基于柔性加工CA6140车床制动杠杆加工工艺和数控编程.doc

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1、基于柔性加工CA6140车床制动杠杆加工工艺和数控编程摘要： 我的毕业设计是基于柔性制造的CA6140制动杠杆，C表示的的是车床，A表示的车床的重大改进，6表示落地及普通车床，1表示普通车床，40是机床主参数，回转直径为400毫米。而制动杠杆在车床的主要作用是传递扭矩，帮助改变机床工作台的运动方向。杠杆的两头分别连接钢球和制动带，当离合器脱开时，齿条轴与杠杆下端接触，是起逆时针方向摆动，将制动带拉紧；当左右离合器中任一个接合时，杠杆都顺时针方向摆动，使制动带松弛，从而达到制动的目的。我要完成的任务首先通过对制动杠杆进行工艺分析，通过查表计算确定方案，然后用UG完成对零件的建模和数控编程。关键词

2、：建模 车床 柔性加工 数控编程 Abstract:My graduation project is based on the flexible manufacturing of CA6140 brake lever, C represents the lathe, A represents the major improvement of the lathe, 6 represents the landing and ordinary lathe, 1 represents the ordinary lathe, 40 is the main parameter of the machine

3、 tool, the rotary diameter is 400 mm. The main function of brake lever in lathe is to transfer torque and help to change the movement direction of machine tool worktable. The two ends of the lever are connected with steel balls and brake belts respectively. When the clutch is disconnected, the rack

4、shaft contacts the lower end of the lever, which swings counterclockwise and tightens the brake belt. When either of the left and right clutches engages, the lever swings clockwise to relax the brake belt so as to achieve the purpose of braking. Firstly, process analysis is carried out through the a

5、nalysis of parts, and then the modeling and NC programming of parts are completed by UG.Key words: NC programming for flexible machining of modelling lathe第1章 绪 论1.1课题背景 作为老一代经典卧室车床的代表CA6140在过去的车间有着很强的普及使用性它是由原来的C620普通车床改进而来，C表示车床而A是为了区分于C6140，6表示卧式车床，1代表基本型，40代表最大回转基本直径400mm。车床的整体布局是主轴箱固定在机床身的左端，主要

6、作用是带动棒料按照指定速度转动。床鞍和刀架部件，位于床身的中部，其作用主要是装夹刀具，并且使刀具横向纵向运动。尾座位于床身的尾座机身上，并可沿导轨纵向调整位置主要作用是使加工棒料稳定不会再旋转过程中因为离心力的作用精度达不到要求。进给箱固定在床身的左前侧、主轴箱的底部主要作用是改变进给量。溜板箱固定在刀架部件的底部，可带动刀架一起做纵向、横向进给、快速移动或螺纹加工。床身固定在左床腿和右床腿上是机床的基本支撑件。随着时代的发展和科技的进步，机械加工对产品加工的精度和生产效率有着越来越高的要求，以CA6140为首的老一代数控车床不得不退出历史的大舞台，取而代之的是精度更高的加工中心，3d打印等更

7、具现代化色彩的加工设备，虽然如此以CA6140对于我来说做毕业设计人有着很大的意义。通过本次对CA6140制动杠杆的学习我掌握了普通车床的基本结构，查阅大量资料学习巩固了数控编程，建模和相关专业零件的计算。1.2国内外车床发展的现状和发展趋势制造业是国民经济的支柱，之所以这么说是因为制造标志着人类的进步，任何有形价值的东西都是通过制造产生，制造的发展由原始的手工打造到简单机械辅助制造再到现代化的智能制造就是一部人类史。目前工业最常用的就是车床，世界上第一台车床的诞生于九十世纪四十年代的美国宾西法利亚大学，随后在五十年代麻省理工大学研制出数控机床，我国的数控机床起步于1958年，大致发展可划分为

8、三个阶段，1958到1979为第一阶段，在这个阶段我国受到西方国家的控制和自身原因，数控机床采用的是自己摸索式研制，由于机床的一些关键性技术无法在短期内掌握导致机床故障常出，性能不稳定。1980年到1995年为第二阶段，这一阶段我国提出改革开放，通过购买国外的产品经过拆卸仿制，自主研发的产品很少。第三阶段是从1996年至今，我国实施产业化战略大力鼓励自主研发，在这一阶段数控机床的产值比重逐渐增大，我的数控机床无论在质量上还是在数量上都得到极大提升，同时某些核心技术已经接近或领先于世界水平。尽管如此我国的数控机床与世界领先水平任有一定差距。总体表现在以下几个方面：1. 高速化 随着各种工艺的进步

9、和工厂对效率的高要求，现代数控技术的车，铣进给速度已经从过去的每分钟几米提高到一百到两百米，换刀的速度也越来越快。因此这对设备的稳定性要求而越来越高，但是由于数控的许多核心技术我国并没有达到国际领先水平如伺服系统、滚轴丝杠等。导致我国自主生产的数控空机床稳定相差，无法生产超高速的床子。2. 产品的精密化 由于数控机床整体性能的提高，用户对产品的精度要求也越来越高。近10多年来高精密加工中心的加工精度则从（35）m提高到（11.5）m。但因为我国整体数控机床性能无法达到，许多高精度的机床还是依赖外国进口。3. 开放化 近些年互联网的崛起，给工厂的现代化生产注入了新的可能。各个管理部门可以通过互联

10、网，摄像头等一系列现代化技术对工厂一线进行在线管控，降低由于信息传递不及时而产生的经济损失。我国也在普及这类工厂监控手段。但是由于我国的落后工场基数庞大，很多小型工厂没能力负担这么高的支出费用。导致还有工厂没有采用这类现代化的工厂生产手段。4. 工艺的的集成化 要提高效率就要尽可能的压缩工艺，现代的很多领先技术的加工中心达到六轴甚至更高，一个加工中心集成了车、铣、刨、钻、镗、齿轮加工等技术。并且可以同时完成多个工步，这样大大的缩短了加工的时间。5. 环保化 环保问题是这十几年国际和国内高呼的问题，气候的变暖以及水质的变差的问题都和工业有着密切的关系。数控加工中的能源消耗和切削液的使用都会产生一

11、定的污染，清洁能源的数控机床将成为行业的主导方向。1.3国内外柔性加工发展的现状及趋势 柔性加工是指产品生产的灵活性，是指一个生产系统对产品可能出现的新情况的“应变”能力。一方面过去为生产某种产品的专用加工机床，它只能生产某种或者某类产品。在当时的时代背景下产品的更新速度并没有要求那么快，但是现在已经不再试用了一部手机一年会更新好几代。厂家如果这样生产产品，设备淘汰率太快，盈利就会大大减少。另一方面在同一产品的生产过程中如果采取过去的加工方法，物料的装夹，运输将会浪费大量时间。采用柔性加工后产品的生产尽量采用机器人操作将会大幅度减少人工成本和加工时间。综上所述柔性加工是指的一个生产系统对一类产

12、品的加工能力，其包括了各方面的因素，其具有设备利用率高、产品质量高、运行灵活、装备应变能力强、经济效果显著等特点。 柔性加工的关键性技术在于计算机的辅助设计、模糊控制技术、人工智能、人工神经网络技术。对与计算机设计辅助而言最新的一个突破是光敏立体成型技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字数字模型变成若干成二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出高精度的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

13、模糊控制技术是模糊控制器的实际应用，最新开发的模糊控制器具有自我学习功能。而人工智能是通过大数据的喂养，让数据处理员把一些简单的数据通过人工判断输入到计算里经过大量地数据积累让计算机拥有人类的某类智能判断能力，这也是目前最火的技术之一。人工神经网络（ANN）是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法，故也是一种人工智能工具。 将来的柔性加工将从FMC，FML两方面入手，FMC更适合财力有限的中小企业，而FML适合大批量生产的汽车企业，手机制造商等。同时柔性制造将向多功能方向发展,由简单加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。1.4国内

14、外数控编程发展的现状及趋势 对与普通机床和数控机床来说其核心差异就在于数控机床拥有可编程程序系统，无需操作人员手动控制进给量，有电脑自动控制节省了大量的操作成本。德、日、美等国已经基本掌握了数控系统的领先技术。国际上数控系统主要由两大阵营，以法兰克和西门子为代表的专业数控系统厂商。另一个是以山崎马扎克，德玛吉为首的自主开发数控系统。 我国的对数控系统的开发也也有一定成果，特别是华中数控系统的中国的市场很受欢迎，但虽然如此，我国的数控系统和国际领先水平任有较大的差距。主要表现在多轴联动控制、功能复合化和网络与智能化上。多轴联动控制技术是数控系统的核心与关键，同时也是制约我国数控技术发展的原因。我

15、国虽然已经做出了具有自主产权的系统但是要做到系统与轴无缝控制。但是我国由于硬件系统 的不足导致稳定性能差寿命短等缺点。在功能复合化方面北京精雕推出的JD50 数控系统，正是集CAD/CAM技术、数控技术、测量技术为一体的复合式数控系统，具备在机测量自适应补偿功能。在网络化方面最新的数控系统已经运用到I5系统，使生产效率上升了百分之二十，我们国家的华中数控更是围绕新一代云技术数控主题，提出了配置机器人生产单元的云数控系统和面向不同行业的数控系统的问题解决方案。我国的数控系统在未来的发展需从提高数控系统性能和提高相关配套工件性能两方面入手，采用更高位的CPU和先进的控制技术研发高性能的伺服系统、自

16、动监测系统、高速防护工具等来完善系统的加工能力。1.5本设计内容和研究方法学生要做的是CA6140制动杠杆的工艺和编程，其中还要体现到现代工厂采用的柔性技术。制动杠杆的加工采用的是铸造件的方式，首先我要完成CA6140制动杠杆的毛坯选择，再进行绘图和建模，查阅相关专业书籍对零件的加工进行学习，把零件的加工部分进行整理编排，体现柔性加工工艺，接着用三维软件做出来，进行电脑的数控仿真和程序导出。完成零件图、毛坯图、综合工艺卡、数控加工工序卡、平面布置图、数控加工代码、数控加工仿真，毕业论文。由于学生的能力有限，可能会有很多不足的地方希望老师谅解。第2章 零件工艺的总体设计2.1CA6140制动杠杆

17、零件的介绍及主要技术要求分析CA6140制动杠杆的主要作用是传递扭矩，支撑作用。零件的结构简单，主要加工的是台阶的平面和几个螺纹孔。一般来说保证螺纹孔德加工精度要比保证面的加工精度难，所以应该先以杠杆外圆为粗基准加工内园，然后以内圆圆心为精基准加工各个面和孔。加工孔和面的时候应该先加工孔再加工面。本套加工方案由于考虑到柔性制造，所以采用加工中心加工，把尽可能多的工序组织到少数几道工序上，少装夹和手动操作。2.2生产规模分析及毛坯制造方案确定 杠杆的零件材料选用HT200，年产2000件产品，单班生产。根据公式查机械制造基础表5.6可知本次生产为中批量生产，并且零件不大，因此可选用铸造成型的方法

18、，适合中批量生产的金属模铸造，便于提高生产效率。2.3工艺路线的拟定2.3.1加工基准的选择 对与制动杠杆的粗基准选择来说应该选用不加工的表面加强肋的肩台面作为粗基准，利用专用夹具的加紧力进行加紧，再利用一个V形块定位圆，限制工件六个自由度，达到完全定位，就可以加工孔了。 精基准的选择应先从零件的精度要求出发，同时考虑工序的简化，装夹的方便等多方面因素体现柔性加工制造。内容如下：（1） 基准重合原则 尽量选用工序基准为定位基准。这样可以减少由于定位基准改变引起的加工误差，这是单道工序选择原则。（2） 基准不变原则 尽可能使各个工序的定位基准一样，这是多道工序选择精基准的原则。（3） 互为基准，

19、反复加工原则。 当两个表面相互位置的精度要求比较高的时候，则可以用两个表面相互作为基准反复加工，可不断提高彼此定位基准的精度，保证两个表面之间相互位置精度。（4） 自为基准原则 当精加工或光整加工工序要求余量小且均匀时，可选择加工表面本身作为精基准，用来保证加工质量和生产效率。 对于本零件而言主要考虑到基准重合的原则，应该选用的圆心孔作为精基准。2.3.2零件的主要加工面定位误差分析 定位误差是由两方面有引起的一方面是由于定位基准与工序基准不一致所引起的，此误差被称为基准不重合误差，另一方面的误差是由定位原件本身制造的时候由于未达到精度要求产生的误差被称为基准位置误差，即：主要加工面的定位误差

20、分析：1铸件的上表面的粗精铣，为了方便零件的测量在这里是以B面作为工序基准工序基准与定位基准不重合产生，但是30这个尺寸并无偏差要求，按照一般铣床公差取值要求查得中等级偏差要求上下偏差为，则，此处虽然有V形块定位限制但是其不影响它在加工尺寸方向上的基准所以，则。2.孔的加工是以外圆进行加工，此处存在基准误差，根据公式=0.01323铣30mm台阶上表面定位销垂直定位的孔的时候这里产生一个孔轴的配合误差,由加工图可知孔的公称尺寸+0.013-0查机械设计手册公差带为H，铣床的加工公差等级为IT8-IT11，则轴的优先公差带为h6则公称尺寸为-0.013-0心轴水平垂直放置的公式：=0.013+0

21、=0.013同时在定位台阶30mm的时候由于基准不重合产又会产生基准不重合，按照一般铣床公差取值要求查得中等级偏差要求上下偏差为误差根据公式4洗40mm加工面的误差心轴水平垂直放置的公式：=0.013+0=0.013同时在定位台阶40mm的时候由于基准不重合产又会产生基准不重合，按照一般铣床公差取值要求查得中等级偏差要求上下偏差为误差根据公式2.3.3零件各表面加工方案分析零件的主要加工面为：（1） 小头钻以及以及洗A面（2） 钻锥孔及铣的锥孔平台（3） 钻2-M6的螺纹孔以及铣2-M6面；（4） M8螺纹孔以及锪钻的孔。加工孔时要保证公差符合+0.0230的公差要求以及表面粗糙度Ra1.6，

22、表面粗糙度要求较高。连杆的支撑板底面，粗糙度要求是Ra3.2，并且要求保证连杆的高度30mm。连杆的上端面要求是40mm30mm同时保证与25mm圆心距离为80mm。下端面尺寸要求为17mm粗糙度要求是Ra6.3，右面距为60mm。对于钻孔及攻螺纹孔：上端面尺寸10mm、20mm沉头锥角为120度，粗糙度要求为Ra6.3；M8的螺纹孔，锪的圆柱孔，粗糙度为Ra3.2；钻下端的孔保证公差要求在0.10的要求，以及粗糙度Ra为6.3的要求。综上所述，此零件结构简单是一般数控机床能达到要求的，加工时保证上面的加工要求即可。2.3.4工艺路线的拟定 CA6140制动杠杆是个带孔的杆状的零件，加工的时候

23、都应该以的孔为精基准。且为了避免基准不重合误差在加工铣削底面时应以不需加工的的面作为粗基准，具体工艺路线如下：工艺路线一工步 工步内容装配内容刀具号O0005以B为粗基准面粗铣A面专用加工中心夹具，固定在台阶的左面，V形块固定，硬质合金三面刃圆盘铣刀T1O0010以B为粗基准面精铣A面专用加工中心夹具，固定在台阶的左面，V形块固定，硬质合金三面刃圆盘铣刀T2O0015以外进行定位加工，先钻到专用加工中心夹具，固定台阶的左面，V形块固定，高速麻花钻T3O0020以外圆进行定位加工扩孔到专用加工中心夹具，固定台阶的左面，V形块固定，标准高速扩孔钻T4O0025以外圆进行定位加工铰孔到加工中心专用夹

24、具，固定台阶的左面，V形块固定，标准高速铰刀T5O0030以圆心为精基准面粗铣宽度为30mm的下平台加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T1O0035以圆心为精基准面精铣宽度为30mm的下平台专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T2O0040钻的孔专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm高速麻花钻T6O0045以外圆进行定位加工扩孔到专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm标准高速钢扩孔钻T7O0050工件逆时针旋转80度，使其与相同的台阶水平与加工面专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30m

25、mO0055钻的孔专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，高速麻花钻T8O0060攻M8螺纹孔专用加工中心夹具，定位销定位专用夹具定位30mm，专用M8螺纹刀T9O0065锪钻的阶梯孔专用加工中心夹具，定位销定位专用夹具定位30mm，小直径端面锪钻T10O0070工件逆时针旋转26度，使40mm台阶与加工面水平O0075粗铣40mm台阶上端面加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T1O0080精铣40mm台阶上端面加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T2O0085钻两个的孔加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹

26、具定位30mm，高速麻花钻T11O0090攻两个M6螺纹孔专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位，专用M6螺纹刀T12工艺方案二：工步 工步内容装配内容刀具号O0005以B为粗基准面粗铣A面专用加工中心夹具，固定在台阶的左面，V形块固定，硬质合金三面刃圆盘铣刀T1O0010以B为粗基准面精铣A面专用加工中心夹具，固定在台阶的左面，V形块固定，硬质合金三面刃圆盘铣刀T2O0015以外圆进行定位加工，先钻到专用加工中心夹具，固定台阶的左面，V形块固定，高速麻花钻T3O0020以外圆进行定位加工扩孔到专用加工中心夹具，固定台阶的左面，V形块固定，标准高速扩孔钻T4O0025以外圆进行定位加工铰孔

27、到专用加工中心夹具，固定台阶的左面，V形块固定，标准高速铰刀T5O0030以圆心为精基准面粗铣宽度为30mm的下平台加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T1O0035以圆心为精基准面精铣宽度为30mm的下平台加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T2O0040钻.7的孔专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm高速麻花钻.7T6O0045工件逆时针旋转80度，使其与相同的台阶水平与加工面专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30mmO0050钻的孔专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，高速麻花钻

28、T8O0055攻M8螺纹孔专用加工中心夹具，定位销定位专用夹具定位30mm，专用M8螺纹刀T9O0060锪钻的阶梯孔专用加工中心夹具，定位销定位专用夹具定位30mm，小直径端面锪钻T10O0065工件逆时针旋转26度，使40mm台阶与加工面水平O0070粗铣40mm台阶上端面加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T1O0075精铣40mm台阶上端面加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T2O0080钻两个的孔加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，高速麻花钻T11O0085攻两个M6螺纹孔专用加工中心夹具，定位

29、销定位，专用夹具定位，专用 M6 螺纹刀T12工艺方案三：工步 工步内容装配内容刀具号O0005以B为粗基准面粗铣A面专用加工中心夹具，固定在台阶的左面，V形块固定，硬质合金三面刃圆盘铣刀T1O0010以外进行定位加工，先钻到专用加工中心夹具，固定台阶的左面，V形块固定，高速麻花钻T3O0015以B为粗基准面精铣A面专用加工中心夹具，固定在台阶的左面，V形块固定，硬质合金三面刃圆盘铣刀T2O0020以外圆进行定位加工扩孔到专用加工中心夹具，固定台阶的左面，V形块固定，标准高速扩孔钻T4O0025以外圆进行定位加工铰孔到专用加工中心夹具，固定台阶的左面，V形块固定，标准高速铰刀T5O0030以圆

30、心为精基准面粗铣宽度为30mm的下平台加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T1O0035钻的孔专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm高速麻花钻T6O0040以圆心为精基准面精铣宽度为30mm的下平台加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T2O0045以外圆进行定位加工扩孔到专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm标准高速钢扩孔钻T7O0050工件逆时针旋转80度，使其与相同的台阶水平与加工面专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位30mmO0055钻的孔专用加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位3

31、0mm，高速麻花钻T8O0060攻M8螺纹孔专用加工中心夹具，定位销定位专用夹具定位30mm，专用M8螺纹刀T9O0065锪钻的阶梯孔专用加工中心夹具，定位销定位专用夹具定位30mm，小直径端面锪钻T10O0070工件逆时针旋转26度，使40mm台阶与加工面水平O0075粗铣40mm台阶上端面加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T1O0080精铣40mm台阶上端面加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，硬质合金三面刃圆盘铣刀T2O0085钻两个的孔加工中心专用夹具，定位销定位，专用夹具定位30mm，高速麻花钻T11O0090攻两个M6螺纹孔专用

32、加工中心夹具，定位销定位，专用夹具定位，专用M6螺纹刀T122.3.5工艺方案比较通过2.3.2零件各加工表面的分析学生大概拟定了三套工艺方案。在第一套工艺方案中先以B为粗基准面粗精铣A面，然后以外圆进行定位加工，以为精基准铣宽度30mm的下平台，然后钻12.7的孔。工件逆时针旋转80度，使的平台水平加工面，然后加工这个面的孔，然后攻M8的螺纹，最后锪钻的孔。工件逆时针旋转26度使40mm的台阶预加工面水平，粗精铣40mm的台阶上端面，钻两个的孔，攻两个M6的螺纹。第二套工艺路线是先加工A面和的孔然后加工两个M6的螺纹，接着加工的孔和面，最后加工的孔和M8的螺纹。而第三套方案采用工艺分散原则先

33、以B为基准面粗铣A面，然后进行的钻孔，接着回过头来精铣A面。再钻到，接着粗铣30mm的下平台，然后钻的孔，然后精铣30mm的下平台，其他内容和前面两种方案差不多。综上三个方案的比较，前两个方案都是采取的工艺集中原则未采取工艺分散原则，工艺集中原则的优点在于在加工过程中由于工序的集中可以节省大量装夹的时间而第三个方案采取的工艺分散原则优点在于可以消除热变形所带来的应力提高加工精度，但是由于此次生产为批量生产考虑到时间成本，所以皆采用工艺集中原则设计，便于加工过程中的夹具装夹和加工流程。两个方案在旋转的时候都比较有顺序，加工的时候按照逆时针旋转，而第二个方案是顺时针旋转。总体上差异并不是特别大,最

34、大的差别在于加工这个孔，方案一是通过钻，铰来完成这道工步。而方案二是做的孔的时候直接用的钻头来钻孔。两个方案各有优势第一个方案通过钻孔后在铰孔达到的精度更高，第二个方案直接钻孔到这样更节省时间。但是市面上没有这样的钻头，只有通过定制钻用钻头才能实现。经过比较选择第二套方案，虽然次方案需要使用专用钻头，但是考虑到生产批量比较大，并且能节省时间这部分成本就可以忽略不计。详细工艺见工艺卡片。2.4技术经济分析 根据2.2生产规模分析及毛坯方案可知本生产为中批量生产，由公式：=+其中为完成某一工件的某一工序所需要的时间称为工序单件时间为直接改变工件尺寸、形状、相对位置和表面质量所需要耗费的时间。为实现

35、工艺过程必须进行的额外动作时间，如装卸工件、启停机床改变切削用量等。指工人每天来到机床前需要为机床做的准备工作所需要的时间。指工人在工作时间内为恢复精力和解决生理需求所需要花的时间。由于毕业论文无法现场考证学生只能在此经过估计查阅相关资料来确定其中的某些工步时间。=1.5min+2.5min+1min+1min+0.5min+1.5min+2.5min+1min+1min+1min+1min+1.5min+1min+1.5min+2min+3min=23.5min=1.2min=1.5min=26.2min经过上面的计算可以算出一个零件的制造时间为26.2min，根据公式S=VN+C可知要想节

36、约成本，只能从V可变成本来节约资金。可变的成本既包括加工的时间和保证生质量数目来考虑降低成本。第3章 工序设计3.1加工余量毛坯的设计选用材料HT200，材料重量为0.85kg，产量2000件/年。由于生产的零件虽然产量不大，但是结构简单，易与铸造，所以选用金属铸造的方式进行毛坯生产。铸造件的公差等级为7-9级.通过查阅网上查阅工艺手册确定毛坯的外形设计。CA6140制动杠杆所需要加工的部位一共有2-M6，M8和30mm台阶面和加强筋的上端面。更根据工手册可知CA6140制动杠杆的加工余量级别为D-F级，铸造件尺寸公差等级为7-9公差等级。为了方便加工此处选加工余量等级为F。尺寸公差等级为8级

37、。所以该零件的加工余量为0.8-1.5mm。以下为毛坯图：3.2工序尺寸及加工余量分析 CA6140制动杠杆为铸造件，材料是HT200，零件的尺寸是在100-160，属于与灰铸铁金属铸造，且为批量生生产，查机械制造技术基础课程设计表5-8，5-9，5-11知加工公差等级应该选择8-10，加工余量级别应在D-F即0.8mm-1.5mm。再查机械制造技术基础课程设计表5-51，5-53得出孔的加工余量,下面列出毛坯的加工余量和工序尺寸表(12.7和14无精度要求为专用钻头可达到设计要求):加工表面工序余量工序尺寸及公差粗半精粗半精12.7mm孔12.712.7M8螺纹底孔77143沉头孔1414M

38、8螺纹1.6M8端面21425mm231.7+0.323+0.31.7+3.3切削用量选择及工时定额计算 1.工步O005粗铣杠杆下端面。本工步内容为铣。材料HT200，加工中心选用TC-1680。1.确定背吃刀量为ap=1.5mm。2确定齿数和每转进给量:查阅工艺手册和机床说明书得Fr=0.5-2mm。这里取1.5mm走刀一次完成，接着换成精洗0.5mm一次完成走刀。根据刀具说明书查得硬质合金刀具do=125mm，z=12。查切削手册fz=0.14-0.24mm/z,取fz=0.20mm。4. 切削速度和转速：由fz=0.20，查表得Vc=120-150mm/min，取Vc=120mm/mi

39、n。取机床转速=300r/min,进给量=190r/min，再根据得到实际=0.05mm/z，由得到实际切削速度为118mm/min。5.入切和超切量查切削手册可知。6.切削所用时间2.工步O0010精铣杠杆下端面，使其达到粗糙度Ra3.2。本工步内容为铣。材料HT200，加工中心选用TC-1680。1.确定背吃刀量为ap=0.5mm。2确定齿数和每转进给量:查阅工艺手册和机床说明书得精洗Fr=0.1mm。根据刀具说明书查得硬质合金刀具do=125mm，z=12。查切削手册fz=0.14-0.24mm/z,取fz=0.20mm。5.切削速度和转速：由fz=0.20，查表得Vc=120-150m

40、m/min，取Vc=150mm/min。取机床转速=380r/min,进给量=190r/min，再根据得到实际=0.04mm/z，由得到实际切削速度为149mm/min。5.入切和超切量查切削手册可知。6.切削所用时间3.工步O0015钻通孔，根据查切削手册可知当选用的钻头钻孔时f的取值范围0.78-0.96mm/r，这里取f=0.9mm/r，v=14m/min，由公式=203r/min。机床进给量查切斜手册取=200r/min，f取0.9mm/r.再根据公式算出切削速度：=13.816m/min,由切削手册查出入切量和超切量=10mm再根据公式min4.工步O0020扩孔至24.7，查工艺手

41、册f的取值范围是1.1-1.3mm/r，主轴钻速及进给量=125r/min，f=1.17mm/r。切削速度由公式m/min,计算出切削时间为min5.工步O0025铰孔到，查切削手册进给量的取值范围是1.3-2.6mm/r，背吃刀量=0.1mm和进给速度f的取值范围为1.0-1.5，=4-8m/min,由公式算出n=50.96-101.91r/min。再根据切削手册=89r/min，f=1.17mm/r。计算切削速度同上取10mm。由公式。6.工步O0030铣宽度30mm的下平台。加总长度为30mm，铸件HT200，加工中心选用TC-1680。首先确定粗铣的背吃刀量=1.5mm。根据切削手册可

42、知小于4mm，宽度小于60mm，选择硬质合金刀具=80mm，z=10齿，查切削手册=0.14-0.24mm/s，取0.20mm/s，得出=150m/min由公式r/min,再查切削手册得=600r/min，进给量=450，根据公式，算出实际且销量是150.72m/min。因为=80mm，宽为30mm所以，则所用时间min。7.工步O0035精洗30mm下端面，确定背吃刀量=0.5,根据切削手册可知小于4mm，宽度小于60mm，所以任然选择硬质合金刀具=80mm，z=10齿。因为此工步为精洗所以确定=0.1mm/z，查切削手册=124m/min，r/min取主轴转速500r/min，进给量=40

43、0，根据公式则切削实际速度v=125.6m/min，查切削手册精洗入切量和超切量=80mm，切削所用时间：=0.275min。切削所用时间8.工步O0040钻通孔，根据查切削手册可知当选用的钻头钻孔时f的取值范围0.78-0.96mm/r，这里取f=0.9mm/r，v=14m/min，由公式=203r/min。机床进给量查切斜手册取=200r/min，f取0.9mm/r.再根据公式算出切削速度：=13.816m/min,由切削手册查出入切量和超切量=10mm再根据公式min9.工步O0045扩孔12.7mm孔，查切削手册f=1.1-1.3mm，取f=1.1mm/r，v=16m/min,所以r/

44、min,根据切削手册确定机床主轴转速和进给量=400r/min，f=0.70mm/r，切削实际速度m/min,查切削手册确定=6m，则加工时间min10.工步O0055钻7孔，查切削手册得f取值范围0.27-0.33mm/r，这里取f=0.30mm/r，v=15m/min,根据公式=955.41r/min,这里取主轴转速和进给量为=950r/minf=0.30mm/r查切削手册知入切量和超切量当=20时，=2.5mm，当=15时，=2mm，则切削时间=0.131min11.工步O0060钻M8螺纹以及锪钻14阶梯孔由于螺纹孔为M8，所以选择钻头，查切削手册得f=0.36-0.44m，取f=0.

45、40mm/r，v=14.5m/min，根据公式=659.69r/min，则机床主轴转速和进给量=650r/min，f=0.4mm,切削实际速度m/min,查切削手册得出=5mm，则切削时间为=0.0788min12.工步O0065锪钻14阶梯孔,锪钻直径为14,查资料可知=0.23-0.35mm/r,取=6.5m/min，=0.35mm/r，根据公式=148r/min，查表切削手册得出机床主轴转速和进给量=130r/min，f=0.30mm/r，则切削实际速度，查切削手册=6mm，则切削时间=0.230min13.工步O0075粗精铣2-M6端面，已知需要加工的总长40mm，宽度30mm，1.

46、首先确定背吃刀量=1mm。2.确定齿数和每转进给量:由于背吃刀量小于4mm查阅工艺手册和机床说明书得=0.14-0.24mm，取=0.20mm。根据刀具说明书查得硬质合金刀具do=80mm，z=10。4.因为0.20mm查切削手册=120m/min，根据公式=477.7r/min，查阅机床资料得出=475r/min,进给量为400mm/r。由公式，算出实际切削速度为119.32m/min，根据=80mm查切削手册得=8mm，则切削时间=0.12min。14.工步O0080精铣2-M6端面，1.首先确定背吃刀量=0.5mm2.确定齿数和每转进给量:由于背吃刀量小于4mm3.查阅工艺手册和机床说明书得=0.1mm/z,=125m/min4.由公式得=497r/min，查切削手册取机床主轴转速=500r/min进给量=400mm/r。根据，计算出实际切削速度为125.6m/min。5查切削手册得出入切量和超切量=80mm。5.则切削所用时间为=0.30min。15.工步O0085钻2-5孔，查切削手册得f取值范围0.27-0.33mm/r，这里取f=0.30mm/r，v=15m/min,根据公式=955.4