CA6140車床法蘭盤[831004] 加工工藝及鉆4-Ф9孔夾具設計[版本7]【20元一套課設含CAD高清圖紙和文檔】
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機械制造技術(shù)課程設計 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設計說明書 設計題目 設計“CA6140車床法蘭盤”零件的機械加工工藝及工藝設備 設 計 者: 晏勝 指導教師: 李連波 南京理工大學泰州學院 2009.12~2010.01 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計任務書 題目: 設計“CA6140車床法蘭盤”零件的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備 內(nèi)容: 1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3. 機械加工工藝過程綜合卡片 1張 4. 夾具結(jié)構(gòu)設計裝配圖 1張 5. 夾具結(jié)構(gòu)設計零件圖 1張 6. 課程設計說明書 1份 目 錄 一、序言 ………………………………………………………………(4) 1. 設計目的 2. 設計的要求 3. 設計的內(nèi)容及步驟 二、零件的分析………………………………………………………(5) 1.零件的主要技術(shù)要求 2.零件的工藝分析 三、工藝規(guī)程設計……………………………………………………(6) 1.確定毛坯的制造形式 2.基面的選擇 3.制定工藝路線 4.機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5.確定切削用量及基本工時 四、夾具設計………………………………………………………(17) 1.問題的提出 2.夾具設計 五、心得體會………………………………………………………(19) 六、參考資料………………………………………………………(20) 一、序言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計是在學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。是進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 希望能通過這次課程設計對學生未來將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉他們分析問題、解決問題的能力,為今后參加工作打下一個良好的基礎(chǔ)。 一、 設計目的 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計是在學完了機械制造基礎(chǔ)課程后、進行了生產(chǎn)實習之后的下一個教學環(huán)節(jié)。它一方面要求學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行工藝結(jié)構(gòu)設計的基本能力,另外,也為以后作好畢業(yè)設計進行一次綜合訓練和準備。學生通過機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計,應在下述各方面得到鍛煉: (1) 能熟練運用制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基礎(chǔ)理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識,正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題,保證零件的加工質(zhì)量。 (2) 提高結(jié)構(gòu)設計能力。學生通過設計夾具(或量具)的訓練,應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 (3) 學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關(guān)的各種資料的名稱、出處,能夠做到熟練運用。 二、 設計的要求 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計題目為:后羅拉過橋搖(零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝類裝備)。 生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)。 設計的要求包括以下幾個部分: 零件圖1張 毛坯圖1張 機械加工工藝過程綜合卡片1張 鉆床夾具裝配圖1張 鉆床零件圖1張 課程設計說明書1份 三、 設計的內(nèi)容及步驟 設計的內(nèi)容及步驟包括以下三部分: 1. 零件的分析; 2. 工藝規(guī)程設計; 3. 夾具設計。 二.零件的分析 (一)零件的主要技術(shù)要求 法蘭盤有兩組加工表面,有一定的位置要求。 1. φ100左和φ90右端面有對軸的圓跳動度均為0.03 2. 孔20mm要求加工粗糙度為1.6,上下兩面粗糙度為0.8。 3. 工件材HT200,鑄件。 (二)工藝分析 CA6140車床共有兩處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下: 1. 以φ45為中心的加工表面 這一組加工表面包括:φ100,φ90,φ45的外輪廓,以及其左右端面,φ100左和φ90右端面與孔的中心線有位置要求,Φ45拋光。這三個外輪廓都沒有高的位置度要求。 2. 以φ20為中心的加工表面 這一組加工表面包括:φ20的孔,以及其左右兩個端面。 這兩組表面有一定的粗糙度要求。 由上面分析可知,加工時應先加工一組表面,再以這組加工后表面為基準加工另外一組。 3.為了保證零件主要表面粗糙度的要求,避免加工時由于切削量較大引起工件變形或可能劃傷已加工表面,故整個工藝過程分為粗加工和粗加工。整個加工過程中,無論是粗加工階段還是精加工階段,都應該遵循“先面后孔”的加工原則。 三.工藝規(guī)程設計 第一節(jié) 確定毛坯的制造形式 一 選用材料:零件材料為HT200??紤]零件在機床運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。 二 生產(chǎn)類型:考慮到汽車在運行中要經(jīng)常加速及正,反向行駛,零件在工作中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷,因此選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。 第二節(jié) 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的很重要的工作之一?;孢x擇的正確合理,可以使加工質(zhì)量得到保證。生產(chǎn)率得以提高;否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件成批報廢,使生產(chǎn)無法正常進行。 一、 粗基準的選擇: 對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件,則應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。根據(jù)這個基準選擇原則,現(xiàn)選取φ100的加工外輪廓表面作為粗基準,利用三爪限制5個自由度,通過尾座限制最后1個自由度,達到完全定位,然后進行車削。 二、 精基準的選擇 精基準就是以加工過的表面進行定位的基準。選擇精基準的時候 主要慮保證加工精度并且使工件裝夾得方便、準確、可靠 。因此要遵循以下幾個原則 1、基準重合的原則 2、基準不變的原則 3、互為基準,反復加工的原則 4、自為基準的原則 5、應能使工件裝夾方便穩(wěn)定可靠,夾具簡單??紤]以上原則和零件的尺寸和加工要求我選用底面為精基準,并采用一面兩孔的形式定位,限制6個自由度為完全定位。 第三節(jié) 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應該是使零件幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用專用機床與專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 一、工藝方案(一): 制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、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床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 方案一 工序1 鉆,擴孔Φ20,倒角45° 工序2 粗車 半精車兩孔Φ20端面 工序3 粗車 半車鏜Φ100外輪廓,倒角45° 工序4 粗車 半精車Φ90外輪廓,倒角45° 工序5 粗車 半精車左Φ45圓柱側(cè)面 工序6 粗車 半精車右Φ45圓柱側(cè)面 工序7 粗磨Φ45圓柱側(cè)面 工序8? ?鉆四個Φ9mm的孔 工序9? 鉆Φ4mm、擴鉸孔Φ6mm 工序10? ? 半精磨精磨粗車Φ45圓柱側(cè)面 工序11 將B面拋光 工序1?2 Φ100mm外圓刻字 工序1?3 Φ100mm無光鍍鉻 工序1?4? ?檢驗 工序15? ?入庫 方案二 工序1 粗車左邊φ100,φ45,φ90外圓,粗車各端面, 粗車φ90的倒角,φ100的倒角,鏜φ18的孔 工序2 粗車右φ45的外圓,粗車3*2的槽,R5的圓角 擴,鉸φ20的孔 工序3 半精車左端φ100,左右端φ45外圓以及各端面3*2的槽,R5的圓角 工序4 粗銑φ45右端面 工序5 粗,精銑φ100左端面 工序6 鉆四個φ9 工序7 鉆,鉸左面F面上的臺階孔 工序8 鉗工去毛刺 工序9 粗,精磨φ100,φ90,φ45的外圓。 工序10 B面拋光 工序11 φ100的左端面刻字 工序12 φ100的外圓無光渡鉻 工序13 檢驗 工序14 入庫 經(jīng)過綜合考慮CA6140車床的法蘭盤工藝路線方案: 工序1 粗車左邊φ100,φ45,φ90外圓,粗車各端面, 粗車φ90的倒角,φ100的倒角,鏜φ18的孔 工序2 粗車右φ45的外圓,粗車3*2的槽,R5的圓角 擴,鉸φ20的孔 工序3 半精車左端φ100,左右端φ45外圓以及各端面 3*2的槽,R5的圓角 工序4 粗銑φ45的右端面 粗,精銑φ100左端面 工序5 鉆四個φ9 工序6 鉆,鉸左面F面上的臺階孔 工序7 鉗工去毛刺 工序8 粗,精磨φ100,φ90,φ45的外圓。 工序9 B面拋光 工序10 φ100的左端面刻字,φ100的外圓無光渡鉻 工序11 檢驗 工序12 入庫 本道工序主要用到一個專門夾具用來夾住左端φ100的圓盤 但效率較高,而且位置精度較易保證。工序安排使時間較為合理,設計基準和工藝基準重合。 第四節(jié) 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “法蘭盤 零件材料為HT200鋼,硬度207~241HBS,毛坯重量約為2kg,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),毛坯采用鑄造。 根據(jù)上述原始資料加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下: 1.端面的加工余量為3mm,查《機械制造工藝標準應用手冊》(以下簡稱《工藝手冊》)表4.3-38得。 3.內(nèi)孔mm 毛坯為實心,不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于IT-IT8之間,參照《工藝手冊》表4.3-24 4.3-36 確定加工余量為: 鉆孔: 15mm (鉆孔的最大尺寸) 鉆孔: 18mm 2Z=3mm 擴孔: 19.7mm 2Z=1.7mm 精鏜: 19.9mm 2Z=0.2mm 細鏜: mm 2Z=0.1mm 4. φ45mm外端面的加工余量 1).按《工藝手冊》表4.3-38,粗加工孔外端面的單邊加工余量為3mm,取Z=3mm。 2).磨削余量:單邊0.2mm(《工藝手冊》,磨削公差即零件公差-0.07mm。 3).銑削余量:磨削的公稱余量(單邊)為: Z=2.0-0.2=1.8(mm) 根據(jù)以上尺寸的公差和加工余量來確定此法蘭盤的毛坯圖。 第五節(jié) 確定切削用量及基本用時 工序1 粗車 半精車Φ100左端面,Φ100,Φ190,左Φ45外輪廓及倒角 (1)確定車刀 90 45刀 (2)切削深度現(xiàn)在全部切除 進給量根據(jù)表《機械加工工藝手冊》表27-2選 計算切削速度《機械加工工藝手冊》表27-2 (3)確定主軸轉(zhuǎn)速 取n=480則實際切削速度為165.8r/min (4)計算所需功率 主切削力F2按《機械加工工藝手冊》表27-14 主切削力 其中CF2=650 XF2=1.0 YF2=0.75 nF2=0.15 《機械加工工藝手冊》表27-15 (5)切削時消耗功率Pc為 Kw (6)檢驗機進給采流強度 徑向切削力按《機械加工工藝手冊》表27-14 其中 則 軸向切削力 其中 聯(lián)機床與導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) 則切削力在縱向進給方向進給機構(gòu)的后則力為 (7)切削工時 工序2 車右Φ45外圓及端面,3×2槽R5圓角 (1)確定車刀 刀 (2)切削深度現(xiàn)在全部切除 (3)進給量根據(jù)表《機械加工工藝手冊》表27-2選 計算切削速度《機械加工工藝手冊》表27-2 (4)確定主軸轉(zhuǎn)速 取n=480則實際切削速度為165.8r/min (5)計算所需功率 主切削力F2按《機械加工工藝手冊》表27-14 主切削力 其中CF2=650 XF2=1.0 YF2=0.75 nF2=0.15 《機械加工工藝手冊》表27-15 切削時消耗功率Pc為 Kw (6)檢驗機進給采流強度 徑向切削力按《機械加工工藝手冊》表27-14 其中 則 軸向切削力 其中 聯(lián)機床與導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) 則切削力在縱向進給方向進給機構(gòu)的后則力為 (7)切削工時 工序3 粗車,半精車右φ45外輪廓及其余端面,3×2槽R5圓角 (1)確定車刀 刀 (2)切削深度現(xiàn)在全部切除 (3)進給量根據(jù)表《機械加工工藝手冊》表27-2選 計算切削速度《機械加工工藝手冊》表27-2 (4)確定主軸轉(zhuǎn)速 取n=480則實際切削速度為165.8r/min (5)計算所需功率 主切削力F2按《機械加工工藝手冊》表27-14 主切削力 其中CF2=650 XF2=1.0 YF2=0.75 nF2=0.15 《機械加工工藝手冊》表27-15 切削時消耗功率Pc為 Kw (6)檢驗機進給采流強度 徑向切削力按《機械加工工藝手冊》表27-14 其中 則 軸向切削力 其中 聯(lián)機床與導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) 則切削力在縱向進給方向進給機構(gòu)的后則力為 (7)切削工時 工序4 鉆,擴φ20,車倒角 1 選擇鉆頭 選擇錐柄麻花鉆(GB1438-85) 查表 d0=18 鉆頭幾何形狀(表2.1及表2.2) 雙錐,修磨橫刃 β=30° 2φ=100° bξ=3.5 α0=11° b=2mm L=4mm 2.選擇切削刀具 ①進給量f 1>按加工要求決定進給量: 根據(jù)表2.7 當加工要求為H12~HB 精度 鑄鐵HBS>200 d0=18mm f=0.43~0.53mm/r 由于L/d=30/18=1.67 故應乘以孔深修正系數(shù)kcf=1? f= 0.43~0.53 mm/r 2>按鉆頭強度決定進給量 根據(jù)表2-8 當HBS=200 d=18mm 鉆頭強度允許的進給量f=1.6mm/r 3>按機床進給機構(gòu)強度決定進給量 根據(jù)表2.9 當HBS>210 d0=≤20.5 機床進給機構(gòu)允許的軸向力為6960N (Z3025鉆床允許的軸向力為7848N 見《設計手冊》表4.2-11)進給量為0.6mm/r 從以上三個進給量比較可看出,受限制的進給量是工藝要求,其值為 f=0.43~0.53mm/r 根據(jù)Z3025鉆床,選擇 f=0.5 mm/r ②決定鉆頭磨純標準及壽命 由表2.12 當d0=18 時,鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm,壽命T=60min ③切削進度 由表2.15 HBS 170~240, f=0.5mm/r d>20 Vc=16m/min ? n =1000V/πd0=1000×16/(3.14×20)=254.7r/min ④檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.20 當f=0.5mm/r d0<19 時 mt=64.45 N*M 根據(jù)Z3025 鉆床說明書 當nc=250r/min 時 Mm=80 N*M 根據(jù)表2.23 當HBS200 d0=20 f=0.53mm/r Vc=16m/min 時 Pc=1.1KW 查《設計手冊》表4.2-11 PE=2.2KW 由于MCCA6140車床法蘭盤[831004]加工工藝及鉆4-Ф9孔夾具設計[版本7]【20元一套課設含CAD高清圖紙和文檔】.zip |
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