CA6140车床套设计-毕业设计

PAGEII---PAGE21-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 72.5切削用量的计算 122.5.1粗车、半精车大端面，倒角，扩、铰φ25mm孔，倒内角 122.5.2铣小端面 132.5.3粗车、半精车外圆，粗车内端面，倒角， 142.5.4扩、铰孔，倒角 142.5.5精车内端面 152.5.6钻、铰孔，锪锥孔 162.5.7钻、铰孔 172.5.8铣槽 172.5.9铣台阶面 182.5.10铰孔 182.6时间定额的计算 192.6.1机动时间： 192.6.2辅助时间 192.7填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 20第3章夹具设计 213.1问题的提出 213.1.1工件在夹具中的定位 213.1.2定位误差的分析 213.1.3夹紧方案的确定 213.1.4夹紧力大小的计算 213.2夹具体设计 223.3夹具方案可行性分析 223.4操作说明 223.4.1工件定位 233.4.2工件夹紧 233.4.3工件拆卸 233.5夹具总装配图绘制 23致谢 23参考文献 24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。CA6140车床套分析零件的作用题目所给的零件是CA6140车床套（见附图），主要作用是配合装配其他零件。生产类型的确定由于本次设计已知是大批生产，故在这里不再做技术分析和计算。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。零件的工艺规程设计确定毛坯、绘制毛坯简图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。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。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。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㎏。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直径、高度，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。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，故该锻件的材质系数属级。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。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2-1CA6140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2-111.5～2.0取2.0表2-13宽度表2-101.5～2.0取2.0表2-13宽度表2-101.5～2.0取2.0表2-13宽度表2-101.5～2.0取2.0表2-13孔径表2-112.0表2-14厚度4.5表2-111.5～2.0取2.0表2-13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所示。拟定零件工艺路线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。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。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。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2-2CA6140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2-3CA3140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Φ25mm孔，倒内角2铣小端面3粗车、半精车Φ70mmΦ45mmΦ42mm外圆，粗车内端面，倒角，4扩、铰Φ31mm孔，倒角5精车内端面6钻、铰Φ7mm孔，锪锥孔7钻、铰Φ8mm孔8铣槽9铣台阶面10铰Φ10mm孔11去毛刺12热处理Φ8mm孔13清洗14检验机床设备及工艺装备的选用由于本产品生产类型是大批量生产，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25GB/T1141—1984锥柄机用绞刀25GB/T1133—1984直柄锥面锪钻40GB/T4258—1996工序2铣小端面立式铣床X5012中齿直柄立铣刀10GB/T6117.1—1996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31GB/T1141—1984锥柄机用绞刀31GB/T1133—1984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7GB/T6135.3—1996直柄机用绞刀7GB/T1132—1984直柄锥面锪钻16GB/T4258—1996工序7钻、铰孔摇臂钻床Z3025直柄麻花钻8GB/T6135.3—1996直柄机用绞刀8GB/T1132—1984工序8铣槽立式铣床X5012中齿锯片铣刀40×5×10GB/T6120—1996工序9铣台阶面立式铣床X51细齿直柄立铣刀16GB/T6117.1—1996工序10铰孔摇臂钻床Z3025直柄机用绞刀10GB/T1132—1984加工余量、工序尺寸和公差的确定粗车、半精车大端面由参考文献【1】表2-22可查得：精车余量=0.8㎜半精车余量=0.8㎜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：精车IT10半精车IT8扩、铰孔由参考文献【1】表2-28可查得：扩孔余量=5㎜粗绞余量=0.14㎜精绞余量=0.06㎜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：扩孔IT12粗绞IT10精绞IT7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：扩孔0.21㎜粗绞0.084㎜精绞0.021㎜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：扩孔㎜粗绞㎜精绞㎜铣小端面由参考文献【1】表2-35可查得：粗铣余量=2.4㎜由参考文献【1】表1-20可依次确定本工序尺寸的加工精度为：粗铣IT11根据上述结果，再查标准公差数值表可确定本工步的公差值为：粗铣0.22㎜综上所述，该工序的工序尺寸及公差按“入体原则”表示为粗铣㎜粗车内端面由参考文献【1】表2-22可查得：粗车余量=0.8㎜由参考文献【1】表1-20可依次确定本工序尺寸的加工精度为：粗车IT10根据上述结果，再查标准公差数值表可确定本工步的公差值为：粗车0.14㎜综上所述，该工序的工序尺寸及公差按“入体原则”表示为粗车㎜粗车、半精车外圆由参考文献【1】表2-16可查得：精车余量=3㎜半精车余量=1㎜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：精车IT12半精车IT10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：精车0.25㎜半精车0.10㎜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：精车㎜，㎜，㎜半精车㎜，㎜，㎜扩、铰孔由参考文献【1】表2-28可查得：扩孔余量=4.8㎜粗绞余量=1.2㎜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：扩孔IT10粗绞IT9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：扩孔0.10㎜粗绞0.062㎜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：扩孔㎜粗绞㎜精车内端面由参考文献【1】表2-23可查得：精车余量=1.6㎜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：精车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：精车0.046㎜综上所述，该工序的工序尺寸及公差按“入体原则”表示为精车㎜钻、铰孔由参考文献【1】表2-28可查得：钻孔余量=6.8㎜粗绞余量=0.2㎜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IT12粗绞IT10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0.15㎜粗绞0.058㎜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㎜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㎜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㎜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㎜切削用量的计算粗车、半精车大端面，倒角，扩、铰孔，倒内角加工条件工件材料：45钢，铸造，HB200。加工要求：车大端面，由文献【2】Rz400；机床：CM6125。刀具，由文献【3】10表1、2：端面车刀，刀片材料YG6，刀杆尺寸16×25㎜2,。计算切削用量已知毛坯长度方向的加工余量为2㎜，因其使用要求，一次加工即可，即取Z=2㎜，。进给量由文献【3】14表3．常用切削用量确定=0.5，耐用度T=60min。计算切削速度按文献【1】表10-1续，切削速度的计算公式为：,其中修正系数按文献【1】表10-1续取223，所以=113.08（）确定机床主轴转速由文献【5】附表4-3-1选取。所以实际切削速度113.10。切削工时,由文献【1】表11-1式中：T0—切削工时[min]；—进给次数；—切刀行程长度[㎜]；—切刀的切入长度[㎜]；—切刀的超出长度[㎜]；—附加长度[㎜]；铣小端面加工条件工件材料：45钢，模锻，HB200。加工要求：铣小端面，由文献【2】Rz400；机床：X51。刀具，由文献【3】10表1、2：端铣刀，刀片材料YG6，刀杆尺寸16×25㎜2,。计算切削用量已知毛坯长度方向的加工余量为2㎜，因其使用要求，一次加工即可，即取Z=2㎜，。进给量由文献【3】14表3．常用切削用量确定=0.5，耐用度T=60min。计算切削速度按文献【1】表10-1续，切削速度的计算公式为：,其中修正系数按文献【1】表10-1续取223，所以=113.08（）确定机床主轴转速由文献【5】附表4-3-1选取。所以实际切削速度113.10。切削工时,由文献【1】表11-1粗车、半精车外圆，粗车内端面，倒角，1、粗车、半精车、精车外圆※粗车：单边余量取Z=1mm，一次切除。进给量、切削速度、机床主轴转速均与粗车外圆相同，切削工时（0.14min）※半精车：单边余量取Z=1mm，一次切除。进给量，切削速度即（2.1m/s），机床主轴转速，切削工时（0.36min）扩、铰孔，倒角(一)扩Ф31孔机床为：CM6125立式钻床,采用锥柄扩孔钻钻头查切削手册表2.7,取f=0.43mm/r机床主轴转速,取n=100r/min其切削速度为切削工时:l=10mm锪倒角0.5×45·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。精车内端面加工条件工件材料：45钢正火，，模锻。加工要求：车内端面，是机床：CA6140刀具：刀片材料YT15，刀杆尺寸，，，。计算切削用量考虑到模锻斜度，取轴线长度方向的加工余量为，一次加工，背吃刀量。进给量（《手册》表3-13）计算切削速度（表3-18）耐用度。※确定机床主轴转速按机床选取所以实际切削速度为※切削工时（0.12min）钻、铰孔，锪锥孔(一)钻Ф7的孔钻孔Ф8mm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/rv=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)扩Ф7的孔机床为：Z535立式钻床,采用锥柄扩孔钻钻头查切削手册表2.7,取f=0.43mm/r机床主轴转速,取n=100r/min其切削速度为切削工时:l=10mm锪倒角0.5×45·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。钻、铰孔(一)钻Ф8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/rv=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0.5×45·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。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=铣台阶面加工条件机床：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：铰孔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。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11—6，取l=0.9mm,l=1.0mm,代入公式，得T=(155+0.9+1)/(0.1x380)=0.637min辅助时间参考文献【4】表8—13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0.02530．075变换及给量0.02520.051快速移动铣刀0.0520.051卡尺测量0.110.1开停车0.020．02主轴运转0.020．02清除铣削0.150．15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2.5—42，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填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡工艺文件详见附表。夹具设计3.3钻φ8H9孔3.3.1问题的提出在给定的零件中，对本序加工的主要考虑