CA6140车床套课程设计

1、目录序言1第1章CA6140车床套分析2零件的作用 2生产类型的确定2零件的工艺分析2第2章零件的工艺规程设计3确定毛坯、绘制毛坯简图3选择毛坯3确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量3绘制车床套锻造毛坯简图4拟定零件工艺路线4定位基准的选择4加工方法的确定5工序的拟定5机床设备及工艺装备的选用6-加工余量、工序尺寸和公差的确定8切削用量的计算12钻.钱08朴孔21铳槽22链台阶面23时间定额的计算24机动时间：24辅助时间24竟3章夹具设计26问题的提出26夹具定位方案设计26工件在夹具中的定位26定位元件的选用26定位误差的分析26夹紧装置设计26夹紧方案的确定26夹紧力大小的计算27夹具体设计

2、27夹具方案可行性分析27操作说明28工件定位28工件夹紧28致谢28参考文献29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

3、装配 其他零件。12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：025H7 孔070外圆柱面及其内外端面、退刀槽045?6外圆柱面、042外圆柱面031孔台阶面07孔013锥孔5H9槽08H9通孔R5孔其中070外圆内端面对045?6外圆柱面的圆跳动为，045?6外圆柱面对025H7孔圆跳动为，031孔内端面对070外圆内端面平行度误差为5/79槽对25/77孔处H9孔的对称度误差为。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4

4、5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5：。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。21. 2. 1公差等级零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。212. 2锻件重量知机械加工后零件的重量为kg,由此可初步估算机械加工前锻件毛 坯的重量为kg。2.1. 2. 3 锻件形状复杂系数并零件进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的髙度、半径，即 d二70 mm, h=90 mm由公式参考文献【1】(2-3)和(2-5)可计算出该车床

5、套锻件的形状 复杂系数叫=d2hp =岁x702x90x7.8X10 2.7S=% =0.9/2.7匕0.33由T0.325 0mm 孔11去毛刺12热处理08”孔13清洗11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

6、车、半精车大端面，倒角1x45,扩、较025“孔，倒内角 1x45臣卜式车床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 1133198490直柄锥面铸钻40 GB/T 42581996工序2铳小端面立式轨床X5012中齿直柄立铳刀10 GB/T 1996工序3粗车、半精车刃5祖5呦042切外圆，粗车内端面，倒角1.5x451x459卧式车床C6132硬质合金可转位车刀工序4扩、较031加加孔，倒角1x45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

7、硬质合金可转位车刀工序6钻、较07沏孔，铸90锥孔摇臂钻床Z3025直柄麻花钻7 GB/T 1996直柄机用绞刀7 GB/T 1132198490直柄锥面钩钻16 GB/T 42581996工序7钻、较8/iun孔摇臂钻床Z3025直柄麻花钻8 GB/T 1996直柄机用绞刀8 GB/T 11321984工序8铳槽立式铳床X5012中齿锯片铳刀 40X5X10 GB/T 61201996工序9铳台阶面立式铳床X51细齿直柄立铳刀16 GB/T 1996工序10钱01 Omni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Z祐线二m

8、m1. 钻、钱08iw孔由参考文献【1】表2-28可查得：钻孔余量Z钻二mm粗绞余量Zttl =mm精绞余量Z祐绞=mm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mm粗绞mm精绞mm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 07.8,3 mm粗绞07.96加価精绞08；晋&2. 铳槽由参考文献【1】表2-26可查得：锐削余量Z铳-mm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： 铳削IT8根据上述结果，再查标准公差数值表可确定该工步的公

9、差值为： 铳削mm综上所述，该工序的工序尺寸及公差按“入体原则”表示为 锥削5/枷mm3. 铳台阶面由零件图可知：锥削深度Z二mm锐削宽度Z2=13mm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: 锥削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: 锐削深度mm锐削宽度mm综上所述，该工序的工序尺寸及公差按“入体原则”表示为 锐削深度55）062 mm 铳削宽度29 mm4. 较 1 Onun 孔由参考文献【1】表2-28可查得： 粗绞余量Z川绞=2 mm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

10、定该工步的公差值为: 粗绞mm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010汁36 mm25切削用量的计算2. 5. 1钻、较恥nun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，取f=0. 43mm/rv=0. 35m/s=21m/min故要求速度为lOOOv 1000x21Us =mlw 3.14x9.8按机床手册查得取/tn =750/-/nin 故实际的切削速度：7T dw Hw _10003.14x9.8x7501000=22.6/n/min切削工时：l=10mm/10Tm 一=加J=-0.03 nin -1.75750 x 0.43（二

11、）铸倒角X45 为缩短加工时问，钩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铳槽机床为：X51 刀具：槽铳刀由文献【5】表3-28选取：f:= 0.07加%$表 3-30 选取：L = 0.25/BPt; = 15iin ；由文献【1】表8-38,采用硬质合金槽铳刀，心= 63”，齿数2 = 14。则:/?=1000. = 1000x15 =75 8现采用X51立式锐床, 人=75 y.,H /min故实际切削速度为：兀63根据文献【5】附表4-17-1,取”63x75（片 /u = = 14.8,z/ 10001000/mm当,2H

12、 =75in时，工作台的每分钟进给量几应为九=% = 0.07 x 14x75 = 84%曲切削工时：【1】表11-12 土出z58 + 21.5 + 2.5=0.07x14x75=1.12 min2. 5.3铳台阶面1、加工条件机床：X51立式铳床；刀具：高速钢直柄立铳刀，心= 16”，齿数Z=6；2、计算切削用量及工时探 切削速度：参考有关手册，确定v = 0.3/77/5即18m/inin。采用高速钢直柄立铳刀，4, = 16”，齿数Z=6。则lOOOv it =$ 机心971(如 7TX16现采用X51卧式铳床，根据机床使用说明书(见手册表), 取nM = 37.5 min,故实际切削

13、速度为：1000/xl6x6.333=1000当na =380r/min,时，工作台的每分钟进给量人应为fm = fzZjno = 0.05 x 16x380 = 304( mm/ min)查机床说明书，选人=20?/min。切削工时：由于粗锐、半精铳前后进行，利用作图法，可得出铳 刀的行程/ + A+L= 10.5”，则机动工时为：/ + /,+/, _ 105L =60=1.75(min)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，得铳侧面的计算公式为：To =(l + ll+l2)/(f*

14、n)铳042圆柱面上阶梯面： l=155mm,f=0. lmm/r,n=380r7min,参考文献【2】表116 ,取1产0.9mm, J. Omm,代入公式，得To=(155+1)/=2. 6. 2辅助时间参考文献【4】表813确定如下:作容 操内毎次用时钻0 5mm孔聚作次数时问操作次数时问聚作次数时问主轴变速30. 075变换及给量21快速移动铳 刀21卡尺测量1开停车002主抽运转002清除铳削015各工步辅助时间为：钻078mm孔 较6-08俪孔. 装卸工件时间参考文献【1】表一42,取.辅助时间为：T 玄二卄4+=3. 作业时间：Tb= Ta+ Tb=+=lmin4. 布置工作地时

15、间Ts：参考文献【5】取a = 5%,则Ts= Tbx5%=1x5%=5. 休息与生理需要时间Tr：参考文献【5】取0 = 4%，则Tr= Tb0二6. 准备与终结时间Tc：轻小型件21min快速移动工作台lmin装卸工件8min对刀2min由题目已知生产数量是6000件，则：Tc/n=(21+l+8+4)/6000+7单件时间Tp：Tp= Ta+Tb+Ts+Tr=+ll=12min&单件计算时间Tc：Tc= Tp + Tc/ 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 X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

16、直柄机用绞 刀8 GB/T 11321984和直柄麻花钻8 GB/T 一 1996,对零件进行钻， 扩，半精钱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 紧力巧“，再乘以

17、安全系数K,作为实际所需的夹紧力巧，即：F扎=K J在本工序中K取在本夹具中主要计算水平方向的受力。切削力：耳=9.81 x 12.5 xx ay, t- x 11 x z xx n13 x 60* *13 切削力水平分力为为：FH=0.80.9瓦af =0.03- 0.15 取 af =0.10 do = 16= 380/7 min巧=9.81 x 12.5x50-85 x0.175x 15L0x6xl6 x380小x6O013 =2862Fh =0.857 =x =得 N=4865取安全系数为k二则有夹紧力耳二N=kN= 5838所选底版，满足力的要求。3. 3夹具体设计本工序夹具体采用铸

18、造的方法制造，材料选用HT150,夹具体要进行 时效处理，以消除内应力。34夹具方案可行性分析这种方案从定位原理上是合理的，夹具结构也简单。夹紧方便，故在 本次设计中采用此方案。3. 4.1工件定位将工件套入短圆柱定位销上工件定位，工件底面大平面在底版上定位致谢本课程设计的选题、论证及说明书的撰写工作均是在王彤老师的关怀 和悉心指导下完成的。在整个课业设计过程中，老师不仅在学习上给了我 极大的帮助而且在日常生活中也给予我无微不至的关怀。设计中的每一点 进步都凝聚着老师的心血和汗水。老师严谨的教学作风和亲切和蔼的待人 态度，给我留下了极为深刻的印象。使我不论在理论知识方面还是在CAD 计算机辅助设计软件应用方面都受益匪浅，在此向王老师表示