課程設(shè)計說明書設(shè)計題目 設(shè)計“CA6140 車床 84007 車床套”零件的機械加工工藝及工藝設(shè)備設(shè) 計 者 指導教師 大 學設(shè)計任務書題目: 設(shè)計 CA6140 車床 84007 車床套零件的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備內(nèi)容： 1.零件圖 1 張2.毛坯圖 1 張3.機械加工工藝過程卡片 1 張4.機械加工工序卡片 6 張5. 工裝設(shè)計裝配圖 3 張6. 工裝設(shè)計零件圖 5 張7. 課程設(shè)計說明書 1 份班級 學生 指導教師 年 月引 言本次課程設(shè)計是完成大學課程的基礎(chǔ)上在畢業(yè)設(shè)計前一次重要的實踐設(shè)計，對所學的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課能很好的進行系統(tǒng)的復習，也是我們在進行畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。第一章 零件的分析1.1 零件的作用題目所給的零件是 CA6140 車床的 84007 車床套。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起支撐軸的作用，換檔，撥動相關(guān)齒輪與不同的齒輪嚙合，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 2—M8 孔與操縱機構(gòu)相連，下方尺寸 18H11 處是用于控制齒輪的，通過上方的力撥動下方的齒輪變速。1.2 零件的工藝分析CA6140 車床 84007 車床套共有二組加工表面，其相互有一定關(guān)聯(lián)要求。分析如下：1.2.1 以 φ25H6 為中心的一組加工表面這一組加工表面有：φ25H7、φ45m6、φ32、3x0.5 槽和孔 φ7－φ13 等。1.2.2 以尺寸 90 為中心的一組加工表面這一組加工表面包括：兩端面、孔 φ8H7－R5、槽 5H7 等。這二組加工面有一定的關(guān)聯(lián)要求,即第二組尺寸和第一組尺寸相關(guān)聯(lián)要求。由上面分析可知，加工時應先加工第一組表面，再以第一組加工后表面和一端面為精基準加工另外一組加工面。第二章 工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 45，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，長度較短，故選擇圓鋼毛坯并一件下兩件。2.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的中批量報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。2.2.1 粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 φ45 們 m6 外圓毛坯面作為粗基準，車床的三爪卡盤裝夾車削 φ45H6 等相關(guān)加工面。2.2.2 精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復，現(xiàn)選取下端面、槽 5H9 和孔 φ25H7。2.3 制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用通用機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.3.1 加工工藝路線方案一工序一 調(diào)質(zhì)工序二 夾 φ45m6 毛坯外圓，車 φ45m6 至 φ44.6、齊端面、φ70、φ42、鉆孔 φ25H7 底孔 φ24.6，控制長度尺寸，掉頭裝夾，加工以上參數(shù)，具體參數(shù)參照工序卡片，切斷。工序三 滲碳，淬火工序四 車 φ45H6、齊端面保證尺寸 90，精車車孔 φ25H7工序五 銑開襠尺寸 5H9工序六 鉆孔 φ7－φ13工序七 銑尺寸 29，保證尺寸 59.5工序八 鉆孔 φ8H9、擴 R5工序九檢查工序十 入庫2.3.2 工藝路線方案二工序一 調(diào)質(zhì)工序二 夾 φ45m6 毛坯外圓，車 φ45m6 至 φ44.6、齊端面、φ70、φ42、鉆孔 φ25H7 底孔 φ24.6，控制長度尺寸，掉頭裝夾，加工以上參數(shù)，具體參數(shù)參照工序卡片，切斷。工序三 滲碳，淬火工序四 車 φ45H6、齊端面保證尺寸 90，精車車孔 φ25H7工序五 銑尺寸 29，保證尺寸 59.5工序六 銑開襠尺寸 5H9工序七 鉆孔 φ7－φ13工序八 鉆孔 φ8H9、擴 R5工序九 檢查工序十 入庫2.3.3 工藝路線分析比較工藝路線一與工藝路線二的差別在于對銑尺寸 29，保證尺寸 59.5 的加工安排，工藝路線一以底面、孔 φ25H7 和槽 5H9 定位加工尺寸 29，能很好的保證孔的軸線與面的平行度要求，后序仍以此基準加工其他尺寸，能很好的保證尺寸公差和行位公差的要求，所以此次設(shè)計依據(jù)工藝路線一來開展設(shè)計。2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定CA6140 車床 84007 車床套，零件材料為 45，生產(chǎn)類型中批量，鑄造圓鋼。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.4.1 內(nèi)孔的加工余量及公差查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 （以下稱《工藝手冊》 ）表 2.2～2.5，取 φ25H7 內(nèi)孔余量為 2。2.4.2 車削加工余量為：粗車 1.6mm精車 0.4mm由于本設(shè)計規(guī)定的零件為中批量量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認。2.5 確立切削用量及基本工時2.5.1 工序二 夾 φ45m6 毛坯外圓，車 φ45m6 至 φ44.6、齊端面、φ70、φ42、鉆孔 φ25H7 底孔 φ24.6，控制長度尺寸，掉頭裝夾，加工以上參數(shù)，具體參數(shù)參照工序卡片，切斷。2.5.1.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機床：C6116 車床。刀具：YG15 硬質(zhì)合金車刀. 2.5.1.2 車切削用量因為切削量不大，故可以選擇 ap1=3mm。查車刀后刀面最大磨損及壽命 查《機械加工工藝師手冊》表 27-11，車后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《機械加工工藝師手冊》表 27-11，壽命 T=180min切削速度按最大尺寸設(shè)計，即：按最大外圓處 φ75 計算切削速度 查表《機械加工工藝師手冊》 ，V c= vXpmfyaTC算得 V c＝64mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s據(jù) C6116 車床參數(shù)，選擇 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*75*475/2*1000=55.93m/min,校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=2.1kw,而機床所能提供功率為10W，PcmPcc。故校驗合格。車削參數(shù)最終確定ap=1.8mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=55.93m/min，fz=0.16mm/r。計算車削基本工時Φ45 處工時：T 車 ＝（75-45）xL/ 2n cff=6x40/475*0.16=3.12minΦ32 處工時：T 車 ＝（75-42）L/ n cff=（75-42）/2*475*0.16=2.86minΦ70 處工時：T 車 ＝（75-70）L/ 2*3*ncff=（75-70）/2*475*0.16=1.3min齊端面工時：T 車 ＝75L/3* 2n cff=75/3*2*475*0.16=6.5minT1＝3.12+2.86+1.3+6.5＝13.78掉頭加工工時相同，即：T2＝13.78。切斷工時：T3＝70/3*2*475*0.16＝0.15T 總＝13.78*2+0.15＝27.71min2.5.2 工序四 車 φ45H6、齊端面保證尺寸 90，精車車孔 φ25H72.5.2.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機床：C6116 車床。2.5.2.2. 切削用量因為是精加工，切削量不大，故可以選擇 ap1=0.2mm，1 次走刀即可完成所需尺寸。查車刀后刀面最大磨損及壽命 查《機械加工工藝師手冊》表 27-11，車后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《機械加工工藝師手冊》表 27-11，壽命 T=180min計算切削速度 按《機械加工工藝師手冊》 ，V c= vXpmfyaTC算得 Vc＝68mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s，因是精加工，為取得搞的加工精度和表面粗糙度，故選擇高的轉(zhuǎn)速。據(jù) C6116 車床參數(shù)，選擇 nc=625r/min,Vfc=574mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*45*625/2x1000=44.15m/min,校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為10W，PcmPcc。故校驗合格。車削參數(shù)最終確定ap=0.2mm，n c=625r/min,Vfc=574mm/s，V c=44.15m/min，fz=0.16mm/r。計算車削基本工時Φ45m6 處工時：T1＝L/ n cff=40/625*0.16=0.4minΦ25H7 處工時：T2＝L/ n cff=90/625*0.16=0.82minT 總＝0.4+0.82＝1.22min2.5.3 工序五 銑開襠尺寸 5H92.5.3.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機床：XA62 臥式銑床。刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度 apPcc。故校驗合格。最終確定 a p=2.5mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=44.5m/min，fz=0.16mm/z。計算基本工時tm＝2L/ V f=2x(5+9)/475=0.05min。2.5.4 工序六 鉆孔 φ7－φ132.5.4.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機床：XA62 臥式銑床。刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度 apPcc。故校驗合格。最終確定 a p=4mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=44.75m/min，fz=0.16mm/z。計算基本工時tm＝4xL/ V f=4x（42+30）/475=0.6min。2.5.6 工序八 鉆孔 φ8H9、擴 R52.5.6.1. 加工條件工件材料：45,圓鋼。機床：Z3032 鉆床。刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， do=φ8H7mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角α o＝120°，d＝φ10。2.5.6.2 切削用量查《切削手冊》 所以，rmf/86.0~7.? 36.085.??dlrmf/70.?按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇rf/5.1 rmf/5.最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 rf/48.0?max609Ff??校驗成功。鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in60?T切削速度查《切削手冊》 修正系數(shù) rmvc/18?0.1?TVK.MV0.1?tvK故 。0.1?Kxv.0apvKrmc/8in/5.71684.30rxdns?查《切削手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為 i/710rc?故實際的切削速度 mndvsc/8.10??校驗扭矩功率所以 NmMc60?N2.4mcM?故滿足條件，校驗成立。EPkwP?.2~71計算工時 min07.7135.????nflLtT 總＝2x0.07＝0.14min2.5.7 工序九 檢查2.5.8 工序十 入庫第三章 卡具設(shè)計經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第六、七、八道工序的工裝卡具。3.1 鉆孔 φ7－φ133.1.1 問題的提出在給定的零件中，對本序加工的主要考慮孔 φ7 和內(nèi)孔 φ25H7 以及和槽 5H9 槽的位置要求，由于公差要求較低，因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。3.1.2 卡具設(shè)計3.1.2.1 定位基準的選擇出于定位簡單和快速的考慮，選擇∮25H7 孔和底面以及槽 5H9為基準，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進行卡緊。3.1.2.2 切削力和卡緊力計算本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。鉆削力 ： NkfaFCzyfxpziz 2.8011.0.126506.0728672.0 ????? ?由于鉆削力很小，計算時可忽略?？ňo力為 ＝2Nf.?取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=41.1N使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3.1.2.3 定位誤差分析本工序采用∮25H7 孔和底面以及槽 5H9 定位，加工基準和設(shè)計基準統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。3.1.2.4 卡具設(shè)計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機構(gòu)。3.2 銑尺寸 29，保證尺寸 59.53.2.1 問題的提出在給定的零件中，對本序加工的主要考慮尺寸 59.5 和厚度尺寸29，因此，本夾具的重點應在夾具的準確定位和卡緊的方便與快速性上。3.2.2 卡具設(shè)計3.2.2．1 定位基準的選擇出于定位簡單和快速的考慮，選擇∮25H7 孔和底面以及槽 5H9 為加工基準，保證加工基準和設(shè)計基準重合，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進行卡緊。3.2.2.2 切削力和加緊力的計算本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。鉆削軸向力 ： NdfkCFzfyi 8.146.3.01670 ????扭矩 MxfTtyzt ??68.00 9.5.卡緊力為 NFf12??取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=31.5N使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3.2.2.3 定位誤差分析由于加工基準和設(shè)計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。3.2.2.4 卡具設(shè)計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。3.3 鉆孔 φ8H9、擴 R53.3.1 問題的提出在給定的零件中，對本序加工的主要考慮孔 φ8H 和端面的位置要求以及和槽 5H9 槽的位置要求，由于公差要求較低，因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。3.3.2 卡具設(shè)計3.3.2.1 定位基準的選擇出于定位簡單和快速的考慮，選擇∮25H7 孔和底面以及槽 5H9為基準，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進行卡緊。3.3.2.2 切削力和卡緊力計算本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。鉆削力 ： NkfaFCzyfxpziz 2.801.0.126506.0728672.0 ????? ?由于鉆削力很小，計算時可忽略?？ňo力為 ＝1.5Nf.?取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=53.3N使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3.3.2.3 定位誤差分析本工序采用∮25H7 孔和底面以及槽 5H9 定位，加工基準和設(shè)計基準統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。3.3.2.4 卡具設(shè)計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機構(gòu)。結(jié) 論通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我系統(tǒng)的復習了大學的各個專業(yè)課程，