ca6140课程设计说明书

ca6140课程设计说明书（精选5篇）

ca6140课程设计说明书 第1篇

目 录

序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

一、零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

二、工艺过程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1．定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2．毛坯的制造形式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3．制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

三、加工工序设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1．确定切削用量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2．确定加工工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

四、夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1．确定设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2．计算夹紧力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3．定位精度分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4．装配尺寸链及公差分配„„„„„„„„„„„„„„„„

五、机械加工工艺过程卡片„„„„„„„„„„„„„„„„„

六、机械加工工序卡片„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

七、小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

八、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

序言

机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、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未来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，恳请各位老师给予指导。

一、零件的分析

题目所给的零件是CA6140车床的法兰盘。主要是要来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动。

零件的工艺分析

法兰盘共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 法兰盘共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：

1、以为1000.34基准面加工表面

这一组加工表面包括：450.017，450.017的右端面

2、以450.017 端面为基准，先用18的钻头钻孔，然后扩孔，再用铰刀铰孔 由于孔与450.017有跳动的要求，所以要以400.017 端面为基准 000000.121000.34、450.017外圆，3、以 450.017端面为基准，车450.6、并导145，和1.545。

4、要以孔2000.045000.120为基准，精车所有外圆面，使其达到要求。

由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。

二、工艺规程设计

(一)确定毛坯的制造形式

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。

（二）定位基准的选择

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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取孔400.017外轮廓表面作为粗基准。

（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

0

（三）制定工艺路线

制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一

工序一 车端面及外圆450.017，以1000.34为粗基准，选用CA6150机床 工序二 以450.017外圆面为基准，钻200后用19.8钻头扩孔，再粗、精铰孔达到200000.04500.12通孔，先用钻18的钻头钻孔，然

0.045的尺寸

0.120工序三 以450.017外圆面为基准，粗车1000.34、90、450.6外圆，粗车0.1201000.34、90左右端面、450.6外圆。

工序四 以1000.34外圆面为基准，倒200工序五 2000.0450.120.045孔右边角145。

00.12450.6外圆，内孔为基准，精车1000.34、精车1000.34、90、0.12045外圆、倒、和、车90左右端面、4501.5451450.60.6柱体的过度倒圆，保证跳动在0.03内、并车32槽。

工序六 粗铣、精铣90柱体的两侧面。

工序七 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻4的通孔,再圹孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。

工序八 以2000.045孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。

2.工艺路线方案二

工序一 车端面及外圆450.017，以1000.34为粗基准，选用CA6140机床 工序二以450.017外圆面为基准，粗车1000.34、90外圆，并导1.545，和00.1200.12145

工序三以450.017外圆面为基准，钻200铰孔达到20000.04500.045通孔，先用钻18的钻头钻孔，再的尺寸

0.12以450.017外圆面为基准，粗车1000.34、90外圆，并导1.545，和145 工序四。以1000.34外圆面为基准，并导745，和145 工序五 2000.0450.12内孔为基准精车1000.34左端面和90右端面和450.017保证

0.120跳动在0.03内,并车32槽

工序六 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。工序七 以刚铣的平面定位，利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24 工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻4的通孔,再圹孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。

工序九 以2000.045孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。

0虽然工序仍然是十步，多次加工450.017表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳动的要求所以选择第一个方案

三、加工工序设计

（一）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

“CA6140车床法兰盘”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg，生产类型大批量，铸造毛坯。

据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1000.34端面）1.外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（450.017。

查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面长度余量均为4（均为双边加工）

00.12车削加工余量为： 粗车 2mm 精车 0.7mm 2.内孔

工序尺寸加工余量： 钻孔 2mm

扩孔 0.125mm 铰孔 0.035mm 精铰 0mm 3.其他尺寸铸造得到

由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。

取余量为：7mm 因此可以确定毛坯的尺寸（毛坯图）

（二）确立切削用量及基本工时

序一 以1000.34外圆为粗基准，粗车450.017外圆及其右端面。1.加工条件

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。加工要求：粗车外圆55，尺寸保证到47。

机床：CA6150车床。选择刀具：

车端面

选用93°偏头端面车刀，选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角 =10°，后角 =8°，主偏角93°。,副偏角k =10 °,刀尖角圆弧半径0.5，刃倾角 =－10°。

车外圆

90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90°，前角10°，后角6°，副偏角8°，刃倾角－10°，刀尖圆弧直径0.5mm。工序Ⅰ：

粗车450.017外圆 90°焊接式直头外圆车刀

确定加工时间

由于余量为8mm，因此分二次切削，吃刀深度为ap=4mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min 00.120v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=86.4m/min 0.20.150.24540.4确定机床主轴转速：

ns= 1000vd=100086.4=497r/min

3.14555 按机床取nw=500r/min 实际切削速度为v=86.35r/s

车外圆时tm1=04152=0.46min 5000.4粗车450.017右端面 选用93°左偏头端面车刀

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 450.220.150.40.2确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=554r/min

3.1455按机床取nw=560r/min 实际切削速度为v=96.7r/s

车端面时tm2l1l2l3247/2220.12min nwf5600.4工序II 选CA6150车床

查《切削用量简明手册》，进给量f=0.36mm/r，d取18mm时v=14m/min

vtvkTvkcvklvktv140.811.2m/min

n1000vt100014247r/min d03.1418可考虑选择nc250r/min，故取f0.27mm/r

r/m inf0.28mm/r

nc250钻、扩孔时tm1ll9110= 2=2.99min ncf2500.27m/m in铰孔时ap0.1f0.27mm/ r vc9.6 6

n

tm21000vt10009.61

53取nc160

203.142091101.9mi n1950.27工序III

确定加工时间

由于余量为8mm，因此分二次切削，吃刀深度为ap=3.5mm

查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）

粗车1000.34外圆 0.12v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=86.4m/min 0.20.150.24540.4确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100086.4=252r/min

3.14109按机床取nw=250r/min 实际切削速度为v=78.5 m/min

车外圆tm1=

粗车90外圆 1422=0.32min 2500.4v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=86.4m/min 0.20.150.24520.4确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100086.4=278r/min

3.1499按机床取nw=320r/min 实际切削速度为v=90.4m/min

车外圆tm2=1222=0.22min 3200.4粗车1000.34左端面 选用93°左偏头端面车刀

确定加工时间

由于余量为2.5mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min 0.12 7 v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 450.220.150.40.2确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=305r/min

3.14100按机床取nw=320r/min 实际切削速度为v=100.5 m/min 车端面时tm20.12l1l2l32(10120)2220.35min nwf3200.4粗车1000.34右端面 选用93°右偏头端面车刀

确定加工时间

由于余量为2.5mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）

计算切削速度，耐用度t=45min

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 450.220.150.40.2确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=305r/min

3.14100按机床取nw=320r/min 实际切削速度为v=100.5 m/min 车端面时tm2

粗车90左端面

选用93°左偏头端面车刀

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min l1l2l32(10155)2220.21min nwf3200.4

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 450.220.150.40.2 8 确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=339r/min

3.1490按机床取nw=320r/min

实际切削速度为v=90.4 m/min

车端面时tm2l1l2l32(9147)2220.20

nwf3200.4粗车90右端面

选用93°右偏头端面车刀

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）

计算切削速度，耐用度t=45min

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 0.20.150.24520.4确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=339r/min

3.1490按机床取nw=320r/min 实际切削速度为v=90.4r/s 车端面时tm20l1l2l32(9147)2220.20

nwf3200.4粗车450.6外圆

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）

计算切削速度，耐用度t=45min

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 0.20.150.24520.4确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=339r/min

3.1490按机床取nw=320r/min

实际切削速度为v=90.4 m/min 车端面时tm2l1l2l32(9147)2220.20

nwf3200.4倒角1.545和145

基本工时：由工人操控，大约为0.03min。工序IV

基本工时：由工人操控，大约为0.03min。

工序五 2000.045内孔为基准精车1000.34左端面、90右端面、400.017和

0.12004500.6外圆。车450.6柱体的过度倒圆，保证跳动在0.03内,并车32槽

工序V 精车1000.34左端面

确定加工时间

由于余量为0.5mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=0.5mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.15mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min 0.12

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=145m/min 450.20.50.150.150.2确定机床主轴转速：

ns=1000vd=1000145=462r/min

3.14100按机床取nw=450r/min 实际切削速度为v=141.3r/s 车端面时tm2

精车90右端面

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=0.5mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.15mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min l1l2l32(10020)2220.65

nwf4500.15

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=145m/min 450.20.50.150.150.2 10 确定机床主轴转速：

ns=1000vd=1000145=513r/min

3.1490按机床取nw=500r/min 实际切削速度为v=141.3r/s 车端面时tm2精车400.017

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.15mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min 0l1l2l32(9147)2220.35

nwf5000.15

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=145m/min 0.20.150.2450.50.15确定机床主轴转速：

ns=1000vd=1000145=982r/min

3.1447按机床取nw=900r/min 实际切削速度为v=132.8m/min 车端面时tm2车32槽

车450.6柱体的过度倒圆

工序Ⅵ

(一)粗铣两侧面

（1）刀具选择

根据《工艺手册》表3.1及铣刀样本手册，选两把镶片圆锯齿铣刀，外径160mm,内径32mm,L=3mm,Z=40（2）切削用量

L=3mm（3）由《切削手册》表3.5当机床X61W功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁取f=0.14-0.24mm/r,取f机=0.14mm/r。（4）选择铣刀磨钝标准及耐用度

根据《切削手册》表3.7,铣刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm,由《切削手册》表3.8,铣刀直径d0=160mm,则硬质合金盘铣刀T=150min.（5）确定切削速度Vc

由《切削手册》表3,13,当取Vc=130m/min 0l1l2l3241220.33

nwf9000.15 11 ns=1000vd=1000130=258.6r/min

3.1490

根据X61W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取主轴转速n机=255r/min.则实际切削速度为Vc = 128m/min

当n机=255r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度Vf=fm=fz×z×n

V机=0.14×40×255=1428mm/min.X61W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取Vf=980mm/min（6）计算基本工时

L=48m

L1=38mm

L2=5 T=(L+L1+L2)/fm=(48.2+38+5)/960=0.09 min(二)精铣两侧面(1)工序要求

证表面粗糙度Ra=3.2,单边加工余量z=0.55mm,选X63卧式铣床,使用专用夹具.选择刀具:由《工艺手册》表5.45及铣刀杆手册,选两把高钢镶齿三面刃铣刀,同时铣削两面,铣刀外径d0=160mm,D=40mm,L=20mm,Z=22(由《切削手册》表4.1, 4.2)(2)确定铣削深度

由于单边加工余量Z=0.55mm,余量不大,故一次走刀完成,则 =0.55mm.(3)确定每齿进给量fz 由《切削手册》表3.3在X63铣床功率为10kw(《切削手册》表3.25),工艺系统刚性为低,用高速钢成形盘铣刀加工时,选每齿进给量fz=0.08mm/z(4)选铣刀磨钝标准及刀具耐用度

根据《切削手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.2mm,由《切削手册》表3.8铣刀直径d0=160mm,则T=150min(5)确定切削速度Vc 由《切削手册》表3.11,取Vc=30,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8, Vc =30×0.9×1.0×0.8=21.6m/min nc查=1000×Vc / d0=1000×21.6/160 =43r/min 查X63机床说明书(见《工艺手册》表4.2-39)选取主轴转速n机=47.5r/min.则实际切削速度为Vc = n机d0/1000= ×47.5×160/1000=23.87m/min,当n机=47.5r/min时,工作台每分进给量fm=Vf=fz×z×n机=0.08×22×47.5=83.6mm/min

由X63机床说明书(《见工艺手册》表4.2-40)选取铣床工作台进给量fm=75mm/min(6)计算基本工时 L=l+l1+l2=91 T=L/fm=91÷75=1.2min 工序Ⅷ：先用4钻头钻通孔，再圹孔到5.9，再铰孔到达所要求的精度 查手册，知钻4孔时f10.42mm/r，钻5.9的钻头孔：f10.6mm/r

n100014743rmin 3.146

查手册去标准值n1680r/min

铰孔时f30.28mm/r、Cv109、Zv0.2、M0.3、Xv0.1、T180

15.660.2Cv0.89m91mm0.30.10.5mins1800.30.6

1000Vc10009n3478rmind03.146

取

tmn3545rmin

LL1L12.557575230.16minn1f1n2f2n3f36800.426800.425450.28

工序Ⅸ：由于钻4个9孔，先用8.9的钻头钻孔，然后再铰孔

钻孔时：f10.81mm/r、Vc10m/min

铰孔时：f10.62mm/r、Vc10m/min

由于速度是一样的所以

n1000Vc100010330rmind3.149

查表可知道取n392r/min 8585tm40.163920.813920.6

20.210.37min

四 夹具设计：

为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

定位误差分析：

1． 定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即0200.045

2． 由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为Ra3.2，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为Ra3.2 3． 钻削力的计算：

px419DS0.8kp

刀具选用高速钢材料

查《机床夹具设计手册》表1-2-8

0.62000.6

HBkp190

1901.03

4．D8.4、S10.25、S20.125

px1419DS0.8kp4198.40.250.81.031195.8N

px2419DS0.8kp41990.1250.81.03735.9N 夹紧力计算：

查《机床夹具设计手册》由表1-2-23

由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力w0w所以夹具设计符合要 求

4．装配尺寸链及公差分配

五、机械加工工艺过程卡片

六、机械加工工序卡片

七、小结

八、参考文献

《机床夹具设计手册》

《机械制造工艺学课程设计指导书》 《切削用量简明手册》 《机械加工工艺手册》 《机械制造技术基础》 《机械精度设计基础》

ca6140课程设计说明书 第2篇

目

设计”CA6140车床法兰盘831004”零件的机械加工工艺规则及工艺装备

内容： 1.零件图

2.毛坯图

3.机械加工工艺过程综合卡片

4.结构设计装配图

5.结构设计零件图

6.课程设计说明书

张 张

张 1张 1张 1张

序言

机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、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未来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，恳请各位老师给予指导。

一、零件的分析

零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。

零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

0.0211.轴孔22以及与此孔相通的的花键。02.拨叉底面、上顶面、右端面；上顶面8mm槽及下底面18mm槽。

3.由上面分析可知，可以加工拨叉右端面；然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二.确定生产类型

已知此拨叉零件的生产纲领为10000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》321页表15-2，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

三.确定毛坯 确定毛坯种类：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》324页表15-5选用铸件尺寸公差等级CT9级。2 确定铸件加工余量及形状：

《机械制造工艺及设备设计指导手册》325页表15-7，选用加工余量为MA-G级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：（附毛坯图）3绘制铸件零件图：（附零件图）

四.工艺规程设计

(一)选择定位基准：

粗基准的选择：以零件的又端面为主要的定位基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的轴孔及花键为主要的定位精基准。

（二）制定工艺路线

制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一

00.12工序一 车端面及外圆450.017，以1000.34为粗基准，选用CA6140机床 00.045工序二 以45通孔，先用钻16的钻头钻孔，0.017外圆面为基准，钻2000.045再铰孔达到20的尺寸 000.12工序三 以450.017外圆面为基准，粗车1000.34、90外圆，并导1.545，和145

0.12工序四。以1000.34外圆面为基准，并导745，和145

0.0450.120工序五 20内孔为基准精车10000.34左端面和90右端面和450.017保证跳动在0.03内,并车32槽

工序六 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。工序七 以刚铣的平面定位，利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24 工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻4的通孔,再圹孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。

0.045工序九 以20孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。0工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度 2.工艺路线方案二

00.12工序一 车端面及外圆450.017，以1000.34为粗基准，选用CA6140机床 00.12工序二以45粗车1000.017外圆面为基准，0.34、90外圆，并导1.545，和145

00.045工序三以45通孔，先用钻16的钻头钻孔，0.017外圆面为基准，钻2000.045再铰孔达到20的尺寸 000.12以450.017外圆面为基准，粗车1000.34、90外圆，并导1.545，和145 0.12工序四。以1000.34外圆面为基准，并导745，和145

0.0450.120工序五 20内孔为基准精车10000.34左端面和90右端面和450.017保证跳动在0.03内,并车32槽

工序六 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。工序七 以刚铣的平面定位，利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24 工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻4的通孔,再圹孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。0.045工序九 以20孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。0工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度

0虽然工序仍然是十步，多次加工450.017表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳动的要求所以选择第一个方案

（三）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

”CA6140车床法兰盘”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg，生产类型大批量，铸造毛坯。

据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

00.12100 1.外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（450.017，0.34端面）。

查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面长度余量均为4（均为双边加工）车削加工余量为： 粗车 2mm 精车 0.7mm 2.内孔

工序尺寸加工余量： 钻孔 2mm

扩孔 0.125mm 铰孔 0.035mm 精铰 0mm 3.其他尺寸铸造得到 由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。取余量为：7mm 因此可以确定毛坯的尺寸（毛坯图）

（四）确立切削用量及基本工时

0.120序一 以1000.34外圆为粗基准，粗车450.017外圆及其右端面。

1.加工条件

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。

0.045加工要求：20内孔为基准精车 0机床：CA6140车床。刀具：YG6 确定加工时间：

刀号YG6 查手册

余量为0.6mm 0.6

取f=0.56mm/r vc90m/min 0.3mm2100090n=640r/min 3.144ap根据CA6140 选nc710r/min

实际切削速度vctm

Dnc10003.144.5710100m/min

1000419330.21min

7100.56

五．夹具设计：

(一)问题的提出

为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

定位误差分析：

1． 定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即0200.045

2． 由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为0.4m，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为1.6m 3． 钻削力的计算：

px419DS0.8kp

刀具选用高速钢材料

查《机床夹具设计手册》表1-2-8

0.62000.6

HBk1.03 p190190

D8.4、S10.25、S20.125

px1419DS0.8kp4198.40.250.81.031195.8N

px2419DS0.8kp41990.1250.81.03735.9N

4． 夹紧力计算：

查《机床夹具设计手册》由表1-2-23 可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0

4查表1-2-21：d10mm

p1.2

5rz4.59

2°29′ ,8°50′ 选用梯形螺纹有利于自锁2

25L2540w0,1120N

tg12tg24.594tg11

由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力w0w所以夹具设计符合要 求

(二)夹具设计

1定位基准选择

由于槽的宽度有公差要求,因此应以右端面为主要定位基准.由于铸件的公差要求较大,利用轴孔的中心轴作为辅助定位基准时,另外为了防止工件转动，为限制次自由度，应该以健限制工件旋转，另辅助一左端面为辅助定位，防止工件左右移动，因此为了满足这些定位要求，设计压板结构，既可以满足轴向力的要求，又可方便工件的装夹。.2.切削力及夹紧力计算

略

3.定位误差分析

夹具的主要定位元件为22孔的定位销

基准移位误差y，由于孔和销都有制造误差，为工件装卸方便，孔与轴间还有最小间隙Xmin(此间隙同在调刀储存及对刀时消除)故yDmaxdminDmindmaxDd0.280.0230.10152222

满足自由公差要求。

4钻床夹具的装配图见附图

六、设计感想与体会：

课程设计就是一个团队合作的过程。看着眼前的手工图纸、CAD图和设计计算的手稿，设计过程一幕幕浮现在眼前。

设计让我们学到了很多东西。这次设计可以说是两年的课程学习所掌握的所有机械工程学科的基础知识的融会贯通，因为我们以前曾经学得很好，但是都是理论的东西，终于知道理论联系实际才使我们有了更进一步的体会。

在这次设计中，我学会的如何设计、如何计算，更重要的是我学会了合作，我懂得了团队合作的重要性。我们以前做的设计都是一个人的，而且规模小，不需要什么规划，这次可以说是综合了我们的所有智慧。

参考资料：

《机床夹具设计手册》

ca6140课程设计说明书 第3篇

关键词：CA6140车床,经济型,设计

数控机床作为机电一体化产品, 在机械制造行业可持续发展过程中起着至关重要的影响作用, 为此, 为了缓解制造产品生产中结构复杂且多变零件加工问题, 应注重投入到车床经济型数控化改造领域, 即针对机床设计中存在的质量、精密等问题, 实施进一步改进, 最终由此达到最佳的产品生产状态, 节省部分产品加工的资金投入, 提升制造企业经济效益。以下就是对车床数控化改造设计关键问题的详细阐述。

1 数控化改造必要性

数控化机床比重是衡量我国制造行业发展水平的一项重要指标, 因而, 在制造行业发展期间, 应注重对先进车床设备的引进。但由于国外先进的数控机床价格昂贵, 需耗费企业大量资金投入, 因而在此基础上, 设计、改造经济型数控机床有利于应对国外先进的生产技术所带来的冲击。同时, 由于普通CA6140等车床在运行过程中融合了计算机技术, 因而, 具备复杂曲线、复杂曲面等零件的精度加工优势, 且突出加工工序集中, 尺寸分散度小、拥有自动报警、柔性自动化操作、自动监控、自动补偿等作业优越性, 为此, 在制造行业发展背景下, 为了缩短产品生产周期, 必须强调对普通车床经济型数控化的进一步改造, 以期满足制造行业新产品生产要求。

2 经济视角下普通CA6140车床数控化改造路径

2.1 总体改造设计框架

在普通CA6140车床操控过程中, 为了满足产品生产条件, 需在产品生产期间, 通过数控系统, 对加工程序进行运算处理, 然后, 结合运算结果, 发出进给指令, 并由I/O接口, 将指令信息传输至X轴、Z轴步进电机, 带动滚轮丝杠转动, 且实现自动化产品生产目的。而为了更好的满足产品生产经济型、精度型、功能型要求, 应针对普通CA6140机床进行改造处理, 即在总体改造设计中, 应注重选择半闭环控制方法, 且采用GSK980T数控系统。除此之外, 为了更好的执行指令信息, 在改造设计期间, 需将纵向和横向均确定为混合型步进电机驱动, 就此增强数控系统转动效果, 且优化系统美观性。此外, 在普通CA6140车床整体改造过程中, 亦应注重配置电子手轮等设备, 且拟定数控系统控制方案, 明确光电隔离、脉冲编码器、网络通信接口、X向步进电机、Z向步进电机等设计。

2.2 纵向进给系统滚珠丝杠设计

在普通CA6140车床改造设计过程中, 为了提升整体改造设计效果, 满足制造企业产品生产条件, 需严格遵从纵向进给系统滚珠丝杠设计要点。

第一, 在改造设计期间, 应保持加工最大长度在1500mm以内, 而主轴孔径为50mm, 最大回转直径为400mm, 使用寿命为14400h, 机床定位精度小于等于0.03mm, 就此满足经济型车床运行条件。同时, 在车床运行速度改造时, 应保持纵向进给速度保持在0.6m/min以内, 横向进给速度保持在3m/min以内, 达到稳定性作业效果[1];

第二, 在纵向进给系统滚珠丝杠设计期间, 应依据机床定位精度≤+0.03mm, 将纵向脉冲当量设定为0.01mm/步, 横向脉冲当量设定为0.005mm/步, 就此达到精度较高的产品生产效果;

第三, 在滚珠丝杠螺母型号选择过程中, 应注重依据制造企业产品生产标准, 选定W1L400b型号, 且确保其精度等级为3级。

2.3 电机选型设计

在普通CA6140车床数字化改造设计过程中, 注重电机型号的选择亦是非常必要的。首先, 在纵向进给系统电机选择时, 为了满足系统纵向运行要求, 应参照机床定位精度≤+0.03mm标准, 选择脉冲当量为0.01mm/脉冲的电机, 而在电机步进角参数选择时, 需综合考虑步距角、减速比、脉冲当量等参数间关系, 由参数关系确定电机型号[2]。其次, 在电机型号初选期间, 可引入90BYG5502电机, 该电机步距角为0.36, 驱动电压为50V, 电流为3A, 静转矩为5N.M, 空载运行频率≥30000, 重量为4.5kg, 可满足普通CA6140车床改造要求, 因而, 应在经济型车床数字化改造期间, 强化对其的合理化采用。即在车床改造设计时, 合理规划电机型号, 可达到经济型车床生产目的, 为此, 应提高对其的重视程度。

3 结语

综上可知, 普通CA6140车床在使用过程中逐渐凸显出效率低、质量差等问题, 影响到了产品生产效益。为此, 为了打造良好的产品制造空间, 应在新产品开发时, 做好普通CA6140车床改造设计工作, 即以经济型为指导思想, 从电机选型设计、向进给系统滚珠丝杠设计等层面入手, 对车床整体结构进行进一步改造与优化, 最终满足精确高的产品生产需求, 达到改造目的。

参考文献

[1]马云飞.CA6140普通车床的数控化改造设计[J].大众科技, 2013, 11 (09) :69-71.

ca6140课程设计说明书 第4篇

机

械

制

造

技

术

基

础

课

程

设

计

说

明

书

设计题目：

制定CA6140C车床拨叉的加工工艺，设计铣18mm槽的铣床夹具

设 计 者：耿 利 威 班 级：机械03-1班

学 号： 25

指导教师：敖 晓 春

哈 尔 滨 理 工 大 学 机械设计制造及其自动化系

2006年9月30日

哈 尔 滨 理 工 大 学

机械自造工艺及夹具课程设计任务书

设计题目：制定CA6140C车床拨叉的加工工艺，设计铣8mm槽的铣床夹具

设计要求：中批量生产

设计时间：设计内容：

手动夹紧

通用工艺装备

2006.9.11~2006.9.29

1、熟悉零件图；

2、绘制零件图（一张）；

3、绘制毛坯图（一张）；

4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）；

5、绘制夹具总装图；

6、绘制夹具零件图；

7、说明书

班

级：机 械 03-1 班 学

生：

耿 利 威 指导教师：

敖 晓 春 系 主 任：

2006年09月3日

目录

序言..............................................................................................................2

一、零件的分析..........................................................................................4 零件的作用.............................................................................................4 零件的工艺分析.....................................................................................4 二.确定生产类型.....................................................................................5 三.确定毛坯...............................................................................................5 四.工艺规程设计.........................................................................................5(一)选择定位基准：............................................错误！未定义书签。

（二）制定工艺路线...........................................错误！未定义书签。

（三）选择加工设备和工艺设备......................错误！未定义书签。(四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定.错误！未定义书签。

五、夹具设计........................................................错误！未定义书签。(一)问题的提出....................................................错误！未定义书签。(二)夹具设计........................................................错误！未定义书签。3.定位误差分析....................................................错误！未定义书签。4钻床夹具的装配图见附图...............................错误！未定义书签。参考文献：................................................................错误！未定义书签。

序言

机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、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生活中占有重要的地位。

就个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来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，恳请各位老师给予指导。

一、零件的分析

零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。

零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

0.0211.轴孔22以及与此孔相通的的花键。02.拨叉底面、上顶面、右端面；上顶面8mm槽及下底面18mm槽。

3.由上面分析可知，可以加工拨叉右端面；然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二.确定生产类型

已知此拨叉零件的生产纲领为10000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》321页表15-2，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

三.确定毛坯 确定毛坯种类：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》324页表15-5选用铸件尺寸公差等级CT9级。2 确定铸件加工余量及形状：

《机械制造工艺及设备设计指导手册》325页表15-7，选用加工余量为MA-G级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：（附毛坯图）

3绘制铸件零件图：（附零件图）

ca6140课程设计说明书 第5篇

一、序言--1

二、设计目的---------------------------1

三、零件的分析------------------------2

四、确定生产类型---------------------2

五、确定毛坯---------------------------2

六、工艺规程设计---------------------3(一)、选择定位基准-------------------3(二)、制定工艺路线-------------------3(三)、选择加工设备和工艺路线----4(四)、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定-----------------4(五)、确定切削用量，切削速度和时间定额--------------------4

七、夹具设计---------------------------6

八、小结--7

九、参考文献---------------------------8

一、零件的分析

（一）零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动，按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。

（二）零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

0.0211.小头孔22以及与此孔相通的8的锥孔、M8螺纹孔 02.大头半圆孔55

3.拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二 确定生产类型

已知此拨叉零件的生产纲领为Q=5000件/年，零件的质量m=1.0件/台，结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%.代入公式(1-1)得

N=5000件/年1件/台(1+3%)(1+0.5%)=5152.5件/年

拔叉重量为1.0kg,由《机械制造技术基础课程设计指导教程》(本说明书中除特殊说明外,其余查表均由此指导教程查得)表1-3知,拔叉属轻型零件;由表1-4知,该拔叉的生产类型为大批生产.所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

三 确定毛坯 确定毛坯种类：

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。由表2-1选用铸件尺寸公差等级CT12级。2 确定铸件加工余量及形状： 由表2-5，选用加工余量为MA-G级，并查24页表2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：

3绘制铸件零件图(见附图)

四 工艺规程设计

(一)选择定位基准：粗基准的选择：以零件的两个小头孔外圆表面为主要的定位粗基准，以小头孔的底面为辅助粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以两个小头孔外圆柱表面为主要的定位精基准，以加工后的小头孔的上端面为辅助的定位精基准。

（二）制定工艺路线

根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》346页表15-

32、15-

33、15-34，选择零件的加工方法及工艺路线方案如机械加工工艺过程卡片。

（三）选择加工设备和工艺设备 1 机床的选择：

工序010～060均为铣平面，可采用X51立式铣床。

工序070～110采用摇臂钻床。

工序120采用钻床。多刀具组合机床。工序130采用铣断机床。选择夹具：该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。选择刀具：在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔55H13，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。4选择量具：两小头孔、中间孔均采用极限量规。

5其他：对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。

（四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1圆柱表面工序尺寸：

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定7、8加工工序钻-扩-粗铰-精铰φ22加工余量工序尺寸及公差如下：

由2-28可查得精铰余量Z精铰=0.06mm

粗铰余量Z粗铰=0.14mm 扩孔余量Z扩孔=1.8mm

钻孔余量Z钻=20mm 查表1-20可依次确定各工序的加工精度等级为,精铰:IT7;粗铰:IT10;扩孔:IT11;钻孔:IT12.根据上述结果,再查标准公差数值表可确定各工步公差值分别为,精铰:0.021mm;粗铰:0.058mm;扩孔:0.075mm;钻孔:0.15mm 综上所述,该工序各工步的工序尺寸及公差分别为,精铰: φ2200.021mm;粗铰φ21.9400.058mm;扩孔:φ21.800.075mm;钻孔: φ2000.15mm.2平面工序尺寸：

1.1粗铣两小头孔上端面，加工余量为1.2mm，基本尺寸为，经济精度为CT12级。

1.2粗铣中间孔上端面，加工余量为4mm，基本尺寸为

mm

，经

济

精

度 为CT12级。

1.3粗铣中间孔下端面，加工余量为4mm，基本尺寸为

mm，经济精度为CT12级。

1.4精铣小头孔上端面，加工余量为0.5mm，基本尺寸为50mm，经济精度为CT11级。1.5精铣中间孔上端面，加工余量为1mm，基本尺寸为

mm，经济精度为CT10级。

1.6精铣中间孔下端面，加工余量为1mm，基本尺寸为

mm，经济精度为CT10级。

（五）确定切削用量，切削速度和时间定额：

1工序1以小头孔外圆表面为粗基准，粗铣φ22孔上端面。

1.1 加工条件

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。加工要求：粗铣φ22孔上端面。机床：X51立式铣床。

刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。

铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）取刀具直径do=80mm。1.2 切削用量

铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.2mm，一次走刀即可完成所需长度，按《教程》表5-7查得fz=0.2mm。

1.3计算切削速度 按《教程》表5-9，然后根据d/Z=80/10选取，VC=40m/min,再由公 式

算得 n＝159.24r/min,查《教程》表4-15得机床x51的转速

为n=160r/min,因此由公式

算得实际切削速度Vc=40.2mm/s。

1.4校验机床功率

查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=1.2mm，n=160r/min, V c=40.2m/min，f z=0.2mm/z。1.5计算基本工时

kr< 根据《教程》表5-43查得对称铣tj＝l+l1+l2/fmz，由于，L2=2mm,解得tj=0.15min 辅助时间：ta=(0.15~0.2)tj=0.3min 2工序2 以小头孔外圆表面为基准粗铣φ55孔上下端面。2.1 加工条件

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。加工要求：粗铣φ55上端面。机床：X51立式铣床。

刀具：直柄立式铣刀，按《教程》62页表3-15查得，取d=71mm,d1=63mm,中齿z=8。2.2 切削用量

2.2.1 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=4mm，一次走刀即可完成所需长度。2.2.2每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《简明手册》f=0.2mm/z。2.3查后刀面寿命

查《简明手册》表3.8，寿命T=180min 2.4计算切削速度 按《教程》表5-9选取Vc=40m/min，根据公式，算得n=181.98r/min,查《教程》表4-15取n=210r/min,在由公式

算得实际切削速度Vc＝46.8m/min 2.5计算基本工时

根据《教程》表5-43查得对称铣tj＝l+l1+l2/fmz，由于kr

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。加工要求：粗铣φ55上端面。机床：X51立式铣床。

fVm ,刀具：直柄立式铣刀，按《教程》62页表3-15查得，取d=71mm,d1=63mm,中齿z=8。4.2切削用量

按机床功率kw5~10，工件-夹具系统刚度为中等时，按《教程》表5-7查得fz=0.12mm。4.3计算切削速度 按《教程》表5-9选取Vc=49m/min，根据公式，算得

n=219.8r/min,查《教程》表4-15取n=210r/min,在由公式

算得实际切削速度Vc＝46.8m/min。

4.4校验机床功率

查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定n=210r/min, V c=46.8m/min，f z=0.12mm/z。4.5计算基本工时

tm＝L+l1/ fn=(4+1)/0.12*210=0.20min。辅助时间：ta=(0.15~0.2)tj=0.4min 5.工序070和080以T1及小头孔外圆为基准，钻、扩、粗铰、精铰φ22孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。.采用立式钻床525型号 5.1钻孔工步

(1)刀具:采用莫氏锥柄麻花钻(20GB/T1438.1-1996)(2)背吃刀量的确定

取a p=20mm(3)进给量的确定

由表5-22,选取该工步的每转进给量f=0.25mm/r(4)切削速度的计算

由表5-22,按工件材料为铸铁的条件选取,切削速度v取18m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=100018/(3.1422)=286.6r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=272r/min.代入(5-1),求出实际钻削速度v=nd/1000=2723.1420/1000=17m/min(5)时间定额计算

根据表5-41,钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得.式中l=50mm, l2=1mm;l1=Dcotkr/2+(1~2)=20mm/2cot54.0+1mm=11.7mm,f=0.25mm/r,n=272r/min.将以上结果代入公式,得该工序基本时间tj=(50mm+11.7mm+1mm)/(0.25mm/r272r/min=0.92min=55.3s(6)辅助时间tf的计算

由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1555.3=8.30s 5.2扩孔工步

(1)刀具:采用莫氏锥柄扩孔钻(B/T1141-1984)(2)背吃刀量的确定

取ap=1.8mm(3)进给量的确定

由表4-10,选取f=1.1mm/r.(4)切削速度的计算

由表5-22,按工件材料为铸铁的条件选取,切削速度v取4m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=10004/(3.1421.8)=58.43r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=97r/min.代入(5-1),求出实际钻削速度v=nd/1000=2723.1421.8/1000=6.64m/min(5)时间定额计算

由D=21.8mm l=50mm l2=3mm得

l1=(D-d)cotkr+(1~2)=(21.8-20)/2cot54.0+1=1.6mm=30.7s(6)辅助时间tf的计算

由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1530.7=4.6s 5.3粗铰工步

(1)刀具:采用锥柄机用铰刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的确定

取a p0.14mm(3)进给量的确定 由表5-31,选取f=1.0mm/r.(4)切削速度的计算

由表5-31,取v=4m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=10004/(3.1420)=63.7r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=97r/min.代入(5-1),求出实际切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)时间定额计算

根据表5-41,钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(21.94mm-21.8mm)/2=0.08mm的条件查得l1=0.37mm l2=15mm;而l=50mm f=1.0mm/r

n=97r/min 将以上结果代入公式,得该工序的基本时间tj=(50mm+0.37mm+15mm)/(1.0mm/r97r/min)=0.67min=40.4s(5)辅助时间tf的计算

由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1540.4=6.06s 5.4精铰工步

(1)刀具:采用锥柄机用铰刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的确定

取ap=0.06mm(3)进给量的确定 由表5-31,选取f=0.8mm/r.(4)切削速度的计算 由表5-31,取v=6m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=10006/(3.1420=95.5r/min, 参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=97r/min.代入(5-1),求出实际切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)时间定额计算

根据表5-42,钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(22mm-21.96mm)/2=0.02mm的条件查得l1=0.19mm l2=13mm;而l=50mm f=0.8mm/r

n=97r/min,将以上结果代入公式,得该工序的基本时间tj=(50mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/r97r/min)=0.81min=48.8s(6)辅助时间tf的计算

由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1548.8=7.32s 7 五.夹具设计 夹具设计任务

为提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动,需设计转专用夹具,并设计工序070、080钻小头孔22.本夹具将用于组合机床,刀具为麻花钻.2 确定夹具的结构方案(1)确定定位元件

底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求,因此应以底面为主要定位基准,利用小头孔的外圆表面为辅助定位基准.(2)确定导向装置

本工序要求对被加工孔依次进行钻、扩、铰等三个工步加工,最终达到工序简图上规定的加工要求,故选用快换钻套作为刀具的导向元件.快换钻套查表9-10,得2200.024,钻套用衬套查表9-11,得34,钻套螺钉查表9-12,得43,查表9-13,确定钻套高度H=2.05D=2.0522=45mm,排屑空间h=0.5D=0.522=11mm 3切削力及夹紧力计算

由于实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于第一定位基准面,在两侧只需要采用两个V型块适当夹紧后本夹具即可安全工作.因此,无须再对切削力进行计算.4钻床夹具的装配图见附图

六 总结

机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的系统性设计.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生活中占有重要的地位。

就我个人而言，通过这次课程设计，使我对专业知识了解得更扎实，也从中锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。