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1、机械制造技术课程设计说明书设计题目：设计“CA1340杠杆”零件的机械加工工艺规程及工艺装备。指导教师：学生姓名：班级：机械0507机械制造技术课程设计任务书全套图纸，加153893706设计题目：设计“CA1340杠杆”零件机械加工工艺规程及工艺装备设计要求：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. 工序卡片2张5. 夹具装配图1张6. 夹具主要零件图7. 课程设计说明书1份零件的生产类型 依设计的题目知：生产纲领 N = 30000万/年 ， 生产类型为大批大量生产指导教师： 学生姓名：班级：机械0507目录一， 零件的工艺分析及生产类型的确定-11. 零件的三维
2、视图-12. 零件的作用 -13. 零件的工艺分析-14. 零件的生产类型-1二，选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图-21. 毛坯选择-22. 机械加工余量确定，毛坯尺寸和公差-23. 设计毛坯图-2三，选择加工工艺，制订工艺路线-2 1. 零件结构工艺性分析-2 2. 定位基准的选择-2 3. 零件表面加工方法的选择-2 4. 零件表面加工顺序的确定-3 5. 工序的组合-3 6. 方案的比较-6 7. 机床及工艺装备的选择-6四，工艺计算-7 1. 确定工艺尺寸-7 2. 切削用量的计算及基本时间的确定-9五， 夹具的设计-10六， 设计小结-10七， 参考文献-10零件的三维视图一，零件
3、的工艺分析及生产类型的确定1零件的作用 题目所给定的零件是CA1340车床的杠杆2零件的工艺分析通过对该零件的重新绘制，知原零件图的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。该零件属于盘套类回转体零件，它的所有表面均须切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。3零件的生产类型由设计题目可知：生产纲领 N = 30000万/年 .其生产类型为大批大量生产。零件是机床的杠杆二， 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1. 选择毛坯该零件材料为QT45-5。由材料的加工工艺性和结构工艺性分析，选择毛坯为铸件。由于生产类型为大批大量生产，采用机器造型，便于保证精度，提高毛坯生产的稳定性及效率。2.
4、 确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差铸件公差及机械加工余量按GB/T 6414-1999确定：由毛坯的材料为灰铸铁，机器造型的铸造方法确定机械加工余量等级为F级，再由零件的最大尺寸为80，确定机械加工余量为1mm。由毛坯的材料为灰铸铁，机器造型的铸造方法确定铸件尺寸公差等级为10级，再由毛坯铸件的基本尺寸确定各加工表面的尺寸公差。毛坯尺寸公差相对于基本尺寸对称分布。相应的毛坯尺寸见毛坯图。3. 设计毛坯图由前述的毛坯尺寸及公差，加工余量，零件的形状，铸造拔模斜度与圆角，及相关技术要求设计毛坯图。三， 选择加工工艺，制订工艺路线。1. 零件结构工艺分析通过对该零件的重新绘制，知原零件图的视图正确，
5、完整，尺寸，公差及技术要求齐全。该零件属于盘套类回转体零件，它的所有表面均须切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。大部分表面适合车削加工。查表得各表面的加工要求如下：名称尺寸公差等级表面粗糙度备注80的圆柱端面IT7-IT11Ra3.220的圆柱端面IT7-IT11Ra6.3凹槽的两个侧面IT14长8020的孔IT7-IT9Ra1.6R3的长槽IT7-IT9Ra1.68的孔IT10-IT11Ra12.5长12直径20的孔IT7-IT9Ra6.3螺纹M4IT112.定位基准的选择长80圆柱的内孔 要求高，保证精度要求，依“基准统一”原则选其内孔为主要精基准。粗基准选左端面，故毛坯的左
6、端面应无飞边，冒口，浇口或其它表面缺陷。在铣削加工过程中，依“互为基准”原则，长12的20内孔互为基准，反复加工。在钻的孔时依据定位准确，可靠夹紧等特点选内孔和左端面为定位基准。加工M4由于“基准重合”原则选内孔和左端面为定位基准， 3.零件表面加工方法的选择根据表面的类型及技术要求并考虑工件材料的切削加工性能和现场条件，先选定最后精加工的方法以保证满足要求，依次向前选定一系列预备加工方法，最后得到最终成型的加工方法和路线如下：名称加工方法备注80的圆柱端面精铣-半精铣20的圆柱端面精铣-半精铣凹槽的两个侧面半精铣长80直径20的孔钻孔-扩孔-精铰R3的长槽粗镗-半精樘8的孔钻孔-扩孔-半精铰
7、长12直径20的孔钻孔-扩孔-精铰螺纹M4钻孔-扩孔-半精铣 4零件表面加工顺序的安排根据机械加工顺序安排时遵循的原则，考虑到此工件的具体结构特点，顺次安排外圆，端面，内孔加工，但加工过程中由于内孔为精基准，先加工。热处理工序不需要，辅助工序的安排：在最后加工结束和粗加工结束后都应安排检验工序，在铣削以后，终检之前应按排去毛刺，锐边，清洗工序，对外圆无光镀铬之后应安排清洗工序。入库前要有油封。5工序的组合在确定加工顺序后，根据该工件的生产规模为大批大量生产，以及工件的结构特点与技术要求，为了尽可能地减少工件的装夹的次数，以便在一次安装中尽可能加工多个表面，以保证表面间的相互位置精度，并采用工序
8、集中的原则组合工序。制订工艺路线如下；方案1工序加工工艺路线备注1铸造2时效处理3粗铣长80的圆柱端面20的端面4半精铣长80的圆柱端面20的端面5半精铣槽的凹槽的两个侧面6钻扩精铰长80直径20的孔7检验8镗R3的长槽9钻扩铰8的孔钻扩铰长12直径20的孔10钻埋头孔并倒角11钻螺纹412钻螺纹M413攻螺纹M414清洗并检验入库方案2工序加工工艺路线备注1铸造2时效处理3粗铣长80的圆柱端面20的端面4半精铣长80的圆柱端面20的端面5半精铣槽的凹槽的两个侧面6钻扩铰8的孔钻扩铰长12直径20的孔7检验8钻扩精铰长80直径20的孔9镗R3的长槽10钻埋头孔并倒角11钻螺纹412钻螺纹M41
9、3攻螺纹M414清洗并检验入库6两种方案比较：根据零件的结构以及需要的定位基准，按照先加工基准面，以及先粗后精的原则可知选用方案一。7机床及工艺装备的选择：A.机床的选择工序3，4，5由于进行粗铣，半精铣，精铣，精度要求较高，卧式铣床X6120。工序6，10由于进行孔加工，但尺寸不大。故立式钻床Z525。工序8，9，10选用CA6140。工序11选用ZA5025。工序12选用Z4006A。工序13选用Z5025AB.夹具的选择均用专用夹具。C.刀具的选择铣削时，用莫氏锥立铣刀， 铰用复合钻头一次加工出来。其他孔，用直柄麻花钻。D.量具的选择本零件属于成批生产，一般情况下尽量选用通用量具。根据零
10、件表面的精度要求,尺寸和形状特点，参考有关资料，选择如下：1） 选择加工平面所用量具铣端面，选择读数值为0.02测量范围0150的游标卡尺2） 选择加工孔所用量具孔的加工选择读数值0.01，测量范围530de 内径千分尺，攻螺纹时选择螺纹塞规进行测量。四， 工艺计算1 确定工艺尺寸后托架零件材料为HT200。硬度HB190210，中批量生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（下面所用计算尺寸、公式及表见参考文献“机械制造工艺设计实用手册”）1.铣底面（1）粗铣底面余量考虑粗糙度和缺陷层深度确定粗铣底面余量为2.5mm（2）精铣
11、底面余量精铣底面余量为1.0mm 2.孔孔的余量在计算基本工时时查手册确定1.1 确定切削用量及基本工时工序 （1） 粗铣32的端面1.加工条件：工件材料：QT45-5，=650MPa、铸造加工要求：粗铣端面Ra=6.3刀具：端面铣刀机床：卧式铣床X61202. 计算切削用量及加工工时由参考文献1表15-53f=0.2-0.4mm/z 取f=0.2mm/z由参考文献1表15-55v=0.2m/sn=1.59r/s=95.5 r/min按机床参数和文献3表2-12选取n=94 r/min=1.57r/s实际切削速度v=m/s=0.197m/s切削深度a=3.2mm（按加工余量分配）切削工时：L=
12、3.2mm L为加工长度l1=40mm(刀具直径)由文献2表20取铣削入切量和超切量y+=18mm t=3.9s（2）粗铣20的端面1.加工条件：工件材料：QT45-5，=650MPa、铸造加工要求：粗铣端面Ra=6.3刀具：端面铣刀机床：X5032A立式铣床2. 计算切削用量及加工工时由参考文献1表15-53f=0.2-0.4mm/z 取f=0.2mm/z由参考文献1表15-55v=0.2m/sn=2.90r/s=173.7 r/min按机床参数和文献3表2-12选取n=180 r/min=3.0r/s实际切削速度v=m/s=0.207m/s切削深度a=2.6mm（按加工余量分配）切削工时：
13、L=2.6mm L为加工长度l1=22mm(刀具直径)由文献2表20取铣削入切量和超切量y+=18mm t=14.2s工序 铣宽8mm的槽1.加工条件：工件材料：QT45-5，=650MPa、铸造加工要求：粗铣端面Ra=6.3刀具：端面铣刀机床：卧式铣床X60202. 计算切削用量及加工工时由参考文献1表15-53f=0.2-0.4mm/z 取f=0.2mm/z由参考文献1表15-55v=0.2m/sn=0.79r/s=47.7r/min按机床参数和文献3表2-12选取n=48 r/min=0.8r/s实际切削速度v=m/s=0.201m/s切削深度a=28mm（按加工余量分配）切削工时：L=
14、28mm L为加工长度l1=80mm(刀具直径)由文献2表20取铣削入切量和超切量y+=18mm t=157.5s五、夹具设计本夹具是工序6。所设计的夹具装配图如打印图所示，零件图如打印图所示。（1）定位方案工件以端面及20mm内孔及一支承定位，采用一面一孔一支承定位方案。其中端面限制3个自由度，以20mm内孔放置定位轴限制2个自由度。（2）夹紧机构根据零件的定位方案、加工方法、生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用螺旋压板夹紧机构，通过拧紧右侧夹紧螺母使工件夹紧，有效提高了工作效率。手动螺旋夹紧是可靠的，可免去夹紧力计算。（3）对刀装置采用钻模板对刀。选用JB/T 8045.2-1999可换
15、钻套，衬套与钻模板配合实现对刀，配合公差分别为H7/r6、H7/e6。钻模板使用两个支承钉定位保证其加工位置与孔轴线垂直。（4）夹具体。考虑夹具与机床连接，因为是在立式钻床上使用，夹具安装在工作台上直接用钻套找正并用压板固定。（5）使用说明安装工件时，先将工件定位孔装入定位轴，安装开口垫圈，用夹紧螺母拧紧，夹紧元件。（6）结构特点该夹具结构简单，操作方便，容易铸成，加工定位方便，利于钻孔加工。六、设计小结通过本次设计过程，我对机械制造技术基础，机械制造装备设计和大部分专业课知识进行了复习，加深了对专业课知识的认识，同样了解到了自己在知识实际运用方面的不足。在设计中，我通过查寻各种资料，结合所学知识，在老师的指导下掌握了夹具设计的过程方法，更加深该了机械行业需要严谨态度的认识。本次设计对以后的专业课设计，毕业设计都起到了很大的作用，同样为以后工作打下了基础。七、参考文献机械制造技术基础课程设计指南 主编：崇凯 化学工业出版社机械制造技术 主编：吉卫喜 机械工业出版社机械制造装备设计 主编：冯辛安 机械工业出版社金属加工工艺及工装设计 主编：黄如林 化学工业出版社 汪群机床夹具设计手册 上海科学技术出版社
