操作手柄工藝規(guī)程及夾具設(shè)計

1、中北大學課程設(shè)計說明書目 錄前言2一、零件的分析2（一）零件的作用2（二）零件的工藝分析2（三）確定生產(chǎn)類型3二、 工藝規(guī)程設(shè)計3(一) 確定毛坯的制造形式3（二）基面的選擇3（三） 制定工藝路線3（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定4（五）確立切削用量及基本工時6三、夾具設(shè)計13（一） 問題的提出13（二） 夾具設(shè)計131 定位基準選擇132. 切削力及夾緊力計算133 . 車床夾具的裝配圖見附圖13七、參考文獻14前言機械制造工藝學課程設(shè)計使我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習,也是一次理

2、論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后能更好的生活和工作打下良好的基礎(chǔ)。由于我的水平不是很高，在設(shè)計當中遇到了很多問題，有的在與同學們的互相幫助中已經(jīng)解決，有的還不是很清楚，還需要在以后的學習中繼續(xù)努力。一、零件的分析（一）零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的操作手柄。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起操作調(diào)節(jié)作用。（二）零件的工藝分析操作手柄的加工表面，分述如下：1. 以孔9為中心的加工表面這一組加工表面包括：24的外圓，18的外圓，以及其上

3、下端面，孔壁上一個M6的螺紋孔。2. 以12為中心的加工表面這一組加工表面包括：10 的孔，螺紋孔端面。槽的內(nèi)表面，16的孔。這兩組表面有一定的位置度要求,即10 的孔上下兩個端面與12 的孔有垂直度要求。由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。（三）確定生產(chǎn)類型由老師所提供的機械制造工藝學課程設(shè)計指導(dǎo)書可得，零件的生產(chǎn)規(guī)模為中批生產(chǎn)。二、 工藝規(guī)程設(shè)計(一) 確定毛坯的制造形式零件材料為45號鋼。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。（二）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?；孢x擇得正確與合理可以使加

4、工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（1） 粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。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。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取9孔的不加工外輪廓表面作為粗基準。（2） 精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。以24的外圓及孔12作為精基準。（三） 制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,應(yīng)當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

5、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)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。其工藝路線如下：工序一 以9內(nèi)表面為定位，粗車24外圓表面。工序二 以24外表面為定位，粗車18外圓表面及4x45倒角。工序三 以24外表面及R10外圓表面為定位，粗鏜孔12，粗銑尺寸為18的上下兩面、11.5的上下兩面。 工序四 以24外表面及18的下表面為定位，半精鏜12的孔及兩邊0.545的倒角。工序五 以孔12及24外表面為定位，粗鏜10及兩邊145倒角，粗銑槽8的內(nèi)表面，鉆槽兩邊R4的半圓槽。工序六 以24外表面及一端面為定位

6、，粗鏜孔16 及兩邊0.545倒角工序七 以24外表面及孔10為定位，粗銑端面及345倒角，用絲錐攻螺紋M61-3的螺紋孔。工序八 鉗工去毛刺。工序九 終檢。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定操作手柄；零件材料為45號鋼，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。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： 鋼制鑄件的公差按GB6414-861：鑄件的尺寸公差CT查表2.2-3 CT 為810，取CT=9基本尺寸為185，查表2.2-1則尺寸公差為2.82：鑄件機械加工余量（GB/T11351-89）查表2.2-5可得MA為F級查表2.2-4可得各尺寸機械加工

7、余量如下：零件尺寸單面加工余量鑄件尺寸2423018224182241753.518211.52.516.5816 3:鑄造壁的最小厚度此零件的表面積大致S=24*3.14*80+18*3.14*48+18*3.14*18+13*35=10214.12mm=102.141cm查表2.2-7可得其最小壁厚為4mm,經(jīng)檢驗合格。4：圓角半徑由題中已知可取為R3由以上可得零件的毛坯圖，見圖1（五）確立切削用量及基本工時工序一 粗車24外圓表面1. 加工條件工件材料：45#鋼,b =0.67GPa HB=190241,鑄造加工要求：粗車24外圓表面機床：臥式車床CA6140刀具：YW2外圓車刀 2.

8、切削用量1）確定背吃刀量ap 粗車單邊余量為2mm，顯然ap=2mm2）確定進給量f 機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.74mm/r。由于是粗車，選較大量f=0.7mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度 按切削手冊，V c=算得 Vc89mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)臥式車床CA6140車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*48*475/1000=71.592m/min,實際進給量為f zc=

9、V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/r。5) 校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=71.592m/min，f z=0.65mm/r。6）計算基本工時tmL/ 2*f=80/2*0.65=61.5s工序二 粗車18外圓表面及4x45倒角1. 加工條件工件材料：45#鋼,b =0.67GPa HB=190241,鑄造加工要求：粗車18外圓表面機床：CA6140臥式車床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金刀具2. 切削用量1）確定背吃刀量ap 粗車單邊

10、余量為2mm，顯然ap=2mm2）確定進給量f 機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.74mm/z。由于是粗車，選較大量f=0.7mm/r。3）查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度 按切削手冊，V c=算得 Vc80mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)臥式車床CA6140車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*18*475/1000=26.847m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*1

11、0)=0.16mm/r。5) 校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=26.847m/min，fz=0.65mm/r。6）計算基本工時tmL/ Vf=48/1.3=36.9s工序三 粗鏜孔12，粗銑尺寸為18的上下兩面、11.5的上下兩面1. 加工條件工件材料：45#鋼,b =0.67GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗鏜孔12，粗銑尺寸為18的上下兩面、11.5的上下兩面機床：XA6140立式銑床刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度

12、ae=60,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2.0/2.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。3. 鏜削切削用量1） 切削深度 ap=1.5mm2） 確定進給量 查表得f=0.2mm/r3） 計算切削速度 同上4. 計算基本工時tm=(32+80)/475+8/0.2/6.17=40s工序四 以24外表面及18的下表面為定位，半精鏜12的孔及兩邊0.545的倒角。保證垂直度誤差不超過0.15mm1. 加工條件工件材料：45#鋼,b =0.67GPa HB=190241,鑄造。加工要求：半精鏜12的孔及兩邊0.

13、545的倒角。機床：XA6140立式銑床刀具：YT5硬質(zhì)合金、直徑為12mm的圓形鋼鏜刀。90直柄錐面锪鉆2. 鏜削切削用量1） 切削深度 ap=0.5mm2） 確定進給量 查表得f=0.2mm/r3） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。4. 計算基本工時tm=（18+3.5+4）/(0.2*0.67)

14、=40s工序五 以孔12及24外表面為定位，粗鏜10及兩邊145倒角，粗銑槽8的內(nèi)表面，鉆槽兩邊R4的半圓槽。1. 加工條件工件材料：45#鋼,b =0.67GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗鏜10及兩邊145倒角，粗銑槽8的內(nèi)表面，鉆槽兩邊R4的半圓槽。機床：XA6140立式銑床刀具：YT5硬質(zhì)合金、直徑為10mm的圓形鋼鏜刀,90直柄錐面锪鉆, 直徑為8的高速鋼麻花鉆鉆頭，W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼銑刀2. 鏜削切削用量1） 切削深度 ap=1mm2） 確定進給量 查表得f=0.2mm/r3） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490m

15、m/s據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。4. 計算基本工時tm=（18+4）/(0.2*0.67)+20+15=65s工序六 以24外表面及一端面為定位，粗鏜孔16 及兩邊0.545倒角1. 加工條件工件材料：45#鋼,b =0.67GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗鏜孔16 。機床：臥式車床CA6140刀具：YT5硬質(zhì)合金、直徑為16mm的圓形鋼鏜刀，90直柄錐面锪鉆2. 鏜削切

16、削用量1） 切削深度 ap=3.5mm2） 確定進給量 查表得f=0.2mm/r3） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。4. 計算基本工時tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min工序七 以24外表面及孔10為定位，粗銑端面，用絲錐攻螺紋M61-3的螺紋孔。1. 加工條件工件材料：45#鋼,

17、b =0.67GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑端面，用絲錐攻螺紋M61-3的螺紋孔。機床：XA6140立式銑床刀具：YT5硬質(zhì)合金端銑刀，粗牙普通螺紋用絲錐2. 銑削切削用量1） 切削深度 ap=3.5mm2） 確定進給量 查表得f=0.2mm/r3） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。

18、4. 計算基本工時tmL/ Vf=(72+9)/375=0.235min三、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)計專用夾具。并設(shè)計工序、二，精車外圓。本夾具將用于臥式車床CA6140，刀具為YW2外圓車刀 。（一） 問題的提出本夾具主要用來精鉸10H7孔，該孔的表面粗糙度要求較高，達到了1.6m。由于本零件的形狀很不規(guī)則，難以用通用的V型塊、圓柱銷等夾具元件，因此需要選擇合適的定位基準、合適的定位元件才能保證本工序的加工精度。（二） 夾具設(shè)計 1 定位基準選擇 由零件圖可知，24外圓相對于9孔有位置要求，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇已加工好的9孔為定位基準。 2. 切削力及夾緊力計算 刀具：YW2外圓車刀 。 由實際加工的經(jīng)驗可知,車外圓時的主要切削力為鉸