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1、1机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书设计题目设计题目 设计“杠杆（CA6140 车床）零件的机械加工工艺规程及工艺装备设 计 者 学 号指导老师 2机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书目录目录1 序言.2 22 杠杆加工工艺规程设计.3 32.12.1 零件的分析零件的分析.4 2.1.1 零件的作用.4 2.1.2 零件的工艺分析.42.2.1 确定毛坯的制造形式.5 2.2.2 基面的选择.5 2.2.3 确定工艺路线.5 2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.6 2.2.5 确定切削用量.7 2.2.6 确定
2、基本工时.173 专用夹具设计.2 22 23.1.1 定位基准的选择.22 3.1.2 切削力的计算与夹紧力分析.22 3.1.3 夹紧元件及动力装置确定.23 3.1.4 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计.23 3.1.5 夹具精度分析.26 3.1.6 夹具设计及操作的简要说明.26参考文献参考文献.283序言序言2 2 杠杆加工工艺规程设计杠杆加工工艺规程设计2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用题目所给的零件是 CA6140 车床的杠杆。它位于车床制动机构中，主要起制动作用。杠杆一端与制动带连接，另一端通过刚球与齿条轴的凸起（或凹槽）相接触，当离合器脱开时，齿条轴与杠杆下端接触，是
3、起逆时针方向摆动，将制动带拉紧；当左右离合器中任一个接合时，杠杆都顺时针方向摆动，使制动带放松，从而达到制动的目的。2.1.2 零件的工艺分析所加工零件立体图，零件图如下图所视4零件的材料为 HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（1）主要加工面：1）小头钻 以及与此孔相通的 14 阶梯孔、M8 螺纹孔；0.023 0252）钻 锥孔及铣 锥孔平台；0.1 012.70.1 012.73）钻 2M6 螺纹孔；4）铣杠杆底面及 2M6 螺纹孔端面。（2）主要基准面：1）以 45 外圆面为基准的加工表面这一组加
4、工表面包括：的孔、杠杆下表面0.023 0252）以 的孔为中心的加工表面0.023 025表 2.1 工艺路线方案一 工序 1粗精铣 25 孔下表面 工序 2钻、扩、铰孔使尺寸到达 mm0.023 025 工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4钻 12.7 的锥孔 工序 5加工 M8 螺纹孔，锪钻 14 阶梯孔 工序 6粗精铣 2-M6 上端面 工序 7钻 2-M6 螺纹底孔孔，攻螺纹孔 2-M6 工序 8检查表 2.2 工艺路线方案二 工序 1粗精铣 25 孔下表面 工序 2钻、扩、铰孔使尺寸到达 mm0.023 025 工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4钻 1
5、2.7 的锥孔 工序 5粗精铣 2-M6 上端面 工序 6钻 2-5 孔，加工螺纹孔 2-M6 续表 2.2 工序 7加工 M8 螺纹孔，锪钻 14 阶梯孔 工序 8检查工艺路线的比较与分析：5第二条工艺路线不同于第一条是将“工序 5 钻 14 孔，再加工螺纹孔 M8”变为“工序 7 粗精铣 M6 上端面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动影响生产效率。而对于零件的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。以 25mm 的孔外轮廓为精基准，先铣下端面。再钻锥孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺路线而先上端面， 再“钻 14 孔，加工
6、螺纹孔 M8”不便于装夹，并且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。所以发现第二条工艺路线并不可行。 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一 个方案进行生产。具体的工艺过程如表 2.3 所示。表 2.3 最终工艺过程 工序 1粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是 3.2 选用立式升降台铣床 X52K。 工序 2加工孔 25。钻孔 25 的毛坯到 22mm；扩孔 22mm 到 24.7mm；铰 孔 24.7mm 到 mm。保证粗糙0.023 025 度是 1.6 采用立式钻床 Z535。采用专 用夹具。 工序 3粗精铣宽度
7、为 30mm 的下平台，仍然采 用立式铣床 X52K，用组合夹具。 工序 4钻 12.7 的锥孔，采用立式钻床 Z535，为保证加工的孔的位置度，采用 专用夹具。 工序 5加工螺纹孔 M8，锪钻 14 阶梯孔。用 组合夹具，保证与垂直方向成 10 。 工序 6粗精铣 M6 上端面。用回转分度仪加 工，粗精铣与水平成 36 的台肩。用 卧式铣床 X52K，使用组合夹具。 工序 7钻 2-M6 螺纹底孔、攻 2-M6 螺纹用立式 钻床 Z535，为保证加工的孔的位置度， 采用专用夹具 工序 8检查6工序 8检查 2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定杠杆的材料是 HT200，毛坯的重量
8、 0.85kg，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。毛坯与零件不同的尺寸有：(具体见零件图)故台阶已被铸出,根据参考文献14的铣刀类型及尺寸可知选用 6mm 的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都为 0.5mm。1）加工 25 的端面，根据参考文献8表 4-35 和表 4-37 考虑 3mm，粗加工 2mm 到金属模
9、铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工 1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。2）对 25 的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求 1.6。可用一次粗加工 1.9mm，一次精加工 0.1mm 就可达到要求。3）加工宽度为 30mm 的下平台时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，每次铣削6.3aRm的深度是 2.5mm。 4）钻锥孔 12.7 时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采用 12 的钻头，切削深度是 2.5mm。5）钻 14 阶梯孔，由于粗糙度要求，因此考虑加工余量 2mm。可一次粗3.2aR
10、m加工 1.85mm，一次精加工 0.15 就可达到要求。6）加工 M8 底孔，根据参考文献8表 4-23 考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加工余量 1.1mm，一次攻螺纹 0.1 就可达到要求。7）加工 2-M6 螺纹，根据参考文献8表 4-23 考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加工余量 1.1mm，一次攻螺纹 0.1mm 就可达到要求。8）加工 2-M6 端面，粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。 2.2.5 确定切削用量工序 1：粗、精铣孔下平面25（1）粗铣孔下平面25加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X52K 立式铣床。查
11、参考文献7表 30347刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，15YT100Dmm8Z 此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=1.9mm所以铣削深度：pa1.9pamm每齿进给量：根据参考文献3表 2.4-75，取铣削速度：参照参考文fa0.12/famm ZV献7表 3034，取。1.33/Vm s机床主轴转速： 式（2.1）n1000Vnd式中 V铣削速度；d刀具直径。由式 2.1 机床主轴转速：n 10001000 1.33 60254 /min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.1-74 300 /minnr实际铣削速度 ：v3.14 100 3001.57/1
12、0001000 60dnvm s进给量： fV0.12 8 300/604.8/ffVa Znmm s 工作台每分进给量： mf4.8/288/minmffVmm smm：根据参考文献7表 2.4-81,a40amm（2）精铣孔下平面25加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X52K 立式铣床。参考文献7表 3031刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数 12，此为细齿铣15YT100Dmm刀。精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm铣削深度：pa0.1pamm每齿进给量：根据参考文献7表 3031，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照参考文献7表 3031，取V0.32
13、/Vm s机床主轴转速，由式（2.1）有：n 10001000 0.32 6061 /min3.14 100Vnrd按照参考文献7表 3.1-31 75 /minnr实际铣削速度 ：v3.14 100 750.4/10001000 60dnvm s8进给量，由式（1.3）有：fV0.15 12 75/602.25/ffVa Znmm s工作台每分进给量： mf2.25/135/minmffVmm smm工序 2：加工孔 25 到要求尺寸工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 25mm，公差为 H7，表面粗糙度。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔1.
