CA6140車床床頭齒輪機(jī)械加工工藝規(guī)程及其工裝設(shè)計(jì)

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遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)（論文）題目：CA6140車床床頭齒輪機(jī)械加工工藝規(guī)程及其工裝設(shè)計(jì)學(xué) 院： 專業(yè)班級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 起止時間： 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評語學(xué) 院：新能源學(xué)院 教研室：機(jī)制教研室學(xué) 號學(xué)生姓名專業(yè)班級課程設(shè)計(jì)（論 文）題 目CA6140車床床頭齒輪零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及其工裝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)1.設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）設(shè)計(jì)對象來源于生產(chǎn)實(shí)踐，用于機(jī)床，屬軸類或盤套類零件； （2）針對指定零件，利用相應(yīng)工程軟件（WORD,EXCEL,CAXA電子圖版（或其它CAD軟件）等）及相關(guān)參考資料（如工具書、指導(dǎo)書等）完成給定零件的工藝分析、制訂機(jī)械加工工藝過程綜合卡、設(shè)計(jì)夾具裝配圖，編寫設(shè)計(jì)說明書等。2.技術(shù)參數(shù)與要求設(shè)備年產(chǎn)量1萬件，廢品率、備品率各0.1%，每臺設(shè)備含該零件件數(shù)：1；主要技術(shù)指標(biāo)，包括產(chǎn)品規(guī)格、外型尺寸、重量和各種技術(shù)數(shù)據(jù)見零件圖（零件圖見附頁）；3.工作量畫零件圖制訂零件加工工藝規(guī)程機(jī)床夾具設(shè)計(jì)編寫設(shè)計(jì)說明書指導(dǎo)教師評語及成績圖紙( 20)說明書( 20)答辯( 40)平時( 20)成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日遼 寧 工 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書（論 文）目 錄第1章 零件和毛坯分析設(shè)計(jì)11.1零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定11.2毛坯類型及毛坯圖設(shè)計(jì)1第2章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)22.1 定位基準(zhǔn)選擇22.2 工藝路線設(shè)計(jì)22.3機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定22.4 主要工序切削用量及時間定額計(jì)算2第3章 專用夾具設(shè)計(jì)33.1 工序內(nèi)容及加工要求23.2 定位基準(zhǔn)選擇23.3 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作流程2第4章 總結(jié)3參考文獻(xiàn)415第1章 零件和毛坯分析設(shè)計(jì)1.1零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定本題目CA6140普通車床床頭齒輪零件材料優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼代號為45 , 其力學(xué)性能: 。生產(chǎn)批量為1萬件/年，生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)。從零件圖上得到安裝床頭齒輪的表面有粗糙度要求達(dá)到Ra0.8。內(nèi)孔有粗糙度要求IT7 Ra0.8，兩端面Ra3.2，齒輪要求達(dá)到IT7，Ra0.8，其余加工表面尺寸要求IT12T11，其余表面要求Ra3.2。零件的平均精度中上檔，工序數(shù)量較多集中在車削工序上。零件的加工表面簡單，多采用車削加工方式，對于零件的外圓、端面、倒角和刀槽采用車床加工降低了工藝的復(fù)雜程度，提高加工質(zhì)量和加工效率。零件的加工多采用外圓為基準(zhǔn)，定位可靠。1.2毛坯類型及毛坯圖設(shè)計(jì)毛坯類型：鍛件。第2章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1定位基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)的選擇：首先要加工的是端面，用一次粗基準(zhǔn)加工最多的表面，將軸的一側(cè)加工出精基準(zhǔn)，完成半精車,保證下步加工的精基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：選擇上步加工的外圓表面可以定其中心為此步加工的精基準(zhǔn)，在加工內(nèi)孔利用半精車加工的位子作為精基準(zhǔn)。2.2工藝路線設(shè)計(jì)車左端面，粗車、半精車左外圓，粗車、半精車、精車左內(nèi)孔，車145倒角，切孔內(nèi)兩槽。車右端面，粗車、半精車右外圓，粗車、半精車右內(nèi)孔，車145倒角。銑右端面四個槽鉆8孔，锪18錐孔滾齒，熱處理，磨齒。2.3機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定130.5外圓工序尺寸及公差確定（1）加工方案 由基本尺寸130.5mm，公差0.25mm，公差等級IT6，查表-1（書1）得加工方案為 粗車半精車（2）毛坯總余量及公差由表2-1、2-3和2-5（書）查得，粗車、半精車。余量由表2-16、2-17、2-18、2-19（書2）查得，公差由表1-6和2-30（書3）查得，尺寸偏差按入體原則標(biāo)注。(3)基本尺寸、工序公差及偏差工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差半精車0.75130.5+0.75=131.250.03粗車1.75131.25+1.75=1330.22119.3外圓工序尺寸及公差確定（1）加工方案 由基本尺寸119.3mm，公差0.013mm，公差等級IT6，查表1-6（書）得加工方案為 粗車半精車（2）毛坯總余量及公差由表2-1、2-3和2-5（書）查得，粗車、半精車余量由表2-16、2-17、2-18、2-19（書2）查得，公差由表1-6和2-40（書3）查得，尺寸偏差按入體原則標(biāo)注。（3）基本尺寸、工序公差及偏差 工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差半精車0.75119.3+0.75=120.050.033粗車1.75120.05+1.75=121.80.132.4主要工序切削用量及時間定額計(jì)算工序粗車左端面、車左外圓、車左內(nèi)、車左側(cè)槽、車左內(nèi)孔凹槽加工條件工件材料：45機(jī) 床：CA6140夾 具：三爪卡盤 量 具：三用游標(biāo)卡尺1350.02加工要求：Ra3.2刀 具：端面車刀、外圓車刀粗車左端面由表5-2查得端面方向ap=2mm 由表4-3查得取fz =0.81mm/r= 其中=227，t=60min得=63.7m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=149.6r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-2 取=200得實(shí)際vc=nd0/1000=2003.14135.5/1000=83.52m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=(L+l+l1+l2)i/fn=67+4+4+4/0.81200=0.46min輔助時間Tf=Tj20%=0.093min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.55min粗車130.5外圓查表5-2，通過公式R=F+2RMA+CT/2計(jì)算粗加工余量為1.1，取ap=1.75mm 由表4-3查得取 ft=0.79mm/r= 其中=227，t=60min得=75.66m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=100075.66/（3.14133）=181.07r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-2 取=250得實(shí)際vc=nd0/1000=2503.14132/1000=103.62m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=12+2+4+4/0.79250=0.11min輔助時間Tf=Tjx20%=0.022min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.132min粗車68內(nèi)孔由表2-17查得取ap=1.25mm 由表4-3查得取 ft=0.79mm/r= 其中=227，t=60min得=105.12m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=1000105.12/（3.1470.5）=499.74r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-1 取=560得實(shí)際vc=nd0/1000=5603.1470.5/1000=123.83m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=106+2.72+4+4/0.8560=0.26min輔助時間Tf=Tj20%=0.052min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.312min粗車121.8外圓由表2-17查得取ap=1.75mm 由表5-1查得取 ft=0.79mm/r= 其中=227，t=60min得=99.95m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=100099.95/（3.14121.8）=263.49r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-2 取=400得實(shí)際vc=nd0/1000=4003.14121.8/1000=151.72m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=12+2+4+4/0.8400=0.068min輔助時間Tf=Tj20%=0.0136min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.0816min工序粗車右端面、車右外圓、車右內(nèi)孔粗車右端面由表2-17查得取ap=2mm 由表5-1查得取 ft=0.81mm/r= 其中=227，t=60min得=63.7m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=100063.7/（3.14110.8）=182.99r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-2 取=250得實(shí)際vc=nd0/1000=2503.14110.8/1000=87.02m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=60+4+4+4/0.81250=0.36min輔助時間Tf=Tj20%=0.072min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.432min粗車右110.8外圓由表2-17查得取ap=1.75mm 由表5-1查得取 ft=0.8mm/r= 其中=227，t=60min得=99.95m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=100099.95/（3.14110.8）=287.14r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-1 取=400得實(shí)際vc=nd0/1000=4003.14113.3/1000=142.30m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=45+2+4+4/0.8400=0.153min輔助時間Tf=Tj20%=0.031min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.184min粗車右100.3內(nèi)孔由表2-17查得取ap=1.25mm 由表5-1查得取 ft=0.79mm/r= 其中=227，t=60min得=105.12m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=1000105.12/（3.14100.3）=333.77r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-1 取=450得實(shí)際vc=nd0/1000=4503.14100.3/1000=135.02m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=44+2.72+4+4/0.8450=0.152min輔助時間Tf=Tj20%=0.0304min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.1824min工序半精車左端面、車左外圓、車左內(nèi)、車左側(cè)槽、車左內(nèi)孔凹槽半精車左端面由表2-22查得端面方向ap=0.5mm 由表5-1查得取fz =0.51mm/r= 其中=227，t=60min得=114.52m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=279.3r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-1 取=400得實(shí)際vc=nd0/1000=4003.14130.5/1000=163.99m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/fn=67+3+4+4/0.5400=0.39min輔助時間Tf=Tj20%=0.078min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.468min半精車130.5外圓由表2-17查得取ap=0.75mm 由表5-1查得取 ft=0.5mm/r= 其中=227，t=60min得=120.04m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=1000120.04/（3.14130.5）=292.8r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-2 取=400得實(shí)際vc=nd0/1000=4003.14130.5/1000=163.9m/min時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=12+2+4+4/0.5400=0.11min輔助時間Tf=Tj20%=0.022min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.132min半精車68內(nèi)孔由表2-17查得取ap=0.9mm 由表5-1查得取 ft=0.5mm/r= 其中=227，t=60min得=129.6m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=1000129.6/（3.1468.7）=600.78r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-1 取=900得實(shí)際vc=nd0/1000=9003.1468.7/1000=194.31m/min時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=62+0.52+4+4/0.5900=0.13min輔助時間Tf=Tj20%=0.026min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.156min半精車119.3外圓 切倒角由表2-17查得取ap=0.75mm 由表5-1查得取 ft=0.5mm/r= 其中=227，t=60min得=133.19m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=1000133.19/（3.14119.3）=343.97r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-2取=450得實(shí)際vc=nd0/1000=4503.14119.3/1000=168.57m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=12+2+4+4/0.5450=0.098min輔助時間Tf=Tj20%=0.0196min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.1176min切空內(nèi)兩槽由表2-17查得取ap=1.5mm 由表5-1查得取 ft=0.5mm/r得=120.04m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=1000120.04/（3.1471）=538.16r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-12取=560得實(shí)際vc=nd0/1000=5603.1471/1000=111.53m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=0.046min輔助時間Tf=Tj20%=0.009min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.055min工序半精車右端面、車右外圓、車右內(nèi)孔半精車右端面由表2-17查得取ap=1mm 由表5-1查得取 ft=0.5mm/r= 其中=227，t=60min得=114.52m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=1000114.52/（3.14108.3）=336.59r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-1 取=450得實(shí)際vc=nd0/1000=4503.14108.3/1000=153.03m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=60+3+4+4/0.8450=0.197min輔助時間Tf=Tj20%=0.039min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.236min半精車右108.3外圓由表2-17查得取ap=0.75mm 由表5-1查得取 ft=0.5mm/r= 其中=393，t=60min得=133.19m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=1000133.19/（3.14108.3）=391.66r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-1 取=450得實(shí)際vc=nd0/1000=4503.14108.3/1000=160.80m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=45+2+4+4/0.8450=0.153min輔助時間Tf=Tj20%=0.031min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.184min半精車右97.8內(nèi)孔由表2-17查得取ap=0.9mm 由表5-1查得取 ft=0.5mm/r= 其中=227，t=60min得=129.6m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=1000230.02/（3.1497.8）=439.08r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-1 取=500得實(shí)際vc=nd0/1000=5003.1497.8/1000=147.58m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=44+2.52+4+4/0.5500=0.222min輔助時間Tf=Tj20%=0.044min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.266min。工序銑凹槽粗車凹槽由表2-17查得取ap=1.75mm 由表5-1查得取 ft=0.79mm/r= 其中=227，t=60min得=99.95m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=100099.95/（3.1493.5）=340.44r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-1 取=450得實(shí)際vc=nd0/1000=4503.1493.5/1000=132.12m/mim時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=37+2+4+4/0.8450=0.13min輔助時間Tf=Tj20%=0.026min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.156min半精車凹槽由表2-17查得取ap=0.75mm 由表5-1查得取 ft=0.5mm/r= 其中=227，t=60min得=133.19m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=1000133.19/（3.1491）=471.06r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 4-1 取=560得實(shí)際vc=nd0/1000=7103.1491/1000=155.66m/min時間定額的計(jì)算:由表5-43查得基本時間Tj=Li/fn=( L+l+l1+l2)i/vf=37+2+4+4/0.5560=0.168min輔助時間Tf=Tj20%=0.0336min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.2016min加工條件工件材料：45機(jī) 床：CA6140夾 具：三爪卡盤 量 具：三用游標(biāo)卡尺1250.02加工要求：Ra3.2刀 具：端面車刀、外圓車刀、內(nèi)圓車刀工序鉆8孔、锪沉頭孔加工條件工件材料：45機(jī) 床：立式鉆床Z525夾 具：專用夾具量 具：三用游標(biāo)卡尺1250.02加工要求：Ra12.5刀 具：7 直柄短麻花鉆2）計(jì)算切削用量鉆8 孔：由表5-21 取f=0.2mm/r查表5-21 取Vc=24m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=100024/3.147=1091.89r/min 取n=960 實(shí)際得vc=nd0/1000=9603.148/1000=25.2m/min時間定額的計(jì)算切入行程=mm切出行程計(jì)算mm，切削長度=4mm進(jìn)給量查表 4-10取得mm/r基本時間 輔助時間Tf=Tj20%=0.0104min 作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.0624min锪18沉頭孔：背吃刀量 ap=0.05mm進(jìn)給量由 表 4-10取f=0.1mm/r經(jīng)計(jì)算切削速度=10m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/d0=100010/3.1415=212.3r/min由表4-5-1 取n=195r/min 實(shí)際切削速度vc=nd0/1000=1953.1415/1000=9.185m/min時間定額的計(jì)算進(jìn)給量查表 5-32取得mm/r基本時間 輔助時間Tf=Tj15%=0.067min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=0.516min工序 滾齒、磨齒滾小齒：由表2-17 取ap=0.25mm由表5-11 取f=0.36mm/r查表5-9 取Vc=23m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=996r/min時間定額的計(jì)算L2=25 H=2.25 =0 輔助時間Tf=Tj20%=1.652min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=9.912min滾大齒：由表2-17 取ap=0.25mm由表5-11 取f=0.36mm/r查表5-9 取Vc=23m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=996r/min時間定額的計(jì)算L2=25 H=2.25 =0 輔助時間Tf=Tj20%=1.652min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=9.912min磨小齒：由表2-17 取ap=0.25mm由表5-11 取f=0.05mm/r查表5-9 取Vc=46m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1120r/min基本時間Tj=5.26 輔助時間Tf=Tj20%=0.913min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=6.173min磨大齒：由表2-17 取ap=0.25mm由表5-11 取f=0.05mm/r查表5-9 取Vc=46m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1120r/min基本時間Tj=5.26 輔助時間Tf=Tj20%=0.913min作業(yè)時間Tz=Tj+Tf=6.173min第3章 專用夾具設(shè)計(jì)3.1工序內(nèi)容及加工要求機(jī)械制造業(yè)中廣泛采用的能迅速把工件固定在準(zhǔn)確位置上或同時能夠確定加工工具位置的一種輔助裝置，這種裝備統(tǒng)稱為夾具。在金屬切削機(jī)床上采用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、工人勞動強(qiáng)度、生產(chǎn)率和成本。機(jī)床夾具作用實(shí)現(xiàn)必須滿足三個條件：（1）夾具在機(jī)床上的準(zhǔn)確裝夾；（2）工件在夾具中占有正確的加工位置；(3）刀具相對于工件有準(zhǔn)確的位置。3.2 定位基準(zhǔn)選擇工件以內(nèi)孔和端面作為定位基準(zhǔn)，采用平面與軸與心軸組合的定位方案。端面限制三個自由度，軸限制兩個自由度3.3 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作流程第4章 總結(jié)參考文獻(xiàn)1 鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程 M.第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2011. 2 陳宏鈞主編.實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊M.第2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003 3 馬賢智主編.實(shí)用機(jī)械加工手冊M.第1版.沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2002 4 張耀宸主編.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊M.第1版.北京:航空工業(yè)出版社,1993 5 秦寶榮主編.機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M.中國建材工業(yè)出版社，1998 6 趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M.機(jī)械工業(yè)出版社，19947 孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊第一卷M.第1版.機(jī)械工業(yè)出版社，1991