CA6140車床杠桿設(shè)計

1、哈爾濱理工大學(xué)機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計 說 明 書設(shè)計題目： 制定ca6140車床杠桿的加工工藝，設(shè)計鉆25的鉆床夾具設(shè) 計 者：趙 偉 東指導(dǎo)教師：敖 曉 春哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化系2009年11月10日目錄序 言 第 2 頁零 件 分 析 第 2 頁（一）零件的工藝分析 第 2 頁（二）零件的作用. 第 2 頁工藝規(guī)程設(shè)計. 第 3 頁（一）確定毛坯的制造形式. 第 3 頁（二）基準(zhǔn)面的選擇. 第 3 頁（三）制定工藝路線. 第 3 頁（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 第 4 頁（五）確定切削用量及基本工時 第 6 頁夾 具 設(shè) 計

2、 第 13 頁（一）問題提出. 第 13 頁（二）夾具設(shè)計. 第 13 頁1、切削力及夾緊力的計算.第 13 頁2、夾緊力的計算.第 14 頁3、定位誤差的分析.第 15頁設(shè)計小結(jié) 第 16 頁參 考 文 獻(xiàn) 第 16頁1序 言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以

3、后的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。一、 零件的分析（一） 零件的作用：題目所給的零件是ca6140車床的杠桿。它位于廂體內(nèi)部：主要作用是傳遞紐距，幫助改變機(jī)床工作臺的運動方向。零件主體成36角，在主視和右視兩方向均有8mm的筋板支撐，兩件中部有的孔，端面和左視平面分別有m6和12.7的螺紋孔和沉頭孔.中間孔上方a視圖方向有m8螺紋孔,所有技術(shù)要求都是為了機(jī)床總體裝配.(二)零件的工藝分析：本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有四組孔,也有位置和精度要求。 1、零件件底面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個面，此面將作為初基準(zhǔn)

4、，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時間又能達(dá)到技術(shù)要求。2、加工中間孔，它是以底面為粗基準(zhǔn)而加工的，它將作為精基準(zhǔn)以完成以后的加工，為達(dá)到題目要求我們采取鉆、擴(kuò)、半精鉸、精鉸的工序過程。最終完成。3、以中間孔為基準(zhǔn)加工6045的平面，此面表面粗糙度為6.3。采用粗銑即達(dá)到要求。4、端面加工與底面加工相同，即采取粗銑、半精銑，兩步工序能達(dá)到要求。5、鉆12.7孔，此孔將用鋼球檢查，我根據(jù)偏差范圍選擇粗鉆的方法加工，即能滿足要求。6、加工m8螺紋孔，由機(jī)械加工工藝手冊查知底孔為6.7，又因為本孔是沉頭螺紋孔，考慮到工藝要求我們采取鉆、锪、攻絲三步工序。7

5、、加工m6螺紋孔，由機(jī)械加工工藝手冊查知底孔為5.2，又因為本孔用加工120倒角，采用鉆、倒交、攻絲三步工序。在加工的適當(dāng)工藝過程中我們對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。由以上工藝過成的完成，本零件也按要求加工完成。二、工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式。由零件要求可知，零件的材料為ht200，考慮到本零件在具體工作的受力情況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因為零件是中批量生產(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。（二） 基準(zhǔn)面的選擇基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零

6、件的大批量的報廢，使用無法進(jìn)行，難以在工期內(nèi)完成加工任務(wù)。粗基準(zhǔn)的選擇對于本杠桿來說是至關(guān)重要的，對于一般零件而言，應(yīng)以出加工的表面為粗基準(zhǔn)，本零件正好符合要求，對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)考慮到基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，本題目我們以的孔為精基準(zhǔn)，基本滿足要求。（三） 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，是應(yīng)該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效益，工藝簡單工序集中，盡量降低成本。工藝路線方案：工序：1/、鑄造； 2/、時效處理； 3/、精銑、半精銑底面；4/、

7、鉆、擴(kuò)、半精鉸孔；5/、檢驗； 6/、粗銑6045平面；7/、粗銑、半精銑端面；8/、鉆12.7孔；9/、鉆m8底孔6.7、锪14孔、攻絲m8；10/、鉆m6底孔5.2、倒角120、攻絲m6；11/、檢驗。（四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “杠桿”零件的材料為ht200，硬度hb170200，毛坯重量約為1kg,生產(chǎn)類型為成批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造，13級精度以下。（批量生產(chǎn)） 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別對個加工表面的機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下：1、 零件底面：此地面是粗基準(zhǔn)，是最先加工的表面，由機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊表6-92及公式（6-16）計算底面加工余

8、量。e=c式中 e 余量值； 鑄件的最大尺寸； a 加工表面最大尺寸； c 系數(shù)； e=0.55=2.5mm滿足機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊表6-93的要求。2、 端面和6045面：因為端面和6045面表面粗糙度要求不高，根據(jù)切削用量手冊定余量e， e=1.5滿足機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊表6-93的要求。 3、中間孔毛坯為實心，不沖出孔，孔精度為it7it8之間，根據(jù)機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊確定尺寸和余量。鉆孔：23擴(kuò)孔：24.8 e=1.8mm粗鉸：24.94 e=0.14mm精鉸： e=0.06mm4、m8螺紋孔毛坯為實心，不沖出孔，根據(jù)機(jī)械制造工藝手冊查知m8底孔為6.7為零件滿足要求確定尺

9、寸余量如下。鉆m8底孔6.7；锪14孔； e= 7.4mm 攻絲m8； e= 1.3mm5、m6螺紋孔毛坯為實心，不沖出孔，根據(jù)機(jī)械制造工藝手冊查知m6底孔為5.2為零件滿足要求確定尺寸余量如下。鉆m6底孔5.2；倒角120；攻絲m6； e=0.8mm6、鉆12.7孔毛坯為實心，不沖出孔，因為此孔用12.7的鋼球檢查，并且要求尺寸范圍為12.7，根據(jù)機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊確定加工方法。鉆12.7孔。（五） 確定切削用量及基本工時1、工序：銑削底面（1）、粗銑a/加工條件：機(jī)床：t616臥式銑鏜床 刀具：莫壓錐柄立銑刀gb1106-85 其中d=80mm, l=82mm , l=22mmb/計

10、算切削用量：=1mm由切削用量手冊表9.4-2可知：f=由切削用量手冊表9.4-8可知： 由切削用量手冊表9.4-7可知： t=150v=13m/min=0.22m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=7r/s=420r/min 按機(jī)床選?。?實際機(jī)床選?。?v= 切削工時： （2）半精銑：=0.7mm由切削用量手冊表9.4-2可知：f=由切削用量手冊表9.4-8可知： 由切削用量手冊表9.4-7可知： t=100v=13m/min=0.23m/s 按機(jī)床選?。?實際機(jī)床選取： v=切削工時： t=89.6s+89s=176.8s=0.56min2、工序：鉆孔（1）、鉆23孔由機(jī)械加工工藝實用手冊表15-

11、34 f=0.35mm/r 由機(jī)械加工工藝實用手冊表15-37v=0.35m/s=21m/min=4.85r/s(290r/min)按機(jī)床選取： 切入 切出 l=30mm （2）、擴(kuò)24.8孔由機(jī)械加工工藝實用手冊表15-41 f=1.0mm/r 由機(jī)械加工工藝實用手冊表15-37v=24.3m/min=0.39m/s=5r/s(300r/min)按機(jī)床選?。?l=30mm（3）、粗鉸24.94孔 精鉸孔由經(jīng)驗可知：工時可以忽略。3、工序：粗銑6045平面a/加工條件：機(jī)床：t616臥式銑鏜床 刀具：莫壓錐柄立銑刀gb1106-85 其中d=80mm, l=82mm , l=22mmb/計算切

12、削用量：=3mm由切削用量手冊表9.4-2可知：f=由切削用量手冊表9.4-8可知： 由切削用量手冊表9.4-7可知： t=150v=13m/min=0.22m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=7r/s=420r/min 按機(jī)床選?。?實際機(jī)床選取： v= 切削工時： =4、工序：粗銑、半精銑端面（1）、粗銑 計算切削用量：=1mm由切削用量手冊表9.4-2可知：f=由切削用量手冊表9.4-8可知： 由切削用量手冊表9.4-7可知： t=60v=15.3m/min=0.26m/s確定主軸轉(zhuǎn)速： n=8.28r/s=496.8r/min按機(jī)床選?。?實際機(jī)床選取： v= 切削工時： （2）、半精銑：=0

13、.5mm由切削用量手冊表9.4-2可知：f=由切削用量手冊表9.4-8可知： 由切削用量手冊表9.4-7可知： t=60v=17.1m/min=0.29m/s 按機(jī)床選?。?實際機(jī)床選?。?v=切削工時： t=16.8s+16.8s=176.8s=0.56min5、工序：鉆12.7孔由機(jī)械加工工藝實用手冊表15-33 f=0.40mm/r 由機(jī)械加工工藝實用手冊表15-37v=0.35m/s=21m/min=8.87r/s=526r/min按機(jī)床選?。?切入 切出 l=30mm計算工時 6、工序：鉆m8孔（1）、鉆m8底孔6.7由機(jī)械加工工藝實用手冊表15-41 f=0.40mm/r 由機(jī)械加

14、工工藝實用手冊表10.4-9v=0.195m/s=7.76r/s=465.8r/min按機(jī)床選?。?l=28mm計算工時: （2）、锪14孔锪孔時間短可忽略不記.（3）、攻絲m8由機(jī)械加工工藝實用手冊表3-38 f=0.2mm/r 由機(jī)械加工工藝實用手冊表3-38v=0.35m/s=8.78r/s=526r/min按機(jī)床選?。?l=25mm計算工時: t=12s+42s=54s=0.9min7、工序：鉆m6孔（1）、鉆m6底孔5.2由機(jī)械加工工藝實用手冊表15-41 f=0.30mm/r 由機(jī)械加工工藝實用手冊表10.4-9v=0.161m/s=9.86r/s=591.6r/min按機(jī)床選?。?/p>

15、 對于孔1： 對于孔2：記算工時 ： （2）、倒角120倒角的工時可以忽略不記。（3）、攻絲m6由機(jī)械加工工藝實用手冊表16.2-4=238.8r/s=14331r/min攻通孔螺紋: 攻不通孔螺紋: 記算工時 ： t=0.28+0.1=0.38min=22.8s式中: 工件的螺紋長度; 絲錐切削錐長度； 攻絲時的轉(zhuǎn)速； 絲錐退出時的轉(zhuǎn)速； 工件的轉(zhuǎn)速；值為1mm. 攻螺紋時的超切量，取=（23）；三、 夾 具 設(shè) 計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。(一)、問題提出：經(jīng)過和指導(dǎo)教師的協(xié)商，我決定設(shè)計第道工序孔的夾具設(shè)計，本夾具將用于z3025立式鉆床。刀具為2

16、5高速鋼鉆頭，為達(dá)到零件工藝要求，對零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、半精鉸三步工序加工。（二）、夾具設(shè)計：1、切削力及夾緊力的計算：由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計手冊表3-54 工件的材料為灰鑄鐵，其切削力 （kgf）切削力矩 （kgf）其中：d為鉆頭直徑（mm） s為每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 （mm/r） 為修正系數(shù)由文獻(xiàn)表金屬切削機(jī)床設(shè)計手冊表3-55，=1.124=79.16 kgf =791.3n=194.66kfg.mm=1946.6n.mm 2、夾緊力的計算： 為了防止工件在切削力的作用下平移所需的夾緊力： 由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計手冊表3-21查得（kgf） 其中： 為夾緊元件與工件之間的磨擦系數(shù) 為工件與支撐面間的摩

17、擦系數(shù) 為定位銷承受的部分切削力，對精度機(jī)床b=0由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計手冊表3-19可知： =0.4，=0.2取基本安全系數(shù)=1.5加工狀態(tài)系數(shù)=1.刀具鈍化系數(shù)=1.10切削特點系數(shù)=1.0夾緊動力穩(wěn)定系數(shù)=1.2手動夾緊時手柄位置系數(shù)=1.2支撐面接觸情況系數(shù)=1.3 =4.6 取k=4 =527.7kgf=5277n由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計手冊表3-24選 d=16mm p=2mm l=190mm =8kgf =12mm q=626kgf=10 f=0.178 =0.2 =120表由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計手冊表3-22 選 =4mm tan= =4.55 m=qr.tan(+)+ =115

18、0.7 kgf.mm=11507n.mm而實際上的夾緊扭矩m=l=1520kgf 遠(yuǎn)大于所需的夾緊扭矩，即工作是可靠的3、定位誤差的分析：以杠桿底平面定位，孔的尺寸公差由文獻(xiàn)金屬切削機(jī)床設(shè)計手冊表7-12可得，公差等級為8級 ，故其表面的公差應(yīng)為mm設(shè)計小結(jié)通過本次設(shè)計過程，我對機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，機(jī)械制造裝備設(shè)計和大部分專業(yè)課知識進(jìn)行了復(fù)習(xí)，加深了對專業(yè)課知識的認(rèn)識，同樣了解到了自己在知識實際運用方面的不足。在設(shè)計中，我通過查尋各種資料，結(jié)合所學(xué)知識，在老師的指導(dǎo)下掌握了夾具設(shè)計的過程方法，更加深該了機(jī)械行業(yè)需要嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度的認(rèn)識。本次設(shè)計對以后的專業(yè)課設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計都起到了很大的作用，同樣為以后工作打下了基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)（一）：機(jī)械制造工藝