CA6140车床套84007机械加工工艺及钻Ф8孔夹具设计【含CAD图纸、说明书、工艺工序卡】
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含CAD图纸、说明书、工艺工序卡
车床套84007工艺及钻
8孔夹具设计【
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ca6140车床
机械加工工艺
CA6140车床套
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目录序言1第1章 CA6140车床套分析21.1 零件的作用21.2 生产类型的确定21.3 零件的工艺分析2第2章 零件的工艺规程设计32.1 确定毛坯、绘制毛坯简图32.1.1 选择毛坯32.1.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量32.1.3 绘制车床套锻造毛坯简图42.2 拟定零件工艺路线42.2.1 定位基准的选择42.2.2 加工方法的确定52.2.3 工序的拟定52.3 机床设备及工艺装备的选用62.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定82.5 切削用量的计算122.5.7 钻、铰孔212.5.8 铣槽222.5.9 铣台阶面232.6 时间定额的计算242.6.1 机动时间：242.6.2 辅助时间24第3章 夹具设计263.1 问题的提出263.2 夹具定位方案设计263.2.1 工件在夹具中的定位263.2.2 定位元件的选用263.2.3 定位误差的分析263.4 夹紧装置设计263.4.1 夹紧方案的确定263.4.2 夹紧力大小的计算273.5 夹具体设计273.6 夹具方案可行性分析273.7 操作说明283.7.1 工件定位283.7.2 工件夹紧28致谢28参考文献29千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- 4 -序言机械制造工艺学课程设计是我们在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专为课之后进行的。这是我闪在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此它在我们四年大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我也希望通过这次课程设计对自己将来的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。第1章 CA6140车床套分析1.1 零件的作用题目所给的零件是CA6140车床套（见附图一），主要作用是配合装配其他零件。1.2 生产类型的确定由于本次设计已知是小批量轻小型零件，故在这里不再做技术分析和计算。1.3 零件的工艺分析该零件需要加工的表面有：孔外圆柱面及其内外端面、退刀槽外圆柱面、外圆柱面孔台阶面孔锥孔槽通孔孔其中外圆内端面对外圆柱面的圆跳动为0.05，外圆柱面对孔圆跳动为0.03，孔内端面对外圆内端面平行度误差为0.05槽对孔孔的对称度误差为0.15。另外，各加工表面还有一定的公差以及粗糙度要求。目录序言1第1章 CA6140车床套分析21.1 零件的作用21.2 生产类型的确定21.3 零件的工艺分析2第2章 零件的工艺规程设计32.1 确定毛坯、绘制毛坯简图32.1.1 选择毛坯32.1.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量32.1.3 绘制车床套锻造毛坯简图42.2 拟定零件工艺路线42.2.1 定位基准的选择42.2.2 加工方法的确定52.2.3 工序的拟定52.3 机床设备及工艺装备的选用62.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定82.5 切削用量的计算92.5.7 钻、铰孔92.5.8 铣槽102.5.9 铣台阶面112.6 时间定额的计算112.6.1 机动时间：122.6.2 辅助时间12第3章 夹具设计143.1 问题的提出143.2 夹具定位方案设计143.2.1 工件在夹具中的定位143.2.2 定位元件的选用143.2.3 定位误差的分析143.4 夹紧装置设计143.4.1 夹紧方案的确定143.4.2 夹紧力大小的计算143.5 夹具体设计153.6 夹具方案可行性分析153.7 操作说明153.7.1 工件定位153.7.2 工件夹紧15致谢15参考文献16千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- II -序言机械制造工艺学课程设计是我们在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专为课之后进行的。这是我闪在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此它在我们四年大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我也希望通过这次课程设计对自己将来的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。第1章 CA6140车床套分析1.1 零件的作用题目所给的零件是CA6140车床套（见附图一），主要作用是配合装配其他零件。1.2 生产类型的确定由于本次设计已知是小批量轻小型零件，故在这里不再做技术分析和计算。1.3 零件的工艺分析该零件需要加工的表面有：孔外圆柱面及其内外端面、退刀槽外圆柱面、外圆柱面孔台阶面孔锥孔槽通孔孔其中外圆内端面对外圆柱面的圆跳动为0.05，外圆柱面对孔圆跳动为0.03，孔内端面对外圆内端面平行度误差为0.05槽对孔孔的对称度误差为0.15。另外，各加工表面还有一定的公差以及粗糙度要求。第2章 零件的工艺规程设计2.1 确定毛坯、绘制毛坯简图2.1.1 选择毛坯零件的材料为45钢，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用模锻成型。毛坯的拔模斜度为。2.1.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由参考文献【1】表2-10表2-12可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。2.1.2.1 公差等级由零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2.1.2.2 锻件重量已知机械加工后零件的重量为0.66，由此可初步估算机械加工前锻件毛坯的重量为0.9。2.1.2.3 锻件形状复杂系数对零件进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的高度、半径，即d=70，h=90由公式参考文献【1】（2-3）和（2-5）可计算出该车床套锻件的形状复杂系数由于，故该零件的形状复杂系数属级。2.1.2.4 锻件材质系数由于该车床套材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，姑该锻件的材质系数属级。2.1.2.5 锻件分模线形状根据该车床套的形位特点，选择零件高度方向的对称平面为分模面，属平直分模线。2.1.2.6 零件表面粗糙度由零件图可知，该零件个加工表面的粗糙度均大于等于1.6。根据上述因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表：表2-1 CA6140车床套锻造毛坯尺寸公差及机械加工余量锻件重量/包容体重量/形状复杂系数材质系数公差等级0.92.7普通级项目/机械加工余量/尺寸公差备注高度90表2-111.52.0取2.0表2-13宽度表2-101.52.0取2.0表2-13宽度表2-101.52.0取2.0表2-13宽度表2-101.52.0取2.0表2-13孔径表2-112.6表2-13厚度4.5表2-111.52.0取2.0表2-132.1.3 绘制车床套锻造毛坯简图由表2-1所得结果，绘制毛坯简图如附图二所示。2.2 拟定零件工艺路线2.2.1 定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。由零件图附图1可知，多数尺寸及形位公差都以车床套圆柱面外端面及孔为设计基准，因此必须首先将圆柱面外端面及孔加工好，为后续工序准备基准。2.2.1.1 粗基准的选择选择外圆柱面作为粗基准，用三角卡盘卡紧定位，可以消除四个自由度。2.2.1.2 精基准的选择根据基准重合原则，选取孔及其已加工端面作为精基准。安排车床套圆柱面外端面作为精基准表面，安排在第一道工序进行加工，以便为后续的工序定位创造条件，而且主要表面的粗、精加工要分开，次要的表面加工，如果不能和主要的表面的加工同时进行，应另行加工，并且有合适的定位基准；孔的加工应减少多次装夹的误差，提高精度。2.2.2 加工方法的确定根据各表面加工要求和各种加工方法，以及能达到的加工精度，确定各表面的加工方法如表2-2所示：表2-2 CA6140车床套零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案大端面IT86.3粗车半精车孔IT71.6扩铰小端面IT116.3铣外圆IT106.3粗车半精车内端面IT81.6粗车精车孔IT93.2铰孔IT106.3钻铰锥孔IT106.3锪台阶面IT96.3铣槽IT83.2铣孔IT81.6钻铰孔IT96.3钻铰2.2.3 工序的拟定根据“先面后孔”“先主后次”和“先粗后精”的原则，将粗加工放在前面，精加工放在后面。初步拟定加工顺序如表2-3所示：表2-3 CA3140车床套工艺路线及设备、工装的选用工序号工 序 名 称1粗车、半精车大端面，倒角，扩、铰孔，倒内角2铣小端面3粗车、半精车外圆，粗车内端面，倒角，4扩、铰孔，倒角5精车内端面6钻、铰孔，锪锥孔7钻、铰孔8铣槽9铣台阶面10铰孔11去毛刺12热处理孔13清洗14检验2.3 机床设备及工艺装备的选用由于本产品生产类型是小批量生产，所以根据生产要求和实际情况加工设备易以通用机床为主。在选择机床时，应考虑零件规格的大小，机床的生产率与工序要求的加工精度的适用性，机床的生产率与工件生产类型的适用性。考虑工件加工精度和生产类型，选用专用量具，工件在各工序间的传送，由于零件较小，直接人工进行就可以了，减少不必要的耗费。综上所述，各工序的加工设备及刀、夹、量具的选择如下：工序1粗车、半精车大端面，倒角，扩、铰孔，倒内角卧式车床C6132硬质合金可转位车刀锥柄扩孔钻25 GB/T 11411984锥柄机用绞刀 25 GB/T 11331984直柄锥面锪钻40 GB/T 42581996工序2 铣小端面立式铣床X5012中齿直柄立铣刀 10 GB/T 6117.11996工序3粗车、半精车外圆，粗车内端面，倒角，卧式车床C6132硬质合金可转位车刀工序4扩、铰孔，倒角卧式车床C6132锥柄扩孔钻31 GB/T 11411984锥柄机用绞刀 31 GB/T 11331984工序5精车内端面卧式车床C6132硬质合金可转位车刀工序6钻、铰孔，锪锥孔摇臂钻床Z3025直柄麻花钻7 GB/T 6135.31996直柄机用绞刀7 GB/T 11321984直柄锥面锪钻16 GB/T 42581996工序7钻、铰孔摇臂钻床Z3025直柄麻花钻8 GB/T 6135.31996直柄机用绞刀8 GB/T 11321984工序8铣槽立式铣床X5012中齿锯片铣刀 40510 GB/T 61201996工序9铣台阶面立式铣床X51细齿直柄立铣刀 16 GB/T 6117.11996工序10铰孔摇臂钻床Z3025直柄机用绞刀10 GB/T 113219842.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定精绞余量=0.061. 钻、铰孔由参考文献【1】表2-28可查得：钻孔余量=7.8粗绞余量=0.16精绞余量=0.04由参考文献【1】表1-20可依次确定各工序尺寸的加工精度为：钻孔 IT11粗绞 IT9精绞 IT8根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为：钻孔 0.09粗绞 0.036精绞 0.022综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差按“入体原则”表示为：钻孔粗绞精绞2. 铣槽由参考文献【1】表2-26可查得：铣削余量=0.3由参考文献【1】表1-20可依次确定该工序尺寸的加工精度为：铣削 IT8根据上述结果，再查标准公差数值表可确定该工步的公差值为：铣削 0.018综上所述，该工序的工序尺寸及公差按“入体原则”表示为铣削3. 铣台阶面由零件图可知：铣削深度=30.5铣削宽度=13由参考文献【1】表1-20可依次确定该工序尺寸的加工精度为：铣削 IT9根据上述结果，再查标准公差数值表可确定该工步的公差值为：铣削深度 0.062铣削宽度 0.043综上所述，该工序的工序尺寸及公差按“入体原则”表示为铣削深度铣削宽度4. 铰孔由参考文献【1】表2-28可查得：粗绞余量=2由参考文献【1】表1-20可依次确定该工序尺寸的加工精度为：粗绞 IT9根据上述结果，再查标准公差数值表可确定该工步的公差值为：粗绞 0.036综上所述，该工序的工序尺寸及公差按“入体原则”表示为粗绞2.5 切削用量的计算2.5.1 钻、铰孔 (一) 钻8的孔机床为：Z535立式钻床 ，采用锥柄麻花钻钻头 查切削手册表2.7,取 f=0.43mm/r v=0.35m/s=21m/min故要求速度为按机床手册查得取 故实际的切削速度:切削工时: l=10mm（二）锪倒角0.545为缩短加工时间，锪倒角时采用机床主轴转速与扩孔时主轴转速相同,均为n=100r/min, 手动进给即可。2.5.2 铣槽机床为：X51 刀具：槽铣刀由文献【5】表3-28选取：表3-30选取：； 由文献【1】表8-38，采用硬质合金槽铣刀，齿数。则： 现采用X51立式铣床，根据文献【5】附表4-17-1，取， 故实际切削速度为： 当时，工作台的每分钟进给量应为 切削工时：【1】表11-12 =2.5.3 铣台阶面1、 加工条件机床：X51立式铣床；刀具：高速钢直柄立铣刀，齿数Z=6； 2、计算切削用量及工时 切削速度：参考有关手册，确定即18m/min。 采用高速钢直柄立铣刀，齿数Z=6。则 现采用X51卧式铣床，根据机床使用说明书（见手册表4.2-39），取故实际切削速度为： 当时，工作台的每分钟进给量应为 查机床说明书，选。切削工时：由于粗铣、半精铣前后进行，利用作图法，可得出铣刀的行程，则机动工时为： 2.6 时间定额的计算根据本次设计要求，只计算老师指定的一道工序工时。下面计算工序11的时间定额。2.6.1 机动时间：参考文献【2】表987页，得铣侧面的计算公式为：铣42圆柱面上阶梯面： l=155mm,f=0.1mm/r,n=380r/min,参考文献【2】表116 ，取l=0.9mm,l=1.0mm,代入公式，得T=(155+0.9+1)/(0.1x380)=0.637min2.6.2 辅助时间参考文献【4】表813确定如下：操 作内 容 每次用时钻5mm孔操作次数时间操作次数时间操作次数时间主轴变速0.02530075变换及给量0.02520.05 1快速移动铣刀0.0520.051卡尺测量0.110.1开停车0.02002主轴运转0.02002清除铣削0.15015各工步辅助时间为：钻7.8mm孔0.095min 铰6-8mm孔0.94min.装卸工件时间参考文献【1】表2.542，取0.5min.辅助时间T为：T=0.075+0.05+0.05+0.1+0.02+0.02+0.15=0.33min3.作业时间：T= T+ T=0.33+0.637=1min4.布置工作地时间T：参考文献【5】取，则T= Tx5%=1x5%=0.05min5.休息与生理需要时间T：参考文献【5】取,则T= T=0.04min6.准备与终结时间T:轻小型件 21min快速移动工作台 1min装卸工件 8min对刀 2min由题目已知生产数量是6000件，则： T/n=(21+1+8+4)/6000+0.01min7.单件时间T:T= T+T+T+T=0.33+0.05+0.29+0.23+11=12min8.单件计算时间T:T= T+ T/ n=13min第3章 夹具设计3.1 问题的提出利用本夹具主要是钻8的孔，所以要保证精度3.1.1 工件在夹具中的定位本加工面要求精确度高，夹具用于摇臂钻床Z3025刀具为直柄机用绞刀8 GB/T 11321984和直柄麻花钻8 GB/T 6135.31996，对零件进行钻，扩，半精铰三部工序加工定位元件的选用定位元件选择一个短圆柱销和一个底版3.1.2 定位误差的分析由于定位孔的加工误差以及底面的误差，可能产生钻孔的位置度等形位误差，所以尽量使柱销的尺寸公差规定为与本零件 在工作时与其配合的柱销的尺寸公差相同3.2 夹紧装置设计3.2.1 夹紧方案的确定根据定位基准的选择原则，采用移动压板夹紧3.2.2 夹紧力大小的计算夹紧力大小的计算，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统以简化计算。然后根据工件受切削力、夹紧力后处于静力平衡条件，计算出理论夹紧力，再乘以安全系数K，作为实际所需的夹紧力，即：=K在本工序中K取1.2在本夹具中主要计算水平方向的受力。切削力：.(1)切削力水平分力为为： 取 =2862 =
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