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需完整说明书和图纸找扣扣二五一一三三四零八XXXXX大学机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计”CA6140车床拨叉”零件的机械__工艺规则及工艺装备内容
1.零件图1张
2.毛坯图1张
3.机械__工艺过程综合卡片1张
4.结构设计装配图1张
5.结构设计零件图1张
6.课程设计说明书1张班级学生指导教师教研室主任2003年1月序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、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入的综合性的总复习也是一次理论__实际的训练因此它在我们四年的大学生活中占有重要的地位就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导
一、零件的分析
(1)零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工__的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用零件上方的φ20孔与操纵机构相连,二__的φ50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__的齿轮变速两件零件铸为一体,__时分开
(2)零件的工艺分析CA6140车床共有两处__表面,其间有一定位置要求分述如下
1.以φ20为中心的__表面这一组__表面包括φ20的孔,以及其上下端面,上端面与孔有位置要求,孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔,一个M8的螺纹孔下端有一个47°的斜凸台这三个都没有高的位置度要求
2.以φ50为中心的__表面这一组__表面包括φ50的孔,以及其上下两个端面这两组表面有一定的位置度要求即φ50的孔上下两个端面与φ20的孔有垂直度要求由上面分析可知,__时应先__一组表面,再以这组__后表面为基准__另外一组
二、工艺规程设计一确定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__质量得到保证,生产率得以提高否则,__工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无__常进行
(1)粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不__表面为粗基准而对有若干个不__表面的工件,则应以与__表面要求相对位置精度较高的不__表面作粗基准根据这个基准选择原则,现选取φ20孔的不__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φ32作主要定位面,限制5个自由度,再以一个销钉限制最后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该考虑基准重合的问题当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复
(三)制定工艺路线制定工艺路线得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的情况下可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具并尽量使工序集中来提高生产率除此之外,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粗、精铣φ20孔上端面工序二钻、扩、铰、精铰φ
20、φ50孔工序三粗、精铣φ50孔上端面工序四粗、精铣φ
50、φ20孔下端面工序五切断工序六钻φ4孔(装配时钻铰锥孔)工序七钻一个φ4孔,攻M6螺纹工序八铣47°凸台工序九检查上面工序__效率较高,但同时钻三个孔,对设备有一定要求且看另一个方案
2.工艺路线方案二工序一粗、精铣φ20孔上端面工序二粗、精铣φ20孔下端面工序三钻、扩、铰、精铰φ20孔工序四钻、扩、铰、精铰φ50孔工序五粗、精铣φ50孔上端面工序六粗、精铣φ50孔下端面工序七切断工序八钻φ4孔(装配时钻铰锥孔)工序九钻一个φ4孔,攻M6螺纹工序十铣47°凸台工序十一检查上面工序可以适合大多数生产,但效率较低综合考虑以上步骤,得到我的工艺路线
3.工艺路线方案三工序一以φ32外圆为粗基准,粗铣φ20孔下端面工序二精铣φ20孔上下端面工序三以φ20孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰φ20孔,保证垂直度误差不超过
0.05mm孔的精度达到IT7工序四以φ20孔为精基准,钻、扩、铰、精铰φ50孔,保证空的精度达到IT7工序五切断工序六以φ20孔为精基准,粗铣φ50孔上下端面工序七以φ20孔为精基准,精铣φ50孔上下端面,保证端面相对孔的垂直度误差不超过
0.07工序八以φ20孔为精基准,钻φ4孔(装配时钻铰锥孔)工序九以φ20孔为精基准,钻一个φ4孔,攻M6螺纹工序十以φ20孔为精基准,铣47°凸台工序十一检查虽然工序仍然是十一步,但是效率大大提高了工序一和工序二比起工艺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__φ
50、φ20孔是精度要求所致以上工艺过程详见图3
(四)机械__余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定端盖零件材料为HT200,硬度190~210HB,毛皮重量
2.2kg,生产类型大批量,铸造毛坯据以上原始资料及__路线,分别确定各家工表面的机械__余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下
1.外圆表面延轴线方向长度方向的__余量及公差(φ67,边长正方形端面)查《机械制造工艺设计简明手册》(以下称《工艺手册》)表
2.2~
2.5,取φ67,边长正方形端面长度余量均为
2.5(均为双边__)车削__余量为粗车1mm精车
0.2mm
2.内孔φ28已铸成孔查《工艺手册》表
2.2~
2.5,取φ28已铸成孔长度余量为3,即铸成孔半径为22mm工序尺寸__余量钻孔2mm扩孔
0.16mm
3.外圆φ67查《工艺手册》表
2.2~
2.5,取φ67,直径余量均为
2.5工序尺寸__余量粗车
1.5mm精车
0.3mm
4.端盖尺寸76mm铣削__余量为粗铣1mm精铣
0.2mm由于本设计规定的零件为大批量生产,应该采用调整__因此在计算最大、最小__余量时应按调整法__方式予以确认
(五)确立切削用量及基本工时工序一以φ32外圆为粗基准,粗铣φ20孔上下端面
1.__条件工件材料HT200σb=
0.16GPaHB=190~241铸造__要求粗铣φ20孔上下端面机床X6140卧式铣床刀具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γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齿斜角λs=-10°主刃Kr=60°过渡刃Krε=30°副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm
2.切削用量1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择ap=
1.5mm,一次走刀即可完成所需长度2)每齿进给量机床功率为
7.5kw查《切削手册》f=
0.14~
0.24mm/z由于是对称铣,选较小量f=
0.14mm/z3)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~
1.5mm查《切削手册》表
3.8,寿命T=180min4)计算切削速度按《切削手册》,Vc=算得Vc=98mm/s,n=439r/minVf=490mm/s据XA6132铣床参数,选择nc=475r/minVfc=475mm/s则实际切削速度Vc=
3.14*80*475/1000=
119.3m/min实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/300*10=
0.16mm/z5校验机床功率查《切削手册》Pcc=
1.1kw而机床所能提供功率为PcmPcc故校验合格最终确定ap=
1.5mm,nc=475r/minVfc=475mm/s,Vc=
119.3m/min,fz=
0.16mm/z6)计算基本工时tm=L/Vf=32+80/475=
0.09min工序二精铣φ20孔上下端面
1.__条件工件材料HT200σb=
0.16GPaHB=190~241铸造__要求精铣φ20上下端面机床X6140卧式铣床刀具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γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齿斜角λs=-10°主刃Kr=60°过渡刃Krε=30°副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm
2.切削用量1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择ap=
1.0mm,一次走刀即可完成所需长度2)每齿进给量机床功率为
7.5kw查《切削手册》f=
0.14~
0.24mm/z由于是对称铣,选较小量f=
0.14mm/z3)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~
1.5mm查《切削手册》表
3.8,寿命T=180min4)计算切削速度按《切削手册》,查得Vc=98mm/s,n=439r/minVf=490mm/s据XA6132铣床参数,选择nc=475r/minVfc=475mm/s则实际切削速度Vc=
3.14*80*475/1000=
119.3m/min实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/300*10=
0.16mm/z5校验机床功率查《切削手册》Pcc=
1.1kw而机床所能提供功率为PcmPcc故校验合格最终确定ap=
1.0mm,nc=475r/minVfc=475mm/s,Vc=
119.3m/min,fz=
0.16mm/z6)计算基本工时tm=L/Vf=32+80/475=
0.09min工序三以φ20孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰φ20孔,保证垂直度误差不超过
0.05mm孔的精度达到IT
71.选择钻头选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=18mm,钻头采用双头刃磨法,后角αo=12°,二重刃长度bε=
2.5mm横刀长b=
1.5mm宽l=3mm棱带长度°°°
2.选择切削用量
(1)决定进给量查《切》所以,按钻头强度选择按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量经校验校验成功
(2)钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度(查《切》)为
0.5~0.8mm,寿命.
(3)切削速度查《切》修正系数故查《切》机床实际转速为故实际的切削速度
(4)校验扭矩功率所以故满足条件,校验成立3.计算工时由于所有工步所用工时很短,所以使得切削用量一致,以减少辅助时间扩铰和精铰的切削用量如下扩钻铰孔此处省略 NNNNNNNNNNNN字工序六以φ20孔为精基准,粗铣φ50孔上下端面
1.__条件工件材料HT200σb=
0.16GPaHB=190~241铸造机床XA5032卧式铣床刀具W18Cr4V硬质合金钢端铣刀牌号YG6铣削宽度ae60深度ap=4齿数z=12故据《切削手册》取刀具直径do=125mm
2.切削用量1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择ap=
1.5mm,一次走刀即可完成所需长度2)每齿进给量机床功率为
7.5kw查《切削手册》f=
0.14~
0.24mm/z由于是对称铣,选较小量f=
0.14mm/z3)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~
1.5mm查《切削手册》表
3.8,寿命T=180min4)计算切削速度按《切削手册》,查得Vc=110mm/s,n=281r/minVf=378mm/s据XA6132铣床参数,选择nc=300r/minVfc=375mm/s则实际切削速度Vc=
3.14*80*475/1000=
117.8m/min实际进给量为fzc=Vfc/ncz=
0.10mm/z5校验机床功率查《切削手册》而机床所能提供功率为Pcm=
56.3kwPcc=
2.7kw故校验合格6)计算基本工时tm=L/Vf=72+9/375=
0.216min.工序七以φ20孔为精基准,精铣φ50孔上下端面,保证端面相对孔的垂直度误差不超过
0.
071.__条件工件材料HT200σb=
0.16GPaHB=190~241铸造机床XA5032卧式铣床刀具W18Cr4V硬质合金钢端铣刀牌号YG6铣削宽度ae60深度ap=4齿数z=12故据《切削手册》取刀具直径do=125mm
2.切削用量1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择ap=
1.0mm,一次走刀即可完成所需长度2)每齿进给量机床功率为
7.5kw查《切削手册》选f=
0.5mm/z3)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~
1.5mm查《切削手册》表
3.8,寿命T=180min4)计算切削速度按《切削手册》,将f降一级为f=
0.5mm/z查得Vc=110mm/s,n=252r/minVf=577mm/s据XA6132铣床参数,选择nc=235r/minVfc=600mm/s则实际切削速度Vc=
600.4实际进给量为fzc=Vfc/ncz=
0.21mm/z5校验机床功率查《切削手册》而机床所能提供功率为Pcm=
56.3kwPcc=
2.7kw故校验合格6)计算基本工时tm=L/Vf=72+9/375=
0.216min.结果ap=
1.0mmf=
0.21mm/znc=235r/minVfc=
600.4mm/s.工序八以φ20孔为精基准,钻φ4孔(装配时钻铰锥孔)
1.选择钻头选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=4mm,后角αo=16°,二重刃长度°°°
2.选择切削用量
(1)决定进给量查《切》按钻头强度选择按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量经校验校验成功
(2)钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度(查《切》)为
0.5~
0.8mm,寿命.
(3)切削速度查《切》修正系数故查《切》机床实际转速为故实际的切削速度
(4)校验扭矩功率故满足条件,校验成立3.计算工时工序九以φ20孔为精基准,钻一个φ4孔,攻M6螺纹
1.选择钻头选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=4mm,后角αo=16°,二重刃长度°°°
2.选择切削用量
(1)决定进给量查《切》按钻头强度选择按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量经校验校验成功
(2)钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度(查《切》)为
0.5~
0.8mm,寿命.
(3)切削速度查《切》修正系数故查《切》机床实际转速为故实际的切削速度
(4)校验扭矩功率故满足条件,校验成立3.计算工时螺纹钻削由于没有手册可查,故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算祥见工艺卡片工序十以φ20孔为精基准,铣47°凸台工序十一检查其余几步数据见工艺卡片
三、卡具设计经过与老师协商,决定设计第IX道工序——钻M6孔的钻床卡具本卡具将用于Z525立式钻床刀具为M6丝锥,以及∮4的高速钢麻花钻
(1)问题的提出在给定的零件中,对本步__的定位并未提出具体的要求,是自由公差,定位要求较低因此,本步的重点应在卡紧的方便与快速性上
(2)卡具设计1.定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑,选择∮20孔为基准,即以一面上一长销(自由度限制数5)配合以一挡销(自由度限制数1)使工件完全定位再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧2.切削力和卡紧力计算本步__可按钻削估算卡紧力实际效果可以保证可靠的卡紧轴向力扭矩由于扭矩很小,计算时可忽略卡紧力为取系数S1=
1.5S2=S3=S4=
1.1则实际卡紧力为F’=S1*S2*S3*S4*F=
10.06N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧,调节卡紧力调节装置,即可指定可靠的卡紧力
3.定位误差分析本工序采用一定位销,一挡销定位,工件始终靠近定位销的一面,而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于卡具体底版的水平力,因此,工件不在在定位销正上方,进而使__位置有一定转角误差但是,由于__是自由公差,故应当能满足定位要求
4.卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大,故使用手动卡紧为了提高生产力,使用快速螺旋卡紧机构卡具上设置有钻套,用于确定的钻头位置PAGE14需完整说明书和图纸找扣扣二五一一三三四零八。