CA6140床头拉杆机械加工工艺规程及夹具设计.doc

辽 宁 工 业 大 学制造工程基础课程设计（论文）题目：CA6140床头拉杆机械加工工艺规程及夹具设计全套图纸加扣 3012250582学 院：机械工程与自动化学院专业班级： 工业工程151班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 副教授 起止时间： 2018.7.2-2018.7.20课程设计（论文）任务及评语学 院：机械工程与自动化学院 教研室：机制教研室学 号学生姓名专业班级工业工程151课程设计（论 文）题 目CA6140床头拉杆机械加工工艺规程及工装设计课程设计（论文）任务1.设计内容（1）设计对象来源于生产实践，用于机床等机械装备，属轴类或盘套类零件； （2）针对指定零件，利用相应工程软件（WORD，EXCEL，CAXA电子图版（或其它CAD软件）等）及相关参考资料（如工具书、指导书等）完成给定零件的工艺分析、制订机械加工工艺过程综合卡、设计夹具装配图，编写设计说明书等。2.技术参数与要求设备年产量1万件，废品率、备品率各0.1%，每台设备含该零件件数：1；主要技术指标，包括产品规格、外型尺寸、重量和各种技术数据见零件图（零件图见附页）；3.工作量（1）设计零件毛坯，绘制毛坯图1张。（2）制订零件加工工艺规程，绘制机械加工工艺过程综合卡1张。（3）针对某工序设计专用夹具，绘制夹具装配图1张。（4）编写课程设计说明书1份。指导教师评语及成绩图纸( 20)说明书( 20)答辩( 40)平时( 20)成绩： 指导教师签字： 年 月 日辽宁工业大学课程设计说明书（论文）目 录第1章 零件分析和毛坯的确定11.1零件工艺分析及生产类型确定11.2毛坯类型及毛坯设计1第2章 机械加工工艺规程设计32.1 基准选择32.2 工艺路线设计32.3 机械加工余量和工序尺寸的确定42.4 主要工序切削用量及时间定额计算5第3章 专用夹具设计153.1 工序内容及加工要求153.2 定位基准选择153.3 夹具结构设计及工作流程15第4章 结论17 参考文献.185第1章 零件分析和毛坯的确定1.1零件工艺分析及生产类型的确定1.1.1零件工艺分析本题目上拉杆零件材料为 45号钢 , 其力学性能:600 MPa ,1.6 %,硬度HB200。毛坯形式为棒料，生产批量为1万件，生产纲领为大批生产。从零件图上得到表面精度为1.6，总体直径公差要求为上偏差-0.2，下偏差为-0.5，孔内表面粗糙度为1.6，零件两端的倒角为，其他表面粗糙度为3.2，孔中心线相对于端面的距离为15，孔的配合要求为H8，需要对20H11侧面热处理，零件的加工表面简单，多车削和钻削加工方式，对于零件右上部采用专用铣刀铣床方式，降低了工艺的复杂程度，提高加工质量和加工效率。零件的加工采用端面和零件本身作为基准，定位可靠，基准统一。图1.1零件图1.1.2生产类型的确定生产纲领：N=Qn（1+a%）(1+b%) =100001(1+0.003)(1+0.03) =10992.7生产类型：质量0.77kg4kg该零件属于轻型零件500010992.750000该零件属于大批生产1.2毛坯类型及毛坯设计毛坯材料为45号钢，根据零件生产类型，制造精度，原材料，加工余量等综合选择型材。图1.2 毛坯图表1.1主要技术要求加工表面尺寸精度等级表面粗糙度外端面196IT133.2外圆面 22IT91.6铣削平面18IT123.2孔12H8IT81.6槽20H11IT113.2倒外端面角145倒槽下内角345倒槽上内角145第2章 机械加工工艺规程设计2.1基准选择粗基准的选择：首先要加工的是表面。以25外圆表面为粗基准，车轴两端面，再钻两端面中心孔。钻铰工艺孔的粗基准用端面和右上面铣出来的小平面遵循了基准重合的原则。精基准的选择：选择两端中心孔，采用“双顶尖”的定位方法，遵循基准统一的原则。2.2工艺路线设计2.2.1各表面加工方案确定 表2-1 各表面加工方案加工表面经济精度表面粗糙度加工方案两端面IT83.2粗车半精车外圆面IT61.6粗车半精车精车右上端平面IT83.2粗铣半精铣槽IT103.2粗铣半精铣20孔IT81.6钻粗铰-精铰2.2.2工序安排 表2-2 工艺路线1下料2粗车两端面3半精车两端面4钻中心孔5粗车外圆6半精车外圆7精车外圆8车倒角9粗铣平面10半精铣平面11铣槽12钻铰孔13热处理14去毛刺15检验2.3计算各工序的加工余量、工序尺寸2.3.1粗铣，半精铣端面工序尺寸（1）加工方案 粗铣半精铣（2）基本尺寸、工序尺寸表2-3 端面工序尺寸工序名称加工余量工序尺寸粗铣1.5（单边）197半精铣0.5（单边）1962.3.2粗车、半精车、精车外圆面工序尺寸（1）加工方案 粗车半精车精车（2）基本尺寸、工序尺寸表2-4外圆面工序尺寸工序名称加工余量工序尺寸粗车223半精车0.722.3精车0.32.3.3粗铣、半精铣右上方平面工序尺寸（1）加工方案 粗铣-半精铣（2）基本尺寸、工序尺寸表2-5 平面工序尺寸工序名称工序余量工序尺寸粗铣419半精铣0.52.3.4粗铣槽工序尺寸（1）加工方案 粗铣-半精铣（2）基本尺寸、工序尺寸表2-6 槽工序尺寸工序名称工序余量工序尺寸成型铣削127.5成型铣削0.52.3.512孔工序尺寸（1）加工方案 钻粗铰-精铰（2）基本尺寸、工序尺寸表2-7 12孔工序尺寸工序名称工序余量工序尺寸钻11.811.8粗铰0.111.9精铰0.1122.4工序切削用量和时间定额计算2.4.1 粗铣端面（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取f=0.71mm/r取切削速度：VC=30m/min主轴转速由机床转速表 取=400实际转速：（2）时间定额 基本时间l=13mm辅助时间tf=0.22.7=0.55s其他时间tb+tx=10%（2.7+0.55）=0.325s单件时间tdj=Tj+tf+tb+tx=3.58s2.4.2半精铣端面（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取 Fz=0.4mm/r取切削速度：=35m/min主轴转速由机床转速表 取=500r/min实际转速：（2）时间定额 基本时间l=12mm 辅助时间tf=0.23.6=0.72s其他时间tb+tx=10%（3.6+0.72）=0.432s单件时间tdj=Tj+tf+tb+tx=4.75s2.4.3钻中心孔（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取f=0.3mm/r取切削速度：VC=6m/min主轴转速由机床转速表 取=500实际转速：（2）时间定额 基本时间l=5mm辅助时间tf=0.22=0.4s其他时间tb+tx=10%（2+0.4）=0.24s单件时间tdj=Tj+tf+tb+tx=2.64s2.4.4粗车外圆（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取f=0.79mm/r背吃刀量ap=1mm取切削速度：VC=55m/min主轴转速由机床转速表 取=710 实际转速：（2）时间定额 基本时间l=197mm l1=3mm l2=3mm辅助时间tf=0.221.6=4.32s其他时间tb+tx=10%（21.6+4.32）=2.592s2.4.5半精车外圆（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取f=0.5mm/r背吃刀量ap=0.35mm取切削速度：VC=80m/min主轴转速由机床转速表 取=1120实际转速：（2）时间定额 基本时间l=196mm l1=2.35mm l2=3mm辅助时间tf=0.221.6=4.32s其他时间tb+tx=10%（21.6+4.32）=2.592s单件时间tdj=Tj+tf+tb+tx=28.51s2.4.6精车外圆（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取f=0.2mm/r背吃刀量ap=0.15mm取切削速度：VC=80m/min主轴转速由机床转速表 取=1120实际转速：（2）时间定额 基本时间l=196mm l1=2.15mm l2=3mm辅助时间tf=0.254=10.8s其他时间tb+tx=10%（54+10.8）=6.48s单件时间tdj=Tj+tf+tb+tx=71.28s2.4.7倒角（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取f=0.79mm/r背吃刀量ap=1mm取切削速度：VC=55m/min主轴转速由机床转速表 取=710 实际转速：（2）时间定额 基本时间l=1.5mm辅助时间tf=0.20.36=0.072s其他时间tb+tx=10%（0.36+0.072）=0.04s单件时间tdj=Tj+tf+tb+tx=0.4s2.4.8粗铣平面（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取fmz=300mm/minFz=0.18mm/z Z=8背吃刀量ap=4mm 侧吃刀量ae=24mm取切削速度：=50/min主轴转速由机床转速表 取=400r/min实际转速：（2）时间定额 基本时间l=22mm l1= l1=12.28mm 辅助时间tf=0.213.6=2.74s其他时间tb+tx=10%（17+3.4）=1.37s单件时间tdj=Tj+tf+tb+tx=17.7s2.4.9半精铣平面（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取fmz=150mm/minFz=0.1mm/z Z=8背吃刀量ap=4mm 侧吃刀量ae=24mm取切削速度：=70m/min主轴转速由机床转速表 取=560r/min实际转速：（2）时间定额 基本时间l=22mm l1= l1=12.28mm 辅助时间tf=0.227.3=5.48s其他时间tb+tx=10%（27.3+5.48）=2.74s单件时间tdj=Tj+tf+tb+tx=35.4s2.4.10粗铣槽（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取fmz=150mm/minFz=0.18mm/z Z=8 i=3背吃刀量ap=4mm 侧吃刀量ae=20mm取切削速度：=35m/min主轴转速由机床转速表 取=560r/min实际转速：（2）时间定额 基本时间l=23mm l1=L2=3mm 辅助时间tf=0.245.6=9.12s其他时间tb+tx=10%（45.6+9.12）=5.47s单件时间tdj=Tj+tf+tb+tx=60.19s2.4.11半精铣槽（1）计算切削用量按机床功率和工件材料取fmz=75mm/minFz=0.1mm/z Z=8 i=3背吃刀量ap=4mm 侧吃刀量ae=20mm取切削速度：=50m/min主轴转速由机床转速表 取=800r/min实际转速：（2）时间定额 基本时间l=23mm l1=L2=3mm 辅助时间tf=0.291.2=18.24s其他时间tb+tx=10%（45.6+9.12）=10.94s单件时间tdj=Tj+tf+tb+tx=120.38s2.4.12钻铰12孔工步1 钻11.8孔（1）计算切削用量按钻孔直径和工件材料取f=0.2mm/r取切削速度：=20m/min主轴转速由机床转速表 取=530r/min实际转速：（2）时间定额 基本时间l=23mm l1=D/2cotKr+1，Kr=45,D=11.8,得l1=4.4mm l2=2mm辅助时间tf=0.213.8=2.76s其他时间tb+tx=10%（13.8+2.76）=1.656s单件时间tdj=18.22s工步2 粗铰11.9孔（1）计算切削用量按铰刀直径和工件材料取f=0.2mm/r背吃刀量=Z1/2 =0.1mm取切削速度：=7m/min主轴转速由机床转速表 取=195r/min实际转速：（2）时间定额 基本时间l=23mm l1=D/2cotKr+1，Kr=45,D=11.8,得l1=4.4mm l2=2mm辅助时间tf=0.255.2=11.04s其他时间tb+tx=10%（55.2+11.04）=6.624s单件时间tdj=72.86s工步3 精铰12孔（1）计算切削用量按铰刀直径和工件材料取f=0.2mm/r背吃刀量=Z1/2 =0.1mm取切削速度：=5m/min主轴转速由机床转速表 取=140r/min实际转速：（2）时间定额 基本时间l=23mm l1=D/2cotKr+1，Kr=45,D=11.9,得l1=4.5mm l2=2mm辅助时间tf=0.267.8=13.57s其他时间tb+tx=10%（67.8+13.57）=8.137s单件时间tdj=89.5s第3章 专用夹具设计3.1工序内容及加工要求机床：卧式铣床X60刀具：40平面铣刀量具：游标卡尺0200（精度0.02）夹具：专用夹具为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计专用夹具。为铣平面设计专用夹具，所用机床为x60，大批量生产类型。加工一个长72mm，切削深度4mm的平面，表面粗糙度Ra3.2。3.2 定位基准选择铣床夹具的用途是来完成铣削平面过程，通过一次装夹，完成对平面的加工。采用两个短V形块和一个定位销的定位方式,使用移动宽头压板，双头螺柱+垫片+六角螺母，调整支撑对工件夹紧。夹具的优点是夹紧快速简单，适合大量生产。 3.3 夹具结构设计及工作流程这个夹具专门铣上端平面，采用挡板、两个短V形块、销钉定位，采用移动压板来压紧，限制5个自由度。其具体结构详见如下夹具装配图。 图3.1铣平面夹具主视图 图3.2铣平面夹具俯视图 图3.3 铣平面夹具右视图 第4章 结论该次设计的车床CA6140的拉杆的机械加工工艺及典型的夹具。这次设计从零件图分析开始，分析了拉杆的作用，分析了拉杆的工艺，确定了制造拉杆毛坯