車窗后托架課程設計說明書

1、序 言大三下學期我們進行了機械制造技術基礎課程的學習。為了鞏固所學知識，并且在我們進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的進行一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,我們進行了本次課程設計。通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時，在課程設計過程中，我們認真查閱資料，切實地鍛煉了我們自我學習的能力。另外，在設計過程中，經(jīng)過老師的悉心指導和同學們的熱心幫助，我順利完成了本次設計任務。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正。一、零件的分析1.1 零件的作用 題目所給的是CA6140車床后托架。后托架在CA6

2、140車床車身的尾部，三個孔分別裝絲杠、光杠、轉向開關，其加強固定作用。在與之間的孔為毛線孔，用于導通油路；旁邊的螺紋孔是連接油蓋的；正面的四個孔將后托架固定于車床尾部。1.2 零件的工藝分析 CA6140機床后托架的是CA6140機床的一個重要零件，因為其零件尺寸較小，結構形狀也不是很復雜，但側面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂面的四孔要求加工，但是對精度要求不是很高。后托架上的底面和側面三杠孔的粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其三杠孔的中心線和底平面有平面度的公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性能與工作

3、壽命，因此它的加工是非常關鍵和重要的。1.3零件的技術要求其加工有三組加工。底面、側面三孔、頂面的四個孔、以及左視圖上的兩個孔。以底面為主要加工的表面，有底面的銑加工，其底面的粗糙度要求是，平面度公差要求是0.03。另一組加工是側面的三孔，分別為，其表面粗糙度要求 要求的精度等級分別是，。以底面為基準加工面的四個孔，分別是以和為一組的階梯空，這組孔的表面粗糙度要求是，以及以和的階梯孔，其中是裝配鉸孔，其中孔的表面粗糙度要求是，是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是。CA6140機床后托架毛坯的選擇金屬鑄造，因為生產(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積

4、較小。因為CA6140機床后托架的重量只有3.05kg,而年產(chǎn)量是5000件，由7機械加工工藝手冊表2.1-3可知是中批量生產(chǎn)。二、工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，由于后托架主要用于在加工超出床身長度的細長桿零件時，用來支撐工作機床附件，主要起支撐和固定作用，承受靜載荷，因此選用鑄件，有零件年產(chǎn)量較大，屬大批生產(chǎn)的水平，且零件的輪廓尺寸不大，可采用金屬性鑄造，這可大量減少切削加工的勞動量，提高材料的利用率，降低了機械加工成本。2.2 基準的選擇粗基準的選擇與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證CA6140機床后

5、托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。按照有關粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的加工表面作為粗基準）從CA6140機床后托架零件圖分析可知，選擇側面三孔作為CA6140機床后托架加工粗基準。 精基準的選擇根據(jù)精基準的選擇原則，要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證CA6140機床后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從CA6140機床后托架零件圖分析可知，它的底平面與側面三孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一

6、面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于兩側面，因為是非加工表面，所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準。選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。三、制定工藝路線 見下表：表1.1加工工藝路線方案比較表工序號方案方案工序內(nèi)容定位基準工序內(nèi)容定位基準10粗銑底平面?zhèn)让婧屯鈭A粗銑底平面?zhèn)让婧屯鈭A20精銑底平側面和外圓粗鏜孔：、 锪 R22端面底面和側面30鉆、擴孔：、底面和側面鉆、孔擴、孔底面和側面40粗鉸孔：、底面和側面鉆螺紋底孔、鉆孔底面和頂面兩孔50精鉸孔：、側面和兩孔精銑底面A三杠孔和側面60粗銑油槽底面和側面半精鏜鏜孔：，精

7、鏜：底面和頂面兩孔70锪鉆孔：底面和側面去毛刺80鉆：、底面和側面攻螺紋底面和側面90擴孔底面和側面加工油槽100精鉸錐孔：底面和側面檢驗入庫110锪鉆孔：、底面和側面120鉆：、底面和孔130攻螺紋底面和孔140檢驗加工工藝路線方案的論證：方案在120工序中按排倒角去毛刺，這不僅避免劃傷工人的手，而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證。方案在10工序中先安排銑底平面，主要是因為底平面是以后工序的主要定位面之一，為提高定位精度。方案符合粗精加工分開原則。由以上分析：方案為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表：表1.2加工工藝過程表工序號工 種工作內(nèi)容說 明10銑粗銑底平面工件用專用

8、夾具裝夾；立式銑床（X6132）20粗鏜粗鏜鏜孔：，锪R22端面工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（）30鉆、擴鉆、孔擴、孔工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床40鉆鉆螺紋底孔、鉆孔工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床50銑精銑底平面A工件用專用夾具裝夾；立式銑床（X6132）60鏜半精鏜鏜孔：，精鏜工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（）70鉗攻螺紋鉗工80去毛刺90鏜加工油槽100檢驗入庫清洗，涂防銹油工序：銑面A長為120mm 工序：磨消A面 工序：锪平，保證Ra=6.3 工序：鉆13的孔，锪20孔到12mm 工序：鉆2-9.8的孔，粗鉸2-9。96的孔，精鉸2-10的孔，锪2-13的孔到40 工序：鉆25的孔，

9、28的孔，擴39，鉆28，鉆24的孔 工序：粗鏜39.5,精鏜39.8，粗鏜29.5,精鏜30,粗鏜25,精鏜25.3 工序：磨孔40，30.2，25.5的孔 工序：鉆6的孔，5.1的孔，攻M6的螺紋 工序：檢查以上工藝過程祥見“機械加工工藝卡片”。四、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定CA6140機床后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是HT200，硬度HB為150-200，生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。CA6140機床后托架的偏差計算正視圖上的三孔的偏差及加工余量計算參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.3-59和參考文獻15互換性與技術測量表1-8，可以查得：孔：粗鏜的精度等級：，

10、表面粗糙度，尺寸偏差是半精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是孔粗鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是半精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是孔粗鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是半精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是根據(jù)工序要求，側面三孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成，各工序余量如下：粗鏜： 孔，參照7機械加工工藝手冊表2.3-48,其余量值為；孔，參照7機械加工工藝手冊表2.3-48,其余量值為；孔，參照7機械加工工藝手冊表2.3-48,其余量值為

11、。半精鏜： 孔，參照7機械加工工藝手冊表2.3-48,其余量值為；孔，參照7機械加工工藝手冊表2.3-48,其余量值為；孔，參照7機械加工工藝手冊表2.3-48,其余量值為。精鏜： 孔，參照7機械加工工藝手冊表2.3-48,其余量值為；孔，參照7機械加工工藝手冊表2.3-48,其余量值為；孔，參照7機械加工工藝手冊表2.3-48,其余量值為。鑄件毛坯的基本尺寸分別為：孔毛坯基本尺寸為：；孔毛坯基本尺寸為：；孔毛坯基本尺寸為：。根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表2.3-11，鑄件尺寸公差等級選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差分別為：孔毛坯名義尺寸為：；毛坯最大尺寸為：；毛坯最小尺寸為：；

12、粗鏜工序尺寸為：半精鏜工序尺寸為：精鏜后尺寸是，已達到零件圖尺寸要求孔毛坯名義尺寸為：；毛坯最大尺寸為：；毛坯最小尺寸為：；粗鏜工序尺寸為：；半精鏜工序尺寸為：精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即：孔毛坯名義尺寸為：；毛坯最大尺寸為：；毛坯最小尺寸為：；粗鏜工序尺寸為：半精鏜工序尺寸為：精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即零件材料為HT200，硬度170220HBS，毛坯重量為3.05kg。生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：銑底面A為120mm方向的加工余量及公差 查機械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊）表3.1-2

13、4，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公差等級CT分為57級，選用5級。查表3.1-21，得鑄件尺寸公差為0.82mm查表3.1-27，得此鑄件機械加工余量等級為57級，選用5級查表3.1-26，得加工余量值為2.5mm孔(40mm、30.2mm、25.5mm)如孔尺寸為，參照工藝孔的加工余量分配手冊表3.2-10，確定 鉆孔：38mm 擴孔：39mm 粗鏜：39.5mm 精鏜：39.8mm 磨： 40mm如孔尺寸為，參照工藝孔的加工余量分配手冊表3.2-10，確定 鉆孔：28mm 粗鏜：29.6mm 精鏜：30mm 磨： 30.2mm如孔尺寸為，參照工藝孔的加工余量分配手冊表3.

14、2-10，確定 鉆孔：24mm 粗鏜：24.9mm 精鏜：25.3mm 磨： 25.5mm底面A長為120X18的加工余量按照工藝手冊表3.1-21，鑄件的尺寸偏差為0.41mm精銑余量：查工藝手冊表3.2-25，取0.1mm，因為該方向上有尺寸精度要求，表面粗糙度Ra 1.6m，所以規(guī)定本工序精銑的加工精度為IT6級，精銑公差即零件公差為0.54mm粗銑余量：Z=2.0-0.1=1.9mm粗銑公差：本工序粗銑的加工精度取IT12級，因此粗銑的加工公差為-0.35（入體方向）由于毛坯及以后各道工序（或工序）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大

15、加工余量和最小余量之分。由于本設計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。毛坯名義尺寸： 120+2*2=124mm毛坯最大尺寸： 124+0.55=124.55mm毛坯最小尺寸： 124-0.55=123.45mm粗銑后最大尺寸： 120+0.35=120.35mm粗銑后最小尺寸： 120.35-0.035=120.315mm磨后最小尺寸： 120.315-0.1=120.215mm工序60半精鏜、精鏜CA6140側面三杠孔機床：臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：（1）半精鏜孔切削深度：，粗鏜后孔徑進給量：根據(jù)參考文獻7機械加

16、工工藝手冊表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66，?。簷C床主軸轉速，由式（1.1）有，取實際切削速度，由式（1.2）有：工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有：被切削層長度：刀具切入長度，由式（1.6）有：刀具切出長度：取行程次數(shù)：機動時間，由式（1.5）有：(2)半精鏜孔切削深度：，粗鏜后孔徑進給量：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66，?。簷C床主軸轉速，由式（1.1）有：，取實際切削速度，由式（1.2）有：工作臺每

17、分鐘進給量，由式（1.7）有：被切削層長度：刀具切入長度，由式（1.6）有：刀具切出長度：取行程次數(shù)：機動時間，由式（1.5）有：(3)半精鏜孔切削深度：，粗鏜后孔徑進給量：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66，取機床主軸轉速，由式（1.1）有：，取實際切削速度，由式（1.2）有：工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有：被切削層長度：刀具切入長度，由式（1.6）有：刀具切出長度：取行程次數(shù)：機動時間，由式（1.5）有：（4）精鏜孔切削深度：，半精鏜后孔徑進給量：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊

18、表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66，取機床主軸轉速，由式（1.2）有：，取實際切削速度，由式（1.2）有：工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有：被切削層長度：刀具切入長度，由式（1.6）有：刀具切出長度：取行程次數(shù)：機動時間，由式（1.7）有：本工序所用的機動時間：五、確定切削用量及基本工時工序：粗精銑底端面A1、粗銑底端面進給量 查工藝手冊表9.4-1粗銑每齒進給量af為0.20.3mm/z取0.125mm/z,此工序采用40硬質(zhì)合金面銑刀，查表9.2-2得齒數(shù)為2 所以進給量f=afz=0.125X2=0.25m

19、m/r銑削速度 按工藝手冊表9.4-8，銑削速度的計算公式 其中cv=23、qv=0.2、m=0.15、pv=0.1，修正系數(shù)kv(見工藝手冊表9.4-11)即： kmv=0.88、kmpm=1.11、k0v=1.1 所以：v=90(m/min)主軸轉速 n=1000V/ID=1000X90/3.14X40=800(r/min)切削工時 查工藝手冊表9.4-31，切削工時計算公式：其中l(wèi)1=0.5d0+(0.5-1)=21 l2=12取2 vf=af*z*n=0.15X4X174=104.4所以：tm= 0.67(min) 精銑底端面進給量 根據(jù)工藝手冊表9.4-1，精銑每轉進給量f=0.15

20、mm/r 銑削速度 其中cv=23、qv=0.2、m=0.15、pv=0.1，修正系數(shù)kv(見工藝手冊表9.4-11)即： kmv=0.88、kmpm=1.11、k0v=1.1、ks=0.8 所以： V=60(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =130(r/min)切削工時其中l(wèi)1=0.5d0+(0.5-1)=21 l2=12取2 vf=f*n=1.0X130=130所以：tm=0.54(min)工序：磨削A面進給量 查工藝手冊表3-106，得f=0.05mm/z銑削速度 查工藝手冊表3-110,得V=0.048m/min主軸轉速 查工藝手冊表4-13,得N=1500r/min工序

21、：鉆、擴40、30.2、25.5孔1、鉆孔38mm進給量 查工藝手冊表10.4，得f為0.560.76mm/r取0.64mm/r銑削速度 根據(jù)工藝手冊表10.4-9，鉆、鉸孔的切削速度公式：其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75所以：vc=72(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min)切削工時 根據(jù)工藝手冊表10.4-43查得鉆、鉸孔時加工機動時間計算公式：其中l(wèi)f=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3所以：tm=0.55(min)擴孔39mm進給量 查工藝手冊表10.4-

22、7，得f=1.31.6mm/r取1.4mm/r銑削速度其中cv=15.6、zv=0.2、yv=0.5、xv=0.1、m=0.3、T=120所以：vc=28.8(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X3.77/3.14X22=55(r/min)切削工時其中l(wèi)f=(d-dw/2)+3=3.25 l1=1045取30所以：tm=2.21(min)鉆28mm進給量 查工藝手冊表10.4-1，得f=0.560.76mm/r取0.60mm/r銑削速度其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75所以：vc=64.8(m/min)主軸轉速 n=1000

23、vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min)切削工時其中l(wèi)f=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3所以：tm=0.5(min)鉆24mm進給量 查工藝手冊表10.4-1,得f為0.460.66mm/r取0.54mm/r銑削速度 根據(jù)工藝手冊表10.4-9，鉆、鉸孔的切削速度公式：其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75所以：vc=64.8(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min)切削工時其中l(wèi)f=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3所以

24、：tm=0.56(min)工序：粗、精鏜40mm、30.2mm、25.5mm粗鏜39.5mm進給量 查工藝手冊表8.4-1，得f為0.140.35mm/r取0.25mm/r銑削速度其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60所以：vc=20(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中 l2=03取2所以：t=0.44(min)精鏜39.8mm進給量 查工藝手冊表8.4-1，得f為0.100.25mm/r取0.12mm/r銑削速度其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60

25、所以：vc=12(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中 l2=03取2所以：t=0.62(min)粗鏜29.6mm進給量 查工藝手冊表8.4-1，得f為0.100.35mm/r取0.12mm/r銑削速度其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60所以：vc=12(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中 l2=03取2所以：t=0.62(min)精鏜30mm進給量 查工藝手冊表8.4-1，得f為0.100.25m

26、m/r取0.12mm/r銑削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60所以：vc=12(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中 l2=03取2所以：t=0.62(min)粗鏜24.9mm進給量 查工藝手冊表8.4-1，得f為0.100.35mm/r取0.12mm/r銑削速度其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60所以：vc=20(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中 l2=0

27、3取2所以：t=0.44(min)精鏜25.3mm進給量 查工藝手冊表8.4-1，得f為0.100.25mm/r取0.12mm/r銑削速度其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60所以：vc=12(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中 l2=03取2所以：t=0.62(min)工序：磨孔40mm、30.2mm、25.5mm磨孔40mm進給量 查工藝手冊表3-101和3-110，得f為0.04mm/r銑削速度其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60所以：vc=1

28、2(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中 l2=03取2所以：t=6.25(min)磨孔30mm進給量 查工藝手冊表3-101和3-110，得f為0.04mm/r銑削速度其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60所以：vc=18(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中 l2=03取2所以：t=3.57(min)磨孔25.5mm進給量 查工藝手冊表3-101和3-110，得f為0.04mm/r銑削速度其中cv=

29、158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60所以：vc=20(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中 l2=03取2所以：t=3.57(min)工序：鉆6、5.1的孔鉆6mm的孔進給量 查工藝手冊表10.4-1，得f為0.160.26mm/r取0.22mm/r銑削速度其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75所以：vc=100(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中l(wèi)f=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3所以：tm=2.37(min)鉆5.1mm的孔進給量 根據(jù)工藝手冊表9.4-1精銑每轉進給量f=0.18mm/r銑削速度 其中cv=23、qv=0.2、m=0.15、pv=0.1，修正系數(shù)kv(見工藝手冊表9.4-11)即： kmv=0.88、kmpm=1.11、k0v=1.1、ks=0.8 所以：v=100(m/min)主軸轉速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)切削工時其中l(wèi)1=