ca6140車床手柄座說明書及銑槽夾具設計

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1、精品文檔，僅供學習與交流，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 第1章、 零件的分析 1 1.1. 零件的功用及結構分析 1 1.2. 零件的工藝分析 1 第2章、 手柄座的機械加工工藝規(guī)程設計 3 2.1. 毛坯的選擇 3 2.2. 基準的選擇 3 (1)粗基準的選擇 3 (2)精基準的選擇 3 2.3. 工藝路線的擬定 3 2.4. 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4 2.5. 切削用量及工時定額的確定 5 第3章、 加工銑槽夾具設計 15 3.1. 任務的提出 15 3.2. 定位方案及定位裝置的設計計算 15 3.2.1. 定位方案的確定 15 3.2.2. 定位

2、元件及裝置設計 15 3.2.3. 定位誤差的分析計算 15 3.3. 對刀或?qū)бㄑb置）設計 16 3.4. 夾緊方案及裝置的設計計算 16 3.4.1. 夾緊方案的確定 16 3.4.2. 夾緊力大小的分析計算 17 3.4.3. 夾緊機構及裝置設計 17 3.5. 連接元件及夾具體設計 17 3.6. 夾具操作及維護簡要說明 18 參考文獻 19 附錄Ⅰ 機械加工工藝過程卡片………………………………………………20 附錄Ⅱ 機械加工工序卡片……………………………………………………21 評語…………………………………………………………………………… 22 【精

3、品文檔】第 16 頁 第1章、 零件的分析 1.1. 零件的功用及結構分析 題目所給的零件是CA6140車床的手柄座。它位于車床操作機構中，可同時操縱離合器和制動器，即同時控制主軸的開、停、換向和制動。操作過程如下：當手把控制手柄座向上扳動時，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動齒條軸往右移動，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當手把控制手柄座向下扳動時，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當手把在中間位置時，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動斷開，此時齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下

4、端，制動帶被拉緊，使主鈾制動。 1.2. 零件的工藝分析 CA6140車床手柄座有多處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1．以為中心的加工表面 這一組的加工表面有的孔，以及上下端面，，下端面為的圓柱端面；孔壁上有距下端面11mm、與孔中心軸所在前視面呈角的螺紋孔，尺寸為M10-7H，另外還有一個尺寸為6H9的鍵槽，孔與鍵槽的總寬度為27.3H11。 2．以為中心的加工表面 該組的加工表面有的螺紋孔(有位置要求)，加工時測量深度為25mm，鉆孔深度為28mm。上孔壁有一個配鉸的錐銷通孔，該通孔有位置要求。 3．以為中心的加工表面 本組的加工表面有的孔(兩個)，及其兩

5、個內(nèi)端面(對稱)，兩端面均有位置要求，端面之間的距離為mm。，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與孔壁之間的平行度公差為) 4．以為中心的加工表面 這組的加工表面有的孔，該孔通至上的槽，并有位置要求。 由上面的分析可知，加工時應先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準加工另外一組。 第2章、 手柄座的機械加工工藝規(guī)程設計 2.1. 毛坯的選擇 零件材料為HT200。手柄座在使用過程中不經(jīng)常的變動，它的只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。 2.2. 基準的選擇 基面選擇

6、是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x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，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 (1)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)選取孔的下端面作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊分別支承和作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。 (2)精基準的選擇 主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺

7、寸換算，這在以后還要專門計算。 2.3. 工藝路線的擬定 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要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,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?？紤]到先面后孔的加工原則，合理具體加工工藝如下： 表 2.1 工藝方案表 工序1 粗銑、精銑端面 工序2 鉆、擴、粗鉸、精鉸通孔 工序3 鉆、擴、粗鉸、精鉸孔 工序4 粗銑1443槽 工序5 鉆通孔 工序6 鉆、擴、粗鉸、精鉸孔 工序7 插鍵槽 工序8 鉆M10螺紋底孔，攻M10螺紋 工序9 終檢 2.4.

8、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為HBS65～87，毛坯的重量約為1Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄模。相關數(shù)據(jù)參見零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、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《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工） 銑削加工余量為： 粗銑 1mm 精銑 0.2mm 2．內(nèi)孔 查《工藝手冊》表2.2～2.5，取已鑄成孔長度余量為3，即鑄成孔半徑為21mm。 工序尺寸加工余量

9、： 鉆孔 2mm 擴孔 0.125mm 3．其他尺寸直接鑄造得到 由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認。 2.5. 切削用量及工時定額的確定 1．工序Ⅰ的切削用量及基本工時的確定：銑、半精銑凸臺端面。 ⑴銑凸臺端面： 選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見《工藝手冊》表3.1－27） ，（《切削手冊》表3.7和《切削》表3.8） （《切削手冊》表3.9） 按機床選取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 銑床工作臺進給量： 基本工時： ⑵半精銑凸臺端面

10、： 加工余量為Z=1mm 切削速度為 選用主軸轉(zhuǎn)速為 工作臺進給量： 基本工時： 2．工序Ⅱ的切削用量及基本工時的確定：鉆→擴→粗、精鉸通孔。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄標準麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1－6） （《切削手冊》表2.7和《工藝手冊》表4.2－16） （《切削手冊》表2.15）硬度200－217 按機床選?。ā豆に囀謨浴繁?.2－5） 實際切削速度： 基本工時：（《工藝手冊》表6.2－5） ⑵擴孔： 選擇高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝手冊》表3.1－8） 由《切

11、削手冊》表2.10得擴孔鉆擴孔時的進給量，并由《工藝手冊》表4.2－16取，擴孔鉆擴孔時的切削速度。 由《切削手冊》表2.15得，故： 按機床選取 基本工時： ⑶鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝手冊》表3.1－17）， 由《切削手冊》表2.24得，，， 由《工藝手冊》表4.2－16得， 按機床選取，則： 基本工時： 3．工序Ⅲ的削用量及基本工時的確定：鉆→粗鉸→精鉸孔。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝手冊》表3.1－6） 由《切削手冊》表2.7和《工藝手冊》表4.2－16查得 （《切削》表

12、2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵粗鉸孔： 選擇的高速鋼鉸刀（《工藝手冊》表2.11） 由《切削手冊》表2.24和《工藝手冊》表4.2－15查得 按機床選取 基本工時： ⑶精鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 4．工序Ⅳ的切削用量及基本工時的確定：銑的槽。 選用高速鋼粗齒盤狀銑刀 ，Z=8 1)、根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1-27查的： 粗銑 選定 因 走刀次數(shù)N==8.6次 故走刀次數(shù)N為9次，最后一次=3mm 。 根據(jù)零件形狀，確定那個走刀長度為

13、37mm。 2）、決定每齒進給量，根據(jù)銑床的功率為7.5KW，中等剛度。 根據(jù)表3.3（ 《切削用量簡明手冊（第3版）》 ）： 現(xiàn)選取 3)、決定切削速度和每分鐘進給量 根據(jù)表3.27中的計算公式，也可以直接查表。 根據(jù)表3.9，當，Z=8，=14mm，，0.24mm/z時，=19m/min， =62r/min，=104mm/min。 各修正系數(shù)為： 190.690.8m/min=10.5 m/min； =34 r/min； mm/min； 根據(jù)XA6132型銑床說明書

14、，選擇 r /min； mm/min； 因此實際切削速度和每齒進給量為： m/min； mm/r ； 計算基本工時 式中 l =37mm，根據(jù)表3.25，入切量及超切量=27mm 則= min=1.067min 總時間：= N=1.067min9=9.6min 5．工序Ⅴ的切削用量及基本工時的確定：加工的孔。 ⑴鉆孔： 選擇的高速鋼錐柄麻花鉆 按機床選取 基本工時： ⑵鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 6．工序Ⅵ的切削用量及基本工時的確定。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝手冊》表3.5－6） 由《切削手冊》表2.

15、7和《工藝手冊》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵粗鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝手冊》表3.1－17） 按機床選?。ā豆に囀謨浴繁?2－15） （《工藝手冊》表4.2－16） 基本工時： ⑶精鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝手冊》表3.1－17） 由《切削手冊》表2.24查得 （《工藝手冊》表42－16） 按機床選取 基本工時： 7．工序Ⅷ的切削用量及基本工時的確定：鉆底孔，攻螺紋M10mm。 ⑴鉆底孔： 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝手冊》表

16、3.1－6） 由《切削手冊》表2.7和《工藝手冊》表4.2－16查得 （《切削手冊》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵攻螺紋M10mm： 選擇M10mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 第3章、 加工銑槽夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用的夾具。我被要求設計第Ⅳ道工序----銑1443槽，本夾具將用于X53K立式銑床。 3.1. 任務的提出 本夾具主要用來銑14mm43mm的槽，同時對孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在鉆孔后還要

17、進行拉孔，以保證其精度要求，為了使其誤差減小，在工序工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度、提高加工質(zhì)量。 3.2. 定位方案及定位裝置的設計計算 3.2.1. 定位方案的確定 工件以Φ25H8孔及端面和Φ10H7孔為定位基準；夾緊時，首先由開口墊圈夾緊Φ25H8孔兩端面，再用氣缸通過活塞的推力帶動浮動壓塊在手柄座出夾緊。 3.2.2. 定位元件及裝置設計 用圓柱定位銷和菱形定位銷進行完全定位。 3.2.3. 定位誤差的分析計算 本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，

18、因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。 式中 ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——定位銷外圓直徑公差（mm）。 3.3. 對刀或?qū)бㄑb置）設計 對刀裝置由對刀塊組成用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成銑槽的加工，所以選用直角對刀塊。 3.4. 夾緊方案及裝置的設計計算 3.4.1. 夾緊方案的確定 夾緊時，首先由圓柱定位銷和菱形定位銷定位孔兩端面，再用X53K型氣缸夾緊。 3.4.2. 夾緊力大小的分析計算 銑槽時切削用量計算夾緊

19、力并分析。 刀具：立銑刀 根據(jù)《切削手冊》表3.28可查得： 軸向力計算公式為 其中：，，，，，，，，z=3,。故 在計算切削時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)。 其中：為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。 所以， 3.4.3. 夾緊機構及裝置設計 利用氣缸活塞的推力帶動浮動壓塊在手柄座出夾緊。 工作時，由于氣缸活塞直接作用，故由汽缸產(chǎn)生的實際夾緊力為： 3.5. 連接元件及夾具體設計 夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。 3.6. 夾具操

20、作及維護簡要說明 如前所述，在設計夾具時，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了快換墊圈的方式。由于本夾具是對工件進行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應的方向上應適當?shù)目紤]強度上的要求。并設法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。 因此，應設法解決上述問題。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇精度的心軸，使其定位精確，并使心軸連在夾具體內(nèi)，這樣可以減少縱向傾斜的偏差；三是：加大螺母和開口墊圈的加緊力。使工作進行時，工作緊湊和保證加工要求。夾具體上裝有快換鉆套，使夾具在一批零件之間能加工不同要求的零件，同時在夾具體上裝有一塊可翻動的蓋模板，這樣有利于工件的拆裝。 參考文獻 [1] 趙家齊．機械制造工藝學課程設計指導書．（第2版）．機械工業(yè)出版社，2000年10月。 [2] 王先逵．機械制造工藝學．（第2版）．機械工業(yè)出版社，2007年8月。 [3] 李益民．機械制造工藝設計簡明手冊．機械工業(yè)出版社，1994。 [4] 艾 興，肖詩綱．切削用量簡明手冊．（第3版）．機械工業(yè)出版社，1994。 [5] 東北重型機械學院．機床夾具設計手冊．上?？茖W技術出版社，1990。