毕业设计CA6140车床手柄座零件的规程工艺及设计

1、 题目：ca6140车床手柄座零件的工艺规程及设计 任务书二o一0年十月设计题目： ca6140车床手柄座零件的规程工艺及设计 进度安排： 2010年 10月10日-2011年5月 28日 翻阅以下书籍 机床夹具及图册机械工业出版社 孙巳德 机械制造工艺学课程设计指导书哈尔滨工业大学 赵家齐 切削用量简明手册机械工业出版社 艾兴 肖诗泽 机械制造工艺设计简明手册哈尔滨工业出版社 李益民 机械制造工艺学清华大学 王先逵 2010年10月10日开始做电子版 指导教师： （签名） 年 月 日目 录摘要（1）绪论（3）1 零件分析（4） 1.1 零件的作用（4）1.2 零件的工艺分析（4）2 工艺规程

2、设计（5）2.1 确定毛坯的制造形成（5）2.2 基准的选择（5）2.3 制定工艺路线（5）2.4 机械加工余量（6）2.5 确定切削用量及基本工时（7）3 夹具设计（16）3.1 问题的提出（16）3.2 夹具设计（16）4 总结（18）5 致谢（19）6 参考文献（20）摘 要机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。机械制造业是制造农业机械、动力机械、运输机械、矿山机械等机械产品的工业生产部门，也是为国民经济各部门提供冶金机械，化工设备和工作母机等装备的部门。机械制造业是国民经济的装备

3、部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业，不论是传统国民经济的装备部，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备。机械机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度，而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。将设计图样转化成产品，离不开机械制造工艺与夹具，因而它是机械制造业的基础，是生产高科技产品的保障。离开了它，就不能开发制造出先进的产品和保证产品质量，不能提高生产率、降低成本和缩短生产周期。机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的。机械制造工艺的内容极其广泛，它包括零件的毛坯

4、制造、机械加工及热处理和产品的装配等。总之，通过这次的毕业设计，使我深深地感受和领略到，掌握知识与运用知识的重要性。由于本次的毕业设计任务较为繁重，加之自己一到工厂实习时间仓促、资料不全，和自己的知识水平有限，设计的过程中还存在诸多问题在所难免，希望各位老师和同学对其指出和改正，我在此对您深表感谢！绪 论通过机床工艺及夹具设计，汇总我两年多来所学专业知识(如公差测量技术、机械制图、机械设计基础、机械设计制造基础等)。让我对所学的专业课得以巩固、复习及实用，使理论与实践有机结合；同时对所学各科知识对以后工作的作用更加深刻的了解与重视，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！在此次设计中们主要任务是ca

5、6140手柄座铣床的专用夹具。在此次毕业设计过程中，我努力完成了自己的设计内容。值的庆幸一些的是我所要去实习的时间会晚一些，有一些时间能进入学院的图书馆借阅相关的毕业设计书籍，同时得到了刘吉彪老师在有关夹具设计方便的专门辅导，此间还得到了其他老师的指导，尤其邓晓老师的大力帮助，在此表示感谢！一、零件的分析(一) 零件的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

6、，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。(二)零件的工艺分析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：1以mm为中心的加工表面这一组的加工表面有mm的孔，以及上下端面，下端面为的圆柱端面；孔壁上有距下端面11mm、与mm孔中心轴所在前视面呈角的螺纹孔，尺寸为m10-7hmm，另外还有一个尺寸为6h9mm的槽，孔与槽的总宽度为mm。2以mm为

7、中心的加工表面该组的加工表面有mm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mm配铰的锥销通孔，该通孔有位置要求。3以mm为中心的加工表面本组的加工表面有mm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mm孔壁之间的平行度公差为mm)4以mm为中心的加工表面这组的加工表面有mm的孔，该孔通至mm上的槽，并有位置要求。由上面的分析可知，加工时应先加工完以mm为中心的加工表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外几组表面、孔及槽等。二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件

8、材料为ht200。手柄座在使用过程中不经常的变动，它的只起支撑的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。因此ht200材料能够满足此要求，且从经济上考虑，使用ht200比使用钢件更合理，省去了复杂的热处理工艺，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。(二)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，在工件加工的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，使生产无法正常进行。(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

9、表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。但是根据这个基准选择原则，选取mm孔的下端面作为粗基准是不合理的，因为这是铸造的毛坏零件是有一定的拔模斜度存在的。所以应该以mm孔的大端面作为粗基准会更合理一些的。这样就可以精加工的下端面，利用平一两块v形块分别支承mm和mm作主要定位面以及mm孔的大端面，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。 (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。(三)制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术

10、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工卡具,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。（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：粗、精车mm孔；工序五：拉键槽6h9mm；工序六：铣槽mm43 mm；工序七：钻、铰孔mm； 工序八：钻孔mm；工序九：钻、扩mm螺纹孔；工序十：钻、钳mm锥销通孔、m10-7h；工序十一：终检。（2）工艺路线方案二：工序一：备料工序二：铸造毛坯工序三：粗、精车mm；工序四：粗铣上、下表面； 工序五：精铣下表面；工序六：拉键槽6h9

11、mm； 工序七：铣槽 mm 43 mm；工序八：钻孔mm；工序九：钻、铰孔mm； 工序十：钻、扩mm； 工序十一：钻、钳锥销通孔工序十二：m10-7h； 工序十三：终检。（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

12、序二：铸造毛坯工序三：铣、半精铣凸台端面和大端面，选用x715立式铣床；工序四：钻，扩，铰内孔，选用z5040立式钻床；工序五：钻，粗铰，精铰孔，选用z5025立式钻床；工序六：铣槽mm，选用x715立式铣床；工序七：钻、粗铰、精铰螺纹孔，选用z5025立式钻床；工序八：钻底孔，攻螺纹孔m10-h7mm，选用z5025立式钻床；工序九：钻锥销通孔，选用z5025立式钻床；工序十：拉键槽6h9mm，选用l6120c卧式拉床；工序十一：钻槽底通孔钻，选用z5025立式钻床；工序十二：终检。（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定“手柄座”零件材料为铸铁，硬度为hbs6587，毛坯的重量约为2

13、kg，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，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（端面）。查切削加工简明实用手册（以下称切削手册）表8-1，取凸台端面长度余量为2.5mm，大端面长度余量为3.0mm。铣削加工凸台端面余量为：粗铣 1.5mm精铣 1mm铣削加工大端面余量为：粗铣 2.5mm精铣 0.5mm2内孔（已铸成孔）查切削手册表8-1，取已铸成孔长度余量为3mm，即铸成孔直径为21mm。工序尺寸加工余量：钻孔 2mm扩孔 0.9mm3其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批

14、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。（五）、确立切削用量及基本工时1工序三的切削用量及基本工时的确定：铣、半精铣凸台端面和大端面。铣凸台端面：选择立铣刀半径为25mm，齿数z=6（见切削手册表8-97） fz = 0.20mm/ z（切削手册表8-97）（机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表2-22）按机床选取 实际切削速度： 工作台每分钟进给量： 铣床工作台进给量： 基本工时：半精铣凸台端面： 加工余量为z=1mm 切削速度为 选用主轴转速为 工作台进给量： 基本工时：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

15、际切削速度： 工作台进给量： 基本工时：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：2工序四的切削用量及基本工时的确定：钻扩粗、精铰通孔。钻孔： 选择高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表3.16） （切削表2.7和工艺表4.216） （切削表2.15）硬度200217 按机床选取（工艺表4.25） 实际切削速度： 基本工时：（工艺表6.25）扩孔： 选择高速钢锥柄扩孔钻（工艺表3.18）由切削表2.10得扩孔钻扩孔时的进给量，并由工艺表4.216取，扩孔钻扩孔时的切削速度。由切削表2.15得，故：按机床选取基本工时：铰孔： 选择高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3.117）， 由切

16、削表2.24得， 由工艺表4.216得， 按机床选取，则： 基本工时：3工序五的削用量及基本工时的确定：钻粗铰精铰孔。钻孔： 选择高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 按机床选取 基本工时：粗铰孔： 选择的高速钢铰刀（工艺表2.11） 由切削表2.24和工艺表4.215查得 按机床选取 基本工时：精铰孔： 选择的铰刀 按机床选取 基本工时：4工序六的切削用量及基本工时的确定：铣的槽。选用高速钢圆柱形铣刀，齿数z=6第一次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时：第二次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时：5工序七的切削用量及基

17、本工时的确定。钻粗铰精铰的孔钻孔：选择高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.56） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 按机床选取 基本工时：粗铰孔：选择高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3.117） ，按机床选取（工艺表4215） （工艺表4.216） 基本工时：精铰孔：选择高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3.117） 由切削表2.24查得， （工艺表4216） 按机床选取 基本工时：6工序八的切削用量及基本工时的确定：钻底孔，攻螺纹m10mm。钻底孔： 选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 按机床选取 基本工时：攻螺纹m10mm：

18、选择m10mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即 按机床选取 基本工时：7工序九的切削用量及基本工时的确定：加工的锥销通孔。钻的圆锥孔： 选择的高速钢麻花钻 按机床选取 基本工时：铰的孔： 选择的铰刀 按机床选取 基本工时：8工序十的切削用量及基本工时的确定：拉键槽6h9mm.。 齿升：根据的关手册，确定拉键槽的拉刀的齿升为0.06mm。拉削的速度v=0.06mm/s (3.6mm/min) 切削工时:t=zblyk/(1000vfzz) 式中: zb余量2.3mm(由25mm拉削到27.3mm) t = (2.3x140x1.2x1.4)/(1000x3.6x0.06x9)=0.28mi

19、n9工序十一的切削用量及基本工时的确定：加工的孔。钻孔： 选择的高速钢锥柄麻花钻按机床选取基本工时：铰孔：选择的铰刀按机床选取基本工时：三、夹具设计 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。有老师分配的任务，我被要求设计第道工序-钻孔14h7，本夹具将用于z5025立式钻床。（1） 问题提出本夹具主要用来钻14h7的孔，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。（2） 夹具设计1 ） 定位

20、基准的选择：工件以25h8孔及端面和h7孔为定位基准；2 ） 夹紧力分析；3 ） 定位误差的分析；4 ） 夹具设计及操作的简要说明； 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

21、母和开口垫圈的加紧力。使工作进行时，工作紧凑和保证加工要求。夹具体上装有快换钻套，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。四、总节为期两月的毕业设计已经接近尾声，回顾整个过程，我在老师的指导下，取得了可喜的成绩，毕业设计作为课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次毕业程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等

22、方面的知识。毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程.”千里之行始于足下”,通过这毕业设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真地进行毕业设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制c、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。同时养成了一种高度负责、一丝不苟的良好习惯。使我在工作之前得到了一次难得的磨练。在这期间我发现了自己所撑握的知识是真正如此的贫乏，自己综合应用所学专业知识的能力是如此的不足。两年多来所学习那么多的课程，今天才知道自己并不会用。想到这里，我真的有点心急了。当我向其他同学说起这些感受的时候，他却向我这样说：“这说明毕业设计使你收获了好多，你自己从前不知道的知识，我们在学校学的其实是非常少的，知道了这些之后你会在社会上学到你现在认为你没有学到的东西的。要不是这次毕业设计你是不会知道这些的。这就是提高！”从内心里来说，这次毕业设计使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！五、致 谢本次毕业设计是在邓晓