ca6140手柄座机械制造技术基础课程设计说明书.docx

1、ca6140手柄座机械制造技术基础课程设计说明书ca6140手柄座机械制造技术基础课程设计说明书机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目：设计车床手柄座加工工艺工程及加工14槽专用夹具 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期： 2020. 一、设计题目手柄座的机械加工工艺规程及工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:大批生产三、上交材料1绘制零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程综合卡片 1套4编制机械加工工艺卡片仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片 1套5绘制夹具装配图A0或A1 1张6绘制夹具中1个零件图A1或A2。装配图出来

2、后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一样为夹具体。 1张7编写课程设计说明书约5000-8000字。 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，熟悉题目时期。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步。4第1113天，完成夹具总装图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天，答辩五、指导教师评语成 绩： 指导教

3、师日期摘要机械制造技术基础课程设计，是以切削理论为基础，制造工艺为主线，兼顾工艺装备知识的机械制造技术差不多涉机能力培养的实践课程；是综合运用机械制造技术的差不多知识，差不多理论和差不多技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用把握的机械制造技术基础知识及相关知识的一次全面的应用训练。机械制造技术基础课程设计，是已机械制造工艺装备为内容进行的设计。即以给定的一个中等复杂的程度的中小型机械零件为对象，在确定其毛胚制造工艺的基础上，编制其机械加工工艺规程，并对其一工序进行机床专用卡具设计。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批判指正。AbstractMechani

4、cal manufacturing technology foundation course design, is the cutting theory as a foundation, manufacturing process as the main line, balancing process equipment knowledge of mechanical manufacturing technology basic wade machine of cultivating the ability of practical courses, Is the comprehensive

5、use of mechanical manufacturing technology of the basic knowledge, basic theory and basic skill, analyze and solve practical engineering problems an important teaching link, For the students use master mechanical manufacturing technology basis knowledge and related knowledge of a comprehensive appli

6、cation training. Mechanical manufacturing technology foundation course design, is already machinery manufacturing technology and equipment for the design of content. Namely in the given a medium-sized complex degree of small and medium-sized machinery parts as the object, in determining the blank ca

7、sts manufacturing technology, on the basis of compiling the machining process planning, and one process machine special fixture design. 课程设计的目的和要求CA6140手柄座课程设计说明书一、课程设计的目的和要求(一)课程设计的目的机械制造工艺学课程设计是在学完机械制造工艺学或数控加工工艺学，生产实习后进行的一个教学环节。要求学生在设计中能初步学会综合运用所学过的工艺差不多理论，在下述几方面得到锤炼a)巩固、扩大工艺课所学内容；b)在教师指导下，运用所学知识，

8、独立完成工业设计，并受到工艺技术工作的实际训练c)学会查阅，准确使用设计资料，图表和手册。二、零件的分析(一)零件的作用该零件是CA6140车床操纵部分的组成零件之一，该手柄座的作用就相当于一个连杆。车床外部手柄的运动是通过CA6140车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。手柄与该零件通过25mm孔连接，机床内部零件通过10mm孔与手柄座连接，即CA6140车床手柄座的作用是实现运动由外部到内部的传递。(二)零件的工艺分析CA6140车床手柄座的加工表面分四种，要紧是孔的加工，圆柱端面的加工，槽的加工，螺纹孔的加工，各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，专门是孔

9、的加工，几乎都要保证Ra1.6mm的表面粗糙度，因而需精加工，现将要紧加工面分述如下：a)孔的加工该零件共有5个孔要加工：25H8mm孔需要精加工；14H7mm孔是不通孔，专门注意该孔的加工深度；5mm圆锥孔及5.5mm孔虽是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精铰。b)面的加工该零件共有3个端面要加工：45mm圆柱小端面精度要求较高，同时也是配合25H8mm孔作为后续工序的精基准面，需精加工；45mm圆柱大端面以及25H8mm孔端面粗铣既可。c)槽的加工该零件仅有2个槽需加工：25H8mm孔上键槽两侧面粗糙度为Ra1.6mm，需精加工，底面加工精度要求不高，但与25H8mm孔上表面有尺寸要求，

10、而加工键槽时专门难以25H8mm孔上表面为定位基准，因而要专门注意尺寸链的推算，保证加工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度为Ra6.3mm，半精铣即可。d)螺纹孔的加工M10mm螺纹孔是重点工序，它与25H8mm孔和25H8mm孔中心线有角度要求，同时中心线与45mm圆柱端面有11mm的尺寸位置要求。由以上分析可知，该零件的加工应先加工45mm圆柱两端面，再以端面为基准加工作为后续工序要紧精基准的25H8mm孔，进而以该孔为精基准加工出所有的孔，面，槽，螺纹孔等。三、工艺规程设计(一)确定生产类型和毛坯的制造形a)确定生产类型依照下式运算零件的生产纲领N零=Qn(1+a)(1+b)

11、那么N零=600011+121+3 =600011.121.03 =6922件b)毛坯的制造形零件材料为HT15-33，依照选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小，形状较复杂，外表面采纳不去除材料方法获得粗糙度要求，由于零件年产量为6000件，已达到大批生产的水平，而砂型铸造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采纳砂型铸造。由于零件上孔都较小，且都有严格的表面精度要求，故都不铸出，留待后续机械加工反而经济有用。(二)基面的选择基面选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，能够使加工质量得到保证，生产率得到提高，否那么，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，

12、使生产无法正常进行。a)粗基准的选择粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于该零件毛坯没有铸孔，故只能以3个要紧端面为基准，由于45mm小端面表面粗糙度为Ra3.2mm，假设直截了当以大端面为粗基准，恐不能一次达到加工精度，故先以45mm小端面为粗基准，粗铣45mm大端面，再以45mm大端面为基准，半精铣小端面，并保证尺寸43mm。b)精基准的选择精基准要紧考虑如何保证加工精度和装夹方便，前面已多次提过以 25mm孔为第一精基准，45mm圆柱小端面作为基准先加工出25mm孔，然后作为辅助基准面配合25mm孔加工后续工序中的孔，面，槽，螺纹等。(三)工艺路线的拟定拟定工艺路线的内容除选择定位基准外

13、，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采纳组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性，以便使生产成本尽量下降。a)确定加工方法加工表面精度表面粗糙可选加工方法确定加工方法45mm大端面IT783.2粗刨精刨粗铣粗铣45mm小端面IT73.2粗刨精刨粗铣半精铣粗铣半精铣25H8mm孔IT81.6粗镗半粗镗拉钻扩铰钻扩铰键槽IT91.6粗铣精铣粗铣精铣10H7mm孔IT81.6粗镗半粗镗拉钻粗铰精铰钻粗铰精铰14H7mm孔端面IT81.6粗

14、刨精刨粗铣粗铣14H7mm孔IT71.6粗镗半粗镗拉钻粗铰精铰钻粗铰精铰M10mm螺纹孔钻攻钻攻5.5mm孔IT783.2钻粗铰精铰钻精铰钻精铰5mm圆锥孔IT781.6铰钻精铰钻精铰大槽IT8116.3粗刨半精刨粗铣粗铣b)工艺路线方案一工序.铣45mm圆柱小端面;工序.粗铣45mm圆柱大端面,保证尺寸43mm;工序.钻,扩,铰25H8mm孔;工序.钻,扩,铰10H7mm孔;工序.钻,铰14H7mm孔;工序.钻,攻M10mm螺纹孔;工序.插键槽,保证尺寸27.3H11mm;工序.钻,铰5mm圆锥孔;工序.铣槽,保证尺寸14mm,深度30mm;工序.钻,铰5.5mm孔;工序.去锐边,毛刺;工序

15、.终检,入库。c)工艺路线方案二工序.粗铣45mm圆柱大端面;工序.半精铣45mm圆柱小端面,保证尺寸43mm;工序.钻,扩,铰25H8mm孔;工序.粗铣14H7mm孔端面;工序.钻,铰14H7mm孔;工序.钻,铰5mm圆锥孔,钻,扩,铰10H7mm孔;工序.钻,攻M10螺纹孔;工序.插键槽,保证尺寸27.3H11mm工序.铣槽,保证尺寸14mm,深度30mm;工序.钻,铰5.5mm孔;工序.去锐边,毛刺;工序.终检,入库。d)工艺方案的比较与分析上述两个方案区别在两点:一是方案一先加工有Ra3.2mm表面精度要求的小端面,再加工大端面,而方案二是先粗铣大端面,再加工小端面;二是方案一将5mm

16、圆锥孔和10mm孔按部就班顺序加工,而方案二显得更灵活聪慧,看出这两个孔的定位方式,夹紧方式相同,故而在一台机床上同时加工出来.另外,方案一没有铣14mm小端面,但由于14mm孔有严格深度要求,故最好依旧粗铣一遍.两套方案明显方案二更简洁更符合要求,但正如前面所分析的,方案二将5mm圆锥孔10mm孔的加工合并在一道工中,尽管减少了装夹次数,简化了工艺设计 ,但在一道工序中完成这两个钻孔,由于两孔的加工深度,加工刀具尺寸,加工时产生的轴向力等等都相差较大,且两孔的加工精度要求都较高，明显组合机床不适用。假如采纳摇臂钻床，关于大批量生产，那么要频繁更换钻头刀具，大大增加了劳动强度，降低了生产效率，

17、因此，决定依旧将两个孔分开加工。综上所述，零件的最后加工路线如下工序.粗铣45mm圆柱大端面,以45mm圆柱小端面为定位基准;工序.半精铣45mm圆柱小端面,以45mm大端面为定位基准;工序.钻,扩,铰25H8mm孔,以45mm圆柱大端面为定位基准;工序.钻,扩,铰10H7mm,以25H8mm孔和45mm圆柱小端面为基准;工序.粗铣14mm孔端面,利用45mm圆柱小端面, 25H8mm孔和10H7mm孔定位,保证尺寸43mm;工序.钻,铰14H7mm孔,定位与工序相同,保证孔深度25mm;工序.钻,攻M10mm螺纹孔,定位与工序相同;工序.钻,铰5mm圆锥孔,定位与工序相同;工序.插键槽,为便

18、于加工,以45mm圆柱小端面, 10H7mm孔和14H7mm孔端面定位,同时要保证尺寸27.3H11mm;工序.铣槽,定位与工序相同,保证尺寸30mm;工序.钻,铰5.5mm孔,定位与工序相同;工序.去锐边,毛刺,专门注意25H8mm孔表面可能因为钻M10mm螺纹孔以及插槽带来的表面鳞次损害;工序.终检,入库。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA6140车床手柄座零件材料为HT15-33,毛坯重量约为0.73kg，生产类型为大批生产，采纳砂型铸造生产。由于所有孔均有精度要求，且尺寸小，均不铸出。故仅确定三个端面的相关尺寸。查表确定加工余量：砂型铸造，材料为灰铸铁，机器造型，公差等级

19、为CT812,取CT10，加工余量等级EG,取G切削余量：查表， 差不多尺寸小于100mm，加工余量为1.4mm； 差不多尺寸小于63mm，加工余量为0.7mm。铸件公差等级：查表，差不多尺寸小于100mm，取3.2mm； 差不多尺寸小于63mm，取2.8mm。a)45mm圆柱两端面毛坯尺寸及加工余量运算依照工序要求，45mm圆柱两端面通过两道工序，先粗铣45mm圆柱大端面，再粗，半精铣45mm圆柱小端面，各步余量如下：粗铣：由机械加工工艺手册第一卷表3.2-23，其余量值规定，关于小端面50mm为1.02.0mm，现取1.8mm。表3.2-27粗铣平面的厚度偏差30mm为0.250.39mm

20、，现取0.30mm。半精铣：由加工工艺手册表3.2-25，其余量规定值为1.0mm。故铸造毛坯的差不多尺寸为431.21.81.047mm 。又依照前面铸件尺寸公差标准值，取尺寸公差为2.8mm。故：毛坯的名义尺寸：431.21.81.047mm；毛坯的最小尺寸：471.445.6mm；毛坯的最大尺寸：471.448.4mm；粗铣大端面后的最大尺寸：431.01.245.2mm；粗铣大端面后的最小尺寸：45.20.3044.9mm；粗铣小端面后的最大尺寸：:431.044mm；粗铣小端面后的最小尺寸：:440.3043.7mm。精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等级

21、，现按加工工艺手册表5.29，粗铣精铣所能达到的经济精度取IT8,按入体原那么取值。故精铣后尺寸为43mmb)14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量运算依照工序要求，14H7mm孔端面仅由粗铣得到，故14H7mm孔端面距25H8mm孔中心线的毛坯差不多尺寸为431.244.2mm，故：毛坯的名义尺寸：431.244.2mm；毛坯的最大尺寸：44.21.445.6mm；毛坯的最小尺寸：44.21.442.8mm。粗铣后尺寸应于零件图尺寸相同，但由于零件图纸并未给出具体的公差等级，现按前面粗铣平面厚度偏差取0.28mm。故粗铣后的尺寸为43mm其他毛坯尺寸由于零件图纸未做具体的工序尺寸要求，且对后面

22、诸孔，槽的加工阻碍不大，仅粗铣即可。c)其他尺寸极其加工余量的确其他工序尺寸包括5个孔，2个槽，1个螺纹孔的差不多尺寸，现仅分析要紧的5个孔的加工余量及尺寸偏差。5个孔均不铸出，机械加工出来，依照加工工艺手册，由于5个孔的表面粗糙度要求均较高，因此都要通过精铰工序，具体工序尺寸和加工余量为：125H8mm孔，Ra1.6mm；依照加工工艺手册表3.2-10，加工该孔的工艺为：钻扩铰钻孔：23mm；扩孔：24.8mm 2Z1.8mmZ为单边加工余量； 铰孔：25H8mm。210H7mm孔，Ra1.6mm；依照加工工艺手册表3.2-9，加工该孔的工艺为：钻粗铰精铰钻孔：9.8mm；粗铰：9.96mm

23、；精铰：10H7mm。314H7mm孔，Ra1.6mm；依照加工工艺手册表3.2-9，加工该孔的工艺为：钻粗铰精铰钻孔：13.0mm；粗铰：13.95mm；精铰：14H7mm。45mm圆锥孔，Ra1.6mm；由于零件图纸未给出具体的公差等级，现也按H7公差等级加工，按表3.2-9，加工该孔的工艺为：钻精铰钻孔：4.8mm；精铰：5H7mm。55.5mm孔，Ra3.2mm由于也未给出公差等级，现同样按5mm圆锥孔加工方式：钻精铰 钻孔：4.8mm；精铰：5.5H7mm。(五)确定各工序切削用量及差不多工时a)工序：粗铣45mm圆柱大端面 机床：X51立式铣床 刀具：高速钢端铣刀，直径D=50mm

24、，齿数Z=6 依照加工工艺手册表2.4-73，取每齿进给量f=0.15mm/Z,依照切削工艺手册表3.9，取铣削速度=20m/min。那么车床主轴转速=127.4r/min按机床选取铣刀转数=160r/min，那么实际切削速度=25.12m/min.工作台每分钟进给量f=144mm/min，铣床工作台进给量f=150mm/min，按加工工艺手册表6.2-5，差不多工时t=0.65min。b)工序：半精铣45mm圆柱小端面机床：X51立式铣 刀具：高速钢端铣刀，直径D=50mm，齿数Z=61粗铣45mm小端面 铣削余量Z=1.2mm， 同样查表选取确定切削速度=20m/min，进给量f=0.15

25、mm/Z，那么车床主轴转速=127.4r/min， 同样选取机床铣刀转数=160r/min，那么实际切削速度=25.12m/min.，工作台每分钟进给量 f=144mm/min，铣床工作台进给量f =150mm/min 那么 差不多工时刻t=0.43min。2半精铣45mm小端面 加工余量Z=1.0mm，同样查表确定切削速度=20m/min，进给量f =0.15mm/Z，那么车床主轴转速=127.4r/min，同样选取机床铣刀转数=160r/min，那么实际切削速度=25.12m/min.，工作台每分钟进给量 f =144mm/min，铣床工作台进给量f=100mm/min，那么 差不多工时t

26、=0.65min。c)工序：钻，扩，铰25H8mm孔 机床：Z535立式钻床1钻孔23mm 刀具：高速钢锥柄标准麻花钻，D=23mm。依照切削工艺手册表2.7，取麻花钻每转进给量f=0.43mm/r，依照表2.15，取V=15m/min，那么主轴转速n=208r/min， 按机床选取主轴转速n=195r/min，那么实际切削V=14.08m/min.， 那么 差不多工时t=0.64min。 2扩孔24.8mm 刀具：高速钢锥柄标准麻花钻，D=24.8mm 双边余量2Z=1.8mm 由切削工艺手册表2.10查的扩孔钻扩孔时进给量f=0.70.8mm/r，并由加工工艺手册表4.2-16取f=0.7

27、2mm/r ，扩孔钻扩孔时，依照切削工艺手册表2.15查得切削速度v=14m/min，故v =74.7m/min，那么主轴转速n=8960r/min， 按机床选取主轴转速n=68r/min，那么切削速度v=5.29m/min.， 那么 差不多工时t=1.1min。 3铰25H8mm孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=25mm由切削工艺手册表2.24查得f=1.01.5mm/r, 并由加工工艺手册表4.2-16选取进给量f=1.22mm/r，取切削深度h=0.150.25mm，切削速度v=48m/min , 那么主轴转速度n=51102r/min，按机床选取那么主轴转速n=68r/min，那么切削

28、速度v =5.34m/min.， 那么 差不多工时t=0.65min。d)工序：钻，铰10H7孔 机床：Z535立式钻床 1钻9.8mm孔 刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=9.8mm由切削工艺手册表2.7查得f=0.17mm/r，由表2.15取切削速度v =23m/min，那么主轴转速n=747.4r/min按机床选取主轴转速n=960r/min，那么切削速度v =29.54m/min.， 那么 差不多工时t=0.31min。 2粗铰9.96mm孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=9.96mm由切削工艺手册表2.24查得f=0.17mm/r，依照表2.15取切削速度v=6m/min，那么主轴转速n=

29、191.85r/min按机床选取主轴转速n=195r/min，那么切削速度v=6.1m/min.， 那么 差不多工时t=0.19min。3精铰10H7孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=10mm由切削工艺手册表2.24查得f=0.8mm/r，依照表2.15取切削速度v=6m/min，那么主轴转速n=191.85r/min，按机床选取主轴转速n=195r/min，那么切削速度v=6.1m/min. 那么 差不多工时t=0.31min。工序：粗铣14mm孔端面 机床：X51立式铣床 刀具：高速钢端铣刀，D=30mm ,Z=6 依照加工工艺手册表2.4-73，取f=0.15mm/Z,依照切削工艺手册表3.9，取切削速度v=20m/min, 那么主轴转速n=212.3r/min，按机床选取主轴转速n=220r/min，那么切削速度v=20.72m/min.，工作台进给量f=198mm/min，取f=150mm/min，那么 差不多工时t=0.33mine)工序：钻，铰14H7mm孔 机床：Z535立式钻床