機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計CA6140車床的杠桿結(jié)構(gòu)

1、北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院機(jī)械制造專業(yè)方向課程綜合設(shè)計課程設(shè)計報告報告題目： 機(jī)械制造專業(yè)方向課程綜合設(shè)計 作者所在系部： 機(jī)械工程系 作者所在專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 作者所在班級： b08111 作 者 姓 名 ： 劉元東 指導(dǎo)教師姓名： 趙忠澤 完 成 時 間 ： 目 錄 序言一、零件圖的分析1.1、生產(chǎn)類型1.2、零件的作用1.3、零件的結(jié)構(gòu)特點及工藝分析二、工藝規(guī)程設(shè)計2.1、確定毛坯的制造形式2.2、基面的選擇 2.2.1、粗基準(zhǔn)的選擇 2.2.2、精基準(zhǔn)的選擇 2.3、工件表面加工方法的選擇2.4、確定工藝路線2.5、工藝方案的比較和分析2.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛

2、坯尺寸的確定 2.6.1、40外圓表面沿軸線長度方向 2.6.2、圓柱內(nèi)孔25h9 2.6.3、30凸臺上28 2.6.4、30凸臺厚度方向的加工余量及公差 2.6.5、寬度為30表面上10h7（）2.7確定切削余量 2.7.1 工序的切削用量的確定 2.7.2 工序的切削用量的確定 2.7.3 工序的切削用量的確定 2.7.4 工序的切削用量的確定 2.7.5 工序的切削用量的確定三、夾具的設(shè)計 3.1、確定設(shè)計方案 3.2、定位元件設(shè)計 3.3、計算銑削力、扭矩及校驗機(jī)床功率 3.4、定位誤差的分析4、 設(shè)計心得5、 參考文獻(xiàn)序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)

3、課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前的對所有各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活很重占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作驚醒一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的參加祖國的“四化|”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 一 零件的分析1.1零件的作用題目所給的零件是ca6140車床的杠桿結(jié)構(gòu)，此零件的作用是支撐、固定，傳遞扭矩，幫助改變機(jī)床工作臺的運動方向，要求零件的配合符合要求。1.2零件的工藝分析 杠桿的25

4、孔的軸線和兩個端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：本夾具用于歷立式銑床上，加工40凸臺端面。工件以25孔及端面和水平面底、30的凸臺分別用定位銷實現(xiàn)完全定位。銑40端面時工件為懸臂，為了防止加工時變形，采用螺旋輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為40的上下平臺、鉆10h7的孔、鉆2x8h7（）的小孔、粗精銑30的上下表面。 加工要求有：40的平臺的表面粗糙度各為ra6.3um（上平臺）、ra3.2um（下平臺）、10h7的孔為ra3.2um。2x8h7（）孔有平行度分別為0.1um(a)、0.15um（a)。杠桿有過渡圓角為r5，其他的過渡圓角為r3，其中主要的加

5、工表面是30得端面，要用游標(biāo)卡尺檢查。二 工藝規(guī)程的設(shè)計2.1確定毛坯的制造形式零件的材料是ht200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年生產(chǎn)量很高，達(dá)到了中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造的表面要求質(zhì)量高，故可以采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。查參考文獻(xiàn)得：各加工表面表面總余量、加工表面、基本尺寸、加工余量等級、加工余量數(shù)值說明2.2基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大

6、批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為40的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對肩臺進(jìn)行加緊，利用一組v型塊支承40的外輪廓作主要定位，以消除以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達(dá)到完全定位,就可加工25（h9）的孔。(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用25(h9)的孔作為精基準(zhǔn)。23、工件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有：粗精銑寬度為40mm的上下平臺、鉆28的小孔 、粗精銑30凸臺的平臺。材料為ht200，加工方法選擇如下：1、 40mm圓柱的上平臺：

7、公差等級為it8it10,表面粗糙度為ra6.3，采用粗銑精銑的加工方法。2、 40mm圓柱的下平臺：公差等級為it8it10,表面粗糙度為ra3.2，采用采用粗銑精銑的加工方法。3、 30mm的凸臺上下表面：公差等級為it13，表面粗糙度為ra6.3，采用粗銑精銑的加工方法。4、 鉆25（h9）內(nèi)孔：公差等級為it6it8，表面粗糙度為ra3.2，采用鉆孔擴(kuò)孔鉆鉆孔精鉸的加工方法，并倒145內(nèi)角。5、 鉆2x8（h7）內(nèi)孔：公差等級為it6it8,采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法。24、確定工藝路線(1)、工藝路線方案一：鑄造時效涂底漆工序：銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺工序：銑

8、寬度為30mm的凸臺表面工序：鉆孔使尺寸達(dá)到23mm。工序：擴(kuò)孔鉆鉆孔23使尺寸達(dá)到24.8mm。工序：鉸孔24.8使尺寸達(dá)到25(h9)。工序vi：鉆、粗、精鉸28的孔工序：檢驗入庫。(2)、工藝路線方案二：鑄造時效涂底漆工序：粗銑寬度為40mm的上平臺和寬度為30mm的平臺。工序：精銑寬度為40mm的上平臺和寬度為30mm的平臺。工序：粗銑寬度為40mm的下平臺。工序：精銑寬度為40mm的下平臺。工序：擴(kuò)鉸孔使尺寸達(dá)到25(h9)。工序：粗銑寬度為30mm的凸臺表面。工序：精銑寬度為30mm的凸臺表面。 工序：鉆鉸28的小孔使尺寸達(dá)到8。 工序：鉆絞10h7的孔。 工序：檢驗入庫。25、工

9、藝方案的比較和分析：上述兩種工藝方案的特點是：方案一是根據(jù)寬度為40mm的上下肩面作為粗基準(zhǔn)， 25孔作為精基準(zhǔn)，所以就要加工25孔時期尺寸達(dá)到要求的尺寸，那樣就保證了28小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則根據(jù)25孔加工40的上下表面和30的凸臺表面，因為他們的加工與25有著一定的定位精度和形狀去誤差，先粗加工，接著半精加工，精加工，減少了安裝次數(shù)，同時也減少了安裝誤差。所以決定選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由

10、人工完后。粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選擇x50k立式銑床，刀具選d=20mm的削平型立銑刀、專用夾具、專用量具和游標(biāo)卡尺。粗精銑寬度為30mm的凸臺表面。采用x50k立式銑床，刀具選d=20mm的削平型銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標(biāo)卡尺。鉆直徑為23的孔。采用立式z535型鉆床，刀具選d=23mm的錐柄孔鉆（莫氏錐度3號刀），專用鉆夾具和專用檢具。擴(kuò)孔鉆鉆孔23使尺寸達(dá)到24.8mm。采用立式z535型鉆床，刀具選d=24.7mm的錐柄擴(kuò)孔鉆（莫氏錐度3號刀），專用鉆夾具和專用檢具。鉸孔25（h9）使尺寸達(dá)到

11、25(h9)。采用立式z535型鉆床，刀具選d=25mm的錐柄機(jī)用鉸刀，并倒145的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。鉆28的孔使尺寸達(dá)到8。采用立式z518型鉆床，刀具選用d=7.8mm的直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。粗鉸28螺紋孔使尺寸達(dá)到7.96mm。采用立式z518型鉆床，選擇刀具為d=8mm直柄機(jī)用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。精鉸28小孔使尺寸達(dá)到8（h7）。采用立式z518型鉆床，選擇刀具為d=8mm的直柄機(jī)用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。2.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定杠桿的零材料是ht200，毛坯的重量約為2kg，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。根

12、據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。1，40外圓表面沿軸線長度方向及寬度為30的平臺高度方向的加工余量及公差查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.23，其中鑄造模選用金屬模鑄造，鑄造材料是ht200，公差等級為為79級。查表2.24，尺寸公差等級選取8級，加工余量等級選取f，基本尺寸是54，在0100之間，故加工余量在1.52.0之間，現(xiàn)取2.0，長度方向的偏差是。2，圓柱內(nèi)孔25h9毛坯為實心，不沖出孔。內(nèi)孔的精度要求是h9，參照機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.39確定工序尺寸及余量為：鉆孔：23 擴(kuò)孔：24.8 2z=1.8絞孔：25h9（） 2z=0.

13、23, 30凸臺上28內(nèi)孔的尺寸8h7（），參照機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 2.39確定工序尺寸及余量為：鉆孔：7.8絞孔：8h7（） 2z=0.24，30凸臺厚度方向的加工余量及公差查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.23，其中鑄造模選用金屬模鑄造，鑄造材料是ht200，公差等級為為79級。查表2.24，尺寸公差等級選取8級，加工余量等級選取f，基本尺寸是15，在0100之間，故加工余量在1.52.0之間，現(xiàn)取2.0。 5， 寬度為30表面上10h7（）內(nèi)孔尺寸10h7（），參照機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 2.39確定工序尺寸及余量為：鉆孔：9.8 絞孔：10h7（） 2z=0.22.7確定切削

14、余量粗銑寬度為40mm的上平臺和寬度為30mm的平臺加工條件：工件材料： ht200，金屬模鑄造。機(jī)床：x52k立式銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：yg8，d=125mm ，齒數(shù)z=6，壽命t=180min, ,此為粗齒銑刀。因其單邊余量：z=1.3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5，取銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝手冊，取。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊 實際銑削速度：進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量：精銑40mm的上平臺及寬度為30的平臺工件材料： ht200，鑄造。機(jī)床： x52k立式升降臺銑床。刀具：高速鋼立銑刀：， ，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。精

15、銑該平面的單邊余量：z=0.7mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝手冊,v=0.35m/s,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊x52k機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取實際銑削速度：進(jìn)給量，由式（2.3）有：工作臺每分進(jìn)給量： 粗銑40mm的下平臺加工條件：工件材料： ht200，金屬模鑄造。機(jī)床：x52k立式銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：yg8，d=125mm ，齒數(shù)z=6，壽命t=180min, ,此為粗齒銑刀。因其單邊余量：z=1.3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5，取銑削速度：根據(jù)機(jī)械制

16、造設(shè)計工藝手冊，取。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊 實際銑削速度：進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： 精銑40mm的下平臺工件材料： ht200，鑄造。機(jī)床： x52k立式升降臺銑床。刀具：高速鋼端銑刀：， ，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：z=0.7mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝手冊,v=0.35m/s,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊x25k機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取實際銑削速度：進(jìn)給量，由式（2.3）有：工作臺每分進(jìn)給量： 擴(kuò)鉸孔使尺寸達(dá)到25(h9)。1，加工條件工件材

17、料：ht200灰鑄鐵，金屬模鑄造。加工要求：鉆、擴(kuò)、絞25(h9)的孔。機(jī)床：立式z535型鉆床刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長度l為253，刀柄長度l為98；擴(kuò)孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長度l為281，刀柄長度l為121；絞孔的錐柄機(jī)用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長度l為268，刀柄長度l為240。2，計算切削用量（1） 鉆孔23 根據(jù)切削用量簡明手冊表2.7得，f=0.50/r；表2.15得，v=14m/min。 n=193.05r/min 根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝手冊按鉆床選取n=195r/min； 所以實際的切削速度 v=14m/min （2）擴(kuò)孔24.8 根據(jù)切削用量簡明手

18、冊表2.7得，f=0.50/r；表2.15得，v=14m/min。 n=180.4r/min 根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝手冊按鉆床選取n=195r/min； 所以實際的切削速度 v=14m/min（3） 絞孔25h7 根據(jù)切削用量簡明手冊表2.7得，f=2.0/r；表2.15得，v=10m/min。 n=127.32r/min 根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊按鉆床選取n=140r/min； 所以實際的切削速度 v=11m/min粗銑30mm的下平臺加工條件：工件材料： ht200，金屬模鑄造。機(jī)床：x52k立式銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：yg8，d=125mm ，齒數(shù)z=6，壽命t=180min,

19、 ,此為粗齒銑刀。因其單邊余量：z=1.3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5，取銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝手冊，取。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊 實際銑削速度：進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量：精銑寬度為30mm的凸臺表面 工件材料： ht200，鑄造。機(jī)床： x52k立式升降臺銑床。刀具：高速鋼端銑刀：， ，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：z=0.7mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝手冊,v=0.35m/s, 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手

20、冊x25k機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取實際銑削速度：進(jìn)給量，由式（2.3）有：工作臺每分進(jìn)給量： 鉆鉸28的小孔使尺寸達(dá)到8h71，加工條件工件材料：ht200灰鑄鐵，金屬模鑄造。加工要求：鉆、絞8h7的孔。機(jī)床：立式z535型鉆床刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長度l為156，刀柄長度l為81；絞孔的錐柄機(jī)用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長度l為156，刀柄長度l為139。2，計算切削用量（1）鉆孔7.8 根據(jù)切削用量簡明手冊表2.7得，f=0.25/r；表2.15得，v=16m/min。 n=653r/min 根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝手冊按鉆床選取n=750r/min； 所以實際的切削速度 v=18m/

21、min（2）絞孔8h7 根據(jù)切削用量簡明手冊表2.25得，f=0.2/r；表2.15得，v=10m/min。 n=398r/min 根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊按鉆床選取n=400r/min； 所以實際的切削速度 v=10m/min 鉆絞10h7的孔 1，加工條件工件材料：ht200灰鑄鐵，金屬模鑄造。加工要求：鉆、絞10h7的孔。機(jī)床：立式z535型鉆床刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長度l為156，刀柄長度l為81；絞孔的錐柄機(jī)用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長度l為156，刀柄長度l為139。2，計算切削用量（1）鉆孔9.8 根據(jù)切削用量簡明手冊表2.7得，f=0.25/r；表2.15

22、得，v=16m/min。 n=519r/min 根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝手冊按鉆床選取n=530r/min； 所以實際的切削速度 v=16.3m/min（2）絞孔10h7 根據(jù)切削用量簡明手冊表2.25得，f=0.2/r；表2.15得，v=10m/min。 n=318r/min 根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊按鉆床選取n=400r/min； 所以實際的切削速度 v=12.6m/min三、夾具的設(shè)計 本次的夾具為工序：粗精銑寬度為30mm的凸臺表面使其表面粗糙度達(dá)到6.3而設(shè)計的.31、確定設(shè)計方案根據(jù)工件的特點，其定位方案為：工件以孔25h9及其端面、40的凸臺端面分別在心軸、夾具底座、定位銷上實現(xiàn)完全定位。銑削40的凸臺表面時，為防止工件產(chǎn)生變形，采用了螺旋輔助支承，當(dāng)輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。32、定位元件設(shè)計(1)選擇帶臺階面和螺紋的心軸，作為以孔及其端面的定位元件，定位副配合取(2)選擇定位銷為的凸臺端面一側(cè)防轉(zhuǎn)定位面的定位元件，防止在銷削時出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，限制工件六個自由度。為增加剛性，在的凸臺下面各加一螺旋輔助支承，輔助支承與工件接觸后，用螺母將其鎖緊。 t形槽用螺栓采用國家標(biāo)準(zhǔn)，查機(jī)床夾具設(shè)計手冊第五章第六節(jié) 3、t形槽用螺栓 33、計算銑削力、扭矩及校驗機(jī)床功率查機(jī)械加工工藝簡明手冊圓周銑削力銑削扭矩（n*m），銑削功率(kw)粗銑時=1