操作手柄課程設(shè)計--ca6140車床的操作手柄

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言2</b></p><p><b>　　一、零件的分析2</b></p><p>　?。ㄒ唬?#160;零件的作用2</p><p>　　（二） 零件的工藝分析2</p

2、><p>　　（三） 確定生產(chǎn)類型3</p><p>　　二、 工藝規(guī)程設(shè)計3</p><p>　　(一) 確定毛坯的制造形式3</p><p>　　（二）基面的選擇3</p><p>　?。ㄈ?制定工藝路線3</p><p>　　（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定

3、4</p><p>　?。ㄎ澹┐_立切削用量及基本工時6</p><p><b>　　三、夾具設(shè)計13</b></p><p>　?。ㄒ唬?問題的提出13</p><p>　?。ǘ?夾具設(shè)計13</p><p>　　1． 定位基準(zhǔn)選擇13</p><p>

4、　　2. 切削力及夾緊力計算13</p><p>　　3 . 車床夾具的裝配圖見附圖13</p><p><b>　　七、參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的

5、.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。</p><p>　　就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請

6、各位老師給予指導(dǎo)。</p><p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　　（一） 零件的作用</b></p><p>　　題目所給的零件是CA6140車床的操作手柄。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起操作調(diào)節(jié)作用。</p><p>　?。ǘ?#160;零件的工藝分析&

7、lt;/p><p>　　操作手柄的加工表面，分述如下：</p><p>　　以孔φ9為中心的加工表面</p><p>　　這一組加工表面包括：φ24的外圓，φ18的外圓，以及其上下端面，孔壁上一個M6的螺紋孔。</p><p>　　以φ12為中心的加工表面</p><p>　　這一組加工表面包括：φ10 的孔，螺紋孔端面。

8、槽的內(nèi)表面，φ16的孔。</p><p>　　這兩組表面有一定的位置度要求,即φ10 的孔上下兩個端面與φ12 的孔有垂直度要求。</p><p>　　由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。</p><p>　　（三） 確定生產(chǎn)類型</p><p>　　由老師所提供的《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計》

9、指導(dǎo)書可得，零件的生產(chǎn)規(guī)模為中批生產(chǎn)。</p><p><b>　　二、 工藝規(guī)程設(shè)計</b></p><p>　　(一) 確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為45號鋼?？紤]零件在機(jī)床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。</p><p><b>　?。ǘ┗娴倪x擇<

10、/b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)

11、這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ9孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。以φ24的外圓及孔φ12作為精基準(zhǔn)。</p><p>　?。ㄈ?制定工藝路線</p><p>　　制定工藝路線得出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置

12、精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p><b>　　其工藝路線如下：</b></p><p>　　工序一 以φ9內(nèi)表面為定位，粗車φ24外圓表面。</p><p>　　工序二 以φ24

13、外表面為定位，粗車φ18外圓表面及4x45°倒角。</p><p>　　工序三 以φ24外表面及R10外圓表面為定位，粗鏜孔φ12，粗銑尺寸為18的上下兩面、11.5的上下兩面。 </p><p>　　工序四 以φ24外表面及18的下表面為定位，半精鏜φ12的孔及兩邊0.5×45°的倒角。</p><p>　　工序五 以孔φ12及

14、φ24外表面為定位，粗鏜φ10及兩邊1×45°倒角，粗銑槽8的內(nèi)表面，鉆槽兩邊R4的半圓槽。</p><p>　　工序六 以φ24外表面及一端面為定位，粗鏜孔φ16 及兩邊0.5×45°倒角</p><p>　　工序七 以φ24外表面及孔φ10為定位，粗銑端面及3×45°倒角，用絲錐攻螺紋M6×1-3的螺紋孔。<

15、;/p><p>　　工序八 鉗工去毛刺。</p><p><b>　　工序九 終檢。</b></p><p>　?。ㄋ模C(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定</p><p>　　操作手柄；零件材料為45號鋼，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。</p><p>　　據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各

16、家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p>　　鋼制鑄件的公差按GB6414-86</p><p>　　1：鑄件的尺寸公差CT</p><p>　　查表2.2-3 CT 為8～10，取CT=9</p><p>　　基本尺寸為185，查表2.2-1則尺寸公差為2.8</p><p>　　2：鑄件機(jī)

17、械加工余量（GB/T11351-89）</p><p>　　查表2.2-5可得MA為F級</p><p>　　查表2.2-4可得各尺寸機(jī)械加工余量如下：</p><p>　　3:鑄造壁的最小厚度</p><p>　　此零件的表面積大致S=24*3.14*80+18*3.14*48+18*3.14*18+13*35=10214.12mm=102

18、.141cm</p><p>　　查表2.2-7可得其最小壁厚為4mm,經(jīng)檢驗合格。</p><p><b>　　4：圓角半徑</b></p><p>　　由題中已知可取為R3</p><p>　　由以上可得零件的毛坯圖，見圖1</p><p>　　（五）確立切削用量及基本工時</p>

19、<p>　　工序一 粗車φ24外圓表面</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：45#鋼,σb =0.67GPa HB=190~241,鑄造</p><p>　　加工要求：粗車φ24外圓表面</p><p>　　機(jī)床：臥式車床CA6140</p>

20、<p>　　刀具：YW2外圓車刀 </p><p><b>　　2. 切削用量</b></p><p>　　1）確定背吃刀量ap 粗車單邊余量為2mm，顯然ap=2mm</p><p>　　2）確定進(jìn)給量f 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.74mm/r。由于是粗車，選較大量f=0.7mm/z。</

21、p><p>　　3）查后刀面最大磨損及壽命 </p><p>　　查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。</p><p>　　查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min</p><p>　　4）計算切削速度 按《切削手冊》，V c=</p><p>　　算得 Vc＝89mm/s，n=439r/min

22、,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)臥式車床CA6140車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*48*475/1000=71.592m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/r。</p><p>　　5) 校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pc

23、m>Pcc。故校驗合格。</p><p>　　最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=71.592m/min，f z=0.65mm/r。</p><p><b>　　6）計算基本工時</b></p><p>　　tm＝L/ 2*f=80/2*0.65=61.5s</p><p&g

24、t;　　工序二 粗車φ18外圓表面及4x45°倒角</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：45#鋼,σb =0.67GPa HB=190~241,鑄造</p><p>　　加工要求：粗車φ18外圓表面</p><p>　　機(jī)床：CA6140臥式車床。</p&

25、gt;<p>　　刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金刀具</p><p><b>　　2. 切削用量</b></p><p>　　1）確定背吃刀量ap 粗車單邊余量為2mm，顯然ap=2mm</p><p>　　2）確定進(jìn)給量f 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.74mm/z。由于是粗車，選較大量f=0.7

26、mm/r。</p><p>　　3）查后刀面最大磨損及壽命 </p><p>　　查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。</p><p>　　查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min</p><p>　　4）計算切削速度 按《切削手冊》，V c=</p><p>　　算得 Vc＝80mm/s，

27、n=439r/min,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)臥式車床CA6140車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*18*475/1000=26.847m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/r。</p><p>　　5) 校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)

28、床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。</p><p>　　最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=26.847m/min，fz=0.65mm/r。</p><p><b>　　6）計算基本工時</b></p><p>　　tm＝L/ Vf=48/1.3=36.9s</p>&l

29、t;p>　　工序三 粗鏜孔φ12，粗銑尺寸為18的上下兩面、11.5的上下兩面</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：45#鋼,σb =0.67GPa HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加工要求：粗鏜孔φ12，粗銑尺寸為18的上下兩面、11.5的上下兩面</p>

30、<p>　　機(jī)床：XA6140立式銑床</p><p>　　刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃K

31、rε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼鏜刀</p><p><b>　　2. 銑削切削用量</b></p><p>　　1） 銑削深度 銑削尺寸為18的上下兩面時因為切削量較小，故可以選擇ap=2.0mm，銑削尺寸為11.5的上下兩面時ap=2.5mm一次走刀即可完成所需長度。</p><p

32、>　　2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。</p><p>　　3） 查后刀面最大磨損及壽命 </p><p>　　查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。</p><p>　　查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min</p>

33、<p>　　4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。</p><

34、;p>　　5)校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。</p><p>　　最終確定 ap=2.0/2.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。</p><p><b>　　3. 鏜削切削用量</b></p><

35、;p>　　1） 切削深度 ap=1.5mm</p><p>　　2） 確定進(jìn)給量 查表得f=0.2mm/r</p><p>　　3） 計算切削速度 同上</p><p><b>　　4. 計算基本工時</b></p><p>　　tm=(32+80)/475+8/0.2/6.17=40s</p&

36、gt;<p>　　工序四 以φ24外表面及18的下表面為定位，半精鏜φ12的孔及兩邊0.5×45°的倒角。保證垂直度誤差不超過0.15mm</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：45#鋼,σb =0.67GPa HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加工

37、要求：半精鏜φ12的孔及兩邊0.5×45°的倒角。</p><p>　　機(jī)床：XA6140立式銑床</p><p>　　刀具：YT5硬質(zhì)合金、直徑為12mm的圓形鋼鏜刀。90°直柄錐面锪鉆</p><p><b>　　2. 鏜削切削用量</b></p><p>　　1） 切削深度 ap=

38、0.5mm</p><p>　　2） 確定進(jìn)給量 查表得f=0.2mm/r</p><p>　　3） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119

39、.3m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。</p><p><b>　　4. 計算基本工時</b></p><p>　　tm=（18+3.5+4）/(0.2*0.67)=40s</p><p>　　工序五 以孔φ12及φ24外表面為定位，粗鏜φ10及兩邊1×45°倒

40、角，粗銑槽8的內(nèi)表面，鉆槽兩邊R4的半圓槽。</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：45#鋼,σb =0.67GPa HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加工要求：粗鏜φ10及兩邊1×45°倒角，粗銑槽8的內(nèi)表面，鉆槽兩邊R4的半圓槽。</p><

41、p>　　機(jī)床：XA6140立式銑床</p><p>　　刀具：YT5硬質(zhì)合金、直徑為10mm的圓形鋼鏜刀,90°直柄錐面锪鉆, 直徑為8的高速鋼麻花鉆鉆頭，W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼銑刀</p><p><b>　　2. 鏜削切削用量</b></p><p>　　1） 切削深度 ap=1mm</p><p&

42、gt;　　2） 確定進(jìn)給量 查表得f=0.2mm/r</p><p>　　3） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc

43、/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。</p><p><b>　　4. 計算基本工時</b></p><p>　　tm=（18+4）/(0.2*0.67)+20+15=65s</p><p>　　工序六 以φ24外表面及一端面為定位，粗鏜孔φ16 及兩邊0.5×45°倒角</p><p

44、><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：45#鋼,σb =0.67GPa HB=190~241,鑄造。</p><p>　　加工要求：粗鏜孔φ16 。</p><p>　　機(jī)床：臥式車床CA6140</p><p>　　刀具：YT5硬質(zhì)合金、直徑為16mm的圓形鋼鏜刀，90°直

45、柄錐面锪鉆</p><p><b>　　2. 鏜削切削用量</b></p><p>　　1） 切削深度 ap=3.5mm</p><p>　　2） 確定進(jìn)給量 查表得f=0.2mm/r</p><p>　　3） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s

46、</p><p>　　據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。</p><p><b>　　4. 計算基本工時</b></p><p>　　tm＝L

47、/ Vf=(72+9)/375=0.216min</p><p>　　工序七 以φ24外表面及孔φ10為定位，粗銑端面，用絲錐攻螺紋M6×1-3的螺紋孔。</p><p><b>　　1. 加工條件</b></p><p>　　工件材料：45#鋼,σb =0.67GPa HB=190~241,鑄造。</p><p

48、>　　加工要求：粗銑端面，用絲錐攻螺紋M6×1-3的螺紋孔。</p><p>　　機(jī)床：XA6140立式銑床</p><p>　　刀具：YT5硬質(zhì)合金端銑刀，粗牙普通螺紋用絲錐</p><p><b>　　2. 銑削切削用量</b></p><p>　　1） 切削深度 ap=3.5mm</p&g

49、t;<p>　　2） 確定進(jìn)給量 查表得f=0.2mm/r</p><p>　　3） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s</p><p>　　據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進(jìn)給量

50、為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。</p><p><b>　　4. 計算基本工時</b></p><p>　　tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.235min</p><p><b>　　三、夾具設(shè)計</b></p><p>　　為了提高勞動生產(chǎn)率，

51、保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序—、二，精車外圓。本夾具將用于臥式車床CA6140，刀具為YW2外圓車刀 。</p><p>　?。ㄒ唬?問題的提出</p><p>　　本夾具主要用來精鉸Φ10H7孔，該孔的表面粗糙度要求較高，達(dá)到了1.6μm。由于本零件的形狀很不規(guī)則，難以用通用的V型塊、圓柱銷等夾具元件，因此需要選擇合適的定位基準(zhǔn)、合適的定位元件才能保證本工序

52、的加工精度。</p><p>　?。ǘ?夾具設(shè)計</p><p>　　1． 定位基準(zhǔn)選擇</p><p>　　由零件圖可知，Φ24外圓相對于Φ9孔有位置要求，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇已加工好的Φ9孔為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　2. 切削力及夾緊力計算</p><p>　　刀具：YW2外圓車刀 。<

53、/p><p>　　由實際加工的經(jīng)驗可知,車外圓時的主要切削力為鉸刀的切削方向,即垂直于工作臺,查《切削手冊》表2.3，切削力計算公式為：</p><p>　　其中：，，，，，，與加工材料有關(guān),取0.94；與刀具刃磨形狀有關(guān),取1.33；與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取1.0，則：</p><p>　　3 . 車床夾具的裝配圖見附圖</p><p><

54、b>　　七、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、趙家奇,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書(2版),機(jī)械工業(yè)出版社,2006年.</p><p>　　2、曾志新,呂明主編,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),:武漢理工大學(xué)出版社,2001年.</p><p>　　3、李益明主編,機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊,機(jī)械工業(yè)出版社,1993年.</p><p