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課程設計說明書
設計題目：設計“車床CA6140”杠桿零件的加工工藝規(guī)程及工藝裝備
設計者： 班級： 學號：
指導老師：
目錄
一．序言--------------------------------------------------3
二． 零件的工藝分析和生產(chǎn)類型的確定----------4
三． 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖---5
四． 選擇加工方法，制定工藝路線----------------8
五．工序設計----------------------------10
六．夾具設計-----------------------------------------14
一 序言
機械制造技術基礎課程設計是在學完了機械制造技術基礎和大部分專業(yè)課，并進行了生存實習的基礎上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。車床CA6140杠桿的線條清晰，形狀看似簡單，其加工卻不容易。作此工藝說明書，把制造車床CA6140杠桿的選材，工藝流程和定位等方面表達明白。
由于能力有限經(jīng)驗不足，設計中還有很多不足之處，希望老師多加指教。
一． 零件的工藝分析和生產(chǎn)類型的確定
1.零件的作用
題目所給的零件是杠桿，φ20H7孔套在某固定軸上，φ8H7孔和φ8F9孔分別套在主動件和從動件上，主要是支撐與傳動作用。
2.零件的工藝分析
通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術要求齊全，但部分工藝存在問題，如由于本零件為對稱零件，對兩端面應都加工，而不應該只保證一面的精度，所以另一端面應同樣加工保證Ra3.2μm的表面粗糙度；對于圖中左視圖中15的尺寸欠妥，因為實際上應以對稱線為基準，標尺寸不應該標一半的尺寸，可去掉該尺寸零件的工藝分析
3.零件特點
CA6140的杠桿有2處地方有位置要求。其一，在加工φ20H7和φ8H7，φ8F9時，要保證3者的平行度。其二，在加工φ8H7時，保證與φ20的圓同心。
二． 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖
1． 選擇毛坯
該零件的材料是QT45-5，球墨鑄鐵?？紤]到此設計零件的材料性質能抗壓，不能抗扭和抗彎。還有毛坯的形狀為對稱形狀。由此改零件應選擇鑄造。采用上下分型的鑄造方法。
2 . 確定毛坯圖的加工余量余量
查《機械制造技術基礎 課程設計指南》有：
要求的加工余量RMA和毛坯尺寸R的關系：
單邊外表面加工：R=F+RMA+CT/2
雙邊外表面加工：R=F+2*RMA+CT/2
雙邊內表面加工：R=F-2*RMA-CT/2
注：CT為公差等級。可查《機械制造技術基礎 課程設計指南》得出。
在零件Φ20H7中，加工部分為雙邊，內表面加工。查表得CT=2.4 RMA=1.5 由此：
R=20-2x1.5-2.4/2=15.8
在零件離圓心48.5mm中，加工部分為單邊，外表面加工。查表得 CT=2.8 RMA=1.5 由此：
R=48.5+1.5+2.8/2=51.3
在零件距基準線8mm中，加工部分為單邊，外表面加工。
查表得CT=2 RMA=1.5 由此：
R=8+1.5+2/2=10.5
在寬12mm尺寸處，加工部分為雙邊，外表面加工。
查表得CT=2.4 RMA=1.5 由此：
R=12+2x1.5+2.4/2=16.2
在寬30mm尺寸處，加工部分為雙邊，外表面加工。
查表得CT= RMA=1.5 由此：
R=30+2x1.5+2.6/2=34.3
由此可查表計算出下表的毛坯加工面的尺寸：
零件尺寸
單邊加工余量
鑄件尺寸
Φ20H7
2.1
15.8
離圓心48.5mm
2.8
51.3
距基準線8mm
2.5
8.5
寬12尺寸
2.1
16.2
寬30尺寸
2.15
34.3
單位mm
1. 繪制毛坯圖。
按上面的尺寸，和給定加工零件圖，繪制毛坯圖。
三． 選擇加工方法，制定工藝路線
1. 定位基準的選擇
本零件的孔φ20H7為設計基準。為避免設計基準和定位基準不重合而產(chǎn)生誤差，應選孔20H7為定位基準。由此符合了“基準重合”原則，從而減少誤差的產(chǎn)生。
2. 零件表面加工方法的選擇
本零件的加工面有孔，端面，內槽。材料為QT45-5。以公差等級和表面粗糙度要求，參考《機械制造技術基礎 課程設計指南》，其加工方法如下：
（1）這個尺寸 表面粗糙度為3.2um，使用粗銑，精銑。
（2）這個尺寸 表面粗糙度為3.2um，使用粗銑，精銑。
（3）端面48.5mm尺寸 表面粗糙度為12.5um，使用粗銑，精銑。
（4）內槽 表面粗糙度12.5um，使用粗銑，精銑。
（5）內槽2端面 表面粗糙度3.2um， 使用粗銑，精銑。
（6）孔Φ20H7 表面粗糙度1.6um，使用鉆，擴，絞。
（7）孔Φ8H7和孔Φ8F9 表面粗糙度1.6 使用鉆，絞。（表5-15）
（8）孔Φ10 表面粗糙度12.5 使用鉆，絞。
（9）離基準線8mm端面 表面粗糙等12.5 使用粗銑 精銑
（10）M 4螺孔 使用鉆，攻螺紋
3.制定工藝路線
工藝路線應該按照先主后次的原則。先把工序基準的孔加工處理。然而，要保證孔的精確度，必須先要保證加工孔時，端面的精確度。保證了基準孔的精確度后，再加工其他部分。由此工藝路線制定,如下：
工序1：粗銑12mm和30mm的左端面
工序2：粗銑12mm和30mm的右端面
工序3：精銑12mm和30mm的左端面
工序4：精銑12mm和30mm的右端面
工序5：鉆，擴，絞Φ20H7。
工序6：以孔Φ20H7為基準，鉆，絞Φ8H7和Φ8F9
工序7：切內槽，精銑內槽壁和內槽2面。
工序8：粗銑，精銑48.5mm的端面。
工序9：鉆，絞Φ10的孔。
工序10：粗銑，精銑離基準線8mm的斷面。
工序11：鉆，攻螺紋M4.
四.工序設計
1.選擇加工設備與工藝裝備
（1）選擇機床
立式銑床X5012，Z535立式鉆床
（2）選擇夾具
由于工件太復雜，選擇專用夾具。
（3）切削用量與基本時間
切削用量包括背吃刀量，進給量f和切削速度v。確定順序是先確定，f，再確定v.
1． 工序1切削用量及基本時間的確定
本工序為銑φ16、φ20、φ35外圓端面，為粗銑。所選刀具為圓柱銑刀，材料為YG8，銑刀直徑為63mm，耐用度為180min。對于φ35端面：
① 銑削寬度為=2.3mm，銑削深度=1.5mm，由表5-144，查得=0.25mm/z，，v=162.99m/min
n=1000x162.99/(πx63)=823r/min，由表5-76，選擇轉速n=750r/min=12.5r/s，則實際的切削速度為v=2.47m/s，工作臺的每分鐘進給量為f=0.25x8x60=120mm/min
由表5-76，選擇=118mm/min。則實際的毎齒進給量為=118/(8x60)=0.245mm/z
① 檢驗機床功率。根據(jù)表2-18的計算公式，銑削時的功率為
N
X62銑床主電動機功率為7.5kw，故所選切削用量可以采用。即所選銑削用量為：
=118/(8x60)=0.245mm/z，=118mm/min，n=750r/min=12.5r/s，v=2.47m/s
對于其他兩端面，數(shù)據(jù)不變
③ 基本時間
對于φ35端面和φ20端面：
由表2-28，得圓柱銑刀銑平面的基本時間為
式中，l=35mm, ,帶入數(shù)據(jù)，得=11.6，=4，=118mm/min，i=1。故
0.43min=25.7s
對于φ20端面：=20
0.30min=18.1s
對于φ10端面：=10
0.22min=13.0s
工序的基本時間為 + + =56.8s
2． 工序6，該工序為鉆兩φ8孔，為粗加工。兩孔加工過程相同。
對于φ8F9孔：
1).確定粗加工Φ8mm孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆。
Ⅰ. 確定背吃刀量
鉆孔粗加工雙邊余量3.8mm，顯然＝3.8/2＝1.9mm。
Ⅱ. 確定進給量f
根據(jù)表5-127，在高速鋼鉆頭鉆孔時，麻花鉆直徑為φ4mm,進給量f＝0.36～0.44mm/r，選擇進給量為0.38mm/r。
Ⅲ. 選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度
根據(jù)表5-130, 高速鋼鉆頭粗加工灰鑄鐵，后刀面最大磨損限度0. 5～0.8，取值為0.6。根據(jù)表5-130, φ8mm高速鋼鉆頭平均壽命T＝35min。
Ⅳ. 確定切削速度v
根據(jù)表2-13,鉆孔時切削速度的計算公式
其中＝9.5，＝4mm， T＝35min，m＝0.125，＝1.9mm，＝0，
＝0.38，＝0.55，＝0.25，＝0.75×0.84。
計算得：v＝14m/min
2）基本時間
根據(jù)表2-26，鉆孔的基本時間為
其中＝60°，， D＝8mm，=5mm，
f＝0.38mm/r，n＝10.5r/s。＝1~4＝2mm，＝12mm
計算得：＝5.6s。
對于φ8F9孔：
切削用量相同。
基本時間由于＝30mm，故變化。=11.1s
故總的工序基本時間為=16.7s
五． 夾具設計
1. 定位方案
此專用夾具采用一面兩銷原則。一個平面，一個菱形銷和一個短銷。共限制6個自由度。
2. 加緊機構
在短銷處開個螺紋，用一個M12螺柱和一個M12螺母和一個墊片一起共同加緊。既不能產(chǎn)生過定位，也起到了加緊的作用。
3. 結構特點
該夾具結構簡單，操作方便，容易鑄成，加工定位方便，利于鉆孔加工。
參考資料：《課程設計指南》，《機械夾具設計手冊》，《機械加工工藝人員手冊》