CA6140车床填料箱盖工艺规程及夹具设计（全套图纸）.docx

1、目录全套 CAD 图纸，联系 1538937061. 零件的分析11.1 、零件的作用11.2 、零件的工艺分析12. 工艺规程设计22.1 、毛坯的制造形式22.2 、基准面的选择22.3 、制订工艺路线22.3.1 、工艺路线方案一22.3.2 、工艺路线方案二32.3.3 、工艺方案的比较与分析32.4 、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定43. 选择加工设备与工艺装备（普通）53.1 、选择机床53.2 、选择夹具53.3 、选择刀具53.4 、确定工序尺寸53.5 、确定切削用量及基本工时6工序 I：粗车小端端面，粗车 65 外圆及台阶端面及各倒角。6工序 II：粗镗孔 37、4

2、7。728工序 III-VI : 粗车大端面、粗车 155 外圆面、粗车左端台阶面、粗镗60 内孔、底面及沟槽，粗车环槽、粗车 75、100、80 外圆面及各倒角。8工序 VII：钻 6-13.5 小孔。8工序 VIII：钻 M10 螺纹孔及攻丝（装配时钻铰锥孔）。9工序 IX：半精车 65 外圆及台阶面。10工序 X：以65mm 外圆定位，半精车155、75、100、80、环槽及各倒角。11工序 XI：以 155mm 外圆及端面定位，精车、精细车 65mm 外圆。.11工序 XII：精、细镗 60 内孔。12工序 XIII：磨 60 孔底面、倒角。124. 选择加工设备与工艺装备（数控）13

3、4.1 、选择机床134.2 、选择夹具134.3 、选择刀具134.4 、确定工序尺寸144.5 、确定切削用量及基本工时16工序 I：粗车小端端面，粗车 65 外圆及台阶端面及各倒角；粗镗孔37、47。16工序 II：粗车大端面、粗车 155 外圆面、粗车左端台阶面、粗镗 60 内孔、底面及沟槽，粗车环槽、粗车 75、100、80 外圆面及各倒角。17工序 III：钻 6-13.5 小孔、钻 M10 螺纹孔及攻丝。(与普通加工相同).17工序 IV：半精车 65 外圆及台阶面。19工序 V：精、细镗 60 内孔。19工序 VI：研磨孔 60 内端面、倒角。(与普通加工相同)195. 数控程

4、序编制CA6140 填料箱盖的车削加工206. 夹具设计236.1 、问题的指出246.2 、夹具设计246.3 、定位误差的分析246.4 、夹具设计及操作的简要说明24序言毕业设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们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，我希望能通过这次毕业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。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。1. 零件的分析1.1 、零件的作用题目所给的零件是 C

5、A6140 车床填料箱盖（见附图 1）主要作用是保证与填料箱体联接后保证密封，对内表面的加工精度要求比较高，对配合面的表面粗糙度要求也较高。1.2 、零件的工艺分析套类零件的主要加工表面有孔、外圆、和端面。其中孔既是装配基准又是设计基准，加工精度和表面粗糙度要求较高，内外圆之间的同轴度及端面与孔的垂直度也有一定的技术要求。分述如下：-0.0131.2.1、以 65H5（ 0）轴为中心的加工表面。-0.013包括：尺寸为 65h5（ 0）的轴，表面粗糙度为 1.6，尺寸为 80 的与65h5（ 0）相接的肩面,尺寸为 100f8( -0.036 )与 65h5（ 0）同轴度-0.013-0.09

6、0-0.013为 0.025的面，尺寸为 60H8 ( +0.046 )与 65h5（ 0）同轴度为 0.025 的0-0.013孔。01.2.2、以 60H8( +0.046 )孔为中心的加工表面。0尺寸为 78 与 60H8( +0.046 )垂直度为 0.012 的孔底面,表面粗糙度为 0.4,须研磨。01.2.3、 以 60H8( +0.046 )孔为中心均匀分布的 12 孔,6-13.5,4-M10-6H 深20 孔深 24 及 4-M10-6H。1.2.4、其它未注表面的粗糙度要求为 6.3,半精加工即可满足要求。2. 工艺规程设计2.1 、毛坯的制造形式零件材料为 HT200，考

7、虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于年产量为 5000 件，属于大批生产的，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用砂型铸造机器造型和壳型。2.2 、基准面的选择2.2.1 、粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。2.2.2 、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。2.3 、制订工艺路线按照先基准面后其它、先面后孔、先粗后精、先主后次的原则，布置工艺路线如下：2.3.1 、工艺路线方案一工序 I：铣小端

8、端面，粗车 65 外圆及台阶端面及各倒角。工序 II：铣大端面、粗车 155 外圆面、粗车左端台阶面、粗镗 60 内孔、底面及沟槽，粗车环槽、粗车 75、100、80 外圆面及各倒角。工序 III：扩孔 37、锪孔 47。工序 IV：钻 6-13.5 小孔、钻 M10 螺纹孔及攻丝。工序 V：半精车 65 外圆及台阶面。工序 VI：半精车 155、75、100、80、环槽及各倒角。工序 VII：精细车 65 外圆。工序 VIII：精、细镗 60 内孔。工序 IX：研磨孔 60 内端面、倒角。工序 X：去毛刺。工序 XI：终检。2.3.2 、工艺路线方案二工序 I：粗车小端端面，粗车 65 外圆

9、及台阶端面及各倒角。工序 II：粗车大端面、粗车 155 外圆面、粗车左端台阶面、粗镗 60 内孔、底面及沟槽，粗车环槽、粗车 75、100、80 外圆面及各倒角。工序 III：扩孔 37、锪孔 47。工序 IV：半精车 65 外圆及台阶面。工序 V：半精车 155、75、100、80、环槽及各倒角。工序 VI：精细车 65 外圆。工序 VII：精、细镗 60 内孔。工序 VIII：研磨孔 60 内端面、倒角。工序 IX：钻 6-13.5 小孔、钻 M10 螺纹孔及攻丝。工序 X：去毛刺。工序 XI：终检。2.3.3 、工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，

10、且是先加工+0.04812 个孔后再精加工外圆面和 60H8（-0）孔。方案二是使用车削方式加工两端面，12 个孔的加工放在最后。两相比较起来可以看出，由于零件的端面尺寸不大，端面用车削较好，在大批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。但是仔细考虑，在工艺路线二中，是先精车 65 外圆及台阶面然后再钻12 个孔及攻螺纹。这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大， 可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工艺路线确定如下：（数控）工序 I：粗车小端端面，粗车 65 外圆及台阶端面及各倒角；粗镗孔37、47。工序 II：粗车大端面、粗车 155 外圆面、粗车左端台

11、阶面、粗镗 60 内孔、底面及沟槽，粗车环槽、粗车 75、100、80 外圆面及各倒角。工序 III：钻 6-13.5 小孔、钻 M10 螺纹孔及攻丝。工序 IV：半精车 65 外圆及台阶面。工序 V：精、细镗 60 内孔。工序 VI：研磨孔 60 内端面、倒角。工序 VII：去毛刺。工序 VIII：终检。最后的加工工艺路线确定如下：（普通）工序 I：以 155mm 外圆及端面定位，粗车小端端面，粗车 65 外圆及台阶端面及各倒角。工序 II：以 155mm 外圆及端面定位，粗镗孔 37、47。工序 III：以粗车后的 65mm 外圆及端面定位，粗车大端面、粗车 155 外圆面、粗车左端台阶面

12、。工序 IV：以粗车后的 65mm 外圆及端面定位，粗镗 60 内孔、底面及沟槽。工序 V：以粗车后的 65mm 外圆及端面定位，粗车 75、100、80 外圆面及各倒角。工序 VI：以粗车后的 65mm 外圆及端面定位，粗车环槽。工序 VII：钻 6-13.5 小孔。工序 VIII：钻 M10 螺纹孔及攻丝。工序 IX：以粗车后的 155mm 外圆及端面定位，半精车 65 外圆及台阶面。工序 X：以65mm 外圆定位，半精车155、75、100、80、环槽及各倒角。工序 XI：以 155mm 外圆及端面定位，精车、精细车 65mm 外圆。工序 XII：以 65mm 外圆及端面定位，精、细镗

13、60 内孔。工序 XIII：研磨孔 60 内端面、倒角。工序 XIV：去毛刺。工序 XV：终检。2.4 、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定填料箱盖零件材料为 HT200，硬度 190210HB，生产类型为大批生产，采用机器造型铸造毛坯。2.4.1 、根据机械制造技术基础课程设计指导教程的规定：除非另有规定，否则要求的机械加工余量适用于整个毛坯铸件，即对所有需要机械加工的表面只规定一值。查表 2-1、2-5 取毛坯铸件的公差等级为 10 级，机械加工余量等级G级。2.4.2 、查表 2-4 取毛坯铸件的机械加工余量为 2mm，根据毛坯铸件各个尺寸所在的范围，查表 2-3 得各个尺寸的公差，

14、再根据公式（2-1）R=F+2RMA+CT/2 与公式（2-2）R=F-2RMA-CT/2 即可计算出毛坯的基本尺寸。2.4.3 、根据所确定的毛坯尺寸画出毛坯图如下。3. 选择加工设备与工艺装备（普通）3.1 、选择机床工序 I - X 是粗车粗镗和半精车。选用卧式车床就能满足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，选用最常用的 C620-1 型卧式车床即可。工序 XI、XII 是精细车精镗。由于要求的精度较高，表面粗糙度较小选用精密的车床才能满足要求。故选用 C616A 型车床。工序 XII、VIII 是钻孔。可采用专用夹具在立式钻床上加工，可选用 Z302 型摇臂钻床。工序 XIII 是研磨

15、内孔，精度较高，选用 M7232B 型立轴矩台磨床。3.2 、选择夹具本零件除外圆及两端面加工用三爪自定心卡盘外，其他的工序都用专用夹具。3.3 、选择刀具在车床上加工的工序，一般都用硬质合金车刀和镗刀，加工灰铸铁零件采用YG 型硬质合金，粗加工用 YG6，半精加工用 YG8，精加工和精细加工用 YG10， 切槽宜用高速钢，磨削用砂轮。钻孔用麻花钻，攻螺纹用丝锥。加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精F155 外圆11155+0.166.3F6510.750.2566.5-0.3065.5+0.0665+0.0136.31.6F37437+0.0396.3F474

16、47+0.0396.3F751175+0.0466.3F801180+0.0466.3F6021164+0.3062+0.0.1560+0.0466.31.67.5417.5+1.306.313711137+0.306.3781178+0.306.31.60.43.4 、确定工序尺寸3.5 、确定切削用量及基本工时工序 I：粗车小端端面，粗车 65 外圆及台阶端面及各倒角。1. 切削用量本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔）。以知加工材料为 HT200，铸件。机床为 C620-1 型卧式车床，工件装夹在三爪自定心卡盘。确定 650-0.013mm 外圆的切削用量所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车

17、刀，根据切削用量简明手册表 1.1，由于 C620-1 机床的中心高为 200mm，故选用刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度为 4.5mm 根据切削用量简明手册表1.3，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角 o=12，后角o6、主偏角 Kr=90、,副偏角 Kr=10、刃倾角 s=0、刀尖圆弧半径re =0.8mm。确定切削深度 ap 由于粗车单边余量仅为 1mm,可一次走刀完成，故ap = 67 - 65 mm = 1mm2确定进给量 f根据表 1.4，在粗车灰铸铁、刀杆尺寸为 16 mm25mm、ap3 mm、工件直径为 100 mm 400 mm 时，f=0.6-1.2 m

18、m/r按 C620-1 机床的进给量选择 f=0.65 mm/r。确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。根据表 1.30，C620-1 机床进给机构允许的进给力 Fmax=3530N。根据表 1.23，当灰铸铁 170212HBS，ap2 mm，f0.75 mm/r，Kr=45，v=65m/min(预计)时，进给力 Ff=950N.Ff 的修正系数为kr 0 F 0 = 0.1 ， klsFF = 1.0 ， kklFf = 1.17 ,故实际进给力为Ff=9501.17=1111.5N,由于切削时的进给力小于机床进给允许的进给力，所选的 f=0.65 mm/r 可用。选择车刀

19、磨钝标准及耐用度根据表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm， 可转位车刀耐用度 T=30min。确定切削速度 v切削速度 v 可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表 1.11，当用 YG6 硬质合金车刀加工灰铸铁时，ap1.8mm，f0.75mm/r 时，切削速度 v=71m/min。切削速度的修正系数为 KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12, kKrv = 0.73 ,KMV=0.85,故V=710.81.00.731.120.850.85=33.55m/minn = 1000v = 1000 33.55 = 68r / minpdp157按

20、C620-1 机床的转速选择 n=90r/min=1.5r/s则实际切削速度 v=44.4m/min。最后确定切削用量为：ap = 1mm ，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s，v=44.4m/min-0.013确定车端面及台阶面的 ap=1.25mm，f=0.52mm/r，主轴转速与车 65 0mm 外圆相同。2. 基本时间确定粗车外圆 65mm 的基本时间根据表 6.2-1 车外圆基本时间为Tj1 =L i = l + l1 + l 2 + l3 ifnfn式中 l=17mm, l1 = ap + (2 - 3)k =90,l =2mm,l =0,l =0,f=0.6

21、5mm/r,tgkrn=1.5r/s,i=1,则Tj1 =17 + 30.65 1.5r123= 20.5s确定粗车端面的基本时间Tj 3 =L i, L = d - d1 + l1 + l 2 + l3 = 22 + 2 + 4 = 17sfn22式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1则 Tj 3 =170.52 1.5= 22s工序 II：粗镗孔 37、47。1.确定粗镗 37mm 和 47mm 孔的切削用量所选刀具为 YG6 硬质合金、直径为 20 mm 的圆形镗刀。确定切削深度 ap47mm:ap=（47

22、-43）/2=2mm37mm:ap=（37-33）/2=2mm确定进给量 f根据表 1.5，当粗镗灰铸铁时、镗刀直径为 20mm,镗刀伸出长度为 100 mm时按 C620-1 机床的进给量，选择 f=0.20 mm/r。确定切削速度 v按表 1.27 的计算公式pv =Cvkv T m a xv f yv式中 CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.90.80.65=0.468,则v =189.8600.2 2.50.15 0.20.2 0.468m / min = 48.68m / min对 37mm 内孔：n = 1000v = 1000

23、 48.68 = 419r / minpDp 37对 47mm 内孔： n = 1000v = 1000 46.68 = 329r / min2.基本时间pDp 47确定粗镗 37mm、47mm 孔的基本时间选镗刀的主偏角 xr=45,则l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,对 37mm 孔 n=5.48r/s,对 47mm 孔 n=6.98r/s,i=1对 37mm 孔T = 22 + 3.5 + 4 = 21s,T = 17 + 3.5 = 2.5 = 21s0.2 6.980.2 5.48工序 III-VI :粗车大端面、粗车 155 外圆面、粗

24、车左端台阶面、粗镗 60 内孔、底面及沟槽，粗车环槽、粗车 75、100、80 外圆面及各倒角。车端面、车台阶、车环槽、车外圆、镗孔、倒角切削用量及基本时间的确定：1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HBS=200-217,铸造。0加工要求：粗车端面保证尺寸137+1.8 、车台阶保证 15 和 30、车环槽保证尺寸7.5+0.30 4 、粗车外圆保证尺寸155+0.16 、粗车外圆保证75+0.46 和80+0.46 。0000机床与刀具与工序相同2. 切削用量的选择与计算方法与工序基本相同，表格表示如下：工步主轴转速F/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度

25、mm进给次数工时粗车大端面12035.40.651.25122s粗车外圆155+0.16012045.60.651.5118s车台阶车环槽480150.70.22130s75+0.46 和80+0.460012035.40.651122s工序 VII：钻 6-13.5 小孔。1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=4mm，后角 o16，二重刃长度2j= 120 a0 = 45 b= 30 2. 选择切削用量（1） 决定进给量查切f = 0.18 022mm / r按钻头强度选择 f= 0.50mm / r按机床强度选择 f= 0.53mm / r最终决定选择机床已有的进给量 f（2）

26、 钻头磨钝标准及寿命= 0.22mm / r经校验校验成功。后刀面最大磨损限度（查切）为 0.50.8mm，寿命T = 20 min （3） 切削速度查切vc = 18mm / r修正系数KTV= 1.0KMV= 1.0Ktv = 1.0Kxv = 1.0K1v = 1.0Kapv = 10故vc = 18mm / r 。n = 1000v = 1432r / minspd0查切机床实际转速为nc = 1360r / min故实际的切削速度vc= pd0 ns1000= 17.1mm / r（4） 校验扭矩功率Mc M m3. 计算工时Pc PE 故满足条件，校验成立。Ltm = nf=4 +

27、 21360 0.22= 0.02 min工序 VIII：钻 M10 螺纹孔及攻丝（装配时钻铰锥孔）。以 37 孔为精基准，钻一个 4 孔，攻 M10 螺纹。1 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=4mm，后角 o16，二重刃长度2j= 120 a0 = 45 b= 30 2. 选择切削用量（1） 决定进给量查切f = 0.18 022mm / r按钻头强度选择 f= 0.50mm / r按机床强度选择 f= 0.53mm / r最终决定选择机床已有的进给量 f（2） 钻头磨钝标准及寿命= 0.22mm / r经校验校验成功。后刀面最大磨损限度（查切）为 0.50.8mm，寿命T = 20 min （3） 切削速度查切vc = 18mm / r修正系数KTV= 1.0KMV= 1.0Ktv = 1.0Kxv = 1.0