CA6140車床手柄座說明書

1、目 錄課程設(shè)計(jì)的目的和要求一、課程設(shè)計(jì)的目的和要求1 軸承座的用途11.2軸承座的技術(shù)要求21.3軸承座工藝分析2二、零件的分析2（一）零件的作用分析2（二）零件的結(jié)構(gòu)分析3 （三）零件的工藝分析.3三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì).4（一）、定位基準(zhǔn)的選擇53.1.1 精基準(zhǔn)的選擇63.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇7（二）各面、孔加工方法的確定8（三）加工階段的劃分9（四）工序的集中與分散9（五）工序順序的安排10（六）確定加工路線11 加工余量、工序尺寸和公差的確定11四、夾具設(shè)計(jì)13（一）夾具設(shè)計(jì)13（二）定位方案15五、設(shè)計(jì)體會(huì)21六、參考文獻(xiàn)22CA6140手柄座課程設(shè)計(jì)說明書一、課程設(shè)計(jì)的目的和要求(一)

2、 課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)（或數(shù)控加工工藝學(xué)），生產(chǎn)實(shí)習(xí)后進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。要求學(xué)生在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)過的工藝基本理論，在下述幾方面得到鍛煉a) 鞏固、擴(kuò)大工藝課所學(xué)內(nèi)容；b) 在教師指導(dǎo)下，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，獨(dú)立完成工業(yè)設(shè)計(jì)，并受到工藝技術(shù)工作的實(shí)際訓(xùn)練c) 學(xué)會(huì)查閱，準(zhǔn)確使用設(shè)計(jì)資料，圖表和手冊(cè)。二、零件的分析(一) 零件的作用分析 題目所給的零件是CA6140車床的手柄座。它位于車床操作機(jī)構(gòu)中，可同時(shí)操縱離合器和制動(dòng)器，即同時(shí)控制主軸的開、停、換向和制動(dòng)。操作過程如下：向上扳動(dòng)手柄18，桿20向外移動(dòng)曲柄21及齒扇17順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條軸22向右

3、移動(dòng)，并通過撥叉23帶動(dòng)滑套12向右移動(dòng)，滑套12內(nèi)孔的兩端為錐孔，中間為圓柱?；?2向右移動(dòng)時(shí)將元寶銷6的右端向下壓，元寶銷順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其下端凸緣推動(dòng)裝在軸內(nèi)孔中的桿7向左移動(dòng)，并通過銷5帶動(dòng)壓塊8向左壓緊，主軸正傳。同理，將手柄18扳至下端位置時(shí)，離合器右半部壓緊，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手柄18處于中間位置時(shí)，離合器脫開，主軸停轉(zhuǎn)。(二) 零件的結(jié)構(gòu)分析 該零件是CA6140車床操縱部分的組成零件之一，該手柄座的作用就相當(dāng)于一個(gè)連桿。車床外部手柄的運(yùn)動(dòng)是通過CA6140車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實(shí)現(xiàn)人為對(duì)機(jī)床的操縱。手柄與該零件通過25mm孔連接，機(jī)床內(nèi)部零件通過10mm孔與手柄座連接，即CA614

4、0車床手柄座的作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)由外部到內(nèi)部的傳遞。(三) 零件的工藝分析CA6140車床手柄座的加工表面分四種，主要是孔的加工，圓柱端面的加工，槽的加工，螺紋孔的加工，各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證Ra1.6mm的表面粗糙度，因而需精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下：a) 孔的加工該零件共有5個(gè)孔要加工：25H8mm孔需要精加工；14H7mm孔是不通孔，特別注意該孔的加工深度；5mm圓錐孔及5.5mm孔雖是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精鉸。b) 面的加工該零件共有3個(gè)端面要加工：45mm圓柱小端面精度要求較高，同時(shí)也是配合25H8mm

5、孔作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面，需精加工；45mm圓柱大端面以及25H8mm孔端面粗銑既可。c) 槽的加工該零件僅有2個(gè)槽需加工：25H8mm孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra1.6mm，需精加工，底面加工精度要求不高，但與25H8mm孔上表面有尺寸要求，而加工鍵槽時(shí)很難以25H8mm孔上表面為定位基準(zhǔn)，因而要特別注意尺寸鏈的推算，保證加工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度為Ra6.3mm，半精銑即可。d) 螺紋孔的加工M10mm螺紋孔是重點(diǎn)工序，它與25H8mm孔和25H8mm孔中心線有角度要求，同時(shí)中心線與45mm圓柱端面有11mm的尺寸位置要求。由以上分析可知，該零件的加工應(yīng)先加工45mm圓

6、柱兩端面，再以端面為基準(zhǔn)加工作為后續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的25H8mm孔，進(jìn)而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的孔，面，槽，螺紋孔等。三、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一) 確定生產(chǎn)類型和毛坯的制造形a) 確定生產(chǎn)類型由設(shè)計(jì)要求給出：生產(chǎn)類型為中等批量；零件材料為HT200（灰鑄鐵）b) 毛坯的制造形零件材料為HT200，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于，已達(dá)中批生產(chǎn)的水平，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，故本零件毛坯采用砂型鑄造。由于零件上孔都較小，且都有嚴(yán)格的表面精度要求，只鑄出25孔其他都不鑄出，留待后續(xù)機(jī)械加工，更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。(二) 基面的選擇基面選

7、擇是工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。a) 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取25H8孔的下端面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊分別支承25H8和作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削b) 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，前面已多次提過以 2

8、5mm孔為第一精基準(zhǔn)，45mm圓柱小端面作為基準(zhǔn)先加工出25mm孔，然后作為輔助基準(zhǔn)面配合25mm孔加工后續(xù)工序中的孔，面，槽，螺紋等。(三) 工藝路線的擬定制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的集合形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使用工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。a) 確定加工方法加工表面精度表面粗糙確定加工方法45mm小端面IT73.2粗銑半精銑25H8mm孔IT81.6鉆擴(kuò)鉸鍵槽IT96.3粗銑10H7mm孔IT81.6鉆粗鉸精鉸14H7mm孔

9、IT71.6鉆粗鉸精鉸M10mm螺紋孔鉆攻5.5mm孔IT783.2鉆精鉸5mm圓錐孔IT781.6鉆精鉸大槽IT8116.3粗銑b) 工藝路線方案一工序.銑45mm圓柱小端面；工序.粗銑45mm圓柱大端面,保證尺寸43mm；工序.鉆,擴(kuò),鉸25H8mm孔；工序.鉆,擴(kuò),鉸10H7mm孔；工序.鉆,鉸14H7mm孔;工序.鉆,攻M10mm螺紋孔;工序.插鍵槽,保證尺寸27.3H11mm;工序.鉆,鉸5mm圓錐孔;工序.銑槽,保證尺寸14mm,深度30mm;工序.鉆,鉸5.5mm孔;工序.去銳邊,毛刺;工序.終檢,入庫。c) 工藝路線方案二工序.粗銑45mm圓柱大端面;工序.半精銑45mm圓柱小

10、端面,保證尺寸43mm;工序.鉆,擴(kuò),鉸25H8mm孔;工序.粗銑14H7mm孔端面;工序.鉆,鉸14H7mm孔;工序.鉆,鉸5mm圓錐孔,鉆,擴(kuò),鉸10H7mm孔;工序.鉆,攻M10螺紋孔;工序.插鍵槽,保證尺寸27.3H11mm工序.銑槽,保證尺寸14mm,深度30mm;工序.鉆,鉸5.5mm孔;工序.去銳邊,毛刺;工序.終檢,入庫。d) 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案區(qū)別在兩點(diǎn):一是方案一先加工有Ra3.2mm表面精度要求的小端面，再加工大端面，且方案一中小端面只粗銑達(dá)不到精度要求。而方案二是先粗銑大端面,再加工小端面；由于零件大端面沒有明確做加工要求，所以盡量省去大端面的加工使定位更

11、集中準(zhǔn)確，更加節(jié)省工時(shí)。二是方案一將5mm圓錐孔和10mm孔按部就班順序加工,而方案二顯得更靈活聰明,看出這兩個(gè)孔的定位方式,夾緊方式相同,故而在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)加工出來.另外,方案二有粗銑14mm小端面,但由于零件要求中沒有設(shè)計(jì)所以不用粗銑，簡(jiǎn)化方案節(jié)省時(shí)間降低成本.兩套方案顯然方案二更簡(jiǎn)潔更符合要求,但正如前面所分析的，可以省去大端面的加工。 e）綜上所述零件的最后加工工藝路線工序.粗銑，半精銑45mm圓柱小端面，以45mm大端面為定位基準(zhǔn)；工序.鉆,擴(kuò),鉸25H8mm孔,以45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn)；工序.鉆,擴(kuò),鉸10H7mm,以25H8mm孔和45mm圓柱小端面為基準(zhǔn)；工序.鉆,鉸1

12、4H7mm孔,以25H8mm孔和45mm圓柱小端面為基準(zhǔn),保證孔深度25mm；工序.鉆,攻M10mm螺紋孔，以25H8mm孔和45mm圓柱小端面為基準(zhǔn)；工序.鉆,鉸5mm圓錐孔，以25H8mm孔和45mm圓柱小端面為基準(zhǔn)；工序.插鍵槽,為便于加工，以45mm圓柱小端面, 10H7mm孔和14H7mm孔端面定位,同時(shí)要保證尺寸27.3H11mm；工序.銑槽,以25H8mm孔和45mm圓柱小端面為基準(zhǔn)，保證尺寸30mm；工序.鉆,鉸5.5mm孔，以25H8mm孔和45mm圓柱小端面為基準(zhǔn)；工序.去銳邊，毛刺，尤其注意25H8mm孔表面可能因?yàn)殂@M10mm螺紋孔以及插槽帶來的表面鱗次損傷；工序.終檢

13、。(四) 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為HBS207241，毛坯的重量約為1Kg，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造。鑄件機(jī)械加工余量：基本尺寸小于100為3.5mm一側(cè)加工余量；2.5mm雙側(cè)加工每側(cè)加工余量值。鑄件尺寸公差數(shù)值：基本尺寸小于100mm，取3.2mm；基本尺寸小于63mm，取2.8mm。機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.2-1a) 45mm圓柱端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求，45mm圓柱兩端面經(jīng)過兩道工序，先粗銑，再半精銑45mm圓柱小端面，各步余量如下：粗銑：由機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第一卷）表3.2-23只對(duì)于小端面（50mm）粗銑

14、余量規(guī)定為1.02.0mm，現(xiàn)取2mm。則精銑加工余量1.5mm，由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表6-31知粗銑平面的厚度偏差（30mm）為-0.25-0.39mm，現(xiàn)取-0.30mm。故鑄造毛坯的基本尺寸為43+2+1.5=46.5mm又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值，取尺寸公差為2.8mm。故：毛坯的基本尺寸：43+2+1.5=46.5mm；毛坯的最小尺寸：46.5-1.4=45.1mm；毛坯的最大尺寸；46.5+1.4=47.9mm；粗銑小端面后的最大尺寸：43+1.5=44.5mm；粗銑小端面后的最小尺寸：44.5-0.30=44.2mm； b）其他尺寸及其加工余量的確定 其他尺寸包括5個(gè)孔，2個(gè)

15、槽，1個(gè)螺紋孔的基本尺寸，現(xiàn)僅分析只要的5個(gè)孔德加工余量及尺寸偏差。由于5個(gè)孔的表面粗糙度要求均較高，所以都要經(jīng)過精鉸工序，具體工序尺寸和加工余量為：（1） 25H8mm孔，Ra=1.6mm根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.3-8，加工該孔的工藝為：鉆擴(kuò)鉸鉆孔：23mm；擴(kuò)孔：24.8mm；鉸孔：25H8mm； （2） 10H7mm孔，Ra=1.6mm；根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.3-8，加工該孔的工藝為：鉆粗鉸精鉸鉆孔：9.8mm；粗鉸：9.96mm；精餃：10H7mm； （3）14H7mm孔，Ra=1.6mm；根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.3-8，加工該孔的工藝為：鉆擴(kuò)粗鉸精鉸鉆

16、孔：13mm；擴(kuò)孔：13.85mm； 粗鉸：13.95mm；精鉸：14H7mm；（4）5mm圓錐孔，Ra=1.6mm； 由于零件圖紙未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)也按H7公差等級(jí)加工，按機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.3-8，加工該孔的工藝為： 鉆精餃 鉆孔：4.8mm； 精餃：5H7mm；（5）5.5mm孔，Ra=3.2mm。 由于也未給出公差等級(jí)，現(xiàn)同樣按5mm圓錐孔加工方式：鉆精餃 鉆孔：5.2mm； 精餃：5.5H7mm。(五) 確定各工序切削用量及基本工時(shí) a) 工序：粗銑，半精銑45mm圓柱小端面機(jī)床：X51立式銑刀具：高速鋼端銑刀，直徑d=50mm，齒數(shù)Z=6機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3

17、.138 （1）粗銑圓柱小端面根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-73，取每齒進(jìn)給量f=0.15mm/Z, d=50，T=180min切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.7和表3.8根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.9，取銑削速度V=20m/min。則車床主軸轉(zhuǎn)速n=127.4r/min按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)速n=160r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，則實(shí)際切削速度V=25.12m/min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量=fNZ=0.156160=144mm/min，銑床工作臺(tái)橫向進(jìn)給量f=150mm/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-37， 則基本工時(shí)間按機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6.2-7（2）半精銑45mm小端

18、面，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-73，取每齒進(jìn)給量f=0.15mm/Z, d=50，T=180min切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.7和表3.8根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.9，取銑削速度V=20m/min。則車床主軸轉(zhuǎn)速n=127.4r/min按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)速n=160r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，則實(shí)際切削速度V=25.12m/min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量=fNZ=0.156160=144mm/min，銑床工作臺(tái)橫向進(jìn)給量f=130mm/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-37按機(jī)械制造工藝手冊(cè)表6.2-7 則基本工時(shí)t=0.50minb) 工序：鉆，擴(kuò)，鉸25H8mm孔 機(jī)床：

19、Z535立式鉆床（1）鉆孔23mm 刀具：高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，D=23mm機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.1-6根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7，麻花鉆每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.430.57mm/r，再根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16取f=0.43根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15，取V=15m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=208r/min， 按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=195r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，則實(shí)際切削V=14.08m/min.， 則 基本工時(shí)t=0.64min。 （2）擴(kuò)孔24.8mm 刀具：高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，D=24.8mm雙邊余量2Z=1.8mm機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手

20、冊(cè)表3.1-8 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.10查的擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量f=0.70.8mm/r，并由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16取f=0.72mm/r，根據(jù)切削工藝手冊(cè)表2.15查得切削速度v=14m/min，故擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)切削速度V=（1/31/2)V=(1/31/2)14=4.77m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=6089r/min， 按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=68r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，則切削速度v=5.29m/min.， 則基本工時(shí)t=1.1min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6.2-5。 （3）鉸25H8mm孔 刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，D=25mm機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)

21、明手冊(cè)表3.1-17由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.24查得f=1.01.5mm/r, 并由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16選取進(jìn)給量f=1.22mm/r，取切削深度h=0.150.25mm，切削速度v=48m/min , 則主軸轉(zhuǎn)速度n=51102r/min，按機(jī)床選取則主軸轉(zhuǎn)速n=68r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，則切削速度v =5.34m/min.， 則 基本工時(shí)t=0.65min。c) 工序：鉆，鉸10H7孔 機(jī)床：Z535立式鉆床 （1）鉆9.8mm孔 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，D=9.8mm機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.1-17由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7查得f=0.

22、280.34mm/r，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16查的f=0.34mm/r,由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15取切削速度v =23m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=747.4r/min按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=960r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，則切削速度v =29.54m/min.， 則 基本工時(shí)t=0.15min。 （2）粗鉸9.96mm孔 刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，D=9.96mm機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.1-17由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7查得f=1.01.5mm/r，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16查的f=1.3mm/r,由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15取切削速度

23、v =6m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=191.85r/min按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=195r/min，則切削速度v=6.1m/min.， 則 基本工時(shí)t=0.19min。（3）精鉸10H7孔 刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，D=10mm機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.1-17由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7查得f=0.81.3mm/r，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16查的f=0.8mm/r,由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15取切削速度v =6m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=191.85r/min按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=195r/min，則切削速度v=6.1m/min.，則基本工時(shí)t=0.31min。d）工序：鉆，鉸14

24、H7mm孔 機(jī)床：Z535立式鉆床（1）鉆孔13mm 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，D=13mm機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.1-17由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7查得f=0.310.39mm/r，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16查的f=0.36mm/r,由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15取切削速度v =14m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=343r/min按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=272r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，則切削速度v=11.1m/min，基本工時(shí)t=0.36min（2）粗鉸13.95mm孔 刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，D=13.95mm由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.24查得f=0.51.

25、0mm/r, 并由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16取f=0.81mm/r，切削速度v=48m/min , 則主軸轉(zhuǎn)速n=91182r/min，按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=140r/min，則切削速度v=6.13m/min.， 則 基本工時(shí)t=0.31min。（3）精鉸14H7mm孔 刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.24查得f=0.51.0mm/r, 并由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16取f=0.62mm/r，切削速度v=48m/min , 則主軸轉(zhuǎn)速n=91182r/min按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=140r/min，則切削速度v=6.15m/min.，則基本工時(shí)t=0.40m

26、in。e）工序：鉆，攻M10mm螺紋孔 機(jī)床：Z525立式鉆床（1）鉆8.5mm孔 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，D=8.5mm機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.1-6 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7查得f=0.280.34mm/r，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16查的f=0.28mm/r，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15取切削速度v=16m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min，按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=545r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，則切削速度v=14.55m/min.，則基本工時(shí)t=0.10min。（2）攻螺紋M10mm 刀具：高速鋼錐柄機(jī)用絲錐等于工件螺紋螺距p，即f=1.

27、25mm/r，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15取切削速度v=7.5 m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=298r/min，按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=272r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，則切削速度v=6.8m/min.，則基本工時(shí)t=0.05min。f）工序：鉆，鉸5mm圓錐孔 機(jī)床：Z525立式鉆床 （1）鉆4.8mm圓錐孔 刀具：高速鋼麻花鉆，D=5mm機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.1-6 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7查得f=0.10mm/r，由表2.15取切削速度v=20m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=1326r/min，按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=1360r/min，則切削速度v=20.5m/min

28、.， 則 基本工時(shí)t=0.096min。（2）鉸5mm孔 刀具：高速鋼錐柄機(jī)用機(jī)用鉸刀，D=5mm 由切削工藝手冊(cè)表2.24查得f=0.6mm/r，根據(jù)表2.15取切削速度v=6m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=382.17r/min，按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=392r/min，則切削速度v=6.15m/min.， 則 基本工時(shí)t=0.055min。 g）工序插鍵槽6H9mm 機(jī)床：B5020插床 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-44 刀具：根據(jù)工藝手冊(cè)表11-339選取插刀中的切刀插刀進(jìn)給量f=0.180.22mm/dst， 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-44知滑枕每往復(fù)一次工作臺(tái)進(jìn)給量：縱向

29、0.081.24mm 橫向：0.081.24mm； 滑枕工作行程速度1.727.5m/min，鍵槽深度27.3-25=2.3mm，槽寬6mm，取f=0.2 mm/dst，滑枕工作行程速度v=5/min，插床每分鐘的雙行程次數(shù) ，其中L=l+l4+l5，系數(shù)k=0.650.93，取k=0.8，l=43mm，l4+l5機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6.2-4得l4+l5 =35mm，則,H=h+1=2.3+1=3.3，機(jī)動(dòng)時(shí)間， 則基本工時(shí)t=0.39min h)工序：銑槽 機(jī)床：X63臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱形銑刀，D=13mm，Z=6 （1）第一次走刀 根據(jù)加工工藝手冊(cè)表2.4-73，取f=0.

30、2mm/Z,根據(jù)切削工藝手冊(cè)表3.9，銑削速度v=15m/min。則主軸轉(zhuǎn)速n=367.5r/min。按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=375r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-39，則銑削速度v =15.31m/min.，工作臺(tái)進(jìn)給量f=56.25mm/min，則基本工時(shí)t=0.94min （2） 第二次走刀切削用量與第一次走刀完全相同，f=0.2mm/Z，銑削速度v =15.31m/min，工作臺(tái)進(jìn)給量f =56.25mm/min則 基本工時(shí)t=0.94min。i)工序：鉆,鉸5.5mm孔 機(jī)床：Z525立式鉆床（1）鉆4.8mm孔 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，D=4.8mm機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手

31、冊(cè)表3.1-6 由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16查得f=0.10mm/r，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15取切削速度v=20m/min，則主軸轉(zhuǎn)速n=1326r/min，按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速n=1360r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，則切削速度v=20.5m/min.， 則 基本工時(shí)t=0.075min。（2）鉸5.5mm孔 刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，D=5.5mm 由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16查得f=0.6mm/r，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15取切削速度v=6m/min，則n=347.4r/min，按機(jī)床選取=392r/min機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2

32、-15，則主軸轉(zhuǎn)速n=6.76m/min.，則基本工時(shí)t=0.043min。 四、專用夾具設(shè)計(jì) 由于生產(chǎn)類型中等批量生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計(jì)專用夾具。本次設(shè)計(jì)主要是10H7孔夾具設(shè)計(jì)，可以采用兩種方案：快換鉆套或者是用導(dǎo)向一樣的兩個(gè)夾具，我設(shè)計(jì)的是采用快換鉆套。(一）定位方案的確定a）工序要求本次設(shè)計(jì)工序鉆10H7mm孔的夾具，該工序要求10H7mm孔軸線與25H8mm孔中心線有0.05mm的平行度要求，因而也應(yīng)以25H8mm孔的中心線為定位基準(zhǔn)。b）定位方案的確定為了加工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(jì)的定位方案如手柄座夾具總裝

33、圖所示，總共限制了工件的全部6個(gè)自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，25H8mm孔內(nèi)插入一個(gè)定位長(zhǎng)銷，限制了四個(gè)自由度（x，y方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)）；R13 mm圓柱面用一短的浮動(dòng)V型塊，限制了一個(gè)自由度（z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)）；用夾具夾持住工件，限制了工件沿z方向的移動(dòng)。這樣6個(gè)自由度全部被限制。c）定位誤差分析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(duì)于夾具設(shè)計(jì)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(duì)于本次設(shè)計(jì)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0.05mm

34、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(jì)算如下：(一) 驗(yàn)算中心距50（0.05）mm影響此精度的因素：1) 定位誤差，此項(xiàng)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(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項(xiàng)可以忽略；5)鉆頭與鉆套間的間隙會(huì)引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e=（H/

35、2+h+B）*(/H)。H為導(dǎo)向高度，此處H=45mm，查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表8-65，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(xiàng)誤差略大于中心距允許誤差0.1mm的2/3，勉強(qiáng)可用，應(yīng)減小定位和導(dǎo)向的配合間隙。(二) 驗(yàn)算兩孔的平行度精度工件要求10H7mm的孔全長(zhǎng)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(jì)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(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)位置誤差，定位銷軸中心與25H8mm孔中心偏角1(

36、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(zhǎng)度（mm）。2)定位銷軸中心線對(duì)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，則 3=0.02/43=0.0004665mm。4)刀具引偏量e產(chǎn)生的偏斜角4=0.029/45=0.00064 rad因此總的平行度誤差=(12+22+32+42)0.05,故合格。（4）定位元件的型號(hào)，尺寸和安裝方式a) 固定式定位銷查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)，表8-51確定定位銷(JB/T 8014.1-1995)，基本尺寸，D=25mm,H=34mm,h1=2

37、mm,d=15mm,L=30mm,該銷與定位面板上的孔采用H7/g6過盈配合。b) 浮動(dòng)短V型塊查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表8-60(JB/T 8018.4-1995)，確定活動(dòng)V型塊的基本尺寸，B=40f7,H=16f9,L=16mm，h=13mm,d=24mm,相配件d=M16 1.5夾緊方案的確定（二）夾緊裝置的設(shè)計(jì)a）夾緊力方向原則：(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小；(3)夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。b）夾緊作用點(diǎn)原則：(1)夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)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)

38、；(2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時(shí)可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來實(shí)現(xiàn)；(3)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，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(dòng)。根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式。本設(shè)計(jì)方案選用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊方向向下，通過螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)套在螺桿頭部的螺母向下移動(dòng)，進(jìn)而作用在工件45mm圓柱大端面上，實(shí)現(xiàn)夾緊，具體夾緊裝置的布置見A1圖紙。這種夾緊方式和夾緊裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，且對(duì)于中等批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，成本低，簡(jiǎn)單可靠。 （三）切削力及夾緊力的計(jì)算a）切削力的計(jì)算 刀具為高速鋼錐柄麻花鉆，直徑D=9.8mm，每齒進(jìn)給量f=0.18mm/r，由加工工藝師手冊(cè)表28-4可得：鉆孔的軸向力計(jì)算公式為(當(dāng)硬度=190HBS時(shí))，由加工工藝師手冊(cè)表28-5可得修正系數(shù)，由高速鋼、190HBS可查得，故由機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì)得安全系數(shù)=2.376,其中=1.52取=1.5,=1.2,。查實(shí)用加工工藝手冊(cè)表14-9摩擦系數(shù)=0.15故實(shí)際所需切削力為Q=100N。b）夾緊力的確定本方案采用的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，螺桿端面為圓周接觸，由加工工藝師手冊(cè)夾緊力計(jì)算公式：查加工工藝師手冊(cè)表17-30原