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！！任务246-手柄(C1318自动车床手柄) 工艺及钻φ16孔夹具设计论文.doc
手柄（C1318自动车床手柄）工艺及钻φ16孔夹具设计【全套CAD图纸+word说明书】
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机械制造技术基础 课程设计 题 目： 手柄机械加工工艺规程设计 院 别： 机 械工程 学院 专 业： 机械工程 及自动化 姓 名： 王华 学 号： 0401080228 同组人员： 指导教师： 日 期： I 目录 一、零件的主要技术条件分析 . 1 二、选择毛坯、确定毛坯尺寸 . 2 件的生产类型 . 2 择毛坯 . 2 定机械加工余量 . 2 定毛坯尺寸 . 2 . 2 三、选择加工方法、制定工艺路线 . 3 位基准的选择 . 3 件表面加工方法的选择 . 3 定工艺路线 . 3 四、工序设计 . 4 择加工设备与工艺装备 . 4 定工序尺寸 . 5 五、确定切削用量 . 5 削用量的确定 . 6 削用量的确定 . 6 削用量的确定 . 6 削用量的确定 . 6 削用量的确 定 . 6 削用量的确定 . 7 削用量的确定 . 7 削用量的确定 . 7 削用量的确定 . 7 参考文献 . 8 动车床手柄机械加工工艺 规程设计 第 1页 共 8 页 1 题目：手柄机械加工工艺规程设计 一、 零件的主要技术条件分析 经分析， 原图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。 16 的孔精度要求较高， 公差等级为 并且 和 总长和中间手柄都有位置要求，其轴向设计基准是 16孔的下表面。 所以 加工时应利用 16孔制作专用夹具，保证其加工面在同轴向上。其余小孔尺寸容易保证，加工方便。总体来看，这个零件的工艺性良好。 动车床手柄机械加工工艺规程设计 第 2页 共 8 页 二、 选择毛坯、确定毛坯尺寸。 件的生产类型 ： 成批 生产 择毛坯 毛坯类型： 铸件 ，由于零件生产类型为 成批 生产，零件较为复杂，而铸造生产成本低，设备简单，故选择毛坯类型为铸件。铸造类型：砂型手工造型 定机械加 工余量 （公差等级 1214级） 机械加工实用手册 型手工造型加工余量等级： 择加工余量等级 工余量等级： H ；表 和端面尺寸均小于 100工余量数值为： 度为 167加工余量为 定毛坯尺寸 为 2则大径为 16径为 14 表 2 /定毛坯尺寸公差 表 2 /坯尺寸 公差 偏差 10 8 0 70 8 4 31 件尺寸 单 面加工余量 毛坯尺寸 根据 16及 3 10 参考文献 1 ：表 16（ 14 3及 3 8 24 3及 3 30 167 3 170 25 3及 3 31 动车床手柄机械加工工艺 规程设计 第 3页 共 8 页 3 三、 选择加 工方法、制定工艺路线 定位基准选择得合理与否，将直接影响所制订的零件加工工艺规程的质量。基准选择不当，往往会增加工序，或使工艺路线不合理，或使夹具设计困难，甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。 位基准的选择 32 外圆作为粗基准，加工 16 ，可保证壁厚均匀，减小偏心。同时铣 16证端面对 16 要考虑基准重合问题。选择 16的轴心线作为精基准 ，加工右端面 (。 件表面加工方法的选择 本零件 的 加工面有 内孔，端面，小孔，螺纹孔等，材料为 公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下。 a. 16 公差为 面粗糙度为 m，需进行钻、半精镗、精镗。 b. 尺寸 24两端面，为未注公差尺寸，表面粗糙度为 m，根据定其公差等级选 进行粗铣、半粗铣、精铣。 c. 螺纹孔 端面，为未注公差尺寸，根据 定其公差等级选面粗糙度为 m，需进行粗铣、半粗铣、精铣。 d. 未注 公差尺寸，根据 本偏差为 G(+0)，底孔需进行钻、半精镗、精镗，最后在螺孔加工机床加工螺纹。 e. 工艺螺孔 5，在螺孔加工机床上完成 f. 锥销孔 4配作，先钻底孔，然后用锥铰刀铰成与锥销尺寸相同的锥孔。 g. 中间手柄的加工表面，上下端面和侧表面，粗糙度为 m，需进行粗车和半精车。 h. 半径为 面，表面粗糙度 定工艺路线 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在镗床粗镗 16 工序 ：以 32孔外圆和下端面 定位，在铣床粗铣 24铣 167的右端面；粗铣 25面； 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在镗床半精镗 16 工序 ：以 16铣床粗铣、半精铣 25精铣167 的右端面；粗铣、半精铣 24 动车床手柄机械加工工艺规程设计 第 4页 共 8 页 工序 ：以中间手柄和 167的右端面定位，在镗床精镗 16 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在铣床半精铣、精铣 24端面；半精铣 25端面、侧面； 工序 ：以 32孔外圆和上端面定位，在铣床半精铣、精铣 24端面；精铣圆角 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在卧式钻床钻 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在卧式镗床 粗镗、 半精镗、精镗 工序 ：丝锥加工 锥加工 工序 ：采用专用的分度夹具在立式钻床加工 30角度的锥销孔 4； 工序： 面粗糙度 m 工序 ：终检 四、 工序设计 择加工设备与工艺装备 （ 1） 选择机床 工序 ：镗床 序 ：铣床 序 ：镗床 序 ：铣床 序 ：镗床 序 ：铣床 序 ：铣床 序 ：卧式钻床 序 ：卧式镗铣床 序 ：铣床 序 ：采用专用的分度夹具在立式钻床加工 30 （ 2） 选择夹具 由于该零件加工表面不在同一平面， 所以须设计 专用夹具配合通用夹具加工，工序、使用通用夹具即可，钻 4孔时选用分度夹具。 （ 3） 选择刀具 a. 加工 16 孔选用 硬质合金 镗刀，粗加工用 精加工和精加工用 b. 零件的加工表面大多为平面 ，且精度要求不高，所以 铣刀 选用高速钢的圆柱形铣刀，铣削宽度 60,深度 4,齿数 z=10,根据机械加工实用手册，取铣刀直径 D=75择刀具前角 o 10后角周齿 o 12，端齿 动车床手柄机械加工工艺 规程设计 第 5页 共 8 页 5 8； c. 钻 4接用 4 d. 加工 孔 的底孔， 选用 硬质合金 镗刀，粗加工用 精加工和精加工用 工螺纹，根据 用螺距 l=32L=90丝锥，加工 纹孔 ，根据 采用螺距 l=16L=50 （ 4） 选择量具 选择量具有：读值为 程为 0 200 定工序尺寸 零件表面多次加工的工序尺寸只和加工余量有关，前面已确定的零件表面的毛坯余量，应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。 根据各加工方法能达到的公差等级，选定未注公差尺寸公差等级： 24（ 167（ 25（ T7) 表 4序尺寸及公差、表面粗 糙度 /工 表面 工序双边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 / m 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 16 1616 16 4 3 2 1 28 25 24 67 3 2 1 171 168 167 5 3 2 1 29 26 25 五、 确定切削用量 切削用量包括背吃刀量 给量 f 和切削速度 c。切削用量的选择原则：在保证加工质量，降低成本和提高生产效率的前提下，使 f、 f、 序的切削时间最短。 选择切削用量时先选择背吃刀量，进给量，再确定切削速度。 动车床手柄机械加工工艺规程设计 第 6页 共 8 页 序切削用量的确定 本 工序为粗镗（ 16 ） 。已知加工材料为 件 ； 机床为 立式镗床 。 确定粗镗 16的切削用量。所选刀具 硬质合金镗刀 ， 确定背吃刀量 粗 镗 双边余量为 则 确定进给量 f： 查 机械加工实用手册 ，选用 硬质合金镗刀 ， 镗刀每转 r。 确定切削速度 c ： c=60m/ 序切削用量的确定 本 工序为粗铣端面 。已知加工材料为 件 ； 机床为 所选刀具 为高速钢圆柱形铣刀。 确定背吃刀量 粗 铣 24余量为 3则 粗铣 167的右端面双边余量为 2 粗铣 25端面、侧面 双 边余量 3 确定进给量 f： 查 机械加工实用手册 ，选用 高速钢圆柱形铣刀 ， 铣刀每齿 进给量为 z， 铣刀有 10齿 ， 即 r。 确定切削速度 c：查 机械加工实用手册 c=42m/ 序切削用量的确定 本 工序为半精镗（ 16 。机床为 立式镗床 。刀具 硬质合金镗刀， 确定背吃刀量 粗 镗 双边余量为 1则 。 确定进给量 f： 查 机械加工实用 手册 ，选用 硬质合金镗刀 ， 镗刀每转 r。 确定切削速度 c： c=80m/ 序切削用量的确定 本 工序为粗铣、半精铣端面 。机床为 床。 刀具 为高速钢圆柱形铣刀。 确定背吃刀量 粗 铣、半精铣 24端面双 边余量为 32则 单边余量， 1粗铣 、半精铣 25 端面 双 边余量 32精铣 167的右端面单边余量为 2 确定进给量 f： 查 机械加工实用手 册 ，选用 高速钢圆柱形铣刀 ， 铣刀每转 进给量为 r。 确定切削速度 c：查 机械加工实用手册 c=42m/ 序切削用量的确定 动车床手柄机械加工工艺 规程设计 第 7页 共 8 页 7 本 工序为精镗（ 16 。机床为 式镗床 。所选刀具 硬质合金镗刀， 确定背吃刀量 精镗 双边余量为 则 确定进给量 f： 查 机械加工实用手册 ，选用 硬质合金镗刀 ， 镗刀每转 r。 确定切削速度 c： c=60m/ 序切削用量的确定 本工序为 半精铣 、精铣 24精铣 25面；机床为铣床 具为高速钢圆柱形铣刀； 确定背吃刀量 半精铣、精铣 24端面双 边余量为 21则 单边余量， 精铣 25面 双 边余量 2 确定进给量 f： 查 机械加工实用手册 ，选用 高速钢圆柱形铣刀 ， 铣刀每转 进给量为 r。 确定切削速度 c：查 机械加工实用手册 c=42m/ 序切削用量的确定 本工序为 半精铣、精铣 24铣 167的右端面；机床为铣床 具为高速钢圆柱形铣刀； 确定背吃刀量 半精铣、精铣 24端面双 边余量为 21则 单边余量， 铣 167的右 端面 双 边余量 为 1 确定进给量 f： 查 机械加工实用手册 ，选用 高速钢圆柱形铣刀 ， 铣刀每转 进给量为 r。 确定切削速度 c：查 机械加工实用手册 c=42m/ 序切削用量的确定 本工序为 钻孔，机床为卧式钻床 接用直径为 12 钻头钻底孔，深度约为32边余量为 6直径为 4钻 孔，单边余量为 2 序 切削用量的确定 本工序为 粗镗、半精镗、精镗 ，刀具为 硬质合金 镗刀，粗加工用 精加工和精加工用 床为卧式镗铣床 确定背吃刀量 粗镗、半精镗、精镗 双边余量为 1 确定进给量 f： 查 机械加工实用手册 ，选用 硬质合金 镗刀 ， 粗镗、半精镗、精镗镗刀每 转 进给量 分别 为 r、 r、 r。 动车床手柄机械加工工艺规程设计 第 8页 共 8 页 确定切削速度 c：查 机械加工实用手册，粗镗、半精镗、精镗镗刀切削速度分别为 0m/ 0m/ 0m/ 、 、 切削用量的确定 这三道工序， 工序 用丝锥攻螺纹， l=32L=90 距 p 为 l=16L=50 工序 在立式钻床 采用专用的分度夹具 加工角度 30 的锥销 孔通孔。 工序 钳工在钳工台将 m 参考 文献 1 夏祖印，张能武 合肥：安徽科学技术出版社， 2 张世昌，李旦，高航 北京：高等教育出版社， 1 机械加工工艺过程卡 （工厂名） 机械加工工艺过程卡 产品名称及型号 手柄（ 动车床） 零件名称 手柄 零件图号 材料 名称 铸铁 毛坯 种类 砂型手工造型 每件重量 (毛重 第 1 页 牌号 寸 净重 共 13 页 每料件数 1 每台件数 每批件数 工序号 工序名 工序内容 加工车间 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 时间定额 /具 刀具 单件 准备 粗镗 粗镗 16 镗床 用夹具 硬 质合金 镗刀 粗铣 粗铣 24铣 167的右端面；粗铣 25端面、侧面 铣床 用夹具 高速钢圆柱形铣刀 半精镗 半精镗 16 镗床 用夹具 硬质合金镗刀 半精铣 粗铣、半精铣 25端面、 24端面；半精铣 167 的右端面 铣床 用夹具 高速钢圆柱形铣刀 精镗 精镗 16 镗床 用夹具 硬质合金镗刀 精铣 半精铣、精铣 24端面；半精铣25 端面 铣床 用夹具 高速钢圆柱形铣刀 精铣 半精铣、精铣 24端面；精铣 圆角 铣床 用夹具 高速钢圆柱形铣刀 钻孔 钻 孔；钻 孔 卧式钻床 用夹具 硬质合金钻头 精镗 粗镗、 半精镗、精镗 卧式镗铣床 用夹具 硬质合金 镗刀 攻螺纹 丝锥加工 纹，丝锥加工 纹 钳工台 专用夹具 丝锥 钻锥销孔 加工 30角度的锥销孔 4 立式钻床 度夹具 丝锥 锉光 用锉刀锉光 弧 钳工台 专用夹具 锉刀 编制 校对 审核 2 机械加工工序卡 1 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 2 页 手柄 粗镗 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 立式镗床 通夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 粗镗 16 1 mm/r) 360 60 镗刀 编制 校对 审核 3 机械加工工序卡 2 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 3 页 手柄 粗铣 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 立式铣床 通夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 粗铣 24端面 1 mm/r) 520 42 铣刀 2 粗铣 167 的右端面 1 1 mm/r) 520 42 铣刀 3 粗铣 25端面、侧面 1 mm/r) 520 42 铣刀 编制 校对 审核 4 机械加工工序卡 3 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 4 页 手柄 半精镗 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 立式镗床 用夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 半精镗 16 1 mm/r) 360 80 镗刀 编制 校对 审核 5 机械加工工序卡 4 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 5 页 手柄 半精铣 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 立式铣床 用夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 粗铣 25端面 1 mm/r) 520 42 铣刀 2 半精铣 25端面 1 1 mm/r) 520 42 铣刀 3 粗铣 24端面 1 mm/r) 520 42 铣刀 4 半精铣 24端面 1 1 mm/r) 520 42 铣刀 5 半精铣 167 的右端面 1 1 mm/r) 520 42 铣刀 编制 校对 审核 6 机械加工工序卡 5 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 6 页 手柄 精 镗 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 立式镗床 用夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 精镗 16 1 mm/r) 360 60 镗刀 编制 校对 审核 7 机械加工工序卡 6 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 7 页 手柄 精铣 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 立式铣床 用夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 半精铣 24端面 1 1 1/(mm/r) 520 42 铣刀 2 精铣 24端面 1 (mm/r) 520 42 铣 刀 3 半精铣 25端面 1 1 1/(mm/r) 520 42 铣刀 编制 校对 审核 8 机械加工工序卡 7 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 8 页 手柄 精铣 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 立式镗床 用夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 半精铣 24端面 1 1 mm/r) 520 42 铣刀 2 精铣 24端面 1 mm/r) 520 42 铣刀 3 精铣 的端面 1 mm/r) 520 42 铣刀 4 倒圆角 - 42 铣刀 编制 校对 审核 9 机械加工工序卡 8 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 9 页 手柄 钻孔 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹 具名称 工作液 卧式钻床 用夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 钻 孔 1 6 680 钻头 2 钻 孔 1 2 680 钻头 编制 校对 审核 10 机械加工工序卡 9 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 10 页 手柄 精镗 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 卧式镗铣床 用夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀 量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 粗镗 1 mm/r) 360 60 镗刀 2 半精镗 1 .4(mm/r) 360 80 镗刀 3 精镗 1 .2(mm/r) 360 60 镗刀 编制 校对 审核 11 机 械加工工序卡 10 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 11 页 手柄 攻螺纹 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 钳工台 专用夹具配合普通夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 丝锥加工 纹 1 丝锥 2 丝锥加工 纹 1 丝锥 编制 校对 审核 12 机械加工工序卡 11 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 12 页 手柄 钻锥销孔 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 立式钻床 度夹具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 加工 30角度的锥销孔 4 1 2 680 钻头 编制 校对 审核 13 机械加工工序卡 12 （工厂名） 机械加工工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第 13 页 手柄 锉光 共 13 页 车间 工段 材料名称 材料牌号 铸铁 时加工件数 每料件数 单件时间 / 备 终结时间 / 1 设备名称 设备编号 夹具名称 工作液 钳工台 专用夹具配合普通夹 具 无 工 步 号 工步内容 走 刀 次 数 切削用量 工时定额 /具、量具及辅助工具 背吃刀量/给量/(mm/r)或(mm/主轴转速/(r/切削速度/m/本时间 辅助时间 工作地服务时间 刀具名称 刀具编号 量具名称 量具规格 辅助工具 1 锉光 弧 1 锉刀 编制 校对 审核 装配图 用 其他图纸用 A3 I 宁 学 课程设计 (论文 ) 手柄 (动车床手柄 ) 工艺及钻 16 孔夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 要 本文是对 手柄 (动车床手柄 )零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对 手柄 (动车床手柄 )零件的两道工序的加工设计了专用夹具 . 机床夹 具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 手柄 (动车床手柄 )钻床夹具设计 。 关键词： 手柄 (动车床手柄 )， 加工工艺 ，加工方法，工艺文件， 夹具 1 is of of of In to of a in a it to to In of 2 目 录 摘 要 . 1 目 录 . 2 第 1 章 序 言 . 4 第 2 章手柄 (动车床手柄 )的加工工艺规程设计 . 5 件的分析 . 5 件的作用 . 5 件的工艺分析 . 5 定生产类型 . 6 定毛坯 . 7 定毛坯种类 . 7 定铸造加工余量及形状 . 7 制铸造零件图 . 8 艺规程设计 . 8 择定位基准 . 8 件表面加工方法的选择 . 8 定工艺路线 . 9 择加工设备和工艺设备 . 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 .定切削用量及基本工时 . 12 章小结 . 18 第 3 章 钻 16 孔夹具设计 . 20 具的设计 . 20 位分析 . 20 位原理 . 20 位元件的分析 . 21 紧元件的选择 . 21 位误差的分析 . 22 3 . 23 具设计及操作的简要说明 . 24 结 论 . 26 参 考 文 献 . 27 致谢 . 28 4 第 1 章 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综 合实力和科学技术水平的重要指标。 机壳零件加工工艺及 夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等 的基础下，进行的一个全面的考核 。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具， 保证尺寸 证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错 误，敬请老师们批评指正。 5 第 2 章 手柄 (动车床手柄 )的加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目所给的零件是 手柄 (。 ,手柄 (的概念就是集合体 ,以便于应用 ,这样的好处是可以有更好的配合 ,更方便的使用 ,减少了使用厂家的成本 多种多样 ,可以安装在其中 . 件的工艺分析 图 柄 (动车床手柄 )零件图 零件的材料为 铸造 性能和切削加工性能优良 。以下是 手柄 (动车床手柄 )需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 6 经分析， 原图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。 16 的孔精度要求较高， 公差等级为 并且 和总长和中间手柄都有位置要求，其轴向设计基准是 16孔的下表面。 纹孔要求和中间手柄在同轴上， 所以 加工时应利用 16 孔制作专用夹具，保证其加工面在同轴向上。其余小孔尺寸容易保证，加工方便。总体来看，这个零件的工艺性良好。 定生产类型 已知此 手柄 (动车床手柄 )零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 7 定毛坯 定毛坯种类 零件材料为 虑零件零件结构 简单 ， 根据任务书 ，故选择 铸造 毛坯。毛坯类型： 铸件 ，由于零件生产类型为 成批 生产，零件较为复杂，而铸造生产成本低，设备简单，故选择毛坯类型为铸件。铸造类型：砂型手工造型 定 铸造 加工余量及形状 查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册 172页表 1机械加工实用手册 型手工造型加工余量等级： 择加工余量等级 工余量等级： H ；表 和端面尺寸均小于100工余量数值为： 度为 167 为 2则大径为 16径为 14 表 2 /定毛坯尺寸公差 表 2 /坯尺寸 公差 偏差 10 8 0 70 8 4 31 件尺寸 单面加工余量 毛坯尺寸 根据 16及 3 10 参考文献 1 ：表 16（ 14 3及 3 8 24 3及 3 30 167 3 170 25 3及 3 31 8 制 铸造 零件图 图 零件毛坯图 艺规程设计 择定位基准 32外圆作为粗基准，加工 16可保证壁厚均匀，减小偏心。同时铣 16证端面对 16 要考 虑基准重合问题。选择 16的轴心线作为精基准 ，加工右端面 (面 )。 件表面加工方法的选择 本零件 的 加工面有 内孔，端面，小孔，螺纹孔等，材料为 公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下。 9 a. 16 公差为 面粗糙度为 m，需进行钻、半精镗、精镗。 b. 尺寸 24两端面，为未注公差尺寸，表面粗糙度为 m，根据定其公差等级选 进行粗铣、半粗铣、精铣。 c. 螺纹孔 端面，为未注公差尺寸，根据 定其公差等级选 面粗糙度为 m，需进行粗铣、半粗铣、精铣。 d. 纹孔，为未注公差尺寸，根据 定其顶径公差等级选本偏差为 G(+0)，底孔需进行钻、半精镗、精镗，最后在螺孔加工机床加工螺纹。 e. 工艺螺孔 5，在螺孔加工机床上完成 f. 锥销孔 4配作，先钻底孔，然后用锥铰刀铰成与锥销尺寸相同的锥孔。 g. 中间手柄的加工表面，上下端面和侧表面，粗糙度为 m，需进行粗车和半精车。 h. 半径为 面，表面粗糙度 定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用各种机床配以专用夹具 ,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。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 表 2工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在镗床粗镗 16 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在铣床粗铣 24铣 167的右端面；粗铣 25面； 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在镗床半 精镗 16 工序 ：以 16铣床粗铣、半精铣 25端面；半精铣 167的右端面；粗铣、半精铣 24 工序 ：以中间手柄和 167的右端面定位，在镗床精镗 16 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在铣床半精铣、精铣 24端面；半精铣 25面； 工序 ：以 32孔外圆和上端面定位，在铣床半精铣、精铣 24端面；精铣 圆角 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在卧式钻床钻 工序 ：以 32孔外圆和下端 面定位，在卧式镗床粗镗、半精镗、精镗 0 孔 工序 ：丝锥加工 锥加工 工序 ：采用专用的分度夹具在立式钻床加工 30角度的锥销孔 4； 工序： 面粗糙度 m 工序 ：终检 表 工序 ： 以 32孔外圆和下端面定位，在铣床粗铣 24铣 167的右端面；粗铣 25面； 工序 ： 以 16铣床粗铣、半精铣 25端面；半精铣 167的右端面；粗铣、半精铣 24 工序 ： 以 32孔外圆和 下端面定位，在铣床半精铣、精铣 24端面；半精铣 25面； 工序 ： 以 32孔外圆和上端面定位，在铣床半精铣、精铣 24端面；精铣 圆角 工序 ： 以 32孔外圆和下端面定位，在钻床钻铰 16 工序 ： 以 32孔外圆和下端面定位，在卧式钻床钻 工序 ： 以 32孔外圆和下端面定位，在卧式镗床粗镗、半精镗、精镗 工序 ： 丝锥加工 锥加工 工序 ：采用专用的分度夹具在立式钻床加工 30角度的锥销孔 4； 工序 ： 面粗糙度 m 工序 ：终检 工艺方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在铣床 粗铣 24铣 167 11 的右端面；粗铣 25面； 工序 ：以 16铣床粗铣、半精铣 25端面；半精铣 167的右端面；粗铣、半精铣 24 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在铣床半精铣、精铣 24端面；半精铣 25面； 工序 ：以 32孔外圆和上端面定位，在铣床半精铣、精铣 24端面；精铣 圆角 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在钻床钻铰 16 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在卧式钻床钻 ；钻 工序 ：以 32孔外圆和下端面定位，在卧式镗床粗镗、半精镗、精镗 工序 ：丝锥加工 锥加工 工序 ：采用专用的分度夹具在立式钻床加工 30角度的锥销孔 4； 工序 ： 面粗糙度 m 工序：终检 择加工设备和工艺设备 机床的选择 工序 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9采用 床 工序 5、 6、 7、 11采用 选择夹具 该 手柄 (的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 选择 刀具 在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。选择量具 加工的孔均采用极限量规。 其他 对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 12 表 济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济精度 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣 323 粗铣 上 端孔侧面的工艺凸台 3 粗镗 321 1 4 精镗 32 粗铣32粗铣左 面 3 铣右 面 6 钻 8的孔 1 1 定切削用量及基本工时 32 孔外圆和下端面定位，在铣床粗铣 24端面；粗铣 167 的右端面；粗铣 25端面、侧面； 机床： 刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15 100D ，齿数 20Z ，为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3以铣削深度3pa 13 每齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0 ， 按照参考文献 3表 245 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m a：根据参考文献 3表 0切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l lt f 查参考文献 1，表 以 16和上端面定位，在铣床粗铣、半精铣 25端面；半精铣 167 的右端面；粗铣、半精铣 24端面； 机床： 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 粗铣 铣削深度 :3a 齿进给量据机械加工工艺手册表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6/V m s 14 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m i 1 4 4 0 0 ，取 300 / m 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 1 4 3 0 0 / 6 0 1 0 . 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 0 . 5 / 6 3 0 / m i m m s m m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 16l 刀具切入长度 1l ： 2)31(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 1 6 4 2 2 0 . 0 9 5 m i l lt f 查参考文献 1，表 以 32 孔外圆和下端面定位，在铣床半精铣、精铣 24端面；半精铣 25面； 机床： 刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15 200D ，齿数 20Z ，为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3以铣削深度3pa 齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0 ， 按照参考文献 3表 245 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s 15 工作台每分进给量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m a：根据参考文献 3表 0切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l lt f 查参考文献 1，表 以 32 孔外圆和下端面定位，在 钻 床 钻铰 16； 机床： 刀具： 16确定钻削用量 确定进给量 f 根据参考文献 2，表 28查出 0 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，查床说明书，取 0 /f m m r 。 根据参考文献 2表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴 向力m a x 15690由机床说明书查出），根据参考文献 2，表 28许的进给量 1 f m m r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 2，表 28插入法得 1 7 / m ， 47325 1 . 6 9T N M表， 1 mP 16 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据参考文献 2，由表 28， ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 7 4 . 3 / m i . 5v m m 表查 床说明书，取 175 / m 。实际切削速度为 0 2 0 . 5 1 7 5 / m i . 2 6 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m 由 参考文献 2， 表 281 M F M ，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 校验机床功率 切削功率/)m M n n k 表（1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P 故选择的钻削用量可用。即 0 0 /f m m r ， 175 / m ， 1 1 / m 相应地 5016， m， 切削工时 被切削层长度 l ： 32l 刀具切入长度 1l ： 1 2 0 . 5( 1 2 ) 1 2 0 1 6 . 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间23 2 6 . 9 3 0 . 5 6 m i 4 3 1 7 5 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 17 32 孔外圆和下端面定位，钻 孔，丝锥加工 纹底孔 钻孔选用机床为 臂机床，刀具选用 机械加工工艺手册第 2卷。 根据机械加工工艺手册第 2卷表 0钻孔进给量为 则取 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2卷表 削速度计算公式为 m （ 3 查得参数为 , 具耐用度 T=35则 v = =1.6 所以 n =72 选取 所以实际切削速度为1000 v=确定切削时间（一个孔） t = 28 孔攻丝 丝锥加工 纹 采用专用的分度夹具在立式钻床加工 30角度的锥销孔 4； 机床： 立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9选 高速钢 锥柄麻 花钻头。 钻孔 切削深度 进给量 f ：根据参考文献 3表 38，取 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 41，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 7 ， 按照参考文献 3表 31，取 630 / m 18 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 攻丝 床：组合攻丝机 刀具：钒钢机动丝锥 进给量 f ：由于其螺距 ,因此进给量 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 m 48.0 机床主轴转速 n ： m 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 50 丝锥回转转速0n：取 50 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 由工序 2 可知： 0 02l 走刀次数为 1 机动时间m i fn ： 面粗糙度 m 手工加工没有切削计算。 章小结 本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。再查阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀具和机床，再查阅资料找出 19 进给量，由它算出机床所需的转速，翻阅机床 手册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。 20 第 3 章 钻 16 孔 夹具设计 具的设计 在本次夹具设计中，设计钻 16 孔 孔的夹具，在工件夹紧方面要求手动夹紧。这类夹具的特点是：针对性强，刚性好，容易操作，装夹速度较快以及生产效率高和定位精度高，但是设计制造周期长，产品更新换代时往往不能继续使用适应性差，费用较高。 位分析 在工件的定位中有很多种不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心轴定位，工件以小 根据零件的形状，我们可以选择以平面定位或以工件中心圆孔定位。在 夹具设计过程中尽量以设计基准为定位基准，以便减小加工误差。所以在这道设计中采 用外圆表面以及 底平面和一侧 端面为定位基准。 位原理 在机械加工过程中，为了保证工件某道工序的加工要求，必须使工件在机床上相对于刀具处于正确的相对位置。当采用机床夹具安装一批工件时，是通过夹具来实现这些要求的。要实现工件在机床上相对于刀具占有一个正确的加工位置，必须做到以下三点： （ 1） 使一批工件在夹具中都占有一致的正确的加工位置； （ 2） 使夹具在机床上占有正确的位置； （ 3） 使刀具相对于夹具占有正确的位置。 工件在夹具中定位，就是要使工 件在夹具中占据正确的加工位置，这就可以通过设置定位支承点，限制工件的相对运动来实现。工件在没有采取定位措施之前，可视为一个处于空间自由状态的刚体，根据运动原理学可知，任一刚体在空间直角坐标系中都有六个自由度，即沿三个坐标轴轴向移动的自由度，分别用 X 、 Y 、 Z 来表示；绕三个坐标轴的转动的自由度，分别用 X 、 Y 、 Z 来表示。由此看来，未限制
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