CA6140车床杠杆831009工艺设计说明书完全版附毛坯图工序卡片Word格式.docx
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涂底漆
涂漆室
001
加工Φ25孔下表面
机加工
X52k
专用夹具
硬质合金三面刃圆盘铣刀
2.58
30
002
加工Φ25孔
Z535
高速钢麻花钻、标准高速钢扩孔钻、标准高速铰刀
6.15
26
003
加工宽度为30mm的下平台
X52K
5.24
τ004
加工Φ12.7的锥孔
高速钢麻花钻、标准高速
钢扩孔钻、标准高速铰刀
4.7
005
加工\M+000D414阶梯孔及M8底孔
高速钢麻花钻、小直径端面锪钻
5.62
006
加工2-M6螺纹孔
3.7
007
加工2-M6上端面
高速钢麻花钻、细柄丝锥
2.04
008
检查
更改内容
编制
抄写
核对
审核
批准
机械加工工序卡片
831009
共7页
工序名称
材料牌号
车间
粗、精铣Φ
25通孔下
表面
同时加工件数
设备型号
立式铣床
夹具名称
夹具编号
技术等级
设备编号
单件时间
min
力学性能
工作液
准备—终结
时间/min
工步号
工步内容
工艺
装备
主轴转速r/min
切削速度m/mim
背吃刀量mm
进给量mm/r
进给
次数
时间定额
机动
辅助
1
粗铣Φ25通孔下表面
专用铣夹具、硬质合金三面刃圆盘铣刀
300
94.2
1.9
57.6
0.34
0.41
2
精铣Φ25通孔下表面
75
24
0.1
108
1.42
核对审核批准
专用夹具v
钻、扩、铰
Φ25H7的
通孔
钻Φ22的通孔
专用钻夹具、高速麻花
钻Φ22
195
17
0.43
1.77
扩孔至Φ24.7
高速钻夹具、标准高速
钢扩孔钻Φ24.7
275
23.1
0.57
0.22
3
铰通孔到Φ25H7
专用钻夹具、标准高速铰刀Φ25
100
7.8
1.6
0.21
同时加工
件数
粗铣宽度为
30mm的下平台
精铣宽度为
831009工序名称粗、精铣宽度为30mm的下平台
共
7页
每料件数技术等级力学性能
1163-229HB
设备型号设备编号工作液
进给量
mm/r
5.76
机动辅助
12.210.41
10812.210.41
钻锥孔Φ
12.7
004
工艺装备
进给次数
钻Φ12的孔
专用钻夹具、高速钢麻花钻Φ12
11.22
5
0.58
扩孔至Φ12.7
专用钻夹具、标准高速
钢扩孔钻Φ12.7
21.3
第5页
共7页
钻M8底孔
及锪钻Φ
14阶梯孔
钻Φ7的孔
专用钻夹具、高速钢麻花钻Φ7
900
19.8
10
0.25
0.07
攻M8的螺纹孔
专用钻夹具、细柄机用
M8丝锥
360
8.88
1.5
0.05
锪钻Φ14阶梯孔
专用钻夹具、小直径端面锪钻Φ14
7.35
0.23
0.19
粗、精2-M6
端面
粗铣2-M6的上端面
0.17
精铣2-M6的上端面
1.05
机械加工
钻Φ5的孔
专用钻夹具、高速钢麻
花钻Φ5
14.4
15
0.16
攻M6的螺纹孔
M6丝锥
480
CA6140车床杠杆加工工艺及夹具设计
设计内容：
1、课程设计说明书1份
2、零件加工工艺设计表1张
3、机械加工工艺过程卡1张
4、机械加工工序图1张
5、夹具体零件图1张
6、夹具装配图
1．绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3
2．杠杆加工工艺规程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6
2.1零件的分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6
2.11零件的作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6
2.12零件的工艺分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯6
2.2杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯7
2.21确定毛坯的制造形式⋯⋯⋯⋯⋯7
2.22基面的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7
2.23确定工艺路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8
2.24机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确
定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9
2.25确定切削用量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10
2.26确定基本工时⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20
3.夹具的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24
4.
27
总结
5.参考文献
1．绪论
加工工艺及夹具是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。
机床夹具已成为机械加工中的重要装备。
机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。
随着我
国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。
夹具的基本结构及夹具设计的内容：
按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类:
（1）定位元件及定位装置；
（2）夹紧元件及定位装置（或者称夹紧机构）；
（3）夹具体；
（4）对刀,引导元件及装置（包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等）；
（5）动力装置；
（6）分度,对定装置；
（7）其它的元件及装置（包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手
柄等）；
每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。
反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。
专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：
（1）定位装置的设计；
（2）夹紧装置的设计；
（3）对刀-引导装置的设计；
（4）夹具体的设计；
（5）其他元件及装置的设计。
由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。
所加工的零件图如下所示：
2.杠杆加工工艺规程设计
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
题目给出的零件是CA6140的杠杆。
它的主要的作用是用来支承、固定的。
要求零件的配合要符合要求。
2.1.2零件的工艺分析
零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。
现分析如下：
（1）主要加工面：
1）小头钻Φ2500.023以及与此孔相通的Φ14阶梯孔、M8螺纹孔；
2）钻Φ12.700.1锥孔及铣Φ12.700.1锥孔平台；
3）钻2—M6螺纹孔；
4）铣杠杆底面及2—M6螺纹孔端面。
（2）主要基准面：
1）以Φ45外圆面为基准的加工表面
这一组加工表面包括：
Φ2500.023的孔、杠杆下表面
2）以Φ2500.023的孔为中心的加工表面
Φ14阶梯孔、M8螺纹孔、Φ12.700.1锥孔及Φ12.700.1锥孔平台、2—M6螺纹孔及其倒角其中主要加工面是M8螺纹孔和Φ12.700.1锥孔平台。
杠杆的Φ25孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。
现分述如下：
用于加工Φ25孔的是立式钻床。
工件以Φ25孔下表面及Φ45孔外圆面为定位基准，加工Φ25时，由于孔表面粗糙度为Ra1.6m。
主要采用钻、扩、铰来保证其尺寸精度。
用于加工杠杆的小平面和加工Φ12.7是立式铣床。
工件以2500.023孔及端面和水平面底为定位基准，加工表面：
包括粗精铣宽度为30mm的下平台、钻Ф12.7的锥孔，由于30mm的下平台的表面、孔表面粗糙度都为Ra6.3m。
其中主要的加工表面是孔Ф12.7，要用Ф12.7钢球检查。
用于加工与Φ25孔相通的M8螺纹底孔是用立式钻床。
工件以2500.023孔及其下表面和宽度为30mm的下平台作为定位基准，在大端面长圆柱销、支承板和支承钉上实现完全定位。
加工M8螺纹底孔时，先用Φ7麻花钻钻孔，再
用M8的丝锥攻螺纹。
2.2杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施
2.2.1确定毛坯的制造形式
零件的材料HT200。
由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。
便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。
2.2.2基面的选择
（1）粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个V形块支承45圆的外轮廓作主要定位，以限制z、z、y、y四个自由度。
再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工Φ25的孔。
（2）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用Φ25的孔作为精基准
2.2.3确定工艺路线
工艺路线方案一
工序1
粗精铣Φ25孔下表面
工序2
钻、扩、铰孔使尺寸到达Ф2500.023mm
工序3
粗精铣宽度为30mm的下平台
工序4
钻Ф12.7的锥孔
工序5
加工M8螺纹孔，锪钻Ф14阶梯孔
工序6
粗精铣2-M6上端面
工序7
钻2-M6螺纹底孔孔，攻螺纹孔2-M6
工序8
工艺路线方案二
粗精铣Ф25孔下表面
钻2-M6孔，加工螺纹孔2-M6
加工M8螺纹孔，锪钻Ф14阶梯孔
工艺路线的比较与分析：
第二条工艺路线不同于第一条是将“工序5钻Ф14孔，再加工螺纹孔M8”变为“工序7粗精铣M6上端面”其它的先后顺序均没变化。
通过分析发现这样的变动影响生产效率。
而对于零的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。
以Ф25mm的孔子外轮廓为精基准，先铣下端面。
再钻锥孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。
符合先加工面再钻孔的原则。
若选第二条工艺路线而先上端面，再“钻Ф14孔，加工螺纹孔M8”不便于装夹，并
且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非功过否重合这个问题。
所以发现第二条工艺路线并不可行。
从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理，所以决定以第一方案进行生产。
所以工艺路线决定如下：
粗精铣杠杆下表面。
保证粗糙度是3.2选用立式升降台铣床X52K。
加工孔Φ25。
钻孔Φ25的毛坯到Φ22mm；
扩孔Φ22mm到Φ24.7mm；
铰孔Φ24.7mm
到Ф2500.023mm。
保证粗糙度是1.6采用立式钻床Z535。
采用专用夹具。
粗精铣宽度为30mm的下平台，仍然采用立式铣床X52K，用组合夹具。
钻Ф12.7的锥孔，采用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具。
加工螺纹孔M8，锪钻Ф14阶梯孔。
用组合夹具，保证与垂直方向成10゜。
粗精铣M6上端面，用立式铣床X52K，使用组合夹具。
钻2-M6螺纹底孔、攻2-M6螺纹用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具
2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
杠杆的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生产类型为大批生产。
由于毛坯用采用金属模铸造,毛坯尺寸的确定如下：
毛坯与零件不同的尺寸有：
从零件图可以看出台阶已被铸出,所以选择铣刀类型及尺寸可用6mm的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都为0.5mm。
1）加工Φ25的端面，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加
工余量都是2mm。
2）对Φ25的内表面加工。
由于内表面有粗糙度要求1.6。
可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可达到要求。
3）加工宽度为30mm的下平台时，用铣削的方法加工台肩。
由于台肩的加工表面有粗糙度的要求Ra6.3m，而
铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，每次铣削的深度是2.5mm。
4）钻锥孔Φ12.7时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采用Φ12的钻头，切削
深度是2.5mm。
5）钻Ф14阶梯孔，由于粗糙度要求Ra3.2m，因此考虑加工余量2mm。
可一次粗加工1.85mm，一次精加工0.15就可达到要求。
6）加工M8底孔，考虑加工余量1.2mm。
可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1就可达到要求。
7）加工2-M6螺纹，考虑加工余量1.2mm。
可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。
8）加工2-M6端面，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。
2.2.5确定切削用量
工序1：
粗、精铣25孔下平面
（1）粗铣25孔下平面工件材料：
HT200，铸造机床：
X52K立式铣床刀具：
硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：
YT15，D100mm，齿数Z8，此为粗齿铣刀
因其单边余量：
Z=1.9mm所以铣削深度ap：
ap1.9mm每齿进给量af，取af0.12mm/Z铣削速度V：
取V1.33m/s。
机床主轴转速n：
n1000V式（2.1）
d
式中V—铣削速度；
d—刀具直径。
由式2.1机床主轴转速n：
1000V10001.3360
n254r/min
d3.14
n300r/min
实际铣削速度v：
v
dn
3.14100300
1.57m/s
1000
100060
进给量Vf：
VfafZn
0.12
8300/604.8mm/s
工作台每分进给量fm
：
fm
Vf4.8mm/s
288mm/min
a40mm
（2）精铣25孔下平面工件材料：
高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：
YT15，D100mm，齿数12，此为细齿铣刀精铣该平面的单边余量：
Z=0.1mm
2.25mm/s
进给量Vf，由式（1.3）有：
VfafZn0.151275/60工作台每分进给量fm：
fmVf2.25mm/s135mm/min
工序2：
加工孔Φ25到要求尺寸
工件材料为HT200铁，硬度200HBS。
孔的直径为25mm，公差为H7，表面粗糙度Ra1.6m。
加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：
钻孔——Φ22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；
扩孔——Φ24.7mm标准高速钢扩孔钻；
铰孔——Φ25mm标准高速铰刀。
选择各工序切削用量。
（1）确定钻削用量
1）确定进给量ff表0.47~0.57mm/r，由于孔深度比l/d030/221.36，klf0.9，故
f表（0.47~0.57）0.90.42~0.51mm/r。
取f0.43mm/r。
钻头强度所允许是进给量f'
1.75mm/r。
由于机床进给机构允许的轴向力Fmax15690N，允许的进给量f"
1.8mm/r。
由于所选进给量f远小于f'
及f"
，故所选f
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