機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)CA6140車床套課程設(shè)計(jì)說明書

1、 說明書內(nèi)頁 guangxi university序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)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(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇

2、請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。目錄一、生產(chǎn)類型 2二、零件分析 21、零件的作用 22、零件的工藝分析 2三、確定毛坯的制造方法，初步確定毛坯形狀 3四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 31、定位基準(zhǔn)的選擇 32、零件表面加工方法的選擇 33制訂工藝路線 44、確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸125、確定切削用量及基本工時(shí)176.工時(shí)的分析與分配 54五、夾具設(shè)計(jì) 541、專用車夾具 552、專用銑夾具 58六、主要參考文獻(xiàn) 63設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)ca6140車床套的機(jī)械加工工藝規(guī)程及其機(jī)床夾具。設(shè)計(jì)工作量：1、分析零件技術(shù)要求繪制零件圖和零件三維圖及毛坯圖；2、設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫工藝文件（工藝過程卡和工序卡

3、）；3、機(jī)械零件機(jī)械加工工藝裝備（夾具），繪制夾具總圖和及一個(gè)主要零件的零件圖；4、編寫設(shè)計(jì)說明書。一、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型題目所給的零件是ca6140車床套，年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率為4%，機(jī)械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為： n=qn(1+)=4000 1 （1+0.04+0.01）=4200件ca6140車床套的年產(chǎn)量為4200件，根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系可知該產(chǎn)品為大批生產(chǎn)。二、零件分析1、零件的作用題目所給定的零件是ca6140車床套，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起支撐軸的作用，換檔，撥動(dòng)相關(guān)齒輪與不同的齒輪嚙合，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的

4、速度和扭矩的作用。零件上方的8h9孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方尺寸5h9處是用于控制齒輪的，通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。2、零件的工藝分析ca6140車床套可分為兩組加工表面，它們之間有一定的關(guān)聯(lián)要求和位置要求。（1）以25h7mm為中心的一組加工表面這一組加工表面有：25h7mm孔及其倒角、45m6mm、42mm、70mm外圓柱面、31mm、30.5mm槽和孔713mm孔等。其中，25h7mm孔和45m6mm為主要加工表面。（2）以尺寸90mm為中心的一組加工表面這一組加工表面包括：兩端面、孔8h9r5mm、槽5h9mm等，其中，孔8h9r5mm、槽5h9mm主要加工表面。這兩組表面的位置度要

5、求有：mm外圓內(nèi)端面對(duì)mm外圓柱面的圓跳動(dòng)為0.05mm，mm外圓柱面對(duì)mm孔圓跳動(dòng)為0.03mm，mm孔內(nèi)端面對(duì)外圓內(nèi)端面平行度誤差為0.05mmmm槽中心線對(duì)mm孔mm孔的對(duì)稱度誤差為0.15mm。由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工第一組表面，再以第一組加工后表面和一端面為精基準(zhǔn)加工另外一組加工面，并保證它們的位置度要求。三、確定毛坯的制造方法，初步確定毛坯的形狀零件的材料為45鋼，考慮到工作床變速箱經(jīng)常進(jìn)行變速換檔工作及階梯軸直徑相差較大，為了保證零件可靠性提高零件承受載荷及沖擊性的能力和減少切削工作量，節(jié)約材料和生產(chǎn)成本，決定零件毛坯采用模鍛成型。采用模鍛成型既提高零件的工作能力和生產(chǎn)效率

6、，也節(jié)約成本，保證加工精度。由于零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，各孔可不必鍛出。毛坯尺寸通過確定加工余量后決定，然后進(jìn)行毛坯的設(shè)計(jì)和繪制毛坯圖。四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得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，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇 ca6140車床套屬于軸類零件，可選擇mm外圓柱面作為粗基準(zhǔn)，用三角卡盤卡緊定位，可以消除四個(gè)自由度。（）精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺

7、寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)，現(xiàn)選取孔25h7mm、面和槽5h9mm為精基準(zhǔn)。2、零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、臺(tái)階面、槽等，材料為45鋼。參考機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表1.46、表1.47、表1.48、表1.414、表1.417等，其加工方法選擇如下：（1）42mm外圓面 為自由尺寸，其經(jīng)濟(jì)精度為it11，表面粗糙度為ra6.3，粗車即可，但為了后面工序的加工作為精基準(zhǔn)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行半精車（表1.46）。（2）45m6mm外圓面 其經(jīng)濟(jì)精度為it6，表面粗糙度為ra1.6，需對(duì)其進(jìn)行精車（表1.46）。（3）42mm端面 為未注公差尺

8、寸，表面粗糙度為ra6.3，進(jìn)行粗車即可（表1.48）。（4）a面 跳動(dòng)公差為0.05mm，表面粗糙度為ra1.6，需要對(duì)其進(jìn)行精車（表1.48）。（5）底面 表面粗糙度為ra3.2，但為了后續(xù)加工作為精基準(zhǔn)，所以必須對(duì)其進(jìn)行精車（表1.48）。（6）70mm外圓面 其公差經(jīng)濟(jì)精度為it11，表面粗糙度為ra6.3，只需對(duì)其粗車（表1.48）。（7）槽30.5mm 為未注公差自由自由尺寸，表面粗糙度為ra6.3，只需粗車（表1.48）。（8）孔25h7mm 經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為it7，表面粗糙度為ra1.6，毛坯為實(shí)心。采用鉆孔擴(kuò)孔粗鉸精鉸（表1.47）。（9）孔31mm 為未注公差尺寸，其表面粗糙

9、度為ra3.2，可采用擴(kuò)半精車（表1.46和表1.47）。（10）孔31mm內(nèi)端面 表面粗糙度為ra1.6，與a面的平行度為0.05mm，可以采用精車（表1.48）。（11）尺寸29mm臺(tái)階面 為未注公差尺寸，表面粗糙度為ra6.3，只需對(duì)其粗銑（表1.48）。（12）槽5h9冊(cè) 其經(jīng)濟(jì)精度為it9，表面粗糙度為ra3.2，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行粗銑精銑（表1.48）。（13）孔8h9mm 其經(jīng)濟(jì)精度為it9，表面粗糙度為ra3.2，hrc淬深2，所以可以采用鉆孔精鉸孔熱處理手工鉸（表1.47）（14）孔713mm 為未注公差尺寸，表面粗糙度為ra6.3，故可以采用鉆孔粗鉸孔锪孔（表1.47）。（15）r

10、5mm 圓弧面 為未注公差尺寸，表面粗糙度為ra6.3，采用擴(kuò)孔即可（表1.47）。（16）各倒角 可采用車和锪的加工方式。3、制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。（1）工藝路線方案一工序1 夾70mm毛坯外圓，車45mm, 42mm外圓面，平端面，倒角。工序2 夾42mm外圓面，車70mm至所需尺寸，精車45m6mm，粗、精車a面，切槽3 x 0.5mm，鉆、鉸孔25h7mm，到內(nèi)

11、外角。工序3 洗槽5h9mm。工序4 鉆孔713mm.工序5 擴(kuò)鉸31mm，精車孔31mm內(nèi)端面。工序6 銑尺寸29mm臺(tái)階面，保證尺寸55mm.工序7 鉆鉸孔8h9mm，擴(kuò)r5mm.工序8 熱處理孔8h9mm.工序9 清洗。工序10 檢驗(yàn)。工序11 入庫。（2）工藝路線方案二工序1 夾70mm毛坯外圓，車45mm, 42mm外圓面，平端面，倒角。工序2 夾42mm外圓面，車70mm外圓面至所需尺寸，精車45m6mm外圓面，粗、精車a面，切槽3 x 0.5mm，鉆、鉸孔25h7mm，倒內(nèi)外角。工序3 擴(kuò)鉸31mm，精車孔31mm內(nèi)端面。工序4 鉆孔713mm.工序5 銑尺寸29mm臺(tái)階面，保證

12、尺寸55mm.工序6 洗槽5h9mm。工序7 鉆鉸孔8h9mm，擴(kuò)r5mm.工序8 熱處理孔8h9mm.工序9 清洗。工序10 檢驗(yàn)。工序11 入庫。 經(jīng)小組成員討論后總結(jié)出6套工藝路線方案（1） 工藝路線方案1（毛坯為棒料）工序1 調(diào)制；工序2 夾70mm毛坯外圓，粗車、半精車70mm、45mm、42mm外圓面，平一端面，倒角，切斷；工序3 裝夾42mm外圓面，精車45m6mm，切槽3 x 0.5mm并保證a面，車大端面，鉆、擴(kuò)、鉸孔25h7mm，倒內(nèi)外角；工序4 鉆孔713mm.工序5 擴(kuò)鉸31mm，精車孔31mm內(nèi)端面；工序6 洗槽5h9mm；工序7 銑尺寸29mm臺(tái)階面，保證尺寸55m

13、m；工序8 鉆鉸孔8h9mm，擴(kuò)r5mm；工序9 去毛刺；工序10 熱處理孔8h9mm；工序11 清洗；工序12 檢驗(yàn)；工序13 入庫。因考慮到毛坯選用棒料加工切削去除量大，浪費(fèi)材料和工時(shí)，力學(xué)性能較低等，因此毛坯選用模鍛件而不選用棒料。以下工藝路線的制定均已模鍛件為毛坯。（2）工藝路線方案2工序1 夾70mm毛坯外圓，平小端面，打中心孔；工序2 小端面用頂針頂緊，車45mm、42mm外圓面，倒角；工序3 裝夾42mm外圓面，車70mm外圓面至所需尺寸，精車45m6mm外圓面，切槽3 x 0.5mm，并保證a面，車大端面，倒角；鉆、擴(kuò)鉸孔25h7mm，倒內(nèi)外角；工序4 擴(kuò)、鉸孔31mm，倒內(nèi)角

14、，精車孔31mm內(nèi)端面；工序5 鉆孔713mm；工序6 洗槽5h9mm；工序7 銑尺寸29mm臺(tái)階面，保證尺寸55mm；工序8 鉆鉸孔8h9mm，擴(kuò)r5mm；工序9 去毛刺；工序10 熱處理孔8h9mm；工序11 清洗；工序12 檢驗(yàn)；工序13 入庫。（3）工藝路線方案3工序1 夾70mm毛坯外圓，平小端面，打中心孔；工序2 小端面用頂針頂緊，車45mm、42mm外圓面，倒角；工序3 裝夾42mm外圓面，車70mm外圓面至所需尺寸，車大端面，倒角；鉆、擴(kuò)、鉸孔25h7mm，倒內(nèi)外角；工序4 用芯軸定位孔25h7mm，平面定位大端面，精車45m6mm外圓面，切槽3 x 0.5mm，精車a面，擴(kuò)、

15、鉸孔31mm，精車孔31mm內(nèi)端面；工序5 銑尺寸29mm臺(tái)階面，保證尺寸55mm；工序6 洗槽5h9mm；工序7 鉆鉸孔8h9mm，擴(kuò)r5mm；工序8 熱處理孔8h9mm；工序9 鉆孔713mm；工序10 去毛刺；工序11 清洗；工序12 檢驗(yàn)；工序13 入庫。（4）工藝路線方案4工序1 夾70mm毛坯外圓，平小端面，打中心孔；工序2 小端面用頂針頂緊，車45mm、42mm外圓面，倒角；工序3 裝夾42mm外圓面，車70mm外圓面至所需尺寸，精車45m6mm外圓面，切槽3 x 0.5mm，并保證a面，車大端面，倒角；鉆、擴(kuò)、鉸孔25h7mm，倒內(nèi)外角；工序4 擴(kuò)、鉸孔31mm，精車孔31mm

16、內(nèi)端面；工序5 洗槽5h9mm；工序6 銑尺寸29mm臺(tái)階面，保證尺寸55mm；工序7 鉆鉸孔8h9mm，擴(kuò)r5mm；工序8 熱處理孔8h9mm；工序9 手工鉸8h9mm； 工序10 鉆孔713mm； 工序11 去毛刺；工序12 清洗；工序13 檢驗(yàn)；工序14 入庫。（5）工藝路線方案5工序1 夾70mm毛坯外圓，平小端面，打中心孔；工序2 小端面用頂針頂緊，車45mm、42mm外圓面，倒角；工序3 裝夾42mm外圓面，車70mm外圓面至所需尺寸，精車45m6mm外圓面，切槽3 x 0.5mm，并保證a面，車大端面，倒角；鉆、擴(kuò)、鉸孔25h7mm，倒內(nèi)外角；工序4 擴(kuò)、鉸孔31mm，精車孔31

17、mm內(nèi)端面；工序5 銑尺寸29mm臺(tái)階面，保證尺寸55mm；工序6 鉆鉸孔8h9mm，擴(kuò)r5mm；工序7 洗槽5h9mm；工序8 熱處理孔8h9mm；工序9 手工鉸8h9mm； 工序10 鉆孔713mm； 工序11 去毛刺；工序12 清洗；工序13 檢驗(yàn)；工序14 入庫。（6）工藝路線方案6工序1 夾70mm毛坯外圓，平小端面，打中心孔；工序2 小端面用頂針頂緊，車45mm、42mm外圓面，倒角；工序3 裝夾42mm外圓面，車70mm外圓面至所需尺寸，精車45m6mm外圓面，切槽3 x 0.5mm，并保證a面，車大端面，倒角；鉆、擴(kuò)、鉸孔25h7mm，倒內(nèi)外角；工序4 擴(kuò)、鉸孔31mm，精車孔

18、31mm內(nèi)端面；工序5 銑尺寸29mm臺(tái)階面，保證尺寸55mm，洗槽5h9mm，鉆鉸孔8h9mm，擴(kuò)r5mm；工序6 熱處理孔8h9mm；工序7 手工鉸8h9mm；工序8 鉆孔713 mm；工序9 去毛刺；工序10 清洗；工序11檢驗(yàn)；工序12 入庫。（7）工藝方案的比較與分析首先，從毛坯的選擇方面考慮。由于ca6140車床套位于ca6140車床的變速機(jī)構(gòu)中，主要作用是支承軸與撥動(dòng)相關(guān)齒輪與不同的齒輪嚙合從而進(jìn)行變速。其操作頻繁，故其材料力學(xué)性能要求較高。選用棒料毛坯不僅造成材料浪費(fèi)，而且耗費(fèi)個(gè)工時(shí)較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率降低。更重要的是機(jī)械加工得到的零件會(huì)造成內(nèi)部流線被切斷，容易形成應(yīng)力腐蝕，承受拉壓

19、交變應(yīng)力的能力降低。由對(duì)生產(chǎn)綱領(lǐng)的分析可知，毛坯采用鍛造成型符合大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，也比較符合題目的要求。此外，鍛造成型與其他方法相比，也具有一定的優(yōu)勢(shì):鍛造加工生產(chǎn)率高，鍛件的形狀、尺寸穩(wěn)定性好，力學(xué)性能最佳，韌性高，纖維組織合理，鍛件之間性能差別小。另一方面，選擇鍛件毛坯可獲得較高的粗基準(zhǔn)，省去前面的熱處理工序，節(jié)約材料，提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。因此，工藝路線方案1不可取。在以鍛件為毛坯的5個(gè)方案中，都是選擇70mm外圓面為粗基準(zhǔn)進(jìn)行外圓面加工，然后以加工后的外圓柱面42mm為精基準(zhǔn)對(duì)其他外圓柱面、端面、孔等相關(guān)表面進(jìn)行粗精加工，其特點(diǎn)都是工序相對(duì)集中。工藝路線方案2中，從定位方面分析，主要設(shè)

20、計(jì)基準(zhǔn)是25h7孔和a面，但若用a面進(jìn)行定位加工，就必須要設(shè)計(jì)相對(duì)位置精度較高的專用夾具來減少夾具與零件、夾具與機(jī)床的誤差，而這些較難保證，而且夾具的設(shè)計(jì)與定位都比較難，不易達(dá)到技術(shù)要求。因此，若選用a面為定位基準(zhǔn)，則較難加工。由于a面是有精基準(zhǔn)42mm外圓柱面定位加工所得，則在加工a面的工序中也進(jìn)行對(duì)底面的加工，保證底面的加工精度和a面的位置精度，將底面與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)a面相關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換成定位基準(zhǔn) ，這樣，既可以保證31mm內(nèi)端面與a面的平行度，也可保證67.5mm，700.075mm等尺寸要求。然而，在加工孔8h9mm時(shí)前面插有工序5鉆孔713mm，會(huì)破壞底面的定位精度，而且，在給出的零件圖中，槽5

21、h9mm的中心線和孔25h7mm、8h9mm的中心線有較高的對(duì)稱度要求，而工序7銑臺(tái)階面穿插在洗槽5h9mm和加工孔8h9mm的工序間，會(huì)影響其相對(duì)位置精度。因此，工藝路線方案2不夠合理。工藝路線方案3與工藝路線方案2的不同之處在于，方案3在加工孔25h7mm后，以芯軸和平面定位的相關(guān)表面和底面。其優(yōu)點(diǎn)在于，一次定位裝夾可進(jìn)行多道工序集中加工，各位置精度也較容易得到保證。但是由于45m6mm外圓柱面加工精度比25h7mm精度高，所以較難保證45m6mm外圓柱面和ac面之間的位置精度和要求。因此，方案3 雖可行，但較難達(dá)到精度要求，存在一定的弊端。工藝路線方案4與方案2相比，此方案將工序鉆孔71

22、3mm放在后面，保證了底面的定位要求。但是，與方案2一樣，在工序銑槽5h9mm和鉆孔8h9mm之間插有一道銑臺(tái)階面的工序，會(huì)破壞對(duì)稱度要求，而且，零件要保證的恰好是槽5h9mm和孔25h7mm、孔8h9mm的中心線的對(duì)稱度，而此方案中將孔8h9mm的加工工序放在槽5h9mm加工工序后，起其對(duì)稱度將會(huì)產(chǎn)生偏差。一次，方案4也不合理。工藝路線方案5中，無論是定位還是加工要求，都可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，孔8h9mm和槽5h9mm的精度和相對(duì)位置度也都可以達(dá)到保證。此方案中，在加工槽5h9mm是以孔25h7mm中心線和孔8h9mm中心線進(jìn)行定位的，兩孔定位可采用銷定位，即可完全定位，也可不完全定位?？?5h

23、7mm中心線定位可采用長(zhǎng)圓柱銷定位，限定4個(gè)自由度，孔8h9mm中心線的定位，若采用圓柱銷，則限定兩個(gè)自由度，此時(shí)屬于完全定位。若采用削邊銷定位，則限定一個(gè)自由度，此時(shí)屬于不完全定位。但是，無論是用兩圓柱銷定位，還是用一個(gè)圓柱銷和一個(gè)削邊銷定位，在找正定位時(shí)有一定的困難，會(huì)耗費(fèi)一定的輔助時(shí)間，且削邊銷的限定相對(duì)方向有要求，其設(shè)計(jì)的相對(duì)要求也比較高。工藝路線方案6中，孔8h9mm和槽5h9mm都屬于重要加工面，其相對(duì)位置精度會(huì)影響到零件的使用壽命和工作能力，因此，必須要保證起位置精度。在前面的幾套方案中，都是將孔8h9mm和槽5h9mm的加工分到兩道單獨(dú)的加工工序中，并且互為基準(zhǔn)。這樣，加工次序

24、和裝夾就有一定的要求。而此方案中，將兩道工序合并在一道工序內(nèi)進(jìn)行加工，這樣，既可以減少由于裝夾次數(shù)引起的定位誤差，也更容易滿足加工的精度要求。而且，此方案中專用夾具的設(shè)計(jì)也相對(duì)較簡(jiǎn)單，故可以考慮選用此方案。（8）最終工藝路線方案的確定由以上對(duì)各個(gè)方案的對(duì)比和分析可知，方案5和方案6都是比較合理的，但是從零件的技術(shù)要求和采取的加工方式考慮，45m6mm外圓柱面、a面、31mm內(nèi)端面的加工，孔8h9mm、槽5h9mm和孔25h7mm相對(duì)位置的保證，45m6mm外圓柱面和a面有位置度要求，都必須給予保證。以上各方案中，都是裝夾42mm外圓面進(jìn)行45m6mm外圓面和a面精加工，在同一道工序中完成，所以

25、，這樣可以保證a面對(duì)45m6mm軸心線跳動(dòng)公差0.05mm的要求。對(duì)于45m6mm外圓面和孔25h7mm也是在一次裝夾中加工出來的，所以，45m6mm外圓面對(duì)孔25h7mm中心線的0.03mm的要求也可以得到保證。孔31mm內(nèi)端面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是a面而且與a面也存在著位置度要求。一般說來，應(yīng)該以a面為定位基準(zhǔn)加工孔31mm內(nèi)端面，其相關(guān)要求是可以得到滿足的，然而，在本零件中，若以a面定位，其裝夾及夾具的設(shè)計(jì)都相當(dāng)困難，而且會(huì)引起夾具相對(duì)機(jī)床誤差，這是加工的困難所在。經(jīng)討論，解決的方案是：在加工a面的同時(shí)，也對(duì)地面進(jìn)行加工，切保證底面一a面的平行度和尺寸公差。對(duì)a面和底面進(jìn)行精車，可達(dá)到精度等級(jí)it

26、6，其公差為0.008mm。所以，a面和底面的尺寸可表示為4.5mm，尺寸67.5mm的公差為0.07mm，其精度等級(jí)為it8，粗粗糙度ra1.6需精車，故其精度等級(jí)可達(dá)到it6，公差為0.008mm.顯然，0.008+0.008=0.016mm0.07mm，符合加工要求。因此，工藝方案中要對(duì)底面進(jìn)行精加工，并保證與a面的相關(guān)要求，為后續(xù)工作準(zhǔn)備。這樣一來，主要問題出現(xiàn)在孔8h9mm、槽5h9mm的加工上。為保證其位置度要求，方案6中加工孔8h9mm和槽5h9mm的加工集中在一道工序中，這樣，對(duì)稱度0.15mm便得以保證。同時(shí)，為了保證基準(zhǔn)面底面不被破壞，將孔713mm移至工序之后是合理的。所

27、以，該零件ca6140車床套的工藝路線最終選擇方案6，其工藝路線如下：工序1 平小端面，打中心孔。以70mm毛坯外圓面（限定2點(diǎn)）及大端面（限定3點(diǎn)）為粗基準(zhǔn)，選用c6201臥式車床加三爪卡盤；工序2 車45mm、42mm外圓面，倒角。42mm加工至尺寸要求，為下道工序作精基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)與車床及夾具與工序1相同，外加頂針；工序3 車70mm外圓面至所需尺寸，精車45m6mm外圓面，切槽3 x 0.5mm，并保證a面，粗、精車大端面，倒角；鉆、擴(kuò)、鉸孔25h7mm，倒內(nèi)外角。以42mm外圓面（限定4點(diǎn)）及錐面（限定1點(diǎn)）為精基準(zhǔn)，選用c365l轉(zhuǎn)塔式車床，專用車內(nèi)孔刀具；工序4 擴(kuò)、車孔31mm

28、，精車孔31mm內(nèi)端面倒內(nèi)角。以底面（限定3點(diǎn)）和孔25h7mm（限定2點(diǎn)）為精基準(zhǔn)，選用緊密型車床c616a臥式車床并加專用夾具；工序5 銑尺寸29mm臺(tái)階面，保證尺寸55mm，銑槽5h9mm，鉆鉸孔8h9mm，擴(kuò)r5mm；以底面（限定3點(diǎn)）和45m6mm外圓面（限定2點(diǎn)）為精基準(zhǔn)，選用加工范圍較寬的x52k立式銑床及專用夾具、專用鉆模。工序6 熱處理孔8h9mm；工序7 手工鉸8h9mm。用手工鉸刀；工序8 鉆孔713 mm。以45m6mm外圓面（限定兩點(diǎn)）、a面（限定3點(diǎn)）及槽5h9mm（限定1點(diǎn)）完全定位，選用z525立式鉆床及專用夾具；工序9 去毛刺；工序10 清洗；工序11檢驗(yàn)；工

29、序12 入庫。以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程卡片”和“機(jī)械加工工序卡片”。4、確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，設(shè)計(jì)、繪制毛坯圖（1）確定毛坯余量（機(jī)械加工總余量）、毛坯尺寸及其公差，設(shè)計(jì)、繪制毛坯圖本零件的價(jià)格毛坯選擇鍛件，材料45鋼。鋼制鍛件的機(jī)械加工余量根據(jù)jb383485和jb383585來確定。根據(jù)零件重量來初步估算出零件毛坯鍛件的重量、加工表面的加工精度、形狀復(fù)雜系數(shù)。由工藝手冊(cè)表2.225查得除孔以外的各內(nèi)外表面的加工總余量。本零件毛坯重量估算為1.2kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用模鍛的方式鍛出毛坯，鍛件材質(zhì)系數(shù)為m（表2.211）。外圓面（45m6mm和42mm）的毛坯

30、余量加工表面形狀比較簡(jiǎn)單，取鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)為s，由鍛件質(zhì)量為1.2kg，加工精度為f，查工藝手冊(cè)表2.225得直徑余量2z=34mm，水平方向單邊余量為1.52mm。由于45m6等級(jí)精度為it6，可取2z=4mm。查表2.213得49mm直徑上下偏差為，故毛坯尺寸為mm。外圓面（70）毛坯余量 取鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)為s，加工精度為f，查工藝手冊(cè)表2.225得直徑余量2z=34mm，由于70mm為自由尺寸，故取2z=3mm，水平方向雙邊余量為34mm，由于底面和a面需進(jìn)行精加工，所以取雙邊余量為4mm。查表2.213得73mm直徑上下偏差為，故毛坯尺寸為mm。由、可知，該鍛件長(zhǎng)度取90+3.5=

31、93.5mm，查表2.213得尺寸93.5的公差為，因此，該鍛件軸向尺寸為mm。（）確定工序余量、工序尺寸及其公差確定工序尺寸的一般方法是由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序的加工余量有關(guān)，當(dāng)基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸用尺寸鏈計(jì)算。根據(jù)本零件確定的加工工藝路線的加工方法，加工余量可根據(jù)工藝手冊(cè)表2.39、表2.312、表2.320、表2.321等確定，個(gè)別工序的半精加工可取z=0.52mm，精加工可取z=0.050.4mm。本零件各加工表面的經(jīng)濟(jì)精度、表面粗糙度的確定，除最后工序是按零件圖樣要求來確定之外，其余工序

32、主要是根據(jù)工藝手冊(cè)表1.46、表1.47、表1.48及參考表1.49表1.423等來確定公差等級(jí)和表面粗糙度，鍛件毛坯按查表標(biāo)注，加工毛坯按雙標(biāo)偏差標(biāo)注，有配合要求的按“入體原則”標(biāo)注上下偏差。加工表面工序（或工步）名稱工序（或工步）余量工序（或工步）基本尺寸工序（或工步）經(jīng)濟(jì)精度工序（或工步）尺寸及其偏差表面粗糙度（）公差等級(jí)公差等級(jí)7mm孔鉸2z0.27it90.0307ra=6.3鉆2z6.86.8it130.2206.8ra=12.5毛坯實(shí)心13mm錐孔锪2z=6.213it110.1101+0.110 0ra=6.3毛坯2z=6.26.8it130.2206ra=12.5孔8h9mm

33、手鉸8it90.0368+0.036 0ra=1.6鉸2z=0.28it90.0367.96+0.036 0ra=1.6鉆2z=7.87.8it130.2207.8+0.220 0ra=12.5毛坯實(shí)心r5mm擴(kuò)2z=2.210it100.05810+0.058 0ra=6.3毛坯2z=2.27.8it130.2207.8+0.228 0ra=12.5槽5h9mm精銑2z=15it90.0305+0.030 0ra=3.2粗銑2z44it120.1204+0.120 0ra=6.3毛坯實(shí)心孔31mm半精車2z=1.331it80.03931+0.039 0ra=3.2擴(kuò)2z=4.929.4it

34、100.08430.8+0.084 0ra=6.3毛坯孔2z=6.224.8it100.08424.8+0.084 0ra=6.3孔25h7mm精鉸2z=0.0625it70.02125+0.021 0ra=1.6粗鉸2z0.2424.94it90.05224.94+0.052 0ra=3.2擴(kuò)2z=1.724.7it100.08424.7+0.084 0ra=6.3鉆2z=2323it130.33023+0.330 0ra=12.5毛坯實(shí)心42mm外圓半精車2z=1.642it80.03942 0 -0.039ra=3.2粗車2z5.443.6it110.1643.6 0 -0.16ra=6

35、.3毛坯2z=7491.6（+1.1 -0.5）49+1.1 -0.5rz=20045mm外圓精車2z=0.645it60.01945+0。009 -0.01ra=1.6粗車2z=3.445.6it110.16045.2 0 -0.160ra=6.3毛坯2z=4491.6（+1.1 -0.5）49+1.1 -0.5rz=20070mm外圓粗車2z=370it110.19070 0 -0.190ra=6.3毛坯2z=3731.6（+1.1 -0.5）73+1.1 -0.5rz=20070mm兩端面精車2z=0.64.5it70.0124.5 0 -0.012ra=1.6粗車2z3.45.1it1

36、10.0755.1 0 -0.075ra=6.3毛坯2z=48.51.6（+1.1 -0.5）8.5+1.0 -0.4rz=20031mm內(nèi)端面精車z=0.2it8it90.05872+0。098 -0.04ra=1.6毛坯z0.2it100.120720.060ra=6.3小端面粗車z=1.5it110.22092 0 -0.220ra=6.3毛坯z=1.593.5+1.2 -0.6rz=200臺(tái)階面尺寸55mm銑z30.5it10it120.28855+0.012 -0.300ra=6.3毛坯z30.5it9it110.05290+0.2 -0.252ra=6.3尺寸29mm銑z13it1

37、20.30090 0 -0.300ra=6.3毛坯z13it80.03942 0 -0.039ra=3.2注:未注單位mm 查工藝手冊(cè)表1.4-24 查工藝手冊(cè)表2.3-3 查工藝手冊(cè)表2.3-5 查工藝手冊(cè)表2.3-8 查工藝手冊(cè)表2.3-9。5、確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）在工藝文件中要進(jìn)一步確定每一步的切削用量-背吃刀量（即切削的深度）、進(jìn)給量f及切削速度v。確定方法是：先確定切削深度（由工序或工步余量確定切削深度-精半精加工全部余量在一次加工余量；而粗加工全部余量也最好在一次走刀中去除，在中等機(jī)床上一次走刀中去除）和進(jìn)給量（根據(jù)本工序或工步的加工表面粗糙度確定進(jìn)給量，對(duì)于粗加工的

38、工步，根據(jù)加工表面粗糙度初選進(jìn)給量后還還要校驗(yàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度）再確定切削速度（可用查表法和計(jì)算法得出切削速度），再用公式v=3.14dn/1000,換算出所查出所得的n查，根據(jù)n查在機(jī)床實(shí)有的主軸轉(zhuǎn)速表中先取接近的主軸轉(zhuǎn)速n機(jī)，再由3。14dn機(jī)/1000再算出v機(jī)填入工藝文件中。對(duì)于粗加工先取實(shí)際的切削v機(jī)、實(shí)際進(jìn)給量f機(jī)和背吃刀量后，還要較檢機(jī)床的功率是否足夠等，才能作為最后的切削量填入工藝文件中。工序1切削用量及基本時(shí)間的確定（1）加工條件 工件材料：45鋼正火，=600mp，207hbs241hbs。加工要求：粗車42mm端面，鉆中心孔。機(jī)床為c620-1臥式車床；工件裝夾在帶雞心三爪

39、卡盤上。（2）確定切削用量及基本工時(shí)：切削用量的確定全部采用查表法。1）粗車42mm端面選擇刀具：選擇45彎頭外圓車刀；由于c620-1車床的中心高為200mm（參看c630車床說明書或切削用量手冊(cè)第三版，表1.30）按切削用量手冊(cè)表1.1選取刀桿尺寸為16mm25mm（寬高），刀片厚度為4.5 mm；粗車鍛件毛坯（45鋼）選擇yg5硬質(zhì)合金刀具材料；選擇車刀幾何形狀：前刀面形狀為卷屑槽帶倒菱形，前角r。=12，后角a。=8，主偏角k=45,副偏角k=10,刃傾角=0，刀尖圓弧半徑r=0.5 mm。確定切削用量（a） 確定背吃刀量已知端面單邊余量為mm，則毛坯最大余量為2.7mm，加工時(shí)一刀走

40、完，故=2.7mm.（b） 確定進(jìn)給量根據(jù)切削手冊(cè)表1.4，加工材料為45鋼、刀桿尺寸為16mm25mm、3mm、工件直徑d=49mm： f=0.40.5mm/r按c6201車床說明書（參考切削手冊(cè)表1-30）橫向進(jìn)給量取 f機(jī)=0.48mm/r （c）確定刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)切削手冊(cè)表1.9，取車刀后刀面最大磨損量為1.2mm；刀具使用壽命t=60min。（d）計(jì)算切削速度vc（采用查表法） 根據(jù)切削手冊(cè)表1.10，當(dāng)用yg5硬質(zhì)合金刀具加工=560620mp ，3mm、f0.54 mm/r時(shí)，取切削速度vc=138m/min。由于實(shí)際車削過程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊(cè)表由于實(shí)際車削

41、過程使用條件的改變，根據(jù)表1.28，修正系數(shù)：1.0，1.310.65 =0.8.04，ksv=1.0 ，故vc查=1381.01.310.80.651.041.0=98m/minn查=1000vc查/（d）=637r/min根據(jù)切削手冊(cè)表1.30有： n機(jī)=610r/min則實(shí)際的切削速度為： vc機(jī)= n機(jī)d/1000=93.9m/min（e）效驗(yàn)機(jī)床功率：切削的功率pc可由切削手冊(cè)表1.24當(dāng)=600mp，hbs= 207241、粗車 2.8mm、f0.6mm/r、vc106m/min時(shí)，切削的功率pc=2.9kw由于實(shí)際車削過程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊(cè)表1.28-2，切削功率修正系

42、數(shù)為：=1.0， = 1.21， =0.8，=0.65， = 1.04，=1.0， =1.0。故實(shí)際切削時(shí)功率為：pc實(shí)=2.91.01.0=2.9kw根據(jù)切削手冊(cè)表1.30.當(dāng)n1機(jī)=610r/min時(shí)，車床主軸許用功率=5.9kw。因pc實(shí), 故所選擇的切削用量可在c620-1車床上進(jìn)行。（f）校正機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度：車削時(shí)進(jìn)給力可由切削手冊(cè)表1.21查出，采用現(xiàn)用查表法：由切削手冊(cè)表1.23，當(dāng) =600mp， 2.8mm、f0.53、vc100m/min時(shí), 進(jìn)給力=630n.由于實(shí)際車削過程使用條件的不變，車削時(shí)進(jìn)給力的修正系數(shù)為：=1.0，=1.0，=1.0故實(shí)際進(jìn)給力為：實(shí)=840

43、n。根據(jù)c620-1車床說明號(hào)（見切削手冊(cè)表1.30），進(jìn)給機(jī)構(gòu)的進(jìn)給力=5100n，因f實(shí)，故所選擇的進(jìn)給量f機(jī)=0.48mm/r。最后決定的切削用量為：=2.7mm，f機(jī)=0.48mm/r，n機(jī)=610r/min，vc機(jī)= 93.9m/min。計(jì)算基本工時(shí)：按工藝手冊(cè)表6.2-1公式計(jì)算= 0 ， = 2.5mm， = 2mm, = =24.5mmt =（0、5+ 2+ l2+24.5）/(n機(jī)f機(jī))=0.099min2）鉆中心孔中心孔的選用由于=49mm選a型。d=4mm,d=8.5mm,l=3.9mm,根據(jù)車削、鏜削加工，由工藝手冊(cè)查得，=10mm，=60，由切削手冊(cè)表2.7和工藝手冊(cè)

44、表4.2-9，f機(jī)=0.10mm/。由切削手冊(cè)表2.13和表2.14，取查=26m/min，則查=1000查/ d=828r/min, 取機(jī)=955r/min ，機(jī)= d機(jī)/1000=30m/min.計(jì)算基本工時(shí)：= cot60+1=3.9mm， =0，=3.9mm，t=0.082min.工序2切削用量及基本時(shí)間的確定選擇刀具選擇與粗車42mm端面用同一把刀。1）粗車45mm外圓柱面確定切削用量（a）確定背吃刀量 單邊毛坯余量z=1.7mm，可一次走刀，=1.7mm.（b）確定進(jìn)給量f根據(jù)切削手冊(cè)表1.4，加工材料為45鋼、刀桿尺寸為16mm25mm、3mm、工件直徑d=49mm： f=0.4

45、0.7mm/r按c6201車床說明書（參考切削手冊(cè)表1-30）橫向進(jìn)給量取 f機(jī)=0.65mm/r（c）確定刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)切削手冊(cè)表3.7，車刀后刀面最大磨損量為1.2mm；刀具使用壽命t=60min。（d）計(jì)算切削速度vc（采用查表法） 根據(jù)切削手冊(cè)表1.10，當(dāng)用yg5硬質(zhì)合金刀具加工=560620mp ，3mm、f0.75 mm/r時(shí)，取切削速度vc=123m/min。由工序1的計(jì)算可知 vc查=1231.01.310.80.651.041.0=87m/minn查=1000vc查/（d）=565r/min根據(jù)切削手冊(cè)表1.30有： n機(jī)=460r/min則實(shí)際的切削速度為：

46、vc機(jī)= n機(jī)d/1000=70.8m/min最后決定的切削用量為：= =1.7mm（一次走刀），f機(jī)=0.65mm/r，n機(jī)=460r/min，vc機(jī)=70.8m/min。計(jì)算基本工時(shí)：按工藝手冊(cè)表6.2-1公式計(jì)算 = 0， = 4mm, = 83.5mmt =（+ ）/(n機(jī)f機(jī))=（83.5+4）/（460.65）=0.293min2）粗車45外圓柱面因?yàn)榇周?5外圓時(shí)去掉余量3.4mm，所以粗車單邊余量為1mm，精車單邊余量為0.8mm，粗車42mm外圓與粗車45mm外圓用同一把刀。確定切削用量（a）確定背吃刀量 =1.0mm，一次走刀完成。（b）確定進(jìn)給量f根據(jù)切削手冊(cè)表1.4，加

47、工材料為45鋼、刀桿尺寸為16mm25mm、3mm、工件直徑d=49mm： f=0.40.7mm/r按c6201車床說明書（參考切削手冊(cè)表1-30）橫向進(jìn)給量取 f機(jī)=0.65mm/r（c）確定刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)切削手冊(cè)表3.7，車刀后刀面最大磨損量為1.mm；刀具使用壽命t=60min。（d）計(jì)算切削速度vc（采用查表法） 根據(jù)切削手冊(cè)表1.10，當(dāng)用yg5硬質(zhì)合金刀具加工=560620mp ，1.4mm、f0.75 mm/r時(shí)，取切削速度vc=138m/min。根據(jù)表1.28，修正系數(shù)：1.0，1.31，0.65，=0.8，.04，ksv=1.0 ，故 vc查=1381.01.31

48、0.80.651.041.0=98m/minn查=1000vc查/（d）=684r/min根據(jù)切削手冊(cè)表1.30有： n機(jī)=610r/min則實(shí)際的切削速度為： vc機(jī)= n機(jī)d/1000=87.4m/min最后決定的切削用量為：= =1.0mm（一次走刀），f機(jī)=0.65mm/r，n機(jī)=610r/min，vc機(jī)=87.4m/min。計(jì)算基本工時(shí)：按工藝手冊(cè)表6.2-1公式計(jì)算 = 0， = 4mm, =45mmt =（+ ）/(n機(jī)f機(jī))=（45+4）/（4600.65）=0.124min.3）半精車42外圓柱面選擇刀具：選擇90彎頭外圓車刀；由于c620-1車床的中心高為200mm（參看c

49、630車床說明書或切削用量手冊(cè)第三版，表1.30）按切削用量手冊(cè)表1.1選取刀桿尺寸為16mm25mm（寬高），刀片厚度為4.5 mm；由于是半精加工，選擇yg5硬質(zhì)合金刀具材料；選擇車刀幾何形狀：前刀面形狀為卷屑槽帶倒菱形，前角r。=15，后角a。=6，主偏角k=90,副偏角k=8,刃傾角=0，刀尖圓弧半徑r=2 mm。確定切削用量（a）確定背吃刀量已知單邊余量為z=0.8mm，加工時(shí)可一刀走完，故=0.8mm.（b）確定進(jìn)給量根據(jù)切削手冊(cè)表1.6，加工材料為45鋼、刀桿尺寸為16mm25mm、50m/min, =2mm. f=0.350.50mm/r按c6201車床說明書（參考切削手冊(cè)表1

50、-30）橫向進(jìn)給量取 f機(jī)=0.50mm/r （c）確定刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)切削手冊(cè)表1.9，取車刀后刀面最大磨損量為0.5mm；刀具使用壽命t=60min。（d）計(jì)算切削速度vc（采用查表法） 根據(jù)切削手冊(cè)表1.10，當(dāng)用yg5硬質(zhì)合金刀具加工=560620mp ，1.4mm、f0.54 mm/r時(shí)，取切削速度vc=156m/min。由于實(shí)際車削過程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊(cè)表由于實(shí)際車削過程使用條件的改變，根據(jù)表1.28，修正系數(shù)：1.0，1.01.0 =1.01.0，ksv=0.81，故vc查=1561.01.01.01.01.00.81=126.4m/minn查=1000vc查/（d）=923r/min根據(jù)切削手冊(cè)表1.30有： n機(jī)=960r/min則實(shí)際的切削速度為： vc機(jī)= n機(jī)d/1000=131.5m/min最后決定的切削用量為：= =0.8mm（一次走