畢業(yè)設(shè)計(jì)--ca6140車床手柄座及夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　編號(hào)： </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　題 目： CA6140車床手柄 </p><p>　　座及夾具設(shè)計(jì) </p><p>　　院 （系）：

2、 </p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)械制造及自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名： ****** </p><p>　　學(xué) 號(hào)： **準(zhǔn)考證號(hào)** </p><p>　　指導(dǎo)教師： ****

3、 </p><p>　　職 稱： **** </p><p>　　題目類型： 理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開(kāi)發(fā)</p><p>　　2014年 4月30日</p><p><b>　　摘 要</b></p>&

4、lt;p>　　機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)賴以發(fā)展的基礎(chǔ),是其他經(jīng)濟(jì)部門(mén)的生產(chǎn)手段。作為關(guān)系著國(guó)家和民族長(zhǎng)遠(yuǎn)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(gè)國(guó)家和地區(qū)工業(yè)化水平與經(jīng)濟(jì)總體實(shí)力的標(biāo)志。機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平，主要取決于機(jī)械制造裝備的先進(jìn)程度，換言之，通過(guò)提高機(jī)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。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)針對(duì)CA6140車床手柄座零件（10 000）件大批量生產(chǎn)

5、設(shè)計(jì)，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(guò)傳遞力矩，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)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(shí)限制3個(gè)自由度，再利用支承板,限制其另外3個(gè)自由度，從而使零件的定位穩(wěn)定可靠。零件的

6、最大尺寸為85.5mm，尺寸較小，夾緊行程也較小。所以?shī)A緊方案采用人工操作，螺紋旋緊方式，這樣經(jīng)濟(jì)也同樣達(dá)到夾緊目的。最后，確定優(yōu)化設(shè)計(jì)方案使設(shè)計(jì)更經(jīng)濟(jì)實(shí)用。</p><p>　　本文針對(duì)CA6140車床手柄座工作實(shí)際情況，借鑒新的工藝標(biāo)準(zhǔn)，重新設(shè)計(jì)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。</p><p>　　關(guān)鍵詞：CA6

7、140車床手柄座；專用夾具；工藝規(guī)程；定位；</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Machinery manufacturing industry is based on which the national economy development, is the production of other sectors of th

8、e economy. As the relationship between the interests of the state and national long-term fundamental and strategic industry, it is a measure of a country and the development level of regional industrialization level and

9、overall economic strength. Machinery manufacturing production capacity and manufacturing level, mainly depends on the degree of advanced machinery and equi</p><p>　　The design for CA6140 lathe handle seat (1

10、0) 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, realize to the operation

11、 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 requi

12、rements. So you ne</p><p>　　Based on CA6140 lathe handle work actual situation, draw lessons from the new technology standards, to design the parameters. Optimize manufacturing procedures, improved the accur

13、acy of parts and durable degree, is advantageous for the control of operators and to improve the work efficiency and service life.</p><p>　　Keywords: handle CA6140 lathe； special fixture；process planning；Loc

14、ation；</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　緒論.................................................................5</p><p>　　1 手柄座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定..............................6<

15、;/p><p>　　1.1手柄座的用途及作用................................................6</p><p>　　1.2手柄座的技術(shù)要求設(shè)計(jì)...............................................7</p><p>　　1.3審查手柄座的工藝性分析..................

16、...........................7</p><p>　　1.3.1孔的加工工藝分析.................................................7</p><p>　　1.3.2面的加工工藝分析.................................................8</p><p>

17、;　　1.3.3槽的加工工藝分析.................................................8</p><p>　　1.3.4螺紋孔的加工工藝分析.............................................9</p><p>　　1.4確定手柄座生產(chǎn)類型...................................

18、..............9</p><p>　　2 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖....................................10</p><p>　　2.1確定毛坯用料......................................................10</p><p>　　2.2確定加工余量和毛坯尺寸公差....

19、....................................10</p><p>　　2.3繪制毛坯簡(jiǎn)圖......................................................11</p><p>　　3 制定手柄座工藝路線..............................................12</p>

20、<p>　　3.1定位基準(zhǔn)的選擇....................................................12</p><p>　　3.1.1 精基準(zhǔn)的選.....................................................12</p><p>　　3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇......................

21、..............................12</p><p>　　3.2零件表面加工方法的確定............................................12</p><p>　　3.3加工階段的劃分....................................................13</p><p&

22、gt;　　3.3.1粗加工階段......................................................13</p><p>　　3.3.2半精加工階段....................................................13</p><p>　　3.3.3精加工階段............................

23、..........................13</p><p>　　3.4工序的集中與分散..................................................14</p><p>　　3.5工藝路線方案的比較................................................14</p><p>

24、　　3.5.1工藝路線方案I...................................................14</p><p>　　3.5.2工藝路線方案II..................................................14</p><p>　　3.5.3工藝方案的比較與分析...........................

25、................. 15</p><p>　　4 加工余量、工序尺寸和公差的確定.................................17</p><p>　　4.1工序30：鉆—鉸—鉸25H7孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定..........17</p><p>　　5 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算...................

26、.....................18</p><p>　　5．1切削用量的計(jì)算....................................................18</p><p>　　5.1.1工序10：粗銑手柄座45mm小端面...................................18</p><p>　　5.1.2

27、工序20：粗銑半精銑手柄座45mm大端面.............................18</p><p>　　5.1.3工序30： 鉆—擴(kuò)—鉸25H7孔......................................19</p><p>　　5.1.4 工序40：粗銑—半精銑槽14mm......................................21

28、</p><p>　　5.1.5 工序50：粗銑14mm孔端面.........................................21</p><p>　　5.1.6工序60: 鉆—擴(kuò)—鉸10H7孔......................................22</p><p>　　5.1.7工序70: 鉆—擴(kuò)—鉸14H7孔......

29、................................23</p><p>　　5.1.8工序80：插鍵槽6H11mm.............................................25</p><p>　　5.1.9工序90：鉆5.5mm孔..............................................25</p>

30、;<p>　　5.1.10工序100：鉆—攻螺紋孔M10........................................25</p><p>　　5.2時(shí)間定額的計(jì)算....................................................26</p><p>　　5.2.1基本時(shí)間的計(jì)算.....................

31、.............................26</p><p>　　5.2.2 輔助時(shí)間的計(jì)算.................................................31</p><p>　　5.2.3其他時(shí)間的計(jì)算..................................................32</p><

32、;p>　　5.2.4單件時(shí)間的計(jì)算.................................................33</p><p>　　6 夾具體的設(shè)計(jì).....................................................35</p><p>　　6.1定位方案設(shè)計(jì)...............................

33、.......................35</p><p>　　6.1.1工件的定位基準(zhǔn)及定位基面........................................35</p><p>　　6.1.2定位元件的選用..................................................35</p><p>　　6.2

34、確定定位方式......................................................35</p><p>　　6.3定位誤差..........................................................36</p><p>　　6.4定位元件的型號(hào)、尺寸和安裝方式...........................

35、..........36</p><p>　　6.5夾緊方案的確定....................................................37</p><p>　　6.5.1夾緊裝置設(shè)計(jì)....................................................37</p><p>　　6.6繪制夾具總圖.

36、.....................................................38</p><p>　　6.7夾緊的操作及維護(hù)..................................................38</p><p>　　7結(jié)論.....................................................

37、...........40</p><p>　　辭 謝...............................................................41</p><p>　　參考文獻(xiàn).............................................................42</p><p><

38、b>　　引言</b></p><p>　　機(jī)械加工工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，也是一個(gè)國(guó)家發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)來(lái)源。在機(jī)械零件的加工過(guò)程中，機(jī)械加工工藝是相當(dāng)重要的一環(huán)。因?yàn)闄C(jī)械加工工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，以及價(jià)格的高低。所以作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)者，應(yīng)該具備以下基本要求：零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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，提高生產(chǎn)

39、率</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)制造日漸受到人們的廣泛關(guān)注，已形成一個(gè)熱門(mén)行業(yè)。但是我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在制造周期長(zhǎng)、壽命短、供不應(yīng)求的現(xiàn)狀。</p><p>　　從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上看，我們的設(shè)計(jì)還不夠細(xì)致，許多細(xì)節(jié)考慮的欠周到，以至于零件使用受命不長(zhǎng)，特別是加工工藝和熱處理技術(shù)，在這方面與國(guó)外的差距更大。從零件材料看，我

40、國(guó)的機(jī)械加工行業(yè)起步時(shí)間不長(zhǎng)，而國(guó)際上產(chǎn)品的材料品種則有很多可供選擇。我國(guó)雖然也有個(gè)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(guó)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(mén)設(shè)備使用的少，加工出來(lái)的零件表面精度很難達(dá)到國(guó)外水平，檢測(cè)手段落后，裝配水平不高，導(dǎo)致容易出現(xiàn)報(bào)廢或裂痕現(xiàn)象。為了提高企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力，國(guó)家推薦適合于機(jī)械企業(yè)用的CAD/CAM系統(tǒng)。但國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的CAD/CAM系統(tǒng)很少，

41、只有少數(shù)適合應(yīng)用。而國(guó)外購(gòu)買(mǎi)的雖有強(qiáng)大的三維曲面造型能力、強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)有限元分析能力、強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助制造能力、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等。進(jìn)入21世紀(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家把機(jī)械制造工藝裝置置于更為優(yōu)先發(fā)展的重要地位，機(jī)械制造工藝的基礎(chǔ)地位毫不動(dòng)搖。機(jī)械制造工藝位居工業(yè)的核心地位，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷加大對(duì)機(jī)械制造工藝的研發(fā)投入，持續(xù)加強(qiáng)核心技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)高技術(shù)在機(jī)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(jī)械制造工藝對(duì)于</p><p

42、>　　設(shè)計(jì)中包含機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀分析：國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)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(wàn)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(shí)際磨損量?jī)H為10%-20%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)

43、等新加工技術(shù)的應(yīng)用</p><p>　　在適應(yīng)機(jī)械設(shè)備的要求，手柄座的設(shè)計(jì)要求和技術(shù)仍需要不斷的更新，本文設(shè)計(jì)是針對(duì)CA6140車床手柄座的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)。本文借鑒新的國(guó)內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。推薦該零件的設(shè)計(jì)參數(shù)，優(yōu)化零件的機(jī)械加工工藝，以此達(dá)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(jìn)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，倡導(dǎo)推廣該零件機(jī)械制造工藝。</p><p>　　1 手柄座工藝分析及生產(chǎn)類型的

44、確定</p><p>　　1.1手柄座的用途及作用</p><p>　　車床手柄座位于車床光桿與手柄連接處，通過(guò)傳遞力矩，可同時(shí)操縱離合器和制動(dòng)器，即同時(shí)控制主軸的開(kāi)、停、換向和制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的操作。操作過(guò)程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動(dòng)時(shí)，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒軸向右移動(dòng)，通過(guò)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(dòng)，于是左離合器接合，

45、主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動(dòng)時(shí)，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(shí)，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動(dòng)斷開(kāi)，此時(shí)齒條軸上的凸起部分正壓在制動(dòng)器杠桿的下端，制動(dòng)帶被拉緊，從而對(duì)主軸起到制動(dòng)作用。</p><p>　　圖1-1 手柄座三維模型圖</p><p>　　1.2 手柄座的技術(shù)要求設(shè)計(jì)</p><p>　　表1-

46、1 技術(shù)要求</p><p>　　1.3手柄座的工藝性分析</p><p>　　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(duì)多個(gè)面多個(gè)孔加工，手柄大小兩端面和孔端面均有要求切削加工，孔端面、孔端面、孔端面和孔凸臺(tái)端面均為平面，可以防止加工過(guò)程中鉆頭鉆偏，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孔凸臺(tái)端面作為定位基準(zhǔn)加工要求較其他端面高。

47、主要工作表面雖然加工精度也相對(duì)較高，在一般的普通機(jī)床即可滿足加工精度的需求，可以在正常生產(chǎn)條件下進(jìn)行批量生產(chǎn)，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來(lái)。同時(shí)又可以控制零件的尺寸精度，由此可見(jiàn)該零件的工藝性較好。</p><p>　　1.3.1孔的加工工藝分析</p><p>　　由零件圖可知，該零件需要加工5個(gè)孔，分別：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(duì)

48、端面進(jìn)行精加工，因而可作為后續(xù)工序加工的主要精準(zhǔn)基面?？着c孔有平行度要求，也需要精加工；是盲孔,深度為，特別注意該孔的加工深度；圓錐孔雖是小孔，但由于表面粗糙度要求高，采用配作。油孔表面粗糙度有Ra3.2μm的要求，因此對(duì)其也應(yīng)該要進(jìn)行精鉸。</p><p>　　1.3.2面的加工工藝分析</p><p>　　該零件共有3個(gè)端面要加工：外圓大端面精度要求較高，同時(shí)也是配合孔作為后續(xù)工序的精

49、基準(zhǔn)面，需精加工；圓柱小端面、孔端面以及孔端面粗銑既可。</p><p>　　1.3.3 槽的加工工藝分析</p><p>　　從零件圖可知，手柄座加工2個(gè)槽：孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra1.6mm，需精加工，底面表面粗糙度為Ra3.2，加工精度要求不高,。加工鍵槽時(shí)很難以外圓端面為定位基準(zhǔn)，因而工序尺寸的計(jì)算較復(fù)雜；而槽兩側(cè)面粗糙度均為Ra3.2mm，半精銑即可。</p>&

50、lt;p>　　1.3.4 螺紋孔的加工工藝分析</p><p>　　M10mm螺紋孔的加工，它與孔和孔連心線有30°角度要求，同時(shí)螺紋孔中心線與圓柱端面有的尺寸位置要求。</p><p>　　由以上分析可知，該零件的加工應(yīng)先加工圓柱兩端面，再以端面為基準(zhǔn)加工作為后續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的孔，進(jìn)而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的面，孔，螺紋孔槽等。</p><p>

51、;　　1.4確定手柄座生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型</p><p><b>　　1、生產(chǎn)綱領(lǐng)</b></p><p>　　企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求和自身的生產(chǎn)能力決定生產(chǎn)計(jì)劃。在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。計(jì)劃期一般定為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)一般就是年產(chǎn)量。零件的年產(chǎn)量應(yīng)計(jì)入廢品和備品的數(shù)量，計(jì)算公式：[1]</p><p>　　N =Qn(1

52、+α+β) N</p><p>　　式中 N----零件的年產(chǎn)量，件/年；</p><p>　　Q----產(chǎn)品的年產(chǎn)量，臺(tái)/年；</p><p>　　n----每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺(tái)；</p><p><b>　　α----備品率；</b></p><p><b>　　β---

53、-廢品率。</b></p><p><b>　　2、生產(chǎn)類型</b></p><p>　　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，</p><p>　　已知：Q=10000件/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%分別為3%和0.5%。</p><p><b

54、>　　所以：</b></p><p>　　N=10000件/年（1+3%+0.5%）=10350件/年</p><p>　　手柄座重量為0.73kg，由表1-2知，手柄座為輕型零件；由表1-2知，該手柄座類型為大批生產(chǎn)。[1]</p><p>　　表1-1各種生產(chǎn)類型的劃分依據(jù)</p><p>　　2確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖&

55、lt;/p><p><b>　　2.1確定毛坯用料</b></p><p>　　手柄座在使用過(guò)程中不經(jīng)常的變動(dòng)，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)選擇：拔模斜度不大于，鑄造圓角半徑為R3～5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(jī)器造型鑄造在加工過(guò)程中的精

56、度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。同時(shí)也滿足生產(chǎn)條件的需要。（數(shù)據(jù)來(lái)源于金屬切削手冊(cè)）</p><p>　　2.2 確定加工余量和毛坯尺寸公差（CT）</p><p><b>　　1、確定加工余量：</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)所使用手柄座材料為HT200，采用砂型鑄造機(jī)器造型和殼型，且為成批量生產(chǎn)。毛坯尺寸公差CT選9級(jí)，

57、選擇加工加工余量為H級(jí)，根據(jù)機(jī)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]</p><p>　　表2-1手柄座各加工表面加工余量</p><p>　　2、確定毛坯基本尺寸</p><p>　　表2-2主要毛坯尺寸及公差</p><p><b>　　2.3繪制毛坯件圖</b></p>

58、;<p><b>　　零件毛坯圖</b></p><p>　　圖2-1手柄座毛坯圖</p><p>　　3 制定手柄座工藝路線</p><p>　　3.1 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證加工表面

59、有足夠的余量及保證不加工表面與加工表面的尺寸、位置符合零件圖樣設(shè)計(jì)要求。主要有一下幾個(gè)原則：[3]</p><p>　?。?）重要表面余量均勻原則</p><p>　?。?）工件表面間相互位置要求原則；</p><p>　?。?）余量足夠原則；</p><p>　?。?）定位可靠性原則；</p><p>　　（5）不重

60、復(fù)使用原則。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)，該手柄座加工時(shí)選用孔兩端面為粗基準(zhǔn)，采用互為基準(zhǔn)的方法進(jìn)行加工出精基準(zhǔn)表面。[5]</p><p>　　3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　選擇精基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)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，選擇手柄座孔及外圓凸臺(tái)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

61、準(zhǔn)進(jìn)行加工，遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。又軸孔的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作為精基準(zhǔn)定位加工手柄座腳上孔和孔以及其他的孔和表面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)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孔軸線和孔軸線的平行度要求。選用手柄座外圓凸臺(tái)端面作為精基準(zhǔn)同樣是遵循了“基準(zhǔn)重合”原則，因?yàn)樵撌直系某叽缍嘁栽摱嗣孀鳛樵O(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用孔及外圓凸臺(tái)端面作為精基準(zhǔn)，夾緊力可作用在手柄座孔的大端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。</p><p>　　

62、3.2 零件表面加工方法的確定</p><p>　　零件加工方法的選擇從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：1加工經(jīng)濟(jì)精度2選擇表面加工方法應(yīng)考慮因素。 </p><p>　　根據(jù)CA6140手柄座零件圖技術(shù)要求(包括經(jīng)濟(jì)表面粗糙度和經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)、尺寸精度等)選擇合理的加工方法。如表3-1所示：</p><p><b>　　表3-1 技術(shù)要求</b></

63、p><p>　　3.3 加工階段的劃分</p><p>　　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(wèn)題以及加工順序的合理安排。一般必須把零件的整個(gè)工藝路線劃分成幾個(gè)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)CA6140零件圖可劃分為以下幾個(gè)加工階段。</p><p>　　3.3.1 粗加工階段<

64、;/p><p>　　粗加工階段位于工藝路線的最前面，主要任務(wù)是切除個(gè)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(wèn)題是如何獲得高的生產(chǎn)率。</p><p>　　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(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，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(jí)為IT10～I(xiàn)T11，

65、粗糙度為Ra80～100μm。</p><p>　　3.3.2 半精加工階段</p><p>　　半精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(dá)到一定的加工精度，保證適當(dāng)?shù)募庸び嗔?，并完成一些次要表面的加工?lt;/p><p>　　半精加工的公差等級(jí)為IT9～I(xiàn)T10。表面粗糙度為Ra10～1.25μm。</p><p>　　3.

66、3.3 精加工階段</p><p>　　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(dá)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。</p><p>　　精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)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IT6～I(xiàn)T7，表面粗糙度為Ra1.0～1.25μm。&l

67、t;/p><p>　　3.4 工序的集中與分散方案比較</p><p>　　安排了零件各個(gè)表面的加工順序后，就要根據(jù)各表面所選用的加工方法的特點(diǎn)、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(diǎn)和技術(shù)要求、機(jī)械設(shè)備等條件進(jìn)行綜合分析，[1]</p><p>　　本次設(shè)計(jì)CA614

68、0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。</p><p>　　3.5 工藝路線的擬定與比較</p><p>　　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(jī)床大批量生產(chǎn)時(shí)，即可以采用多刀，多軸或者組合機(jī)床，選擇專用夾具，采用集中工序原則，來(lái)提高質(zhì)量以及生產(chǎn)率。</p><p>　　3

69、.5.1工藝路線方案I</p><p>　　表3-2 工藝路線I </p><p>　　3.5.2 工藝路線方案II</p><p>　　表3-3 工藝路線II</p><p>　　3.5.3 工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個(gè)方案區(qū)別在:方案I，以手柄座圓柱大小兩端面互為基準(zhǔn)加工兩端面；

70、同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合。方案II先粗銑圓柱小端面，再半精銑圓柱小端面;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(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合現(xiàn)象。通過(guò)比較上述兩種工藝方案優(yōu)缺點(diǎn)，最終采用方案I作為零件的加工方案最佳。</p><p>　　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(guò)程如下表所示。</p><p>　　表3-4 加

71、工工藝過(guò)程</p><p>　　備注:“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡1”和“機(jī)械加工工序卡2”見(jiàn)附錄</p><p>　　4 工序尺寸和公差的確定</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)題目要求只對(duì)指定工序進(jìn)行加工余量、工序尺寸和公差的計(jì)算。</p><p><b>　　4.1 工序30：</b></p><p>

72、　　鉆—擴(kuò)—精鉸孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定?？刹榈?，擴(kuò)孔余量Z擴(kuò)=1.8mm；精鉸余量Z精鉸=0.20mm；鉆孔余量Z鉆=23.0mm?？梢来未_定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，擴(kuò)孔：IT10；精鉸：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(kuò)孔：0.070mm；精鉸：0.018mm；鉆：0.180mm。</p><p>　　綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精

73、鉸：</p><p>　?。粩U(kuò)孔：；鉆：，[3]</p><p><b>　　圖4-1工序尺寸圖</b></p><p>　　5 切削用量、時(shí)間額定的計(jì)算</p><p>　　5.1 切削用量的計(jì)算</p><p>　　5.1.1 加工工序10：粗銑45mm手柄座小端面</p>&

74、lt;p>　　(1)切削用量的確定 </p><p>　　選取面銑刀直徑D=50mm，齒數(shù)選Z=6,=1.50；高速鋼鑲齒套式面銑刀[2]</p><p><b>　　(2)進(jìn)給量的確定</b></p><p>　　選取機(jī)床功率7.5kw，取該工序的每齒進(jìn)給量=0.20～0.29mm/z，則每分鐘進(jìn)給量為：[2]</p>&

75、lt;p>　　=·z·n=(0.20~0.29) 6190 mm/min=192~278mm/min （5-1）</p><p>　　所以橫向進(jìn)給量取值為240mm/min</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 </p><p>　　按工件材料以及刀具類型選?。呵邢魉俣?=30m/min。計(jì)算出銑刀轉(zhuǎn)速為: [2]</

76、p><p>　　n=1000=/d=100030/ (50) r /min=191r/min （5—2）</p><p>　　所列項(xiàng)X62W型銑床的主軸轉(zhuǎn)速取n=190r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，計(jì)算出實(shí)際銑削速度：[2]</p><p>　　=nd/1000=19050/1000 (m/min)=29.83m/min</p><p>　　

77、5.1.2 工序20：粗銑-半精銑45mm手柄座大端面</p><p><b>　　1、粗銑工步</b></p><p>　　(1)切削用量的確定</p><p>　　端面銑刀D=50mm，齒數(shù)選Z=10,=1.50；高速鋼鑲齒套式面銑刀[2]</p><p><b>　　(2)進(jìn)給量的確定</b>

78、</p><p>　　按機(jī)床功率和銑刀類型選取該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.20～0.40mm/r，則每分鐘進(jìn)給量為：</p><p>　　= ·z·n =(0.20~0.40) ×10×150mm/min=180～360mm/min （5—2）</p><p>　　所列x62W型臥式銑床的進(jìn)給量取:=190mm/min。<

79、;/p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算</p><p><b>　　由公式：</b></p><p><b>　?。?—3）</b></p><p>　　式中，d0為刀具尺寸(mm)；背吃刀量(mm)；為每齒進(jìn)給量(mm/r)；aw為切削深度(mm)；z為齒數(shù)。[3]</p><p

80、>　　查得：刀具壽命T=180min；[4]</p><p>　　查得：=23；qv=0.2；m=0.15；xv=0.1；=0.4；=0.1；=0.1；=1。</p><p>　　計(jì)算得切削速度為：=50.47m/min。</p><p>　　可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速為:</p><p>　　n=1000/d=100050.47/(80)

81、r/min=200r/min</p><p>　　切削速度為：==14.1m/min。代入公式,可計(jì)算出該工序銑刀轉(zhuǎn)速為: [2]</p><p>　　n=1000v/d=100014.1/(125) r/min=35.9r/min</p><p>　　所列X62W型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=47.5r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計(jì)算出該工序的實(shí)際銑削速度：&

82、lt;/p><p>　　=nd/1000=47.5125/1000 (m/min)=18.6 m/min</p><p><b>　　2、半精銑工步</b></p><p>　　(1)切削用量的確定</p><p>　　取=1.4mm。端面銑刀D=50mm，齒數(shù)選Z=10,高速鋼鑲齒套式面銑刀</p><

83、p>　　(2)進(jìn)給量的確定 </p><p>　　按查表面粗糙度Ra3.2m和銑刀類型選取該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.2～2.7mm/r，則每分鐘進(jìn)給量為：</p><p>　　=f n=(1.2～2.7) 37.5 mm/min=45～101.25mm/min</p><p>　　所列X62W型臥式銑床的進(jìn)給量取:=47.5mm/min。</p>

84、<p>　　(3)切削速度的計(jì)算</p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　式中，d0為刀具尺寸(mm)；背吃刀量(mm)；為每齒進(jìn)給量(mm/r)；aw為切削深度(mm)；z為齒數(shù)。</p><p>　　查得：刀具壽命T=180min；</p><p>　　查得： =18.9；qv=

85、0.2；m=0.15；xv=0.1；=0.4；=0.5； =0.1；=1.0。</p><p>　　計(jì)算得切削速度為：=10.2m/min。將數(shù)據(jù)公式,可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速為:</p><p>　　n=1000/d=100010.2/(125) r/min=25.5r/min</p><p>　　所列X62W型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=30r/min。再將此轉(zhuǎn)速代

86、入公式，可求出該工序的實(shí)際銑削速度：</p><p>　　=nd/1000=30125/1000 (m/min)=11.8 m/min</p><p>　　5.1.3 工序30： 鉆孔—擴(kuò)—精鉸25H7孔</p><p><b>　　1、鉆孔工步：</b></p><p>　　(1)切削用量的確定 </p>

87、<p>　　按公式=/2（mm），取=11.5mm，高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆D=23mm[2]</p><p>　　(2)進(jìn)給量的確定 </p><p>　　選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.25～0.6mm/r；所列Z37型搖臂鉆床的主軸進(jìn)給量取=0.375mm/r。[3]</p><p>　　(1)切削速度的計(jì)算 </p><p>　　

88、選取切削速度為：=28m/min[2]</p><p>　　可計(jì)算出該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為:</p><p>　　n=1000/d=100028/(23) r/min=387.70r/min</p><p>　　列Z37型搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=450r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計(jì)算出該工序的實(shí)際鉆削速度：[3]</p><p>　　=n

89、d/1000=45023/1000 (m/min)=32.5 m/min</p><p><b>　　2、擴(kuò)孔工步</b></p><p>　　(1)背吃刀量的確定 </p><p>　　取=1.94mm。高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆D=[4]</p><p>　　(2)進(jìn)給量的確定 </p><p>　　選

90、取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.6～1.2mm/r;所列Z37型搖臂鉆床的主軸進(jìn)給量取f=1.00mm/r。</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 </p><p>　　選取切削速度=6m/min。將數(shù)據(jù)公式,可計(jì)算出該工序擴(kuò)刀轉(zhuǎn)速為: </p><p>　　n=1000/d=10006/(24.94) r/min=76.62r/min</p><

91、;p>　　所列Z37型搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=71r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，計(jì)算出該工序的實(shí)際擴(kuò)削速度：</p><p>　　=nd/1000=7124.94/1000 (m/min)= 5.56m/min</p><p><b>　　3、精鉸工步</b></p><p>　　(1)切削用量的確定 </p><

92、;p>　　取=0.06mm。高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀D=</p><p><b>　　(2)進(jìn)給量的確定</b></p><p>　　選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.6～0.12mm/r; 所列Z37型搖臂鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.75mm/r。</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 </p><p>　　選取切削速度

93、=4m/min。將數(shù)據(jù)公式,可計(jì)算出該工序鉸刀轉(zhuǎn)速為:</p><p>　　n=1000/d=10004/(25) r/min=50.95r/min</p><p>　　所列Z37型搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=56r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計(jì)算出該工序的實(shí)際鉸削速度： </p><p>　　=nd/1000=5625/

94、1000 (m/min)=4.39m/min </p><p>　　5.1.4 工序40：粗銑—半精銑槽14mm</p><p><b>　　1、粗銑工步</b></p><p>　　(1)切削用量的確定</p><p>　　本工序?yàn)榇帚姴?，?12mm。高速鋼鑲齒套式面銑刀, 直徑D=50mm齒數(shù)Z=10</p&

95、gt;<p><b>　　(2)進(jìn)給量的確定</b></p><p>　　因?yàn)楣に囅到y(tǒng)剛性為中等，使用高速鋼銑刀加工鑄件，選取該工序的每齒進(jìn)給量f=0.20～0.30mm/z，則每分鐘進(jìn)給量為：</p><p>　　=.z.n=(0.20～0.30) 1030 mm/min=84～126mm/min</p><p>　　所列X62

96、W型臥式銑床的進(jìn)給量取:=95mm/min。</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算</p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　式中，d0為刀具尺寸(mm)；背吃刀量(mm)；為每齒進(jìn)給量(mm/r)；aw為切削深度(mm)；z為齒數(shù)。</p><p>　　查得：刀具壽命T=180min；<

97、;/p><p>　　查得：=47；qv =0.2；m=0.15；xv=0.1；=0.4；=0.5； =0.1；=1。</p><p>　　計(jì)算得切削速度為：=9.85m/min。將數(shù)據(jù)代入公式,可計(jì)算出該工序銑刀轉(zhuǎn)速為:</p><p>　　n=1000/d=10009.85/(125) r/min=25.1r/min</p><p>　　所列X

98、62W型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=30r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際銑削速度：</p><p>　　=nd/1000=30125/1000 (m/min)=11.79 m/min</p><p><b>　　2、半精銑工步</b></p><p>　　(1)切削用量的確定</p><p><b

99、>　　取=2mm。 </b></p><p>　　(2)進(jìn)給量的確定 </p><p>　　按表面粗糙度Ra3.2m和銑刀類型選取該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.2～2.7mm/r，則每分鐘進(jìn)給量為：</p><p>　　=f n=(1.2～2.7) 37.5 mm/min=45～101.25mm/min</p><p>　　所列

100、X62W型臥式銑床的進(jìn)給量取:=47.5mm/min。</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 </p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　式中，d0為刀具尺寸(mm)；背吃刀量(mm)；為每齒進(jìn)給量(mm/r)；aw為切削深度(mm)；z為齒數(shù)。</p><p>　　查得：刀具壽命T=180m

101、in；</p><p>　　查得： =47；qv=0.2；m=0.15；xv=0.1；=0.4；=0.5； =0.1；=1.0。</p><p>　　計(jì)算得切削速度為：=14.1m/min。將數(shù)據(jù)公式,可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速為:</p><p>　　n=1000/d=100014.1/(125) r/min=35.9r/min</p><p>

102、　　所列X62W型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=37.5r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際銑削速度：</p><p>　　=nd/1000=37.5125/1000 (m/min)=14.7 m/min</p><p>　　5.1.5工序50：粗銑14H7孔端面</p><p><b>　　1、粗銑工步</b></p>

103、<p>　　(1)切削刀量的確定 </p><p>　　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。 </p><p>　　(2)進(jìn)給量的確定 </p><p>　　機(jī)床功率7.5kw，夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取該工序的每齒進(jìn)給量=0.20～0.29mm/z，則每分鐘進(jìn)給量為：</p><p&g

104、t;　　= z·n=(0.20~0.29) 6190 mm/min=228~330m/min</p><p>　　所列X62W型臥式銑床的橫向進(jìn)給量取: =190mm/min。</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 </p><p>　　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(jì)算出該工序銑刀轉(zhuǎn)速為:</p>

105、;<p>　　n=1000/d=100030/(50) r/min=191r/min</p><p>　　所列X62W型臥式萬(wàn)能銑床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=190r/min。，計(jì)算出該工序的實(shí)際銑削速度為：</p><p>　　=nd/1000=19050/1000 (m/min)=29.83 m/min</p><p>　　5.1.6 工序60: 鉆—擴(kuò)

106、—精鉸10H7孔</p><p><b>　　1、鉆孔工步</b></p><p>　　(1)切削用量的確定 </p><p>　　按公式=/2（mm）取=5mm。高速鋼錐柄麻花鉆D=</p><p>　　(2)進(jìn)給量的確定 </p><p>　　選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.12～0.4mm/r

107、；所列Z550型立式鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.28mm/r。</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 </p><p>　　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:</p><p>　　n=1000/d=100032/(9.8) r/min=1034r/min</p><p>　　所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)

108、速取轉(zhuǎn)速n=996r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度：</p><p>　　=nd/1000=9969.8/1000 (m/min)=30.65 m/min</p><p><b>　　2、擴(kuò)孔工步</b></p><p>　　(1)背吃刀量的確定 </p><p>　　取=0.16mm。高速鋼錐

109、柄機(jī)用擴(kuò)刀D=</p><p>　　(2)進(jìn)給量的確定 </p><p>　　選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2～0.4mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.28mm/r。</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 </p><p>　　選取切削速度=4m/min。將數(shù)據(jù)代入公式,可計(jì)算出該工序擴(kuò)孔刀轉(zhuǎn)速為:</p>

110、<p>　　n=1000/d=10004/(9.96) r/min=127.91r/min</p><p>　　所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=125r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可計(jì)算出該工序的實(shí)際擴(kuò)削速度：</p><p>　　=nd/1000=1259.96/1000 (m/min)=3.91 m/min</p><p><b&

111、gt;　　3、精鉸工步</b></p><p>　　(1)背吃刀量的確定</p><p>　　取=0.04mm。高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀D=</p><p><b>　　(2)進(jìn)給量的確定</b></p><p>　　選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2～0.4mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.28

112、mm/r。</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算</p><p>　　選取切削速度=5m/min。將數(shù)據(jù)代入公式,可計(jì)算出該工序鉸刀轉(zhuǎn)速為:</p><p>　　n=1000/d=10005/(10) r/min=159.24r/min</p><p>　　所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=185r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可

113、計(jì)算出該工序的實(shí)際擴(kuò)削速度：</p><p>　　=nd/1000=18510/1000 (m/min)=5.81m/min</p><p>　　5.1.7 工序70: 鉆—擴(kuò)—精鉸14H7孔</p><p><b>　　1、鉆孔工步：</b></p><p>　　(1)切削用量的確定</p><p&

114、gt;　　按照公式=/2,取=6.5mm, 高速鋼錐柄麻花鉆D=</p><p>　　(2)進(jìn)給量的確定 </p><p>　　取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2～0.4mm/r；所列Z550型立式鉆床的主軸進(jìn)給量取f=0.28mm/r 。</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 </p><p>　　選取切削速度=18m/min。將數(shù)據(jù)代入公式,可計(jì)