设计ca6140车床手柄座零件的机械加工工艺规程（年产量为2000件）

机械制造技术基础课程设计题目设计CA6140手柄座零件的机械加工工艺规程班级机电101完成日期2013年7月2日一、设计题目设计CA6140车床手柄座零件的机械加工工艺规程（年产量为2000件）二、原始资料1被加工零件的零件图1张2生产类型（中批或大批大量生产）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。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张7编写课程设计说明书（约50008000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，熟悉题目阶段。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师日期摘要内容1零件图1张2毛坯图1张3机械加工工艺过程卡片1张4机械加工工序卡片1套5专用夹具装配图1张6专用夹具专用零件图1张7设计说明书1份机械制造技术基础课程设计是在学习完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的机械加工工艺规程。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。ABSTRACTCOURSEDESIGNOFMACHINERYMANUFACTURINGTECHNOLOGYISINANDMOSTPROFESSIONALCLASSFINISHEDLEARNINGFOUNDATIONOFMECHANICALMANUFACTURINGTECHNOLOGY,ANDISBASEDONTHEPRODUCTIONPRACTICEANDAPRACTICALTEACHINGLINKTHISDESIGNALLOWSUSTOUSETHETHEORIESOFMACHINERYMANUFACTURINGTECHNOLOGYFOUNDATION,ANDCOMBININGWITHPRODUCTIONPRACTICEMIDDLESCHOOLTOPRACTICEKNOWLEDGE,INDEPENDENTANALYSISANDSOLVETHEPROBLEMOFMECHANICALMANUFACTURINGPROCESS,FORTHEGRADUATIONDESIGNINTHEFUTUREANDTHEFUTUREWORKTOLAYAGOODFOUNDATIONATSOMETIMETHEDESIGNWEMAINLYMACHININGPROCESSPLANNINGCA6140FORKINTHEDESIGNPROCESSOFTHECOURSE,MYTEAMMEMBERS,MAKECONCERTEDEFFORTSTOGETHERTOFINISHTHEDESIGNDURINGTHISPERIOD,ACCESSTOALARGENUMBEROFBOOKS,ANDGETTHETEACHERSINSTRUCTIONS目录2零件的分析721零件的作用722零件的工艺分析83工艺规程设计831确定毛坯的制造形式932基面的选择9321粗基准的选择9322精基准的选择933制定工艺路线9331工艺路线方案一9332工艺路线方案二9333工艺方案的分析93机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定1035确立切削用量及基本工时11二、零件的分析一零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的手柄座。它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移，压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离合器均不接合，主轴的传动断开，此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端，制动带被拉紧，使主铀制动。二零件的工艺分析CA6140车床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下1以为中心的加工表面825H这一组的加工表面有的孔，以及上下端面，下端面为的圆柱端825H45面；孔壁上有距下端面11MM、与孔中心轴所在前视面呈角的螺纹30孔，尺寸为M107H，另外还有一个尺寸为6H9的槽，孔与槽的总宽度为273H11。2以为中心的加工表面714H该组的加工表面有的螺纹孔有位置要求，加工时测量深度为71425MM，钻孔深度为28MM。上孔壁有一个配铰的锥销通孔，该通孔有位置5要求。3以为中心的加工表面710H本组的加工表面有的孔两个，及其两个内端面对称，两端面均有710位置要求，端面之间的距离为MM。，孔除了有位置要求以外还有平行度240的形状公差要求与孔壁之间的平行度公差为825H204以为中心的加工表面5这组的加工表面有的孔，该孔通至上的槽，并有位置要求。5825H由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。三、工艺规程设计一确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。手柄座在使用过程中不经常的变动，它的只起支撑的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。二基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。1粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取孔的下端面作为粗基准，利用一组共两825H块V形块分别支承和作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销82513R钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。2精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不作介绍。三制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。（1）工艺路线方案一工序一备料工序二铸造毛坯工序三粗铣上、下表面，精铣下表面；工序四粗、精车孔；825H工序五插键槽6H9；工序六铣槽1443MM；工序七钻、拉孔；710工序八钻孔；5工序九钻、扩螺纹孔；4H工序十钻、钳锥销通孔、M107H；工序十一终检。（2）工艺路线方案二工序一备料工序二铸造毛坯工序三粗、精车；825H工序四粗铣上、下表面；工序五精铣下表面；工序六插键槽6H9MM；工序七铣槽14MM43MM；工序八钻孔；5工序九钻、拉孔；710H工序十钻、扩；4工序十一钻、钳锥销通孔、M107H；5工序十二终检。（3）、工艺方案的分析上述两个工艺方案的特点在于方案一是先加工上下表面为中心的一组工艺，然后加工的孔，再以的孔的孔为基准加工的孔。方案825H825H710H二则是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此时方案二采用车床加工工序一，这样有利提高效率，节省成本。经比较可知，先加工上下表面，再以上下表面为基准加工及插键槽，最后完成对的孔的定位。显825710然方案一比方案二的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。综上所述，零件的具体工艺过程如下工序一备料工序二铸造毛坯工序三铣、半精铣凸台端面和大端面，选用X51立式铣床；45工序四钻，扩，铰内孔，选用Z535立式钻床；82H工序五钻，粗铰，精铰孔，选用Z525立式钻床；710工序六铣槽MM，选用X63卧式铣床；2401工序七钻、粗铰、精铰螺纹孔，选用Z525立式钻床；H工序八钻底孔，攻螺纹孔M10H7MM，选用Z525立式钻床；工序九钻锥销通孔，选用Z525立式钻床；5工序十拉键槽6H9MM；工序十一钻槽底通孔钻，选用Z525立式钻床；5工序十二终检。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定“手柄座”零件材料为铸铁，硬度为HBS6587，毛坯的重量约为2KG，生产类型为大批量生产，采用砂型铸模。相关数据参见零件图。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下1外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（端面）。825H查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2225，取端面长度余量均为25（均为双边加工）铣削加工余量为粗铣1MM精铣0MM2内孔（已铸成孔）85H查工艺手册表2225，取已铸成孔长度余量为3，即铸成孔825H半径为21MM。工序尺寸加工余量钻孔2MM扩孔0125MM3其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。（五）确立切削用量及基本工时1工序三的切削用量及基本工时的确定铣、半精铣凸台端面和大端面。45铣凸台端面45选择铣刀半径为25MM，齿数Z6（见工艺手册表3127）01/FMZZ，（切削表37和切削表38）5D80INT（切削表39）2/ICV查012174/MIN5CNRD查查按机床选取6/INR机实际切削速度160521/IN0CDV机机工作台每分钟进给量4/MIFZN机铣床工作台进给量15/MIF横向基本工时45203IT半精铣凸台端面加工余量为Z1MM切削速度为20/MINCV174/INR查选用主轴转速为16/IR机工作台进给量05614/MINFZVZN机基本工时452MI1T粗铣大端面进行两次铣削，第一次Z2MM，第二次Z1MM20/INCVM查01274/MINCVNRD查查选用主轴为6/I机实际切削速度0251/INCNDV机查工作台进给量604/MINFZ机基本工时50135INT半精铣大端面切削速度2/MINCV174/INR查选用主轴为60/IR机工作台进给量1NFM基本工时532098IT2工序四的切削用量及基本工时的确定钻扩粗、精铰通孔。825H钻孔M3选择高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表316）（切削表27和工艺表4216）04/FR机（切削表215）硬度20021715INCVM查01528/MIN3CNRD查查按机床选取（工艺表425）9/IR机实际切削速度2319408/INCV机机10基本工时（工艺表625）2486MI95LTNF机机扩孔M0842选择高速钢锥柄扩孔钻（工艺表318）由切削表210得扩孔钻扩孔时的进给量，M8024RMF/807并由工艺表4216取，扩孔钻扩孔时的切削速度7/FR机。钻CCV213由切削表215得，故14/MINC钻MIN/7412323VCC钻I/8960710RDNC按机床选取68/MIR机2459/IN10CNV机机基本工时2381I67LTF机机铰孔825H选择高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3117），M由切削表224得，RMF/510MAP2501，IN/84VC由工艺表4216得，2/FR机MIN/10258410RDVNCC按机床选取，则68/MIR机268534/IN10机基本工时12438065MIN6LTNF机机3工序五的削用量及基本工时的确定钻粗铰精铰孔。710H钻孔10选择高速钢锥柄麻花钻（工艺表316）M89由切削表27和工艺表4216查得017/FMR机（切削表215）23/INCV查012374/MIN98CNRD查查按机床选取6/INR机002954/IN1CNVR机机基本工时1231MI67LTF机机粗铰孔M96选择的高速钢铰刀（工艺表211）由切削表224和工艺表4215查得13/FMR机6/INCV查0161985/MINCNRD查查按机床选取/INR机09615/IN10CNV机机基本工时1243019MILTF机机精铰孔M10选择的铰刀M108/FR机6INCV查01619/MINCNRD查查按机床选取5/IR机019623/INCNV机机基本工时12401MI58LTF机机4工序六的切削用量及基本工时的确定铣的槽。240选用高速钢圆柱形铣刀，齿数Z6第一次走刀025/ZFM1INCV查015367/MINCNRD查查按机床选取/IR机037513/IN10CNV机机工作台进给量26752/MINFZVN机基本工时43109MI56FLT第二次走刀15/MINCV查015367/INCNRD查查按机床选取375/MINNR机工作台进给量02563725/MINFZV机基本工时419IN6FLT5工序七的切削用量及基本工时的确定。钻孔M13选择高速钢锥柄麻花钻（工艺表356）由切削表27和工艺表4216查得03/FMR机（切削表215）14/INCVM查00143/MINCNRD查查按机床选取27/IR机1310/IN0CNV机机基本工时128436MI7LTF机机粗铰孔M9513选择高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3117），RF/0MAP150IN/84VCI/2913841RDVNCC按机床选取（工艺表4215）0/INR机MIN/13614951RNVC机机（工艺表4216）08/FMR机基本工时1284301MINLTNF机机精铣孔M14选择高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3117）由切削表224查得，RF/015MAP150IN/84VCI/29384RDVNCC（工艺表4216）062/FMR机按机床选取140/INN机65/MICV机机基本工时128430INLTNF机机6工序八的切削用量及基本工时的确定钻底孔，攻螺纹M10MM。58钻底孔M58选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表316）由切削表27和工艺表4216查得028/FMR机（切削表215）16/INCVM查0016/MIN85CNRD查查按机床选取4/IR机15/IN100CNV机机基本工时1230MI48LTF机机攻螺纹M10MM选择M10MM高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距，即FP125/FMR75/MINCV机107598/INCNRD查按机床选取2/IR机68/INCVM机基本工时12035MIN7LTF机7工序九的切削用量及基本工时的确定加工的锥销通孔。钻的圆锥孔M5选择的高速钢麻花钻01/FR机2INCV查36/MNR查按机床选取10/INR机205/ICV机基本工时83296MI160T铰的孔M5选择的铰刀06/FR机MIN/173825610RDVNC查查按机床选取9/INR机0539261/MIN1CDNV机机基本工时80IT8工序十一的切削用量及基本工时的确定加工的孔。5钻孔M5选择的高速钢锥柄麻花钻8401/FR机2INCV查MIN/13268400RDNC查查按机床选取/IR机IN/5201360NVC机机基本工时527MIT铰孔M5选择的铰刀06/FR机MIN/42375610RDVNC查查按机床选取9/INR机IN/7610320NVC机机基本工时MI495T三、专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。有老师分配的任务，我被要求设计第道工序钻孔25H8，本夹具将用于Z525立式钻床。1、定位方案工件以下端面面及R13轴线为定位基准，采用支撑板、定位销组成定位方案，其中定位销限制工件的两个转动和两个平动4个自由度，支撑板限制工件的一个平动和一个转动两个自由度。这些定位装置可以保证对零件六个自由度的限制，工件在夹具中定位，若六个自由度都被限制时，称为完全定位。2定位误差分析零件的工序尺寸用定位销定位，选工件的定位基准和工序基准都在圆形截面的圆心上。由于基准重合，不存在基准不重合误差。基准移位误差B002MM2SINDJ3夹紧机构根据生产要求，选用气动压板夹紧机构进行夹紧，利用压板直接夹紧工件。使用气动夹紧装置，适应工件的大批量生产要求，并有效的提高了工作效率。确定夹紧力的基本原则，夹紧力包括大小，方向和作用点三个要素，它们的确定是夹紧机构设计中首先要解决的问题。应依据工件的结构特点，加工要求并结合工件加工中的受力状况及定位元件的结构和布置方式等中和考虑。1，夹紧力方向的选择夹紧力的方向与工件定位基准所处的位置，以及工件所受外力的作用方向等有关。选择时注意，应垂直于主要定位基准面。以保证工件夹紧的稳定性，最好与切削力和工件重力的方向一致，这样所需夹紧力最小，应尽量与工件刚度最大的方向一致，以减少变形。2，夹紧力作用点的选择夹紧力作用点的选择对夹紧的稳定性和工件变形有很大的影响。选择时注意应落在支撑元件上或几个支撑元件所形成的支承面内，应落在工件刚度好的部位上，应尽量靠近加工面。3，夹紧力的计算（1）选择气动夹紧装置的气缸选择气缸类型为QGB无缓冲的普通气缸（查机械加工工艺装备设计手册表3196），缸径为40