機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計-制定“CA6140車床手柄”的機械加工工藝規(guī)及工藝裝備（設(shè)計銑14-0^(+0.22) mm槽的銑床夾具）程

機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計設(shè)計題目：制定“CA6140車床手柄”的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（設(shè)計銑140目錄零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工藝1二、工藝規(guī)程設(shè)計22.1確定毛胚的制造形式22.2基面的選擇22.3制定工藝路線32.4機械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的確定52.5確定切削用量及基本工時6三、夾具設(shè)計153.1問題的提出153.2夾具的設(shè)計16參考文獻17零件的分析1.1零件的作用本組選擇的題目給定的零件是CA6140車床的手柄。它位于車床操作機構(gòu)中，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。操作過程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動時，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動齒條軸往右移動，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動時，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動斷開，此時齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下端，制動帶被拉緊，使主鈾制動。零件如下：零件圖1.2零件的工藝分析CA6140車床有幾處主要的加工表面，分別為以孔為中心的加工表面、以孔為中心的加工表面、以孔為中心的加工表面以及以孔為中心的加工表面，它們中有一些加工表面間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：以孔為中心的加工表面以孔為中心的加工表面以孔為中心的加工表面以孔為中心的加工表面其中，以孔為中心的加工表面和以孔為中心的加工表面有位置要求：以孔軸線為基準(zhǔn)，以孔的平行度應(yīng)為0.025。工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛胚的制造形式此零件的材料為HT200。手柄在使用過程中不經(jīng)常的變動，它的只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。2.2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取孔的下端面作為粗基準(zhǔn)，以4個支承釘支承下端面，限制、、3個自由度；利用一塊V型塊支承R13，以及一塊擋板支承孔端面作主要定位面，限制了、、3個自由度。達到完全定位,然后進行銑削。2.2.2精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后進行專門計算。2.3制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.3.1工藝路線方案一工序I：鑄造毛坯工序II：粗銑上、下表面，精銑下表面；工序III：鉆、擴、鉸孔；工序IV：插鍵槽；工序V：鉆、擴、鉸孔；工序VI：銑槽1443mm；工序VII：鉆孔；工序VIII：鉆、擴、鉸孔；工序IX：鉆、鉸銷通孔；工序X：鉆M10螺紋通孔、攻螺紋；工序XI：終檢。2.3.2工藝路線方案二工序I：鑄造毛坯工序II：粗、精車；工序III：粗銑上、下表面；工序IV：精銑下表面；工序V：插鍵槽6mm；工序VI：銑槽14mm43mm；工序VII：鉆孔；工序VIII：鉆、拉孔；工序IX：鉆、擴、鉸孔；工序X：鉆、鉸銷通孔；工序XI：鉆M10螺紋通孔、攻螺紋；工序XII：終檢。2.3.3工藝方案的比較上述兩個工藝方案的特點在于：方案一先粗銑孔上、下表面，精銑下表面，然后加工孔及插鍵槽。；而方案二則是先用車床加工孔，然后以孔為基準(zhǔn)加工上下端面。方案一相比方案而的優(yōu)點在于加工孔及插鍵槽可在同一夾具上加工，減少裝夾次數(shù)，提高加工精度，提高生產(chǎn)效率。方案二相比方案一的優(yōu)點在于使用車床加工孔，可提高生產(chǎn)效率。綜上，最終得出的具體工藝路線如下：工序I：鑄造毛坯；工序II：銑、半精銑凸臺端面，以大端面作為粗基準(zhǔn)，選用X51立式銑床；工序III：銑、半精銑大端面，以凸臺端面為基準(zhǔn)，選用X51立式銑床；工序IV：鉆，擴，鉸內(nèi)孔，以大端面、R13以及孔端面作為基準(zhǔn)，選用Z535立式鉆床，專用多工位加工夾具；工序V：拉鍵槽，定位基準(zhǔn)同上；工序VI：鉆，粗鉸，精鉸孔，以內(nèi)孔以及鍵槽作為定位基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床；工序VII：銑槽mm，定位基準(zhǔn)同上，選用X63臥式銑床；工序VIII：鉆、粗鉸、精鉸孔，定位基準(zhǔn)為內(nèi)孔以及孔，選用Z525立式鉆床；工序IX：鉆底孔，攻螺紋孔M10，選用Z525立式鉆床；工序X：鉆、鉸、精鉸錐銷通孔，選用Z525立式鉆床；工序XI：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床；工序XII：檢驗。2.4機械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的確定“手柄”零件材料為HT200，硬度為HBS65～87，毛坯的重量約為2Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄模。相關(guān)數(shù)據(jù)參見零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1．外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（孔端面）。查《機械加工工藝簡明速查手冊》（以下稱《工藝手冊》）表3.71～3.74，由表3.71可得平面粗加工余量為：1.5mm；粗加工后精銑的平面精加工余量為1mm。2．內(nèi)孔（未鑄成孔）查《工藝手冊》表3.62～3.67，取鉆孔后直徑為23.0mm，擴孔后直徑為24.8，精鉸后直徑為25。3.孔（未鑄成孔）由上訴表所得，取孔鉆孔后直徑為9.8，粗鉸夠直徑為9.96，精鉸后為4.孔（未鑄成孔）同理，取孔鉆孔后直徑為13，粗鉸后直徑為13.95，精鉸后為5.錐銷通孔同理，取孔鉆孔后直徑為4.8，精鉸后為6.M10螺紋孔查表3.75得攻螺紋前鉆孔用鉆頭直徑為9.2。7．其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。2.5確定加工用量及基本工時工序II：銑、半精銑凸臺端面（1）銑凸臺端面選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見《工藝手冊》表3.1－27），（《切削》表3.7和《切削》表3.8）（《切削》表3.9）按機床選取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量：銑床工作臺進給量：基本工時：（2）半精銑凸臺端面：加工余量為Z=1mm切削速度為選用主軸轉(zhuǎn)速為工作臺進給量：基本工時：工序III（1）粗銑大端面：進行兩次銑削，第一次Z=2mm，第二次Z=1mm選用主軸為實際切削速度：工作臺進給量：（2）半精銑大端面：切削速度：選用主軸為工作臺進給量：基本工時：（3）粗銑大端面：進行兩次銑削，第一次Z=2mm，第二次Z=1mm選用主軸為實際切削速度：工作臺進給量：工序IV⑴鉆孔：選擇高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1－6）（《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16）（《切削》表2.15）硬度200－217按機床選取（《工藝》表4.2－5）實際切削速度：基本工時：（《工藝》表6.2－5）⑵擴孔：選擇高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－8）由《切削》表2.10得擴孔鉆擴孔時的進給量，并由《工藝》表4.2－16取，擴孔鉆擴孔時的切削速度。由《切削》表2.15得，故：按機床選取基本工時：⑶鉸孔：選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17），由《切削》表2.24得，，，由《工藝》表4.2－16得，按機床選取，則：基本工時：工序VI:鉆，粗鉸，精鉸孔⑴鉆孔：選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《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）按機床選取基本工時：⑵粗鉸孔：選擇的高速鋼鉸刀（《工藝》表2.11）由《切削》表2.24和《工藝》表4.2－15查得按機床選取基本工時：⑶精鉸孔：選擇的鉸刀按機床選取基本工時：工序VII:銑槽mm選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6⑴第一次走刀：按機床選取工作臺進給量：基本工時：⑵第二次走刀：按機床選取工作臺進給量：基本工時：工序VIII:鉆、粗鉸、精鉸孔⑴鉆孔：選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.5－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）按機床選取基本工時：⑵粗鉸孔：選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17），，，按機床選?。ā豆に嚒繁?2－15）（《工藝》表4.2－16）基本工時：⑶精銑孔：選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17）由《切削》表2.24查得，，（《工藝》表42－16）按機床選取基本工時：工序IX:攻螺紋孔M10⑴鉆底孔：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）按機床選取基本工時：⑵攻螺紋M10mm：選擇M10mm高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距，即按機床選取基本工時：工序X:鉆、鉸、精鉸錐銷通孔⑴鉆的圓錐孔：選擇的高速鋼麻花鉆按機床選取基本工時：⑵鉸的孔：選擇的鉸刀按機床選取基本工時：工序XI:鉆槽底通孔鉆⑴鉆孔：選擇的高速鋼錐柄麻花鉆按機床選取基本工時：⑵鉸孔：選擇的鉸刀按機床選取基本工時：夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用的夾具。本次所要設(shè)計的夾具為銑140+0.22mm槽的銑床夾具，3.1問題的提出本夾具主要用來鉆銑1403.2夾具的設(shè)計3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，φ25的孔和φ13的孔端面在同一平面上，且此兩面已經(jīng)加工好，故為方便裝夾，并使基準(zhǔn)統(tǒng)一，在此采用“一面兩孔”進行定位，在夾具體上設(shè)計兩個孔裝上定位銷來定位兩孔。采用“一面兩孔”定位時，為了消除兩孔連線在移動方向的過定位，常將其中一個定位銷削扁，制成菱形銷結(jié)構(gòu)，在本設(shè)計中定位φ13的孔采用菱形銷結(jié)構(gòu)。3.2.2定位方案根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇，以及考慮方便裝夾、利于排屑的要求，得出定位方案如下：用一塊U型支承及兩個支承釘定位下端面，使用U型支承是為了便于排屑，限制了毛胚的6個自由度。通過定位鍵與銑床工作臺T形槽配合，其主要作用是使夾具上定位元件的工作表面相對銑床工作臺的進給方向具有正確的位置關(guān)系，同時還可以承受部分切削力矩，以減輕夾具體與工作臺鏈接用螺栓的負(fù)荷，增強夾具在加工過程中的穩(wěn)定性。3.2.3夾緊方案為使加工時工件位置不因切削時產(chǎn)生的力而發(fā)生位置變化，則需要夾緊元件。在本夾具中，φ25和φ13的孔端面已作定位使用，故在φ25孔的另一端面設(shè)計移動壓板，可通過雙頭螺柱與夾具體的連接實現(xiàn)對加工工件的加緊，在移動壓板的下端還設(shè)置定位螺栓確保夾緊時工件的位置。3.2.4對刀元件采用對刀塊調(diào)整銑刀和工件的相對位置，具體方法是將對刀塊上的對刀面