CA6140车床刀架体机械加工工艺规程及攻M16螺纹工艺装备设计（全套图纸

1、辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目： CA6140车床刀架体机械加工工艺规程及攻M16螺纹工艺装备设计班级：姓名：学 号：指导教师：完成日期：任 务 书一、设计题目:CA6040车床刀架体机械加工工艺规程及攻螺纹M16工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:（中批或大批大量生产）三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图（A0或A1） 1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图

2、，一般为夹具体）。 1张7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。（约5000-8000字） 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，绘制零件图。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具装配图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天21天，完成图纸和说明书的输出打印。答辩五、指导教师评语该生设计的过

3、程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计算 ，设计方案 ，图纸表达 ，说明书撰写 ，答辩表现 。综合评定成绩： 指导教师日期摘要机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。这次设计的是CA6140车床刀架体，有零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是刀架体。了解了刀架体的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定

4、毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定端盖的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。AbstractMachinery Manufacturing Technology curriculum design is finished we learn all the basic course of the University, technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation project before conductin

5、g the various courses of study by an in-depth comprehensive review of the total, is also a Theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an important position. This design is CA6140 lathe tool carrier body, have part drawing, blank figure, each a assembly dra

6、wings, machining process card and fixture design and the corresponding process to process card each one. First we must be familiar with the parts, the topic of the parts are given enough body. Understand the role of the knife, the next body according to the nature of the parts and parts drawing on t

7、he end of the roughness of blank size and determined mechanical machining allowance. And then well according to the locating datum determine first pure benchmark, made after the benchmark crude, and finally the technology roadmap, cover worked for the clamping workpiece, draw the fixture assembly dr

8、awing.目录一、零件的分析6（一）零件的作用6二）零件的工艺分析6二、工艺规程设计7(一)确定毛坯的制造形式7（二）基面的选择7（三）制定工艺路线7（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定9三、夹具设计10（一）、设计时注意的问题10（二）、夹具设计11定位基准的选择11切削力及夹紧力计算11定位误差分析11夹具设计及操作说明124、切削用量、时间定额的计算124.1、切削用量的计算134.1.1钻孔工步134.1.2 攻螺纹工步134.2时间定额的计算144.2.1基本时间tj的计算144.2.2辅助时间ta的计算145. 体会与展望15参考文献16 一、零件的分析（一）零件的作用题

9、目所给定的零件是C6140车床刀架座。其作用是通过用螺钉的紧固作用在机床上快速的实现车刀固定、夹紧、转换，为车工提供方便同时也节省了大量的辅助时间，大大提高了生产效率。二）零件的工艺分析该零件属于箱壳类零件，结构较为复杂，但规则。某些加工面和孔的尺寸精度，位置精度，表面粗糙度要求比较高。工艺分析如下：1. 以48H7孔为中心加工表面这一组加工表面包括：车床刀架座上下表面，以及8M16、3M12螺纹孔。2. 以C6140车床刀架座下表面为基准面加工表面这一组加工表面包括：8M16、3M12螺纹孔，R9槽，R4槽，48H7孔，64H9孔以及16H7孔。3 以C6140车床刀架座上表面为基准面加工表

10、面 这一组加工表面包括：16H7孔，19.2孔。上面几组加工面中有一定的位置要求，主要是：（1）上表面相对于48H7孔的中心线的全跳动为0.05；（2）16H7孔中心线相对于下底面的垂直度要求公差为100：0.1；（3）下底面要求平面度为0.05，且相对于48H7孔的中心线的全跳动为0.05；（4）四侧面的平面度要求为0.05。二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为45钢。考虑零件在使用过程中所受冲击不大，零件外轮廓结构比较简单，故选择锻造毛坯。（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

11、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。（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，现选取上下表面互为粗基准进行加工。（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，此处不再重复。（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

12、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。工序号工序名称机床设备刀具量具1以下表面为粗基准,粗铣上表面立式铣床X51端铣刀游标卡尺2 以上表面为粗基准，粗铣下表面立式铣床X51端铣刀游标卡尺3在专用夹具上粗铣四侧面立式铣床X51端铣刀游标卡尺4上下底面互为标准，精铣上表面立式铣床X51端铣刀游标卡尺5上下表面互为基准，精铣下表面立式铣床X51端铣刀游标卡尺6钻孔立式钻床麻花钻游标卡尺7粗，精扩孔H7，并倒角 立式镗床T5麻花钻、铰刀、镗刀游标卡尺，内经千分尺8粗，精扩孔64H9并倒角立式镗床T5麻花钻、铰刀游标卡尺，内经千分尺9插R4槽麻花钻游标卡尺10铣R9槽，达到表面

13、粗糙度6.3 深度达到45+0.34 0立式铣床X51立铣刀游标卡尺11粗，精铣四侧面槽132mm38mm,槽的上表面粗糙度达到12.5，下表面粗糙度达到3.2，并倒角深度达到25立式铣床X51盘形铣刀游标卡尺12钻，攻8-M16螺纹四面组合机床丝锥13钻，攻3-M12螺纹深度30四面组合机床丝锥，麻花钻游标卡尺14钻，铰孔16H7，内表面粗糙度1.6立式钻床Z5麻花钻，铰刀内径千分尺（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定四方刀架的材料是45钢，硬度207241HB，生产类型中批量，锻造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：查机械制造工

14、艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5， 1.铣削上下表面及四侧面的加工余量： 粗铣 5mm 精铣 0.5mm2.镗孔余量： 粗镗： 48孔 3.8mm 64孔 9.5mm 精镗： 48孔 0.2mm 64孔 0.5mm 毛坯图三、夹具设计为了提高生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过分析，决定设计第十二道工序钻8-M16的螺纹底孔的专用夹具，本夹具将用在钻床上。（一）、设计时注意的问题利用本夹具主要用来加工8-M16的螺纹底孔，由于还要攻螺纹，所以这个孔没有表面粗糙度要求。因此本工序的加工精度容易保证，主要考虑如何定位夹紧以节省操作时间提高生产率。（二）、夹具设计

15、定位基准的选择由零件图知，加工8-M16的螺纹底孔最合适的方法是以48mm孔的内表面以圆柱心轴定位。心轴的工作表面一般按h7、g6或f7制造，装卸工件方便、但定心精度不高。为了减小因配合间隙而造成的工件倾斜，工件常以孔和端面联合定位。因而要求工件定位孔与定位端而之间、心轴的圆柱工作表而与端而之间有较高的垂直度最好能在一次装夹中加工出来。所以再设计一固定心轴和提供端面的夹具体底座。夹紧则用一块圆形压板和螺母就可以了。x,y方向的移动自由度由心轴限制，转动自由度则由夹具体的上表面限制。z方向的移动自由度由夹具体的上表面限制，转动自由度则由分度台控制。因此工件的定位为完全定位，所以这一定位方案可行。

16、切削力及夹紧力计算钻孔刀具为高速钢麻花钻15mm钻孔时的轴向力查机械设计手册 则 由于工件所受加紧力与切削力方向相互平行且竖直向下，故z方向夹紧即可，不需太大的加紧力，固定即可。由于钻削的时候在x,y方向的水平的分力很小，心轴完全可以承受，故这里不再计算水平方向的分力。定位误差分析 前面已经谈到心轴的定心精度不高，而这里心轴是最主要的定位，所以我们这里就只分析心轴的定位的误差。 心轴的工作表面一般按h7、g6或f7制造，在前述中是以48mm孔的内表面以圆柱心轴定位的，所以根据设计和经验这里确定心轴和孔的配合尺寸为 。由零件图查手册可知48H7的公差数值为，和48K6的公差数值为，两配合处产生的

17、最大侧向间隙为由此而引起的零件最大转角a为则即最大侧隙能够满足零件的精度要求。夹具设计及操作说明工件在夹具中装夹包括定位相夹紧两个过程。工件的定位是指在夹具中，工件的定位基准与定位元件相接触或配合，从而使同一批工件在夹具中都能获得正确的位置这就是工件在夹具中定位的实质。工件的正确定位将保证加工精度的稳定性工件的定位是夹具设计中的一个重要问题。前面已经确定心轴完全能够承受水平方向的切削力，所以心轴的尺寸可以按照被加工零件的尺寸确定，固定心轴的夹具体的尺寸也可按照经验得到。考虑到钻8个孔需要分度，这里引入端齿分度台，因为端齿分度台是通用件，所以这里不必设计，安装到钻床上即可。为了提高加工效率，可设

18、计一钻套。因为是钻同一尺寸的孔，故可设计一固定钻套。其尺寸根据所钻孔的直径，可查设计手册得到。钻床夹具的装配图及夹具体零件图分别见图纸。4、切削用量、时间定额的计算在这只计算钻-镗-精铰64孔此工序的切削用量和时间定额。4.1、切削用量的计算4.1.1钻孔工步1）背吃刀量的确定 取ap=15mm.2) 进给量的确定 由表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.2mm/r。3）切削速度的计算 由表5-22，按45号钢硬度为220256HBS计算，切削速度v选取为18m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得该工序钻头转速n=382 r/min ,参照立式钻床的主轴转速表4-9，

19、取转速n=392r/min ,再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度为v=3.14nd/1000=18.46 m/min。4.1.2 攻螺纹工步 1）背吃刀量的确定 由于攻螺纹钱底孔直径为15 取ap=1mm。 2) 进给量的确定 由于攻螺纹的进给量就是被加工螺纹的螺距，选取该工步的每转进给量f=1mm/r。3）切削速度的计算 由表5-37，切削速度v选取为5m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得该工序钻头转速n=99.5 r/min ,参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=140r/min ,再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速

20、度为v=3.14nd/1000=7.04 m/min。4.2时间定额的计算4.2.1基本时间tj的计算（1） 钻孔工步根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中l=27mm; l2=3mm; l1=（D-d1）/2*cotkr+(12)=24/2*cot45+1mm=7.5mm; f=0.2mm/r;n=392mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间。tj=0.47min=28s（2） 攻螺纹工步根据表5-41,铰圆柱孔的基本时间可由公式 tj =(l+l1+l2)/fn+(l+l1+l2)fn0 求得。由表5-4知l1=(13)P,l2=(23)P,求得l1=3mm; l2=3mm; 而l=27mm; f=1mm/r; n=140r/min.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=(27mm+3mm+3mm) /(1mm/min x 140r/min)=0.24 min=14s。4.2.2辅助时间ta的计算根据第五章第二节所述，辅助时间ta与基本时间tj之间的关系为ta=(0.150.2) tj ,这里取ta=0.15 tj ,则各工序的辅助时间分别为：钻孔工步的辅助时间为：ta=0.15x28s=