CA6140车床杠杆课程设计说明书.pdf

机械制造技术基础 课程设计说明书课程设计说明书 设计题目设计题目设计 CA6140 车床杠杆 零件 的机械加工艺规程 年产量为 10 万件 设 计 者 指导教师 XX 大学 201X 年 X 月 X 号 XX 大学 机械制造技术基础课程设计任务书机械制造技术基础课程设计任务书 题目题目 设计 CA6140 车床杠杆 零件的机械加工 工艺规程 大量生产 内容内容 1 零件图1 张 2 毛坯图1 张 3 机械加工工艺过程综合卡片1 套 4 结构设计装配图1 张 5 结构设计零件图1 张 6 课程设计说明书1 份 班级 学生 指导教师 201X 年 X 月 X 号 1 目目录录 序言 2 2 一 零件的分析 一 零件的作用 一 零件的作用 2 2 二 零件的工艺分析 二 零件的工艺分析 2 2 二 工艺规程设计 一 确定毛坯的制造形式 一 确定毛坯的制造形式 3 3 二 基面的选择 二 基面的选择 3 3 三 制定工艺路线 三 制定工艺路线 3 3 四 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 四 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5 5 五 确定切削用量及基本工时 五 确定切削用量及基本工时 5 5 三 夹具设计 一 一 加工工艺孔加工工艺孔 2525 夹具设计夹具设计 1212 二 二 粗精铣宽度为粗精铣宽度为 30mm30mm 的下平台夹具设计的下平台夹具设计 1313 三 三 钻钻 M8M8 螺纹孔夹具设计螺纹孔夹具设计 1515 四 机械加工工序卡片 附 1717 五 CA6140 车床杠杆 831009 零件图 附 1717 六 CA6140 车床杠杆 831009 毛坯图 附 1717 七 夹具装配图与夹具体零件图 附 1717 八 参考文献 1717 2 序言 机械制造技术基础课程设计是在我们学完了大学的全部基础课 技术基础课以及大部分专业课之后进 行的 这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性总复习 也是一次理论联系实际的 训练 因此 它在我们四年的大学生活中占有重要的地位 就个人而言 我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练 从中锻炼自 己分析问题 解决问题的能力 为今后参加祖国的 四化 建设打下一个良好的基础 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 一 零件的分析 一 一 零件的作用零件的作用 题目所给定的零件是 CA6140 车床的杠杆 它位于车床制动机构中 主要起制动作用 杠杆一端与制 动带连接 另一端通过刚球与齿条轴的凸起 或凹槽 相接触 当离合器脱开时 齿条轴与杠杆下端接触 是起逆时针方向摆动 将制动带拉紧 当左右离合器中任一个接合时 杠杆都顺时针方向摆动 使制动带 放松 从而达到制动的目的 二 二 零件的工艺分析零件的工艺分析 所加工零件立体图如下图所视 1 主要加工面 1 钻 0 023 0 25 孔以及与此孔相通的 14 阶梯孔 M8 螺纹孔 2 钻 0 1 0 12 7 锥孔及铣 0 1 0 12 7 锥孔表面 3 钻 2 M6 螺纹孔及其上表面 3 4 铣杠杆底面 2 主要基准面 以 45 外圆面为基准的加工表面有 0 023 0 25 的孔 杠杆下表面 其他的加工表面都是以 0 023 0 25 的孔为 中心加工的 二 工艺规程设计 一 一 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 杠杆 零件材料为 HT200 HB150 HB220 毛坯重量约为 0 85kg 生产产量为 10 万件 年 属于大 批量生产 由于铸件为大批量生产 且工厂的生产厂房空间有限 而且零件除了有工艺要求的尺寸外 其 余均用不去除材料方法制造出来的 因此应采用 一型多铸 的金属型铸造 既满足了质量和批量要求 又满足了经济性指标 二 二 基面的选择基面的选择 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肋板表面作为 加工的粗基准 可用外部夹紧力进行加紧 再利用一个 V 形块支承 45mm 圆的外轮廓作主要定位 以限制 四个自由度 再以一面定位 用支承块或者支承板来消除余下的两个自由度 达到完全定位 实际上为过 定位 就可实现 25 孔的加工 2 精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题 设计基准最好与工序基准重合 所以选择 25 的孔作为 精基准 三 三 制定工艺路线制定工艺路线 1 工艺路线方案一 28 号 工序 1粗铣 25 孔下表面 工序 2钻 扩孔使尺寸到达 24 8mm 工序 3粗铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4精铣 25 孔下表面 工序 5铰孔使尺寸到达 0 023 0 25 工序 6精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 7钻 12 7 的锥孔 工序 8粗精铣 2 M6 上端面 工序 9锪钻 14 阶梯孔 加工 M8 螺纹孔 工序 10钻 2 M6 螺纹底孔 攻螺纹孔 2 M6 工序 11检查 2 工艺路线方案二 38 号 工序 1粗精铣 25 孔下表面 工序 2钻 扩 铰孔使尺寸到达 0 023 0 25 mm 工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4钻 12 7 的锥孔 工序 5钻 2 M6 孔 加工螺纹孔 2 M6 4 工序 6粗精铣 2 M6 上端面 工序 7锪钻 14 阶梯孔 加工 M8 螺纹孔 工序 8检查 3 工艺路线方案三 35 号 工序 1粗精铣 25 孔下表面 工序 2钻 扩 铰孔使尺寸到达 0 023 0 25 mm 工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4钻 12 7 的锥孔 工序 5加工 M8 螺纹孔 锪钻 14 沉孔 工序 6粗精铣 2 M6 上端面 工序 7加工螺纹孔 2 M6 工序 8检查 4 工艺路线的比较与分析 方案一采用的是工序分散原则 工序分散可以保证有充足的时间消除热变形和消除粗加工产生的残余 应力 使后续加工精度提高 但是其工序 5 先上端面 不便装夹 而且由于大批量生产 不适合如此高精 度的生产路线 方案二与方案三的工艺路线基本上相类似 不同的就是工序五 六 七顺序有点不同 工艺路线的选 择标准就在于生产效率高 尺寸精度和位置精度高 便于装夹 通过我们组一起讨论比较得出 以 25mm 的孔外轮廓为精基准 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 两个方案都满足这个要求 但是如果选择第二条工艺路线先加工 M6 螺纹孔再铣上 表面的话就不符合先加工面再钻孔的原则 并且毛坯的端面与钻头轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线 与加工出来的零件平面是否垂直这个问题 所以发现第二条工艺路线并不可行 而从提高效率和保证精度这两个前提下 发现第三个方案是比较合理想的 所以我们决定以第三个方 案进行生产 具体的工艺过程如下所示 最终工艺路线 工序 1粗精铣杠杆下表面 保证粗糙度是 3 2 选用立式铣 床 XA5032 工序 2加工孔 25 钻孔 25 的毛坯到 23mm 扩孔 23mm 到 24 8mm 铰孔 24 8mm 到 0 023 0 25 mm 接近 25H7 保证粗糙度是 1 6 采用立式钻床 Z550 工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台 仍然采用立式铣床 XA5032 工序 4钻 12 7 的锥孔 采用立式钻床 Z550 为保证加工 的孔的位置度 采用专用夹具 工序 5加工螺纹孔 M8 锪钻 14 阶梯孔 保证与垂直方向 成 10 采用立式钻床 Z550 工序 6粗精铣 M6 上端面 用立式铣床 XA5032 5 工序 7攻 2 M6 螺纹采用立式钻床 Z550 为保证加工的孔 的位置度 采用专用夹具 工序 8检查 四 四 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 杠杆 零件材料为 HT200 HBS182 HBS199 毛坯重量约为 0 85kg 生产产量为 10 万件 年 生产 类型属于大批量生产 采用金属型铸造方式 根据上述原始资料及加工工艺 分别确定各加工表面的机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸如下 1 杠杆下表面 根据 机械制造工艺设计简明手册 以下简称 工艺手册 2 2 3 可以知道金属型铸造 大批量生产时 铸件尺寸公差等级为 7 9 级 加工方向的基本尺寸为 30mm 粗糙度为 3 2 根据 工艺 手册 2 2 5 可知 金属型铸造大批量生产时加工余量等级为 F 级 再由 工艺手册 2 2 4 可知 尺寸 公差等级为 8 级的时候加工余量范围是 1 5mm 2mm 由 工艺手册 2 3 21 可以知道 粗加工后精铣 加工长度为 160mm 小于 300mm 加工宽度为 95 31mm 小于 100mm 查出来平面加工余量是 1 0mm 综上所述 确定加工余量为 1 5mm 起模斜度为 7 2 钻 25 的通孔 7 级孔 由 工艺手册 2 3 8 可知 钻孔 23mm 扩孔 24 8mm2Z 1 8mm 铰孔 25H7 接近零件的偏差要求 2Z 0 2mm 3 宽度为 30mm 的下平台 为了节省金属铸型制作的时间 提高生产的效率 应该在保证加工余量的基础 上使铸型尽可能简单化 所以 本道工序的毛坯加工余量应该以非加工表面同齐 即下端面的基本尺寸约 为 18mm 其中加工余量约为 4mm 分两次加工即可 但是在第一次加工之后必须重新量度第二次精加工的 剩余加工余量 以保证符合零件尺寸的要求 4 粗精铣 2 M6 端面 根据 工艺手册 2 2 3 可以知道金属型铸造 大批量生产时 铸件尺寸公差等级 为 7 9 级 加工方向的基本尺寸为 90mm 粗糙度为 3 2 根据 工艺手册 2 2 5 可知 金属型铸造大批 量生产时加工余量等级为 F 级 再由 工艺手册 2 2 4 可知 尺寸公差等级为 8 级的时候加工余量范围 是 1 5mm 2mm 由 工艺手册 2 3 21 可以知道 粗加工后精铣 加工长度为 40mm 小于 300mm 加工宽度为 30mm 小于 100mm 查出来平面加工余量是 1 0mm 综上所述 确定加工余量为 1 5mm 起模斜度为 7 五 五 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序 1 粗精铣杠杆下表面 使之符合粗糙度要求 a R3 2 已知零件总长为 160mm 宽 95 31mm 材料是 HT200 所用加工机床选为立式铣床 XA5032 1 粗铣杠杆下表面 1 确定本次粗铣为一次走刀 背吃刀量 切削深度 1 p amm 2 铣刀直径和齿数 查表 3 1 切削用量简明手册 以下简称 切削手册 可知 6 p a 深度 mm 宽 度 0 120mm 选择铣刀直径范围为 o d 100 200mm 再由表 3 16 切削手册 查出切削刀具为 YG6 硬质合 金端铣刀 选择 o d 125mm z 12 齿 3 每齿进给量 查表 3 5 切削手册 可以知道本机床的功率在 5 10KW f0 14 0 24 z mm z 6 取 0 18mm z 4 切削速度和转速 由 3 的每齿进给量 0 18mm z 可以知道 查表 3 16 切削手册 得出98 c v m min 10001000 98 250 min 3 14 125 c o v nr d 查阅机床资料表格 3 30 切削手册 取机床主轴转速 w n 235r min 进给量 m f 190mm r 由 m z w f f zn 可 知 实际每齿进给量 z f 0 08mm z 由 1000 wo nd v 可以计算出 实际切削速度为 92 24m min 5 入切量和超切量 由表 3 26 切削手册 o d 125mm 宽度约为 100mm 可以知道 27y mm 6 切削所用工时 1 16027 t0 984 190 m ly f min 2 精铣杠杆下表面 1 确定本次精铣为一次走刀 背吃刀量 切削深度 0 5 p amm 2 铣刀直径和齿数 查表 3 1 切削手册 可知 6 p a 深度 mm 宽度 0 120mm 选择铣刀直径范围为 o d 100 200mm 再由表 3 16 切削手册 查出切削刀具为 YG6 硬质合金端铣刀 选择 o d 125mm z 12 齿 3 每齿进给量 由于是精铣 查表 3 16 切削手册 可以确定 z f 0 1mm z 4 切削速度和转速 由 3 的每齿进给量 0 1mm z 可以知道 查表 3 16 切削手册 得出 c v 124m min 10001000 124 316 min 3 14 125 c o v nr d 查阅机床资料表格 3 30 切削手册 取机床主轴转速 w n 300r min 进给量 m f 235mm r 由 m z w f f zn 可 知 实际每齿进给量 z f 0 07mm z 由 1000 wo nd v 可以计算出 实际切削速度为 117 75m min 5 入切量和超切量 由表 3 26 切削手册 由于是精铣 所以入切量和超切量就等于铣刀直径 即 y 125mm 6 切削所用工时 2 160125 1 213min 235 m ly t f 7 三 参考文献 1 赵家齐 机械制造工艺学课程设计指导书 北京 机械工业出版社 2000 10 2 李益民 机械制造工艺设计简明手册 北京 机械工业出版社 1994 7 3 艾兴 肖