ca6140c車床杠桿的加工工藝與夾具設(shè)計(jì)

1、 ca6140c車床杠桿的加工工藝與 夾具設(shè)計(jì) 序 言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我 們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。 一、 零件的分析 （一） 零件的作用： 題目所給的零件是CA6140車的杠桿。它位

2、于廂體內(nèi)部：主要作用是傳遞紐距，幫助改變機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向。零件主體成36o角，在主視和右視兩方向均有8mm的筋板支撐，兩件中部有的孔，端面和左視平面分0220?。?250別有M6和12.7的螺紋孔和沉頭孔.中間孔上方A視1.0?02 圖方向有M8螺紋孔,所有技術(shù)要求都是為了機(jī)床總體裝配. (二)零件的工藝分析： 本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有四組孔,也有位置和精度要求。 1、零件件底面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個(gè)面，此面將作為初基準(zhǔn)，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時(shí)間又能達(dá)到技術(shù)要求。 2、加工中間孔，它是

3、以底面為粗基準(zhǔn)而加工的，它將作為精基準(zhǔn)以完成以后的加工，為達(dá)到題目要求我們采取鉆、擴(kuò)、半精鉸、精鉸的工序過程。最終完成。 0210。?2503、以中間孔為基準(zhǔn)加工6045的平面，此面表面粗糙度為6.3。采用粗銑即達(dá)到要求。 4、端面加工與底面加工相同，即采取粗銑、半精銑，兩步工序能達(dá)到要求。 5、鉆12.7孔，此孔將用鋼球檢查，我根據(jù)偏差范?0.10圍選擇粗鉆的方法加工，即能滿足要求。 3 6、加工M8螺紋孔，由機(jī)械加工工藝手冊(cè)查知底孔為6.7，又因?yàn)楸究资浅令^螺紋孔，考慮到工藝要求我們采取鉆、锪、攻絲三步工序。 7、加工M6螺紋孔，由機(jī)械加工工藝手冊(cè)查知底孔為5.2，又因?yàn)楸究子眉庸?20倒

4、角，采用鉆、倒交、攻絲三步工序。在加工的適當(dāng)工藝過程中我們對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。 由以上工藝過成的完成，本零件也按要求加工完成。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）確定毛坯的制造形式。 由零件要求可知，零件的材料為HT200，考慮到本零件在具體工作的受力情況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因?yàn)榱慵侵信可a(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。 （二） 基準(zhǔn)面的選擇 基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報(bào)廢，使用無法進(jìn)行，難以在工期內(nèi)完4 成加工任務(wù)。 粗

5、基準(zhǔn)的選擇對(duì)于本杠桿來說是至關(guān)重要的，對(duì)于一般零件而言，應(yīng)以出加工的表面為粗基準(zhǔn)，本零件正好 符合要求，對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)考慮到基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，本題目我們以的孔為精基準(zhǔn)，基本滿足要求。 021?0。?250（三） 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效益，工藝簡單工序集中，盡量降低成本。 工藝路線方案： 工序：1/、鑄造； 2/、時(shí)效處理； 3/、精銑、半精銑底面； 4/、鉆、擴(kuò)、半精鉸 孔；022?

6、0。?250 5/、檢驗(yàn)；5 6/、粗銑6045平面； 7/、粗銑、半精銑端面； 8/、鉆12.7孔； ?0.10 9/、鉆M8底孔6.7、锪14孔、攻絲M8； 10/、鉆M6底孔5.2、倒角120、攻絲M6； 11/、檢驗(yàn)。 （四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “杠桿”零件的材料為HT200，硬度HB170200，毛坯重量約為1kg,生產(chǎn)類型為成批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造，13級(jí)精度以下。（批量生產(chǎn)） 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別對(duì)個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下： 1、 零件底面： 此地面是粗基準(zhǔn)，是最先加工的表面，由機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表6-92及公式

7、（6-16）計(jì)算底面加工余量。 e=C 20.15.0AAmax 式中 e 余量值；6 鑄件的最大尺寸； Amax A 加工表面最大尺寸； C 系數(shù)； e=0.55 15.20090150?=2.5mm 滿足機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表6-93的要求。 45面：2、 端面和60面表面粗糙度要求不高，根據(jù)45因?yàn)槎嗣婧?0 ，切削用量手冊(cè)定余量ee=1.5 的要求。6-93滿足機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表孔 3、中間 0220?。?250毛坯為實(shí)心，不沖出孔，孔精度為IT7IT8之間，根據(jù)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)確定尺寸和余量。 鉆孔：23 擴(kuò)孔：24.8 e=1.8mm 粗 24.94 ：鉸e=0

8、.14mm 7 精鉸： 0220.?250e=0.06mm 4、M8螺紋孔 毛坯為實(shí)心，不沖出孔，根據(jù)機(jī)械制造工藝手冊(cè)查知M8底孔為6.7為零件滿足要求確定尺寸余量如下。 鉆M8底孔6.7； 锪14孔； e= 7.4mm 攻絲M8； e= 1.3mm 5、M6螺紋孔 毛坯為實(shí)心，不沖出孔，根據(jù)機(jī)械制造工藝手冊(cè)查知M6底孔為5.2為零件滿足要求確定尺寸余量如下。 鉆M6底孔5.2； 倒角120； 攻絲M6； e=0.8mm 孔12.7、鉆61?.00毛坯為實(shí)心，不沖出孔，因?yàn)榇丝子?2.7的鋼球8 檢查，并且要求尺寸范圍為12.7，根據(jù)機(jī)械加工工?0.10藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)確定加工方法。 鉆12.7

9、孔。 1.?00 （五） 確定切削用量及基本工時(shí) 1、工序：銑削底面 （1）、粗銑 a/加工條件：機(jī)床：T616臥式銑鏜床 刀具：莫壓錐柄立銑刀GB1106-85 其中d=80mm, L=82mm , l=22mm =1mm b/計(jì)算切削用量：ap 9.4-2可知：由切削用量手冊(cè)表 f=r.32mm/?z?0.08?40?af 可知：由切削用量手冊(cè)表9.4-8 450.q?5.y?.x?0c?2910vvvv ?5.?01.?p033.?0mvv 由切削用量手冊(cè)表9.4-7可知：T=150 9 C=13m/min V=Vk vxyMfTavvp=0.22m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： 100v=7r/

10、s=420r/min n= ?d0 按機(jī)床選?。?sr/min?6.17?n370rw?n 實(shí)際機(jī)床選?。?v= s194m/?0.1000l?l?l 切削工時(shí)： 21s.t?6?89mfn?w （2）半精銑：=0.7mm ap 可知：由切削用量手冊(cè)表9.4-2 f=rmm/0.32 可知：由切削用量手冊(cè)表9.4-8 450.q?50.y?x?029c?.1vvvv ?50.?1.p?033.m?0vv 可知：由切削用量手冊(cè)表9.4-7T=100 C=13m/min V=Vkv xyMfTavvp=0.23m/s 10 按機(jī)床選?。?s/r/min?6.17rn?370w?n v=實(shí)際機(jī)床選取

11、：s/?0.194m 1000l?l?l 切削工時(shí)： 21s?t?89. mfn? wT=89.6s+89s=176.8s=0.56min 孔2、工序：鉆0220。?250 （1）、鉆23孔15-34 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表 f=0.35mm/r 15-37 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表v=0.35m/s=21m/min 100035?0.v1000=4.85r/s(290r/min=?ns?d23?3.14w) 按機(jī)床選取： s.67r/4n?280r/min?nd67.23?43.14? ?s/.?34mv?0?實(shí)際10001000 切出 切入 l=30mm mm?l10?l2mm12l?l

12、?l30?10?2 21s?25?t?1m?350?.n4f.85（2）、擴(kuò)24.8孔 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-41 11 f=1.0mm/r 15-37 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表v=24.3m/min=0.39m/s 39?0.1000v1000=5r/s(300r/min) =?ns?d824.3.14?w 按機(jī)床選?。簊r/min?5.17310n?r?nd143.17.?24.8?5 ?sm/?0.40?v?實(shí)際10001000l=30mm mml?l10?21l?l?l30?10 21s?t?82m?1f5.n17?（3）、粗鉸24.94孔 精鉸孔 022.?0250由經(jīng)驗(yàn)可知

13、：工時(shí)可以忽略。 inm0.55tt?33s?T?2m1m3、工序：粗銑6045平面 a/加工條件：機(jī)床：T616臥式銑鏜床 刀具：莫壓錐柄立銑刀GB1106-85 其中d=80mm, L=82mm , l=22mm =3mm 計(jì)算切削用量：b/ap 可知：由切削用量手冊(cè)表9.4-2 f=r3204080z?a?.?.mm/f12 由切削用量手冊(cè)表9.4-8可知： 45q?0.5.0.1c?29y?x?0vvvv ?5?0.1p?0.33.m?0vv 9.4-7可知：由切削用量手冊(cè)表T=150 C=13m/min V=VkvxyMfaTvvp=0.22m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： 100v=7r/s

14、=420r/min n= ?d0 按機(jī)床選?。?s17r/r370/min?6.n?w?n 實(shí)際機(jī)床選取： v= s194m/?0.1000l?l?l= 切削工時(shí)： 21st?3.8?268mfn?w4、工序：粗銑、半精銑端面 （1）、粗銑 計(jì)算切削用量：=1mm ap由切削用量手冊(cè)表9.4-2可知： f= r/.24mm04060f?a?.?f由切削用量手冊(cè)表9.4-8可知： 13 529c?0.?yx?0.1330.m?vvv 可知：由切削用量手冊(cè)表9.4-7T=60 C=15.3m/min V=VkvxyMfTavvp=0.26m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速：100v=8.28r/s=496.8r

15、/min n= ?d0 按機(jī)床選?。?s/?9.17rn?550r/minw?n v=實(shí)際機(jī)床選?。簊/m?0.291000l?l?l 切削工時(shí)： 21s.?t8?16mfn?w（2）、半精銑： =0.5mm ap由切削用量手冊(cè)表9.4-2可知： f= r/24mm0.由切削用量手冊(cè)表9.4-8可知： 5y?c29?0?x0.1.330.m?vvv由切削用量手冊(cè)表9.4-7可知： T=60 14 C=17.1m/min V=Vk vxyMfTavvp=0.29m/s 按機(jī)床選?。?smin?9.17r/n?550r/ w?n 實(shí)際機(jī)床選?。?v=s?0.29m/1000ll?l? 切削工時(shí)：

16、21s?t?16.8.mfn?wT=16.8s+16.8s=176.8s=0.56min 孔5、工序：鉆12.71.?0015-33 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表 f=0.40mm/r 15-37 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表v=0.35m/s=21m/min 1000.35?0v1000=8.87r/s=526r/mi=?ns?d7.3.14?12wn 按機(jī)床選取： s/8.33rn?500r/min?nd33.7?8.3.14?12 ?s?/.v?33m?0?實(shí)際10001000l=30mm 切出 切入 mm2ll?10mm?21l?l76.3? 計(jì)算工時(shí) 1min05?0?.t3?s m?40.

17、33.?08nf 孔、工序：鉆6M815 6.7 （1）、鉆M8底孔15-41 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表 f=0.40mm/r 10.4-9 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表v=0.195m/s 10001950?.v1000=7.76r/s=465.8r/=?ns?d7.3.14?6wmin 按機(jī)床選?。?s/?8.33rn?500r/min?nd76.7?7.314?6 ?s/0.?195m?v?實(shí)際10001000l=28mm mm10?l?l21l?l?l28?10 計(jì)算工時(shí) : 21?12s?t1m?f8.33?0n.40（2）、锪14孔 锪孔時(shí)間短可忽略不記. （3）、攻絲M8 由機(jī)械加工

18、工藝實(shí)用手冊(cè)表3-38 f=0.2mm/r 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表3-38 v=0.35m/s 16 10000.35?v1000=8.78r/s=526r/mi=?n s?d814?3.wn 按機(jī)床選?。?sr/r/min?8.33n?500? ?nd338.3.14?8? ?sm?/?v?0.366?實(shí)際10001000l=25mm mm?l10l?21ll?l?1025? 計(jì)算工時(shí): 21s?t?42?2m?100.f8.33n?T=12s+42s=54s=0.9min 孔7、工序：鉆M65.2 1）、鉆M6底孔（15-41 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表 f=0.30mm/r 10.4-9

19、 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表v=0.161m/s 1000.161?0v1000=9.86r/s=591.6r/=?ns?d25.14?3wmin 按機(jī)床選?。簊/11?.83r?n710r/min?nd83.?11.3.14?52 ?sm/?v.?0193? 實(shí)際10001000 ：對(duì)于孔1 mm?lll?151025121117 ： 對(duì)于孔2 mm35?25?10?l?ll2221 ： 記算工時(shí) ll?ll?ll352522211112min28s?0.?t?17 1m?3083?0n.fn11f.83?0.3011. 、倒角1202（） 倒角的工時(shí)可以忽略不記。M6 、攻絲3）（16.2-

20、4 由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表?v21.dc25.8?640vmins4.5m/?272.7r/?v?k?1?v50.90.ym1300?pT0 1000.5?4v1000=238.8r/s=14331r=?ns?d25.3.14?w /minl?l?11 攻通孔螺紋: 1)t?(21mnnp1l?l11 : 攻不通孔螺紋 1?)t(22mnpn1 記算工時(shí) ： t?t?t?0.1s2221m2mm T=0.28+0.1=0.38min=22.8s 式中: 工件的螺紋長度; l18 絲錐切削錐長度； l1 攻絲時(shí)的轉(zhuǎn)速； n 絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速； 1n 工件的轉(zhuǎn)速；值為1mm. P 攻螺紋時(shí)的超切

21、量，取=?（23）； p三、 夾 具 設(shè) 計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 (一)、問題提出： 經(jīng)過和指導(dǎo)教師的協(xié)商，我決定設(shè)計(jì)第道工序孔的夾具設(shè)計(jì)，本夾具將用于Z3025立式鉆床。022。?0?250刀具為25高速鋼鉆頭，為達(dá)到零件工藝要求，對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、半精鉸三步工序加工。 （二）、 夾具設(shè)計(jì)： 1、切削力及夾緊力的計(jì)算： 由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-54 工件的材料0.8KDS.p?427 為灰鑄鐵，其切削力） （kgfxp 切削力矩 （ ）kgf20.8KS21M?DP 為鉆頭直徑（D其中：）mm19 ） S為每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 （mm/rK 為修

22、正系數(shù)p ，由文獻(xiàn)表金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-55 80.0.8220HB?K =1.124=190190?p8.0=79.16 124.255?0.?142P?.7?xkgf =791.3N =820.KS?21DMP 80.2124.?121?5?0.25=194.66kfg.mm=1946.6N.mm 2、夾緊力的計(jì)算： 為了防止工件在切削力的作用下平移所需的夾緊力： K(P?P)0?Q1 f?f21 由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-21查得（kgf） 其中： 為夾緊元件與工件之間的磨擦系數(shù) f1 為工件與支撐面間的摩擦系數(shù) f2 為定位銷承受的部分切削力，對(duì)精度機(jī)床P0B=0 20 3-19可知：由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表=0.2 =0.4，ff21 KKKKKK?KK6152043 =1.5 取基本安全系數(shù)K0=1. 加工狀態(tài)系