机械制造工艺学课程设计CA6140车床套课程设计说明书.doc
《机械制造工艺学课程设计CA6140车床套课程设计说明书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械制造工艺学课程设计CA6140车床套课程设计说明书.doc(63页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、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,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,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,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习大好基础。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。目录一、生产类型 2二、零件分
2、析 21、零件的作用 22、零件的工艺分析 2三、确定毛坯的制造方法,初步确定毛坯形状 3四、工艺规程设计 31、定位基准的选择 32、零件表面加工方法的选择 33制订工艺路线 44、确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸125、确定切削用量及基本工时176.工时的分析与分配 54五、夹具设计 541、专用车夹具 552、专用铣夹具 58六、主要参考文献 63设计题目:设计CA6140车床套的机械加工工艺规程及其机床夹具。设计工作量:1、分析零件技术要求绘制零件图和零件三维图及毛坯图;2、设计零件机械加工工艺规程,填写工艺文件(工艺过程卡和工序卡);3、机械零件机械加工工艺装备(夹具),绘制夹具
3、总图和及一个主要零件的零件图;4、编写设计说明书。一、计算生产纲领,确定生产类型题目所给的零件是CA6140车床套,年产量为4000件,设其备品率为4%,机械加工废品率为1%,则该零件的年生产纲领为: N=Qn(1+)=4000 1 (1+0.04+0.01)=4200件CA6140车床套的年产量为4200件,根据生产类型和生产纲领的关系可知该产品为大批生产。二、零件分析1、零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床套,它位于车床变速机构中,主要起支撑轴的作用,换档,拨动相关齿轮与不同的齿轮啮合,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8H9孔与操纵机构相连
4、,下方尺寸5H9处是用于控制齿轮的,通过上方的力拨动下方的齿轮变速。2、零件的工艺分析CA6140车床套可分为两组加工表面,它们之间有一定的关联要求和位置要求。(1)以25H7mm为中心的一组加工表面这一组加工表面有:25H7mm孔及其倒角、45m6mm、42mm、70mm外圆柱面、31mm、30.5mm槽和孔713mm孔等。其中,25H7mm孔和45m6mm为主要加工表面。(2)以尺寸90mm为中心的一组加工表面这一组加工表面包括:两端面、孔8H9R5mm、槽5H9mm等,其中,孔8H9R5mm、槽5H9mm主要加工表面。这两组表面的位置度要求有:mm外圆内端面对mm外圆柱面的圆跳动为0.0
5、5mm,mm外圆柱面对mm孔圆跳动为0.03mm,mm孔内端面对外圆内端面平行度误差为0.05mmmm槽中心线对mm孔mm孔的对称度误差为0.15mm。由上面分析可知,加工时应先加工第一组表面,再以第一组加工后表面和一端面为精基准加工另外一组加工面,并保证它们的位置度要求。三、确定毛坯的制造方法,初步确定毛坯的形状零件的材料为45钢,考虑到工作床变速箱经常进行变速换档工作及阶梯轴直径相差较大,为了保证零件可靠性提高零件承受载荷及冲击性的能力和减少切削工作量,节约材料和生产成本,决定零件毛坯采用模锻成型。采用模锻成型既提高零件的工作能力和生产效率,也节约成本,保证加工精度。由于零件形状并不复杂,
6、因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近,各孔可不必锻出。毛坯尺寸通过确定加工余量后决定,然后进行毛坯的设计和绘制毛坯图。四、工艺规程设计1、定位基准的选择定位基准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,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。(1)粗基准的选择 CA6140车床套属于轴类零件,可选择mm外圆柱面作为粗基准,用三角卡盘卡紧定位,可以消除四个自由度。()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,现选取
7、孔25H7mm、面和槽5H9mm为精基准。2、零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆、内孔、端面、台阶面、槽等,材料为45钢。参考机械制造工艺设计简明手册(以下简称工艺手册)表1.46、表1.47、表1.48、表1.414、表1.417等,其加工方法选择如下:(1)42mm外圆面 为自由尺寸,其经济精度为IT11,表面粗糙度为Ra6.3,粗车即可,但为了后面工序的加工作为精基准,应对其进行半精车(表1.46)。(2)45m6mm外圆面 其经济精度为IT6,表面粗糙度为Ra1.6,需对其进行精车(表1.46)。(3)42mm端面 为未注公差尺寸,表面粗糙度为Ra6.3,进行粗车即可(表1.4
8、8)。(4)A面 跳动公差为0.05mm,表面粗糙度为Ra1.6,需要对其进行精车(表1.48)。(5)底面 表面粗糙度为Ra3.2,但为了后续加工作为精基准,所以必须对其进行精车(表1.48)。(6)70mm外圆面 其公差经济精度为IT11,表面粗糙度为Ra6.3,只需对其粗车(表1.48)。(7)槽30.5mm 为未注公差自由自由尺寸,表面粗糙度为Ra6.3,只需粗车(表1.48)。(8)孔25H7mm 经济精度等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6,毛坯为实心。采用钻孔扩孔粗铰精铰(表1.47)。(9)孔31mm 为未注公差尺寸,其表面粗糙度为Ra3.2,可采用扩半精车(表1.46和表1.
9、47)。(10)孔31mm内端面 表面粗糙度为Ra1.6,与A面的平行度为0.05mm,可以采用精车(表1.48)。(11)尺寸29mm台阶面 为未注公差尺寸,表面粗糙度为Ra6.3,只需对其粗铣(表1.48)。(12)槽5H9册 其经济精度为IT9,表面粗糙度为Ra3.2,应对其进行粗铣精铣(表1.48)。(13)孔8H9mm 其经济精度为IT9,表面粗糙度为Ra3.2,HRC淬深2,所以可以采用钻孔精铰孔热处理手工铰(表1.47)(14)孔713mm 为未注公差尺寸,表面粗糙度为Ra6.3,故可以采用钻孔粗铰孔锪孔(表1.47)。(15)R5mm 圆弧面 为未注公差尺寸,表面粗糙度为Ra6
10、.3,采用扩孔即可(表1.47)。(16)各倒角 可采用车和锪的加工方式。3、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,可以考虑采用通用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1 夹70mm毛坯外圆,车45mm, 42mm外圆面,平端面,倒角。工序2 夹42mm外圆面,车70mm至所需尺寸,精车45m6mm,粗、精车A面,切槽3 X 0.5mm,钻、铰孔25H7mm,到内外角。工序3 洗槽5H9mm。工序4 钻孔713m
11、m.工序5 扩铰31mm,精车孔31mm内端面。工序6 铣尺寸29mm台阶面,保证尺寸55mm.工序7 钻铰孔8H9mm,扩R5mm.工序8 热处理孔8H9mm.工序9 清洗。工序10 检验。工序11 入库。(2)工艺路线方案二工序1 夹70mm毛坯外圆,车45mm, 42mm外圆面,平端面,倒角。工序2 夹42mm外圆面,车70mm外圆面至所需尺寸,精车45m6mm外圆面,粗、精车A面,切槽3 X 0.5mm,钻、铰孔25H7mm,倒内外角。工序3 扩铰31mm,精车孔31mm内端面。工序4 钻孔713mm.工序5 铣尺寸29mm台阶面,保证尺寸55mm.工序6 洗槽5H9mm。工序7 钻铰
12、孔8H9mm,扩R5mm.工序8 热处理孔8H9mm.工序9 清洗。工序10 检验。工序11 入库。 经小组成员讨论后总结出6套工艺路线方案(1) 工艺路线方案1(毛坯为棒料)工序1 调制;工序2 夹70mm毛坯外圆,粗车、半精车70mm、45mm、42mm外圆面,平一端面,倒角,切断;工序3 装夹42mm外圆面,精车45m6mm,切槽3 X 0.5mm并保证A面,车大端面,钻、扩、铰孔25H7mm,倒内外角;工序4 钻孔713mm.工序5 扩铰31mm,精车孔31mm内端面;工序6 洗槽5H9mm;工序7 铣尺寸29mm台阶面,保证尺寸55mm;工序8 钻铰孔8H9mm,扩R5mm;工序9
13、去毛刺;工序10 热处理孔8H9mm;工序11 清洗;工序12 检验;工序13 入库。因考虑到毛坯选用棒料加工切削去除量大,浪费材料和工时,力学性能较低等,因此毛坯选用模锻件而不选用棒料。以下工艺路线的制定均已模锻件为毛坯。(2)工艺路线方案2工序1 夹70mm毛坯外圆,平小端面,打中心孔;工序2 小端面用顶针顶紧,车45mm、42mm外圆面,倒角;工序3 装夹42mm外圆面,车70mm外圆面至所需尺寸,精车45m6mm外圆面,切槽3 X 0.5mm,并保证A面,车大端面,倒角;钻、扩铰孔25H7mm,倒内外角;工序4 扩、铰孔31mm,倒内角,精车孔31mm内端面;工序5 钻孔713mm;工
14、序6 洗槽5H9mm;工序7 铣尺寸29mm台阶面,保证尺寸55mm;工序8 钻铰孔8H9mm,扩R5mm;工序9 去毛刺;工序10 热处理孔8H9mm;工序11 清洗;工序12 检验;工序13 入库。(3)工艺路线方案3工序1 夹70mm毛坯外圆,平小端面,打中心孔;工序2 小端面用顶针顶紧,车45mm、42mm外圆面,倒角;工序3 装夹42mm外圆面,车70mm外圆面至所需尺寸,车大端面,倒角;钻、扩、铰孔25H7mm,倒内外角;工序4 用芯轴定位孔25H7mm,平面定位大端面,精车45m6mm外圆面,切槽3 X 0.5mm,精车A面,扩、铰孔31mm,精车孔31mm内端面;工序5 铣尺寸
15、29mm台阶面,保证尺寸55mm;工序6 洗槽5H9mm;工序7 钻铰孔8H9mm,扩R5mm;工序8 热处理孔8H9mm;工序9 钻孔713mm;工序10 去毛刺;工序11 清洗;工序12 检验;工序13 入库。(4)工艺路线方案4工序1 夹70mm毛坯外圆,平小端面,打中心孔;工序2 小端面用顶针顶紧,车45mm、42mm外圆面,倒角;工序3 装夹42mm外圆面,车70mm外圆面至所需尺寸,精车45m6mm外圆面,切槽3 X 0.5mm,并保证A面,车大端面,倒角;钻、扩、铰孔25H7mm,倒内外角;工序4 扩、铰孔31mm,精车孔31mm内端面;工序5 洗槽5H9mm;工序6 铣尺寸29
16、mm台阶面,保证尺寸55mm;工序7 钻铰孔8H9mm,扩R5mm;工序8 热处理孔8H9mm;工序9 手工铰8H9mm; 工序10 钻孔713mm; 工序11 去毛刺;工序12 清洗;工序13 检验;工序14 入库。(5)工艺路线方案5工序1 夹70mm毛坯外圆,平小端面,打中心孔;工序2 小端面用顶针顶紧,车45mm、42mm外圆面,倒角;工序3 装夹42mm外圆面,车70mm外圆面至所需尺寸,精车45m6mm外圆面,切槽3 X 0.5mm,并保证A面,车大端面,倒角;钻、扩、铰孔25H7mm,倒内外角;工序4 扩、铰孔31mm,精车孔31mm内端面;工序5 铣尺寸29mm台阶面,保证尺寸
17、55mm;工序6 钻铰孔8H9mm,扩R5mm;工序7 洗槽5H9mm;工序8 热处理孔8H9mm;工序9 手工铰8H9mm; 工序10 钻孔713mm; 工序11 去毛刺;工序12 清洗;工序13 检验;工序14 入库。(6)工艺路线方案6工序1 夹70mm毛坯外圆,平小端面,打中心孔;工序2 小端面用顶针顶紧,车45mm、42mm外圆面,倒角;工序3 装夹42mm外圆面,车70mm外圆面至所需尺寸,精车45m6mm外圆面,切槽3 X 0.5mm,并保证A面,车大端面,倒角;钻、扩、铰孔25H7mm,倒内外角;工序4 扩、铰孔31mm,精车孔31mm内端面;工序5 铣尺寸29mm台阶面,保证
18、尺寸55mm,洗槽5H9mm,钻铰孔8H9mm,扩R5mm;工序6 热处理孔8H9mm;工序7 手工铰8H9mm;工序8 钻孔713 mm;工序9 去毛刺;工序10 清洗;工序11检验;工序12 入库。(7)工艺方案的比较与分析首先,从毛坯的选择方面考虑。由于CA6140车床套位于CA6140车床的变速机构中,主要作用是支承轴与拨动相关齿轮与不同的齿轮啮合从而进行变速。其操作频繁,故其材料力学性能要求较高。选用棒料毛坯不仅造成材料浪费,而且耗费个工时较长,生产效率降低。更重要的是机械加工得到的零件会造成内部流线被切断,容易形成应力腐蚀,承受拉压交变应力的能力降低。由对生产纲领的分析可知,毛坯采
19、用锻造成型符合大批量生产的特点,也比较符合题目的要求。此外,锻造成型与其他方法相比,也具有一定的优势:锻造加工生产率高,锻件的形状、尺寸稳定性好,力学性能最佳,韧性高,纤维组织合理,锻件之间性能差别小。另一方面,选择锻件毛坯可获得较高的粗基准,省去前面的热处理工序,节约材料,提高生产率和经济效益。因此,工艺路线方案1不可取。在以锻件为毛坯的5个方案中,都是选择70mm外圆面为粗基准进行外圆面加工,然后以加工后的外圆柱面42mm为精基准对其他外圆柱面、端面、孔等相关表面进行粗精加工,其特点都是工序相对集中。工艺路线方案2中,从定位方面分析,主要设计基准是25H7孔和A面,但若用A面进行定位加工,
20、就必须要设计相对位置精度较高的专用夹具来减少夹具与零件、夹具与机床的误差,而这些较难保证,而且夹具的设计与定位都比较难,不易达到技术要求。因此,若选用A面为定位基准,则较难加工。由于A面是有精基准42mm外圆柱面定位加工所得,则在加工A面的工序中也进行对底面的加工,保证底面的加工精度和A面的位置精度,将底面与设计基准A面相关联转换成定位基准 ,这样,既可以保证31mm内端面与A面的平行度,也可保证67.5mm,700.075mm等尺寸要求。然而,在加工孔8H9mm时前面插有工序5钻孔713mm,会破坏底面的定位精度,而且,在给出的零件图中,槽5H9mm的中心线和孔25H7mm、8H9mm的中心
21、线有较高的对称度要求,而工序7铣台阶面穿插在洗槽5H9mm和加工孔8H9mm的工序间,会影响其相对位置精度。因此,工艺路线方案2不够合理。工艺路线方案3与工艺路线方案2的不同之处在于,方案3在加工孔25H7mm后,以芯轴和平面定位的相关表面和底面。其优点在于,一次定位装夹可进行多道工序集中加工,各位置精度也较容易得到保证。但是由于45m6mm外圆柱面加工精度比25H7mm精度高,所以较难保证45m6mm外圆柱面和AC面之间的位置精度和要求。因此,方案3 虽可行,但较难达到精度要求,存在一定的弊端。工艺路线方案4与方案2相比,此方案将工序钻孔713mm放在后面,保证了底面的定位要求。但是,与方案
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械制造 工艺学 课程设计 CA6140 车床 说明书
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2944926.html