文档包括:
word版设计说明书一份，23页，约6000字
CAD版本图纸，共6张

引   言
本次课程设计是完成大学课程的基础上在毕业设计前一次重要的实践设计，对所学的基础课、技术基础课和专业课能很好的进行系统的复习，也是我们在进行毕业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，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
 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。

第一章  零件的分析

1.1零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的84007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2—M8孔与操纵机构相连，下方尺寸18H11处是用于控制齿轮的，通过上方的力拨动下方的齿轮变速。
1.2零件的工艺分析
CA6140车床84007车床套共有二组加工表面，其相互有一定关联要求。分析如下：
1.2.1  以φ25H6为中心的一组加工表面
这一组加工表面有：φ25H7、φ45m6、φ32、3x0.5槽和孔φ7－φ13等。
1.2.2 以尺寸90为中心的一组加工表面
这一组加工表面包括：两端面、孔φ8H7－R5、槽5H7等。
这二组加工面有一定的关联要求,即第二组尺寸和第一组尺寸相关联要求。
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。

第二章  工艺规程设计
2.1 确定毛坯的制造形式
 零件材料为45，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，长度较短，故选择圆钢毛坯并一件下两件。
2.2 基面的选择
  基面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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。
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。根据这个基准选择原则，现选取φ45们m6外圆毛坯面作为粗基准，车床的三爪卡盘装夹车削φ45H6等相关加工面。
 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，这在以后还要专门计算，此处不再重复，现选取下端面、槽5H9和孔φ25H7。
2.3 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。
2.3.1 加工工艺路线方案一
   工序一 调质
工序二 夹φ45m6毛坯外圆，车φ45m6至φ44.6、齐端面、φ70、φ42、钻孔φ25H7底孔φ24.6，控制长度尺寸，掉头装夹，加工以上参数，具体参数参照工序卡片，切断。
工序三  渗碳，淬火
工序四 车φ45H6、齐端面保证尺寸90，精车车孔φ25H7
工序五 铣开裆尺寸5H9
工序六 钻孔φ7－φ13
工序七 铣尺寸29，保证尺寸59.5
工序八 钻孔φ8H9、扩R5
工序九检查
工序十 入库
2.3.2  工艺路线方案二
工序一 调质
工序二 夹φ45m6毛坯外圆，车φ45m6至φ44.6、齐端面、φ70、φ42、钻孔φ25H7底孔φ24.6，控制长度尺寸，掉头装夹，加工以上参数，具体参数参照工序卡片，切断。
工序三  渗碳，淬火
工序四  车φ45H6、齐端面保证尺寸90，精车车孔φ25H7
工序五  铣尺寸29，保证尺寸59.5
工序六  铣开裆尺寸5H9
工序七  钻孔φ7－φ13
工序八  钻孔φ8H9、扩R5
工序九  检查
工序十  入库
2.3.3  工艺路线分析比较
   工艺路线一与工艺路线二的差别在于对铣尺寸29，保证尺寸59.5的加工安排，工艺路线一以底面、孔φ25H7和槽5H9定位加工尺寸29，能很好的保证孔的轴线与面的平行度要求，后序仍以此基准加工其他尺寸，能很好的保证尺寸公差和行位公差的要求，所以此次设计依据工艺路线一来开展设计。
2.4  机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定
 CA6140车床84007车床套，零件材料为45，生产类型大批量，铸造圆钢。
据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
2.4.1  内孔的加工余量及公差
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取φ25H7内孔余量为2。
2.4.2  车削加工余量为：
粗车 1.6mm
精车 0.4mm
由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
2.5确立切削用量及基本工时
2.5.1  工序二 夹φ45m6毛坯外圆，车φ45m6至φ44.6、齐端面、φ70、φ42、钻孔φ25H7底孔φ24.6，控制长度尺寸，掉头装夹，加工以上参数，具体参数参照工序卡片，切断。
2.5.1.1. 加工条件
工件材料：45,圆钢。
机床：C6116车床。
刀具：YG15硬质合金车刀.
2.5.1.2 车切削用量
因为切削量不大，故可以选择ap1=3mm。
查车刀后刀面最大磨损及寿命
查《机械加工工艺师手册》表27-11，车后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《机械加工工艺师手册》表27-11，寿命T=180min
切削速度按最大尺寸设计，即：按最大外圆处φ75计算切削速度
查表《机械加工工艺师手册》，Vc=
算得 Vc＝64mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据C6116车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度
Vc=3.14*75*475/2*1000=55.93m/min,
校验机床功率 查《切削手册》Pcc=2.1kw,而机床所能提供功率为10W，Pcm>Pcc。故校验合格。
车削参数最终确定ap=1.8mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=55.93m/min，
fz=0.16mm/r。
计算车削基本工时
Φ45处工时：T车＝（75-45）xL/ 2ncff=6x40/475*0.16=3.12min
Φ32处工时：T车＝（75-42）L/ ncff=（75-42）/2*475*0.16=2.86min
Φ70处工时：T车＝（75-70）L/ 2*3*ncff=（75-70）/2*475*0.16=1.3min
齐端面工时：T车＝75L/3* 2ncff=75/3*2*475*0.16=6.5min
T1＝3.12+2.86+1.3+6.5＝13.78
掉头加工工时相同，即：T2＝13.78。
切断工时：T3＝70/3*2*475*0.16＝0.15
T总＝13.78*2+0.15＝27.71min
2.5.2  工序四  车φ45H6、齐端面保证尺寸90，精车车孔φ25H7
2.5.2.1. 加工条件
工件材料：45,圆钢。
机床：C6116车床。
2.5.2.2. 切削用量
   因为是精加工，切削量不大，故可以选择ap1=0.2mm，1次走刀即可完成所需尺寸。
查车刀后刀面最大磨损及寿命
查《机械加工工艺师手册》表27-11，车后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《机械加工工艺师手册》表27-11，寿命T=180min
计算切削速度 按《机械加工工艺师手册》，Vc=
算得 Vc＝68mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s，因是精加工，为取得搞的加工精度和表面粗糙度，故选择高的转速。
据C6116车床参数，选择nc=625r/min,Vfc=574mm/s,则实际切削速度
Vc=3.14*45*625/2x1000=44.15m/min,
校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为10W，Pcm>Pcc。故校验合格。
车削参数最终确定ap=0.2mm，nc=625r/min,Vfc=574mm/s，Vc=44.15m/min，
fz=0.16mm/r。
    计算车削基本工时
Φ45m6处工时：T1＝L/ ncff=40/625*0.16=0.4min
Φ25H7处工时：T2＝L/ ncff=90/625*0.16=0.82min
T总＝0.4+0.82＝1.22min
2.5.3  工序五 铣开裆尺寸5H9
2.5.3.1. 加工条件
工件材料：45,圆钢。
机床：XA62卧式铣床。
刀具：高速钢圆柱铣刀,深度ap<=3, ,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=5mm。
2.5.3.2. 切削用量
铣削深度 因为切削量不大，故可以选择ap=2.5mm，2次走刀即可完成所需尺寸。
每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。采用不对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝38mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA62铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削Vc=3.14*5*475/1000=44.5m/min,
校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=2.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=44.5m/min，
fz=0.16mm/z。
计算基本工时
tm＝2L/ Vf=2x(5+9)/475=0.05min。
2.5.4 工序六  钻孔φ7－φ13
2.5.4.1. 加工条件
工件材料：45,圆钢。
机床：XA62卧式铣床。
刀具：高速钢圆柱铣刀,深度ap<=3, ,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=18mm。
刀具：选择高速钢麻花钻钻头， do=φ7mm，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝120°，标准φ13x90度锪钻。
2.5.4.2 切削用量
查《切削手册》      所以， 
  按钻头强度选择   按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量  经校验  校验成功。
  钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命 ．
　切削速度
查《切削手册》    修正系数     
      故 。
 
查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
       所以 
 故满足条件，校验成立。
2.5.3.2.2计算工时
 
2.5.5 工序七  铣尺寸29，保证尺寸59.5。
2.5.5.1. 加工条件
工件材料：45,圆钢。
机床：XA62卧式铣床。
刀具：高速钢圆柱铣刀,铣削宽度ae<=60,深度ap<=3,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=30mm。
2.5.5.2. 切削用量
   铣削深度 因为切削量不大，故可以选择ap1=4.0mm，四次走刀即可完成所需尺寸。
每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA62铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削Vc=3.14*30*475/1000=44.75m/min,
校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为10W，Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=4mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=44.75m/min，
fz=0.16mm/z。
计算基本工时
tm＝4xL/ Vf=4x（42+30）/475=0.6min。
2.5.6 工序八   钻孔φ8H9、扩R5
2.5.6.1. 加工条件
工件材料：45,圆钢。
机床：Z3032钻床。
刀具：选择高速钢麻花钻钻头， do=φ8H7mm，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝120°，d＝φ10。
2.5.6.2 切削用量
查《切削手册》      所以， 
  按钻头强度选择   按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量  经校验  校验成功。
  钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命 ．
　切削速度
查《切削手册》    修正系数     
      故 。
 
查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
       所以 
 故满足条件，校验成立。
计算工时
 
T总＝2x0.07＝0.14min
2.5.7工序九 检查
2.5.8工序十 入库
第三章  卡具设计
经过与老师协商，决定设计第六、七、八道工序的工装卡具。
3.1  钻孔φ7－φ13
3.1.1问题的提出
在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔φ7和内孔φ25H7以及和槽5H9槽的位置要求，由于公差要求较低，因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。
3.1.2卡具设计
3.1.2.1 定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，选择∮25H7孔和底面以及槽5H9为基准，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。
3.1.2.2 切削力和卡紧力计算
本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。
钻削力 ：
 由于钻削力很小，计算时可忽略。
卡紧力为     ＝2
取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
则实际卡紧力为 F’=S1*S2*S3*S4*F=41.1N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。
3.1.2.3 定位误差分析
本工序采用∮25H7孔和底面以及槽5H9定位，加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。
3.1.2.4 卡具设计及操作的简要说明
卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构。
3.2  铣尺寸29，保证尺寸59.5
   3.2.1问题的提出
在给定的零件中，对本序加工的主要考虑尺寸59.5和厚度尺寸29，因此，本夹具的重点应在夹具的准确定位和卡紧的方便与快速性上。
  3.2.2卡具设计
3.2.2．1 定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，选择∮25H7孔和底面以及槽5H9为加工基准，保证加工基准和设计基准重合，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。
      3.2.2.2  切削力和加紧力的计算
   本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。
钻削轴向力 ：
 
扭矩
 
卡紧力为
取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
则实际卡紧力为 F’=S1*S2*S3*S4*F=31.5N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。
3.2.2.3 定位误差分析
   由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。
3.2.2.4 卡具设计及操作的简要说明
卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。
3.3  钻孔φ8H9、扩R5
3.3.1问题的提出
在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔φ8H和端面的位置要求以及和槽5H9槽的位置要求，由于公差要求较低，因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。
3.3.2卡具设计
3.3.2.1 定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，选择∮25H7孔和底面以及槽5H9为基准，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。
3.3.2.2 切削力和卡紧力计算
本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。
钻削力 ：
 由于钻削力很小，计算时可忽略。
卡紧力为     ＝1.5
取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
则实际卡紧力为 F’=S1*S2*S3*S4*F=53.3N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。
3.3.2.3 定位误差分析
本工序采用∮25H7孔和底面以及槽5H9定位，加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。
3.3.2.4 卡具设计及操作的简要说明
卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构。