CA6140車床底板支架畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

CA6140車床底板座架畢業(yè)設(shè)計(jì)第①、構(gòu)架設(shè)備的支撐基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上安裝軸類零件及軸上零件。②、利用它們的工藝結(jié)構(gòu)起到其他重要零件的定位作用。③、用以連接機(jī)器設(shè)備與地面的基礎(chǔ)零件。2、零件的工藝分析通過對(duì)該零件的重新繪制，知道了得原圖的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。但是該零件外圓和幾個(gè)孔的尺寸精度要求比較的高，加工會(huì)有些困難的。該零件是一個(gè)不規(guī)則零件，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜不對(duì)稱，以軸的中心線為基準(zhǔn)，需加工面的表面粗糙度都不難獲得。十字孔的位置度要求雖說并不高，但需要經(jīng)過一番尺寸鏈的計(jì)算才能獲得。不好加工的就是上端幾個(gè)臺(tái)階平面，各平面是以斜面和圓面連接，加工有些費(fèi)時(shí)。3、零件的生產(chǎn)類型依據(jù)設(shè)計(jì)題目自設(shè)：Q=5000臺(tái)/年，n=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率α和廢品率β分別取為10％和1％。代入公式N=Qn(1+α)(1+β)N=5000×1×(1+10％)×(1+1％)=5555件/年零件是機(jī)床上的底板座架，質(zhì)量約為5.0kg，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表2-1可知其屬于輕型零件，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。二、選擇毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖1、選擇毛坯該零件材料是HT200?？紤]到該零件為不規(guī)則形狀，結(jié)構(gòu)比較的復(fù)雜，在加工過程中多半是在車床和銑床上，零件可以靜止不動(dòng)，但也有的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，零件承受著交變載荷及沖擊載荷，因此選用鑄造件，也可以較好的保證零件的形狀結(jié)構(gòu)。而且零件年產(chǎn)量為5555件，屬于批量生產(chǎn)，再者零件的輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度考慮，也是應(yīng)該的。2、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差參見《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（下稱《指南》）第五章第一節(jié)，灰鑄鐵的公差及機(jī)械加工余量按GB/T6414-1999確定。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。（1）基本概念①、鑄件基本尺寸R機(jī)械加工前的毛坯鑄件的尺寸，包括必要的機(jī)械加工余量。②、尺寸公差CT允許尺寸的變動(dòng)量。③、要求的機(jī)械加工余量RMA在毛坯鑄件上為了隨后可用機(jī)械加工方法去除鑄造對(duì)金屬表面的影響，并使之達(dá)到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金屬余量。單側(cè)作機(jī)械加工時(shí),RMA與鑄件其他尺寸之間的關(guān)系如(2-1)表示。對(duì)圓柱形的鑄件部分或在雙側(cè)機(jī)械加工的情況下，RMA要加倍，如（2-1）表示。對(duì)內(nèi)腔作機(jī)械加工相對(duì)應(yīng)的表達(dá)式如（2-3）表示。R=F+RMA+CT/2（2-1）R=F+2RMA+CT/2（2-2）R=F-2RMA+CT/2（2-3）F為最終機(jī)械加工后的尺寸（2）公差等級(jí)（2.1）、求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖輪廓尺寸，可知，底板座架最大輪廓尺寸為225mm。（2.2）、選取公差等級(jí)CT鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按HT200，查表得鑄件公差有16級(jí)，常用的為CT4～CT13，該零件采用砂型鑄造手工造型，材料是灰口鑄鐵，根據(jù)表5-1查得，公差為CT11～CT14。（2.3）、求機(jī)械加工余量等級(jí)鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按HT200，查表得，機(jī)械加工余量等級(jí)范圍是E~G級(jí)，取為F級(jí)。、（2.4）、求RAM（要求的機(jī)械加工余量）對(duì)所有的加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由最大輪廓尺寸225mm、機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)，得RAM數(shù)值為1.5mm。上面查得的分析零件，各加工表面均為Ra1.6m，因此這些表面的毛坯尺寸只需要將零件的尺寸加上余量值即可3、要求的機(jī)械加工余量根據(jù)鑄造毛胚的表面粗糙度，形狀復(fù)雜系數(shù)查表5-9，此處查的毛胚粗加工的余量為2-4mm。對(duì)與車削來說可以去單邊2mm的余量，而對(duì)于孔來說就為其直徑的大小或者更小的鉆孔量。加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra1.6m。Ra1.6m的表面，余量要適當(dāng)增大。零件尺寸單面加工余量鑄件尺寸零件尺寸單面加工余量鑄件尺寸∮132實(shí)心1522154∮182實(shí)心1242128M104實(shí)心∮36H74∮28∮22H74實(shí)心∮454∮53（注：因?yàn)槊魃嫌行┛椎某叽缣。澡T造時(shí)就鑄成實(shí)心）5、確定毛坯尺寸公差根據(jù)計(jì)算得出尺寸長度如下由于零件是鑄件，所以尺寸公差一般非常大，根據(jù)表5-3查得，公差帶在5.6至11mm。6、設(shè)計(jì)毛坯圖根據(jù)以上數(shù)據(jù)，繪出該零件的毛坯見毛胚圖。三、選擇加工方法，制定工藝路線1、定位基準(zhǔn)的選擇本零件總體是帶通孔的軸，后加一個(gè)半圓帶孔的底座。以軸的中心線為其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（也是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)以軸為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，選軸及前后一端面為精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)也可以用上端面。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、平面及小孔等，材料為HT200。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考有關(guān)指南資料，其加工方法選擇如下。（1）面的加工方法①、兩個(gè)端面的尺寸精度要求不高，表面粗糙度只有Ra6.3um,經(jīng)過粗車即可達(dá)到要求（《指南》表5-16）。②、幾個(gè)臺(tái)階面和軸上銑的平面的尺寸精度要求和表面粗糙度要求也都較低，經(jīng)過粗銑即可達(dá)到，R52前端面也同樣如此。③、前后兩個(gè)端面尺寸精度要求和表面粗糙度要求較低，經(jīng)過粗銑即可。④、∮45h6mm外圓面公差等級(jí)為IT6，面粗糙度為Ra3.2um,需進(jìn)行粗車、半精車及精車（《指南》表5-14）。（2）孔的加工方法①、∮13mm內(nèi)孔沒有注公差尺寸,根據(jù)GB1800——79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為Ra25um,只需要進(jìn)行鉆銷即可（《指南》表5-15）。②、∮18mm內(nèi)孔沒有注公差尺寸,表面粗糙度為Ra25um,只需要鉆銷即可。③、∮22H7mm內(nèi)孔公差等級(jí)為IT7，面粗糙度為Ra3.2um,需進(jìn)行鉆孔、粗鉸及半精鉸。④、∮36H7mm內(nèi)孔公差等級(jí)為IT7，面粗糙度為Ra3.2um,需進(jìn)行鉆孔、粗鏜及半精鏜。⑤、M10-6H螺紋孔粗糙度為Ra6.3，加工到小徑尺寸后，考慮到加工效率選用機(jī)加攻絲。3、制定工藝路線按照先加工基準(zhǔn)面和先粗后精的加工原則，該零件加工可以按下述工藝路線進(jìn)行。工藝路線一工序Ⅰ：以R52mm的半圓以及上端面定位，平左端面，粗車、半精車、精車∮45h6mm的外圓，切槽，倒角。工序Ⅱ：夾持軸∮45h6mm的外圓，平右端面，鉆孔∮13mm，鉆孔∮18mm，鏜孔、粗鉸、半精鉸孔∮22H7mm。工序Ⅲ：以∮45h6mm的外圓以及左端面，平左端面定位銑削兩個(gè)臺(tái)階面及∮45h6mm的上平面。右端面和孔∮22H7mm定位，平R52左面，鉆孔M10，做工藝孔。工序Ⅳ：以臺(tái)階面和∮45h6mm的外圓的右端面定位加工∮36H7mm孔的左右端面?？住?2H7mm和工藝孔定位，銑銷臺(tái)階面和軸上平面以及平前后兩端面。工序Ⅴ：以右、上、前三個(gè)端面定位，粗鏜、半精鏜孔∮36H7mm。工序Ⅵ：以∮45h6mm的外圓及平左端面定位機(jī)動(dòng)鉆和攻M10-6M螺紋孔。工序Ⅶ：鉗工去毛刺。工序Ⅷ：終檢入庫。工藝路線二工序Ⅰ：粗車Φmm外圓柱面的端面，粗車Φmm外圓柱面，半精車Φmm外圓柱面，車退刀槽3*1，倒角。工序Ⅱ：鉆Ф18的孔，絞Φ22H7mm的孔，鉆Ф13孔。工序Ⅲ：鉆M10－6H螺紋通孔做為工藝孔。工序Ⅳ：擴(kuò)mm孔，絞mm孔，锪絞mm孔。工序Ⅴ：粗銑Φ孔的兩階梯面，以及外圓軸的上平面。工序Ⅵ：粗銑Φmm孔的兩端面工序Ⅶ：锪M10－6H螺紋通孔，攻M10－6H螺紋孔工序Ⅷ：鉗工去毛刺。工序Ⅸ：終檢入庫。根據(jù)以上兩個(gè)方案比較方案一好些，首先是夾裝工件的次數(shù)要少些所用機(jī)床較方案二要少，二是定位誤差相對(duì)較小些。所以最終選擇方案一。四、工序設(shè)計(jì)1、選擇機(jī)床根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床①、工序Ⅰ是粗車、半精車、精車。大批生產(chǎn)要求有很高的生產(chǎn)率，所以選用數(shù)控普通臥式車床能滿足要求。本零件的外廓尺寸不大，但精度要求比較高，故選用CK6140型數(shù)控臥式車床（《指南》表5-60）。②、工序Ⅱ中有粗車、鉆孔、鏜孔、粗鉸、半精鉸。由于加工的零件尺寸不大，使用平衡塊之后可以進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，故宜在車床上加工。本工序的工步比較多，有尺寸的加工精度比較高，選用較精密的數(shù)控車床比較適合，所以選用CK6140型數(shù)控臥式車床。③、工序Ⅲ要加工平面和打孔。由于加工的面不能回轉(zhuǎn)加工，加工的孔是工藝孔，尺寸和精度要求都不高，但考慮到加工效率，因此可以在加工中心上進(jìn)行，大家比較熟悉的是西門子的系統(tǒng)，所以選用XH6040型數(shù)控加工中心。④、工序Ⅳ加工平面。由于有角度的變化，工步也比較的多，考慮到加工的效率，選用加工中心，選用XH6040型數(shù)控加工中心。⑤、工序Ⅴ有粗鏜、半精鏜孔。加工中要換刀，加工精度比較高，所以選用XH6040型數(shù)控加工中心。⑥、工序Ⅵ加工螺紋。由于螺紋的孔徑比較小，所以采用機(jī)動(dòng)攻絲，選用Z535型普通立式鉆床。2、選擇夾具本零件加工時(shí)除工序Ⅱ使用三爪自定心卡盤外，其他所有工序都要使用專用夾具。3、選擇刀具根據(jù)不同的工序選擇刀具①、在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工采用YG類硬質(zhì)合金車刀。鉸孔用相應(yīng)大小鉸刀，切槽選用相應(yīng)寬硬質(zhì)合金刀。為了提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀（GB5343.1-1985,GB5343.2-1985）。②、銑刀按《指南》表5-99選直柄立銑刀摘自（GB/T6117.1-1996）。③、鉆孔選用相應(yīng)大小直徑的鉆頭。由于螺紋要求的精度高，所以所用的絲錐要六級(jí)精度。④、加工中心上粗鏜選用單刃鏜刀，半精鏜選用雙刃鏜刀4、選擇量具本零件屬于大批生產(chǎn)，一般情況下盡量用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考《指南》書中表5-108，選擇的量具如下表4-1。表4-1加工所用的量具工序加工面尺寸尺寸公差量具I長152自由公差讀數(shù)值0.05、測(cè)量范圍0～300游標(biāo)卡尺槽3×1外圓∮450．016讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍25～50千分尺II長225自由公差讀數(shù)值0.05、測(cè)量范圍0～300游標(biāo)卡尺深95讀數(shù)值0.05、測(cè)量范圍0～200深度游標(biāo)卡尺深55內(nèi)孔∮13鉆頭保證內(nèi)孔∮18內(nèi)孔∮220．025讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍5～30內(nèi)徑千分尺Ⅲ∮50圓臺(tái)自由公差讀數(shù)值0.05、測(cè)量范圍0～300游標(biāo)卡尺∮8孔IV臺(tái)階面自由公差讀數(shù)值0.05、測(cè)量范圍0～300游標(biāo)卡尺端面V∮53孔0．025讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍5～30內(nèi)徑千分尺VIM10螺紋孔0．016螺紋通止規(guī)五、確定切削用量及基本時(shí)間工序I：1、車外圓∮53mm到∮45H7mm①、確定背吃刀量粗車圓時(shí)，=2.0mm半精車時(shí)，=1.5mm精車時(shí)，=0.5mm②、確定進(jìn)給量f粗車時(shí)，根據(jù)《指南》表5-114，取f=0.7mm/r半粗車時(shí)，根據(jù)《指南》表5-116，取f=0.2mm/r精車時(shí)，根據(jù)《指南》表5-116，取f=0.2mm/r③、確定切削速度Vc粗車時(shí)，查《指導(dǎo)》表5-121，取Vc=71m/min半精車時(shí)，查《指導(dǎo)》表5-121，取Vc=101m/min精車時(shí)，查《指導(dǎo)》表5-121，取Vc=114m/min④、確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n.n=n`=n``=⑤、計(jì)算基本時(shí)間。被加工軸的長度l=155mm=`=``=⑥、確定輔助時(shí)間 查《指導(dǎo)》一書相關(guān)資料有，變換刀架的時(shí)間為3s，變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為1.2s，啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為3s，共計(jì)=7.2s。2、車端面查《指導(dǎo)》一書相關(guān)資料，約為10s左右。3、倒角C2取n=760r/min,基本時(shí)間=1.8s，輔助時(shí)間=4.8s。4．確定加工時(shí)間Tj=總+總=163.6s啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為1.2s,取量具并測(cè)量的時(shí)間為30s,共計(jì)T=194.8s。六、夾具設(shè)計(jì)本夾具是工序Ⅰ用車床車∮45h6的外圓，倒角，切槽的專用夾具，所有操作都在一次夾裝下完成。。由于本道工序所加工的部位只有在加工外圓面時(shí)精度上要求比較高，而在位置度上的要求比較高，所以所設(shè)計(jì)的夾具的定位尺寸也比較高。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖及工序簡(jiǎn)圖見夾具裝配圖，夾具體零件見零件圖所示，有關(guān)說明如下：1、夾具定位方案分析工件用V型塊頂R52的外半圓為定位基準(zhǔn),便限制了四個(gè)自由度、在用于一個(gè)球形支承釘∮36H7孔的左端面便限制了一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度在用一個(gè)球形支承釘頂著軸后端面限制一個(gè)移動(dòng)自由度的組合定位方案，將工件的六個(gè)自由度全部限制。2、夾具夾緊方案設(shè)計(jì)根據(jù)生產(chǎn)率的要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。采用鎖緊螺釘與螺栓壓緊的結(jié)合辦法來使得V型塊與工件的接觸緊密保證其定位精度。有效的提高了工作效率。壓緊螺釘?shù)淖饔檬鞘枪ぜc一球頭支承釘充分接觸，在轉(zhuǎn)到過程中夾具受力均勻。壓緊螺栓的作用是使得工件固定主要是為了防止工件在加工過程中受力的作用產(chǎn)生傾覆和振動(dòng)，手動(dòng)