機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-手柄座831015加工工藝及鉆φ14孔夾具設(shè)計(jì)

零件的分析全套圖紙加V信153893706或扣33463894111.1零件的作用手柄座是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個(gè)整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。因此，手柄座的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命。題目所給的零件是CA6140車(chē)床的手柄座。位于車(chē)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(kāi)、停、換向和制動(dòng)。1.2零件的工藝分析圖1-1CA6140車(chē)床手柄座零件圖零件材料為HT150、對(duì)手柄座的表面、孔進(jìn)行加工，具體要求如下：1、手柄座Φ45端面粗糙度Ra6.32、手柄座Φ25孔粗糙度Ra3.23、手柄座寬14槽粗糙度Ra12.54、手柄座Φ10孔粗糙度Ra3.2手柄座Φ14孔粗糙度Ra3.2手柄座Φ5孔粗糙度Ra3.27、手柄座M10螺紋孔粗糙度Ra12.58、手柄座寬6鍵槽粗糙度Ra12.59、手柄座Φ5.5孔粗糙度Ra12.5

第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT150灰口鑄鐵，由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用金屬型鑄造，鑄造精度為CT8級(jí)，加工余量等級(jí)MA-F，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇原則1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5.粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。由粗基準(zhǔn)選擇原則及CA6140車(chē)床手柄座零件圖知，選擇前端面和R13圓弧作為定位粗基準(zhǔn)。2.2.2精基準(zhǔn)選擇的原則1.用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。2.當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。3.當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。4.為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。5.有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。由精基準(zhǔn)選擇原則及CA6140車(chē)床手柄座零件圖知，選擇Ф45端面、Ф25H8孔和Ф10H7孔作為定位精基準(zhǔn)。2.3制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、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)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。以下選擇零件的加工方法及工藝路線方案工序01：金屬型澆注工序02：時(shí)效處理工序03：粗銑Φ45端面工序04：鉆、擴(kuò)、鉸Φ25孔、Φ10孔工序05：插寬6鍵槽工序06：鉆、擴(kuò)、鉸Φ14孔工序07：鉆、鉸Φ5孔工序08：鉆、攻M10螺紋孔工序09：銑寬14槽工序10：鉆Φ6.5孔工序11：鉗工去毛刺工序12：檢驗(yàn)至圖紙要求2.4確定各工序的加工余量1.Φ45端面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。2.Φ25孔的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步鉆削（鉆——擴(kuò)——鉸）即可方可滿足其精度要求鉆單邊余量Z=11.5mm擴(kuò)單邊余量Z=0.9mm鉸單邊余量Z=0.1mm3.寬14槽的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=7.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。4.Φ10孔的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，兩步鉆削（鉆——鉸）即可方可滿足其精度要求鉆單邊余量Z=4.9mm鉸單邊余量Z=0.1mm5.Φ14孔的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步鉆削（鉆——擴(kuò)——鉸）即可方可滿足其精度要求鉆單邊余量Z=6.5mm擴(kuò)單邊余量Z=0.4mm鉸單邊余量Z=0.1mm6、Φ5孔的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，兩步鉆削（鉆——鉸）即可方可滿足其精度要求鉆單邊余量Z=2.4mm鉸單邊余量Z=0.1mm7.M10螺紋孔的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，兩步鉆削（鉆——攻）即可方可滿足其精度要求鉆單邊余量Z=4.25mm攻單邊余量Z=0.75mm8、Φ6.5孔的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步鉆削即可方可滿足其精度要求9、寬6鍵槽的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步插削即可方可滿足其精度要求3.5確定切削用量及基本工時(shí)工序03：銑Φ45端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①?zèng)Q定銑削深度因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故分一次（即粗銑）完成，則②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝4753.計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序04：鉆、擴(kuò)、鉸Φ25孔、Φ10孔工步一：鉆Φ23孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）554r/min按機(jī)床選取n=545r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：擴(kuò)孔Φ23至Φ24.8選用高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）670r/min按機(jī)床選取n=680r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步三：鉸Φ25孔根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：鉆Φ9.8孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）585r/min按機(jī)床選取n=545r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步五：鉸Φ10孔根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序05：插寬6鍵槽機(jī)床B5020插床1.選擇硬質(zhì)合金插刀。見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第三章中2.切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表33-42有滑枕工作行程速度工作臺(tái)移動(dòng)速度＝0.2m/min切削深度H＝2.665mm進(jìn)給量=0.2mm/r3.工作臺(tái)行程長(zhǎng)度及切削速度由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)》表6.2-4查得4.切削工時(shí)式中H被加工槽的深度（mm)每雙程刀具進(jìn)給量（mm/雙行程）每分鐘的雙程次數(shù)考慮插削回程快于工作行程的系數(shù)，其值由表6.2-9，表6.2-10，知=0.8工序06：鉆、擴(kuò)、鉸Φ14孔工步一：鉆Φ13孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）588r/min按機(jī)床選取n=545r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：擴(kuò)孔Φ13至Φ13.8選用高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）693r/min按機(jī)床選取n=680r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步三：鉸Φ14孔根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序07：鉆、鉸Φ5孔工步一：鉆Φ4.8孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）531r/min按機(jī)床選取n=545r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：鉸Φ5孔根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序08：鉆、攻M10螺紋孔工步一：鉆M10螺紋底孔Φ8.5選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）708r/min按機(jī)床選取n=800r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：攻M10螺紋選擇M10mm高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距，即f=0.75mm/r354r/min按機(jī)床選取n=400r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序09：銑寬14槽1.選擇刀具刀具選取三面刃銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①?zèng)Q定銑削深度因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故分一次（即粗銑）完成，則②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X61型臥式銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?253.計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序10：鉆Φ6.5孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）490r/min按機(jī)床選取n=545r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為第3章鉆Ф14孔夾具設(shè)計(jì)3.1問(wèn)題提出經(jīng)過(guò)考慮，本次設(shè)計(jì)為第六道工序，鉆、擴(kuò)、鉸Φ14孔夾具設(shè)計(jì)。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選擇Ф45端面、Ф25H8孔和Ф10H7孔作為主要定位基準(zhǔn)，即工序簡(jiǎn)圖中所規(guī)定的定位基準(zhǔn)是恰當(dāng)?shù)?。定位元件選擇一個(gè)心軸與一個(gè)B型固定式定位銷，定心軸上端部分為螺桿，用六角螺母加緊。3.2定位誤差分析經(jīng)過(guò)考慮，本次設(shè)計(jì)為第七道工序，鉆孔至Ф13；擴(kuò)Ф13孔至Ф13.85；粗鉸Ф13.85孔至Ф13.95；精鉸Ф13.95孔至Ф14H7的鉆床夾具設(shè)計(jì)。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選擇Ф25H8孔前端面、Ф25H8孔和Ф10H7孔作為主要定位基準(zhǔn)，即工序簡(jiǎn)圖中所規(guī)定的定位基準(zhǔn)是恰當(dāng)?shù)?。定位元件選擇一個(gè)心軸與一個(gè)B型固定式定位銷，定心軸上端部分為螺桿，用六角螺母加緊。定位誤差計(jì)算如下：1.（式3-1）式中：代入（式3-1）得：=0.021mm+0+0.02mm=0.041mm2、轉(zhuǎn)角誤差（式3-2）式中：其中：則代入（式3-2）得：則：≈0.0395°3.3確定夾緊機(jī)構(gòu)在機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)中，已經(jīng)確定手柄座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，在此工序夾具中選擇螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。在心軸上直接做出一段螺桿，裝夾工件時(shí)，先將工件定位孔裝入帶有螺母的定心軸上，實(shí)現(xiàn)定位，然后在工件與螺母之間插上開(kāi)口墊圈，最后擰緊螺母壓緊工件。1.鉆削力計(jì)算查《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-4得切削力計(jì)算公式：由鉆、擴(kuò)、鉸Φ14孔的工時(shí)計(jì)算知，，=0.28mm由《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3知即≈667×13×0.41×0.75N≈2666N所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K=2.153，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5移動(dòng)壓板夾緊部分由M10螺母鎖緊，查表得夾緊力為3550N由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.4設(shè)計(jì)夾具體夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的各種裝置和無(wú)件通過(guò)夾具體連接成一個(gè)整體。故夾具體的形狀與尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。

結(jié)束語(yǔ)本設(shè)計(jì)中是CA6140車(chē)床手柄座加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加工過(guò)程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問(wèn)題，如在編寫(xiě)加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問(wèn)題。這些問(wèn)題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過(guò)不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問(wèn)題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問(wèn)題一一解決。通過(guò)做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。謝辭這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，