CA6140车床杠杆说明书.docx
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CA6140车床杠杆说明书
一、序言
机械制造技术基础课程设计是我们在大学的全部基础课、技术基础课以及大
部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学学习生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己以后将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请老师给予指导。
、零件的分析
(一)、零件的作用
题目给出的零件是CA6140车床的杠杆。
零件M6螺纹孔上端面连接着钢带,内铡有一层酚醛石棉,用以增加摩擦制动力矩,达到制动效果。
零件©12.7。
0.1孔上有钢球,连接着操纵齿杆,齿杆上有凹槽,当钢球处于中间位置时,主轴处于制动状态;当钢球连接操纵齿杆左边凹槽时,主轴正转;当钢球连接操纵齿杆右边凹槽时,主轴反转。
所以,该零件的作用是通过控制零件上钢球在操纵齿杆上的位置控制主轴的正反转和制动。
(二)、零件的工艺分析
此车床杠杆主要是以©2500.023孔为中心对各个表面进行加工。
其中的加工表面包括:
©25。
0.023孔及其左右两个端面、©12.7。
0.1孔及其端面、M8螺纹孔及其
上端尺寸为©14的槽、M6螺纹孔及其倒角和上端面。
其中各个表面之间并没有太高的位置要求,只是对其标出一般的相对位置,并无具体位置精度。
而其他要求就是对©25。
0023孔及其右端面、©12.7。
0.1孔及其端面、M8螺纹孔上端尺寸为©14的槽、M6螺纹孔上的倒角和上端面的一些表面粗糙度要求。
由以上分析可知,对上面所说的各个加工表面可以先加工出©25。
0.023孔的左
右两个端面和©25。
0.023孔,并保证他们的表面粗糙度要求,然后借助专用夹具加
工其余的各个加工表面,并保证他们的表面粗糙度要求和位置要求
二、工艺规程设计
(一)、确定毛坯的制造形式
零件的材料HT200o考虑到零件在工作中处于润滑状态,采用润滑效果较好的铸铁。
由于年产量为5000件,达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,铸造表面质量的要求高,故可采用铸造质量稳定的,适合大批生产的金属模铸造。
(二)、基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。
1、粗基准的选择。
对于本零件而言,按照粗基准的选择原则,尽可能选择不加工表面为粗基准。
可先选择本零件©25。
0.023孔的右端面为粗基准,粗铣一下左端面;再以©25。
0.023孔的左端面为粗基准,粗铣和精铣右端面。
端面可以消除三个自由度,其余三个自由度可以由©12.7。
0.1孔凸缘的下缘和右缘、以及©45圆柱面左切点各消除一个自由度。
2、精基准的选择。
对于本零件的精基准的选择,主要考虑基准重合原则和统一基准原则。
可先以©25。
0.023孔的右端面为精基准,消除三个自由度,©12.7。
0.1孔凸缘的下缘和右缘、以及©45圆柱面左切点各消除一个自由度,钻、扩、铰©25。
0.023孔;再选
择©25。
0.023孔的右端面和©25。
0.023孔为精基准,可消除五个自由度,另外一个自由度可由©12.7。
0.1孔凸缘的右缘或左端面消除,加工其余加工表面。
同时,选择精基准时也要考虑到便于装夹的问题。
(三)、制定工艺路线
制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用以专用机床、组合机床及专用夹具为主体组建的流水生产线,按工艺分散原则组织工艺过程,实现高生产率生产。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使
生产成本尽量降低。
1、工艺路线一:
工序一粗铣©25。
0.023孔的左端面。
工序二粗铣©25。
0.023孔的右端面。
工序三精铣©2500.023孔的右端面。
工序四钻、扩、铰©25o0.023孔。
工序五粗铣©12.700.1孔的端面。
工序六钻、扩、铰©12.7o0.1孔。
工序七钻M8螺纹孔,锪©14孔,攻M8螺纹。
工序八钻M6螺纹孔,锪孔上的倒角,攻M6螺纹。
工序九粗铣M6螺纹孔上端面。
工序十精铣M6螺纹孔上端面。
工序^一检查。
2、工艺路线二:
工序一粗铣©25o0.023孔的左端面。
工序二粗铣©2500.023孔的右端面。
工序三精铣©25o0.023孔的右端面。
工序四钻、扩、铰©2500.023孔。
工序五粗铣©12.7o0.1孔的端面。
工序六钻、扩、铰©12.7o0.1孔。
工序七粗铣M6螺纹孔上端面。
工序八精铣M6螺纹孔上端面。
工序九钻M6螺纹孔,锪孔上的倒角,攻M6螺纹。
工序十钻M8螺纹孔,锪©14孔,攻M8螺纹。
工序^一检查。
比较上述两种工艺路线,第二种工艺路线不同于第一种的只是钻M8螺纹
孔、M6螺纹孔与铣M6螺纹孔上端面的顺序不同,其它的先后顺序均没变化。
通过分析发现这样的变动对于零件的尺寸精度和位置精度都没有太大的影响,只
是对生产效率有所影响。
但总的来说,从提高效率和保证精度这两个前提下,同
时考虑到装夹的方便,并且考虑毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是否重合这个问题,发现第一种工艺路线比较理想。
所以,我决定以第一种工艺路线进行生产。
具体工艺路线如下:
工序一以©2500.023孔的右端面为粗基准,©12.700.1孔凸缘的下缘和右
缘、以及©45圆柱面左切点为辅助基准,粗铣©25o0023孔的左
端面。
工序二以©2500.023孔的左端面为粗基准,©12.700.1孔凸缘的下缘和右
缘、以及©45圆柱面左切点为辅助基准,粗铣©25o0023孔的右
端面。
工序三以©25。
°.023孔的左端面为粗基准,©12.7o0.1孔凸缘的下缘和右
缘、以及©45圆柱面左切点为辅助基准,精铣©2500023孔的右
端面。
工序四以©25o0.023孔的右端面为精基准,©12.7o0.1孔凸缘的下缘和右
缘、以及©45圆柱面左切点为辅助基准,钻、扩、铰©2500.023孔。
工序五以©2500.023孔的右端面和©2500.023孔为精基准,©12.7o0.1孔凸缘
的右缘为辅助基准,粗铣©12.700.1孔的端面。
工序六以©2500.023孔的右端面和©2500.023孔为精基准,©12.7o0.1孔凸缘
的右缘为辅助基准,钻、扩、铰©12.7。
0.1孔。
工序七以©2500.023孔的右端面和©2500.023孔为精基准,©12.700.1孔左端
面为辅助基准,钻M8螺纹孔,锪©14孔,攻M8螺纹。
工序八以©2500.023孔的右端面和©2500.023孔为精基准,©12.700.1孔左端
面为辅助基准,钻M6螺纹孔,锪孔上的倒角,攻M6螺纹。
工序九以©2500.023孔的右端面和©2500.023孔为精基准,©12.7。
0.1孔左端
面为辅助基准,粗铣M6螺纹孔上端面。
工序十以©25o0.023孔的右端面和©2500.023孔为精基准,©12.7o0.1孔左端
面为辅助基准,精铣M6螺纹孔上端面。
工序^一检查。
(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
CA6140车床杠杆的材料是HT200,重量约为0.85kg,生产类型为大批生产,采用金属模铸造。
根据上述资料及加工工艺路线,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1、端面:
©2500.023孔的左右两端面、©12.700.1孔端面及M6螺纹孔上端面。
孔的左右两端面尺寸为34mmM6螺纹
由于本设计规定的零件为大批生产,
最小加工余量时,应按调整法加工方式予以确认综上所述,可得毛坯尺寸:
©25。
0.023
孔上端面到©25o0.023孔圆心尺寸为92
(5)确定切削用量及基本工时
工件材料:
HT200,cb=0.16GPa,HB=190~241,铸造。
工序一:
粗铣©25。
0023孔的左端面,无表面粗糙度要求。
机床:
X6140卧式铣床。
刀具:
W18Cr4V硬质合金钢端铣刀。
查《切削用量简明手册》:
铣削深度:
选择ap=2mm。
每齿进给量:
f=0.2mm/z。
切削速度:
根据Vc=CvdoqvpvKv算得V=98mm/s,
TmapXvfzyvaeUvZp
n=439r/min,Vf=490mm/s。
根据X6140卧式铣床参数,选择nc=475r/min,
Vfc=475mm/s,则实际切削速度
Vc=3.14X80x475/1000=119.3m/min,实际进给量
为fzc=Vfc/ncz=475/(300X10)=0.16mm/z。
校验机床功率:
Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率Pcm>Pcc,故
校验合格。
最终确定ap=2mm,nc=475r/min,
Vfc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z。
基本工时:
tm=L/Vfc=(75+90)/475=0.35min。
工序二:
粗铣©25。
0023孔的右端面。
机床:
X6140卧式铣床。
刀具:
W18Cr4V硬质合金钢端铣刀。
查《切削用量简明手册》:
铣削深度:
选择ap=1.8mm。
每齿进给量:
f=0.2mm/z。
切削速度:
根据Vc=CvdoqvpvKv算得
TmapXvfzyvaeUvZ
Vc=109mm/s,
n=417r/min,Vf=466mm/s。
根据X6140卧式铣床参数,选择nc=475r/min,
Vfc=475mm/s,则实际切削速度
Vc=3.14X80X475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300X10)=0.16mm/z。
校验机床功率:
Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率Pcm>Pcc,故校验合格。
最终确定巾=1.8mm,nc=475r/min,
Vfc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z。
基本工时:
tm=L/Vfc=(75+90)/475=0.35min。
工序三:
精铣©2500023孔的右端面,保证表面粗糙度3.2。
机床:
X6140卧式铣床。
刀具:
W18Cr4V硬质合金钢端铣刀。
查《切削用量简明手册》:
铣削深度:
选择ap=0.2mm。
每齿进给量:
f=0.2mm/z。
切削速度:
根据Vc=CvdoqvpvKv算得Vc=15mm/s,
TmapXvfzyvaeUvZ
n=61r/min,Vf=122mm/s。
根据X6140卧式铣床参数,选择nc=75r/min,
Vfc=150mm/s,则实际切削速度
Vc=3.14X80X75/1000=19m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=150/(75X10)=0.2mm/z。
校验机床功率:
Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率Pcm>Pcc,故校验合格。
最终确定ap=0.2mm,nc=75r/min,
Vfc=150mm/s,Vc=19m/min,fz=0.2mm/z。
基本工时:
tm=L/Vfc=(75+90)/150=1.1min。
工序四:
钻、扩、铰©25。
0023孔。
机床:
Z535立式钻床。
(1)钻©23孔:
钻头:
高速钢莫氏锥柄麻花钻。
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
f=0.25〜0.40mm/r,L/D=30/25=1.2V3,取f=0.32mm/r。
切削速度:
v=10〜18m/min,n=138〜249r/min,
取nw=195r/min,实际切削速度为
dwnw23195“.
v———14m/min。
10001000
基本工时:
+1h丨23023
t1———0.56min。
nwf1950.32
(2)扩©23孔至©24.7:
钻头:
硬质合金莫氏锥柄扩孔钻。
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
f=o.55〜0.60mm/r,L/D=30/25=1.2V3,取f=0.57mm/r。
切削速度:
取nw二100r/min,实际切削速度为
基本工时:
t2—''1'2—3023—0.61min。
nwf1000.57
(3)铰©24.7至©2500.023,保证表面粗糙度1.6:
铰刀:
硬质合金莫氏锥柄铰刀。
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
f=1.0〜3.0mm/r,L/D=30/25=1.2V3,取f=1.22mm/r。
切削速度:
v=45〜70m/min,n=573〜892r/min,
取nw=750r/min,实际切削速度为
v=dwnw=一25750=59m/min。
10001000
基本工时:
t3=1一11匕=302一3=0.04minnwf7501.22
本工序总工时:
tm=t1+12+13=1.21min。
工序五:
粗铣©12.7。
0.1孔的端面,保证表面粗糙度6.3。
机床:
X6140卧式铣床。
刀具:
W18Cr4V硬质合金钢端铣刀。
查《切削用量简明手册》:
铣削深度:
选择ap=2mm每齿进给量:
f=0.2mm/z<
Vc=98mm/s,
n=439r/min,Vf=490mm/s。
根据X6140卧式铣床参数,选择nc=475r/min,
Vfc=475mm/s,则实际切削速度
Vc=3.14X80x475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300X10)=0.16mm/z。
nc=475r/min,fz=0.16mm/z
校验机床功率:
Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率Pcm>Pcc,故
校验合格。
最终确定ap=2mm,r
Vfc=475mm/s,Vc=119.3m/min,f
基本工时:
tm=L/Vfc=30/475=0.06min。
工序六:
钻、扩、铰©12.700.1孔。
机床:
Z535立式钻床。
(1)钻©11.5孔:
钻头:
高速钢群钻。
钻头直径d=11.5mm尖高h=0.69mm圆弧半径R=1.5mm外刃长I=3.11mm横刃长b=0.46mm外刃锋角2=135°,内刃锋角2'=120°,横刃斜角
=65°,内刃前角=-10°,内刃斜角=20°,外刃
后角15°,圆弧后角R=18°o
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
查表5-22,当铸铁的强度为200〜241HBSd0=©11.5时,f=0.10〜0.18mm/r。
由于本零件在加工©11.5孔
时属于低刚度零件,故进给量应乘系数0.75,则
f=(0.12〜0.18)X0.75=0.09〜0.14mm/r,查表4-10,根据Z535机床说明书,取f=0.11mm/r。
切削速度:
查表5-22,v=10〜18m/min,n=1000v=277〜
498r/min,查表4—9,根据Z535机床说明书,取
nw=400r/min,实际切削速度为
基本工时:
L-6.7,t1=L-6.7-0.15min。
nwf4000.11
(2)扩©11.5孔至©12.55:
钻头:
高速钢群钻。
利用©12.55的钻头对©11.5的孔进行扩钻。
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
扩钻的进给量可根据钻孔的进给量选取
f=(1.2〜1.8)f钻=(1.2〜1.8)X0.11=0.1320.198mm/r,取f=0.15mm/r。
切削速度:
扩钻的切削速度可根据钻孔的切削速度选取
v二(1/2〜1/3)v钻,nw二(1/2〜1/3)n钻,所以有
nw=(1/2〜1/3)X400=133〜200r/min,查表4—9,
根据Z535机床说明书,取nw=140r/min,实际切削
速度为v=且匹=—12.55140=5.5m/min
10001000
基本工时:
L=6.7,t2=L=6.7=0.32min。
nwf1400.15
(3)铰©12.55至©12.700.1,保证表面粗糙度6.3:
铰刀:
高速钢铰刀。
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
查表5—27,ap=0.075mm时,查表4—10,根据Z535机床说明书,取f=0.96mm/r。
切削速度:
查表5—27,ap=0.075mm,f=1.0mm/r时,v=
12.6m/min,贝Un=1000v=316r/min,查表4—9,dw
根据Z535机床说明书,取nw=275r/min,实际切削速度为v旦=—旦275=llm/min
10001000
基本工时:
L=6.7,上2=丄=67=0.03min。
nwf2750.96
(4)用©12.7钢球对其进行检查。
本工序总工时:
tm=ti+12+13=0.5min。
工序七:
钻M8螺纹孔,锪©14孔,加工M8螺纹。
(1)©6孔:
钻头:
高速钢深孔钻。
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
f=0.10〜0.18mm/r,L/D=16/6=2.7V3,取f=0.11mm/r。
切削速度:
v=10〜18m/min,n=138〜249r/min,
取nw=195r/min,实际切削速度为
钻头:
高速钢平面锪钻查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
f=0.10〜0.15mm/r,L/D=16/6=2.7V3,取f=0.15mm/r。
切削速度:
v=12〜25m/min,n=273〜569r/min,取nw=
400r/min,实际切削速度为基本工时:
t2==乙卫=0.08min。
nwf4000.15
(3)攻M8螺纹:
丝锥:
高速钢细柄机用丝锥。
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
因为螺距为1.25mm所以f=1.25mm/r
切削速度:
v=8.0m/min,n=314r/min。
取
nw=275r/min,实际切削速度为
基本工时:
t3=1一巨=16乙卫=0.06min。
nwf2751.25
本工序总工时:
tm=t1+12+13=1.12min。
工序八:
钻M6螺纹孔,锪孔上的倒角,攻M6螺纹。
(1)©4.5孔:
钻头:
高速钢麻花钻。
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
f=0.05〜0.10mm/r,L/D=20/4.5=4.4>3,取f=0.11mm/r。
切削速度:
v=10〜18m/min,n=138〜249r/min,
取nw=195r/min,实际切削速度为
=2.8m/min。
dwnw4.5195
v==
10001000
2=2.05min。
基本工时:
t1=l一2=202nwf1950.11
(2)锪孔上的倒角,加工深度2mm,保证表面粗糙度6.3:
钻头:
高速钢120°锥面锪钻。
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
f=0.10〜0.15mm/r,L/D=20/4.5=4.4>3,取
切削速度:
v=12〜25m/min,n=273〜569r/min,取nw=
400r/min,实际切削速度为
f=0.11mm/r。
dw
nw
基本工时:
t2=l1l22=222=0.18min。
nwf4000.11
1000
(3)攻M6螺纹:
丝锥:
高速钢细柄机用丝锥。
查《切削用量简明手册》,
《机械制造技术基础课程设计指导教程》:
进给量:
因为螺距为1.0mm所以f=1.0mm/r切削速度:
v=6.9m/min,n=366r/min。
取
nw=400r/min,实际切削速度为
dwnw
1000
6400
1000
=7.5m/min。
II202
基本工时:
t3=12=2=0.11min
nwf4001
工序九:
本工序总工时:
tm=t1+12+13=2.34min。
粗铣M6螺纹孔上端面。
机床:
X6140卧式铣床。
刀具:
W18Cr4V硬质合金钢端铣刀。
查《切削用量简明手册》:
铣削深度:
选择ap=1.8mm。
每齿进给量:
f=0.2mm/z。
切削速度:
根据
Cvd°qv
Vc=
TmapXvfzyvaeUvZ
pvv
算得
Vc=109mm/s,
n=417r/min,Vf=466mm/s。
根据X6140卧式铣床参数,选择nc=475r/min,
Vfc=475mm/s,则实际切削速度
Vc=3.14X80x475/1000=119.3m/min,实际进给量
为fzc=Vfc/ncz=475/(300X10)=0.16mm/z。
校验机床功率:
Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率Pcm>Pcc,故
119.3m/min,fz=0.16mm/z。
校验合格。
最终确定印=1.8mm,nc=475r/min,
Vfc=475mm/s,Vc=
基本工时:
tm=L/Vfc=40/475=0.08min。
工序十:
精铣M6螺纹孔上端面。
机床:
X6140卧式铣床。
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