ca6140车床等臂杠杆设计说明书

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1、1、零件分析、零件分析11 零件的作用 题目给出的零件是杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件 的配合是符合要求。 12 零件的工艺分析杠杆的 20+0.052mm 孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如 下：本夹具用于在立式铣床上，加工 40 突台端面。工件以 200.052mm 孔及端面和水平面底、30 的凸台分别在定位销 7 实现完全定位。铣 40mm 端面时工件为悬臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支承 6 和 9，当 辅助支承 6 和 9 与工件接触后，用螺母 5 锁紧。要加工的主要工序包括：粗精 铣宽度为 40mm 的上下平台、钻 10(H7)孔、钻 28+0

2、.015 的小孔 、粗 精铣 30 凸台的上下表面。加工要求有：40mm 的平台的表面粗糙度各为 Ra6.3um（上平台） 、Ra3.2（下平台） 、10(H7)孔为 Ra3.6um、25（H9）和8（H7）孔表面粗糙度都为 Ra3.2um。28（H7）孔有平行度分别为0.1um（A） 、0.15um(A)。10(H7)孔的平行度为 0.1um（A） 。杠杆有过渡圆角 为 R5，则其他的过渡圆角则为 R3。其中主要的加工表面是 30 的端面,要用游 标卡尺检查。2、工艺规程的设计、工艺规程的设计21、确定毛坯的制造形式。 零件的材料 HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润滑效果较

3、好的铸铁。由于年产量为 2000 件，达到中批生产的水平，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，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。查参考文献（机械加工工艺简明手册）得：各加工表面表面总余量 加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值 (mm)说明40mm 的上下平台 宽度 34mm 的 平台4030HH22加工上下底面 加工上表面40mm 的凸台上下面40H4凸台上下面20（H7）孔20G4加工内孔又由参考文献得出：主要毛坯尺寸及公差 主要尺寸零件尺总余量毛坯尺寸公差 CT寸2M12 之间的中心距离203205 440 凸

4、台44440 420（H7）孔尺寸25520440 主体54458 422、基面的选择 (1)粗基准的选择。对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件 的加工表面就是宽度为 40mm 的肩面表面作为加工的粗基准，可用压板对肩 台进行加紧，利用一组 V 形块支承 40mm 的外轮廓作主要定位，以消除 z、z、y、y 四个自由度。再以一面定位消除 x、x 两个自由度，达到完全定位,就 可加工 20（H7）的孔。 (2)精基准的选择。主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用20(H7)的孔作为精基准。23、工件表面加工方法的选择 本零件的加工表面有：粗精铣宽度为 40mm 的上下平台、铣 2

5、2 凹槽、 钻 2M12 的小孔 、粗精铣 34 凸台的平台。材料为 HT150，加工方法选择 如下：1、 40mm 圆柱的上平台：公差等级为 IT8IT10,表面粗糙度为 Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法，并倒 R35 圆角。2、 40mm 圆柱的下平台：公差等级为 IT8IT10,表面粗糙度为 Ra3.2，采用采用粗铣精铣的加工方法，并倒 R3 圆角。3、 40mm 的凸台上下表面：公差等级为 IT13，表面粗糙度为 Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法。 4、 铣 22 凹槽：公差等级为 IT7IT8，表面粗糙度为 Ra3.2，平行度为 0.1m（A） ，采用钻孔粗铰精铰的加工方法。 5

6、、 钻 20（H7）内孔：公差等级为 IT6IT8，表面粗糙度为 Ra1.6，采用钻 孔扩孔钻钻孔精铰的加工方法，并倒 145内角。 6、 钻 m12（H7）内孔：公差等级为 IT6IT8,采用钻孔粗铰精铰的加工方 法。 24、确定工艺路线 (1)、工艺路线方案一： 铸造 时效 涂底漆 工序：粗精铣宽度为 40mm 的上下平台和宽度为 34mm 的平台工序：粗精铣宽度为 40mm 的凸台表面 工序：钻孔 22 使尺寸达到 22mm。 工序：扩孔钻钻孔 20(H7)使尺寸达到 24.8mm。 工序：铰孔 25（H9）使尺寸达到 25(H9)。工序VI：钻、粗、精铰 2m12 的螺纹空工序：检验入

7、库。 (2)、工艺路线方案二： 铸造 时效 涂底漆 工序：粗精铣宽度为 40mm 的上下平台和宽度为 34mm 的平台。 工序：扩铰孔 20（H7）使尺寸达到 20(H7)。 工序：粗精铣宽度为 40mm 的凸台表面 工序：钻铰 2M12 的小孔使尺寸达到 M12。 工序：检验入库。 25、工艺方案的比较和分析： 上述两种工艺方案的特点是：方案一是根据宽度为 40mm 的上下肩面作为 粗基准， 22 孔作为精基准，所以就要加工 22 孔时期尺寸达到要求的尺寸，那 样就保证了 2M12 小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则先粗加工，接着半 精加工，精加工，减少了安装次数，同时也减少了安装误差。所以

8、决定选择方 案二作为加工工艺路线比较合理。 26、选择加工设备及刀、量、夹具 由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主，辅以少量 专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流 水生产线。工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完后。 粗精铣宽度为 40mm 的上下平台和宽度为 34mm 的平台。考虑到工件的 定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择 X50K 立式铣床（参考文 献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版社） ，刀具选 D=2mm 的削平型立铣刀（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械 工业出版社出版） 、专用

9、夹具、专用量具和游标卡尺。 粗精铣宽度为 34mm 的凸台表面。采用 X50K 立式铣床，刀具选 D=2mm 的削平型铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。 扩孔钻钻孔 22(H7)使尺寸达到 21.8mm。采用立式 Z535 型钻床，刀具选 D=21.7mm 的锥柄扩孔钻（莫氏锥度 3 号刀） ，专用钻夹具和专用检具。 铰孔 20（H7）使尺寸达到 20(H7)。采用立式 Z535 型钻床，刀具选 D=20mm 的锥柄机用铰刀，并倒 145的倒角钻用铰夹具和专用检量具。 钻 2M12 的螺纹孔使尺寸达到 m12mm。采用立式 Z518 型钻床，刀具选 用 D=7.8mm 的直柄麻花钻，专用钻

10、夹具和专用检量具。 粗铰 2m12 螺纹孔使尺寸达到 7.96mm。采用立式 Z518 型钻床，选择 刀具为 D=8mm 直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检具。 精铰 2m12 小孔使尺寸达到 8（H7） 。采用立式 Z518 型钻床，选择刀 具为 D=8mm 的直柄机用铰刀，使用专用的夹具和专用的量检具。 （参考资料和文献均来自：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版） 27、加工工序设计 根据本次设计的要求，工序设计只设计老师所给出工序的计算。下面是对30 凸台端面的加工设计。 各工步余量和工序尺寸及公差 （mm） 加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸粗铣位置0.12 04m

11、m面和位置0.3 058mm突台的上表面粗铣0.717.7半精铣位置0.12 04mm面和位置0.3 058mm突台的上表面半精铣0H717掉头粗铣位置0.12 04mm下表面和位置0.3 058mm面粗铣0.715.7精铣位置0.12 04mm下表面和位置0.3 058mm面半精铣0.7H715这四部工序全都采用 X52K 立式铣床来进行加工的， 查参考文献1，并参 考 X52K 立式升降台铣床主要技术参数，工作台 T 形槽数有 3 条，槽宽 18mm， 槽距 70mm. 28、确定铣削用量(1)粗铣宽度为 34mm 的下平台加工条件：工件材料： HT150，金属模铸造。机床：X52K 立式

12、铣床刀具：硬质合金端铣刀，材料：YG8，D=125mm ，齿数 z=6，寿命 T=180min, ,此为粗齿铣刀。090rk 因其单边余量：Z=1.3mm所以铣削深度：pa1.3pamm每齿进给量：根据参考文献2表 9.4-3，取fa0.20/famm Z铣削速度：参照参考文献2表 9.4-13，取。V64/ minVm由式 2.1 得机床主轴转速：n 10001000 64163 / min3.14 125VnrD按照参考文献27-52 190 / minnr实际铣削速度 ：v3.14 125 1901.24/10001000 60Dnvm s进给量： fV0.12 8 300/603.8/

13、ffVa Znmm s 工作台每分进给量： mf3.8/228/ minmffVmm smm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知，=35mml30lmml刀具切入长度：1l22 10.5()(1 3)lDDa220.5(12512530 )(1 3)3.8mm刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1(2)半精铣宽度为 34mm 的下平台工件材料： HT150，铸造。机床： X52K 立式升降台铣床。刀具：高速钢端铣刀：， ，齿数 10，此为细齿铣刀。15YT125Dmm精铣该平面的单边余量：Z=0.7mm铣削深度：pa0.3pamm每齿进给量：根据参考文献2表 9.4-1(2)，f=1.2-2.

14、7,取 f=2.0,fa/0.20/fafZmm Z铣削速度：参照参考文献2公式 3.2,VV=0.35m/s,机床主轴转速：n 10001000 0.35 6054 / min3.14 125VnrD查参考文献1X25K 机床主轴转速，取75 /minnr实际铣削速度 ：v3.14 125 600.39/10001000 60Dnvm s进给量，由式（2.3）有：fV0.20 20 60/602.0/ffVa Znmm s工作台每分进给量： mf2.0/120/ minmffVmm smm半精铣时与粗铣相近，取，=35mm， 21llll、30lmml22 10.5()(1 3)lDDa，2

15、20.5(12512530 )(1 3)3.8mmmml22走刀次数为 1 29、确定基本工时粗铣：机动时间机动时间：1jT12 1303.830.16min288j mlllTf机动时间： 1 jT铣削的辅助时间10.41ft半精铣的切削工时机动时间： 2jT12 2303.830.31min120j mlllTf机动时间 12 2353.830.35min120j mlllTf铣削的辅助时间20.41ft铣 30 端面的机动总工时为：t=+ + + =1.32min1 jT 1 jT2jT 2jT3 3、夹具的设计、夹具的设计 12 1353.830.18min288j mlllTf本次的夹具为工序：粗精铣宽度为 30mm 的凸台表面使其表面粗糙度达 到 6.3 而设计的. 31、确定设计方案 根据工件的特点，其定位方案为： 工件以孔 20h7 及其端面、40 的凸台端面分别在心轴、夹具底座、定位销 上实现完全定位。铣削 40 的凸台表面时，为防止工件产生变形，采用了螺旋 辅助支承，当辅助支承与工件接触后，用螺母锁紧。 32、定位元件设计(1)选择带台阶面和螺纹的心轴，作为以孔及其端面的