手柄座零件机械加工工艺及钻φ10孔夹具设计说明书内容摘要:

的年产量为 22220 件,根据机械制造技术基础教材中生产类型与生产纲领的关系,确定其生产类型为大批生产 [3]。 零件作用 题目所给的零件是 CA6140 车床的手柄座 , 它位于车床操作机构中,可同时操纵离合器和制动器,即同时控制主轴的开、停、换 向和制动。 操作过程如下:当手把控制手柄座向上扳动时,车床内部的拉杆往外移,则齿扇向顺时针方向转动,带动齿条轴往右移动,通过拨叉使滑套向右移,压下羊角形摆块的右角,从而使推拉杆向左移动,于是左离合器接合,主轴正转;同理,当手把控制手柄座向下扳动时,推拉杆右移,右离合器接合,主轴反转。 当手把在中间位置时,推拉杆处于中间位置,左、右离合器均不接合,主轴的传动断开,此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端,制动带被拉紧,使主铀制动。 零件的三维图如图 所示。 图 CA6140 车床手柄座 零件三维模型 图 毕业设计说明书论文 1961660126 课件之家的资料精心整理好资料 零件工艺分析 CA6140 车床手柄座有多处加工表面,其间有一定位置要求。 分述如下 : 以 Φ25H8 为中心的加工表面 这一组的加工表面有 Φ25H8 的孔,以及上下端面,下端面为 Φ45 的圆柱端面;孔壁上有距下端面 11mm、与 Φ25H8 孔中心轴所在前视面呈 30 角的螺纹孔,尺寸为M107H,另外还有一个尺寸为 6H9 的槽,孔与槽的总宽度为。 以 Φ14H7 为中心的加工表面 该组的加工表面有 Φ14H7 的螺纹孔 (有位置要 求 ),加工时测量深度为 25mm,钻孔深度为 28mm。 上孔壁有一个 Φ5 配铰的锥销通孔,该通孔有位置要求。 以 Φ10H7 为中心的加工表面 本组的加工表面有 Φ10H7 的孔 (两个 ),及其两个内端面 (对称 ),两端面均有位置要求,端面之间的距离为  mm,孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求 (与Φ25H8 孔壁之间的平行度公差为 )。 以 为中心的加工表面 这组的加工表面有 的孔,该孔通至 Φ25H8 上的槽,并有位置要求 [4]。 由上面的分析可知,加工时应先加工完一组表面,再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。 毕业设计说明书论文 1961660126 课件之家的资料精心整理好资料 3 工艺规程设计 毛坯制造 零件材料为 HT200,手柄座在使用过程中不经常的变动,它只起支撑的作用,受到的冲击不是很大,只是在纵向上受到很大的压力。 在加工过程中的精度保证很重要,它对工件的定位有一定的保证作用。 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加工质量得到保证,生产率得以提高。 否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批 报废,是生产无法正常进行。 粗基准的选择 对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准,而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。 根据这个基准选择原则,现选取 Φ25H8 孔的下端面作为粗基准,利用一组共两块 V 形块分别支承 Φ25H8 和13R 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 [5]。 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,此处不作介绍。 制定工艺路线 制定工艺路线 的 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加 工 夹 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。 工艺路线方案一 工序一:备料 ; 工序二:铸造毛坯 ; 工序三:粗铣上、下表面,精铣下表面; 工序四:钻 Φ25H8毕业设计说明书论文 1961660126 课件之家的资料精心整理好资料 工序五:插键槽 6H9; 工序六:铣槽 14 43 mm; 工序七:钻、拉孔 Φ10H7; 工序八:钻孔 ; 工序九:钻、扩 Φ14H7 螺纹孔; 工序十:钻、钳 Φ5 锥销通孔、 M107H; 工序十一:终检。 工艺路线方案二 工序一:备料 ; 工序二:铸造毛坯 ; 工序三:钻 Φ25H8; 工序四:粗铣上、下表面; 工序五:精铣下表面; 工序六:插键槽 6H9 mm; 工序七:铣槽 14 mm  43 mm; 工序八:钻孔 ; 工 序九:钻、拉孔 Φ10H7; 工序十:钻、扩 Φ14H7; 工序十一:钻、钳 Φ5 锥销通孔、 M107H; 工序十二:终检。 工艺方案的分析: 上述两个工艺方案的特点在于:方案一是先加工上下表面为中心的一组工艺,然后加工 Φ25H8 的孔,再以 Φ25H8 的孔的孔为基准加工 Φ10H7 的孔。 方案二则是先加孔Φ25H8 后再加工上下表面,再加工孔 Φ10H7,此时方案二采用车床加工工序一,这样有利提高效率,节省成本。 经比较可知,先加工上下表面,再以上下表面为基准加工Φ25H8 及插键槽,最后完成对 Φ10H7 的孔的 定位。 显然方案一比方案二的装夹次数减少了,同时也更好的保证了精度要求。 综上所述,零件的具体工艺过程如下: 工序一:备料 ; 工序二:铸造毛坯 ; 工序三:粗铣、半精铣 Φ45 凸台端面,选用 X51 立式铣床; 工序四:铣,半精铣大端面 , 选用 X51 立式铣床; 工序五:钻,扩,铰 Φ25H8 内孔,选用 Z535 立式钻床;毕业设计说明书论文 1961660126 课件之家的资料精心整理好资料 工序六:钻,粗铰,精铰 Φ10H7 孔,选用 Z525 立式钻床; 工序七:铣槽  mm,选用 X63 卧式铣床; 工序八:钻、粗铰、精铰 Φ14H7 螺纹孔,选用 Z525 立式钻床; 工序九:钻底孔,攻螺纹孔 M10H7mm,选用 Z525 立式钻床; 工序十:钻 Φ5 锥销通孔,选用 Z525 立式钻床; 工序十一:拉键槽 6H9mm,选用 L6120 卧式拉床 ; 工序十二:钻槽底通孔钻 ,选用 Z525 立式钻床; 工序十三:终检。 加工余量确定 手柄座零件材料为铸铁,硬度为 HBS65~ 87,毛坯的重量约为 2Kg,生产类型为大批量生产,采用砂型铸模 ,相关数据参见零件图。 据以上原始资料及加工路线,分别确定各加工表面的机械加工余 量、工序尺寸及毛坯尺寸如下 : 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差 ( Φ25H8 端面) 取端面长度余量均为 (均为双边加工),铣削加工余量为: 粗铣 1mm 精铣 0mm 内孔( Φ25H8 已铸成孔) 取 Φ25H8 已铸成孔长度余量为 3mm,即铸成孔半径为 21mm, 工序尺寸加工余量: 钻孔 2mm 扩孔 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产,应该采用调整加工。 因此在计算最大、最小加工余量 时应按调整法加工方式予以确认 [6]。 确立切削用量及基本工时 工序三切削用量及基本工时的确定: 铣 Φ45 端面,选用机床: X51 立式铣床 a. 铣 Φ45 端面 : 选择铣刀半径为 25mm,齿数 Z=6 fz=0 50d mm , 180minT 20 / mincVm查 毕业设计说明书论文 1961660126 课件之家的资料精心整理好资料 01000 1 0 0 0 2 0n = = = 1 2 7 .4 ( / m in)d 5 0CV r 查意 () 按机床选取 : 160 / minnr机 实际切削速度: 1 6 0 5 0 2 5 . 1 2 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0nc ndVm    机机 () 工作台每分钟进给量: 0 .1 5 6 1 6 0 1 4 4 ( / m in )fV f Zn m m    Z 机 ( ) 铣床工作台进给量: 150 / m infV mm横 向 基本工时: 45 20 0. 43 ( m in)150t  ( ) b. 半精铣 Φ45 端面 : 加工余量为 Z=1mm 切削速度为 : 20 / mincVm / m innr查 选用主轴为 : 160 / minnr机 工作台进给量: 0 .1 5 6 1 6 0 1 4 4 ( / m in )fzV f Zn m m    机 基本工时: 45 20 0. 65 (m in)100t  工序四切削用量及基本工时的确定: 铣削大端面 a. 粗铣大端面 : 进行两次铣削,第一次 Z=2mm,第二次 Z=1mm 20 / mincVm查 选用主轴为 : 毕业设计说明书论文 1961660126 课件之家的资料精心整理好资料 160 / minnr机 c01 0 0 0 v= = 1 2 7 .4 r /m in)dn  意意 ( 实际切削速度: 1 6 0 5 0 2 5 . 1 2 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0nc ndVm    机机 工作台每分钟进给量: 0 .1 5 6 1 6 0 1 4 4 ( / m in )fV f Zn m m    Z 机 基本工时: 5 0 1 5 1 3 2 0 0 .6 5 ( m in )150t    b. 半精铣大端面 :切 削速度: 20 / mincVm =选用主轴为 : 160 / minnr机 工作台进给量: f=100m/ min 基本工时: 6 5 1 5 1 3 2 0 0 .9 8 ( m in )100t    工序五切削用量及基本工时的确定: 钻 → 扩 → 粗铰 → 精铰 Φ25H8mm通孔,选用机床: Z535 立式钻床 a. 钻孔 Φ23mm: 选择 Φ23mm高速钢锥柄标准麻花钻 f = /r机 =15m/mincv 查 c1 0 0 0 v 1 0 0 0 1 5= = = 2 0 8 r /m in23n D 查查 按机床选取 : 195 / minnr机 实际切削速度: 毕业设计说明书论文 1961660126 课件之家的资料精心整理好资料 2 3 1 9 5 1 4 . 0 8 ( / m i n )cVm    机机 Dn1 0 0 0 1 0 0 0 基本工时 : 12 4 3 8 3 0 . 6 4 ( m i n )1 9 5 0 . 4 3l l lt nf   机 机 b. 扩孔 Φ  mm: 选择 扩孔钻扩 /f mm r , /f mm r机 扩孔钻扩孔时的切削速度 11()23c cVV 钻 得 14 / mincVm钻 ,故: c c1 1 1 1v = ~ v = ~ 1 4 = 7 ~ 4 .7 m /m in)2 3 2 3          钻 ( 1000 1 0 0 0 ( 4 ~ 4 . 7 ) 8 9 ~ 6 0 / m in2 4 . 8cvnrD    按机床选取 : 68 / minnr机 n 2 4 .8 6 8= = = 5 .2 9 m /m in1 0 0 0 1 0 0 0c Dv   机机 基本工时: 12 4 3 8 3 1 . 1 ( m i n )6 8 0 . 7 2l l lt nf   机 机 c. 铰 Φ mm 孔 : 选择 Φ25mm 高速钢锥柄机用铰刀得 /f mm r , mm , 4 8 / mincVm 得 /f mm r机 1000 1 0 0 0 ( 4 ~ 8 ) 5 1 ~ 1 0 2 ( / m in )25cc vnrD    按机床选取 : 68 / minnr机 毕业设计说明书论文 1961660126 课件之家的资料精心整理好资料 2 5 6 8= = 5 .3 4 m /m in。
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