機械制造工藝學(xué)課程三級項目報告2

1、word機械制造工藝學(xué)課程三級工程報告題目：CA6140車床手柄座零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及組合夾具設(shè)計學(xué) 院： 班 級： 組 長： 組 員： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2022年 6 月26日 .word一CA6140車床手柄座零件機械加工工藝過程設(shè)計1、 零件分析CA6140車床手柄座位于車床光桿與手柄連接處，通過傳遞力矩，可同時操縱離合器和制動器，即同時控制主軸的開、停、換向和制動，實現(xiàn)對機床的操作。從該零件的外形看，此零件的形狀較不規(guī)那么，而且需要加工的部位多且位置精度要求較高。因此需要加工一面作為精基準(zhǔn)，從而為后面的加工提供保障。分析零件圖可知，手柄座主要結(jié)構(gòu)是孔和面構(gòu)成。需對多個面多

2、個孔加工，手柄大小端面和14H7孔端面均有要求切削加工，5.5mm孔端面，10H7孔端面、14H7孔端面和25H7孔凸臺端面均為平面，可以防止加工過程鉆頭鉆偏，以保證空的加工精度，而螺紋孔M10端面為圓柱面保證孔的加工精度較困難；另外在軸向方向上的25H7孔凸臺端面作為定位基準(zhǔn)加工要求較其他端面高。2、 毛坯選擇手柄座在使用過程中不經(jīng)常變動，它只起支撐作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。從零件的材料及力學(xué)性能分析，手柄座常使用的是鑄鐵，綜合考慮應(yīng)選擇：零件材料為HT200，拔模斜度不大于3°，鑄造圓角半徑為R3R5的鑄件毛坯。且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件

3、精度，宜采用機器造型鑄造在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定保證作用。3、 定位基準(zhǔn)的選擇（1） 粗基準(zhǔn)的選擇。在選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何保證加工外表有足夠的余量及保證不加工外表與加工外表的尺寸，位置符合零件圖樣設(shè)計要求。本次設(shè)計加工時選用mm孔兩端面為粗基準(zhǔn)，采用互為基準(zhǔn)的方法進(jìn)行加工出精基準(zhǔn)外表。（2） 精基準(zhǔn)的選擇。選擇精基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何減少誤差，保證加工精度和安裝方便。根據(jù)該手柄座的技術(shù)要求和裝配要求，選擇手柄座mm及45mm外圓凸臺端面作為精基準(zhǔn)。4、 外表加工方法的選擇序號加工外表加工方法經(jīng)濟(jì)精度等級外表粗糙度值Ra/m145mm凸臺端面粗銑IT93.2

4、225H7孔大端面粗銑-半精銑IT93.2325H7孔鉆-擴-精鉸IT71.64銑槽14mm粗銑-半精銑IT93.2514H7孔端面粗銑IT93.2610H7孔鉆-擴-鉸IT71.6714H7孔鉆-擴-鉸IT71.685.5mm孔鉆IT83.29螺紋孔M10鉆-攻IT93.210鍵槽插鍵槽IT71.65、 加工順序確實定工序號工序內(nèi)容1鑄件2時效處理3粗銑45mm圓柱小端面4粗銑-半精銑45mm大端面，保證尺寸43mm5鉆-擴-鉸25H7孔6銑槽mm，保證尺寸深度43mm7粗銑14H7孔端面，保證尺寸43mm8鉆-擴-鉸10H7孔9鉆-擴-鉸14H7孔，保證尺寸孔深度25mm10插鍵槽6H11

5、mm,保證尺寸27.3H11mm11鉆5.5mm孔12鉆-攻M10-7Hmm螺紋孔，保證成30°角13檢驗入庫二鉆10H7工序設(shè)計1、 加工設(shè)備確定選用Z525立式鉆床2、 加工余量、工序尺寸及公差確實定10H7mm孔，Ra1.6mm；加工該孔的工藝為：鉆粗鉸精鉸鉆孔：9.8mm；粗鉸：9.96mm；精鉸：10H7mm。3、 切削用量及工時定額確實定鉆粗鉸精鉸孔 鉆孔：選擇高速鋼錐柄麻花鉆 得 按機床選取 根本工時：粗鉸孔： 選擇的高速鋼鉸刀 得 按機床選取 根本工時：精鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 根本工時：三填寫機械加工工藝過程卡片及工序卡片燕山大學(xué)機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號

6、CA6140零件圖號產(chǎn)品名稱CA6140車床零件名稱CA6140車床手柄座共 1 頁第1頁材料牌號HT200毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸85.5*68.5*49每毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)1備注序號工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備型號工藝裝備工時夾具刀具量具準(zhǔn)終單件1鑄造鑄造2銑削粗銑45mm圓柱小端面立式銑床X51高速鋼立式銑刀、游標(biāo)卡尺3銑削粗銑-半精銑45mm大端面保證尺寸43mm立式銑床X51高速鋼立式銑刀、游標(biāo)卡尺4鉆削鉆-擴-鉸25H7孔立式鉆床Z535高速鋼錐柄麻花鉆、高速鋼機用鉸刀、游標(biāo)卡尺5銑削銑槽mm，保證尺寸深度43mm立式銑床X51高速鋼立式銑刀、游標(biāo)卡尺6銑削粗銑14H7孔端面，保證尺寸

7、43mm立式銑床X51高速鋼立式銑刀、游標(biāo)卡尺7鉆削鉆-擴-鉸10H7孔立式鉆床Z535高速鋼錐柄麻花鉆、高速鋼機用鉸刀、游標(biāo)卡尺8鉆削鉆-擴-鉸14H7孔，保證尺寸孔深度25mm立式鉆床Z535高速鋼錐柄麻花鉆、高速鋼機用鉸刀、游標(biāo)卡尺9拉削插鍵槽6H11mm,保證尺寸27.3H11mm臥式插床鍵槽銑刀、游標(biāo)卡尺10鉆削鉆5.5mm孔立式鉆床Z535高速鋼錐柄麻花鉆、游標(biāo)卡尺11鉆削鉆-攻M10-7Hmm螺紋孔，保證成30°角立式鉆床Z535高速鋼錐柄麻花鉆、絲錐、游標(biāo)卡尺12檢驗入庫設(shè)計徐銘江日期2022年6月26日審核日期會簽日期燕山大學(xué)機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱

8、零件名稱CA6140車床手柄座共1 頁第 1 頁車間工序號工序名稱材料牌號7鉆削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件85.5*68.5*4911設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式銑床X511夾具編號夾具名稱切削液螺旋夾緊機構(gòu)工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1鉆孔立式鉆床Z53596029.540.1710.312粗鉸孔立式鉆床Z5351956.11.30.193精鉸孔立式鉆床Z5351956.1230.80.3設(shè)計 徐銘江日期2022年6月26日審核日期

9、會簽日期（4） 組合夾具設(shè)計與組裝1、被加工零件加工要求配以工序簡圖及實物照片本次設(shè)計工序7鉆10H7mm孔的夾具，該工序要求10H7mm孔軸線與25H8mm孔中心線有0.2mm的平行度要求，因而也應(yīng)以25H8mm孔的中心線為定位基準(zhǔn)。 2、定位方案設(shè)計與定位誤差分析計算配圖及計算說明一定位方案設(shè)計為了加工10H7mm孔，應(yīng)限制的自由度應(yīng)保證定位可靠，加工穩(wěn)定，故設(shè)計的定位方案如手柄座夾具總裝圖所示，總共限制了工件的全部6個自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，25H8mm孔內(nèi)插入一個定位長銷，限制了四個自由度x，y方向的移動和轉(zhuǎn)動；在工件側(cè)面加一個固定擋塊，限制了一個自由度z方向的轉(zhuǎn)動；用夾

10、具夾持住工件，限制了一個自由度沿z方向的移動。這樣6個自由度全部被限制。二定位誤差分析及計算定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對于夾具設(shè)計中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/3，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。對于本次設(shè)計的夾具，需要保證的平行度要求：要求10H7mm孔軸線與25H8mm孔中心線有0.2mm的平行度要求，由于定位基準(zhǔn)是45mm孔的中心線，工序基準(zhǔn)也是45mm孔的中心線，故基準(zhǔn)不重和誤差為0，只存在基準(zhǔn)位移誤差。定位誤差的計算如下：1 驗算中心距50±0.2mm影響此精度的因素：1定位誤差，此項

11、主要是定位孔25H8mm和定位銷25g6mm的間隙產(chǎn)生，最大間隙為0.053mm.；2鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差，裝配圖尺寸為50(±0.006),誤差為為0.012mm；3鉆套與襯套的配合間隙,由16H6/g5可知最大間隙為 0.029mm；4鉆套內(nèi)孔與外圓的同軸度誤差，對于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項可以忽略；5鉆頭與鉆套間的間隙會引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e=H/2+h+B*(/H)。H為導(dǎo)向高度，此處H=45mm，h=10mm,B=38mm,故e=0.045mm其綜合誤差可按概率法求和：=(0.0532+0.0122+0.0292+0.0452)(1/2)=0.07mm該項誤

12、差略小于中心距允許誤差0.2mm。2驗算兩孔的平行度精度工件要求10H7mm的孔全長平行度公差0.05mm，導(dǎo)致產(chǎn)生兩孔平行的誤差的因素有：1設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差，但25H8/g6的配合間隙及孔與端面的垂直度公差會產(chǎn)生基準(zhǔn)位置誤差，定位銷軸中心與25H8mm孔中心偏角1(rad)為1=1max/H1,式中，1max為25H8/g6處最大間隙mm；H1為定位銷軸定位面長度mm。2定位銷軸中心線對夾具體底平面的垂直度要求2圖中沒有注明。3鉆套中心與定位銷軸的平行度公差，圖中標(biāo)注為0.02mm，那么 3=0.02/43=0.0004665mm。4刀具引偏量e產(chǎn)生的偏斜角4=0.0

13、29/45=0.00064 rad因此總的平行度誤差=(12+22+32+42)<0.05,故合格。3、夾緊方案設(shè)計與夾緊力計算配圖及計算說明1夾緊力方向原那么：(1)夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置；(2)夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能?。?3)夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。2夾緊作用點原那么：(1)夾緊里的作用點應(yīng)正對夾具定位支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)；(2)夾緊力的作用點應(yīng)正對工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點位置等措施來實現(xiàn)；(3)夾緊力的作用點應(yīng)盡可能靠近工件的加

14、工外表，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過程中可能產(chǎn)生振動。根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點及定位方式，確定夾緊方式。本設(shè)計方案選用的是螺旋夾緊機構(gòu)，夾緊方向向下，通過螺桿的轉(zhuǎn)動，帶動套在螺桿頭部的螺母向下移動，進(jìn)而作用在工件45mm圓柱大端面上，實現(xiàn)夾緊。這種夾緊方式和夾緊裝置簡單實用，且對于批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動強度較小，本錢低，簡單可靠。3夾緊力計算本方案采用的螺旋夾緊機構(gòu)，螺桿端面為圓周接觸，由 加工工藝師手冊 夾緊力計算公式：查 加工工藝師手冊 表17-30原始作用力Q=100N,作用力臂L=240mm,由表17-25得螺旋副當(dāng)量摩擦半徑=15.56mm

15、,=1°26，f=0.2mm/r，l=20mm,由表17-27得1=9°50，代入公式得：F=2206.15 N。由 機械制造裝配設(shè)計 得平安系數(shù)k=k1*k2*k3*k4,其中k1=1.51.2,k2 =1.2粗加工或=1精加工；k3=1.11.3，k4=1.2斷續(xù)切削或1連續(xù)切削，求的k=2.376。查 實用加工工藝手冊 表14-9摩擦系數(shù)u=0.15故實際所需的夾緊力為19070N。4、組合夾具根本元件的選擇確定配照片 采用螺旋直接夾緊或與其他元件如墊圈、壓板等組合實現(xiàn)夾緊工件的機構(gòu)，統(tǒng)稱為螺旋夾緊機構(gòu)。根據(jù)零件高度43mm選擇適宜長度的螺栓與彈簧，套筒，壓

16、板等。因為機床是立式鉆床，需要把工件墊高鉆孔，防止鉆頭與方形根底板相撞，同時夾具整體加高。5、合夾具的設(shè)計與組裝配照片首先需要方形板上找好足夠地位置固定好定位原件，然后把工件裝好定位，根據(jù)高度和位置開始組裝夾緊原件與上卡工件。（5） 參考文獻(xiàn)1 王信義. 機械制造工藝學(xué)M. 北京:北京理工大學(xué)出版社,2012.2 楊叔子. 機械加工工藝手冊第一版M. 北京:機械工業(yè)出版社,2012.5. 3 王先逵. 機械加工工藝手冊第二版M. 北京:機械工業(yè)出版社,2007.2. 4 馬賢智. 實用機械加工手冊第一版M. 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2002.25 王惠方. 金屬切削機床(第一版) M. 北京:機械

17、工業(yè)出版社,1994.7.（6） 心得體會本次三級工程的任務(wù)是確定CA6140車床手柄座零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及組合夾具設(shè)計，通過這次設(shè)計，我對手柄座從鑄造到加工有了很深的了解，對夾具的設(shè)計也有了深入的研究，使我明白了很多東西。本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。通過此次設(shè)計，使我們根本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等大

18、學(xué)生進(jìn)入社會后，經(jīng)驗就成為了一個壓死人的問題，尤其是機械的學(xué)生，由于缺乏經(jīng)驗與動手能力，在剛開始就業(yè)的時候會出現(xiàn)很多問題，這很讓人頭痛。但實習(xí)給我們帶來的那些經(jīng)驗與感想，卻是對我們每個人的工作學(xué)習(xí)，生活來說都是一筆價值連城的財富。有些東西你可能現(xiàn)在沒有感覺到它的價值，但隨著工作會慢慢地感受到它的價值。每一次的實習(xí)都讓我們受益匪淺，也給我們的學(xué)習(xí)帶來方向性，也是我們生活與工作的基石?？偟膩碚f，這次設(shè)計，使我們在根本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的根底。由于能力所限，設(shè)計中還有許多缺乏之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正！七小組成員奉獻(xiàn)及自評成績小組成員奉獻(xiàn)自評機械加工工藝規(guī)程設(shè)計、組合夾具設(shè)計、制作工程報告A組合夾具設(shè)計、制作工程報告B制作PPT、工程報