CA6140車床手柄座及夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、摘要機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)賴以發(fā)展的基礎(chǔ),是其他經(jīng)濟(jì)部門的生產(chǎn)手段。作為關(guān)系著國家和民族長遠(yuǎn)利益的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),它的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家和地區(qū)工業(yè)化水平與經(jīng)濟(jì)總體實(shí)力的標(biāo)志。機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平，主要取決于機(jī)械制造裝備的先進(jìn)程度，換言之，通過提高機(jī)械裝備的零件精度，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)水平。本次設(shè)計(jì)針對(duì)CA6140車床手柄座零件（10000）件大批量生產(chǎn)設(shè)計(jì)，首先，了解手柄座的工作方式，CA6140車床手柄座位于車床光桿與手柄連接處，通過傳遞力矩，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的操作。其次，分析零件工藝結(jié)構(gòu)，制定工藝規(guī)程，從該零件的外形看，此零件形狀較不規(guī)則，而且需要加工的部位多且位置精度要求

2、較高。因此需要加工一面作為精基準(zhǔn)，從而為后面的加工提供保障。再次，由于零件形狀不規(guī)則，從定位方案考慮其穩(wěn)定性，將采用兩銷定位方式同時(shí)限制3個(gè)自由度，再利用支承板,限制其另外3個(gè)自由度，從而使零件的定位穩(wěn)定可靠。零件的最大尺寸為85.5mm，尺寸較小，夾緊行程也較小。所以夾緊方案采用人工操作，螺紋旋緊方式，這樣經(jīng)濟(jì)也同樣達(dá)到夾緊目的。最后，確定優(yōu)化設(shè)計(jì)方案使設(shè)計(jì)更經(jīng)濟(jì)實(shí)用。本文針對(duì)CA6140車床手柄座工作實(shí)際情況，借鑒新的工藝標(biāo)準(zhǔn)，重新設(shè)計(jì)有關(guān)參數(shù)。優(yōu)化制造工藝規(guī)程，使得零件的精度耐用度得到提升，便于操作人員的控制，從而提高工作效率和使用壽命。關(guān)鍵詞：CA614訴床手柄座；專用夾具；工藝規(guī)程；

3、定位；AbstractMachinerymanufacturingindustryisbasedonwhichthenationaleconomydevelopment,istheproductionofothersectorsoftheeconomy.Astherelationshipbetweentheinterestsofthestateandnationallong-termfundamentalandstrategicindustry,itisameasureofacountryandthedevelopmentlevelofregionalindustrializationleve

4、landoveralleconomicstrength.Machinerymanufacturingproductioncapacityandmanufacturinglevel,mainlydependsonthedegreeofadvancedmachineryandequipment,inotherwords,byimprovingthemachineryandequipmentparts,precisionandimprovetheproductqualityandproductionlevel.ThedesignforCA6140lathehandleseat(10)000parts

5、massproductiondesign,firstofall,understandingthehandlewayofworking,thehandleseatinlatheCA6140lathethepolishedrodandthehandle,throughthetransmissiontorque,realizetotheoperationofthemachinetool.Second,theanalysispartprocessstructures,makingprocedure,fromtheappearanceoftheparts,thepartshapeisirregular,

6、andneedhighermachiningprecisionofpartsismuchandpositionrequirements.Soyouneedtoprocessingsideasabenchmark,whichprovideguaranteeforthemachiningofthebehind.Again,duetotheirregularshapeparts,fromthepositioningschemeconsideringitsstability,andwillusethetwopinpositioningwaylimitthreedegreesoffreedomatthe

7、sametime,thereuseofbearingplate,limittheotherthreedegreesoffreedom,sothatthepartsofthepositioningisstableandreliable.Partsofthelargestsizeis85.5mm,sizesmall,clampingstrokeissmall.SotheclampingschemeUSESthemanualoperation,threadedway,economyisalsoabletodotheclamping.Finally,determinetheoptimaldesigns

8、chememakesthedesignmoreeconomicalandpractical.BasedonCA6140lathehandleworkactualsituation,drawlessonsfromthenewtechnologystandards,todesigntheparameters.Optimizemanufacturingprocedures,improvedtheaccuracyofpartsanddurabledegree,isadvantageousforthecontrolofoperatorsandtoimprovetheworkefficiencyandse

9、rvicelife.Keywords:handleCA6140lathe；specialfixture；processplanning；Location；緒論51手柄座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定61.1 手柄座的用途及作用61.2 手柄座的技術(shù)要求設(shè)計(jì)71.3 審查手柄座的工藝性分析71.3.1 孔的加工工藝分析71.3.2 面的加工工藝分析81.3.3 槽的加工工藝分析81.3.4 螺紋孔的加工工藝分析91.4 確定手柄座生產(chǎn)類型92確定毛坯、繪制毛坯簡圖102.1 確定毛坯用料102.2 確定加工余量和毛坯尺寸公差102.3 繪制毛坯簡圖113制定手柄座工藝路線123.1 定位基準(zhǔn)的選擇1

10、23.1.1 精基準(zhǔn)的選123.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇123.2 零件表面加工方法的確定123.3 加工階段的劃分133.3.1 粗加工階段133.3.2 半精加工階段133.3.3 精加工階段133.4 工序的集中與分散143.5 工藝路線方案的比較143.5.1 工藝路線方案1143.5.2 工藝路線方案II143.5.3 工藝方案的比較與分析154加工余量、工序尺寸和公差的確定174.1工序30:鉆一較一錢425H7孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定175切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算185.1切削用量的計(jì)算185.1.1 工序10:粗銃手柄座e45mm、端面185.1.2 工序20:粗銃半精銃

11、手柄座"45mm端面185.1.3 工序30:鉆一擴(kuò)一錢425H7孔195.1.4 工序40:粗銃一半精銃槽14mm215.1.5 工序50:粗銃®14mml端面215.1.6 工序60:鉆一擴(kuò)一較®10H7孔225.1.7 工序70:鉆一擴(kuò)一錢414H7孔235.1.8 工序80:插鍵槽6H11mm255.1.9 工序90:鉆e5.5mm7L255.1.10 工序100:鉆一攻螺紋孔M10255.2時(shí)間定額的計(jì)算265.2.1 基本時(shí)間的計(jì)算265.2.2 輔助時(shí)間的計(jì)算315.2.3 其他時(shí)間的計(jì)算325.2.4 單件時(shí)間的計(jì)算336夾具體的設(shè)計(jì)356.1 定

12、位方案設(shè)計(jì)356.1.1 工件的定位基準(zhǔn)及定位基面356.1.2 定位元件的選用356.2 確定定位方式356.3 定位誤差366.4 定位元件的型號(hào)、尺寸和安裝方式366.5 夾緊方案的確定376.5.1 夾緊裝置設(shè)計(jì)376.6 繪制夾具總圖386.7 夾緊的操作及維護(hù)387結(jié)論40辭說141參考文獻(xiàn)42引言機(jī)械加工工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，也是一個(gè)國家發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)來源。在機(jī)械零件的加工過程中，機(jī)械加工工藝是相當(dāng)重要的一環(huán)。因?yàn)闄C(jī)械加工工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，以及價(jià)格的高低。所以作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)者，應(yīng)該具備以下基本要求：零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本合理；

13、制定良好的加工工藝路線；在此基礎(chǔ)上盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低成本，提高生目前國內(nèi)機(jī)械行業(yè)的基本情況是，隨著工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造日漸受到人們的廣泛關(guān)注，已形成一個(gè)熱門行業(yè)。但是我國機(jī)械加工行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在制造周期長、壽命短、供不應(yīng)求的現(xiàn)狀。從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上看，我們的設(shè)計(jì)還不夠細(xì)致，許多細(xì)節(jié)考慮的欠周到，以至于零件使用受命不長，特別是加工工藝和熱處理技術(shù)，在這方面與國外的差距更大。從零件材料看，我國的機(jī)械加工行業(yè)起步時(shí)間不長，而國際上產(chǎn)品的材料品種則有很多可供選擇。我國雖然也有個(gè)別品種諸如高速鋼具有較好的質(zhì)量，但應(yīng)用較少，主要是國產(chǎn)的鉆頭、端銑刀等。切削工具難以切削從加工工藝水平看

14、，主要是設(shè)備水平不高，專門設(shè)備使用的少，加工出來的零件表面精度很難達(dá)到國外水平，檢測(cè)手段落后，裝配水平不高，導(dǎo)致容易出現(xiàn)報(bào)廢或裂痕現(xiàn)象。為了提高企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力，國家推薦適合于機(jī)械企業(yè)用的CAD/CA陳統(tǒng)。但國內(nèi)優(yōu)秀的CAD/CAM系統(tǒng)很少，只有少數(shù)適合應(yīng)用。而國外購買的雖有強(qiáng)大的三維曲面造型能力、強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)有限元分析能力、強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助制造能力、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等。進(jìn)入21世紀(jì)，發(fā)達(dá)國家把機(jī)械制造工藝裝置置于更為優(yōu)先發(fā)展的重要地位，機(jī)械制造工藝的基礎(chǔ)地位毫不動(dòng)搖。機(jī)械制造工藝位居工業(yè)的核心地位，工業(yè)發(fā)達(dá)國家不斷加大對(duì)機(jī)械制造工藝的研發(fā)投入，持續(xù)加強(qiáng)核心技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)高技術(shù)在機(jī)械制造

15、工藝發(fā)展的影響力和滲透力，從而凸顯了現(xiàn)代機(jī)械制造工藝對(duì)于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。設(shè)計(jì)中包含機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，國內(nèi)外機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀分析：國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右。一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3-4年就要更新50%-80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為10%-20%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用在適應(yīng)機(jī)械設(shè)備的要求，手柄座的設(shè)計(jì)要求和技術(shù)仍需要不斷的更

16、新，本文設(shè)計(jì)是針對(duì)CA6140車床手柄座的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)。本文借鑒新的國內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。推薦該零件的設(shè)計(jì)參數(shù)，優(yōu)化零件的機(jī)械加工工藝，以此達(dá)到提高零件的工作性能及效率。推廣改善后的工藝規(guī)程，采用較為先進(jìn)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，倡導(dǎo)推廣該零件機(jī)械制造工藝。1手柄座工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1 手柄座的用途及作用車床手柄座位于車床光桿與手柄連接處，通過傳遞力矩，可同時(shí)操縱離合器和制動(dòng)器，即同時(shí)控制主軸的開、停、換向和制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的操作。操作過程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動(dòng)時(shí)，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)齒軸向右移動(dòng)，通過撥叉使軸套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動(dòng)

17、，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動(dòng)時(shí)，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時(shí)，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動(dòng)斷開，此時(shí)齒條軸上的凸起部分正壓在制動(dòng)器杠桿的下端，制動(dòng)帶被拉緊，從而對(duì)主軸起到制動(dòng)作用。圖1-1手柄座三維模型圖1.2 手柄座的技術(shù)要求設(shè)計(jì)表1-1技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差（mrm公差及精度等級(jí)表面粗糙度值RA（Nm形位公差（mrm445圓柱左右兩端面43IT12左端面（凸臺(tái)端面）3.2425mm孔42500.033IT81.6加4mm孔加400.018IT71.6由0mm孔*/c-0.015*100IT71.6

18、4;5.5mm孔強(qiáng).5IT83.2M10螺紋孔M10IT73.2鍵槽G徽0360IT10側(cè)面1.6、底面3.2槽14mm1甘23IT113.214mm孔端面距25mm孔軸線43mmIT126.31.3 手柄座的工藝性分析分析零件圖可知，手柄座主要結(jié)構(gòu)是孔和面構(gòu)成。需對(duì)多個(gè)面多個(gè)孔加工，手柄大小兩端面和414H7孔端面均有要求切削加工，巾5.5mn端面、®10H7孔端面、614H7孔端面和巾25H7孔凸臺(tái)端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度，而螺紋孔M10端面為圓柱面保證孔的加工精度較困難；另外在軸向方向上的225H7孔凸臺(tái)端面作為定位基準(zhǔn)加工要求較其他端面高。

19、主要工作表面雖然加工精度也相對(duì)較高，在一般的普通機(jī)床即可滿足加工精度的需求，可以在正常生產(chǎn)條件下進(jìn)行批量生產(chǎn)，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。同時(shí)又可以控制零件的尺寸精度，由此可見該零件的工藝性較好。1.3.1 孔的加工工藝分析由零件圖可知，該零件需要加工5個(gè)孔，分別：425H7孔大端面是零件的主要加工面，除了此之外，其它的面、孔都有位置度要求。所以可對(duì)巾25H7端面進(jìn)行精加工，因而可作為后續(xù)工序加工的主要精準(zhǔn)基面。中10H7孔與425H7孔有平行度要求，也需要精加工；414H7是盲孔，深度為25mm特別注意該孔的加工深度；©5mm圓錐孔雖是小孔，但由于表面粗糙度要求高，采用配作

20、。5.5mH由孔表面粗糙度有Ra3.2pm的要求，因此對(duì)其也應(yīng)該要進(jìn)行精校。1.3.2 面的加工工藝分析巾25H7孔作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面,需精加工；445mnH柱小端面、$25H7孔端面該零件共有3個(gè)端面要加工：445mm/卜圓大端面精度要求較高，同時(shí)也是配合以及g4H7孔端面粗銃既可1.3.3 槽的加工工藝分析從零件圖可知，手柄座加工2個(gè)槽:精加工，底面表面粗糙度為Ra3.2,425H7孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra1.6mm需加工精度要求不高，。加工鍵槽時(shí)很難以445mm外圓端面為定位基準(zhǔn)，因而工序尺寸的計(jì)算較復(fù)雜；而槽14°.024mr»側(cè)面粗糙度均為Ra3.2mm半精

21、銃即可。1.3.4 螺紋孔的加工工藝分析M10mmg紋孔的加工，它與410H7孔和425H7孔連心線有30°角度要求，同時(shí)螺紋孔中心線與,45mnffl柱端面有11mm勺尺寸位置要求。由以上分析可知，該零件的加工應(yīng)先加工YSmnffl柱兩端面，再以端面為基準(zhǔn)加工作為后續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的®25H7孔，進(jìn)而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的面，孔，螺紋孔槽等。1.4 確定手柄座生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1、生產(chǎn)綱領(lǐng)1企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求和自身的生產(chǎn)能力決定生產(chǎn)計(jì)劃。在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。計(jì)劃期一般定為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)一般就是年量。零件的年產(chǎn)量應(yīng)計(jì)入廢品和備品的數(shù)量，

22、計(jì)算公式:N=Qn(1+a+B)N式中N-零件的年產(chǎn)量，件/年；Q廣品的年廣量，臺(tái)/年；n-每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺(tái)；a備品率；B廢品率。2、生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)三種類型，已知：Q=10000牛/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%口廢品率b%別為3%f口0.5%。所以:N=10000件/年m(1+3%+0.5%=10350件/年手柄座重量為0.73kg,由表1-2知，手柄座為輕型零件；由表1-2知，該手柄座類型為大批生產(chǎn)。1表1-1各種生產(chǎn)類型的劃分依據(jù)生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)/（臺(tái)/年）（或件/年）重型零件（30kg以上）中型零件（430

23、kg）輕型零件（4kg以下）單件生產(chǎn)<5<10<100成批生產(chǎn)小批生產(chǎn)>5100>10150>100500中批生產(chǎn)>100300>150500>500500大批生產(chǎn)>3001000>5005000>500050000大量生產(chǎn)>1000>5000>500002確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1 確定毛坯用料手柄座在使用過程中不經(jīng)常的變動(dòng)，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。從零件的材料及力學(xué)性能分析，手柄座常使用的鑄鐵，綜合考慮應(yīng)選擇：拔模斜度不大于3°,鑄造圓角半徑為R

24、”5的鑄件毛坯。且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，宜采用機(jī)器造型鑄造在加工過程中的精度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。同時(shí)也滿足生產(chǎn)條件的需要。（數(shù)據(jù)來源于金屬切削手冊(cè)）2.2 確定加工余量和毛坯尺寸公差（CTT1、確定加工余量：本次設(shè)計(jì)所使用手柄座材料為HT200采用砂型鑄造機(jī)器造型和殼型，且為成批量生產(chǎn)。毛坯尺寸公差CT選9級(jí)，選擇加工加工余量為H級(jí)，根據(jù)機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸查得各加工表面加工余量為，如表2-1所示：3表2-1手柄座各加工表面加工余量加工表面單邊余量/mm雙邊余量/mm備注®45mrm：、小端面（因是鑄造面，故取大余量）取3.06.

25、0基本尺寸最大尺寸至100mm25H7孔端面（因是鑄造面，故取大余量）取3.0基本尺寸取最大尺寸至100mm2、確定毛坯基本尺寸表2-2主要毛坯尺寸及公差零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT433+349265.5368.52.282.5385.52.22.3繪制毛坯件圖零件毛坯圖圖2-1手柄座毛坯圖3制定手柄座工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證加工表面有足夠的余量及保證不加工表面與加工表面的尺寸、位置符合零件圖樣設(shè)計(jì)要求。主要有一下幾個(gè)原則：3(1)(2)(3)(4)(5)重要表面余量均勻原則工件表面間相互位置要求原則;余量足夠原則；定位可靠

26、性原則；不重復(fù)使用原則。本次設(shè)計(jì)，該手柄座加工時(shí)選用.25°033mmt兩端面為粗基準(zhǔn)，采用互為基準(zhǔn)的方法進(jìn)行加工出精基準(zhǔn)表面。53.1.2 精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何減少誤差，保證加工精度和安裝方便。根據(jù)該手柄座零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇手柄座4250.033mmL及e45mB卜圓凸臺(tái)端面作為精基準(zhǔn)零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。又軸孔Ndoo第mm：軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作為精基準(zhǔn)定位加工手柄座腳上孔.1000.015mm口孔.140.018mmz及其他的孔和表面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合，保證了被加工表面的位置度要求

27、及e101015mmi軸線和*2500.033mn?L軸線的平行度要求。選用手柄座-45mmz卜圓凸臺(tái)端面作為精基準(zhǔn)同樣是遵循了“基準(zhǔn)重合”原則，因?yàn)樵撌直系某叽缍嘁栽摱嗣孀鳛樵O(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用*2500.033mnjL及,45mn圓凸臺(tái)端面作為精基準(zhǔn)，夾緊力可作用在手柄座,2500.033mmL的大端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。3.2 零件表面加工方法的確定零件加工方法的選擇從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：1加工經(jīng)濟(jì)精度2選擇表面加工方法應(yīng)考慮因素。根據(jù)CA614呼柄座零件圖技術(shù)要求(包括經(jīng)濟(jì)表面粗糙度和經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)、尺寸精度等)選擇合理的加工方法。如表3-1所示：表3-1技術(shù)要求廳P加工表面加工方案經(jīng)濟(jì)精度等

28、級(jí)表面粗糙度值(Ra/Nn)備注31MSmnfl臺(tái)端面粗銃IT93.22巾25H7孔大端面粗銃半精銃IT93.23425H7孔鉆一擴(kuò)一精錢IT71.64銃槽14mm粗銃半精銃IT93.25414H7孔端面粗銃IT93.26M0H7孔鉆一擴(kuò)-較IT71.67M4H7孔擴(kuò)較IT71.68鍵槽插鍵槽IT71.6955.5mmfL鉆IT83.210M10螺紋孔鉆一攻IT93.23.3 加工階段的劃分加工階段的目的在于保證加工質(zhì)量和合理使用設(shè)備、便于安排熱處理工序、便于發(fā)現(xiàn)問題以及加工順序的合理安排。一般必須把零件的整個(gè)工藝路線劃分成幾個(gè)階段：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段、光整加工階段、超精密加

29、工階段。根據(jù)CA6140t件圖可劃分為以下幾個(gè)加工階段。3.3.1 粗加工階段粗加工階段位于工藝路線的最前面，主要任務(wù)是切除個(gè)加工表面或主要加工表面的大部分余量，并加工出精基準(zhǔn)。因此粗加工階段面臨的主要問題是如何獲得高的生產(chǎn)率。因此粗加工要求功率大、剛性好、生產(chǎn)率高、精度要求不高的設(shè)備粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需火緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為IT10IT11,粗糙度為Ra8g100小mt3.3.2 半精加工階段半精加工階段的主要任務(wù)是為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備工作，即達(dá)到一定的加工精度，保證適當(dāng)?shù)募庸び嗔?，并完成一些次要表面?/p>

30、加工。半精加工的公差等級(jí)為IT9IT10。表面粗糙度為Ra1g1.25mi3.3.3 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保證零件的形狀位置幾精度尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后，可防止或減少工件精加工表面損傷精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床，小的切削余量，工序變形小，有利于提高加工精度.精加工的加工精度一般為IT6IT7,表面粗糙度為Ra1.01.25mi3.4 工序的集中與分散方案比較安排了零件各個(gè)表面的加工順序后，就要根據(jù)各表面所選用的加工方法的特點(diǎn)、定位基面的選擇和轉(zhuǎn)換以及所劃分的加工階段，把各加工表面的各次加工，按工序集中原則和工序分

31、散原則組合成若干工序。要根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求、機(jī)械設(shè)備等條件進(jìn)行綜合分析，1本次設(shè)計(jì)CA6140車床手柄座零件屬于大批量生產(chǎn)，綜上所述因此采用工序分散。3.5 工藝路線的擬定與比較工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床大批量生產(chǎn)時(shí)，即可以采用多刀,多軸或者組合機(jī)床，選擇專用夾具，采用集中工序原則，來提高質(zhì)量以及生產(chǎn)率。3.5.1 工藝路線方案I表3-2工藝路線I工序內(nèi)容鑄件時(shí)效處理10粗銃45mnH柱小端面20粗銃-半精銃445mmm端面，於證尺寸43mm30一擴(kuò)一較425H7孔40銃槽4"m

32、m保證尺寸深度43mm50粗銃g4H7孔端面，保證尺寸43mm60一擴(kuò)一較410H7孔70一擴(kuò)一較414H7孔，保證孔深度25mm80插鍵槽6H11mm保證尺寸27.3H11mm90鉆由5.5mm?L100鉆一攻M10-7HmnS紋孔，保證成30°角110終驗(yàn)，入庫1203.5.2 工藝路線方案II表3-3工藝路線II工序號(hào)工序內(nèi)容鑄件時(shí)效處理10粗銃©45mmi柱小端面20半精銃145mm1柱小端面，保證尺寸43mm30粗銃M5mnH大端面40一擴(kuò)一錢425H7孔50銃槽14°024mm保證尺寸深度43mm60一擴(kuò)一較410H7孔70粗銃$14H7孔端面，保證尺

33、寸43mm80一擴(kuò)一校84H7孔，保證孔深度25mm90插鍵槽6H11mm保證尺寸27.3H11mm100鉆:5.5mnfL110鉆一攻M10-7Hmmg紋孔，保證成300角120終驗(yàn)，入庫3.5.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案區(qū)別在：方案I,以手柄座445mnH柱大小兩端面互為基準(zhǔn)加工兩端面；同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合。方案II先粗銃金45mmi柱小端面，再半精銃445mms柱小端面；使用粗基準(zhǔn)加工出精基準(zhǔn)，定位精度低，且出現(xiàn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合現(xiàn)象。通過比較上述兩種工藝方案優(yōu)缺點(diǎn)，最終采用方案I作為零件的加工方案最佳。在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，采用方案I,CA6

34、140手柄座工藝路線及設(shè)備，確定加工工藝過程如下表所示。表3-4加工工藝過程工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)鑄件時(shí)效處理10粗銃445mmi柱小端面圓柱445mmfc端面20粗銃-半精銃45mmfc端面，保證尺寸43mm圓柱®45mm、端面30一擴(kuò)一較425H7孔圓柱M5mmt端面40粗銃-半精銃槽140.024mm保證尺寸深度43mm圓柱$45mmt端面巾25H7孔50粗銃425H7孔端面，保證尺寸43mm圓柱g5mmt端面和巾25H7孔60一擴(kuò)一較"0H7孔圓柱$45mmt端面425H7孔70一擴(kuò)一較414H7孔，保證孔深度25mm圓柱®45mm大端面25H7孔和“10H7孔

35、80插鍵槽6H11mm保證尺寸27.3H11mm圓柱445mmfc端面25H7孔90鉆“5.5mmfL圓柱445mmt端面25H7孔100鉆一攻M10-7Hmrmg紋孔，保證成30°角圓柱445mmt端面425H7孔110終驗(yàn)，入庫備注：“機(jī)械加工工藝過程卡1”和“機(jī)械加工工序卡2”見附錄4工序尺寸和公差的確定根據(jù)設(shè)計(jì)題目要求只對(duì)指定工序進(jìn)行加工余量、工序尺寸和公差的計(jì)算。4.1工序30:一擴(kuò)一精銀小25H7孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定?？刹榈?，擴(kuò)孔余量Z擴(kuò)=1.8mm精較余量Z精較=0.20mm鉆孔余量Z鉆=23.0mm可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，擴(kuò)孔：IT10;精

36、較：IT7;鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差分別為擴(kuò)孔：0.070mm精錢：0.018mm鉆：0.180mm綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精錢:;擴(kuò)孔：圖4-1工序尺寸圖5切削用量、時(shí)間額定的計(jì)算5.1 切削用量的計(jì)算5.1.1 加工工序10:粗銃445mmf柄座小端面(1)切削用量的確定2選取面銃刀直徑D=50mm齒數(shù)選Z=6,=1.50;高速鋼鑲齒套式面銃刀(2)進(jìn)給量的確定選取機(jī)床功率<7.5kw,取該工序的每齒進(jìn)給量=0.200.29mm/z,則每分鐘進(jìn)給量為：2=zn=(0.200.29)父6M190mm/min=192278mm/

37、min(5-1)所以橫向進(jìn)名&量取值為240mm/min(3)切削速度的計(jì)算按工件材料以及刀具類型選?。呵邢魉俣龋?30m/min。計(jì)算出銃刀轉(zhuǎn)速為：2n=1000=/nd=1000<30/(啟50)r/min=191r/min(52)所列項(xiàng)X62W型銃床的主軸轉(zhuǎn)速取n=190r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，計(jì)算出實(shí)際銃削速度：2=n：d/1000=190二50/1000(m/min)=29.83m/min5.1.2 工序20:粗銃-半精銃45mm柄座大端面1、粗銃工步(1)切削用量的確定端面銃刀D=50mm齒數(shù)選Z=10,=1.50;高速鋼鑲齒套式面銃刀2(2)進(jìn)給量的確定按機(jī)

38、床功率和銃刀類型選取該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.200.40mm/r,則每分鐘進(jìn)給量為：=zn=(0.200.40)X10X150mm/min=180360mm/min(52)所列x62W型臥式銃床白進(jìn)給量?。?190mm/mino(3)切削速度的計(jì)算由公式：(53)Cvd°qvkmxvyvuvPvvTmapafawz式中，do為刀具尺寸（mm）;背吃刀量（mm）;為每齒進(jìn)給量（mm/r）;aw為切削深度（mm）；z為齒數(shù)。3查得：刀具壽命T=180min；4查得：=23;qv=0.2;m=0.15;Xv=0.1;=0.4;=0.1;=0.1;=1。計(jì)算得切削速度為：=50.47m/m

39、in?？汕蟮迷摴ば蜚|刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=100050.47/（二80）r/min=200r/min切削速度為：=14.1m/min。代入公式，可計(jì)算出該工序銃刀轉(zhuǎn)速為：2n=1000v/二d=100014.1/（二125）r/min=35.9r/min所列X62M臥式銃床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=47.5r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式,可計(jì)算出該工序的實(shí)際銃削速度：=nd/1000=47.5：125/1000（m/min）=18.6m/min2、半精銃工步（1）切削用量的確定取=1.4mm端面銃刀D=50mm齒數(shù)選Z=10，高速鋼鑲齒套式面銃刀（2）進(jìn)給量的確定按查表面粗糙度Ra3.2Nm

40、和銃刀類型選取該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.22.7mm/r,則每分鐘進(jìn)給量為：=fMn=（1.22.7）父37.5mm/min=45101.25mm/min所列X62W®臥式銃床白進(jìn)給量取：=47.5mm/min。（3）切削速度的計(jì)算由公式：kvTmapxvafyvaeuvzpvCvd°qv式中，d0為刀具尺寸（mm）；背吃刀量（mm）；為每齒進(jìn)給量（mm/r）；aw為切削深度（mm）；z為齒數(shù)。查得：刀具壽命T=180min；查得：=18.9;qv=0.2;m=0.15;Xv=0.1;=0.4;=0.5;=0.1;=1.0。計(jì)算得切削速度為：=10.2m/min。將數(shù)據(jù)公式

41、，可求得該工序銃刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=100010.2/（二125）r/min=25.5r/min所列X62W型臥式銃床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=30r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際銃削速度：=n：d/1000=30;：125/1000(m/min)=11.8m/min5.1.3工序30:鉆孔一擴(kuò)一精較e25H7孔1、鉆孔工步：(1)切削用量的確定2按公式=/2(mrm,取=11.5mm局速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻化鉆D=23mm(2)進(jìn)給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.250.6mm/r；所列Z37型搖臂鉆床的主軸進(jìn)給量"一一3取=0.375mm/r(1)切削速度的計(jì)算

42、選取切削速度為：=28m/mid2可計(jì)算出該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=100028/(二23)r/min=387.70r/min列Z37型搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=450r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計(jì)算出該工序的實(shí)際鉆削速度：3=n：d/1000=450:：:23/1000(m/min)=32.5m/min2、擴(kuò)孔工步(1)背吃刀量的確定取=1.94mm高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆D=，24.80mm4(2)進(jìn)給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.61.2mm/r;所列Z37型搖臂鉆床的主軸進(jìn)給量取f=1.00mm/r。(3)切削速度的計(jì)算選取切削速度=6m/min。將數(shù)據(jù)公式，可計(jì)算

43、出該工序擴(kuò)刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=10006/(二24.94)r/min=76.62r/min所列Z37型搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=71r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，計(jì)算出該工序的實(shí)際擴(kuò)削速度：=nd/1000=71二24.94/1000(m/min尸5.56m/min3、精餃工步(1)切削用量的確定取=0.06mm高速鋼錐力H機(jī)用錢刀D=25mm(2)進(jìn)給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.60.12mm/r;所列Z37型搖臂鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.75mm/r。(3)切削速度的計(jì)算選取切削速度=4m/min。將數(shù)據(jù)公式，可計(jì)算出該工序較刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=10004

44、/（二25）r/min=50.95r/min所列Z37型搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=56r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計(jì)算出該工序的實(shí)際較削速度：=n：d/1000=56：3：25/1000(m/min)=4.39m/min5.1.4工序40:粗銃一半精銃槽14mm1、粗銃工步(1)切削用量的確定本工序?yàn)榇帚|槽，取=12mm高速鋼鑲齒套式面銃刀，直彳DD=50mnmr數(shù)Z=10(2)進(jìn)給量的確定因?yàn)楣に囅到y(tǒng)剛性為中等，使用高速鋼銃刀加工鑄件，選取該工序的每齒進(jìn)給量f=0.200.30mm/z,則每分鐘進(jìn)給量為：=.z.n=(0.200.30)父10父30mm/min=84126mm/min

45、所列X62W®臥式銃床白進(jìn)給量取:=95mm/mirio(3)切削速度的計(jì)算kv由公式：mxvyvUv_PvTaafaezp式中，d0為刀具尺寸(mm)；背吃刀量(mm)；為每齒進(jìn)給量(mm/r)；aw為切削深度(mm)；z為齒數(shù)。查得：刀具壽命T=180min；查得：=47;qv=0.2;m=0.15;Xv=0.1;=0.4;=0.5;=0.1;=1。計(jì)算得切削速度為：=9.85m/min。將數(shù)據(jù)代入公式，可計(jì)算出該工序銃刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=10009.85/(二125)r/min=25.1r/min所列X62W型臥式銃床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=30r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入

46、公式，可求出該工序的實(shí)際銃削速度：=n：d/1000=30二125/1000(m/min)=11.79m/min2、半精銃工步(1)切削用量的確定取=2mm(2)進(jìn)給量的確定按表面粗糙度Ra3.2Nm和銃刀類型選取該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.22.7mm/r,則每分鐘進(jìn)給量為：=f。=(1.22.7)父37.5mm/min=45101.25mm/min所列X62W®臥式銃床白進(jìn)給量?。?47.5mm/min切削速度的計(jì)算由公式：kvCvdoqvTmapxvafyvaeuvzp式中，d0為刀具尺寸(mm);背吃刀量(mm);為每齒進(jìn)給量(mm/r);aw為切削深度(mm)；z為齒數(shù)。查得

47、：刀具壽命T=180min；查得：=47;qv=0.2;m=0.15;Xv=0.1;=0.4;=0.5;=0.1;=1.0。計(jì)算得切削速度為：=14.1m/min。將數(shù)據(jù)公式，可求得該工序銃刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=100014.1/(二125)r/min=35.9r/min所列X62W型臥式銃床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=37.5r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際銃削速度：=nd/1000=37.5125/1000(m/min)=14.7m/min5.1.5工序50:粗銃414H7孔端面1、粗銃工步(1)切削刀量的確定該工序的背吃刀量被加工面的毛坯總余量z=1.4mm故背吃刀量取

48、值為=1.4mm(2)進(jìn)給量的確定機(jī)床功率E7.5kw,夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取該工序的每齒進(jìn)給量=0.200.29mm/z,則每分鐘進(jìn)給量為：=zn=(0.200.29)父6M190mm/min=228330m/min所列X62W型臥式銃床的橫向進(jìn)給量?。?190mm/min。(3)切削速度的計(jì)算按工件材料以及刀具類型條件選取切削速度v=30m/min。將數(shù)據(jù)代入公式，計(jì)算出該工序銃刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=100030/(二50)r/min=191r/min所列X62W型臥式萬能銃床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=190r/min。，計(jì)算出該工序的實(shí)際銃削速度為：=n-：d/1000=190二5

49、0/1000(m/min)=29.83m/min5.1.6工序60:鉆一擴(kuò)一精較410H7孔1、鉆孔工步(1)切削用量的確定按公式=/2(mrm取=5mm高速鋼錐柄麻花鉆DH9.8mm(2)進(jìn)給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.120.4mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.28mm/r。(3)切削速度的計(jì)算選取切削速度=32m/min。將數(shù)據(jù)代入公式,可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=100032/(二9.8)r/min=1034r/min所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=996r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度：=nd/1000

50、=996二9.8/1000(m/min)=30.65m/min2、擴(kuò)孔工步(1)背吃刀量的確定取=0.16mm高速鋼錐力H機(jī)用擴(kuò)刀D=9.96mm(2)進(jìn)給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.20.4mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.28mm/r。(3)切削速度的計(jì)算選取切削速度=4m/min。將數(shù)據(jù)彳t入公式，可計(jì)算出該工序擴(kuò)孔刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=10004/(二9.96)r/min=127.91r/min所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=125r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計(jì)算出該工序的實(shí)際擴(kuò)削速度：=nd/1000=125二9.96/1000(

51、m/min)=3.91m/min3、精餃工步(1)背吃刀量的確定取=0.04mm高速鋼錐力H機(jī)用錢刀D=10mm(2)進(jìn)給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.20.4mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.28mm/r。(3)切削速度的計(jì)算選取切削速度=5m/min。將數(shù)據(jù)代入公式，可計(jì)算出該工序較刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=10005/(二10)r/min=159.24r/min所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=185r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計(jì)算出該工序的實(shí)際擴(kuò)削速度：=n-：d/1000=185二10/1000(m/min)=5.81m/min5.1.7

52、工序70:鉆一擴(kuò)一精較M4H7孔1、鉆孔工步：(1)切削用量的確定按照公式=/2,取=6.5mm,高速鋼錐柄麻花鉆DR13mm(2)進(jìn)給量的確定取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.20.4mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.28mm/r。(3)切削速度的計(jì)算選取切削速度=18m/min。將數(shù)據(jù)代入公式，可計(jì)算出該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=100018/(二13)r/min=440.96r/min所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=500r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計(jì)算出該工序的實(shí)際鉆削速度：=nr：d/1000=500<：<13/1000(m/min)=20

53、.41m/min2、擴(kuò)孔工步(1)切削用量的確定表3-12,取=0.95mm高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆D*13.85mm(2)進(jìn)給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.51.0mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.62mm/r。(3)切削速度的計(jì)算選取切削速度=3m/min。將數(shù)據(jù)彳t入公式，可求得該工序擴(kuò)刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=10003/(二13.95)r/min=68.49r/min參照參考文獻(xiàn)【3】表4-9所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=63r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計(jì)算出該工序的實(shí)際擴(kuò)削速度：=nid/1000=63二13.95/1000(m/min)=

54、2.76m/min2、精餃工步(1)切削用量的確定取=0.05mm高速鋼錐力H機(jī)用錢刀D=14mm(2)進(jìn)給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.51.0mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.28mm/r。(3)切削速度的計(jì)算選取切削速度=4m/min。將數(shù)據(jù)彳t入公式，可求得該工序校刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=10004/(二14)r/min=91.3r/min所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=89r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，計(jì)算出該工序的實(shí)際較削速度:=n：d/1000=89二14/1000(m/min)=3.91m/min5.1.8工序80:插鍵槽(1)切削用量的確定取二6mm(2)進(jìn)給量的確定選取每齒進(jìn)給量f=0.060.2mm/z。(3)切削速度的計(jì)算按表面粗糙度Ra2.5Nm或公差值0.030.05mm插削速度為=53.5m/min;現(xiàn)選取=5m/min。5.1.9工序90:鉆®5.5mmfL1、鉆孔工步(1)切削用量的確定取=5mm選擇D=5.0mmt勺高速鋼錐柄麻花鉆(2)進(jìn)給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.050.10mm/r。所列