CA6140車床831004車床法蘭盤機(jī)加工工藝和銑90邊專用夾具設(shè)計

CA6140車床831004車床法蘭盤機(jī)加工工藝和銑90邊專用夾具設(shè)計,CA6140,車床,831004,法蘭盤,加工,工藝,90,專用,夾具,設(shè)計 目錄 學(xué)生課程設(shè)計（論文） 題 目： 設(shè)計“法蘭盤”零件的機(jī)械 加工工藝規(guī)程及其夾具 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 所在院(系)： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 指 導(dǎo) 教 師： 2014年5月21日 西安工業(yè)大學(xué)教務(wù)處制 目錄 序言 1 零件的分析…………………………………………………………………………………1 1.1 零件的作用………………………………………………………………………………1 1.2零件的工藝分析…………………………………………………………………………1 2 工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………………………………………………………2 2.1 確定毛坯的制造形式……………………………………………………………………2 2.2 基面的選擇………………………………………………………………………………2 2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………2 2.2.2精基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………2 2.3 制定工藝路線……………………………………………………………………………2 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………………………………4 2.5 確立切削用量及基本工時………………………………………………………………4 3 夾具設(shè)計……………………………………………………………………………………8 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………8 3.2 切削力及夾緊力計算……………………………………………………………………8 3.3 定位誤差分析……………………………………………………………………………9 3.4 夾具設(shè)計及操作說明……………………………………………………………………9 參考資料………………………………………………………………………………………10 致謝………………………………………………………………………………………………11 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 1 零件的分析 1 零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的法蘭盤。主要是用來安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。 1.2 零件的工藝分析 CA6140車床的法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1.以φ100為基準(zhǔn)面，加工，的右端面。 2. 以端面為基準(zhǔn)，車、、外圓，并導(dǎo) 。由于孔與有跳動的要求，所以要以端面為基準(zhǔn)。 3．要以孔為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，使其達(dá)到要求。 4．以端面為基準(zhǔn)，先用的鉆頭鉆孔，然后再用鏜刀鏜孔。 由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組 2 工藝規(guī)程設(shè)計 2 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 2.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。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。 2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取孔外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)。 2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案一 工序一 以為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床，粗車右端面及外圓，倒角，車槽，粗車外圓及其左右端面，粗車及右端面。 工序二 以外圓面為基準(zhǔn)，粗車左端面及粗車外圓，并倒。 工序三 以外圓面為精基準(zhǔn)，精車及其左右端面，精車，精車及其左右端面和的外圓。保證左端面，右端面和的外圓的跳動在0.03內(nèi)。 工序四　以外圓面為基準(zhǔn)，鉆鏜通孔，先用鉆的鉆頭鉆孔，粗鏜孔及倒角，再精鏜孔。 工序五 鉆通孔。 工序六 以左端面和內(nèi)孔定位,利用兩個端面夾緊,銑兩端面。 工序七 以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個孔 工序八 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊, 擴(kuò)工序五鉆的孔到孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。 1. 工藝路線方案二 工序一 以為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床，粗車右端面及外圓，倒角，車槽，粗車外圓及其左右端面，粗車及右端面。 工序二 以外圓面為基準(zhǔn)，粗車左端面及粗車外圓，并倒。 工序三 以外圓面為基準(zhǔn)，鉆鏜通孔，先用鉆的鉆頭鉆孔，粗鏜孔及倒角，再精鏜孔。 工序四　以外圓面為精基準(zhǔn)，精車及其左右端面，精車，精車及其左右端面和的外圓。保證左端面，右端面和的外圓的跳動在0.03內(nèi)。 工序五　以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個孔 工序六 以左端面和內(nèi)孔定位,利用兩個端面夾緊,銑兩端面。 工序七 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆的通孔,再擴(kuò)孔到孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。 綜合考慮零件的常規(guī)工藝、表面粗糙度要求和加工質(zhì)量，所以選擇第一個方案。 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140車床法蘭盤”，零件材料為HT200，硬度190～210HB，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（，端面）。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面長度余量均為4（均為雙邊加工）。 車削加工余量為： 粗車 3mm 精車 0.5mm 2. 內(nèi)孔 工序尺寸加工余量： 鉆孔2mm 粗鏜 0.2 mm 精鏜 0mm 3. 其他尺寸鑄造得到 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。 取余量為：4mm 2.5 確立切削用量及基本工時 工序Ⅰ：以外圓為粗基準(zhǔn)，粗車外圓及其右端面，由于余量為8mm，因此次切削，吃刀深度分別為=4mm和3mm。 查《切削用量簡明手冊》，進(jìn)給量f=0.4mm/r （表1.4）計算切削速度，耐用度t=45min ===161m/min (2.70m/s) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ===15.72r/s (935r/min) 按機(jī)床取=900r/min=15r/s 實(shí)際切削速度為v=15r/s =127.17m/min 粗車右端面時：吃刀深度=4mm，==0.08min 車外圓時：==0.125min 倒角時：吃刀深度為=4mm，==0.03min 車槽時：吃刀深度為=2mm，==0.01min 粗車外圓及其左右端面時：吃刀深度為=3mm，==0.03min 粗車及右端面時：吃刀深度為=3mm，==0.09min （在本工序未注明的進(jìn)給量f和機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速分別為0.4mm/r和900r/min） 工序II：車削條件和參數(shù)跟工序I一致 粗車左端面時：吃刀深度為=4mm，==0.15min 粗車外圓時：吃刀深度為=4mm，==0.03min 并倒時：吃刀深度為=2.5mm，==0.02min 工序III：以外圓面為精基準(zhǔn)，選用刀號YG6，余量為1mm，查手冊 =0.5mm，取f=0.15mm/r，=1200r/min 。 精車外圓時：v=377m/min ，==0.12min 精車及其左右端面時：v=377m/min ，==0.64min 精車外圓時：v=170m/min ，==0.40min 精車及其左右端面時：v=340m/min，==0.28min 精車的外圓時：v=170m/min ，==0.48min 并保證左端面，右端面和的外圓的跳動在0.03內(nèi)。 工序IV：查《切削用量簡明手冊》，選取進(jìn)給量f=0.36mm/r，d取16mm時，v=14m/min， 根據(jù)z525鉆床說明書，鉆可考慮選擇，故取 粗鏜孔時：吃刀深度為=0.45mm，==1.16min 倒角時：吃刀深度為=0.45mm，==0.02min 再精鏜孔時：吃刀深度為=0.1mm，==2.32min 工序V：用鉆頭鉆通孔，鉆孔時：選用，查手冊取標(biāo)準(zhǔn)值 工序VI：由圖可知零件左邊余量為11mm，故可分二次粗銑，一次精銑，分別取， 選用， ， ， 由于零件的右邊銑削余量為21mm ，故采用三次粗銑，一次精銑，分別取，， 選用，， ，， ， 工序VII：擴(kuò)通孔到，再鉸孔到達(dá)所要求的精度查手冊，鉆時：選用 查手冊取標(biāo)準(zhǔn)值 鉸孔時：， 工序VIII ：由于鉆4個孔，先用的鉆頭鉆，然后再鉸孔 鉆孔時：、 鉸孔時：、 由于速度是一樣的所以 查表可知道取 =0.04 mm ， =0.05 mm 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 3 夾具設(shè)計 3 夾具設(shè)計 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖知，由于左端面和右側(cè)端面有一定的位置度要求，為了減少定位誤差，以左端面為主要定位基準(zhǔn)面，以內(nèi)孔穿芯軸為輔助定位面，在右側(cè)端面用夾緊螺母夾緊，再以螺釘鎖定法蘭盤沿芯軸方向的旋轉(zhuǎn)自由度，這一定位方案夾具設(shè)計簡單，裝夾方便可靠且容易拆卸工件，固可行。 3.2 切削力及夾緊力計算 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀，， 其中， 所以， 其中，水平分力： 垂直分力： 在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) ， 式中 K————基本安全系數(shù)1.2； K————加工性質(zhì)系數(shù)1.1； K————刀具鈍化系數(shù)1.1， K————斷續(xù)切削系數(shù)1.0； 所以， 查文獻(xiàn)[4]表3-26，知d=12mm的螺栓許用加緊力。由于φ12mm鉤型螺栓長度小于所需夾緊長度，所以為方便夾緊，選用φ16mm的鉤型夾緊螺栓夾緊，因此選用該螺栓加緊足以滿足夾緊要求。 3.3 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為芯軸，該芯軸的尺寸公差規(guī)定為本零件在工作時與其相配的尺寸與公差相同。 由于該芯軸是根據(jù)零件定位方案設(shè)計的專用件，各定位面加工后對φ20H7mm孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計。因此銑邊時的位置加工偏差主要由芯軸中心位置尺寸偏差決定。查文獻(xiàn)[4]表3-17，普通精度位置尺寸的極限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此銑邊的位置偏差可以保證。 3.4 夾具設(shè)計及操作說明 在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊而不是手動夾緊，因?yàn)檫@是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這樣將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比；三是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由增至），以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具總的結(jié)構(gòu)還比較緊湊。 夾具有裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）。 銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖見附圖。 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1]、趙家齊等 ，《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 [2]、王小華，《機(jī)床夾具圖冊》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [3]、吳圣莊，《金屬切削機(jī)床概論》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [4]、王先逵，《機(jī)械制造工藝學(xué)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [5]、席偉光，《切削用量簡明手冊》，北京：高等教育出版社，2002 [6]、李波，《機(jī)械加工工藝手冊》，重慶教育出版社，1998 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 致謝 致謝 經(jīng)過將近一個月的忙碌和學(xué)習(xí)，本次課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的課程設(shè)計，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師您的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 感謝我的指導(dǎo)老師周教授。您平日里工作繁忙，但在我做課程設(shè)計的每個階段，從講解到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。在本次的課程設(shè)計中我也學(xué)到了不少關(guān)于零件加工工藝規(guī)程的編制和夾具設(shè)計的思路和技巧。 其次要感謝和我一起作課程設(shè)計的同學(xué)們，他們在本次設(shè)計中勤奮工作，克服了許多困難來完成此次課程設(shè)計，并承擔(dān)了大部分的工作量。如果沒有他們共同的努力工作，我也不會有這么大的信心搞好此次設(shè)計。