CA6140车床手柄轴设计 - 图文

目 录

一、零件分析..............................2

1、零件的作用..............................2 2、零件的工艺分析概述......................2 3、零件的工艺分析..........................2

二、确定毛坯尺寸，设计毛坯图.........3

1、确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差........3 2、确定机械加工余量........................4 3、确定毛坯尺寸............................4 4、确定毛坯尺寸公差........................4 5、设计毛坯图..............................5

三、基准的选择.......................5

1、选择基准................................5 2、制定工艺路线............................5

四、工序设定.........................7

1、机床的选择..............................8 2、刀具的选择..............................8 3、量具的选择..............................8

五、夹具设计……………………………….8 六、零件主要工作部分的数控加工程序代码........9 七、参考文献........................

设计“CA6140手柄轴”零件图（如下图）机械加工工艺规程。年产10000件。

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一、零件的分析

1.零件的作用

题目所既定的零件为输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。

2.零件的工艺分析概述

从零件图上看，该零件结构比较简单，其主要加工的面有φ16、φ20的外圆柱面，一个锥面凸台,一个M10的螺纹孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、φ20圆柱表面为Ra1.6?m, φ16外圆柱面为Ra1.6?m,锥面凸台及端面为Ra0.8?m, φ15.7键槽为Ra3.2?m，其余为Ra6.3?m。要求不高，位置要求较严格，表现在φ40的右端面、φ20圆柱面。热处理方面需要调质处理，到200HBS，保持均匀。 通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。

3、零件的工艺分析

3.1确定毛坯的制造形式

毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产中占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。

毛坯种类的选择决定于零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料为45号钢，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件，所以使用锻件。

3.2零件的生产类型

由设计题目知：大批量生产

二、确定毛坯尺寸，设计毛坯图

1.确定机械加工余量,毛坯尺寸和公差

钢质模锻件的公差及机械加工余量按GB/T 12362-2003确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素：

（1）锻件公差等级 由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通等级。

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（2）锻件质量mf 通过计算可知零件成品质量为0.36kg，估算为mf=0.478kg （3）锻件形状复杂系数S

S=mf/mn=0.478/1.203=0.397

（该零件为圆形，假设其最大直径为φ44mm，长126mm，则由公式（5-4）、公式（5-5）得 mn=?/4×4×4×12.2×7.85×10=1.203kg）

由于0.397介于0.32与0.63之间，故零件形状复杂系数S属S2等级 （4）锻件材质系数M为M1

（5）零件表面粗糙度 由零件图知除锥面及右端面Ra=0.8?m以外其余各加工表面为

6Ra?1.6?m。

2.确定机械加工余量

根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表2-13，由此差得单边余量在厚度方向加工余量为1.5～2.0mm， 水平方向亦为1.5～2.0mm，即锻件各外径的单面余量为1.5～2.0mm，各轴向的单面余量亦为1.5～2.0mm。

3.确定毛坯尺寸

上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra?1.6?m的表面，余量要适当增大。 分析本零件，除锥面和右端面为Ra0.8?m以外，其余各加工表面为Ra?1.6?m，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量值即可（当表面只粗加工时，可取所查数据中较小的值。当表面需经粗加工和半精加工时，可取其较大值）。

综上所述，确定毛坯尺寸见表1

表1手柄轴毛坯（锻件）尺寸

零件尺寸 Φ20?0.02 φ40 122 102 ?0.007单面加工余量 2 2 2 2 锻件尺寸 24 44 126 104 3

4.确定毛坯尺寸公差

毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从表5-6、表5-7中查得。本零件毛坯尺寸允许偏差见表2

表2手柄轴毛坯（锻件）尺寸允许公差

锻件尺寸 φ24 φ44 104 126 偏差 ?1.0?0.4根据 表5-7 表5-6 ?1.2?0.4?1.2?0.6?1.4?0.65.设计毛坯图

确定圆角半径 锻件的外圆半径按表5-12确定。 H=20 t=20 t/H=1 R=3

三、基准的选择

1.选择基准

工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用φ40外圆柱面作为粗基准来加工φ16、φ20外圆柱面和左端面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则，在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准，

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