CA6140車床手柄座及夾具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書

1、摘要機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟賴以發(fā)展的基礎(chǔ), 是其他經(jīng)濟部門的生產(chǎn)手段。作為關(guān)系著國家和民族長遠利益的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè) , 它的發(fā)展水平是衡量一個國家和地區(qū)工業(yè)化水平與經(jīng)濟總體實力的標(biāo)志。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平，主要取決于機械制造裝備的先進程度，換言之，通過提高機械裝備的零件精度，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)水平。本次設(shè)計針對CA6140車床手柄座零件（10 000）件大批量生產(chǎn)設(shè)計，首先， 了解手柄座的工作方式，CA6140車床手柄座位于車床光桿與手柄連接處，通過傳遞力矩，實現(xiàn)對機床的操作。其次，分析零件工藝結(jié)構(gòu)，制定工藝規(guī)程，從該零件的 外形看，此零件形狀較不規(guī)則，而且需要加工的部位多且

2、位置精度要求較高。因此 需要加工一面作為精基準(zhǔn)，從而為后面的加工提供保障。再次，由于零件形狀不規(guī)則，從定位方案考慮其穩(wěn)定性，將采用兩銷定位方式同時限制 3 個自由度，再利用支承板 , 限制其另外3 個自由度，從而使零件的定位穩(wěn)定可靠。零件的最大尺寸為85.5mm， 尺寸較小，夾緊行程也較小。 所以夾緊方案采用人工操作， 螺紋旋緊方式，這樣經(jīng)濟也同樣達到夾緊目的。最后，確定優(yōu)化設(shè)計方案使設(shè)計更經(jīng)濟實用。本文針對CA6140車床手柄座工作實際情況，借鑒新的工藝標(biāo)準(zhǔn)，重新設(shè)計有 關(guān)參數(shù)。優(yōu)化制造工藝規(guī)程，使得零件的精度耐用度得到提升，便于操作人員的控 制，從而提高工作效率和使用壽命。關(guān)鍵詞：CA61

3、4訴床手柄座；專用夾具；工藝規(guī)程；定位；AbstractMachinery manufacturing industry is based on which the national economy development, is the production of other sectors of the economy. As the relationship between the interests of the state and national long-term fundamental and strategic industry, it is a measure of a c

4、ountry and the development level of regional industrialization level and overall economic strength. Machinery manufacturing production capacity and manufacturing level, mainly depends on the degree of advanced machinery and equipment, in other words, by improving the machinery and equipment parts, p

5、recision and improve the product quality and production level.The design for CA6140 lathe handle seat (10) 000 parts mass production design, first of all, understanding the handle way of working, the handle seat in lathe CA6140 lathe the polished rod and the handle, through the transmission torque,

6、realize to the operation of the machine tool. Second, the analysis part process structures, making procedure, from the appearance of the parts, the part shape is irregular, and need higher machining precision of parts is much and position requirements. So you need to processing side as a benchmark,

7、which provide guarantee for the machining of the behind. Again, due to the irregular shape parts, from the positioning scheme considering its stability, and will use the two pin positioning way limit three degrees of freedom at the same time, the reuse of bearing plate, limit the other three degrees

8、 of freedom, so that the parts of the positioning is stable and reliable. Parts of the largest size is 85.5 mm, size small, clamping stroke is small. So the clamping scheme USES the manual operation, threaded way, economy is also able to do the clamping. Finally, determine the optimal design scheme

9、makes the design more economical and practical.Based on CA6140 lathe handle work actual situation, draw lessons from the new technology standards, to design the parameters. Optimize manufacturing procedures, improved the accuracy of parts and durable degree, is advantageousfor the control of operato

10、rs and to improve the work efficiency and service life.Keywords:handle CA6140 lathe； special fixture ； process planning； Location ；1217緒論1手柄座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1 手柄座的用途及作用 61.2 手柄座的技術(shù)要求設(shè)計71.3 審查手柄座的工藝性分析71.3.1 孔的加工工藝分析71.3.2 面的加工工藝分析81.3.3 槽的加工工藝分析81.3.4 螺紋孔的加工工藝分析 91.4 確定手柄座生產(chǎn)類型92確定毛坯、繪制毛坯簡圖 102.1 確定毛坯

11、用料102.2 確定加工余量和毛坯尺寸公差 102.3 繪制毛坯簡圖113制定手柄座工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇123.1.1 精基準(zhǔn)的選123.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇123.2 零件表面加工方法的確定 123.3 加工階段的劃分 133.3.1 粗加工階段133.3.2 半精加工階段 133.3.3 精加工階段133.4 工序的集中與分散143.5 工藝路線方案的比較143.5.1 工藝路線方案1143.5.2 工藝路線方案II143.5.3 工藝方案的比較與分析 154加工余量、工序尺寸和公差的確定4.1工序30:鉆一較一錢425H7孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定175切削用量、時間定

12、額的計算 185. 1切削用量的計算185.1.1 工序10:粗銃手柄座e45mm、端面185.1.2 工序20:粗銃半精銃手柄座45mm端面185.1.3 工序30:鉆一擴一錢 425H7孔195.1.4 工序40:粗銃一半精銃槽14mm215.1.5 工序50:粗銃14mmi端面215.1.6 工序60:鉆一擴一較10H7孔225.1.7 工序70:鉆一擴一錢414H7孔235.1.8 工序 80:插鍵槽 6H11mm255.1.9 工序 90:鉆e5.5mm7L255.1.10 工序100:鉆一攻螺紋孔 M10255.2時間定額的計算 265.2.1 基本時間的計算 265.2.2 輔助

13、時間的計算315.2.3 其他時間的計算325.2.4 單件時間的計算336夾具體的設(shè)計 356.1 定位方案設(shè)計356.1.1 工件的定位基準(zhǔn)及定位基面 356.1.2 定位元件的選用356.2 確定定位方式356.3 定位誤差366.4 定位元件的型號、尺寸和安裝方式 366.5 夾緊方案的確定 376.5.1 夾緊裝置設(shè)計376.6 繪制夾具總圖 386.7 夾緊的操作及維護387結(jié)論40辭談1416.8 獻42引言機械加工工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，也是一個國家發(fā)展的重要經(jīng)濟來源。在機械零件的加工過程中，機械加工工藝是相當(dāng)重要的一環(huán)。因為機械加工工藝對產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，直接影響

14、到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，以及價格的高低。所以作為一名機械設(shè)計者，應(yīng)該具備以下基本要求：零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計基本合理；制定良好的加工工藝路線；在此基礎(chǔ)上盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低成本，提高生目前國內(nèi)機械行業(yè)的基本情況是，隨著工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展，機械設(shè)計制造日漸受到人們的廣泛關(guān)注，已形成一個熱門行業(yè)。但是我國機械加工行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在制造周期長、壽命短、供不應(yīng)求的現(xiàn)狀。從設(shè)計結(jié)構(gòu)上看，我們的設(shè)計還不夠細致，許多細節(jié)考慮的欠周到，以至于零件使用受命不長，特別是加工工藝和熱處理技術(shù)，在這方面與國外的差距更大。從零件材料看，我國的機械加工行業(yè)起步時間不長，而國際上產(chǎn)品的材料品種則有很多可供選擇。我國

15、雖然也有個別品種諸如高速鋼具有較好的質(zhì)量，但應(yīng)用較少，主要是國產(chǎn)的鉆頭、端銑刀等。切削工具難以切削從加工工藝水平看，主要是設(shè)備水平不高，專門設(shè)備使用的少，加工出來的零件表面精度很難達到國外水平，檢測手段落后，裝配水平不高，導(dǎo)致容易出現(xiàn)報廢或裂痕現(xiàn)象。為了提高企業(yè)的設(shè)計水平和加工能力，國家推薦適合于機械企業(yè)用的CAD/CA陳統(tǒng)。但國內(nèi)優(yōu)秀的CAD/CAM系統(tǒng)很少，只有少數(shù)適合應(yīng)用。而國外購買的雖有強大的三維曲面造型能力、強大的結(jié)構(gòu)有限元分析能力、強大的計算機輔助制造能力、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等。進入21 世紀， 發(fā)達國家把機械制造工藝裝置置于更為優(yōu)先發(fā)展的重要地位， 機械制造工藝的基礎(chǔ)地位毫不動搖。

16、機械制造工藝位居工業(yè)的核心地位，工業(yè)發(fā)達國家不斷加大對機械制造工藝的研發(fā)投入，持續(xù)加強核心技術(shù)創(chuàng)新，增強高技術(shù)在機械制造工藝發(fā)展的影響力和滲透力， 從而凸顯了現(xiàn)代機械制造工藝對于推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級和國民經(jīng)濟發(fā)展的重要性。設(shè)計中包含機床夾具的設(shè)計，國內(nèi)外機床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀分析：國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85%左右。一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3-4 年就要更新50%-80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10%-20%左右。特別是

17、近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用在適應(yīng)機械設(shè)備的要求，手柄座的設(shè)計要求和技術(shù)仍需要不斷的更新，本文設(shè)計是針對CA6140車床手柄座的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計。本文借鑒新的國內(nèi)技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)。推薦該零件的設(shè)計參數(shù)，優(yōu)化零件的機械加工工藝，以此達到提高零件的工作 性能及效率。推廣改善后的工藝規(guī)程，采用較為先進的工藝標(biāo)準(zhǔn)，倡導(dǎo)推廣該零件 機械制造工藝。1手柄座工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1 手柄座的用途及作用車床手柄座位于車床光桿與手柄連接處，通過傳遞力矩，可同時操縱離合器和制動 器，即同時控制主軸的開、停、換向和制動，實現(xiàn)對機床的操作。操作過程如下： 當(dāng)手把控制手柄座向上

18、扳動時，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時針方向轉(zhuǎn)動, 帶動齒軸向右移動，通過撥叉使軸套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉 桿向左移動，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動時， 推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時，推拉桿處于中間位 置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動斷開，此時齒條軸上的凸起部分正壓在制 動器杠桿的下端，制動帶被拉緊，從而對主軸起到制動作用。圖1-1手柄座三維模型圖1.2 手柄座的技術(shù)要求設(shè)計表1-1 技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差(mrm公差及精度等 級表面粗糙度值RA(Nrr)形位公差(mrm445圓柱左右兩端面43IT12左端面

19、(凸臺端面)3.2425mm孔4 2500.033IT81.6加4mm孔加400.018IT71.6由0mm孔* / c -0.015*100IT71.65.5m m孔強.5IT83.2M10螺紋孔M10IT73.2鍵槽G徽0360IT10側(cè)面1.6、底面3.2槽 14 mm1甘23IT113.214 mm孔端面距 25mm孔軸線43mmIT126.31.3 手柄座的工藝性分析分析零件圖可知，手柄座主要結(jié)構(gòu)是孔和面構(gòu)成。需對多個面多個孔加工，手柄大 小兩端面和414H7孔端面均有要求切削加工，巾5. 5mm端面、10H7孔端面、614H7孔端面和巾25H7孔凸臺端面均為平面，可以防止加工過程中

20、鉆頭鉆偏，以保 證孔的加工精度，而螺紋孔 M10端面為圓柱面保證孔的加工精度較困難；另外在軸 向方向上的2 25H 7孔凸臺端面作為定位基準(zhǔn)加工要求較其他端面高。主要工作表面雖然加工精度也相對較高，在一般的普通機床即可滿足加工精度的需求，可以在正 常生產(chǎn)條件下進行批量生產(chǎn)，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來。同時又可以 控制零件的尺寸精度，由此可見該零件的工藝性較好。1.3.1 孔的加工工藝分析由零件圖可知，該零件需要加工5個孔，分別：425H7孔大端面是零件的主要 加工面，除了此之外，其它的面、孔都有位置度要求。所以可對巾25H7端面進行精加工，因而可作為后續(xù)工序加工的主要精準(zhǔn)基面。 中 1

21、0H7孔與425H7孔有平行度要 求，也需要精加工；414H7是盲孔，深度為25mmi特別注意該孔的加工深度；5mm圓錐孔雖是小孔，但由于表面粗糙度要求高，采用配作。5. 5mH由孔表面粗糙度有Ra3.2p m的要求，因此對其也應(yīng)該要進行精校。1.3.2 面的加工工藝分析該零件共有3個端面要加工：445mm/卜圓大端面精度要求較高，同時也是配合巾25H 7孔作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面,需精加工；445mng柱小端面、2 25H7孔端面以及g 4H7孔端面粗銃既可1.3.3 槽的加工工藝分析從零件圖可知，手柄座加工 2個槽:精加工，底面表面粗糙度為 Ra3.2,425H7孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為 Ra

22、1.6mm需加工精度要求不高，。加工鍵槽時很難以445mm外圓端面為定位基準(zhǔn)，因而工序尺寸的計算較復(fù)雜；而槽14.024mr側(cè)面粗糙度均 為Ra3.2mm半精銃即可。1.3.4 螺紋孔的加工工藝分析M10mmg紋孔的加工，它與410H7孔和425H7孔連心線有30角度要求，同時螺紋 孔中心線與,45mnffl柱端面有11mm勺尺寸位置要求。由以上分析可知，該零件的加工應(yīng)先加工YSmnffl柱兩端面，再以端面為基準(zhǔn)加工作為后續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的25H7孔，進而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的面，孔， 螺紋孔槽等。1.4 確定手柄座生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1、生產(chǎn)綱領(lǐng)企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定生產(chǎn)計劃

23、。在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn) 品產(chǎn)量和進度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。計劃期一般定為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)一般就是年量。零件的年產(chǎn)量應(yīng)計入廢品和備品的數(shù)量，計算公式:N=Qn(1+a + B ) N1式中N-零件的年產(chǎn)量，件/年；Q-產(chǎn)品的年產(chǎn)量，臺/年；n-每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺；a 備品率；B廢品率。2、生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大批 量生產(chǎn)三種類型，已知：Q=10000牛/年，結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a%口廢品率b%別為3%f口 0.5%。所以:N=10000件/年 m (1+3%+0.5% =10350件/年手柄座重量為0.73kg,由表1-2知，手柄座

24、為輕型零件；由表1-2知，該手柄 座類型為大批生產(chǎn)。1表1-1各種生產(chǎn)類型的劃分依據(jù)生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)/ （臺/年）（或件/年）重型零件（30kg 以上）中型零件（430kg）輕型零件（4kg 以下）單件生產(chǎn)5 105 10010 150100 500批中批生產(chǎn)100 300150 500500500生加生產(chǎn)30010005005000500050000產(chǎn)大量生產(chǎn)10005000 500002確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1 確定毛坯用料手柄座在使用過程中不經(jīng)常的變動，它的只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大， 只是在縱向上受到很大的壓力。從零件的材料及力學(xué)性能分析，手柄座常使用的鑄 鐵，綜合考慮應(yīng)選

25、擇：拔模斜度不大于3,鑄造圓角半徑為R”5的鑄件毛坯。且 生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，宜采用機器造型鑄造在加工過程 中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。同時也滿足生產(chǎn)條件的 需要。（數(shù)據(jù)來源于金屬切削手冊）2.2 確定加工余量和毛坯尺寸公差（CTT1、確定加工余量：本次設(shè)計所使用手柄座材料為 HT20cl采用砂型鑄造機器造型和殼型，且為成批 量生產(chǎn)。毛坯尺寸公差 CT選9級，選擇加工加工余量為 H級，根據(jù)機械加工后鑄 件的最大輪廓尺寸查得各加工表面加工余量為，如表 2-1所示：3表2-1手柄座各加工表面加工余量加工表面單邊余量/mm雙邊余量/mm備注45mmt、

26、小端面（因是鑄造面，故 取大余量）取3.06.0基本尺寸最大尺寸至 100mm25H7孔端面（因是鑄造面，故 取大余量）取3.0基本尺寸取最大尺寸至100mm2、確定毛坯基本尺寸表2-2主要毛坯尺寸及公差零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT433+349265.5368.52.282.5385.52.22.3 繪制毛坯件圖零件毛坯圖圖2-1手柄座毛坯圖3制定手柄座工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇在選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何保證加工表面有足夠的余量及保證不加工(1)(2)(3)(4)(5)表面與加工表面的尺寸、位置符合零件圖樣設(shè)計要求。主要有一下幾個原則：3重要表面余量均勻原

27、則工件表面間相互位置要求原則;余量足夠原則；定位可靠性原則；不重復(fù)使用原則。本次設(shè)計，該手柄座加工時選用. 25 033mmt兩端面為粗基準(zhǔn)，采用互為基準(zhǔn) 的方法進行加工出精基準(zhǔn)表面。53.1.2 精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何減少誤差，保證加工精度和安裝方便。根據(jù) 該手柄座零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇手柄座4250.033mmL及e45mB卜圓凸臺端面作為精基準(zhǔn)零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進行加工，遵循了 “基準(zhǔn) 統(tǒng)一”原則。又軸孔 Ndoo第mm：軸線是設(shè)計基準(zhǔn)，選用其作為精基準(zhǔn)定位加工手 柄座腳上孔.1000.015mm口孔.140.018mmz及其他的孔和表面，實

28、現(xiàn)了設(shè)計基準(zhǔn)和工 藝基準(zhǔn)重合，保證了被加工表面的位置度要求及e101015mmi軸線和*2500.033mn?L軸線的平行度要求。選用手柄座-45mmz卜圓凸臺端面作為精基準(zhǔn)同樣是遵循了 “基 準(zhǔn)重合”原則，因為該手柄座上的尺寸多以該端面作為設(shè)計基準(zhǔn)。選用*2500.033mnjL及, 45mn圓凸臺端面作為精基準(zhǔn)，夾緊力可作用在手柄座,2500.033mmL的大端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。3.2 零件表面加工方法的確定零件加工方法的選擇從兩個方面進行考慮：1加工經(jīng)濟精度2選擇表面加工方 法應(yīng)考慮因素。根據(jù)CA614呼柄座零件圖技術(shù)要求(包括經(jīng)濟表面粗糙度和經(jīng)濟精度等級、尺 寸精度等)選擇合理的加工

29、方法。如表3-1所示：表3-1技術(shù)要求在舁 廳P加工表面加工方案經(jīng)濟精度等 級表面粗糙度值(Ra/Nn)備注31MSmnfl 臺端面粗銃IT93.22巾25H7孔 大端面粗銃半精 銃IT93.23425H7孔鉆一擴一精 錢IT71.64銃槽14mm粗銃半精 銃IT93.25414H7孔端面粗銃IT93.26M0H7 孔鉆一擴-較IT71.67M 4H7 孔鉆擴較IT71.68鍵槽插鍵槽IT71.695 5. 5mmfL鉆IT83.210M10螺紋孔鉆一攻IT93.23.3 加工階段的劃分加工階段的目的在于保證加工質(zhì)量和合理使用設(shè)備、便于安排熱處理工序、便 于發(fā)現(xiàn)問題以及加工順序的合理安排。一般

30、必須把零件的整個工藝路線劃分成幾個 階段：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段、光整加工階段、超精密加工階段。 根據(jù)CA6140t件圖可劃分為以下幾個加工階段。3.3.1 粗加工階段粗加工階段位于工藝路線的最前面，主要任務(wù)是切除個加工表面或主要加工表 面的大部分余量，并加工出精基準(zhǔn)。因此粗加工階段面臨的主要問題是如何獲得高 的生產(chǎn)率。因此粗加工要求功率大、剛性好、生產(chǎn)率高、精度要求不高的設(shè)備粗加工時，切削 力大，切削熱量多，所需火緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精 度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT10IT11,粗糙度為Ra8g 100小mt3.3.2 半精加工階段半精

31、加工階段的主要任務(wù)是為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備工作，即達到一定的 加工精度，保證適當(dāng)?shù)募庸び嗔浚⑼瓿梢恍┐我砻娴募庸?。半精加工的公差等級為IT9IT10。表面粗糙度為 Ra1g 1.25 mi3.3.3 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保證零件的形狀位置幾精度 尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后，可防止或減少工件精加工表面損傷精加工應(yīng)采用高精度的機床，小的切削余量，工序變形小，有利于提高加工精度.精加工的加工精度一般為IT6IT7,表面粗糙度為Ra1.01.25 mi3.4 工序的集中與分散方案比較安排了零件各個表面的加工順序后，

32、就要根據(jù)各表面所選用的加工方法的特點、 定位基面的選擇和轉(zhuǎn)換以及所劃分的加工階段，把各加工表面的各次加工，按工序 集中原則和工序分散原則組合成若干工序。要根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點和技 術(shù)要求、機械設(shè)備等條件進行綜合分析，1本次設(shè)計CA6140車床手柄座零件屬于大批量生產(chǎn)，綜上所述因此采用工序分 散。3.5 工藝路線的擬定與比較工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要 求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機床大批量生產(chǎn)時，即可以采用多刀,多軸或者組合機床，選擇專用夾具，采用集中工序原則，來提高質(zhì)量以及生產(chǎn)率。3.5.1 工藝路線方案I表3-2 工藝路線I工序號

33、工序內(nèi)容鑄件時效處理10粗銃45mmH柱小端面20粗銃-半精銃445mmfe端面，彳於證尺寸43mm30一擴一較425H7孔40銃槽4mm保證尺寸深度43mm50粗銃g4H7孔端面，保證尺寸43mm60一擴一較410H7孔70一擴一較414H7孔，保證孔深度25mm80插鍵槽6H11mm 保證尺寸27. 3H11mm90鉆由 5. 5mnyL100鉆一攻M10-7Hmmg紋孔，保證成30角110終驗，入庫1203.5.2 工藝路線方案II表3-3工藝路線II工序號工序內(nèi)容鑄件時效處理10粗銃45mmi柱小端面20半精銃145mnM柱小端面，保證尺寸43mm30粗銃M5mnH大端面40一擴一錢4

34、25H7孔50銃槽14024mm保證尺寸深度43mm60一擴一較410H7孔70粗銃$14H7孔端面，保證尺寸43mm80鉆一擴一校84H7孔，保證孔深度25mm90插鍵槽6H11mm保證尺寸27. 3H11mm100鉆:5. 5mnfL110鉆一攻M10 - 7Hmmg紋孔，保證成300角120終驗，入庫3.5.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案區(qū)別在：方案I ,以手柄座445mnH柱大小兩端面互為基準(zhǔn)加工兩 端面；同時實現(xiàn)設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合。方案 II先粗銃金45mmi柱小端面，再 半精銃445mms柱小端面；使用粗基準(zhǔn)加工出精基準(zhǔn)，定位精度低，且出現(xiàn)設(shè)計基 準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合現(xiàn)象。

35、通過比較上述兩種工藝方案優(yōu)缺點，最終采用方案I作為零件的加工方案最佳。在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，采用方案I,CA6140手柄座工藝路線及設(shè)備，確定加工工藝過程如下表所示。表3-4 加工工藝過程工序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)鑄件時效處理10粗銃445mmi柱小端面圓柱445mmfc端面20粗銃-半精銃45mmfc端面，保證尺寸43mm圓柱45mm、端面30一擴一較425H7孔圓柱M5mmt端面40粗銃-半精銃槽140.024mm保證尺寸深度43mm圓柱$45mmt端面 巾25H7孔50粗銃425H7孔端面，保證尺寸43mm圓柱g5mmt端面和巾25H7孔60一擴一較0H7孔圓柱$45mmt

36、端面4 25H7 孔70一擴一較414H7孔，保證孔深度25mm圓柱 45mm大端面25H7孔和 “10H7孔80插鍵槽6H11mn保證尺寸27.3H11mm圓柱445mmfc端面25H7 孔90鉆“ 5. 5mmfL圓柱445mmt端面25H7 孔100鉆一攻M10-7Hmrmg紋孔，保證成30角圓柱445mmt端面4 25H7 孔110終驗，入庫備注：“機械加工工藝過程卡1”和“機械加工工序卡2”見附錄4工序尺寸和公差的確定根據(jù)設(shè)計題目要求只對指定工序進行加工余量、工序尺寸和公差的計算。4.1工序30:一擴一精銀小25H7孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定?？刹榈?，擴孔余量Z擴=1.8mm

37、精較余量Z精較=0.20mm鉆孔余量Z鉆=23.0mm可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，擴孔：IT10;精較：IT7;鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差分別為擴孔：0.070mm精錢：0.018mm鉆：0.180mm綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精錢: ;擴孔：圖4-1工序尺寸圖5切削用量、時間額定的計算5.1 切削用量的計算5.1.1 加工工序10:粗銃445mmH丙座小端面(1)切削用量的確定2選取面銃刀直徑 D=50mm齒數(shù)選Z=6,=1.50 ;高速鋼鑲齒套式面銃刀(2)進給量的確定選取機床功率7.5kw,取該工序的每齒進給量=0.200

38、.29mm/z,則每分鐘進 給量為：2=z n=(0.200.29)父6M190 mm/min=192278mm/min( 5-1 )所以橫向進名&量取值為240mm/min(3)切削速度的計算按工件材料以及刀具類型選?。呵邢魉俣龋?30m/min。計算出銃刀轉(zhuǎn)速為：2n=1000=/nd=100030/(啟 50) r/min=191r/min(52)所列項X62W型銃床的主軸轉(zhuǎn)速取n=190r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，計算出 實際銃削速度：2=n ：d/1000=190 二 50/1000 (m/min)=29.83m/min5.1.2 工序20:粗銃-半精銃M5mmf柄座大端面1、粗

39、銃工步(1)切削用量的確定端面銃刀D=50mm齒數(shù)選Z=10,=1.50;高速鋼鑲齒套式面銃刀2(2)進給量的確定按機床功率和銃刀類型選取該工序的每轉(zhuǎn)進給量f=0.200.40mm/r,則每分鐘進給量為：=z n =(0.200.40) X10X 150mm/min=180360mm/min (52)所列x62W型臥式銃床白進給量?。?190mm/mino(3)切削速度的計算由公式：(53)Cvdqvkm x v y v uv Pv vT map af aw z式中，do為刀具尺寸（mm）;背吃刀量（mm）;為每齒進給量（mm/r） ; aw為切削深度（mm）； z為齒數(shù)。3查得：刀具壽命T=

40、180min； 4查得：=23; qv=0.2 ; m=0.15; Xv=0.1 ; =0.4; =0.1 ; =0.1 ; =1。計算得切削速度為：=50.47m/min?？汕蟮迷摴ば蜚|刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 50.47/（二 80） r/min=200r/min切削速度為：=14.1m/min。代入公式，可計算出該工序銃刀轉(zhuǎn)速為：2 n=1000v/二d=1000 14.1/（二 125） r/min=35.9r/min所列X62M臥式銃床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=47.5r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式, 可計算出該工序的實際銃削速度：=n d/1000=47.5 ：125/10

41、00 （m/min）=18.6 m/min2、半精銃工步（1）切削用量的確定取=1.4mm 端面銃刀D=50mm齒數(shù)選Z=10，高速鋼鑲齒套式面銃刀（2）進給量的確定按查表面粗糙度Ra3.2Nm和銃刀類型選取該工序的每轉(zhuǎn)進給量f=1.22.7mm/r,則每分鐘進給量為：=f Mn=（1.2 2.7）父37.5 mm/min=45101.25mm/min所列X62W臥式銃床白進給量?。?47.5mm/min。（3）切削速度的計算 由公式：kvT mapxvaf yvaeuvz pvCvdqv式中，d0為刀具尺寸（mm）；背吃刀量（mm）；為每齒進給量（mm/r） ； aw為切削深 度（mm）；

42、z為齒數(shù)。查得：刀具壽命 T=180min；查得：=18.9; qv=0.2 ; m=0.15; Xv=0.1 ; =0.4; =0.5; =0.1 ; =1.0。計算得切削速度為：=10.2m/min。將數(shù)據(jù)公式，可求得該工序銃刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 10.2/（二 125） r/min=25.5r/min所列X62W型臥式銃床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=30r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可 求出該工序的實際銃削速度：=n：d/1000=30 ;： 125/1000 (m/min)=11.8 m/min5.1.3 工序30: 鉆孔一擴一精較e25H7孔1、鉆孔工步：(1)切削用量

43、的確定2按公式=/2 (mrm,取=11.5mm局速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻化鉆 D=23mm(2)進給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量=0.250.6mm/r；所列Z37型搖臂鉆床的主軸進給量一一3取=0.375mm/r(1)切削速度的計算選取切削速度為：=28m/mid2可計算出該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 28/(二 23) r/min=387.70r/min列Z37型搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=450r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計 算出該工序的實際鉆削速度：3=n ：d/1000=450:：: 23/1000 (m/min)=32.5 m/min2、擴孔工步(1)背吃刀量的

44、確定取=1.94mm高速鋼錐柄擴孔鉆D=，24.80mm4(2)進給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.61.2mm/r;所列Z37型搖臂鉆床的主軸進給量取 f=1.00mm/r。(3)切削速度的計算選取切削速度=6m/min。將數(shù)據(jù)公式，可計算出該工序擴刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 6/(二 24.94) r/min=76.62r/min所列Z37型搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=71r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，計 算出該工序的實際擴削速度：=n d/1000=71 二 24.94/1000 (m/min尸 5.56m/min3、精餃工步(1)切削用量的確定取=0.06mm高速

45、鋼錐力H機用錢刀 D=25mm(2)進給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.60.12mm/r;所列Z37型搖臂鉆床的主軸進給量 取 f=0.75mm/r。(3)切削速度的計算選取切削速度=4m/min。將數(shù)據(jù)公式，可計算出該工序較刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 4/(二 25) r/min=50.95r/min所列Z37型搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=56r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可 計算出該工序的實際較削速度：=n ：d/1000=56：3： 25/1000 (m/min)=4.39m/min5.1.4 工序40:粗銃一半精銃槽14mm1、粗銃工步(1)切削用量的確定本工序

46、為粗銃槽，取=12mm高速鋼鑲齒套式面銃刀，直彳D D=50mnm|數(shù)Z=10(2)進給量的確定因為工藝系統(tǒng)剛性為中等，使用高速鋼銃刀加工鑄件，選取該工序的每齒進給量f=0.200.30mm/z,則每分鐘進給量為：=.z.n=(0.20 0.30)父10父30 mm/min=84126mm/min所列X62W臥式銃床白進給量取:=95mm/mirio(3)切削速度的計算kv由公式：m xvyvUv _ PvT a a f a e zp式中，d0為刀具尺寸(mm)；背吃刀量(mm)；為每齒進給量(mm/r) ； aw為切削深 度(mm)； z為齒數(shù)。查得：刀具壽命 T=180min；查得：=47

47、; qv =0.2 ; m=0.15; Xv=0.1 ; =0.4; =0.5; =0.1 ; =1。計算得切削速度為：=9.85m/min。將數(shù)據(jù)代入公式，可計算出該工序銃刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 9.85/(二 125) r/min=25.1r/min所列X62W型臥式銃床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=30r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際銃削速度：=n ：d/1000=30 二 125/1000 (m/min)=11.79 m/min2、半精銃工步(1)切削用量的確定取=2mm(2)進給量的確定按表面粗糙度Ra3.2Nm和銃刀類型選取該工序的每轉(zhuǎn)進給量 f=1.22.

48、7mm/r, 則每分鐘進給量為：=f。=(1.2 2.7)父37.5 mm/min=45101.25mm/min所列X62W臥式銃床白進給量取：=47.5mm/min切削速度的計算由公式：kvCvdoqvT mapxvaf yvaeuvzp式中，d0為刀具尺寸(mm);背吃刀量(mm);為每齒進給量(mm/r) ; aw為切削深 度(mm)； z為齒數(shù)。查得：刀具壽命 T=180min；查得：=47; qv=0.2 ; m=0.15; Xv=0.1 ; =0.4; =0.5; =0.1 ; =1.0。計算得切削速度為：=14.1m/min。將數(shù)據(jù)公式，可求得該工序銃刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d

49、=1000 14.1/(二 125) r/min=35.9r/min所列X62W型臥式銃床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=37.5r/min 。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式， 可求出該工序的實際銃削速度：=n d/1000=37.5125/1000 (m/min)=14.7 m/min5.1.5 工序50:粗銃414H7孔端面1、粗銃工步(1)切削刀量的確定該工序的背吃刀量被加工面的毛坯總余量z=1.4mm故背吃刀量取值為=1.4mm(2)進給量的確定機床功率E7.5kw,夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取該工序的每齒進給量=0.200.29mm/z,則每分鐘進給量為：=z n=(0.200.29)父6M190 mm/m

50、in=228330m/min所列X62W型臥式銃床的橫向進給量?。?190mm/min。(3)切削速度的計算按工件材料以及刀具類型條件選取切削速度v=30m/min。將數(shù)據(jù)代入公式，計算出該工序銃刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 30/(二 50) r/min=191r/min所列X62W型臥式萬能銃床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=190r/min。，計算出該工序的實際銃削速度為：=n-：d/1000=190 二 50/1000 (m/min)=29.83 m/min5.1.6 工序60:鉆一擴一精較410H7孔1、鉆孔工步(1)切削用量的確定按公式=/2 (mrm取=5mm高速鋼錐柄麻花鉆 DH

51、9.8mm(2)進給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.120.4mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進 給量取 f=0.28mm/r。(3)切削速度的計算選取切削速度=32m/min。將數(shù)據(jù)代入公式,可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 32/(二 9.8) r/min=1034r/min所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=996r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式， 可求出該工序的實際鉆削速度：=nd/1000=996 二 9.8/1000 (m/min)=30.65 m/min2、擴孔工步(1)背吃刀量的確定取=0.16mm高速鋼錐力H機用擴刀 D= 9.96mm(

52、2)進給量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.20.4mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進給 量取 f=0.28mm/r。(3)切削速度的計算選取切削速度=4m/min。將數(shù)據(jù)彳t入公式，可計算出該工序擴孔刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 4/(二 9.96) r/min=127.91r/min所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=125r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式， 可計算出該工序的實際擴削速度：=n d/1000=125 二 9.96/1000 (m/min)=3.91 m/min3、精餃工步(1)背吃刀量的確定取=0.04mm高速鋼錐力H機用錢刀 D=10mm(2)進給

53、量的確定選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.20.4mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進給 量取 f=0.28mm/r。(3)切削速度的計算選取切削速度=5m/min。將數(shù)據(jù)代入公式，可計算出該工序較刀轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 5/(二 10) r/min=159.24r/min所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=185r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式，可 計算出該工序的實際擴削速度：=n-：d/1000=185 二 10/1000 (m/min)=5.81m/min5.1.7 工序70:鉆一擴一精較 M4H7孔1、鉆孔工步：(1)切削用量的確定按照公式=/2,取=6.5mm,高速鋼錐柄麻花鉆 DR13mm(2)進給量的確定取每轉(zhuǎn)進給量f=0.20.4mm/r；所列 Z550型立式鉆床的主軸進給量取f=0.28mm/r 。(3)切削速度的計算選取切削速度=18m/min。將數(shù)據(jù)代入公式，可計算出該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為：n=1000/二d=1000 18/(二 13) r/min=440.96r/min所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=500r/min。冉將此轉(zhuǎn)速代入公式， 可計算出該工序的實際鉆削速度：=nr：d/1000=500 ： 13/1000 (m/min)=20.41 m/min2、擴孔工步(1)切削用量的確