CA10B解放汽車中間軸軸承支架的銑銷兩側(cè)平面的夾具設計及加工工藝裝備含SW三維及非標12張CAD圖,ca10b,解放,汽車,中間,軸承,支架,兩側(cè),雙側(cè),平面,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,sw,三維,非標,12,十二,cad
設計任務書
一、設計題目
工藝設計題目為老師指定或從《機械制造工藝學課程設計指導書》中選擇,也可以從本任務書后面的附件中選擇題目。
要求:學生分成多組,每組不超過2~8人,每組一個題目。
題目名稱自擬。
二、設計工作量要求
1. 零件圖1張
2. 毛坯圖1張
3. 機械加工工藝卡(工藝過程卡及工序卡)
4. 夾具總裝圖一份(A1圖紙)
5. 夾具主要零件圖2張(A3圖紙)
6. 課程設計說明書一份
目錄
一、零件的分析 2
1.1零件的作用: 2
二、工藝規(guī)程的設計 3
2.1 確定毛坯的制造形式 3
2.2 基準的選擇 3
2.2.1. 粗基準的選擇 3
2.2.2. 精基準的選擇 4
2.3 制定工藝路線 4
2.4 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
2.4.1.?155兩端面 8
2.4.2. 140 內(nèi)孔的加工 8
2.4.3. 銑中凸臺面 8
2.4.4. 鉆中間?13的孔 8
2.4.5. 銑側(cè)兩平面 8
2.4.6. 鉆兩側(cè)平面孔 9
2.4.7. 鉆圓柱面上兩小孔 9
2.5 切削用量以及機床、加工工時的確定 9
三、零件專用夾具的設計 18
3.1 設計方案的確定 18
3.2 夾緊力的分析 19
3.3 精度的分析 20
四.課程設計總結(jié) 20
參考文獻 21
前 言
機械工藝學課程設計是對機械制造所以知識的綜合運用,這次課程設計是對
自己未來從事的工作進行的一次適應性的訓練,從中鍛煉自己分析問題,解決
題的能力,為今后的工作打下良好的基礎。也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此
它在我四年的大學生活中占有重要地位。
一、零件的分析
1.1零件的作用:
題目給出的是CA10B解放牌汽車中間軸軸承支架,它的主要作用是:
(1)起到穩(wěn)固滾子的作用
(2)在安裝時起到固定滾珠的作用,以利于安裝。
〈二〉 . 零件的工藝分析
零件的加工過程中,要保證零件上部的折彎部分在豎直方向與?140孔成5.5
的夾角,同時要保證支架兩側(cè)板的平面與水平面成30的夾角,孔中心到頂小孔
所在平面的距離為40mm,且每孔中心線與豎直方向零件的夾角成60°夾角。要
保證以上尺寸要求,最好先將的內(nèi)孔和端面加工完成,再以內(nèi)孔和端面
為定位基準對上凸臺表面進行加工,最后以內(nèi)孔,端面,和上?13的
小孔(一面兩銷)為定位基準,加工支架兩側(cè)板,其中主要加工面粗糙度為6.3
μm,其余表面粗糙度為12μm.
二、工藝規(guī)程的設計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件的材料為HT200,零件承受的沖擊載荷不是很大,且零件的輪廓尺寸較
大,又是大批量生產(chǎn),而且表面粗糙度質(zhì)量要求也不是很高,故可采用鑄件,以提高生產(chǎn)效率和效益。
2.2 基準的選擇
基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一,他對零件的生產(chǎn)是非常重要
2.2.1. 粗基準的選擇
粗基準選擇應當滿足以下要求:
⑴.粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。
⑵.選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。
⑶.應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。
⑷.應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準,
⑸.粗基準應避免重復使用,因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。
先選取?155外圓為定位基準,利用三爪卡盤為定位元件,銑?155兩端面,
再以?155外圓為定位基準,利用三爪卡盤為定位元件,鏜?140內(nèi)孔。
2.2.2. 精基準的選擇
精基準選擇的原則
⑴.基準重合原則。
⑵.基準統(tǒng)一原則,應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。
⑶.互為基準的原則。
(4),自為基準原則。
此外,還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準,以保證定位穩(wěn)固
可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。
以?140內(nèi)孔,?155端面,?13空(兩面一銷)為定位精基準,加工其
它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題,當設計基準與工序基準不重合的時候,
應該進行尺寸換算,這在以后還要進行專門的計算,在此不再重復。
2.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度
技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考
慮采用萬能機床以及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外還應
當考慮經(jīng)濟效果,以便生產(chǎn)成本盡量降低。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先
面后孔的原則。確定加工方法以后,就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求
和機床設備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則:
⑴.工序分散原則
工序內(nèi)容簡單,有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機
藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少,產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需
要設備和工人數(shù)量多,生產(chǎn)面積大,工藝路線長,生產(chǎn)管理復雜。
⑵.工序集中原則
工序數(shù)目少,工件裝,夾次數(shù)少,縮短了工藝路線,相應減少了操作工人數(shù)
產(chǎn)面積,也簡化了生產(chǎn)管理,在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面
間的相互位置精度。使用設備少,大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床,以提高生
產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備,使成本增高,調(diào)整維修費事,生產(chǎn)準
備工作量大。
需加工的面:
? 155的兩端面:粗銑 以?155外圓和一端面為基準
?144內(nèi)孔:粗鏜—精鏜 以?155外圓和一端面為基準,粗鏜內(nèi)孔到
?139.9mm,半精鏜內(nèi)孔到?140
上凸臺面:粗銑 以內(nèi)孔和一端面為基準
兩側(cè)凸臺面:粗銑 以?140內(nèi)孔,?155端面以及中間?13的
小孔為定位基準
三個?13的孔:鉆孔 以?140內(nèi)孔,?155端面以及中間?13
的小孔為定位基準
2個相距30的?7的孔:鉆孔 以?140和?155一端面為基準
1).工藝路線方案一
工序1 以?155外圓為定位基準,粗鏜?140內(nèi)孔,車?155一端面;
工序2 掉轉(zhuǎn),以?155外圓為定位基準,車?155另一端面,半精鏜
140內(nèi)孔;
工序3 以?140內(nèi)孔為定位基準,銑頂小凸臺面;
工序4 以?140內(nèi)孔為定位基準,鉆中間?13的孔;
工序5 以?140內(nèi)孔,中間?13小孔,?155端面為定位基準,銑支架兩
側(cè)臺平面;
工序6 以?140內(nèi)孔,中間?13小孔,?155端面為定位基準,鉆支架兩
側(cè)臺平面的13小孔,
工序7 以?155外圓為定位基準,鉆2X?7.2小孔;
工序8 檢查。
2). 工藝路線方案二
工序1 銑銷 以?155外圓和一端面為基準,銑一端面,粗糙度為12μm,翻轉(zhuǎn)銑另
一端面,粗糙度為12μm;
工序2 鏜銷 以?155外圓和一端面為基準,粗鏜內(nèi)孔到?139.8mm,半精鏜內(nèi)孔到?140
,倒2X45°倒角,粗糙度為6.3μm;
工序3 銑銷 以內(nèi)孔和一端面為基準,銑上中間凸平面,使其厚度為
12mm,表面粗糙度為12μm;
工序4 鉆孔 以?140內(nèi)孔和一端面為基準,鉆中間的孔,粗糙度為
12μm;
工序5 銑銷 , 以?140內(nèi)孔,?155端面以及中間?13的小孔為定位基準
銑支架兩側(cè)平面.表面粗糙度為12μm;
工序6 鉆孔 以140內(nèi)孔,?155端面以及中間?13的小孔為定位基準
(一面兩銷),鉆支架兩側(cè)平面?13的孔,表面粗糙度為12μm;
工序7 鉆孔 以?140和?155一端面為基準,鉆圓柱面上兩小孔,2 X?7.2
,保證兩孔間距離為32±0.1mm;
工序8 檢查.
比較以上兩種方案,兩種方案的定位基準基本一樣,加工工序的步驟也一樣,但方案一中155端面用車銷加工也可以,但由于工件上面的突出部分使得車銷時轉(zhuǎn)動起來工件的離心力太大,這樣會影響加工的精度,同時也給夾具的設計帶來一定的難度,況且其工件裝夾的次數(shù)要比第二種方案多,故影響加工效率,.而第二種方案中, 155兩端面采用銑銷加工,這樣工件上面的突出部分就不會對加工產(chǎn)生大的影響.所以第二種方案更為經(jīng)濟合理,選第二種方案.
2.4 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定
CA10B中間軸軸承支架零件材料為HT200,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn).根據(jù)上
訴資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量。
工序尺寸以及毛坯尺寸如下:
2.4.1.?155兩端面
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為12μm),故
可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯兩表面之間的厚度為
12mm+2mm=52mm厚;
2.4.2. 140 內(nèi)孔的加工
參照<<機械加工工藝手冊>>,其加工余量為0.5mm,粗鏜0.4mm,精鏜0.1mm,
故毛坯的尺寸為140mm-0.5mm=
139.5mm;
2.4.3. 銑中凸臺面
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為12μm),故
直接對其表面進行銑銷
;銑銷厚度為2mm,故毛坯凸臺平面的厚度為
12mm+2mm=14mm;
2.4.4. 鉆中間?13的孔
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為12μm),故
可直接對其進行鉆孔;
2.4.5. 銑側(cè)兩平面
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為12μm),故
可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯兩側(cè)平面的厚度為
12mm+2mm=14mm;
2.4.6. 鉆兩側(cè)平面孔
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為12μm),故
可直接對其進行鉆孔;
2.4.7. 鉆圓柱面上兩小孔
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其公差等級要求比較低(兩孔軸線之間的距
離為32±0.1mm,兩孔的直徑為7故可直接對其進行鉆孔;
工序余量及工序尺寸等匯總表:
加工表面
工序名稱 工序余量/mm 表面粗糙度/um 工序基本尺寸/ mm 155兩端面 粗銑 2 12 50 內(nèi)孔 粗車 0.4 12.5 139.9
半精車 0.1 6.3 140 中凸臺面 粗銑
2 12 12 中間13的孔 鉆孔 12 兩側(cè)平面 粗銑 2 12 12 鉆兩側(cè)平面孔 鉆孔 12 圓柱面上兩小孔 鉆孔 12
2.5 切削用量以及機床、加工工時的確定
工序1. 銑兩端面
加工條件:工件材料:HT200; 加工要求:粗糙度為12μm;機床:
YG6式銑床;刀具:X52K立銑刀
=100mm,z=10;切削液:普通乳化液(乙醇胺)
切削用量:
(1)決定銑削深度ap (由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度為
12μm ,所以可以在一次走刀內(nèi)切完)
ap=h=1mm
(2)決定每齒進給量fz 當使用YG6銑床功率為7.5KW
查表3.5時 fz=0.14~0.24mm/z 取fz=0.18
(3)選擇銑刀磨純標準及刀具壽命
根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時2.0,精加工時0.5,由于銑
刀直徑d0=100mm 故刀具壽命T=180min (查表3.8)
(4)根據(jù)(表3.16)當d0=100mm Z=10 ap=1 fz=0.18 ct=98m/min
nt =322r/min ft=490mm/min
各修正系數(shù)為: km=kmn=kmf=0.89
Ks=ksn=ksf=0.8
故:c=ct k=98×0.89×0.8=70m/min
n=nt k=322×0.89×0.8=230r/min
f=ft k=490×0.89×0.8=312.3mm/min
根據(jù)X52K型立銑說明書(《設計手冊》表4.2-35)選擇
nc =300r/min fc=375mm/min
因此 實際切削速度和每齒進給量為
C=πd0n /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min
Fzc=fc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/z
切削速度: V=94.2 m/min. 進給量為0.125mm/z;
機床要求:根據(jù)表3.24 當HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2 d=100
Z=10 f=375mm/min,近似Pcc=3.8KW
根據(jù)X52K型立銑說明機床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW,故
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