机械制造工艺学课程设计方案设计方案CA6140车床手柄座831015零件的机械加工工艺规程(全套图纸)

1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：设计“ CA6140车床手柄座 831015 ”零件的机械加工工艺规程全套CAD图纸，加153893706开始日期：2008年6月3日完成日期：2008年7月10日学生姓名：班级学号：_指导教师：系主任：学校名称：重庆工学院重庆工学院机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计“ CA6140车床手柄座831015”零件的机械加工 工艺规程（年产量为 2000件）内容：1.零件图1张2. 毛坯图1张3. 机械加工工艺过程卡片1张4. 机械加工工序卡片1套5. 专用夹具装配图1张6. 专用夹具专用零件图1张7. 设计说明书1份级 105214802学号学生指导

2、老师系 主任2008年6月机械制造技术基础课程设计是在学习完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学 环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论， 并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制 造工艺问题，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基 础。在些次设计中我们主要是设计 CA6140拨叉的机械加工工艺规 程。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了 此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。第 9 小组2008年 7 月 10 日设计的目的机械制造技术基础课程设计是在学完了

3、机械制造技术基础课程 进行了生产实习之后的一个重要的实践教学环节。 学生通过设计能获 得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的 基本能力， 为以后做好毕业设计、 走上工作岗位进行一次综合训练和 准备。它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知 识，进行零件加工工艺规程的设计。其目的如下： 培养学生解决机械加工工艺问题的能力。 通过课程设计， 熟练 运用机械技术基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知 识，正确地解决一个零件在加工中定位、加紧以及工艺路线安排、工 艺尺寸确定等问题， 保证零件的加工质量， 初步具备设计一个中等复 杂程度零件的能力。 培养学生熟悉并

4、运用有关手册、 规范、图表等技术资料的能力。 进一步培养学生识图、 制图、运用和编写技术文件等基本技能。二、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是 CA6140 车床的手柄座。 它位于车床操作机构中， 可同时操纵离合器 和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下：当手把控制手柄座向上 扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动， 带动齿条轴往右移动，通过拨 叉使滑套向右移，压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主 轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴反转。当 手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离

5、合器均不接合，主轴的传动断开，此时 齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端，制动带被拉紧，使主铀制动。（二 ）零件的工艺分析CA6140 车床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1以 25H 8 为中心的加工表面这一组的加工表面有25H 8的孔，以及上下端面， ，下端面为 45的圆柱端面；孔壁上有距下端面11mm、与 25H8孔中心轴所在前视面呈 30角的螺纹孔，尺寸为 M10-7H ,另外还有一个尺寸为 6H9的槽，孔与槽的总宽度为 27.3H11。2以 14H7 为中心的加工表面该组的加工表面有 14H7的螺纹孔（有位置要求），加工时测量深度为 25mm，钻孔深度为28m

6、m。上孔壁有一个 5配铰的锥销通孔，该通孔有位置要求。3以 10H7 为中心的加工表面本组的加工表面有10H7的孔（两个），及其两个内端面（对称），两端面均有位置要求,端面之间的距离为14oO.24 mm。，孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求（与25H8孔壁之间的平行度公差为0.2）4以 5.5 为中心的加工表面这组的加工表面有 5.5的孔，该孔通至 25H8上的槽，并有位置要求。由上面的分析可知， 加工时应先加工完一组表面， 再以这组加工后的表面为基准加工另 外一组。三、 工艺规程设计（一 ）确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200。手柄座在使用过程中不经常的变动，它的只起支撑的作

7、用，受到 的冲击不是很大， 只是在纵向上受到很大的压力。 在加工过程中的精度保证很重要， 它对工 件的定位有一定的保证作用。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。 基面选择得正确与合理可以使加工质量得 到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的 大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择对于零件而言， 尽可能选择不加工表面为粗基准。 而对有若干个不加工表面的工件， 则 应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则， 现选取 25H 8孔的下端面作为粗基准，利用一组共两块 V形块分别支承 25H8和R1

8、3作主 要定位面，限制 5 个自由度，再以一个销钉限制最后 1 个自由度，达到完全定位 ,然后进行 铣削。（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算， 这在以后还要专门计算，此处不作介绍。（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点 ,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能 得到合理的保证 ,在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。 除此之外， 还应当考虑经济效果， 以便使生产成本尽量下降。 （1）工艺路线方案一 ：工序一：备料工序二：铸造毛坯工序三：粗铣上、下表面，精铣下表面；

9、工序四：粗、精车25H8 孔；工序五：插键槽6H9；工序六：铣槽 1443 mm ；工序七：钻、拉孔10H7 ；工序八：钻孔 5.5 ；工序九：钻、扩14H7 螺纹孔；工序十：钻、钳5 锥销通孔、 M10-7H ；工序十一：终检。2）工艺路线方案二 ： 工序一：备料 工序二：铸造毛坯 工序三：粗、精车 25H8； 工序四：粗铣上、下表面； 工序五：精铣下表面； 工序六：插键槽 6H9 mm； 工序七：铣槽 14 mm 43 mm ； 工序八：钻孔 5.5 ；工序九：钻、拉孔 10H7；工序十：钻、扩 14H 7；工序十一：钻、钳 5锥销通孔、 M10-7H ； 工序十二：终检。3）、工艺方案的

10、分析：然后加工上述两个工艺方案的特点在于： 方案一是先加工上下表面为中心的一组工艺，25 H 8的孔，再以 25H 8的孔的孔为基准加工10H 7的孔。方案二则是先加孔25H8后再加工上下表面，再加工孔 10H 7 ，此时方案二采用车床加工工序一，这样有利提高效 率，节省成本。 经比较可知， 先加工上下表面， 再以上下表面为基准加工25 H 8及插键槽，最后完成对 10H 7 的孔的定位。显然方案一比方案二的装夹次数减少了，同时也更好的保 证了精度要求。综上所述，零件的具体工艺过程如下：工序一：备料工序二：铸造毛坯工序三：铣、半精铣 45 凸台端面和大端面，选用 X51 立式铣床；工序四：钻，

11、扩，铰 25H 8内孔，选用 Z535 立式钻床；工序五：钻，粗铰，精铰 10H 7 孔，选用 Z525 立式钻床；工序六：铣槽 1400.24 mm ，选用 X63 卧式铣床；工序七：钻、粗铰、精铰 14H 7螺纹孔，选用 Z525 立式钻床； 工序八：钻底孔，攻螺纹孔 M10-H7mm ，选用 Z525 立式钻床； 工序九：钻 5锥销通孔，选用 Z525 立式钻床； 工序十：拉键槽 6H9mm ；工序十一：钻槽底通孔钻 5.5，选用 Z525 立式钻床； 工序十二：终检。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定“手柄座”零件材料为铸铁，硬度为 HBS6587,毛坯的重量约为2Kg，生产

12、类型为大 批量生产， 采用砂型铸模。相关数据参见零件图。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各 家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（25H 8端面）。查机械制造工艺设计简明手册 （以下称工艺手册 ）表 2.2 2.5 ,取端面长度余 量均为 2.5 （均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 1mm精铣 0mm2.内孔（25H8已铸成孔）查工艺手册表2.22.5，取25H 8已铸成孔长度余量为 3,即铸成孔半径为21mm工序尺寸加工余量：钻孔2mm扩孔 0.125mm3.其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工

13、。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。（五）确立切削用量及基本工时1工序三的切削用量及基本工时的确定：铳、半精铳45凸台端面和大端面。铳45凸台端面：选择铳刀半径为25mm，齿数Z=6 （见工艺手册表 3.1 27）fz 0.15mm/Z实际切削速度：Vc机n机d n1000160 50100025.12(m/mi n)工作台每分钟进给量:VffzZn 机0.15 6 160144( mm/ min)d50mm , T180mi n（切削表 3.7和切削表 3.8）Vc查20m/ min（切削表3.9)n查1000V渣1000 20127.4(r /min)d50按机床选

14、取n机160r / min铳床工作台进给量：Vf横向150mm/min基本工时：45 20t1500.43(min)半精铳 45凸台端面:加工余量为Z=1mm切削速度为Vc 20m/ minn 查 127.4r/min选用主轴转速为n机160r / min工作台进给量：Vf fzZn机 0.15 6 160144(mm/min)基本工时：t45 200.65(mi n)100粗铳大端面：进行两次铳削，第一次 Z=2mm，第二次Z=1mmVc 查 20m/ minlOOOVc查n查查d。127.4( r/ min)选用主轴为n机160r/min实际切削速度：n机 dVc 杳25.12(m/mi

15、n)一 1000工作台进给量：Vf fZZn 机 0.15 6 160144(mm/mi n)基本工时：t50 15 13 200.65(mi n)150半精铳大端面:切削速度：Vc20m/ minn查 127.4r / min选用主轴为n机160r/min工作台进给量：f 100m/ min基本工时：t65 15 13 200.98(mi n)1002.工序四的切削用量及基本工时的确定：钻t扩t粗、精铰25H8通孔。钻孔 23mm :选择23mm高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表3.1 6）f机 0.43mm/r （切削表2.7和工艺表4.2 16）Vc查15m/min (切削表2.15)硬

16、度200 2171000V渣n查1000 1523208(r/min)按机床选取n机195r / min（工艺表 4.2 5）实际切削速度:3514.08(m/min)1000基本工时：tI_243 8 30.64(min)(工艺表 6.2 5)n机 f机195 0.43扩孔24.800.084 mm:选择 24.80mm高速钢锥柄扩孔钻（工艺表3.1 8）由切削表2.10得扩孔钻扩 24.80mm孔时的进给量f0.7 0.8mm/ r ,并由工艺表4.2 16取f机 0.72mm/r，扩孔钻扩孔时的切削速度由切削表2.15得Vc钻14m/min，故:1 1144.7 7(m/min)32按机

17、床选取n机VDn机c 机 1000基本工时：t1000VcnD68r/ min24.8 6810004310004.7 724.85.29(m/mi n)8 31.1(min)68 0.7260 89( r / min)铰25H8 孔:选择 25mm高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3.1 17）,由切削表 2.24 得 f 1.0 1.5mm/r , ap 0.15 0.25mm , Vc 4 8m/ min ,由工艺表4.2 16得f机1.22mm/r ,按机床选取n机1000Vc ncD68r/min ,1000(48)51102(r/min)则:2525 685.34(m/ min)1000基

18、本工时：t -l1 l243 8 31 2n机f机680.65(mi n)1.223.工序五的削用量及基本工时的确定:钻-粗铰-精铰10H 7 孔。钻10 孔:选择9.8mm高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.1 6）由切削表 2.7和工艺表4.2 16 查得 f机 0.17mm/rVc查 23m/ min (切削表2.15)1000Vc查n查do10009：3747.4(r/min)按机床选取n机960r / minVc机100098 96029.54(r/min)1000基本工时：t丨1 丨2 n机f机43 4 30.31(mi n)960 0.17粗铰 9.96mm 孔:选择 9.96mm的高速

19、钢铰刀（工艺表2.11）由切削表 2.24和工艺表4.2 15查得f机1.3mm/r乂查 6mm/min1000Vc查10006n查do191.85(r / min)按机床选取n机 195r/minVc机don机10009.96 1951000基本工时：t43 2 3195 1.30.19(mi n)精铰10mm 孔:选择10mm的铰刀f机 0.8mm/ rV查 6mm/min1000V渣d。1000 610191.1(r/mi n)按机床选取n机195r / mindo%100010 1956.123(mm/mi n)1000基本工时：t 1l243 2 30.31(mi n)n机 f机19

20、5 0.84.工序六的切削用量及基本工时的确定：铳14 0 0.24 mm的槽。选用高速钢圆柱形铳刀，齿数Z=6第一次走刀：fZ 0.25mm/ZVc 查 15m/ minn 查 查367.5(r/min)d13按机床选取n机375r/minVc机d0n机1000375 13100015.31(mm/ min)工作台进给量：VffzZn机 0.25 6 375 56.25(mm/min)基本工时：tLVf43 1056.250.94(mi n)第二次走刀：Vc 查 15m/ min1000Ve查1000 15n杳查d。13367.55(r / min)按机床选取n机375r / min工作台进

21、给量：VffzZn 机0.25 6 37556.25(mm/min)L43 10基本工时：t0.94(mi n)Vf56.255.工序七的切削用量及基本工时的确定。钻13mm孔：选择13mm高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.5-6）由切削表2.7和工艺表 4.2 16查得f机 0.36mm/rVc查14m/min （切削表2.15）1000Ve查 n杳查D1000 14343(r/mi n)13按机床选取n机272r / minDn 机Vc机100013 27211.10(m/mi n)1000基本工时：tl l1 l228 4 31-0.36(mi n)n机 f机272 0.36粗铰 13.95m

22、m孔：选择13.95mm高速钢锥柄机用铰刀(工艺表3.1 17)f 0.5 1.0mm/ r , ap 0.1 0.15mm , Vc48m/min ,1000Vc nc1000 (48)91 182(r/mi n)13.95按机床选取n机140r/min （工艺表42 15）Dn机100013.95 1406.13(r/mi n)10008.5f机 0.81mm/ r (工艺表4.2 16)基本工时：t 亠228 4 30.31(min)140 0.81精铳14mm孔:选择14mm高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3.1 17）由切削表2.24查得0.5 1.0mm/r , ap 0.1 0.15m

23、m , Vc4 8m/minnc皿 1000 (48)91182(r/min)D13.950.62mm/r (工艺表42 16)按机床选取n机140r / minDn机Vc 机c 机100014 146.15(m/mi n)1000基本工时：t20.40(min)n机 f机140 0.626.工序八的切削用量及基本工时的确定：钻8.5mm底孔，攻螺纹M10mm。钻8.5mm底孔:选用8.5mm高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.1 6）由切削表2.7和工艺表 4.2 16查得f机 0.28mm/rVc 查 16m/ min（切削表2.15）1000V渣 n查600(r/min)按机床选取n机 545r

24、/minDn 机Vc机10008.5 5451455(m/mi n)1000基本工时：tl l1 l210 3 3120.10(mi n)n机 f机545 0.28攻螺纹M10mm :选择M10mm高速钢机用丝锥f等于工件螺纹的螺距 p，即f 1.25mm/rVc 机 7.5m/min10004n查查D1000 7.5 298(r/min)按机床选取n机 272r/minVc 机 6.8m/min基本工时：t-120.05(mi n)n机 f272 1.257.工序九的切削用量及基本工时的确定：加工5mm的锥销通孔。钻5mm的圆锥孔:选择5mm的高速钢麻花钻f 机 0.10mm/rVc 查 2

25、0m/ minn查 1326r / min按机床选取n机1360r/minVc 机 20.5m/ min基本工时：t8 3 20.096(min)1360 0.1铰5mm的孔:选择5mm的铰刀f机 0.6mm/ r6.77(m/mi n)lOOOVc 查1OOO 6d382.17(r/mi n)5按机床选取n机392r / minVc机dOn机1OOO5 3926.15(m/min)1OOO基本工时：t8 3 2 O.O55(mi n)392 O.6&工序一的切削用量及基本工时的确定：加工5.5mm的孔。钻5.5mm孔:选择4.8mm的高速钢锥柄麻花钻f 机 O.1Omm/rVc 查 2Om/ min1OOOVc 查 n查d1OOO 2O4.81326(r/min)按机床选取n机136Or/mindOn机1OOO4.8 136O1OOO2O.5(m/mi n)基本工时：t 5.2 3 2 O.O75(min)136O 0.1铰 5.5mm孔:选择5.5mm的铰刀f机 O.6mm/ r1OOO 65.5347.42(r/mi n)1OOOVc 查 门杳查dO按机床选取n机392r / min