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機(jī)制工藝及工裝夾具
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目 CA6140車(chē)床套零件的機(jī)械加工工藝 規(guī)程及相關(guān)工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)
下屬學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)自造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 16機(jī)械3班
學(xué) 號(hào) 164174632
姓 名 唐國(guó)良
指導(dǎo)教師 樓應(yīng)侯
2019 年 6 月 26 日
機(jī)制工藝及工裝夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
題目： CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)
內(nèi)容： 1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3.機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1張
4.機(jī)械加工工序卡片 1~2張
5. 夾具裝配圖 1張
6. 夾具零件圖 1張
7. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份
原始資料：該零件圖樣，Q=5000臺(tái)/年, n=1件/臺(tái)，每日1班
班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 164174632
學(xué) 生 姓 名 唐國(guó)良
指 導(dǎo) 教 師 樓應(yīng)侯
系（教研室）主任
日 期 6月26日
目錄
1 零件工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型確定 1
1.1零件的用途 1
1.2 零件的技術(shù)要求 1
1.3 審查零件工藝性 2
1.4 確定零件生產(chǎn)類(lèi)型 3
2 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 4
2.1選擇毛坯 4
2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 4
2.3 繪制毛坯簡(jiǎn)圖 5
3 擬定加工工藝路線 6
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 6
3.2 各表面加工方案的確定 7
3.3 加工階段的劃分 7
3.4 工序的集中與分散 7
3.5工序順序的安排 8
3.6 確定工藝路線 8
4 確定加工余量和工序尺寸 9
4.1 工序六 鉆孔φ7－φ13 9
5 確定切削用量及時(shí)間定額 10
5.1 確定切削用量 10
5.2 時(shí)間定額的計(jì)算 10
6 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 11
6.1鉆底面鉆孔φ7－φ13專(zhuān)用夾具定位方案設(shè)計(jì) 11
6.2定位誤差分析及計(jì)算 11
6.3對(duì)刀導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 11
6.4 夾緊裝置設(shè)計(jì) 11
6.5 夾具體設(shè)計(jì) 11
小結(jié) 12
附錄一 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件工作圖 13
附錄二 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件毛坯圖 14
附錄三 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 15
附錄四 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件鉆孔φ7－φ13工序卡 16
附錄五 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套夾具裝配圖 17
附錄六 鉆孔φ7－φ13夾具CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件圖 18
附錄七 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套夾具正等軸測(cè)圖 19
1 零件工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型確定
1.1零件的用途
題目所給的零件是CA6140車(chē)床的84007車(chē)床套。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起支撐軸的作用，換檔，撥動(dòng)相關(guān)齒輪與不同的齒輪嚙合，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的2—M8孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方尺寸18H11處是用于控制齒輪的，通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。
圖1.1 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件圖
1.2 零件的技術(shù)要求
表1-1 零件技術(shù)要求表
1.3 審查零件工藝性
CA6140車(chē)床84007車(chē)床套共有二組加工表面，其相互有一定關(guān)聯(lián)要求。分析如下：
以φ25H6為中心的一組加工表面
這一組加工表面有：φ25H7、φ45m6、φ32、3x0.5槽和孔φ7－φ13等。
以尺寸90為中心的一組加工表面
這一組加工表面包括：兩端面、孔φ8H7－R5、槽5H7等。
這二組加工面有一定的關(guān)聯(lián)要求,即第二組尺寸和第一組尺寸相關(guān)聯(lián)要求。
由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工第一組表面，再以第一組加工后表面和一端面為精基準(zhǔn)加工另外一組加工面。
1.4 確定零件生產(chǎn)類(lèi)型
N=Qm(1+a%)(1+5%)=5407.5件
確定該零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。
2 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖
2.1選擇毛坯
零件材料為45，考慮零件在機(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，長(zhǎng)度較短，故選擇圓鋼毛坯并一件下兩件。
2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量
表2-1CA6140車(chē)床84007車(chē)床套毛坯機(jī)械加工總余量及毛坯尺寸
2.3 繪制毛坯簡(jiǎn)圖
3 擬定加工工藝路線
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，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對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ45m6外圓毛坯面作為粗基準(zhǔn)，車(chē)床的三爪卡盤(pán)裝夾車(chē)削φ45H6等相關(guān)加工面。
精基準(zhǔn)的選擇。主要應(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(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)，現(xiàn)選取下端面、槽5H9和孔φ25H7。
3.2 各表面加工方案的確定
表3-1 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件各表面加工方案
3.3 加工階段的劃分
粗加工，精加工。
3.4 工序的集中與分散
由于本工件大批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，采用工序分散
3.5工序順序的安排
（1）遵行“先基準(zhǔn)后其他”的原則，先加工套筒Ф25的孔。
（2）遵行“先粗后精”的原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先主后次”的原則，先加工底面槽，后加工孔。
3.6 確定工藝路線
表3-2 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件工藝路線及設(shè)備、工裝的選用
方案一
方案二
4 確定加工余量和工序尺寸
CA6140車(chē)床84007車(chē)床套，零件材料為45，生產(chǎn)類(lèi)型大批量，鑄造圓鋼。據(jù)以上原始資料記載及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
內(nèi)孔的加工余量及公差：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 取內(nèi)Φ25H7內(nèi)孔余量為2。
車(chē)削加工余量為：粗車(chē)1.6mm，精車(chē)0.4mm。
4.1 工序六 鉆孔φ7－φ13
工件材料：45，圓鋼。
機(jī)床：XA62臥式銑床。
刀具：高速鋼圓柱銑刀，深度ap<=3,故根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》取刀具直徑do=19mm。
刀具：選擇高速麻花鉆，do=Φ7mm。鉆頭采用雙刃磨法，后角αo=120°，標(biāo)準(zhǔn)Φ13×90度锪鉆。
5 確定切削用量及時(shí)間定額
5.1 確定切削用量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ，所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇， 按機(jī)床強(qiáng)度選擇。
最終選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量，經(jīng)校驗(yàn) ，
校驗(yàn)成功。
鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5～0.8mm，壽命．
切削速度
查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù)
故。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
5.2 時(shí)間定額的計(jì)算
6 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)
經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)工序的鉆底面鉆孔φ7－φ13工裝卡具
6.1鉆底面鉆孔φ7－φ13專(zhuān)用夾具定位方案設(shè)計(jì)
在給定的零件中，對(duì)本序加工的主要考慮孔φ7和內(nèi)孔φ45m6以及和槽5H9槽的位置要求，由于公差要求較低，因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。
擋銷(xiāo)限制工件的1個(gè)自由度z軸的旋轉(zhuǎn)??套筒與工件的內(nèi)孔配合限制4個(gè)自由度?xy的移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)?工件的底面與芯軸大圓盤(pán)配合共限制3個(gè)自由度?xy的轉(zhuǎn)動(dòng)和z軸旋轉(zhuǎn)
定位以上是
6.2定位誤差分析及計(jì)算
本工序采用φ45m6外圓和底面以及槽5H9定位，加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。
6.3對(duì)刀導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)
a)鉆套類(lèi)型的選擇
采用快換鉆套作為導(dǎo)向元件。
b)鉆套高度與排屑間隙
H=1.25d=25mm, h=0.5d=10mm。
6.4 夾緊裝置設(shè)計(jì)
卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu)。
通過(guò)落幕壓緊開(kāi)口墊圈從而壓緊工件。
6.5 夾具體設(shè)計(jì)
夾具體為底座為80×100厚20的底板。左右有80×20高108的豎直擋板，有肋板加固確保穩(wěn)定性。其中一塊擋板上有導(dǎo)向裝置，鉆套模板采用的鉸鏈壓板。
小結(jié)
本次課程設(shè)計(jì)到此圓滿(mǎn)結(jié)束，到了這個(gè)時(shí)候總算松了一口氣，本次課程設(shè)計(jì)花費(fèi)的時(shí)間雖然遠(yuǎn)少于上次，但精力可是分毫不少，還是收獲滿(mǎn)滿(mǎn)的，再接再厲
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附錄一 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件工作圖
附錄二 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件毛坯圖
附錄三 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
附錄四 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件鉆孔φ7－φ13工序卡
附錄五 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套夾具裝配圖
附錄六 鉆孔φ7－φ13夾具CA6140車(chē)床84007車(chē)床套零件圖
附錄七 CA6140車(chē)床84007車(chē)床套夾具正等軸測(cè)圖