机械制造技术课程设计-手柄座[831015]加工工艺及钻14孔夹具设计.docx

课程设计题目：设计CA6140车床手柄座零件的机械加工工艺规程及工艺装备院、系：机械工程动力学院姓名：指导教师：系主任：2022年05月16日机械制造工艺及夹具课程设计任务书设计咫U：设计CA6140车床手柄厢零件的机械加工工艺规程及工艺装备（钻MH7孔）设计内容及要求：I）制订与件的机械加工工艺，填写机械加工工艺过程卡张；设计夹具工序的工序卡张。2）设计指定工序的专用夹具（中等批址生产，手动夹紧，不超过中等复杂程度一套；手绘夹具装配图一张；用计獴机绘出工件字件图、夹具装配图和主婴的生产用零件图.3）编写设计说明书一份（电子文稿）。4）设计时间：2022年5月16日至5月27日班Sb学生：_指导教师：系主任，2022年5月16日序言4一、零件的分析51.1 零件的作用51.2 零件的工艺分析5二、工艺规程设计72.1 确定毛坯的制造形式72.2 基面的选择7221粗暴准的选择7222箱基准的选择823制定工艺路线82.4 机械加工余盘、工序尺寸及毛坯尺寸的确定I1.25确定切削用蹊及地木工时12三、夹具设计243.1 定位方案的确定273.1.1 工序要求273.1.2 定位元件的型号和安装方法283.2 夹具设计283.3 确定央具体结构和总体结构303.3.1 对夹具体的设计的册本要求303.3.2 夹具设计及操作的简要说明31四、蓼考文献33序言机械制造技术基础课程设计是在我们学完了机械制造技术基础课后进行的.这既是我们对所学知识的一次深入的综合性的总史习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习中占有要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的更加深入的学习和研究打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。一、零件的分析1零件的作用题目给出的零件是手柄座。它位于车床操作机构中，可同时悚纵尚合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如卜.：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顽时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过手柄座使滑套向右移，压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主轴正转：同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离介器接合，主轴反转.当手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右齿合器均不接合，主轴的传动断开，此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的卜.端，制动带被拉紧，使主铀制动。图ICA6140车床手柄座1.2零件的工艺分析由手柄座零件图可知。手柄座是的外表面上有很多个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺触孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：1. 以25X8为中心的加工表面这组的加工表面有6258的孔，以及上下端面，上端面为645的例柱端面：孔壁上有距上端面IIm叫与G25“8孔中心轴所在前视面呈30°角的螺纹孔，尺寸为M1.0,另外还有一个尺寸为6H9的槽.孔与槽的总宽度为27.3/11。2. 以G14"7为中心的加工表面该组的加工表面有m147/7的孔（有位置要求），加工时测卅深度为25mm,钻孔深度为28mm。上孔壁有个05配皎的推销通孔，该通孔有位置要求。3. 以0107为中心的加工表面本组的加工表面有01047的孔（两个），及其两个内端面（对称），两端面均有位置要求，端面之间的距离为14+223mm°孔除了芍位置要求以外还有平行度的形状公差要求（与m25,8孔壁之间的平行度公差为m0.2>4. 以。5.5为中心的加工表面这组的加工表面有S5.5的孔,该孔通至02548上的槽,并有位置要求。由上面的分析可知，加工时应先加工完组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。二、工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为“7200、生产类量为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择铸造成型根据毛坯制造方法采用的铸造造型，直取S机械制造工艺设计简明手册3表,，手柄座”零件材料采用灰铸铁制造。材料为M200,硬度HBW为170-240,生产类町为大批量生产，采用储造毛坯。2.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质员得到保证，生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题白.出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。2.2.1 粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛剌或其他表面缺欠。该手柄座加工时选用G25H8mm孔两端面采用“瓦为基准”的方法加工出粘基准衣面。2.2.2 精基准的选择根据该手柄座零件的技术要求和装配要求，选择手柄座中2548mm孔及m45mm外阅凸台端面作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，遵循了“基准统一”原则。因为该手柄座上的尺寸多以该端面作为设计基准。选用02548mm孔及必O45mm外例凸台端面作为精基推，夹索力可作用在手柄座G25H8mm孔的大端面上，夹紧稳定可旅。根据手柄座零件图上各加工尺寸精度和表面粗糙度，踊定加工零件各表面的加工方法。23制定工艺路线对大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。手柄座加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后直到手柄座加工完成为止，除J'个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循祖精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面,再粗加工孔系.螺纹底孔在多抽组合钻床上钻出，四切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于手柄座，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相比垂直。因此,实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。根据以上分析过程，现将手柄座加工工艺路线确定如下：1 .工艺路线方案一：工序一：备料：工序二：铸造毛坯；工序三：粗铳中45mm圆柱左右两端面:工序四：精铳例柱凸台小端面:工序五：钻，扩，较G25“8mm孔：工序六：插键槽69mm：工序七：跣槽14X43mm：工序八：钻，扩,较力IOH7mm孔:工序九：钻，较65.5mm孔：工序十：钻、扩,较147mm孔：工序十一：钻，攻Anomm螺纹孔：工序十二：钻、较m5mm圆锥孔：工序十三：去锐边、毛剌：工序十四：终检,入库。2 .工艺路线方案二：工序一：备料：工序二：铸造毛坯：工序三：钻,扩,25H8mmKi工序四：粗铳圆柱左右两端面:工序五：精铳。45Wn圆柱凸台小端面:工序六：插键槽：工序七：铳槽14x43m”：工序八：钻,较65.5mm孔；工序九：钻，扩,10117mm-/1.：工序十：钻、扩，被G14H7mm孔：工序十一：钻，攻M1.0”“螺孔：工序十二：钻、较35mm圆锥孔；工序十三：去锐边、毛剌：工序十四：终检，入库.3 .工艺路线的比较与分析以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以上、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、卜两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工上下表面为中心的一组工艺，然后加工25H8mm的孔，再以25I8mm的孔的孔为基准加工力10"7mm的孔。方案二则是先加孔力25"8mm后再加工上下表面，再加工孔1.0H7mm,此时方案二采用车床加工工序一，这样有利提高效率，节省成本.经比较可知,先加工上下表面,再以上下表面为基准加工325,8所及插健槽，最后完成对01OH7mm的孔的定位。显然方案一比方案二的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。综上所述，零件的具体工艺过程如下：工序一：备料；工序二：铸造毛坯：工序三：粗铳中45mm圆柱左右两端面，选用X5I立式铳床；工序叫：精铳45rTnn圆柱凸台小端面，选用X51立式铳床：工序五：钻，扩，较G25"8mm孔，选用Z535立式年床：；工序六：插键槽6H9mm,选用X63卧式铳床；工序七：跣槽14X43mm,选用X63卧式铳床：工序八：钻，扩，选用Z525立式钻床：工序九：钻，较655mm孔，选用Z525立式钻床；工序十：钻、扩.较mi4"7mm孔.选用Z525立式钻床：工序H一：钻，攻M1.omm螺孔，选用Z525立式钻床；工序十二：钻、较35mm圆锥孔，选用Z525立式钻床；工序十三：去说边、毛剌：工序十四：终检，入库.以上工艺过程详见“机械加工工艺过程卡片二24机械加工余量、工序尺寸及毛坏尺寸的确定（I）确定毛坯的加工余贵根据毛坯制造方法采用的铸造造型，隹取机械制造工艺设计简明手册表225,“手柄座”零件材料采用灰铸铁制造。材料为T200,硬度"B为170-240,生产类型为大批量生产，采用储造毛坯。（2）面的加工余国根据工序要求，结合面加工分粗、精铳加工。各工步余量如下：祖铳：参照&机械加工工艺手册3表，其余量值规定为1.7-3.4mm,现JU2.Orzwn。表3.2.27粗铳平面时厚度偏差取-0.2Mm。精铳：参照学机械加工工艺手册表，其余量值规定为1.mm.差等级选用CT7,再查表可得铸件尺寸公差为1.6mm.材料为铸件，硬度为“B170-240,成品重0.73必，生产批量为大批生产，采用铸造成型，二级精度组（成批生产）“手柄座”零件材料为锌铁，硬度为HBS6587,毛坯的IR量约为2利，生产类型为大批员生产，采用砂型铸模。相关数据参见零件图。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如1 .外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（S25H8端面查机械制造工艺设计简明手册，取端面长度余量均为3（均为双边加工）铳削加工余量为:粗铳2mm精铳Iwm2 .内孔（625”8已铸成孔）查工艺手册表2.22.5,取8258已铸成孔径度余员为3,即铸成孔直径为22mm,工序尺寸加工余量：钻孔ImZn校孔0.5mm3 .其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。2.5确定切削用量及基本工时1 .工序03的切削用信及基本工时的确定：粗铳345mm圆柱凸台小湍面:选择铳刀半径为25mm,齿数Z=6（见色工艺手册3表3.127）z=0.15mm/Zdo=50mm.T=180min«切削表3.7和切削表3.8）Vrfi=20mmin«切削表3.9）100OK_1000x2011×50127.4(rm