CA6140车床84007车床套零件的机械加工工艺规程及及夹具设计（全套图纸

1、XXXX大学毕 业 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 学 院： 专 业： 题 目： “CA6140车床84007车床套”零件 的机械加工工艺及工艺设备设计 指导教师： 职称: 职称: 20*年12月5日摘 要工艺学是以研究机械加工工艺和夹具设计为主的一门学科，具有很强的实践性，要求在学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性， 本次毕业设计的课题是车床套加工工艺规程的制定及后三道工序专用夹具设计，主要内容如下：首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯

2、的制造形式和尺寸的确定。第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一工步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具、量具。对于粗加工，还要校核机床功率。最后，经过多方面的考虑，设计了后三道工序的专用夹具，即两套钻模和一套铣台阶面的铣床夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸，并编写说明书。通过以上的概述，整个

3、设计基本完成。关键词：机械；车床套；加工工艺；夹具设计ABSTRACTA specialized main specialized course that mechanical manufacturing engineering is studied is machinery , rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline , have very strong practicality , require that should contact productio

4、n practices closely in the learning process, at the same time it has comprehensive the very strong one, The topic of this graduation design is the lather set establishment and empress that processes craft regulations three work preface appropriation tongs designs, the main contents is as follows:Fir

5、st of all, analyze ， it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyze can find out about basic situation of part, and craft analyze may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward accor

6、ding to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size. The second step, carry on the choice the base ， confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum chosen ， make the craft route , usually make the craft route of more th

7、an two kinds, with analyzing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry form , size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s. The third step, according

8、 to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour ， choose suitable lathe and cutter. To rough machining ， will check the power of the lathe . End, pass by various of consideration, after designing three appropriation tongses of work prefaces,

9、namely two sets of miller tongses that drill the mold and a set of Xian step noodles.Put forward the question of designing first ， and then choose to orient the datum , then the calculation that begins to cut strength , clamp strength and analysis of the localization error. Then put the design cours

10、e in order as the drawing. Through the summary of the above, design and finish basically entirely. Keywords：machine， Lather set，Process the craft，The fixture design目录摘 要IABSTRACTII前言3第一章 零件的分析41.1零件的作用41.2零件的工艺分析4第二章 工艺规程设计52.1 确定毛坯的制造形式52.2 基面的选择52.3 制定工艺路线52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定82.5确立切削用量及基本工时8第三

11、章 卡具设计183.1 钻孔713183.2 铣尺寸29，保证尺寸59.5203.3 钻孔8H9、扩R521结论24谢 辞25参考文献26前言毕业设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。通过本次毕业设计，应该得到下述各方面的锻炼：1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以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的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定与换算等问题，保证零件的加工质量。2 提高结构设计的能

12、力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。3 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。加工工艺和夹具的设计无论是在国内还是在国外都占有十分重要的比重，正确的全理的加工工艺和合适的夹具的运用能够大降低劳动强度和提高生产效率，从而降低成本，特别是夹具正在向着半自动化和自动化发展，像现在数控机床上的夹具，就大的降低了劳动强度，使得夹具向着自动化和多元化发展。就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料

13、、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。我们设计的过程中会遇到一些技术和专业知识其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计会有一些不足之处,希望在考核和答辩的过程中得到各位老师的谅解。第一章 零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的84007车床套。它位于车床变速机构中，主要起支撑轴的作用，换档，拨动相关齿轮与不同的齿轮啮合，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的2M8孔与操纵机构相连，下方尺寸18H11

14、处是用于控制齿轮的，通过上方的力拨动下方的齿轮变速。1.2零件的工艺分析CA6140车床84007车床套共有二组加工表面，其相互有一定关联要求。分析如下：1.2.1 以25H6为中心的一组加工表面这一组加工表面有：25H7、45m6、32、3x0.5槽和孔713等。1.2.2以尺寸90为中心的一组加工表面这一组加工表面包括：两端面、孔8H7R5、槽5H7等。这二组加工面有一定的关联要求,即第二组尺寸和第一组尺寸相关联要求。 由上面分析可知，加工时应先加工第一组表面，再以第一组加工后表面和一端面为精基准加工另外一组加工面。第二章 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为45，考虑零件在机

15、床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，长度较短，故选择圆钢毛坯并一件下两件。2.2 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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。2.2.1 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45们m6外圆毛坯面作为粗基准，车床的三爪卡盘装夹车削45H6等相关加工面。2.2.2 精基准的选择。主要应该考虑基准重合的

16、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，此处不再重复，现选取下端面、槽5H9和孔25H7。2.3 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,可以考虑采用通用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。2.3.1 加工工艺路线方案一 工序一 调质工序二 夹45m6毛坯外圆，车45m6至44.6、齐端面、70、42、钻孔25H7底孔24.6，控制长度尺寸，掉头装夹，加工以上参数，具体参数参照工序卡片，切断。工序三 渗

17、碳，淬火工序四 车45H6、齐端面保证尺寸90，精车车孔25H7工序五 铣开裆尺寸5H9工序六 钻孔713工序七 铣尺寸29，保证尺寸59.5工序八 钻孔8H9、扩R5工序九检查工序十 入库2.3.2 工艺路线方案二工序一 调质工序二 夹45m6毛坯外圆，车45m6至44.6、齐端面、70、42、钻孔25H7底孔24.6，控制长度尺寸，掉头装夹，加工以上参数，具体参数参照工序卡片，切断。工序三 渗碳，淬火工序四 车45H6、齐端面保证尺寸90，精车车孔25H7工序五 铣尺寸29，保证尺寸59.5工序六 铣开裆尺寸5H9工序七 钻孔713工序八 钻孔8H9、扩R5工序九 检查工序十 入库2.3.

18、3 工艺路线分析比较 工艺路线一与工艺路线二的差别在于对铣尺寸29，保证尺寸59.5的加工安排，工艺路线一以底面、孔25H7和槽5H9定位加工尺寸29，能很好的保证孔的轴线与面的平行度要求，后序仍以此基准加工其他尺寸，能很好的保证尺寸公差和行位公差的要求，所以此次设计依据工艺路线一来开展设计。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定CA6140车床84007车床套，零件材料为45，生产类型大批量，铸造圆钢。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：2.4.1 内孔的加工余量及公差查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5，取25H

19、7内孔余量为2。2.4.2 车削加工余量为：粗车 1.6mm精车 0.4mm由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。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。2.5确立切削用量及基本工时2.5.1 工序二 夹45m6毛坯外圆，车45m6至44.6、齐端面、70、42、钻孔25H7底孔24.6，控制长度尺寸，掉头装夹，加工以上参数，具体参数参照工序卡片，切断。2.5.1.1. 加工条件工件材料：45,圆钢。机床：C6116车床。刀具：YG15硬质合金车刀. 2.5.1.2 车切削用量因为切削量不大，故可以选择ap1=3mm。查车刀后刀面最大磨损及寿命 查机械加工工艺师

20、手册表27-11，车后刀面最大磨损为1.01.5mm。查机械加工工艺师手册表27-11，寿命T=180min切削速度按最大尺寸设计，即：按最大外圆处75计算切削速度 查表机械加工工艺师手册，Vc=算得 Vc64mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据C6116车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*75*475/2*1000=55.93m/min,校验机床功率 查切削手册Pcc=2.1kw,而机床所能提供功率为10W，PcmPcc。故校验合格。车削参数最终确定ap=1.8mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc

21、=55.93m/min，fz=0.16mm/r。计算车削基本工时45处工时：T车（75-45）xL/ 2ncff=6x40/475*0.16=3.12min32处工时：T车（75-42）L/ ncff=（75-42）/2*475*0.16=2.86min70处工时：T车（75-70）L/ 2*3*ncff=（75-70）/2*475*0.16=1.3min齐端面工时：T车75L/3* 2ncff=75/3*2*475*0.16=6.5minT13.12+2.86+1.3+6.513.78掉头加工工时相同，即：T213.78。切断工时：T370/3*2*475*0.160.15T总13.78*2

22、+0.1527.71min2.5.2 工序四 车45H6、齐端面保证尺寸90，精车车孔25H72.5.2.1. 加工条件工件材料：45,圆钢。机床：C6116车床。2.5.2.2. 切削用量 因为是精加工，切削量不大，故可以选择ap1=0.2mm，1次走刀即可完成所需尺寸。查车刀后刀面最大磨损及寿命 查机械加工工艺师手册表27-11，车后刀面最大磨损为1.01.5mm。查机械加工工艺师手册表27-11，寿命T=180min计算切削速度 按机械加工工艺师手册，Vc=算得 Vc68mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s，因是精加工，为取得搞的加工精度和表面粗糙度，故选择高的转速。据C

23、6116车床参数，选择nc=625r/min,Vfc=574mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*45*625/2x1000=44.15m/min,校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为10W，PcmPcc。故校验合格。车削参数最终确定ap=0.2mm，nc=625r/min,Vfc=574mm/s，Vc=44.15m/min，fz=0.16mm/r。 计算车削基本工时45m6处工时：T1L/ ncff=40/625*0.16=0.4min25H7处工时：T2L/ ncff=90/625*0.16=0.82minT总0.4+0.821.22min2.5.3 工序五

24、铣开裆尺寸5H92.5.3.1. 加工条件工件材料：45,圆钢。机床：XA62卧式铣床。刀具：高速钢圆柱铣刀,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=2.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=44.5m/min，fz=0.16mm/z。计算基本工时tm2L/ Vf=2x(5+9)/475=0.05min。2.5.4 工序六 钻孔7132.5.4.1. 加工条件工件材料：45,圆钢。机床：XA62卧式铣床。刀具：高速钢圆柱铣刀,深度ap=3, ,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取刀具直径do=18mm。刀具：选择高速钢麻花钻钻头， do=7mm，钻头采用双头刃

25、磨法，后角o120，标准13x90度锪钻。2.5.4.2 切削用量查切削手册 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.50.8mm，寿命切削速度查切削手册 修正系数 故。查切削手册机床实际转速为故实际的切削速度校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。2.5.3.2.2计算工时2.5.5 工序七 铣尺寸29，保证尺寸59.5。2.5.5.1. 加工条件工件材料：45,圆钢。机床：XA62卧式铣床。刀具：高速钢圆柱铣刀,铣削宽度ae=60,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=4mm，n

26、c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=44.75m/min，fz=0.16mm/z。计算基本工时tm4xL/ Vf=4x（42+30）/475=0.6min。2.5.6 工序八 钻孔8H9、扩R52.5.6.1. 加工条件工件材料：45,圆钢。机床：Z3032钻床。刀具：选择高速钢麻花钻钻头， do=8H7mm，钻头采用双头刃磨法，后角o120，d10。2.5.6.2 切削用量查切削手册 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.50.8mm，寿命切削速度查切削手册 修正系数

27、故。查切削手册机床实际转速为故实际的切削速度校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。计算工时T总2x0.070.14min2.5.7工序九 检查2.5.8工序十 入库第三章 卡具设计经过与老师协商，决定设计第六、七、八道工序的工装卡具。3.1 钻孔7133.1.1问题的提出在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔7和内孔25H7以及和槽5H9槽的位置要求，由于公差要求较低，因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。3.1.2卡具设计3.1.2.1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择25H7孔和底面以及槽5H9为基准，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。3.1.2.2 切削

28、力和卡紧力计算本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削力 ：由于钻削力很小，计算时可忽略。卡紧力为 2取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=41.1N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。3.1.2.3 定位误差分析本工序采用25H7孔和底面以及槽5H9定位，加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。3.1.2.4 卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构。3.2 铣尺寸29，保证尺寸59.5 3.2.1问题的提出在给定的零件中

29、，对本序加工的主要考虑尺寸59.5和厚度尺寸29，因此，本夹具的重点应在夹具的准确定位和卡紧的方便与快速性上。 3.2.2卡具设计3.2.21 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择25H7孔和底面以及槽5H9为加工基准，保证加工基准和设计基准重合，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。 3.2.2.2 切削力和加紧力的计算 本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削轴向力 ：扭矩 卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=31.5N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的

30、卡紧力。3.2.2.3 定位误差分析 由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。3.2.2.4 卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。3.3 钻孔8H9、扩R53.3.1问题的提出在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔8H和端面的位置要求以及和槽5H9槽的位置要求，由于公差要求较低，因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。3.3.2卡具设计3.3.2.1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择25H7孔和底面以及槽5H9为基准，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。3.3.2.2 切削力和卡紧力计算本步加

31、工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削力 ：由于钻削力很小，计算时可忽略。卡紧力为 1.5取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=53.3N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。3.3.2.3 定位误差分析本工序采用25H7孔和底面以及槽5H9定位，加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。3.3.2.4 卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构。结论本次设计主要是根据现有的设计标准进行合理的仿照设计，严格按照设计标准与规范进行设计和计算。本次毕业设计从车床套的工艺分析与设计，工艺路线的拟定，工序余量的确定，切削用量及基本工时的确定，专用夹具设计等方面展开。在各部分的设计中，严格依据工艺制程和夹具设计国家标准;计算部分严格按照有关工艺制程与夹具设计规定进行计算及分析。在本次毕业设计中，我按照工厂师傅们给出的提示，充分考虑实际制定工艺制程和夹具设计需要考虑的各方面的因素，尽量与实际靠近，更加深入地了解和熟悉工艺制程的制定和夹具的设计与分析计算。本次设计所有零件选择合理，计算规范，所选用机构和其它零部件强度符合要求，制定的工艺合乎生产