CA6140车床杠杆831009机械加工工艺规程-铣30mm的下平台夹具设计
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设计描述：
word版设计说明书一份，21页，约10000字
CAD版本图纸，共4张
工艺过程卡一套
设计总说明&---------------------------------------------------------
1.绪论--------------------------------------------------------------1
2．杠杆加工工艺规程设计--------------------------------------------1
2.1零件的工艺分析-----------------------------------------------1
2.2确定毛坯的制造方式-------------------------------------------2
2.3基面的选择---------------------------------------------------2
2.4确定工艺路线-------------------------------------------------2
2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-----------------------3
2.5.1& 孔下平面的加工余量-----------------------------------3
2.5.2宽度为30mm的下平台的加工余量----------------------------3
2.5.3宽度为30mm的下平台台肩的加工余量------------------------4
2.5.4& 2-M6端面的加工余量-------------------------------------4
2.6确定切削用量及基本工时---------------------------------------4
2.6.1工序1：粗、精铣 孔下平面------------------------------4
2.6.2工序2：加工孔Φ25到要求尺寸-----------------------------5
2.6.3工序3：粗精铣宽度为30mm的下平台-------------------------6
2.6.4工序4：& 钻Ф12.7的锥孔---------------------------------7
2.6.5工序5：钻M8螺纹孔锪钻Φ14阶梯孔------------------------9
2.6.6工序6：粗精铣M6上端面-----------------------------------10
2.6.7工序7：钻2-M6-------------------------------------------10
3．粗精铣宽度为30mm的下平台夹具设计------------------------------11
3.1定位基准的选择----------------------------------------------11
3.2定位元件的设计----------------------------------------------12
3.3定位误差分析------------------------------------------------13
3.4夹紧力分析-------------------------------------------------13
3.5夹具体槽形与对刀装置设计------------------------------------15
3.6夹紧装置及夹具体设计----------------------------------------16
3.7夹具设计及操作的简要说明------------------------------------16
设计总说明
本设计是CA6140车床杠杆831009零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。CA6140杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔的加工精度。基准的选择以杠杆 外圆面作为粗基准，以 孔及其下表面作为精基准。先将底面加工出来，然后作为定位基准，再以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用组合机床。在夹具方面选用专用夹具。考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。
关键词： 杠杆零件；加工工艺；夹具；定位；夹紧
CA6140车床杠杆831009夹具设计
专业:机械设计制造及其自动化，学号：，姓名：聂浩锋
指导教师：谭光宇
课程设计说明书
机械制造技术基础课程设计是我们完成了基础课程和部分技术基础课程之后进行的。它一方面要求我们通过设计能够获得综合运用过去学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力；也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，同时也是我们一次理论联系实际的实际训练。因此，他在我们的大学生活中占据在相当重要的地位。
通过设计，我们学会了熟悉运用机械制造工艺学课程中的基本理论实际知识，解决了一个零件在加工中的定位、夹紧、以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题保证加工质量。
由于能力有限，设计尚有很多不足之处，恳请老师能给予批评和指正。
2& 杠杆加工工艺规程设计
2.1零件的工艺分析
题目给出的零件是CA6140的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。
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，为此以下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）铣 孔下平面
2）小头钻Φ 以及与此孔相通的Φ14阶梯孔、M8螺纹孔；
3）钻Φ 锥孔及铣Φ 锥孔平台；
4）钻2―M6螺纹孔；
5）铣杠杆底面及2―M6螺纹孔端面。
（2）主要基准面
1）以Φ45外圆面为基准的加工表面
这一组加工表面包括：Φ 的孔、杠杆下表面
2）以Φ 的孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：Φ14阶梯孔、M8螺纹孔、Φ 锥孔及Φ 锥孔平台、2―M6螺纹孔及其倒角。
本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工Φ12.7是立式铣床。工件以& 孔及端面和水平面底为定位基准，在长销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工表面：包括粗精铣宽度为30mm的下平台、钻Ф12.7的锥孔，由于30mm的下平台的表面、孔表面粗糙度都为 。其中主要的加工表面是孔Ф12.7，要用Ф12.7钢球检查。
2.2确定毛坯的制造方式
零件的材料HT200。由于年产量为5000件，达到大批生产的水平，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。
2.3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，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个V形块支承 45圆的外轮廓作主要定位，以限制四个自由度。再以一面定位消除两个自由度，达到完全定位,就可加工Φ25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Φ25的孔作为精基准。
2.4确定工艺路线
工艺路线如表2-1所示。
表2-1工艺路线
工序1&粗精铣Φ25孔下表面
工序2&钻、扩、铰孔使尺寸到达Ф mm
工序3&粗精铣宽度为30mm的下平台
工序4&钻Ф12.7的锥孔
工序5&加工M8螺纹孔，锪钻Ф14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
2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
根据上述原始资料及加工工艺，考虑到零件的很多表面没有粗糙度要求，不需要加工。从铸造出来即可符合使用要求，因此，只需对需要对铸件表面需要加工的部位留有加工余量。分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下。
2.5.1& 孔下平面的加工余量
采取 孔下平面留有2.5×75×40的加工余量。查参考文献[1]表2-1（以后凡是不注明参考文献的查表都指查参考文献）[1]），选CT=8。查表2-3，尺寸公差选1.8mm。相应计算如下：
最大极限尺寸=30+2.5+CT8/2=33.4mm
最小极限尺寸=30+2.5-CT8/2=31.6mm
查表2-36， 孔下平面的精加工余量为1mm，故粗加工余量2.5-1=1.5mm。
2.5.2宽度为30mm的下平台的加工余量
采取宽度为30mm的下平台留有3×30×30的加工余量。查表2-1，选CT=8。查表2-3，尺寸公差选1.3mm。相应计算如下：
最大极限尺寸=17-3+CT8/2=14.65mm
最小极限尺寸=17-3-CT8/2=13.35mm
查表2-36，宽度为30mm的下平台的精加工余量为1mm，故粗加工余量3-1=2mm。
2.5.3宽度为30mm的下平台台肩的加工余量
此台肩留有1mm加工余量
2.5.4& 2-M6端面的加工余量
采取2-M6端面留有3×40×30的加工余量。查表2-1，选CT=8。查表2-3，尺寸公差选1.3mm。相应计算如下：
最大极限尺寸=90-3+CT8/2=87.65mm
最小极限尺寸=90-3-CT8/2=86.35mm
查表2-36，2-M6端面的精加工余量为1mm，故粗加工余量3-1=2mm。
根据以上加工余量的确定，即可以毛坯的尺寸。
2.6确定切削用量及基本工时
2.6.1工序1：粗、精铣 孔下平面
（1）粗铣 孔下平面
机床：X52K立式铣床。
查参考文献[2]表30―34
刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： ， ，齿数 ，此为粗齿铣刀。
其单边余量：Z=1.5mm
机床主轴转速 ：
实际铣削速度 ：&&&&&&&&&&&&
工作台每分进给量 ：&&&&&&
机动时间 ：
辅助时间 min
（2）精铣 孔下平面
工件材料： HT200，铸造。
机床： X52K立式铣床。
参考文献[2]表30―31
刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： ，& ，齿数12，此为细齿铣刀。
精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm
机床主轴转速：
实际铣削速度 ：
工作台每分进给量 ：&
机动时间 ：
2.6.2工序2：加工孔Φ25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――Φ22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔――Φ24.7mm标准高速钢扩孔钻；铰孔――Φ25mm标准高速铰刀。选择各工序切削用量。
（1）&确定钻削用量
机床主轴转速：
实际切削速度为：v=14m/min.
机动时间： =0.41min
辅助时间：
（2）确定扩孔切削用量
进给量 ： =0.57mm/r
机床主轴转速：
实际切削速度为：v=21.3m/min
机动时间： =0.22min
辅助时间：
（3）确定铰孔切削用量
机床主轴转速：
实际切削速度为：v=7.8m/min.
机动时间： =0.21min
辅助时间：
2.6.3工序3：粗精铣宽度为30mm的下平台
（1）粗铣宽度为30mm的下平台
加工条件：
工件材料： HT200，铸造。
机床：X52K立式铣床。
查参考文献[2]表30―34
刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： ，& ，齿数 ，此为粗齿铣刀。
取其单边余量：Z=2mm
背吃刀量 ：
进给次数：1
每齿进给量 ：由表5-7，按机床的功率5~10Kw,工件夹具系统的刚度为中等条件，取 f =0.06mm/z
铣削速度 ：参照参考文献[2]表30―34，取 。
得机床主轴转速 ：
参照表4-15，取 n=235r/min
实际铣削速度 ：v=πnd/×235×100/m/min&
每转进给量 ：Vf = f Z=0.06×8=0.48 mm/r&&&&&&&&&&&&
工作台每分进给量 ： = Vf n=0.48×235=112.8mm/min
基本时间t: 查表5-43，根据面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角 =90°）的基本时间计算公式:t=( )/ 。其中， =30mm， =1~3mm，取 =2mm， e =30mm。则有：
&=0.5（d-& ）+(1~ 3)=0.5(100- )+3=5.3mm。
t j1=( )/ =(30+5.3+2)/112.8=0.331min≈19.8s
取辅助时间tf1=t j1×15%=3.0s
（2）精铣宽度为30mm的下平台
工件材料： HT200，铸造。
机床： X52K立式铣床。
由参考文献[2]表30―31
刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： ，& ，齿数12，此为细齿铣刀。
由表2-36，取精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm
背吃刀量 ：
进给次数：1
每齿进给量 ：取 =0.02mm/z
铣削速度 ：参照参考文献[2]表30―31，取V=0.64m/s
机床主轴转速 ：n=1000V/πd=×60/3.14/100≈122r/min.
参照表4-15， n=118r/mim
实际铣削速度 ：v=πnd/×118×100/m/min
每转进给量 ：Vf = f Z=0.02×12=0.24 mm/r
工作台每分进给量 ： = Vf n=0.24×118=28.32mm/min
基本时间t: 查表5-43，根据面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角 =90°）的基本时间计算公式:t=( )/ 。其中， =30mm， =1~3mm，取 =2mm， e=30mm。 =5.3mm。则有：
t j2=( )/ =(30+5.3+2)/28.32=1.31min≈79.0s
取辅助时间tf2=t j2×15%=11.8s
2.6.4工序4：& 钻Ф12.7的锥孔
工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为12.7mm，，表面粗糙度 。加工机床为Z535立式钻床，钻孔――Φ12mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔――Φ12.7mm标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削用量。
（1）确定钻削用量
背吃刀量的确定：取 =6mm。
进给量的确定：查表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.2mm/r。
切削用量的计算：因为该工件的材料为HT200，查表5-22选取切削速度v=22m/min。由式n=1000v/πd可以求得：
n=1000×22/(π×12)=538.53 r/min
参照表4-9所列的Z525 型立式钻床的主轴转速，选取n=545r/min，再将n代入n=1000v/πd中，得到：v=545×π×12/m/min
基本时间t:
由表5-41得，其中 =3.1mm， = =6×1.66+1=8.66mm， =1~4mm,取 =0mm。所以基本时间t为：
取辅助时间tf=t j×15%=0.98s
（2）确定扩孔切削用量
背吃刀量的确定：取 =0.35mm。
进给量的确定：查表5-32，选取该工件的每转的进给量f=1.1 mm/r 。
切削速度的确定：根据相关资料，确定: v=0.4 =0.4×22=8.8m/min
由公式n=1000v/πd。可以得到：n=/12.7π=220.6r/min
按机床选取n=272/min，得切削速度v=nπd/m/min
基本时间t:
由表5-41得，其中 =3.1mm,& = =（12.7-12）×1.66/2+1=1.58mm/min,& =1~4mm, 取 =2mm。所以基本时间t为：
取辅助时间tf=t j×15%=0.15s
2.6.5工序5：钻M8螺纹孔锪钻Φ14阶梯孔
（1）加工M8底孔
工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为8mm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻孔至Φ7，选用Φ7的麻花钻头。攻M8螺纹，选用M8细柄机用丝锥攻螺纹。
A．钻孔至Φ7
进给量 ：&
机床主轴转速 ：
实际切削速度 ： =0.33m/min
机动时间 ： =0.07min
B．攻M8×1.5的螺纹
机床：Z535立式钻床
刀具：细柄机用丝锥（ ）
进给量 ：&
机床主轴转速 ：
实际切削速度 ： =0.15m/s
机动时间 ： =0.05min
辅助时间 s
（2）锪钻Φ14阶梯孔
工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为14mm，表面粗糙度 。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为：锪钻孔――Φ14mm小直径端面锪钻。
机床主轴转速 ：
实际切削速度 ： =7.35m/min
机动时间 ： =0.19min
辅助时间 s
2.6.6工序6：粗精铣M6上端面
工件材料为HT200铁，硬度200HBS。要求粗糙度 ，用回转分度仪加工，粗精铣与水平成36b的台肩。用立式铣床X52K，使用组合夹具。
（1）粗铣M6上端面
工件材料： HT200，铸造。
机床：X52K立式铣床。
刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： ，& ，齿数 ，此为粗齿铣刀。
单边余量：Z=2mm
进给量 ：&
机床主轴转速 ：
实际切削速度 ： =1.57m/s
机动时间 ： =0.47min
辅助时间：
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CA6140杠杆零件加工工艺及夹具的设计[3套夹具](全套CAD图纸).doc53页
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毕业设计（论文）
号： 　　　
学生姓名：
指导教师： 　（职称：）
201年5月日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）
诚 信 承 诺 书
本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）
是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
作者姓名：
201 年 5 月
无锡太湖学院
毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题：题目　　
二、课题来源及选题依据
三、本设计（论文或其他）应达到的要求手工编制的设计计算;
四、接受任务学生：
五、开始及完成日期：
自20年月日 至201年5月日
六、设计（论文）指导（或顾问）：
指导教师　　　　　　　签名
　　　　　　　签名
教研室主任
　　　　　　〔学科组组长研究所所长〕　　　　　　　签名
　　系主任
　　　　　　签名
这种设计是CA6140杠杆零件工艺规划，专用夹具设计一些流程。 CA6140杆的主要部分的处理用面是平面和孔。在一般情况下，确保飞机比保证精密孔加工精度是很容易的。因此，设计后的第一个平面上的孔的原则如下。加工孔和定义的平面
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