CA6140锥套机械加工工艺规程及夹具设计.doc

.辽 宁 工 业 大 学制造工程基础课程设计（论文）题目：CA6140锥套机械加工工艺规程及夹具设计全套图纸加扣 3012250582学 院：机械工程与自动化学院专业班级： 工业工程 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间： 2018.07.02-201.07.20课程设计（论文）任务及评语学 院：机械工程与自动化学院 教研室：机制教研室学 号学生姓名专业班级工业151课程设计（论 文）题 目CA6140锥套机械加工工艺规程及工装设计课程设计（论文）任务1.设计内容（1）设计对象来源于生产实践，用于机床等机械装备，属轴类或盘套类零件； （2）针对指定零件，利用相应工程软件（WORD，EXCEL，CAXA电子图版（或其它CAD软件）等）及相关参考资料（如工具书、指导书等）完成给定零件的工艺分析、制订机械加工工艺过程综合卡、设计夹具装配图，编写设计说明书等。2.技术参数与要求设备年产量1万件，废品率、备品率各0.1%，每台设备含该零件件数：1；主要技术指标，包括产品规格、外型尺寸、重量和各种技术数据见零件图（零件图见附页）；3.工作量（1）设计零件毛坯，绘制毛坯图1张。（2）制订零件加工工艺规程，绘制机械加工工艺过程综合卡1张。（3）针对某工序设计专用夹具，绘制夹具装配图1张。（4）编写课程设计说明书1份。指导教师评语及成绩图纸( 20)说明书( 20)答辩( 40)平时( 20)成绩： 指导教师签字： 年 月 日辽宁工业大学课程设计说明书（论文）目 录第1章 零件分析和毛坯的确定11.1零件工艺分析及生产类型确定11.2毛坯类型及毛坯设计2第2章 机械加工工艺规程设计32.1 基准选择32.2 工艺路线设计32.3 机械加工余量和工序尺寸的确定32.4 主要工序切削用量及时间定额计算4第3章 专用夹具设计223.1 工序内容及加工要求223.2 定位基准选择223.3 夹具结构设计及工作流程22第4章 结论25参考文献26第1章 零件分析和毛坯的确定1.1零件工艺分析及生产类型确定1）零件工艺分析锥套为一种新型机械传动连接部件，具有标准化程度高、精度高、结构紧凑、安装拆卸方便的特点。通过外锥面与皮带轮链轮等其他传动件内锥面压紧连接，使各种传动件的定位精度大大提高。同时锥套的通用互换性很好，适用于各种场合。当传动件经过长时间运转后，内孔及链槽会发生损坏，但是运用锥套后如果长时间运转，损坏的为锥套只需更换同规格的锥套即可。锥套的毛坯材料为45#钢。该材料经热处理后具有良好的综合力学性能，有着较高的强度和较高的可塑性、韧性。锥套表面粗糙度要求并不高，主要规定了轴孔具有较小的表面粗糙度，尺寸及位置精度。锥套斜面倾斜角度以及其他孔的尺寸、位置精度。这几项必须在加工过程中得以保证。2）生产类型确定根据设计题目可得每年生产件数为10000（废品率+备品率）+10000=10020件，经查表1.1可知锥套为轻型机械零件，根据生产纲领10020（件/年）及零件类型（轻型机械），可查出锥套的生产类型为大批生产。1.2毛坯类型及毛坯设计1.2.1确定毛坯种类毛坯材料为45号钢，根据零件生产类型，制造精度，原材料，加工余量等综合考虑，因此应该选择铸件。1.2.2毛坯设计根据加工需求对毛坯进行设计为图1-1形状，并根据铸件所能达到的标准进行设计铸件尺寸。 图1-1毛坯图 第2章 机械加工工艺规程设计2.1定位基准选择粗基准的选择：首先要加工的是表面。以外表面为粗基准，铣其他毛坯表面，使外表面达到加工精度要求。钻铰工艺孔的粗基准用铣出来的外表面遵循了基准重合的原则。精基准的选择：选择加工后的表面，遵循基准统一的原则。2.2工艺方案设计零件各位置要求的参数见表2-1表2-1主要技术要求加工表面尺寸精度等级表面粗糙度右端面44IT83.2左端面60IT83.2 35IT11 12.5右端外圆20IT83.2左端锥面14IT83.26IT1112.535IT1112.514.5IT1112.5环形槽16IT1012.5根据零件图的要求，以及基本加工顺序，本着减少加工工序，尽可能在同一工序完成该工序可以完成的所有加工工艺，所以分为以下几步加工工序。 表2-2工序号 加工内容粗车右端面，粗车右端R3圆角，粗车右端外圆，半精车右端面半精车R3圆角，半精车右端外圆，钻11孔粗车R2圆角，粗车60锥面，粗车左端外圆，粗车左端面，半精车R2，半精车60锥面，半精车左端外圆，半精车左端面，车宽16的环形槽钻4通孔钻8.5长6孔锪13平孔钻10孔钻4孔2.3机械加工余量和工序尺寸计算表2-3加工余量和工序尺寸工序号加工内容加工余量（mm）工序尺寸（mm）表面粗糙度粗车右端面336.4粗车右端R3圆角336.4粗车右端外圆6456.4半精车右端面113.2半精车右端R3圆角113.2半精车右端外圆1443.2钻孔5.51112.6粗车R2圆角336.4粗车60锥面336.4粗车外圆3616.4粗车左端面2366.4半精车R2圆角113.2半精车60锥面113.2半精车外圆1603.2半精车左端面1353.2车宽16环形槽8166.4钻通孔212.6钻长6孔4.2512.6锪平孔6.53.2钻孔512.6钻孔212.62.4主要工序切削用量及时间定额基本计算公式（1） 机床主轴转速计算公式车床： 式中: n-主轴转速（r/min） -切削速度（mm/min） -刀具直径（mm）钻床： 式中: n-主轴转速（r/min） -切削速度（mm/min） -刀具直径（mm）（2） 基本时间计算公式： 式中：-切入长度（mm） -切出长度（mm） n-主轴转速（r/min） f-进给量（mm/r） i-走刀次数(3) 辅助时间及总加工时间（作业时间）计算公式辅助时间的计算：=（0.150.2） ，取=0.2 总加工时间的计算：=+ 工序 1.粗车右端面1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra6.4刀 具：YT15硬质合金车刀 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取 3） 时间定额的计算 L= 30.55 2 = 3 0min min min 2.粗车右端R3圆角1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra6.4刀 具：外圆车刀 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取 3）时间定额的计算 L= 3 3.73 = 3 0min min min 3.粗车右端外圆1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra6.4刀 具：外圆车刀 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取 3）时间定额的计算 L= 20 3.73 = 3 0min min min 4.半精车右端面1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra3.2刀 具：YT15硬质合金车刀 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L= 22.55 0 =2 0min min min 5.半精车右端R3圆角1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra3.2刀 具：外圆车刀 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=3 3.577 =3 0min min min 6.半精车右端外圆1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra3.2刀 具：外圆车刀 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=20 3.57 =3 0min min min 7.钻孔1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra12.6刀 具：麻花钻 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=35 3.157 =1 min min min工序 1.粗车R2圆角1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra6.4刀 具：外圆车刀2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=2 3.577 =3 0min min min 2.粗车60锥面1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra6.4刀 具：外圆车刀2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=15 3.577 =3 0min min min3. 粗车左端外圆1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra6.4刀 具：外圆车刀2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=1 3.57 =3 0min min min 4.粗车左端面1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra6.4刀 具：外圆车刀2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=31.5 0 =3 0min min min5.半精车R2圆角1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra3.2刀 具：外圆车刀2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=2 3.577 =3 0min min min 6.半精车60锥面1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra3.2刀 具：外圆车刀2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=15 3.577 =3 0min min min7.半精车左端外圆1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra3.2刀 具：外圆车刀2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=1 3.57 =2 0min min min 8.半精车左端面1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra6.4刀 具：外圆车刀2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=31.5 0 =3 0min min min9. 车宽16环形槽1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：三爪卡盘量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra6.4刀 具：外圆车刀2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=16 3.15 =0 0min min min工序 1.钻孔1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：专用卡具量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra12.6刀 具：麻花钻 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=35 2.6 =1 min min min2.钻孔1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：专用卡具量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra12.6刀 具：麻花钻 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=6 2.2 =1 min min min工序1.锪埋头孔1）加工条件工件材料：45号钢机 床：S5012立式铣床夹 具：铣床定心卡具量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra3.2刀 具：硬质合金铣刀 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=2 1 min min min工序1.钻孔1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：专用卡具量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra12.6刀 具：麻花钻 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=14.5 4 =1 min min min工序 1.钻孔1）加工条件工件材料：45号钢机 床：CA6140夹 具：专用卡具量 具：三用游标卡尺加工要求：Ra12.6刀 具：麻花钻 2）计算切削用量背刀吃量mm由 表5-122确定进给量 mm/r查表5-128（188页）削速度为m/min机床主轴转速由机床转速表 表5-63(150页) 取3）时间定额的计算 L=35 2.6 =1 min min min 第3章 专用夹具设计3.1 工序内容及加工要求工序内容:钻孔加工要求：表面粗糙度Ra12.53.2 定位基准选择 以左端面及孔为定位基准3.3 夹具结构设计及工作流程 钻床夹具的用途是来完成工序，通过一次装夹，完成对孔的加工。采用芯轴，菱形销进行装夹，限制了工件的6个自由度，以保证钻孔时的垂直度以及稳定性。同时该夹具操作简单，夹紧速度快，适合大量生产。图3-1 ，3-2 ，3-3 分别是夹具主视图，局部左视剖视图，俯视图。 3-1夹具主视图3