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1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：杠杆（CA1340自动车床）加工工艺规程及工艺装备 设 计 者： 班 级：K 机设101 学 号：240100107 姓 名 ：陈水勇 指导教师：袁建宁南京工程学院2012年7月机械制造技术基础课程设计任务书 题目：杠杆（CA1340自动车床）加工工艺规程及工艺装备内容：1.零件图 1张2.毛坯图 1张3.机械加工工艺过程卡片 1张4.机械加工工序卡片 1套5.夹具装配图 1张6.夹具零件图 1张7.课程设计说明书 1份原始资料：该零件图样，Q=4000件/年，n=1件/台，每日一班目录序言 4一、零件的工艺分析及生产类型的确定 4 1零件的作用 4 2
2、零件的工艺分析 4 3. 零件的生产类型 5二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 5 1.选择毛坯 5 2.毛坯尺寸公差与机械加工余量计算 5 3.设计毛坯图 5三、选择加工方法，制定工艺路线 61.定位基准的选择 62.零件表面加工方法的选择 63.制定工艺路线 7四、工序设计 9 1.选择机床 92. 选择夹具 93. 选择刀具 104. 确定工序尺寸 12五、确定切削用量及基本时间 14六、夹具设计 24七、设计小结 25八参考文献 26序言 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。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
3、性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们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，为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。由于能所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 一、零件的工艺分析及生产类型的确定（一）零件的作用题目所给的零件是CA1340自动车床上的杠杆（见图），它位于自动车床的自动机构中，与灵活器配合使用，起制动的作用。（二）零件的工艺分析杠杆共有三组加工表面，它们之间有一定的位置要求，现分述如下：1、以6H7mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个
4、6H7mm的孔，粗糙度为Ra1.6；尺寸为20mm且与两个孔6H7mm相垂直的四个平面，粗糙度为Ra6.3。其中，主要加工表面为两个6H7mm的孔。2、以20H7mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个20H7mm的孔及其倒角，粗糙度为Ra1.6；两个与20H7mm孔垂直的平面，粗糙度为Ra3.2；一个中心轴线与20H7mm孔中心轴线平行且相距8mm的圆弧油槽；还有一个与20H7mm孔垂直的油孔4mm，并锪沉头孔。其中，20H7mm孔及两端面为主要加工面。3、以8H7mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个8H7mm的孔，Ra1.6；一个槽和一个M4mm的螺纹孔。其中，主要加工表面
5、为8H7mm孔。 这三组加工表面之间有一定的位置要求，主要是：（1）6H7mm孔与20H7mm孔具有平行度，公差为0.06mm。（2）8H7mm孔与6H7mm孔具有平行度，公差为0.08mm。由以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工一面一孔，以它们为精准加工其它表面，并且可以保证加工面之间的位置精度要求。另外，该零件结构简单，工艺性好。（三） 零件的生产类型 依据设计的题目每年3万件，零件是CA1340自动车床上的杠杆，质量为12kg查课程设计指南表2-1（p7）可知其属轻型零件，生产类型为大批生产。 二 、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图（一）选择毛坯 零件的材料为球墨铸铁QT4
6、5-5。考虑到零件结构简单，工艺性好，在工作过程中受力不大及没有经常承受交变载荷，因此，应该选用铸件。由于零件年产量为30000件，以达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，重量在12kg以下，故可采用机械造型中的金属模铸造。（二） 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差参见程设计指南第五章第一节，铸件的公差及机械加工余量按GB/T 6414-1999确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应确定如下各因素。（1） 铸件公差等级 由于大批量金属型球墨铸铁公差等级为CT8-10。（参见程设计指南表5-1）（2） 要求机械加工余量等级 由于是金属铸造那么要求铸件加工余量等级为D-F级。（参见程设计
7、指南表5-5）（三） 确定毛坯尺寸 由课程设计指南表51，该零件为球墨铸铁，金属型铸造，得公差等级CT为8-10。查表5-3，取CT为9，查得铸件各尺寸公差为1.6-3.2mm。 分析本零件，除两个8H7mm的孔和一个20H7mm的孔以及两个6H7mm的孔的Ra=1.6m，其余各表面Ra1.6，因此这些面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上查得的余量和公差即可（由于有的表面只需粗加工，这时可取表中的较小值。当要粗加工和半精加工时，可取大值）。由公式，单边加工时：R=F+RMA+CT/2;双侧加工或外圆面时：R=R=F+2RMA+CT/2;内腔加工时：R=F-2RMA-CT/2。（R-毛坯尺寸，F-基
8、本尺寸，RMA-机械加工余量，CT-公差等级）根据铸件的公差等级及要求加工余量分别查程设计指南表5-3和表5-4，1.对于加工20H7mm两端面时由于零件基本尺寸为80mm所以毛坯单边加工余量为Z=4.5mm。2.6二孔外端面的加工余量，按照程设计指南表5-3和表5-4，取毛坯的单边加工余量Z=3.5mm,铸件尺寸精度等级为5，固偏差为0.5。3.6二孔加工余量，两内孔精度要求为IT7级，参照程设计指南表5-3和表5-4，确定工序尺寸及余量为Z=0.2mm。4. 8孔的加工余量，孔的精度要求为IT7，程设计指南表5-3和表5-4，确定工序尺寸及余量为Z=0.2mm。5.20孔的加工余量，孔的精
9、度要求为IT7，程设计指南表5-3和表5-4，确定工序尺寸及余量为Z=2mm。6. 槽的加工余量，参照程设计指南表5-3和表5-4，确定工序尺寸及余量为Z=2mm。综上所述确定毛坯尺寸如下表：零件尺寸单边加工余量铸件尺寸80mm4.5mm89mm12mm3.5mm19mmmm 0.2mm5.8mmmm0.2mm7.8mmmm2mm18mm8mm2mm6mm杠杆毛坯尺寸（铸件） 三 、选择加工方法，制定工艺路线（一）基面的选择基面的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，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生
10、产无法正常进行( 1） 精基准的选择 主要原则有：基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；互为基准原则。 对本零件而言，是以20H7mm的孔为设计基准的，所以选20H7mm的孔为加工的精基准（符合基准重合原则）。 (2）粗基准的选择。 选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。 零件中32的外圆表面为不需要加工的表面，而且为了能够保证32的外圆表面与20H7mm的
11、孔的位置关系，主要是同轴度，所以综合各种因素我们选择32的外圆作为粗基准。（二） 零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆端面、内孔、槽等，材料为球墨铸铁，以公差等级和表面粗糙度要求，参考设计指南其加工方法可如下（1） 加工20H7mm两端面 查表发现其精度为IT11虽不高，但其表面粗糙度为3.2um，所以需要粗铣、半精铣、精铣。 (2)加工6二孔外端面 因为未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT11，表面粗 糙度为6.3m ，所以可以先粗铣再半精铣就可。 (3)加工6二孔 因为其精度等级较高为7级且表面粗糙度也为1.6，所以总体要求高，可以粗铰、精铰。 (4)加工8孔 因为其精度
12、等级较高为7级且表面粗糙度也为1.6，所以总体要求高，可以粗铣、精铰。 (5)加工20孔 因为其精度等级较高为7级且表面粗糙度也为1.6，所以总体要求高，可以粗铣、精铰。 (6)槽的加工 其表面粗糙度为6.3m，未注公差等级,根据GB180079规定公差为IT11IT12，所以可以粗铣、半精铣。（三） 制定工艺路线工序1 粗铣、半精铣、精铣20H7mm孔的两端面。以32mm外圆柱面和一个未加工面为粗基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。工序 2钻R3mm圆弧油槽，扩20H7mm孔。以20H7mm孔的一个端面和32mm外圆柱面为基准,选用Z525型立式钻床和专用夹具。工序3粗铰、精铰20H7mm孔，锪20H7mm孔倒角。以20H7mm孔的一个端面和32mm外圆柱面为基准,选用Z525型立式钻床和专用夹具。工序 4 粗铣、半精铣6H7mm孔的四个端面。以20H7mm孔的一个端面和20H7mm孔为基准,选用X61W型万能升降台铣床和专用夹具。工序5 钻、粗铰、精铰6H7mm两孔。以20H7mm孔的一个端面和20H7mm孔为基准,选用Z5125型立式钻床和专用夹具。工序 6
