结精铣0.2 mm 6.其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产,应当接受调整加工。因此在运算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。( 五)确立切削用量及基本工时工序
14、一 以 42 外圆为粗基准,粗铣 25 孔上下端面。1. 加工条件工件材料: HT200, b=0.16GPa HB=200241,铸造。加工要求:粗铣 25 孔上下端面。机床: X53 立式铣床。刀具: W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6 。铣削宽度 ae=60,深度 ap=4, 齿数 z=10,故据切削用量简明手册(后简称切削手册)取刀具 直径 do=80mm。选择刀具前角o 0后角 o 15,副后角o=10,刀齿斜角 s=15 ,主刃 Kr=60 ,过渡刃 Kr=30, 副刃 Kr =5过渡刃宽 b=1.5mm。2. 切削用量1)铣削深度由于切削量较小,故可以选择 ap=1
15、.3mm,一次走刀即可完成所需长度。2)每齿进给量机床功率为 10kw 。查切削手册 f=0.080.15mm/z。由于是对称铣,选较小量 f=0.15mm/z。3)查后刀面最大磨损及寿命查机械切削用量手册表 8,寿命 T=180min4) 运算切削速度 按2表 14, V=1.84n=7.32=6.445) 运算基本工时tmL/V f =90+36/6.44=6.99min。工序二 精铣 25 孔上下端面 。1. 加工条件工件材料: HT200, b=0.16GPa HB=200241,铸造。加工要求:精铣 25 上下端面。机床: X6140 卧式铣床。刀具: W18Cr4V 硬质合金钢端铣
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