机械制造技术课程设计-CA6140车床手柄座铣45mm凸台端面的铣床夹具【全套图纸】.doc

辽宁工程技术大学课程设计II机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目：手柄座零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计全套图纸，加153893706班级：机械10-3班姓名： 指导教师 完成日期：2013/6/30 课程设计任务书一、设计题目：“手柄座”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:大批大量生产三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程卡片(参附表1) 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(4) 夹具装配图 1张(5) 夹具体图 1张(6) 课程设计说明书(50008000字) 1份说明书主要包括以下内容（章节）目录 摘要（中外文对照的，各占一页）零件工艺性分析机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案综合评价与结论体会与展望参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上)课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图 2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书 3天(5) 准备及答辩 2天五、指导教师评语成 绩： 指导教师日期成绩评定采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够： 不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。摘要设计内容：设计“手柄座”零件的机械加工工艺规程及工艺装备，并绘制出手柄座零件图、手柄座毛坯图、夹具装配图，夹具体零件图。填写机械加工工艺过程综合卡片、机械加工工艺卡片。编制课程设计说明书。设计意义：本课程设计是重要的实践教学环节之一。是在完成生产实习，学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合， 锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，在这个过程中我独立地分析和解决了零件机械制造的工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练，从而打下了良好的基础。关键词：手柄座;课程设计;工艺规程；工艺装备；AbstractDesign: Design handle on parts of the machining process planning and process equipment, spare parts and to map out plans ram, ram rough map, fixture assembly, the fixture parts map. Complete machining process integrated card, a card processing machine. The preparation of curriculum design specification. Design significance: the design of this course is an important aspect of the practice of teaching. Completed internship in the production, completion of machinery manufacturing and technological foundation and other professional courses conducted. The adoption of the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, tempered his analysis, problem-solving abilities, in the process I am an independent analysis and solution of the manufacture of mechanical parts of the problem, design a machine for this fixture A typical technology equipment, improved structural design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation. Key words: ram; curriculum design, technology point of order, technology and equipment;目 录绪论11 设计手柄座零件的机械加工工艺规程21.1 零件工艺性分析21.2 机械加工工艺规程设计31.3 拟定手柄座工艺路线51.4 工序尺寸（工序9）81.5 切削用量、时间定额的计算。（工序9）82. 相关工序夹具的设计92.1 定位方案92.2 定位误差分析.92.3 夹紧机构102.4 对刀装置112.5 夹具与机床联接元件112.6 夹具体112.7 方案综合评价和总结123 设计体会12参考文献14- 11 -绪论本次设计是在我们学完了相关的基础课、技术基础课及大部分专业课之后进行的这是我们在毕业设计之前的一次深入的综合性的复习，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。在学完机械制造工艺学的基础上进行这样的设计和练习，我觉得是很有必要的，它对我们的理论提高有了一定启发，让我们知道了学习的重点和怎么根据具体的情况设计出可行的夹具。也让我提高了分析问题、解决问题的能力，为以后的进一步发展打下了良好的基础。 由于时间比较仓促，设计尚有很多的不足之处，恳请各位老师给予指教。 1 设计手柄座零件的机械加工工艺规程1.1 零件工艺性分析1.1.1 手柄座的作用 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，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。1.1.2 手柄座的技术要求根据手柄座的零件图纸将该手柄座的全部技术要求列于表中。加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度Ra(um)形位公差25孔25IT83.25.5孔5.5IT1312.5槽左表面IT1312.5槽上表面14IT812.5槽下表面14IT812.545圆柱45IT136.310孔10IT73.214孔14IT73.2槽内表面14IT812.5键槽6IT512.55锥销通孔5IT133.2R13外圆13IT80.8M10螺纹孔10IT712.51.1.3 审查手柄座的工艺性手柄座的加工共有两组加工表面，它们相互之间有一定的要求。现分述如下： （1）以工件的上下表面为中心加工孔和槽。钻10H7的孔，钻14H7的孔，钻5.5 mm的孔，铣14mm*43mm的槽，钻5mm，钻M10H7并配加钳工加工。其中主要加工孔10H7。 （2）以25 mm的孔为中心加工表面和孔。铣上下表面，钻10H7，钻14H7的孔，钻5.5 mm的孔，钻5mm，钻M10H7并配加钳工加工。 有以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于主要能够夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。 1.1.4 确定手柄座的生产类型由课程设计题目要求，该手柄座的生产类型为中批或大批生产。1.2 机械加工工艺规程设计1.2.1 选择毛坯由零件要求可知，零件的材料为ZG230-450，考虑到本零件在具体工作的受力情况，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。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，我们选择砂型机器造型及壳型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批或大批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。1.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由机械加工工艺手册表2.3-5，确定此铸造毛坯的尺寸公差和机械加工余量如下表所示：表2-1 手柄座铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量表项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注25孔双侧加工1.01.2表2.5-5表2.3-6上下面高度43单侧加工0.71.4表2.5-5表2.3-6R13外圆单侧加工0.21.1表2.5-5表2.3-645轴1.6表2.5-5表2.3-61.2.3 毛坯设计1.2.3.1 确定圆角半径铸造圆角为35mm.。1.2.3.2 确定拔模斜度拔模斜度为：5。1.2.3.3 确定分模位置选择在左视图中中心平面为分模面，分模线为直线，属平直分模线。 。1.2.4 绘制闸板铸造毛坯简图由表2-1所得结果，绘制毛坯简图如下所示：图3-1 闸板铸造毛坯简图1.3 拟定手柄座工艺路线1.3.1 定位基准的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。1.3.1.1 精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，主要考虑的是基准的中和问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。1.3.1.2 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。对于一般的箱体零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。但对于零件来说25 mm作为粗基准，则可造成钻孔的垂直度和轴的平行度不能保证。对箱体零件应以相关的表面作为粗基准，现选取零件的上下表面互为基准，再利用四爪卡盘卡住车25 mm。利用内孔25 mm及键槽定位进行钻10mm，在25 mm中以长心轴、键槽及零件的下表面进行自由定位，达到完全定位。 1.3.2 表面加工方法的确定表3-1 闸板零件各表面加工方法加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/um加工方案备注底面IT136.3粗铣表1-825孔IT83.2精车-半精车表1-8键槽各面IT1112.5粗铣表1-8槽上下表面IT812.5粗铣表1-810孔IT73.2钻-铰表1-85.5孔IT1312.5钻表1-814孔IT73.2钻-铰表1-75孔IT133.2钻-铰表1-8M10螺纹孔IT712.5攻螺纹表1-8R13外圆IT80.8粗磨表1-81.3.3 加工阶段的划分可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。，在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求； 1.3.4 工序的集中与分散选用工序集中原则，生产类型为大批或者中批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。1.3.5 工序顺序的安排1.3.5.1 机械加工工序1.3.5.1.1 遵循“先基准后其他”原则1.3.5.1.2 遵循“先粗后精”原则1.3.5.1.3 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面。1.3.5.1.4 遵循“先面后孔”1.3.6 确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了闸板的工艺路线。表3-2 闸板工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床装备刀具量具1粗铣下表面卧式铣床X63端铣刀游标卡尺2粗、精车25H8 mm立式车床C620内圆车刀游标卡尺3插键槽6H9卧式铣床X63键槽铣刀游标卡尺4铣槽14*43 mm立式钻床Z525槽铣刀游标卡尺5钻、拉孔10H7立式钻床Z525麻花钻、拉刀游标卡尺6钻孔5.5 mm立式钻床Z525麻花钻游标卡尺7钻、扩14H7立式钻床Z525麻花钻、扩钻游标卡尺8钻、钳5 mm、M10-7H立式钻床Z525麻花钻游标卡尺9粗磨R13外圆万能外圆磨床砂轮游标卡尺10去毛刺11清洗清洗机12终检1.4 工序尺寸（工序9）由零件图及查表可得，此工序的工序尺寸为13mm，加工精度等级为IT8。1.5 切削用量、时间定额的计算。（工序9）1.5.1切削用量的计算由于定位基准是孔的轴线，固为保证最小尺寸=50mm+13mm=63mm,z=0.2mm为磨削余量,则加工前的尺寸=63mm+0.2mm=63.2mm。1.5.1.1 背吃刀量的确定由于是一次加工完成，固背吃刀量即为磨削的加工余量即=z=0.2mm。1.5.1.2 进给量的确定由课程设计指导书表5-35查得，取f=0.033mm/r。1.5.1.3 磨削速度的计算由表5-35，取v=16.67m/min。1.5.2 时间定额的计算1.5.2.1.作业时间的计算采用砂轮断面粗麽的方法工件的则，磨削R13端面的作业基本时间可由该公式来计算Tj= =3.14*（13-0.2+8）*0.98/1000*/60 =38.15sa-磨削的加工余量，在这里一次走刀v-工件的运动速度y-磨床的机械效率w-砂轮的转速d-砂轮的直径r-工件的半径1.5.2.2.辅助时间Tf的计算:辅助时间一般为作业时间的0.150.2左右，在这里取值0.2.所以，Tf=0.2*38.15=7.63s1.5.2.3.布置工作时间的计算布置工作时间一般可以由经验得知为工作时间的0.020.07倍，在这里取0.5Tb=0.5*38.15=19.1s1.5.2.4.准备于终结时间（1）.准备时间，因为在工件的生产方式是大批量生产方式，所以，准备时间分配大每个工件上的部分可以忽略不计（2）.终结时间T为各部分时间的总和即：T=Tj+Tf+Tb+Tz=38.15+7.63+19.1+0=64.882.相关工序夹具的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，我被要求设计第五道工序-铣45端面，选用机床：X51立式铣床2.1 问题提出本夹具主要用来铣45端面，在铣面后还要进行拉孔，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。2.2夹具设计1 ） 定位基准的选择2 ） 夹紧力分析2.3 定位误差分析 夹具的主要定位元件为定位套，该定位套是根据零件定位方案设计的专用件，各定位面加工后对6H9mm孔的轴向位置偏差影响可以忽略不计。钻孔位置主要由钻套钻模套引导，因此孔的位置加工偏差主要由钻套中心位置尺寸偏差决定。查文献4表3-17，普通精度的钻模板上固定的衬套中心位置尺寸的极限偏差取0.05mm0.3mm,因此孔的位置偏差可以保证。夹具设计及操作说明 夹具体上钻模板采用的铰链形式，钻套采用快换形式均提高了加工生产效率。根据该法兰盘结构特点设计的定位套一次限制5个自由度，外加一定位支承板限制2个自由度，即满足定位要求又能增加定位稳定性。夹紧装置使用钩形夹紧螺栓，操作方便。夹具体也是由定位夹紧需要设计而成，工件的拆装也比较方便，总体上这套夹具方案能够满足生产要求。3 设计体会在学完机械制造工艺学之后，我们经过了为期3个星期的课程设计。本次课程设计的任务是根据加工工件设计夹具，我设计的零件是手柄座，相对于其他组同学设计的夹具要容易，但我并没有因为它的容易而放弃学习更多的机会，我在设计完自己的夹具同时，和其他的同学一起探讨更好的设计方法。并了解了其他相关工件的设计，在分析的过程中，让我更深刻地了解了工艺对我们学习的重要