機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-CA6140床頭蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)

遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)（論文）題目：CA6140床頭蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)械工程與自動化學(xué)院專業(yè)班級：機(jī)械學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：教師職稱：起止時間：2020.11.30-2020.12.11遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書(論文)目錄第1章零件工藝分析和毛坯設(shè)計(jì) 11.1零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定 11.2毛坯類型及毛坯圖設(shè)計(jì) 1第2章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 32.1基準(zhǔn)選擇 32.2工藝方案擬定 32.2.1零件表面加工方法選擇 32.2.2機(jī)械加工工藝路線擬定 42.3機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 42.4切削用量及時間定額計(jì)算 72.4.1基本計(jì)算公式 72.4.2工序計(jì)算 72.5經(jīng)濟(jì)分析 15第3章專用夾具設(shè)計(jì) 173.1工序內(nèi)容及加工要求 173.2定位方案及定位誤差計(jì)算 173.2.1定位方案 173.2.2定位誤差計(jì)算 173.3夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作流程 18第4章結(jié)論 20參考文獻(xiàn) 21鉆4-孔0.10.043 查閱加工余量，經(jīng)濟(jì)精度，公差尺寸等相關(guān)資料得，單邊毛坯總余量0.3mm，工序尺寸為mm。工序簡圖如圖2.2所示。圖2.2工序簡圖2.3.2粗銑、半精銑圓形槽工序尺寸及公差確定（1）加工方案粗銑、半精銑（2）基本尺寸、工序公差及偏差表2.3槽工序尺寸及其公差工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗銑3（單邊）350.46半精銑1(單邊)320.11查閱加工余量，經(jīng)濟(jì)精度，公差尺寸等相關(guān)資料得，單邊毛坯總余量3mm，工序尺寸為QUOTEmm。工序簡圖如圖2.3所示。圖2.3工序簡圖2.3.4Φ16mm螺紋孔工序尺寸及公差確定加工方案鉆通孔、鉆螺紋孔基本尺寸、工序公差及偏差表2.4Φ16mm孔工序尺寸及其公差工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差攻螺紋孔0.1160.033查閱加工余量，經(jīng)濟(jì)精度，公差尺寸等相關(guān)資料得，單邊毛坯總余量0.3mm，工序尺寸為mm。工序簡圖如2.4所示。圖2.4工序簡圖2.4切削用量及時間定額計(jì)算工序一:工步一:粗銑端面（1）計(jì)算切削用量本工步為粗銑端面，已知加工材料為HT150灰鑄鐵，，鑄件，機(jī)床為X5012立式銑床，工件夾裝在專用夾具中。查閱相關(guān)資料，根據(jù)單邊加工余量得背吃刀量=2mm，每齒進(jìn)給量f=0.12mm/z，Z=8，從而選取切削速度=35m/min。主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取=130實(shí)際轉(zhuǎn)速：（2）時間定額基本時間：L=202mm,,式中i為走刀次數(shù)；n工件轉(zhuǎn)速（r/min）；f刀具進(jìn)給量（mm/r）；輔助時間Tf=25%×103.2=25.8s作業(yè)時間=129s工作地點(diǎn)服務(wù)時間t=α%×T=6%×129=7.74s休息和生理需要時間單件時間工步二:粗銑另一端面（1）計(jì)算切削用量本工步為粗銑端面，已知加工材料為HT150灰鑄鐵，，鑄件，機(jī)床為X5012立式銑床，工件夾裝在專用夾具中。查閱相關(guān)資料，根據(jù)單邊加工余量得背吃刀量=2mm，每齒進(jìn)給量f=0.12mm/z，Z=8，從而選取切削速度=35m/min。主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取=130實(shí)際轉(zhuǎn)速：(2）時間定額基本時間：L=202mm,,輔助時間Tf=25%×103.2=25.8s作業(yè)時間=129s工作地點(diǎn)服務(wù)時間t=α%×T=6%×129=7.74s休息和生理需要時間單件時間工序二:工步一:半精銑端面（1）計(jì)算切削用量查閱相關(guān)資料，根據(jù)單邊加工余量得背吃刀量=1mm，每齒進(jìn)給量f=0.12mm/z，Z=8，從而選取切削速度=40m/min。主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取=130實(shí)際轉(zhuǎn)速：（2）時間定額基本時間：L=202mm,,輔助時間Tf=25%×103.2=25.8s作業(yè)時間=129s工作地點(diǎn)服務(wù)時間t=α%×T=6%×129=7.74s休息和生理需要時間單件時間工步二:半精銑端面（1）計(jì)算切削用量查閱相關(guān)資料，根據(jù)單邊加工余量得背吃刀量=1mm，每齒進(jìn)給量f=0.12mm/z，Z=8，從而選取切削速度=40m/min。主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取=130實(shí)際轉(zhuǎn)速：(2）時間定額基本時間L=202mm,,輔助時間Tf=25%×103.2=25.8s作業(yè)時間=129s工作地點(diǎn)服務(wù)時間t=α%×T=6%×129=7.74s休息和生理需要時間單件時間工序三:工步一:鉆2-φ14通孔:進(jìn)給速度由表取f=0.4mm/r切削速度由表取=50m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表并考慮機(jī)床，取n=1600r/min實(shí)際切削速度切入行程=2mm切出行程=3mm切削長度=8mm基本時間輔助時間作業(yè)時間切入行程=2mm切出行程=3mm切削長度=12mm基本時間輔助時間作業(yè)時間工步二:鉆2-φ9通孔:（1）計(jì)算切削用量由表5-22按鉆孔直徑和工件材料取f=0.17mm/r背吃刀量QUOTE=Φ鉆/2=4.5mm切削速度由表5-22得：=18m/min主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取=620r/min實(shí)際切削速度：（2）時間定額基本時間l=12mml1=×cotKr+(1～2)，Kr=30°,l2=1～4，D=9mm，得l1=9mml2=3mm輔助時間tf=0.2×0.95=0.19min作業(yè)時間工步三:锪4-φ14沉頭孔:（1）計(jì)算切削用量由表5-34按锪刀直徑，加工類型和工件材料取f=0.16mm/r背吃刀量等于加工余量QUOTE=2.5mm切削速度由表5-34得：=8m/min主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取=200r/min實(shí)際切削速度：（2）時間定額基本時間l=8mm由表5—45得l1=1～2mm，取l1=2mm輔助時間tf=0.2×1.25=0.25min作業(yè)時間工序四:工步1粗銑環(huán)形槽（1）計(jì)算切削用量由表5-7按銑床功率和工件材料取f=0.35×2=0.7mm/r背吃刀量等于加工余量QUOTE=4mm切削速度由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表11-94得：=70m/min主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取=1390實(shí)際切削速度：（2）時間定額基本時間l=139.8mml1=1～2,，d=16，輔助時間tf=0.2×0.15=0.03min作業(yè)時間工步2半精銑環(huán)形槽（1）計(jì)算切削用量由表5-7按銑床功率和工件材料取f=0.5mm/r背吃刀量等于加工余量QUOTE=1mm切削速度由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表11-94得：=80m/min主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取=1500r/min實(shí)際切削速度：（2）時間定額基本時間l=139.8mml1=1～2,，d=16，輔助時間tf=0.2×0.19=0.04min作業(yè)時間工序五:工步一：攻左端螺紋孔（1）計(jì)算切削用量查相關(guān)資料按鉆孔直徑和工件材料取進(jìn)給量f=0.31mm/r取切削速度：=10m/min主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取=250r/min實(shí)際轉(zhuǎn)速：(2)時間定額基本時間輔助時間Tf=25%×12.9=3.23s作業(yè)時間=16.13s工作地點(diǎn)服務(wù)時間t=α%×T=6%×15.12=0.97s休息和生理需要時間單件時間工步二:攻右端螺紋孔（1）計(jì)算切削用量查相關(guān)資料按鉆孔直徑和工件材料取進(jìn)給量f=0.31mm/r取切削速度：=10m/min主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取=250r/min實(shí)際轉(zhuǎn)速：(2)時間定額基本時間輔助時間Tf=25%×12.9=3.23s作業(yè)時間=16.13s工作地點(diǎn)服務(wù)時間t=α%×T=6%×15.12=0.97s休息和生理需要時間單件時間2.5經(jīng)濟(jì)分析(1)銑床：選擇型號:X5012立式銑床、數(shù)控銑床普通銑床成本=10000×16×4×2.15/60=22900數(shù)控銑床成本=10000×18×(0.18+0.24)/60=3540(2)鉆床:選擇型號:搖臂鉆床Z3025、搖臂鉆床Z3040搖臂鉆Z3025成本=10000×20×(0.09+1.14+1.50)/60=9100搖臂鉆Z3040成本=1000×16×0.28×2/60=1493.3折舊費(fèi)計(jì)算月折舊額＝機(jī)床原值×（1-預(yù)計(jì)凈殘值率）/折舊年限/12銑床月折舊額=50000×（1-5%）/10/12=395.83數(shù)控銑床月折舊額=360000×(1-5%)/10/12=2850鉆床月折舊額=38500×(1-5%)/10/12=304.793.人工費(fèi)用銑工人工費(fèi):2.15/60×10000×15=5375數(shù)控銑工人工費(fèi):(0.18+0.24)/60×25×10000=3500鉆工人工費(fèi):(0.09+1.14+1.50+0.28×2)/60×10000×25=13708.33綜上成本共計(jì):631667.91 第3章專用夾具設(shè)計(jì)3.1工序內(nèi)容及加工要求機(jī)械制造業(yè)中廣泛采用的能迅速把工件固定在準(zhǔn)確位置上或同時能夠確定加工工具位置的一種輔助裝置，這種裝備統(tǒng)稱為夾具。在鉆床上采用的夾具統(tǒng)稱為鉆床夾具。夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、工人勞動強(qiáng)度、生產(chǎn)率和成本。夾具作用實(shí)現(xiàn)必須滿足以下條件：夾具在機(jī)床上的準(zhǔn)確裝夾、工件在夾具中占有正確的加工位置以及鉆頭相對于工件有準(zhǔn)確的位置。工序內(nèi)容：鉆四個?9通孔。

加工要求：表面粗糙度無要求。機(jī)械制造業(yè)中廣泛采用的能迅速把工件固定在準(zhǔn)確位置上或同時能夠確定加工工具位置的一種輔助裝置，這種裝備統(tǒng)稱為夾具。在鉆床上采用的夾具統(tǒng)稱為鉆床夾具。夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、工人勞動強(qiáng)度、生產(chǎn)率和成本。夾具作用實(shí)現(xiàn)必須滿足以下條件：夾具在機(jī)床上的準(zhǔn)確裝夾、工件在夾具中占有正確的加工位置以及鉆頭相對于工件有準(zhǔn)確的位置。工序內(nèi)容：鉆四個?9通孔。

加工要求：表面粗糙度無要求。3.2定位方案及定位誤差計(jì)算3.2.1定位方案采用“一面兩銷（其中一個銷限制繞軸向的轉(zhuǎn)動）”的定位方式，以床頭蓋下表面和兩個Φ14的孔為定位基準(zhǔn)。3.2.2定位誤差的計(jì)算（零件圖如圖2）圖3.1零件圖由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表8-14一面兩銷定位得基準(zhǔn)位移誤差基準(zhǔn)不重合誤差TD1+Td1+△S1=0.018+0.018+0=0.036mm該加工部位兩個誤差變動方向相同故定位誤差=0+0.036=0.036mm經(jīng)與零件偏差相比較，所以滿足要求。3.3夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝流程夾具設(shè)計(jì)的主要目的是保證加工孔的同軸度。為完成鉆孔，采用可換鉆套以提高效率。夾具應(yīng)用在搖臂鉆床Z3025上。夾具采用三個支撐釘、定位銷定位，使用移動壓板，雙頭螺柱+錐面墊片+球面帶肩六角螺母，調(diào)整支撐對工件夾緊，同時用兩個圓柱銷把鉆模板固定在夾具體上。夾具的優(yōu)點(diǎn)是夾緊快速簡單，適合大批生產(chǎn)。夾具圖如圖3.1所示圖3.2夾具圖此具是設(shè)計(jì)在鉆床上使用的專用夾具，用來完成工序Ⅲ，鉆平面上的孔。通過一次裝夾，節(jié)約時間，降低成本。采用一面兩銷定位方式，利用螺栓、墊片和螺母對工件進(jìn)行夾緊。由于本次設(shè)計(jì)要求是在批量生產(chǎn)的情況下，設(shè)計(jì)一個專用夾具符合事實(shí)要求。夾具中的壓板、彈簧、螺釘?shù)染凑諛?biāo)準(zhǔn)件表選取的。夾具應(yīng)用在搖臂鉆Z3040搖臂鉆床機(jī)床上，夾具的具體結(jié)構(gòu)見夾具工程圖。第4章結(jié)論課程設(shè)計(jì)共分為兩部分兩個部分，任務(wù)分別是：第一階段機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段專用夾具設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)的工件是床頭蓋。由于工件形狀不規(guī)則，難以定位。在工序設(shè)計(jì)中完成了毛坯的選擇以及加工工藝路線的確定。對床頭蓋進(jìn)行了分析后，設(shè)計(jì)了兩條工藝路線，分析對比后選擇了此工藝路線并完成工藝卡制作。夾具設(shè)計(jì)部分通過分析工件，確定設(shè)計(jì)方案從而選擇了定位元件，分析計(jì)算后滿足該工件大批量生產(chǎn)要求，在分析定位后，選擇了大部分鉆床打孔夾具的框架，對其進(jìn)行專用數(shù)據(jù)及定位的改造和設(shè)計(jì)完成了夾具設(shè)計(jì)，最終確定裝配圖。此次設(shè)計(jì)經(jīng)過了基準(zhǔn)選擇、機(jī)床選用、時間定額計(jì)算、工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)等過程，完成了工件的加工過程分析、工藝卡的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等任務(wù)。通過銑床和鉆床加工表面和打孔。最后設(shè)計(jì)鉆床打孔專用夾具