第1章 绪论
通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！
本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次毕业设计之后，我得到一次在毕业工作前的综合性训练，我在想我能在下面几方面得到锻炼：
（1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，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，保证零件的加工质量。
（2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。
（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。
在些次设计中我们主要是设计CA6140杠杆的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，尤其是我系郑陪文老师的大力帮助，在此表示感谢！
第2章 设计的目的
机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：
1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。
3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。
第3章 零件的分析
3.1 零件的作用
题目给出的零件是CA6140的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。它位于车床制动机构中，主要起制动作用。杠杆一端与制动带连接，另一端通过刚球与齿条轴的凸起（或凹槽）相接触，当离合器脱开时，齿条轴与杠杆下端接触，是起逆时针方向摆动，将制动带拉紧；当左右离合器中任一个接合时，杠杆都顺时针方向摆动，使制动带放松，从而达到制动的目的。要求零件的配合是符合要求。
3.2 零件的工艺分析
所加工零件立体图，零件图如下图所视图,
从零件图上可以看出，主要加工表面可以分为四个部分。
1．Ф25mm的圆柱内表面，加工时要保证Ф25 + 00.023的0.023公差要求，以及表面粗糙度Ra1.6，表面要求较高。
2．连杆的支撑底板底面，粗糙度要求Ra3.2,同时保证连杆的高度30mm。
3．连杆上端面及下端侧面；上端面40×30mm,粗糙度要求Ra3.2,同时保证与Ф25mm的圆柱轴线的距离90mm；下端侧面保证尺寸17mm，粗糙度要求Ra6.3；离Ф25mm的圆柱轴线45mm的侧面粗糙度要求Ra12.5。
4．钻孔及攻螺纹孔；上端面2×M6，保证尺寸10mm、20mm,沉头锥角120°，粗糙度要求Ra6.3；M8的螺纹孔，锪Ф14×3mm的圆柱孔，粗糙度Ra3.2；钻下端Ф12.7 + 00.1的锥孔，保证公差要求，以及中心线与Ф25mm的圆柱轴线的距离60 mm粗糙度要求Ra6.3。
根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。
杠杆的Φ25孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：
本夹具用于在立式铣床上加工杠杆的小平面和加工Φ12.7。工件以Φ250＋0.023 孔及端面和水平面底为定位基准，在长销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工表面。包括粗精铣宽度为30mm的下平台、钻Ф12.7的锥孔 ，由于30mm的下平台的表面、孔表面粗糙度都为Ra6.3um。其中主要的加工表面是孔Ф12.7,要用Ф12.7钢球检查。
第4章 工艺规程的设计
4.1 确定毛坯的制造形式。
零件的材料HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润滑效果较好的铸铁。由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。又由于零件的对称特性，故采取两件铸造在一起的方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。
4.2 基面的选择
粗基准的选择。对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一组V形块支承Φ45轴的外轮廓作主要定位，以消除z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工Φ25的孔。
精基准的选择。主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用Φ25的孔作为精基准。
4.3 确定工艺路线
1、工艺路线方案一：
工序1 钻孔使尺寸到达Ф25mm
工序2粗精铣宽度为30mm的下平台
工序3钻Ф12.7的锥孔
工序4钻Ф14孔，加工螺纹孔M8
工序5钻Ф16孔，加工螺纹孔M6
工序6粗精铣Φ16、M6上端面
工序7 检查
2、工艺路线方案二：
工序1 钻孔使尺寸到达Ф25mm
工序2粗精铣宽度为30mm的下平台
工序3钻Ф12.7的锥孔
工序4粗精铣Φ16、M6上端面
工序5钻Ф16孔，加工螺纹孔M6
工序6钻Ф14孔，加工螺纹孔M8
工序7 检查
3、工艺路线的比较与分析
第二条工艺路线不同于第一条是将“工序4钻Ф14孔，再加工螺纹孔M8”变为“工序6粗精铣Φ16、M6上端面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动影响生产效率。而对于零件的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。
以Ф25mm的孔子外轮廓为精基准，先铣下端面。再钻锥孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺路线而先上端面， 再“钻Ф14孔，加工螺纹孔M8”不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非功过否重合这个问题。所以发现第二条工艺路线并不可行。
从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一个方案进行生产。
工序1 加工孔Φ25。扩孔Φ25的毛坯到Φ20。扩孔Φ20到Φ250＋0.023 , 保证粗糙度是1.6采立式钻床Z535。
工序2 粗精铣宽度为30mm的下平台，仍然采用立式铣床X5032 用组合夹具。
工序3 钻Ф12.7的锥孔，采用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具。
工序4 钻Ф14孔，加工螺纹孔M8。用回转分度仪组合夹具，保证与垂直方向成10゜。
工序5 钻Φ5、加工M6上端面用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具
工序6 粗精铣Φ5、M6上端面 。用回转分度仪加工，粗精铣与水平成
36゜的台肩。用卧式铣床X63，使用组合夹具。
工序7 检查
4.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
杠杆的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生产类型为大批生产，。
由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定；
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本设计规定有零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。
毛坯与零件不同的尺寸有：(具体见零件图与毛坯图)故台阶已被铸出,根据《机械制造工艺设计简明手册》的铣刀类型及尺寸可知选用6mm的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都为0.5mm。
1.Φ25的端面考虑2mm，粗加工1.9m到金属模铸造的质量，和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。
2.对Φ25的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求1.6
可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可达到要求。。
3.钻锥孔Φ12.7时要求加工一半，留下的装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采用Φ12的钻头，切削深度是2.5mm。
4.用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求6.3，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，每次铣削的深度是2.5mm。
4.5 确定切削用量和基本工时
工序一：
1 钻孔。加工零件的中心孔，使其达到指定的尺寸要求
加工中心孔到Φ250＋0.023 （先钻孔到Φ25在加工扩孔到Φ250＋0.023）
工件材料：HT200 ，金属模铸造
加工要求：扩孔的加工精度是1.6。
机床：立式钻床，Z535
刀具：选用Φ22mm的标准高速钢麻花钻
计算钻削用量、
确定进给量f 根据表3.41可查出=（0.47-0.57），由于孔深和孔径之比L/d0 =30/22. k1f =1.0不用加上安全修正系数。故查立式钻床Z535，取f=0.53mm/r。根据表3.4-3，钻头强度所允许的进给量=1.75mm/r。机床进给机构允许的轴向力=15690N（由机床说明书查处），根据表3.4-4，允许的进给量 1.8mm/r。
由于所选择的进给量=0.53mm/r 远小于和，所以所选用的进给量是可以使用的。
确定切削速度v
根据所给出的条件按照表3.4-8和表3.4-10进行计算，直接按照表3.4-15可以查出相应的值
v=17m/min F=4732N T=51.69Nm P m=1.25KW
由于实际加工条件与上表所给的条件不是完全一样的，故应该对结果进行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系数=0.88
=0.75，故=17m/min0.880.75=11.22mm/min
查Z535型机床说明书，n=195r/min 那么实际切削速度为
由表3.4-11，切削力及转矩的休整系数是=1.06，故F=47321.06=5016N
检验机床的功率
切削功率为
机床有效功率为
由于，故所选的切削用量是可以的，既
相应的F=5016N ，T=54.8NM ，
2．扩孔
扩孔选择=24.5mm标准高速刚扩孔钻头。
确定扩孔进给量
根据表3.4-5，取=（0.7-0.8）0.7mm/r=0.9-0.56mm/r。
根据Z535型机床说明书，取=0.57mm/r 。
确定切削速度及
根据表3.4-34，取=25mm/min
由于切削条件跟上表有不同，切削速度尚需要乘以下修正系数
故
根据Z535 机型说明书，取n=275r/min ，实际扩孔速度
3．铰孔
1）铰刀
选用25mm 标准高速钢铰刀
确定铰孔切削用量
确定进给量根据表3.4-6查出，=1.3-2.6mm，按照该表注4，进给量取小值。
按照Z535型机床说明书，取=1.6mm/r
切削速度和n根据表3.4-40，取=8.2m/min 。
切削速度修正系数由表3.4-9查出
川公网安备: 51019002004831号