人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 手柄座零件机械加工工艺及钻Φ10孔夹具设计【5张图纸】【优秀】

槽面压块.dwg

手柄座零件机械加工工艺及钻Φ10孔夹具设计【5张图纸】【优秀】

资源目录

手柄座零件机械加工工艺及钻Φ10孔夹具设计【5张图纸】【优秀】.rar

槽面压块.dwg---(点击预览)

手柄座零件机械加工工艺及钻Φ10孔夹具设计说明书.doc---(点击预览)

手柄座零件机械加工工艺及钻Φ10孔夹具设计开题报告.doc---(点击预览)

压缩包内文档预览：

编号：273921 类型：共享资源大小：811.45KB 格式：RAR 上传时间：2014-05-03 上传人：上*** IP属地：江苏

35
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 手柄座零件机械加工工艺钻Φ10孔夹具设计图纸

资源描述：

手柄座零件机械加工工艺及钻Φ10孔夹具设计

35页-13000字数+说明书+开题报告+工序卡片+工艺卡片+中期报告+5张CAD图纸

中期报告.doc

夹具装配图.dwg

夹具零件图.dwg

封皮.doc

工序卡片.doc

工艺卡片.doc

手柄座毛坯图.dwg

手柄座零件.dwg

手柄座零件机械加工工艺及钻Φ10孔夹具设计开题报告.doc

手柄座零件机械加工工艺及钻Φ10孔夹具设计说明书.doc

槽面压块.dwg

摘要

　　　手柄座零件是车床操纵部分的组成零件之一，该手柄座的作用相当于一个连杆，车床外部手柄的运动是通过车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。在设计中，主要目的是根据零件选择合理的工艺路线，然后制定出一套可行的夹具。本文涉及两大部分，第一部分是对手柄座零件的分析及工艺规程的制定；第二部分是对于零件中的两次钻孔加工采用不同的定位、夹紧方式进行典型夹具的设计。通过设计一方面使我们更进一步熟悉了产品加工设计的全过程，在制定加工方案的时候，充分考虑其经济性和可行性。另一方面通过对手柄座零件的机械加工工艺规程设计和钻孔用夹具设计，试图找出一种简单、实用的加工方法，以供生产同类零件的企业参考。

关键字：手柄座；工艺；夹具

1绪论1

　　1.1前言1

　　1.2题目背景及意义1

　　1.3 国内外相关研究情况1

　　1.4本课题研究内容2

　　1.5夹具分类2

2零件的分析4

　　2.1生产纲领4

　　2.2零件作用4

　　2.3零件工艺分析5

3工艺规程设计6

　　3.1毛坯制造6

　　3.2基面选择6

　　　3.2.1粗基准选择6

　　　3.2.2精基准选择6

　　3.3制定工艺路线6

　　　3.3.1工艺路线方案一6

　　　3.3.2工艺路线方案二7

　　　3.3.3工艺方案分析7

　　3.4加工余量确定8

　　3.5确立切削用量及基本工时8

4钻螺纹孔夹具设计18

　　4.1 任务提出18

　　4.2 定位方案及定位装置设计18

　　　4.2.1 定位方案确定18

　　　4.2.2定位元件设计18

　　　4.2.3定位误差分析18

　　4.3导引元件（装置）设计18

　　4.4夹紧方案设计19

　　　4.4.1 夹紧方案确定19

　　　4.4.2 夹紧力大小分析19

　　　4.4.3 夹紧机构及装置设计19

　　4.5夹具操作及维护简要说明19

5钻孔夹具设计21

　　5.1任务提出21

　　5.2定位方案及定位装置设计21

　　　5.2.1定位方案确定21

　　　5.2.2定位元件及装置设计21

　　　5.2.3确定最佳定位方式22

　　　5.2.4定位误差分析22

　　　5.2.5定位元件型号尺寸和安装方式22

　　5.3夹紧方案确定23

　　5.4夹具的操作及维护24

6结论26

参考文献28

致谢29

　　　题目所给的零件是CA6140车床的手柄座，它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移，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，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离合器均不接合，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下端，制动带被拉紧，使主铀制动。零件的三维图如图2.1所示。　　　CA6140车床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：

2.3.1以Φ25H8为中心的加工表面

这一组的加工表面有Φ25H8的孔，以及上下端面，下端面为Φ45的圆柱端面；孔壁上有距下端面11mm、与Φ25H8孔中心轴所在前视面呈角的螺纹孔，尺寸为M10-7H，另外还有一个尺寸为6H9的槽，孔与槽的总宽度为27.3H11。

2.3.2以Φ14H7为中心的加工表面

该组的加工表面有Φ14H7的螺纹孔(有位置要求)，加工时测量深度为25mm，钻孔深度为28mm。上孔壁有一个Φ5配铰的锥销通孔，该通孔有位置要求。

2.3.3以Φ10H7为中心的加工表面

本组的加工表面有Φ10H7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mm，孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求(与Φ25H8孔壁之间的平行度公差为Φ0.2)。

2.3.4以Φ5.5为中心的加工表面

这组的加工表面有Φ5.5的孔，该孔通至Φ25H8上的槽，并有位置要求[4]。

　　　由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。

4 钻螺纹孔夹具设计

4.1 任务提出

　　　为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。本夹具主要用来钻底孔，攻螺纹孔M10-H7mm，本夹具将用于Z525立式钻床。同时对孔的同轴度及加工精度有一定的要求。且在钻孔后还要进行拉孔，以保证其精度要求，为了使其误差减小，在工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、提高加工质量。

4.2 定位方案及定位装置的设计计算

4.2.1 定位方案的确定

　　　工件以Φ25H8孔及端面和Φ10H7孔为定位基准；夹紧时，首由开口垫圈夹紧Φ25H8孔两端面，再用汽缸通过连杆机构夹紧。

4.2.2定位元件及装置设计

　　　用圆柱定位销进行完全定位。

5 钻孔夹具设计

5.1任务的提出

　　　本夹具用来钻，铰Φ10mm的孔，它将用于Z525立式钻床。同时对孔的同轴度及加工精度有一定的要求。且在钻孔后还要进行铰孔，以保证其精度要求，为了使其误差减小，在工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、提高加工质量。

5.2定位方案及定位装置的设计计算

5.2.1 定位方案的确定

　　　为了加工Φ10mm孔，必须使其完全定位。因此初步的设计方案如下，首先必须明确其加工时应如图5.1所示，这样水平放置，便于立式钻床加工,使其完全定位。

QQ截图20130624182007.gif

手柄座零件.gif

内容简介：: 毕业设计（论文）中期报告题目：手柄座零件机械加工工艺及典型夹具设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师 2013年3月17日1 设计（论文）进展状况1.1 针对课题在网上搜集资料，在图书馆查阅书籍，熟悉机械制造工程学中对机械加工工艺和夹具设计部分内容的讲解1.2 根据导师所给的零件图、机械制造工程学中的加工准则（先粗后精、先主后次、先基面后孔），对零件进行了工艺分析，主要确定零件各个加工表面的位置要求；另外，制定出两套工艺方案，为了保证加工精度和装夹次数，经过对比后确定出最终方案如下：工序一：备料；工序二：铸造毛坯；工序三：粗铣、半精铣凸台端面，选用X51立式铣床；工序四：铣，半精铣大端面；工序五：钻，扩，铰内孔，选用Z535立式钻床；工序六：钻，粗铰，精铰孔，选用Z525立式钻床；工序七：铣槽mm，选用X63卧式铣床；工序八：钻、粗铰、精铰螺纹孔，选用Z525立式钻床；工序九：钻底孔，攻螺纹孔M10-H7mm，选用Z525立式钻床；工序十：钻锥销通孔，选用Z525立式钻床；工序十一：拉键槽6H9mm；工序十二：钻槽底通孔钻，选用Z525立式钻床；工序十三：终检。1.3 查机械制造工艺设计简明手册各加工表面的机械加工余量、计算切削用量，根据切削速度和主轴的转速选取合适的机床1.4 对第IV道工序（钻孔14H7）进行夹具设计，包括定位分析、（选取孔的下端面作为粗基准，利用一组共两块V形块分别支承和作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位）、夹具的定位误差计算本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向，且向下。1.5 在数据库中查找外文翻译并准确翻译为中文1.6 初步绘制二维夹具装配图、书写工序卡片、工艺卡片2 存在问题及解决措施2.1 存在问题：夹具的选取、装配图的绘制2.2 解决措施：查阅相关资料书籍熟悉夹具设计、积极向老师和同学交流、沟通；加强练习，熟练二维CAD装配图绘制3 后期工作安排3.1 完善前期所有的零件分析和计算，零件图、按照导师要求设计所有夹具，完成装配图绘制等（第10周第13周）3.2 整理检查计算过程，撰写毕业论文（第14周第15周）3.3 准备最后答辩（第16周）指导教师签字：年月日注：1）正文：宋体小四号字，行距20磅，单面打印；其他格式要求与毕业论文相同。2）中期报告由各系集中归档保存，不装订入册。工艺规程（机械加工）零部件代号 C6140-10 零部件名称手柄座编制 2013.5.1 校核审查共12张机械加工过程卡片产品型号CA6140-10零（部）件图号1共（1）页产品名称CA6140车床手柄座零（部）件名称CA6140车床手柄座第（1）页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸85.568.548每毛坯可制件数1每台件数备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时（min）准终单件1铣铣，半精铣凸台端面金立式铣床X51专用夹具，高速钢端铣刀1.082铣铣，半精铣大端面金立式铣床X51专用夹具，高速钢端铣刀1.633铣钻，扩，铰内孔金立式钻床Z535专用夹具，高速钢锥柄麻花钻扩孔钻铰刀2.394钻、铰钻，粗铰，精铰孔金立式钻床Z525专用夹具，高速钢锥柄麻花钻，铰刀0.85铣铣槽金卧式铣床X63专用夹具，高速钢圆柱形铣刀1.886钻、铰钻粗铰精铰孔金立式钻床Z525专用夹具，高速钢锥柄麻花钻，铰刀1.077钻、攻钻底孔，攻螺纹M10mm金立式钻床Z525专用夹具，高速钢锥柄麻花钻,丝锥0.58钻钻圆锥孔金立式钻床Z525专用夹具，高速钢麻花钻0.369拉拉键槽6H9mm金卧式拉床L6120专用夹具0.4210钻钻槽底通孔5.5mm金立式钻床Z525高速钢麻花钻1.0111终检设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140-10零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（1）页车间工序号工序名称材料牌号1 铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.08工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣45端面专用夹具，高速钢立铣刀16025.12144110.432半精铣45端面专用夹具，高速钢立铣刀16020144210.65 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140-10零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（2）页车间工序号工序名称材料牌号2铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.14工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣大端面专用夹具，高速钢立铣刀16025.12144320.652半精铣大端面专用夹具，高速钢立铣刀16020100210.49 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140-10零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（3）页车间工序号工序名称材料牌号3 铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5351夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.74工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/smm/rmm机动辅助1钻孔至专用夹具，高速钢锥柄麻花钻铣刀19514.080.43210.642扩孔至专用夹具，高速钢锥柄扩孔钻铣刀685.290.72111.1 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140-10零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（4）页车间工序号工序名称材料牌号4 钻、铰HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.50工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻9.8mm孔专用夹具，高速钢锥柄麻花钻96029.540.17110.312粗铰9.96mm孔专用夹具，高速钢机用铰刀1956.10,251.510.19 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140-10零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（5）页车间工序号工序名称材料牌号5 钻、扩、铰HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X631夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.88工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣12mm槽专用夹具，高速钢圆柱形铣刀37515.3156.250.510.942铣14mm槽专用夹具，高速钢圆柱形铣刀3451556.250.42510. 94 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140-10零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（6）页车间工序号工序名称材料牌号6钻精铰孔HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.07工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻孔至专用夹具，高速钢麻花锥柄钻27211.100.36510.362粗铰至专用夹具，高速钢机用铰刀1406.130.817.510.313精铰至专用夹具，高速钢机用铰刀1406.150.620.42510.40 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140-10零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（7）页车间工序号工序名称材料牌号7 钻铰 HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.50工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻9.8孔专用夹具，高速钢麻花锥柄钻960230.17310.312粗铰9.96mm孔专用夹具，高速钢机用铰刀19561.3220.19 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140-10零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（8）页车间工序号工序名称材料牌号8 钻HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.36工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻圆锥孔专用夹具，高速钢麻花钻27211.10.36310.36 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140-10零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（9）页车间工序号工序名称材料牌号9 铸HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式拉床L61201夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.42工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1拉键槽专用夹具，高速钢拉刀3.61.510.42 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号A5069零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（10）页车间工序号工序名称材料牌号10 钻、铰HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.01工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻孔专用夹具，高速钢麻花钻1360200.100.510.752铰孔至5.5mm专用夹具，高速钢机用铰刀3926.150.6110.26 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140-10零件图号1 共（11）页产品名称CA6140车床手柄座零件名称CA6140车床手柄座第（11）页车间工序号工序名称材料牌号10 终检HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件85.568.54811设备名称设备型号设备编号同时加工件数 1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1按图纸要求检查设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工过程卡片产品型号CA6140-10零（部）件图号1共（1）页产品名称CA6140车床手柄座零（部）件名称CA6140车床手柄座第（1）页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸85.568.548每毛坯可制件数1每台件数备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时（min）准终单件1铣铣，半精铣凸台端面金立式铣床X51专用夹具，高速钢端铣刀1.082铣铣，半精铣大端面金立式铣床X51专用夹具，高速钢端铣刀1.633铣钻，扩，铰内孔金立式钻床Z535专用夹具，高速钢锥柄麻花钻扩孔钻铰刀2.394钻、铰钻，粗铰，精铰孔金立式钻床Z525专用夹具，高速钢锥柄麻花钻，铰刀0.85铣铣槽金卧式铣床X63专用夹具，高速钢圆柱形铣刀1.886钻、铰钻粗铰精铰孔金立式钻床Z525专用夹具，高速钢锥柄麻花钻，铰刀1.077钻、攻钻底孔，攻螺纹M10mm金立式钻床Z525专用夹具，高速钢锥柄麻花钻,丝锥0.58钻钻圆锥孔金立式钻床Z525专用夹具，高速钢麻花钻0.369拉拉键槽6H9mm金卧式拉床L6120专用夹具0.4210钻钻槽底通孔5.5mm金立式钻床Z525高速钢麻花钻1.0111终检设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期毕业设计（论文）开题报告题目：手柄座零件机械加工工艺及典型夹具设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师 2012年12月23日1 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1 题目背景机械加工工业是国民经济的基础工业，也是一个国家发展的重要经济来源。在机械零件的加工过程中，机械加工工艺是相当重要的一环；因为机械工艺对产品的质量控制起着重要作用，直接影响到产品的生产成本和生产效率，以及价格的高低。所以作为一名机械设计者，应该具备以下基本要求：零件的结构设计基本合理；制定良好的加工工艺路线；在此基础上尽可能优化结构，降低成本，提高生产率1.2 研究意义 1)对于机械产品的设计可以从到零件到装配有一个完整的了解和初步的掌握。以进一步的熟练掌握Pro/E和CAD的运用。2)锻炼自己的独立思考能力和创造能力，进一步将所学知识和实践结合，为更好更快的适应工作作准备。1.3 国内外相关研究情况1.3.1 国内发展情况目前国内机械行业的基本情况是，随着工业及汽车制造业的迅发展，机械设计制造日渐受到人们的广泛关注，已形成一个热门行业。但是我国机械加工行业缺乏技术人员，存在制造周期长、寿命短、供不应求。目前存在的主要问题是： 1）从设计结构上看，我们的设计还不够细致，许多细节考虑的欠周到，以至于零件使用受命不长，特别是加工工艺和热处理技术，在这方面与国外的差距更大。 2）从零件材料看，我国的机械加工行业起步时间不长，而国际上产品的材料品种则有很多可供选择。目前，我国虽然也有个别品种诸如高速钢具有较好的质量，但应用较少，主要是国产的钻头、端铣刀等切削工具难以切削诸如HRC40等很硬的钢。 3）从加工工艺水平看，主要是设备水平不高，专门设备使用的少，加工出来的零件表面精度很难达到国外水平，检测手段落后，装配水平不高，导致容易出现报废或裂痕现象。为了提高企业的设计水平和加工能力，国家推荐适合于机械企业用的CAD/CAM系统。但国内优秀的CAD/CAM系统很少，只有少数适合应用。而国外购买的虽有强大的三维曲面造型能力、强大的结构有限元分析能力、强大的计算机辅助制造能力、产品数据管理能力等，但价格昂贵，一般企业难以支持。1.3.2 国外的发展情况进入21世纪，发达国家把机械制造工艺装置于更为优先发展的重要地位，机械制造工艺的基础地位毫不动摇。机械制造工艺位居工业的核心地位，担负着为国民经济发展和国防建设提供技术装备的责任，是工业化国家的主导地位。工业发达国家不断加大对机械制造工艺的研发投入，持续加强核心技术创新，增强高技术在机械制造工艺发展的影响力和渗透力，从而更加凸显了现代机械制造工艺对于推动产业技术升级和国民经济发展的重要性。2 本课题的研究内容、要求、目的及拟采用的工艺路线2.1 本课题的研究内容：课程设计题目通常定为：设计手柄座零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计。零件图样、生产纲领和生产条件是设计的主要原始资料，由指导教师提供给学生。零件复杂程度以中等为宜，生产类型为成批生产。学生根据教师设计任务书中规定的设计题目，按照所给零件编写出相应的加工工艺规程，设计出其中由教师指定的一道重要工序（如：工艺规程中所要求的车、铣、钻夹具中的一种）的专用夹具，并撰写说明书。学生在指导教师的指导下，参考设计指导书，认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。具体设计内容如下：1对零件进行工艺分析，拟定工艺方案，绘制零件工作图1张（如下图1、图2）。2确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图1张。3拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡片和工序卡片）1套。4设计重要工序中的一种专用夹具，绘制夹具装配总图和大件零件图（通常为夹具体）各1张。5撰写设计说明书1份。图1图22.2 本课题的研究要求：（1）绘图要求（用AutoCAD和Pro/E软件）绘制零件图（二维及三维图）（2）编写15000字左右论文一篇（3）工艺分析，计算编写加工工艺；各夹具的定位分析，设计计算2.3 本课题的研究目的（1）巩固与扩充“机械制造、机械设计”等课程所学的内容，掌握夹具设计的方法和步骤。检验理论知识掌握情况，将理论与实践结合。（2）掌握进行夹具设计的方法、过程，为将来走向工作岗位进行科技开发工作和撰写科研论文打下基础。（3）掌握零件及夹具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范。2.4 本课题拟采用的工艺路线。2.4.1 工艺路线一：工序一：备料；工序二：铸造毛坯；工序三：粗铣上、下表面，精铣下表面；工序四：钻孔；工序五：插键槽6H9；工序六：铣槽1443mm；工序七：钻、拉孔；工序八：钻孔；工序九：钻、扩螺纹孔；工序十：钻、钳锥销通孔、M10-7H；工序十一：终检。2.4.2 工艺路线方案二：工序一：备料；工序二：铸造毛坯；工序三：钻；工序四：粗铣上、下表面；工序五：精铣下表面；工序六：插键槽6H9mm；工序七：铣槽14 mm 43mm；工序八：钻孔；工序九：钻、拉孔；工序十：钻、扩；工序十一：钻、钳锥销通孔、M10-7H；工序十二：终检。2.4.3 工艺方案的分析比较：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，然后加工的孔，再以的孔的孔为基准加工的孔。方案二则是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，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及插键槽，最后完成对的孔的定位。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：粗铣、半精铣凸台端面，选用X51立式铣床；工序四：铣，半精铣大端面；工序五：钻，扩，铰内孔，选用Z535立式钻床；工序六：钻，粗铰，精铰孔，选用Z525立式钻床；工序七：铣槽mm，选用X63卧式铣床；工序八：钻、粗铰、精铰螺纹孔，选用Z525立式钻床；工序九：钻底孔，攻螺纹孔M10-H7mm，选用Z525立式钻床；工序十：钻锥销通孔，选用Z525立式钻床；工序十一：拉键槽6H9mm；工序十二：钻槽底通孔钻，选用Z525立式钻床；工序十三：终检。2.5 夹具初步设计：气缸联动夹紧装置，比较高效和省力，故采用了气缸推动压块夹紧装置。3 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1 本课题研究的重点及难点：本课题的重点是：CA6140手柄座的机械加工工艺与工装设计。通过毕业设计，全面复习、巩固机械制造工艺学、机械制造装备设计以及相关课程的基本知识，并运用所学知识解决机械加工中的工艺、工艺装备等实际设计问题，提高分析问题、解决问题的能力。难点包括：机械制造工艺规程的设计方法，切削用量的确定、刀具与机床的选用、热处理方法的确定；夹具设计的基本原理和方法；用CAD软件进行模具设计；镗模夹具装配图与零件图设计等等。3.2 前期已开展的工作：深入理解课题的内涵；广泛搜集国内外相关的文献资料，进行学习和研究，了解国内外机械加工工艺现状；借阅相关书籍，对这次设计将要用到的基础知识进行学习和了解；初步制定设计的方案。4 设计进度安排和周计划排列：（1）1-3周：查阅资料学习相关知识，完成基础知识的积累和开题报告（2）4-6周：典型工件的工艺分析，计算、编写各工件加工工艺（3）7-8周：各夹具的设计计算，定位分析，设计中存在的问题（4）第9周：中期检查（5）10-13周：绘制各夹具的装配图、部分零件工程图（6）14-15周：完成毕业论文（7）第16周：答辩5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日 6 所在系审查意见：系主管领导：年月日参考文献1 唐增宝,何永然,刘安俊,机械设计课程设计(第二版),华中科技大学出版社,1995.32 施平,机械工程专业英语(第五版),哈尔滨工业大学出版社,2003.103 王洪潢,成本会计,中国农业出版社,1993.34 聂桂平,钱可强,工业设计表现技法,机械工业出版社,1998.125 李贵轩,设计方法学,世界图书出版社,1989.76 周忠龙,工业设计模型制作工艺,北京理工大学出版社,19957 钟志华,周彦伟,现代设计方法,武汉理工大学出版社,2001.88 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学,机床夹具手册,上海科学技术出版社,1980.19 濮良贵,纪名刚,机械设计(第六版),高等教育出版社,199610 薛源顺,机床夹具设计(第二版),机械工业出版社,2003.111 哈尔滨工业大学,哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造,黑龙江人民出版社,1979.1212 上海交通大学610教研组,机械制造工艺及装备设计(3)机床夹具设计，197713 李贵轩,翻译:联邦德国迪茨教授来华讲学资料,阜新矿业学院,1986.814 Patton WJ.Mechanical Power Transmission.New Jersey:Printice-Hall,198015 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.197116 Bokor J.Advanced Lithography for ULSIJ.1996 IEEE,Circuit&Devices.7本科毕业设计(论文)题目：手柄座零件机械加工工艺和典型夹具设计系别：机电信息系专业：机械设计制造及其自动化班级：学生：学号：指导教师： 2013年5月手柄座零件机械加工工艺和典型夹具设计摘要手柄座零件是车床操纵部分的组成零件之一，该手柄座的作用相当于一个连杆，车床外部手柄的运动是通过车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。在设计中，主要目的是根据零件选择合理的工艺路线，然后制定出一套可行的夹具。本文涉及两大部分，第一部分是对手柄座零件的分析及工艺规程的制定；第二部分是对于零件中的两次钻孔加工采用不同的定位、夹紧方式进行典型夹具的设计。通过设计一方面使我们更进一步熟悉了产品加工设计的全过程，在制定加工方案的时候，充分考虑其经济性和可行性。另一方面通过对手柄座零件的机械加工工艺规程设计和钻孔用夹具设计，试图找出一种简单、实用的加工方法，以供生产同类零件的企业参考。关键字：手柄座；工艺；夹具Handle Parts Machining Process and Typical Fixture DesignAbstractHandle seat parts is one of the component parts of lathe parts manipulation, the handle seat ACTS as a connecting rod. Movement is handle by lathe external handles to the lathe internal implementation artificial control for machine tools. In the design, the main task is according to the parts during the design and calculation, including processing machine tools, spindle speed, the three elements of cutting the reasonable selection of the processing technology, as well as the typical fixture design. This article involves two parts, the first part is the analysis of the handle seat parts and processing procedures. Two drilling in the second part is for parts with different way of positioning, clamping typical fixture design. Through the design on the one hand, make us more familiar with the whole process of the product processing design, at the time of processing plan formulation, give full consideration to its economical efficiency and feasibility. On the other hand through the handle parts of the machining process planning design and drilling fixture design, trying to find out a simple and practical processing methods, to provide the reference for the manufacture of similar parts. Key words: the handle seat; process; fixtureIII目录1绪论11.1前言11.2题目背景及意义11.3 国内外相关研究情况11.4本课题研究内容21.5夹具分类22零件的分析42.1生产纲领42.2零件作用42.3零件工艺分析53工艺规程设计63.1毛坯制造63.2基面选择63.2.1粗基准选择63.2.2精基准选择63.3制定工艺路线63.3.1工艺路线方案一63.3.2工艺路线方案二73.3.3工艺方案分析73.4加工余量确定83.5确立切削用量及基本工时84钻螺纹孔夹具设计184.1 任务提出184.2 定位方案及定位装置设计184.2.1 定位方案确定184.2.2定位元件设计184.2.3定位误差分析184.3导引元件（装置）设计184.4夹紧方案设计194.4.1 夹紧方案确定194.4.2 夹紧力大小分析194.4.3 夹紧机构及装置设计194.5夹具操作及维护简要说明195钻孔夹具设计215.1任务提出215.2定位方案及定位装置设计215.2.1定位方案确定215.2.2定位元件及装置设计215.2.3确定最佳定位方式225.2.4定位误差分析225.2.5定位元件型号尺寸和安装方式225.3夹紧方案确定235.4夹具的操作及维护246结论26参考文献28致谢29毕业设计（论文）1 绪论1.1前言在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷、热工艺过程中，使用着大量的夹具。所谓夹具就是一切用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工或者检测的装置。在机械制造中采用大量的夹具，机床夹具就是夹具中的一种。它装在机床上，使工件相对刀具与机床保持正确的相对位置，并能承受切削力的作用。机床夹具的作用主要有以下几个方面：较容易、较稳定地保证加工精度，因为用夹具装夹工件时，工件相对机床（刀具）的位置由夹具来保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较容易、较稳定地保证工件的加工精度,提高劳动生产率，因为采用夹具后，工件不需要划线找正，装夹也方便迅速，显著地减少了辅助时间，提高了劳动生产率，扩大机床的使用范围。因为使用专用夹具可以改变机床的用途、扩大机床的使用范围，例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工。改善劳动条件、保证生产安全，因为使用专用机床夹具可以减轻工人的劳动强度、改善劳动条件，降低对工人操作技术水平的要求，保证安全，所以设计机床夹具显得尤为重要1。1.2题目背景及意义机械加工工业是国民经济的基础工业，也是一个国家发展的重要经济来源。在机械零件的加工过程中，机械加工工艺是相当重要的一环。因为机械工艺对产品的质量控制起着重要作用，直接影响到产品的生产成本和生产效率，以及价格的高低。所以作为一名机械设计者，应该具备以下基本要求：零件的结构设计基本合理；制定良好的加工工艺路线；在此基础上尽可能优化结构，降低成本，提高生产率。对于机械产品的设计可以从到零件到装配有一个完整的了解和初步的掌握。以进一步的熟练掌握Pro/E和CAD的运用。锻炼自己的独立思考能力和创造能力，进一步将所学知识和实践结合，为更好更快的适应工作作准备。1.3国内外相关研究情况 a. 国内发展情况目前国内机械行业的基本情况是，随着工业及汽车制造业的迅速发展，机械设计制造日渐受到人们的广泛关注，已形成一个热门行业。但是我国机械加工行业缺乏技术人员，存在制造周期长、寿命短、供不应求的现状。目前存在的主要问题是：（1）从设计结构上看，我们的设计还不够细致，许多细节考虑的欠周到，以至于零件使用受命不长，特别是加工工艺和热处理技术，在这方面与国外的差距更大。（2）从零件材料看，我国的机械加工行业起步时间不长，而国际上产品的材料品种则有很多可供选择。目前，我国虽然也有个别品种诸如高速钢具有较好的质量，但应用较少，主要是国产的钻头、端铣刀等切削工具难以切削，诸如HRC40等很硬的钢。（3）从加工工艺水平看，主要是设备水平不高，专门设备使用的少，加工出来的零件表面精度很难达到国外水平，检测手段落后，装配水平不高，导致容易出现报废或裂痕现象。为了提高企业的设计水平和加工能力，国家推荐适合于机械企业用的CAD/CAM系统。但国内优秀的CAD/CAM系统很少，只有少数适合应用。而国外购买的虽有强大的三维曲面造型能力、强大的结构有限元分析能力、强大的计算机辅助制造能力、产品数据管理能力等，但价格昂贵，一般企业难以支持。 b. 国外的发展情况进入21世纪，发达国家把机械制造工艺装置置于更为优先发展的重要地位，机械制造工艺的基础地位毫不动摇。机械制造工艺位居工业的核心地位，担负着为国民经济发展和国防建设提供技术装备的责任，是工业化国家的主导地位。工业发达国家不断加大对机械制造工艺的研发投入，持续加强核心技术创新，增强高技术在机械制造工艺发展的影响力和渗透力，从而更加凸显了现代机械制造工艺对于推动产业技术升级和国民经济发展的重要性。1.4本课题研究内容本设计题目为：设计手柄座零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计。零件图样、生产纲领和生产条件是设计的主要原始资料，由指导教师提供给学生。零件复杂程度以中等为宜，生产类型为成批生产。根据教师设计任务书中规定的设计题目，按照所给零件编写出相应的加工工艺规程，设计出其中由教师指定的一道重要工序（如：工艺规程中所要求的车、铣、钻夹具中的一种）的专用夹具，并撰写说明书。并在指导教师的指导下，参考相关内容的设计指导书，认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。具体设计内容如下：1、对零件进行工艺分析，拟定工艺方案，绘制零件工作图1张。2、确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图1张。3、拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、辅具），确定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡片和工序卡片）1套。4、设计重要工序中的一种专用夹具，绘制夹具装配总图和大件零件图（通常为夹具体）各1张。5、撰写设计说明书1份。1.5夹具分类 a通用夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上的三爪卡盘和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。它们有很大的通用性，无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。这类夹具一般已经标准化，由专业工厂生产，作为机床附件供应给用户。b专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点2。专用夹具通常由使用厂家根据要求自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产中。c组合夹具组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上，由一整套预先制造好的，具有各种不同形状、不同规格尺寸的标准元件和组件，按照组合化的原理，针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。夹具使用完毕后，可以拆卸，留待组装新夹具时使用。组合夹具的应用范围十分广泛，它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单件小批生产等场合，在批量生产中也可利用组合夹具代替临时短缺的专用夹具，以满足生产要求，用组合夹具元件可以组装成各类机床夹具。数控机床和柔性制造单元的出现，更加推动了组合夹具技术的进步，扩大了组合夹具的应用范围。组合夹具具有以下特点：组合夹具元件可供多次使用，但其一旦组装成某个夹具后，该夹具结构仍属专用性，只能一次使用。当变换加工对象时，一般仍需全部拆开，重新组装成新夹具结构，以满足新工件的加工要求。和专用夹具不一样，组合夹具的最终精度，是靠各组成元件的精度，直接组合来保证的，不允许进行任何补充加工，否则无法保证元件的互换性。由于组合夹具是由各标准元件组合起来的，因此刚性较差，尤其是元件连接的结合面接触刚度，对加工精度影响较大。一般组合夹具的外形尺寸较大，不及专用夹具那样紧凑。这种夹具不受生产类型的限制，可以随时组装，以应生产之急。d拼装夹具拼装夹具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由标准化、系列化的夹具元件，直接按专用夹具的装配方法（销钉定位、螺栓紧固）装配成的专用夹具。采用拼装夹具大大缩短了专用夹具的设计与制造周期，而且当产品改型时原来夹具的大部分元件仍可拆下重新使用，适用于多品种、小批量生产中。e通用可调夹具通用可调夹具是指根据不同尺寸或种类的工件，调整或更换个别定位元件或夹紧元件而形成的专用夹具。加工对象不很确定，通用范围较大，适用于多品种、小批量生产中。f成组夹具成组夹具是指专为加工成组工艺中某一组零件而设计的可调夹具。加工对象明确，只需调整或更换个别定位元件或夹紧元件便可使用，调整范围只限于本零件组的工件，适用于成组加工。通用可调夹具和成组夹具都是一种比较先进的、继承性好的新型夹具。采用这两种夹具可大大减少专用夹具数量，缩短生产准备周期，降低生产成本，加快产品的更新换代，并可以有效地促进并实现机床夹具标准化、系列化和通用化。通用可调夹具与成组夹具的区别在于：前者的加工对象不很确定，其更换调整部分的结构设计，往往具有较大的适应性，通用范围大；而成组夹具则是为成组加工工艺中一组零件而专门设计的，加工对象十分明确，可调范围也只限于本组内的零件，因此后者亦称为专用可调夹具。272 零件的分析2 零件的分析2.1生产纲领任务书上的题目内容为：加工一个手柄座零件，该零件年产量为20000台，设其备品率为10%，机械加工废品率为1%，试进行该零件的工艺规程设计。现制定该手柄座零件的机械加工工艺规程。该零件的年产量为22220件，根据机械制造技术基础教材中生产类型与生产纲领的关系，确定其生产类型为大批生产3。2.2零件作用题目所给的零件是CA6140车床的手柄座，它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移，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，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离合器均不接合，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下端，制动带被拉紧，使主铀制动。零件的三维图如图2.1所示。图2.1 CA6140车床手柄座零件三维模型图2.3零件工艺分析CA6140车床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：2.3.1以25H8为中心的加工表面这一组的加工表面有25H8的孔，以及上下端面，下端面为45的圆柱端面；孔壁上有距下端面11mm、与25H8孔中心轴所在前视面呈角的螺纹孔，尺寸为M10-7H，另外还有一个尺寸为6H9的槽，孔与槽的总宽度为27.3H11。2.3.2以14H7为中心的加工表面该组的加工表面有14H7的螺纹孔(有位置要求)，加工时测量深度为25mm，钻孔深度为28mm。上孔壁有一个5配铰的锥销通孔，该通孔有位置要求。2.3.3以10H7为中心的加工表面本组的加工表面有10H7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mm，孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求(与25H8孔壁之间的平行度公差为0.2)。2.3.4以5.5为中心的加工表面这组的加工表面有5.5的孔，该孔通至25H8上的槽，并有位置要求4。由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。3 工艺规程设计3 工艺规程设计3.1毛坯制造零件材料为HT200，手柄座在使用过程中不经常的变动，它只起支撑的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。3.2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量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。3.2.1粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准，而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取25H8孔的下端面作为粗基准，利用一组共两块V形块分别支承25H8和作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位，然后进行铣削5。3.2.2精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不作介绍。3.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用加工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1工艺路线方案一工序一：备料；工序二：铸造毛坯；工序三：粗铣上、下表面，精铣下表面；工序四：钻25H8西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）工序五：插键槽6H9；工序六：铣槽1443 mm；工序七：钻、拉孔10H7；工序八：钻孔5.5；工序九：钻、扩14H7螺纹孔；工序十：钻、钳5锥销通孔、M10-7H；工序十一：终检。3.3.2工艺路线方案二工序一：备料；工序二：铸造毛坯；工序三：钻25H8；工序四：粗铣上、下表面；工序五：精铣下表面；工序六：插键槽6H9 mm；工序七：铣槽14 mm 43 mm；工序八：钻孔5.5；工序九：钻、拉孔10H7；工序十：钻、扩14H7；工序十一：钻、钳5锥销通孔、M10-7H；工序十二：终检。3.3.3工艺方案的分析：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25H8的孔，再以25H8的孔的孔为基准加工10H7的孔。方案二则是先加孔25H8后再加工上下表面，再加工孔10H7，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25H8及插键槽，最后完成对10H7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：粗铣、半精铣45凸台端面，选用X51立式铣床；工序四：铣，半精铣大端面，选用X51立式铣床；工序五：钻，扩，铰25H8内孔，选用Z535立式钻床；工序六：钻，粗铰，精铰10H7孔，选用Z525立式钻床；工序七：铣槽mm，选用X63卧式铣床；工序八：钻、粗铰、精铰14H7螺纹孔，选用Z525立式钻床；工序九：钻底孔，攻螺纹孔M10-H7mm，选用Z525立式钻床；工序十：钻5锥销通孔，选用Z525立式钻床；工序十一：拉键槽6H9mm，选用L6120卧式拉床；工序十二：钻槽底通孔钻5.5，选用Z525立式钻床；工序十三：终检。3.4加工余量确定手柄座零件材料为铸铁，硬度为HBS6587，毛坯的重量约为2Kg，生产类型为大批量生产，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，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：3.4.1外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（25H8端面）取端面长度余量均为2.5mm（均为双边加工），铣削加工余量为：粗铣 1mm 精铣 0mm3.4.2内孔（25H8已铸成孔）取 25H8已铸成孔长度余量为3mm，即铸成孔半径为21mm，工序尺寸加工余量：钻孔 2mm扩孔 0.125mm3.4.3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6。3.5确立切削用量及基本工时3.5.1工序三切削用量及基本工时的确定：铣45端面，选用机床：X51立式铣床a. 铣45端面：选择铣刀半径为25mm，齿数Z=6fz=0.15mm/z，5 钻孔夹具设计 (3.1)按机床选取：实际切削速度： (3.2)工作台每分钟进给量：（3.3）铣床工作台进给量：基本工时：（3.4） b. 半精铣45端面: 加工余量为Z=1mm切削速度为：选用主轴为：工作台进给量：基本工时：3.5.2工序四切削用量及基本工时的确定：铣削大端面 a. 粗铣大端面：进行两次铣削，第一次Z=2mm，第二次Z=1mm 选用主轴为：实际切削速度：工作台每分钟进给量：基本工时： b. 半精铣大端面：切削速度：选用主轴为:工作台进给量：基本工时：3.5.3工序五切削用量及基本工时的确定：钻扩粗铰精铰25H8mm通孔，选用机床：Z535立式钻床 a. 钻孔23mm：选择23mm高速钢锥柄标准麻花钻按机床选取:实际切削速度：基本工时: b. 扩孔mm：选择24.8mm高速钢锥柄扩孔钻扩孔钻扩24.8mm孔时的进给量，扩孔钻扩孔时的切削速度得，故：按机床选取:基本工时：c. 铰孔：选择25mm高速钢锥柄机用铰刀得，得按机床选取:基本工时：3.5.4切削用量及基本工时的确定：钻粗铰精铰10H7孔，选用机床：Z525立式机床7 a. 钻10孔：选择9.8mm高速钢锥柄麻花钻得按机床选取: 基本工时： b. 粗铰9.96mm孔：选择9.96mm的高速钢铰刀得按机床选取:基本工时：c. 精铰20mm孔：选择20mm的铰刀按机床选取：基本工时：3.5.5工序七切削用量及基本工时的确定：铣的槽，选用机床：X63卧式铣床选用高速钢圆柱形铣刀，齿数Z=6， a. 第一次走刀：按机床选取：工作台进给量：基本工时： b. 第二次走刀：按机床选取：工作台进给量：基本工时：,3.5.6工序八切削用量及基本工时的确定：选用机床：Z525立式钻床a. 钻13mm孔：选择13高速钢锥柄麻得按机床选取: 基本工时：b. 粗铰13.95mm孔：选择13.95高速钢锥柄机用铰刀，按机床选取：基本工时： c. 精铣14mm孔：选择14高速钢锥柄机用铰刀得，按机床选取：基本工时：3.5.7工序九切削用量及基本工时的确定：钻8.5mm底孔，攻螺纹M10mm，选用机床：Z525立式钻床 a. 钻8.5底孔：选用8.5高速钢锥柄麻花钻得按机床选取：基本工时： b. 攻螺纹M10mm：选择M10mm高速钢机用丝锥f等于工件螺纹的螺距p，即按机床选取：基本工时：3.5.8工序十切削用量及基本工时的确定：加工5的圆锥孔，选用机床：Z525立式钻床 a. 钻5的圆锥孔：选择高速钢麻花钻按机床选取：基本工时： b. 铰5的孔：选择5的铰刀按机床选取：基本工时：3.5.9工序十二切削用量及基本工时的确定：加工5.5mm的圆锥孔，选用机床：Z525立式钻床 a. 钻5.5mm孔：选择4.8的高速钢锥柄麻花钻按机床选取：基本工时：b. 铰5.5mm孔：选择5.5mm的铰刀按机床选取：基本工时：4 钻螺纹孔夹具设计4.1 任务提出为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。本夹具主要用来钻底孔，攻螺纹孔M10-H7mm，本夹具将用于Z525立式钻床。同时对孔的同轴度及加工精度有一定的要求。且在钻孔后还要进行拉孔，以保证其精度要求，为了使其误差减小，在工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、提高加工质量。4.2 定位方案及定位装置的设计计算4.2.1 定位方案的确定工件以25H8孔及端面和10H7孔为定位基准；夹紧时，首由开口垫圈夹紧25H8孔两端面，再用汽缸通过连杆机构夹紧。4.2.2定位元件及装置设计用圆柱定位销进行完全定位。4.2.3定位误差的分析计算本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向，且向下。式中工件圆孔直径公差（mm）；定位销外圆直径公差（mm）。4.3导引元件（装置）设计对刀装置用来确定刀具与夹具的相对位置,由于本道工序是完成M10-H7孔的加工。用转套引导刀具的方式。4.4夹紧方案设计4.4.1 夹紧方案确定夹紧时，首先由圆柱定位销定位25H8孔和10H7孔，再用地脚气缸夹紧。4.4.2 夹紧力大小计算轴向力计算公式为：其中：，z=3,。故在计算切削时，必须把安全系数考虑在内,安全系数。其中：为基本安全系数1.5；为加工性质系数1.1；为刀具钝化系数1.1；为断续切削系数1.1。所以 4.4.3 夹紧机构及装置设计利用气缸活塞的拉力通过连杆机构对工件进行夹紧。夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。4.5夹具操作及维护简要说明如前所述，在设计夹具时，为提高生产率，首先想到是怎么样方便的安装和拆卸，本道工序就是采用了快换垫圈的方式。由于本夹具是对工件进行钻孔，因此在铅直方向受到很大的冲击力，故在其相应的方向上应适当的考虑强度上的要求。并设法减少夹具的占地面积，使之很方便的操作和快速的切换工件。因此，应设法解决上述问题。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择高精度的心轴，使其定位精确，并使心轴连在夹具体内，这样可以减少纵向倾斜的偏差；三是加大螺母和开口垫圈的夹紧力。使工作进行时工作紧凑,保证加工要求。夹具体上装有可换钻套，使夹具在一批零件之间能加工不同要求的零件，同时在夹具体上装有一块可翻动的盖模板，这样有利于工件的拆装。装配图如图4.1所示。图4.1 夹具二维装配图85 钻孔夹具设计5.1任务的提出本夹具用来钻，铰10mm的孔，它将用于Z525立式钻床。同时对孔的同轴度及加工精度有一定的要求。且在钻孔后还要进行铰孔，以保证其精度要求，为了使其误差减小，在工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、提高加工质量。5.2定位方案及定位装置的设计计算5.2.1 定位方案的确定为了加工10mm孔，必须使其完全定位。因此初步的设计方案如下，首先必须明确其加工时应如图5.1所示，这样水平放置，便于立式钻床加工,使其完全定位。图5.1 CA6140车床手柄座零件定位图5.2.2定位元件及装置设计要使其完全定位，可以采用：a一面两销定位，以25H8mm和10H7mm两孔为定位基准就可以满足其要求9。 b一面加圆柱销和半V形块定位，以25H8mm为定位基准，再在R外圆表面用V形块定位。毕业设计（论文）5.2.3确定最佳定位方式比较以上两个方案，明显第一个要好得多，因为25H8mm和10H7mm两孔的中心线在同一直线上，所以只要将其两销定在同一平面同一直线上，就可以很快的将其定位；而第二个方案和第一个方案不同点在于用的是V形块定位，要使零件很快垂直放置定位很难，并且需要量具对其精确测量，增加了工时10。因此，选择一面两销定位最佳。如上图5.1所示，一面限制的自由度有3个，一个销钉限制一个自由度，两个一起再限制一个自由度。为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案如附图A1图纸手柄座夹具体装配图所示，总共限制了工件的全部6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，45mm圆柱小端面被夹具体上的一个支撑面顶住，限制了x轴的移动，y轴的旋转，z轴的旋转三个自由度。25H8mm孔内插入短销，限制了y轴的移动，z轴的移动，10H7mm孔中插入削边销，限制了x轴的旋转，这样6个自由度全部被限制。5.2.4定位误差分析定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对于夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的1/31/2，即可认为定位方案符合加工要求。对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证油孔轴线距45mm圆柱小端面17+7=24mm，保证螺纹孔轴线与25H8mm和10H7mm两孔的中心线成50mm。对于24mm的要求，由于定位基准也是45mm圆柱小端面，故基准不重合误差为0，且由于45mm圆柱小端面经过半精铣，表面粗糙度达到Ra3.2mm，故可认为45mm圆柱小端面的平面度误差为0，即不存在基准位置度误差，综上所述，只要支撑面的标准尺寸得到保证，是不存在定位误差的11。对于本工序要求，定位基准与工序基准同为两孔中心线，故基准不重合误差为0。基准位置误差则取决于两孔直径尺寸公差以及圆度误差，由于两孔的表面精度都达到Ra1.6mm，都经过精铰，故基准位置误差也可以忽略，只要两销的标准尺寸以及相对位置关系得到保证，定位误差也是很小的。综上所述，该定位方案是符合加工要求的。5.2.5定位元件的型号，尺寸和安装方式 a. 支撑面在定位板面上做的一个突起4mm的支撑面，经过精铣得到精度较高的平面。b. 短销本设计方案选用固定式定位销，查课程设计指导教程，确定定位销为GB8014.2-1999标准，其相关尺寸见三视图。它和定位面板上的10mm销孔呈H7/r6mm过盈配合，并用螺母固定，防止钻孔时松动，影响加工。 c. 圆柱销本设计方案选用固定式定位销，由于加工的10mm孔恰好在定位基准25H8mm孔内表面上，打穿这面为止。若采用标准件，势必影响10mm孔的加工，因此可专门设计一个短销，其尺寸如图5.2所示：图中，该轴长为90mm，轴颈半径为12.5mm，与25H8mm孔内表面仅有长度为17mm的面接触，且为过盈配合，既保证了圆柱销定位，又方便了装夹工件。为了不影响加工10mm孔，在标准销元件上加上了长为22mm的轴身，直径为14mm，要比25H8mm小11mm，即其半径之差为5.5mm，再加上键槽深度2.5mm，那么长度值为L=5.5+2.5=8mm，这样当钻头钻10mm孔至终点时不会损伤销，销也不会影响钻孔。该销与定位面板上的销孔呈H7/r6过盈配合，外加螺纹结构，用螺母固定。图5.2 圆柱销尺寸125.3夹紧方案确定5.3.1夹紧装置的设计夹紧力方向原则：(1) 夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置；(2) 夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小；(3）夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。夹紧作用点原则：（1）夹紧里的作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转；（2）夹紧力作用点应正对工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可采用增大工件受力面积或合理分布夹紧点位置等措施来实现；（3）夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减少工件的夹紧力，防止加工过程中可能产生振动。根据以上要求，考虑加工零件的特点及定位方式，确定夹紧方式。本设计方案选用的是螺旋夹紧机构，夹紧方向水平向右，通过螺母的转动，带动套在圆柱销头部的垫片向右移动，进而作用在工件45mm圆柱大端面上，实现夹紧，具体夹紧装置的布置见A1图纸。这种夹紧方式和夹紧装置简单实用，且对于大批量生产能较快地装夹工件，劳动强度较小，成本低，简单可靠13。另外，考虑到工件沿25H8mm孔中心线轴向装卸，因此为便于装卸工件，该垫片为开口垫片，螺母为小于25H8mm孔的小螺母，只要将开口垫片取去，就可以很好的将零件取出。圆柱销的螺纹轴向行程至少要大于2倍的垫片厚度5mm，且垫片的孔应与工件25H8mm孔同轴，保证夹紧力作用均匀可靠14。5.4夹具的操作及维护安装工件时，应先将螺母转动退出足够的行程空间以便于取出垫片，安装工件，然后使工件的25H8mm孔穿过圆柱销，使工件底部的10H7mm孔穿过短销，将45mm圆柱小端面紧靠在定位板上的支撑面上，这样工件以45mm圆柱小端面为定位基准

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。