機械課程設(shè)計---ca6140c車床杠桿的加工工藝

1、<p><b>　　序 言</b></p><p>　　機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學完了大學的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，他在我們的大學四年生活中占有重要的地位。</p><p>　　就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從

2、事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于能力有限，設(shè)計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。</p><p><b>　　零件的分析</b></p><p><b>　　零件的作用：</b></p>&

3、lt;p>　　題目所給的零件是CA6140車的杠桿。它位于廂體內(nèi)部：主要作用是傳遞紐距，幫助改變機床工作臺的運動方向。零件主體成36º角，在主視和右視兩方向均有8mm的筋板支撐，兩件中部有的孔，端面和左視平面分別有M6和φ12.7的螺紋孔和沉頭孔.中間孔上方A視圖方向有M8螺紋孔,所有技術(shù)要求都是為了機床總體裝配.</p><p>　　(二)零件的工藝分析：</p><p>

4、;　　本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有四組孔,也有位置和精度要求。</p><p>　　1、零件件底面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個面，此面將作為初基準，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時間又能達到技術(shù)要求。</p><p>　　2、加工中間孔，它是以底面為粗基準而加工的，它將作為精基準以完成以后的加工，為達到題

5、目要求我們采取鉆、擴、半精鉸、精鉸的工序過程。最終完成。</p><p>　　3、以中間孔為基準加工60—45的平面，此面表面粗糙度為6.3。采用粗銑即達到要求。</p><p>　　4、端面加工與底面加工相同，即采取粗銑、半精銑，兩步工序能達到要求。</p><p>　　5、鉆φ12.7孔，此孔將用鋼球檢查，我根據(jù)偏差范圍選擇粗鉆的方法加工，即能滿足要求。<

6、/p><p>　　6、加工M8螺紋孔，由《機械加工工藝手冊》查知底孔為φ6.7，又因為本孔是沉頭螺紋孔，考慮到工藝要求我們采取鉆、锪、攻絲三步工序。</p><p>　　7、加工M6螺紋孔，由《機械加工工藝手冊》查知底孔為φ5.2，又因為本孔用加工120°倒角，采用鉆、倒交、攻絲三步工序。在加工的適當工藝過程中我們對產(chǎn)品進行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。</p><p

7、>　　由以上工藝過成的完成，本零件也按要求加工完成。</p><p><b>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計</b></p><p>　?。ㄒ唬┐_定毛坯的制造形式。</p><p>　　由零件要求可知，零件的材料為HT200，考慮到本零件在具體工作的受力情況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因為零件是中批量生產(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本

8、的最佳方法。</p><p><b>　　基準面的選擇</b></p><p>　　基準面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內(nèi)完成加工任務(wù)。</p><p>　　粗基準的選擇對于本杠桿來說是至關(guān)重要的

9、，對于一般零件而言，應以出加工的表面為粗基準，本零件正好符合要求，對于精基準而言，主要應考慮到基準重合的問題，當設(shè)計基準與工藝基準不重合時，應該進行尺寸換算，本題目我們以的孔為精基準，基本滿足要求。</p><p><b>　　制定工藝路線</b></p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點，是應該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)一

10、確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應該考慮經(jīng)濟效益，工藝簡單工序集中，盡量降低成本。</p><p><b>　　工藝路線方案：</b></p><p><b>　　工序：1/、鑄造；</b></p><p><b>　　2/、時效處理；</b></p><p&

11、gt;　　3/、精銑、半精銑底面；</p><p>　　4/、鉆、擴、半精鉸孔；</p><p><b>　　5/、檢驗；</b></p><p>　　6/、粗銑60—45平面；</p><p>　　7/、粗銑、半精銑端面；</p><p>　　8/、鉆φ12.7孔；</p><

12、;p>　　9/、鉆M8底孔φ6.7、锪φ14孔、攻絲M8；</p><p>　　10/、鉆M6底孔φ5.2、倒角120°、攻絲M6；</p><p><b>　　11/、檢驗。</b></p><p>　　機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“杠桿”零件的材料為HT200，硬度HB

13、170—200，毛坯重量約為1kg,生產(chǎn)類型為成批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造，13級精度以下。（批量生產(chǎn)）</p><p>　　根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別對個加工表面的機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下：</p><p><b>　　零件底面：</b></p><p>　　此地面是粗基準，是最先加工的表面，由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表

14、6-92及公式（6-16）計算底面加工余量。</p><p><b>　　e=C</b></p><p>　　式中 e ——余量值；</p><p>　　——鑄件的最大尺寸；</p><p>　　A ——加工表面最大尺寸；</p><p><b>　　C ——系數(shù)；

15、</b></p><p><b>　　e=0.55×</b></p><p><b>　　=2.5mm</b></p><p>　　滿足《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表6-93的要求。</p><p>　　端面和60—45面：</p><p>　　因為端面

16、和60—45面表面粗糙度要求不高，根據(jù)《切削用量手冊》定余量e，</p><p><b>　　e=1.5</b></p><p>　　滿足《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表6-93的要求。</p><p><b>　　3、中間孔</b></p><p>　　毛坯為實心，不沖出孔，孔精度為IT7—IT8之

17、間，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》確定尺寸和余量。</p><p><b>　　鉆孔：φ23</b></p><p>　　擴孔：φ24.8 e=1.8mm</p><p>　　粗鉸：φ24.94 e=0.14mm&

18、lt;/p><p>　　精鉸：φ e=0.06mm</p><p><b>　　4、M8螺紋孔</b></p><p>　　毛坯為實心，不沖出孔，根據(jù)《機械制造工藝手冊》查知M8底孔為6.7為零件滿足要求確定尺寸余量如下。</p><p>　　鉆M8底孔φ6.7

19、；</p><p>　　锪φ14孔； e= 7.4mm </p><p>　　攻絲M8； e= 1.3mm</p><p><b>　　5、M6螺紋孔</b></p&g

20、t;<p>　　毛坯為實心，不沖出孔，根據(jù)《機械制造工藝手冊》查知M6底孔為5.2為零件滿足要求確定尺寸余量如下。</p><p>　　鉆M6底孔φ5.2；</p><p><b>　　倒角120°；</b></p><p>　　攻絲M6； e=0.8mm<

21、;/p><p><b>　　6、鉆φ12.7孔</b></p><p>　　毛坯為實心，不沖出孔，因為此孔用φ12.7的鋼球檢查，并且要求尺寸范圍為φ12.7，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》確定加工方法。</p><p><b>　　鉆φ12.7孔。</b></p><p>　　確定切削用量及基本工時

22、</p><p>　　1、工序Ⅲ：銑削底面</p><p><b>　?。?）、粗銑</b></p><p>　　a/加工條件：機床：T616臥式銑鏜床</p><p>　　刀具：莫壓錐柄立銑刀GB1106-85</p><p>　　其中d=80mm, L=82mm , l=22mm<

23、/p><p>　　b/計算切削用量：=1mm</p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-2可知：</p><p><b>　　f=</b></p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-8可知：</p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-7可知：</p><p>

24、<b>　　T=150</b></p><p>　　V==13m/min</p><p><b>　　=0.22m/s</b></p><p><b>　　確定主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　n==7r/s=420r/min</p><p>&l

25、t;b>　　按機床選?。?</b></p><p>　　實際機床選?。?v=</p><p>　　切削工時： </p><p><b>　　（2）半精銑：</b></p><p><b>　　=0.7mm</b></p><p>　　由《切削用量

26、手冊》表9.4-2可知：</p><p><b>　　f=</b></p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-8可知：</p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-7可知：</p><p><b>　　T=100</b></p><p>　　V==13m/min&l

27、t;/p><p><b>　　=0.23m/s</b></p><p><b>　　按機床選取： </b></p><p>　　實際機床選?。?v=</p><p>　　切削工時： </p><p>　　T=89.6s+89s=176.8s=0.56min</p

28、><p><b>　　2、工序Ⅳ：鉆孔</b></p><p><b>　　（1）、鉆φ23孔</b></p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表15-34</p><p>　　f=0.35mm/r </p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表15-37</

29、p><p>　　v=0.35m/s=21m/min</p><p>　　==4.85r/s(290r/min)</p><p>　　按機床選取： </p><p>　　切入 切出 l=30mm</p><p>　?。?）、擴φ24.8孔</p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊

30、》表15-41</p><p>　　f=1.0mm/r </p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表15-37</p><p>　　v=24.3m/min=0.39m/s</p><p>　　==5r/s(300r/min)</p><p><b>　　按機床選取： </b><

31、/p><p><b>　　l=30mm</b></p><p>　　（3）、粗鉸φ24.94孔 精鉸φ孔</p><p>　　由經(jīng)驗可知：工時可以忽略。</p><p>　　3、工序Ⅵ：粗銑60—45平面</p><p>　　a/加工條件：機床：T616臥式銑鏜床</p><p&

32、gt;　　刀具：莫壓錐柄立銑刀GB1106-85</p><p>　　其中d=80mm, L=82mm , l=22mm</p><p>　　b/計算切削用量：=3mm</p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-2可知：</p><p><b>　　f=</b></p><p>　　由

33、《切削用量手冊》表9.4-8可知：</p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-7可知：</p><p><b>　　T=150</b></p><p>　　V==13m/min</p><p><b>　　=0.22m/s</b></p><p><b>　　

34、確定主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　n==7r/s=420r/min</p><p><b>　　按機床選取： </b></p><p>　　實際機床選?。?v=</p><p>　　切削工時： =</p><p>　　4、工序Ⅶ：粗銑、半精銑端面</p>

35、;<p><b>　?。?）、粗銑</b></p><p>　　計算切削用量：=1mm</p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-2可知：</p><p><b>　　f=</b></p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-8可知：</p><p>

36、　　由《切削用量手冊》表9.4-7可知：</p><p><b>　　T=60</b></p><p>　　V==15.3m/min</p><p><b>　　=0.26m/s</b></p><p><b>　　確定主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>

37、;　　n==8.28r/s=496.8r/min</p><p><b>　　按機床選?。?</b></p><p>　　實際機床選取： v=</p><p>　　切削工時： </p><p><b>　?。?）、半精銑：</b></p><p><b>

38、;　　=0.5mm</b></p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-2可知：</p><p><b>　　f=</b></p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-8可知：</p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-7可知：</p><p><b>　　T=

39、60</b></p><p>　　V==17.1m/min</p><p><b>　　=0.29m/s</b></p><p><b>　　按機床選?。?</b></p><p>　　實際機床選取： v=</p><p>　　切削工時： </p

40、><p>　　T=16.8s+16.8s=176.8s=0.56min</p><p>　　5、工序Ⅷ：鉆φ12.7孔</p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表15-33</p><p>　　f=0.40mm/r </p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表15-37</p><p&g

41、t;　　v=0.35m/s=21m/min</p><p>　　==8.87r/s=526r/min</p><p>　　按機床選?。?</p><p>　　切入 切出 l=30mm</p><p>　　計算工時 </p><p>　　6、工序Ⅸ：鉆M8孔</p><

42、p>　?。?）、鉆M8底孔φ6.7</p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表15-41</p><p>　　f=0.40mm/r </p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表10.4-9</p><p>　　v=0.195m/s</p><p>　　==7.76r/s=465.8r/min<

43、;/p><p>　　按機床選?。?</p><p><b>　　l=28mm</b></p><p>　　計算工時: </p><p><b>　?。?）、锪φ14孔</b></p><p>　　锪孔時間短可忽略不記.</p><p>

44、<b>　?。?）、攻絲M8</b></p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表3-38</p><p>　　f=0.2mm/r </p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表3-38</p><p><b>　　v=0.35m/s</b></p><p>　　

45、==8.78r/s=526r/min</p><p>　　按機床選?。?</p><p><b>　　l=25mm</b></p><p>　　計算工時: </p><p>　　T=12s+42s=54s=0.9min</p><p>　　7、工序Ⅹ：鉆M6孔</p>

46、;<p>　?。?）、鉆M6底孔φ5.2</p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表15-41</p><p>　　f=0.30mm/r </p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表10.4-9</p><p>　　v=0.161m/s</p><p>　　==9.86r/s=591.6r

47、/min</p><p>　　按機床選?。?</p><p><b>　　對于孔1：</b></p><p><b>　　對于孔2：</b></p><p>　　記算工時 ： </p><p>　?。?）、倒角120°</p><p&

48、gt;　　倒角的工時可以忽略不記。</p><p><b>　?。?）、攻絲M6</b></p><p>　　由《機械加工工藝實用手冊》表16.2-4</p><p>　　==238.8r/s=14331r/min</p><p>　　攻通孔螺紋: </p><p>　　攻不通孔螺紋:

49、 </p><p>　　記算工時 ： </p><p>　　T=0.28+0.1=0.38min=22.8s</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 工件的螺紋長度;</p><p>　　—— 絲錐切削錐長度；</p><

50、p>　　—— 攻絲時的轉(zhuǎn)速；</p><p>　　—— 絲錐退出時的轉(zhuǎn)速；</p><p>　　—— 工件的轉(zhuǎn)速；值為1mm.</p><p>　　—— 攻螺紋時的超切量，取=（2~3）；</p><p><b>　　夾 具 設(shè) 計</b></p><p>　　為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)

51、量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。</p><p><b>　　(一)、問題提出：</b></p><p>　　經(jīng)過和指導教師的協(xié)商，我決定設(shè)計第Ⅳ道工序——孔的夾具設(shè)計，本夾具將用于Z3025立式鉆床。刀具為φ25高速鋼鉆頭，為達到零件工藝要求，對零件進行鉆、擴、半精鉸三步工序加工。</p><p>　　（二）、夾具設(shè)計：</p&g

52、t;<p>　　1、切削力及夾緊力的計算：</p><p>　　由文獻《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-54 工件的材料為灰鑄鐵，其切削力 （kgf）</p><p><b>　　切削力矩 </b></p><p><b>　　（kgf）</b></p><p>　　其中：D為鉆頭直徑（

53、mm）</p><p>　　S為每轉(zhuǎn)進給量 （mm/r）</p><p><b>　　為修正系數(shù)</b></p><p>　　由文獻表《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-55，</p><p><b>　　===1.124</b></p><p>　　=79.16 kgf =791

54、.3N</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=194.66kfg.mm=1946.6N.mm</p><p><b>　　2、夾緊力的計算：</b></p><p>　　為了防止工件在切削力的作用下平移所需的夾緊力：</p><p>　　由文獻《金屬切

55、削機床設(shè)計手冊》表3-21查得（kgf）</p><p>　　其中： 為夾緊元件與工件之間的磨擦系數(shù)</p><p>　　為工件與支撐面間的摩擦系數(shù)</p><p>　　為定位銷承受的部分切削力，對精度機床B=0</p><p>　　由文獻《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-19可知： </p><p><b>

56、　　=0.4，=0.2</b></p><p>　　取基本安全系數(shù)=1.5</p><p><b>　　加工狀態(tài)系數(shù)=1.</b></p><p>　　刀具鈍化系數(shù)=1.10</p><p>　　切削特點系數(shù)=1.0</p><p>　　夾緊動力穩(wěn)定系數(shù)=1.2</p>

57、<p>　　手動夾緊時手柄位置系數(shù)=1.2</p><p>　　支撐面接觸情況系數(shù)=1.3</p><p>　　∴=4.6 取K=4</p><p>　　∴==527.7kgf=5277N</p><p>　　由文獻《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-24選</p><p>　　d=16mm P=2mm L=

58、190mm =8kgf =12mm Q=626kgf</p><p>　　Φ=10° f=0.178 =0.2 β=120°</p><p>　　表由文獻《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-22 選</p><p><b>　　τ==4mm </b></p><p>　　tanψ=== ∴ψ

59、=4.55°</p><p>　　∴M=Q[r.tan(ψ+Φ)+ τ]=1150.7 kgf.mm=11507N.mm</p><p>　　而實際上的夾緊扭矩M=L=1520kgf 遠大于所需的夾緊扭矩，即工作是可靠的</p><p>　　3、定位誤差的分析：</p><p>　　以杠桿底平面定位，孔的尺寸公差由文獻《金屬切削機床

60、設(shè)計手冊》表7-12可得，</p><p>　　公差等級為8級 ，故其表面的公差應為mm</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　?。ㄒ唬骸稒C械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 主編：李益民 機械工業(yè)出版社</p><p>　?。ǘ骸稒C械制造工藝學課程設(shè)計指導

61、書》 主編：趙家齊 等 機械工業(yè)出版社</p><p>　　（三）：《機械加工工業(yè)手冊》 機械工業(yè)出版社</p><p>　?。ㄋ模骸督饘偾邢鳈C床設(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社</p><p&

62、gt;　?。ㄎ澹骸稒C械加工工藝設(shè)計實用手冊》 主編：張耀霍 機械工業(yè)出版社</p><p>　　（六）：《機床夾具設(shè)計主編》 主編：徐發(fā)仁 重慶大學出版社</p><p>　?。ㄆ撸骸稒C床夾具設(shè)計手冊》 主編：東北重型機械學院</p><

63、;p><b>　　洛陽工學院</b></p><p>　　第一汽車制造廠職工大學 </p><p><b>　　上?？茖W技術(shù)出版社</b></p><p>　?。ò耍骸稒C械設(shè)計課程設(shè)計》 主編：潘承怡 哈爾濱理工大學</p>