CA6140机床手柄座工艺说明书

1、第一章 零件的分析1.1零件的作用及结构分析该零件是CA6140车床操纵部分的组成零件之一，该手柄座的作用就相当于一个连杆。车床外部手柄的运动是通过CA6140车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。手柄与该零件通过25mm孔连接，机床内部零件通过10mm孔与手柄座连接，即CA6140车床手柄座的作用是实现运动由外部到内部的传递。1.2零件的工艺分析CA6140车床手柄座的加工表面分四种，主要是孔的加工，圆柱端面的加工，槽的加工，螺纹孔的加工，各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特别是孔的加工，几乎都要保证Ra的表面粗糙度，因而需精加工，现将主要加工面分述如下：

2、1孔的加工该零件共有5个孔要加工：45mm是零件的主要加工面，多组面，孔与其有位置尺寸度要求，因而是后续工序的主要精基准面，需精加工且尽早加工出来；10mm孔与25mm孔有平行度要求，也要精加工；14 mm是不通孔，特别注意该孔的加工深度；5mm圆锥孔及孔虽是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精铰。1面的加工该零件只有1个端面要加工：45mm圆柱小端面精度要求较高，同时也是配合25mm孔作为后续工序的精基准面，需精加工。1槽的加工该零件仅有2个槽需加工：25mm孔上键槽两侧面粗糙度为Ra，需精加工，底面加工精度要求不高，但与25mm孔上表面有mm的尺寸要求，而加工键槽时很难以25mm上表面为定

3、位基准，因而要特别注意尺寸链的推算，保证加工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度为Ra，半精铣即可。1螺纹孔的加工M10mm螺纹孔与25mm孔中心线有角度要求，同时中心线与45mm圆柱端面有11mm的尺寸位置要求。由以上分析可知，该零件的加工应先加工45mm圆柱小端面，再以端面为基准加工作为后续工序主要精基准的25mm孔，进而以该孔为精基准加工出所有的孔，面，槽，螺纹孔等。第二章 CA6140车床手柄座机械加工工艺规程设计2.1毛坯的选择零件材料为HT15-33，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小，形状较复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求，由于零件生产类型为成批，大批生

4、产，而砂型铸造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用砂型铸造。由于零件上孔都较小，且都有严格的表面精度要求，故都不铸出，留待后续机械加工反而经济实用。2.2基准的选择基准选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。2粗基准的选择粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于该零件毛坯没有铸孔，故只能以45mm大端面为粗基准，粗、精铣小端面，并保证尺寸43mm。2精基准的选择精基准主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，前面已多次提过以25mm孔为第一精基准，45m

5、m圆柱小端面作为基准先加工出25mm孔，然后作为辅助基准面配合25mm孔加工后续工序中的孔，面，槽，螺纹等。2.3工艺路线的拟定拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性，以便使生产成本尽量下降。2工艺路线方案一.粗、半精铣45mm圆柱小端面，保证尺寸43mm；.钻,扩,铰25H8mm孔；.钻,扩,铰10H7mm孔；.钻,扩,铰14H7mm孔；.钻,攻M10mm

6、螺纹孔；.；.铣槽,保证尺寸14mm,深度30mm；.钻,铰孔；.钻,铰5mm圆锥孔；.去锐边,毛刺；.终检,入库。2工艺路线方案二.粗铣、半精铣45mm圆柱小端面,保证尺寸43mm；.钻,扩,铰25H8mm孔;.钻,铰5mm圆锥孔,钻,扩,铰10H7mm孔；.钻,扩,铰14H7mm孔；.钻,攻M10螺纹孔；.；.铣槽,保证尺寸14mm,深度30mm；.钻,铰孔；.去锐边,毛刺；.终检,入库。2工艺方案的比较与分析上述两个方案区别是方案一将5mm圆锥孔和10mm孔按部就班顺序加工，而方案二显得更灵活聪明,看出这两个孔的定位方式,夹紧方式相同，故而在一台机床上同时加工出来。但正如前面所分析的，方

7、案二将5mm圆锥孔10mm孔的加工合并在一道工序中，虽然减少了装夹次数，简化了工艺设计，但在一道工序中完成这两个钻孔，由于两孔的加工深度、加工刀具尺寸、加工时产生的轴向力等等都相差较大，且两孔的加工精度要求都较高，显然组合机床不适用。如果采用立式钻床，对于大批量生产，则要频繁更换钻头刀具，大大增加了劳动强度，降低了生产效率，而且5mm圆锥孔有配铰的要求，应该放在最后加工，因此，决定还是将两个孔分开加工。综上所述，零件的最后加工路线如下：2工艺方案的确定.粗铣、半精铣45mm圆柱小端面,以45mm圆柱大端面为定位基准;.钻、扩、铰25H8mm孔,以45mm圆柱小端面为定位基准;.钻、铰10H7m

8、m孔,以25H8mm孔和45mm圆柱小端面为基准;.钻、扩、铰14H7mm孔,以10H7mm、25H8mm孔和45mm圆柱小端面为基准,保证孔深度25mm;.钻、攻M10mm螺纹孔,定位与工序相同;.插键槽,为便于加工,以45mm圆柱小端面,10H7mm孔和14H7mm11mm;.铣槽,定位与工序相同,保证尺寸30mm;.钻、铰孔,定位与工序相同;.钻、铰5mm圆锥孔,定位与工序相同; .去锐边,毛刺,尤其注意25H8mm孔表面可能因为钻M10mm螺纹孔以及插槽带来的表面鳞次损伤;.终检,入库。2.4毛坯尺寸及其加工余量的确定CA6140车床手柄座零件材料为HT15-33，毛坯重量约为，生产类

9、型为大批生产，采用砂型铸造生产。由于所有孔均有精度要求，且尺寸小，均不铸出。故仅确定三个端面的相关尺寸。查表确定加工余量：砂型铸造，材料为灰铸铁，机器造型，公差等级为CT810，取CT10，加工余量等级EG，取H。切削余量：查表，基本尺寸小于100mm，加工余量为；基本尺寸小于63mm，加工余量为。铸件公差等级：查机械制造工艺设计简明手册表，基本尺寸小于100mm，取；基本尺寸小于63mm，取。2 45mm圆柱小端面毛坯尺寸及加工余量计算根据工序要求，只需粗、半精铣45mm圆柱小端面，各步余量如下：对于小端面（50mm）粗铣余量规定为1.0，现取2mm。简明手册表铣平面其余量规定值为，由实用机

10、械加工工艺手册表6-31知粗铣平面的厚度偏差（30mm）为0.25，现取。故铸造毛坯的基本尺寸为4321.046mm。又根据前面铸件尺寸公差标准值，取尺寸公差为。故：毛坯的名义尺寸：4321.046mm；毛坯的最小尺寸：461.444.6mm；毛坯的最大尺寸：461.44mm；粗铣小端面后的最大尺寸：:431.044mm；粗铣小端面后的最小尺寸：:440.30。精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等级，现按互换性与测量技术基础表2-3，粗铣精铣所能达到的经济精度取IT8,按入体原则取值。故精铣后尺寸为43-0.039=mm。2.其他尺寸极其加工余量的确定其他工序尺寸包

11、括5个孔，2个槽，1个螺纹孔的基本尺寸，现仅分析主要的5个孔的加工余量及尺寸偏差。5个孔均不铸出，机械加工出来，由于5个孔的表面粗糙度要求均较高，所以都要经过精铰工序，具体工序尺寸和加工余量为：（1）25H8mm孔，Ra；根据简明手册表，加工该孔的工艺为：钻扩铰钻孔：23mm；扩孔：2Z（Z为单边加工余量）；铰孔：25H8mm。（2）10H7mm孔，Ra；根据简明手册表，加工该孔的工艺为：钻粗铰精铰钻孔：；粗铰：；精铰：10H7mm。（3）14H7mm孔，Ra；根据简明手册表2.3-8，加工该孔的工艺为：钻扩粗铰精铰钻孔：；扩孔：；2Z（Z为单边加工余量）；粗铰：；精铰：14H7mm。（4）5

12、mm圆锥孔，Ra；由于零件图纸未给出具体的公差等级，现也按H7公差等级加工，按表，加工该孔的工艺为：钻精铰钻孔：；精铰：5H7mm。（5）孔，Ra。由于也未给出公差等级，现同样按5mm圆锥孔加工方式：钻精铰钻孔：mm；精铰：7mm。确定各工序切削用量及基本工时2.5.1工序：铣45mm圆柱小端面机床：X51立式铣床 刀具：高速钢端铣刀，直径D=50mm，齿数Z=6（1）粗铣45mm小端面 铣削余量Z=，同样查表选取确定v=20m/min， =/Z，则主轴转速n= =，按机床选取n=160r/min，则v=/min，工作台进给量*Z*n=144mm/min，取 =150mm/min。机动工时=

13、=n。其中。辅助工时=min。（2）半精铣45mm小端面加工余量Z=，查表确定v=20m/min，=0mm/Z，则n=127.4r/min，选取n=160r/min，则v=/min.，*Z*n=96mm/min，取=100mm/min，机动工时= =0.63min。辅助工时=min。工序：钻，扩，铰25H8mm孔机床：Z535立式钻床（1）钻孔23mm刀具：高速钢锥柄标准麻花钻，D=23mm。 根据加工工艺手册表11-266，取麻花钻每转进给量f=/r，取v=15m/min，则n=208r/min，按机床选取n=195r/min，则v=/min.，机动工时= 其中，=43mm.则=0.63mi

14、n, =0.33min.（2）扩孔刀具：高速钢锥柄标准麻花钻，D= 双边余量2Z=由工艺手册表11-266查的麻花钻钻孔时进给量f=0.32mm/r，用麻花钻扩孔时进给量约为钻孔时的1.5倍，则f=0.32*1.5=/r，并由简明f=0.43mm/r，由表11-266查得钻孔时v=26m/min，扩孔时切削速度约为钻孔时的一半，v=13m/min，求得n=，查简明5取n=195r/min，则v=15m/min。机动工时=，其中（3）铰25H8mm孔刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=25mm由工艺手册表11-282查得f=0.51mm/r,v=26m/min,并由简明f=mm/r，求得主轴钻速n=,

15、查简明手册表4.2-15取n=275r/min,则v=/min。机动工时=。其中, ，工序：钻，铰10H7孔机床：Z525立式钻床（1）钻mm孔刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=由机械加工工艺手册查得f=0.20mm/r，修正f=/r，取v=25m/min，则n=812.4r/min按机床选取n=680r/min，则v=2m/min.，,则机动工时=0.20min，经估算=0.22min。（2）粗铰孔刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=由工艺手册查得f=0.20mm/r，修正为f=/r,取v=21m/min，则n=r/min,按机床选取n=680r/min，则v=m/min.，,则=，=n。（3）精铰10

16、H7孔刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=10mm由工艺手册查得f=0.20mm/r，修正为f=/r,取v=21m/min，则n=r/min，按机床选取n=680r/min，则v=m/min.，, =0.28min, =0.32min。工序：钻，扩，铰14H7mm孔机床：Z525立式钻床（1）钻孔13mm刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=13mm由机械加工工艺手册查得f=0.20mm/r，由简明手册=/r，由工艺手册查得v=2434m/min，取v=25m/min，则n=612.4r/min，按机床选取n=545r/min，则v=m/min.，,由于为盲孔，故=0mm,机动时间=0.27min, =。（2

17、）扩孔13.85mm孔刀具：高速钢扩孔钻，2Z=0.85（Z为单边加工余量）由简明手册表3-54查得f=0.484mm/r,并根据机床把f修正为f=/r，v=/min，则n=287.43r/min，根据机床修正为n=272r/min，则v=/min。，则=，=0.44min。（3）粗铰孔刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=由机械加工工艺手册表11-282查得f=/r，修正为f=/r，v=24m/min，则n=547.9r/min，由机床选取n=545r/min，则v=23,87m/min，5mm，=0.28min，=0.31min。（4）精铰14H7mm孔刀具：高速钢锥柄机用铰刀 同上，f=/r，v

18、=24m，由机床选取n=545r/min，则v=/min，5mm，=0.28min，进过估算=0.32min。工序：钻，攻M10mm螺纹孔机床：Z525立式钻床（1）钻孔刀具：高速钢锥柄麻花钻，D= 由工艺手册查得f=0.22/r，取f=/r，由金属切削原理与刀具查得v=20m/min，则n=749r/min，按机床选取n=680r/min，则v=18m/min。=0.08min，辅助时间=0.08min。（2）攻螺纹M10mm刀具：高速钢锥柄机用丝锥 d=10，p=mm(p为导程) 取孔螺纹进给量等于丝锥螺纹螺距p，即f=1.5mm/r，由工艺手册查得v=m/min，则n=283r/min，

19、按机床选取n=272r/min，则v=m/min.，机动时间=0.04min，辅助时间=0.08min。工序：插6H9mm内孔键槽机床：B5020插床 刀具：根据工艺手册表11-339选取插刀中的切刀插刀进给量f=0.18/dst，根据简明手册表4.2-44知滑枕每往复一次工作台进给量（mm）：纵向：0.08 横向：0.08，滑枕工作行程速度1.7/min，键槽深度27.3-25=，槽宽6mm，取f=/dst，滑枕工作行程速度v=5m/min，插床每分钟的双行程次数，其中L=，系数k=0.650.93，取k=0.8，=43mm, 查简明手册=35mm，则=35.6， H=h+1=2.3+1=，

20、机动时间=0.46min，=0.39min。工序：铣mm槽 机床：X63T卧式铣床（1）粗铣12mm槽刀具：高速钢错齿三面刃铣刀 直径D=200mm 宽度12mm 齿数28由工艺手册表11-94查得铣削速度为1520m/min，选取v=15m/min，机床主轴转速n=23.87r/min，根据简明手册表4.2-39选取n=28r/min，则v=/min。铣刀每齿进给量=0.03/z，铣削铸铁进给量可增加，即0.042/z，铣刀每转一转进给1.176，则机床工作台进给量为32.928/min，根据简明手册表4.2-40选取f=28mm/min。机动工时，其中=+（13）=83mm, =5mm,

21、=，则，辅助时间=0.31min。（2）精铣14mm槽刀具：高速钢错齿三面刃铣刀 直径D=200mm 宽度14mm 齿数28工作台进给量选取f=20mm/min，机床主轴转速仍为n=28r/min，则机动时间，0.31min。工序：钻，铰5.5mm孔机床：Z525立式钻床（1）钻mm孔刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=5.2mm 由工艺手册表11-266查得f3mm/r，由金属切削原理及刀具表7-4取v=20m/min，则n=1224r/min，按机床选取n=960r/min，则v=m/min.钻削机动工时=，其中=, ,=,则=, =0.33min。（2）铰5.5mm孔刀具：硬质合金锥柄机用铰刀，

22、D=5.5mm 由机械加工工艺手册表11-283查得f=0.15mm/r，根据简明手册表取f=/r，取v=8m/min，则n=463r/min，按机床选取n=545r/min，则v=/min。铰削背吃刀量=，由机械加工工艺手册=，=22mm, =，则铰削机动时间= ，=0.33min。 工序：钻，铰5mm圆锥孔机床：Z525立式钻床（1）钻4.5mm孔刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=由工艺手册表11-266查得钻头进给量f=3mm/r左右，由简明手册f=3mm/r，由表11-266取v=20m/min，则n=1415r/min，按机床选取n=1360r/min，则v=m/min。机动工时=, 其中

23、=, =2mm, =9mm, 则=0.1min，辅助时间min。（2）按圆锥孔大端直径手动锪出倒角，进给量f=/r，刀具：高速钢锪钻。（3）铰5mm圆锥孔刀具：米制圆锥铰刀由工艺手册表11-282查得进给量f=0.15mm/r，按简明手册mm/r，取v=20m/min，则n=1415r/min，按机床选取n=1360r/min，那么v=m/min，铰削背吃刀量=，由简明手册查得=，其中=，那么=0.06min，=0.33min。第三章 钻3.1 问题的提出本夹具主要用来加工手柄座上的5.5孔，这个孔对14mm深槽有一定的位置要求。在加工本道工序时，零件上其他孔及端面已经加工出来了，定位较容易解

24、决。本夹具主要考虑的是此孔位于14mm凹槽底部，必须采用一加长钻套，另外，为了方便从侧面将零件取出，必须将钻套提起，即钻套应能转动，因此应该设计一转动装置。3.2 定位基准的选择由零件图可知14mm深槽中心线重合，定位时，采用一面两销定位，即采用已经加工过的45mm圆柱小端面、25H8孔和10H7孔进行定位，为了缩短辅助时间，准备采用气动夹紧。3.3 切削力及夹紧力的计算刀具：高速钢锥柄麻花钻 直径 f=/r由金属切削原理及刀具表7-3查得钻削时轴向力、扭矩及功率的计算公式：轴向进给力公式：扭矩计算公式：切削消耗功率（单位KW）查表得到=420, =1.0, =0.8, =0.206, =2.

25、0, =0.8, =1, =1,可求得轴向进给力F=420=427N扭矩M=m切削消耗功率P=计算切削力时，要将安全系数考虑在内。安全系数K=，其中为基本安全系数1.5，为加工性质系数1.1，为刀具钝化系数1.1，为断续切削系数1.1，所以轴向进给力=FK=852.5N，选用气缸直接压紧。夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数f=0.25，为克服轴向进给力实际夹紧力N应为N=，则N=3410N，气缸选用100mmpa时，气缸推力3925N，已经大于所需的3410N夹紧力，故本夹具可安全工作。3.4 定位误差分析（1）零件图样规定45圆柱小端面与5.5孔中心线距离为17+7=24mm，45圆柱小端面为定位面，先计算45圆柱小端面的定位误差。现取小端面半精铣后公差等级为9级，可求得45圆柱小端面端面距离L=mm，即最大定位误差为0.115-（-0.443）=。（2）零件图样还规定10mm孔与25mm孔的平行度误差为100：0.2，25mm孔的尺寸为mm，10mm孔的尺寸为mm，与