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机械毕业设计全套
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GYSW01-010@车床手柄座夹具设计,机械毕业设计全套
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序 言 机械制造技术基础课程设计是在学习完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 在些次设计中我们主要是设计 CA6140 拨叉的 机械加工工艺规程 。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。 设计的目的 机械 制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础课程进行了生产实习之后的一个重要的实践教学环节。学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计。其目的如下： 培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计，熟练运用机械技术基础课程中的基本理论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定位、加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，初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。 nts培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。 进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。 二、 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， 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 825H 为中心的加工表面 这一组的加工表面有 825H 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 825H 孔中心轴所在前视面呈 30 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以 714H 为中心的加工表面 该组的加工表面有 714H 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。 3以 710H 为中心的加工表面 本组的加工表面有 710H 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 24.0014mm。，孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求 (与825H 孔壁之间的平行度公差为 2.0 ) 4以 5.5 为中心的加工表面 nts 这组的加工表面有 5.5 的孔，该孔通至 825H 上的槽，并有位置要求。 由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。 三 、 工艺规程设计 (一 )确定毛坯的制造形式 零件材料为 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。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，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。 (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 825H 孔的下端面作为粗基准，利用一组共两块 V 形块分别支承 825H 和 13R 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。 (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； nts工序 四 ： 钻 825H 孔 ； 工序 五 ：插键槽 6H9； 工序 六 ：铣槽 14 43 mm； 工序 七 ：钻、拉孔 710H ； 工序 八 ：钻孔 5.5 ； 工序 九 ：钻、扩 714H 螺纹孔 ； 工序 十 ：钻、钳 5 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 ： 钻 825H ； 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 710H ； 工序 十 ：钻、扩 714H ； 工序 十一 ：钻、钳 5 锥销通孔 、 M10-7H； 工序十 二 ：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825H 的孔，再以 825H 的孔的孔为基准加工 710H 的孔。方案二则是先加孔 825H后再加工上下表面，再加工孔 710H ，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 825H 及插键槽，最后完成对 710H 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。 nts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 ： 钻，扩，铰 825H 内孔 ，选用 Z535 立式钻床 ； 工序 五 ： 钻，粗铰，精铰 710H 孔 ，选用 Z525 立式钻床 ； 工序 六 ： 铣槽 24.0014mm，选用 X63 卧式铣床 ； 工序 七 ： 钻、粗铰、精铰 714H 螺纹孔 ，选用 Z525 立式钻床； 工序 八 ： 钻底孔，攻螺纹孔 M10-H7mm，选用 Z525 立式钻床； 工序 九 ： 钻 5 锥销通孔 ，选用 Z525 立式钻床； 工序 十 ： 拉键槽 6H9mm； 工序 十一 ： 钻槽底通孔 钻 5.5 ， 选用 Z525 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 HBS65 87，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（ 825H 端面）。 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表 2.2 2.5，取端面长度余量均为 2.5（均为双边加工） 铣削加工余量为： 粗铣 1mm 精铣 0mm 2内孔（ 825H 已铸成孔） 查工艺手册表 2.2 2.5，取 825 H 已铸成孔长度余量为 3，即铸成孔半径为 21mm。 工序尺寸加工余量： 钻孔 2mm 扩孔 0.125mm 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。 nts（ 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 45 凸台端面和大端面 。 铣 45 凸台 端面： 选择铣刀半径为 25mm，齿数 Z=6（见工艺手册表 3.1 27） 0 . 1 5 /f m m ZZ0 50d mm， 180 minT （切削表 3.7 和切削表 3.8） 2 0 / m incVm查 （切削表 3.9） 01000 1 0 0 0 2 0 1 2 7 . 4 ( / m i n )50cVnrd 查查按机床选取 1 6 0 / m innr机实际切削速度： 1 6 0 5 0 2 5 . 1 2 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0nc ndVm 机机工作台每分钟进给量： 0 . 1 5 6 1 6 0 1 4 4 ( / m i n )fV f Z n m m Z 机铣床工作台进给量： 1 5 0 / m i nfV m m横 向基本 工时： 4 5 2 0 0 . 4 3 ( m i n )150t 半精铣 45 凸台 端面： 加工余量为 Z=1mm 切削速度为 2 0 / m incVm1 2 7 . 4 / m i nnr查选用主轴转速为 1 6 0 / m innr机工作台进给量： 0 . 1 5 6 1 6 0 1 4 4 ( / m i n )fzV f Z n m m 机基本工时： 4 5 2 0 0 . 6 5 ( m i n )100t 2工序四 的 切削用量及基本工时的确定：钻扩粗 、 精铰 825H 通孔 。 钻孔 mm23 ： nts 选择 mm23 高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表 3.1 6） 0 . 4 3 /f m m r机（切削表 2.7 和工艺表 4.2 16） 1 5 / m i ncVm查（切削表 2.15）硬度 200 217 1000 1 0 0 0 1 5 2 0 8 ( / m i n )23cVnrD 查查按机床选取 1 9 5 / m innr机（工艺表 4.2 5） 实际切削速度： 2 3 1 9 5 1 4 . 0 8 ( / m i n )cVm 机机Dn1 0 0 0 1 0 0 0 基本工时：12 4 3 8 3 0 . 6 4 ( m i n )1 9 5 0 . 4 3l l lt nf 机 机（工艺表 6.2 5） 扩孔 mm084.0080.24 ： 选择 mm80.24 高速钢锥柄扩孔钻（工艺表 3.1 8） 由切削表 2.10 得扩孔钻扩 mm80.24 孔时的进给量 rmmf /8.07.0 ，并由工艺表 4.2 16 取 0 .7 2 /f m m r机， 扩孔钻扩孔时的切削速度钻cc VV 2131 。 由切削表 2.15 得 1 4 / m incVm钻，故： m i n )/(77.41421312131 mVV cc 钻 m i n )/(89608.24 77.410001000 rD Vn c 按机床选取 6 8 / m innr机2 4 . 8 6 8 5 . 2 9 ( / m i n )1000cDnVm 机机 1000基本工时：12 4 3 8 3 1 . 1 ( m i n )6 8 0 . 7 2l l lt nf 机 机铰 825H 孔： nts 选择 mm25 高速钢锥柄机用铰刀（工艺表 3.1 17） ， 由切削表 2.24 得 rmmf /5.10.1 ， mmap 25.015.0， min/84 mVc ， 由工艺表 4.2 16 得 1 .2 2 /f m m r机， m i n )/(1025125 )84(10001000 rD Vn cc 按机床选取 6 8 / m innr机，则： 2 5 6 8 5 . 3 4 ( / m i n )1000Vm 机基本工时：12 4 3 8 3 0 . 6 5 ( m i n )6 8 1 . 2 2l l lt nf 机 机3 工序 五 的 削用量及基本工时的确定：钻粗铰精铰 710H 孔 。 钻 10 孔： 选择 mm8.9 高 速钢锥柄麻花钻（工艺表 3.1 6） 由切削表 2.7 和工艺表 4.2 16 查得 0 .1 7 /f m m r机2 3 / m i ncVm查（切削表 2.15） 01000 1 0 0 0 2 3 7 4 7 . 4 ( / m i n )9 . 8cVnrd 查查按机床选取 9 6 0 / m innr机0 9 . 8 9 6 0 2 9 . 5 4 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c dnVr 机机基本工时：12 4 3 4 3 0 . 3 1 ( m i n )9 6 0 0 . 1 7l l lt nf 机 机粗铰 mm96.9 孔： 选择 mm96.9 的高速钢铰刀（工艺表 2.11） 由切削表 2.24 和工艺表 4.2 15 查得 1 .3 /f m m r机6 / m i ncV m m查nts 01000 1 0 0 0 6 1 9 1 . 8 5 ( / m i n )9 . 9 6cVnrd 查查按机床选取 1 9 5 / m innr机0 9 . 9 6 1 9 56 . 1 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c dnV m m 机机基本工时：12 4 3 2 3 0 . 1 9 ( m i n )1 9 5 1 . 3l l lt nf 机 机精铰 mm10 孔： 选择 mm10 的铰刀 0 .8 /f m m r机6 / m i ncV m m查01000 1 0 0 0 6 1 9 1 . 1 ( / m i n )10cVnrd 查查按机床选取 1 9 5 / m innr机0 1 0 1 9 5 6 . 1 2 3 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c dnV m m 机机基本工时：12 4 3 2 3 0 . 3 1 ( m i n )1 9 5 0 . 8l l lt nf 机 机4 工序 六 的 切削用量及基本工时的确定：铣 mm24.0014 的槽 。 选用高速钢粗齿盘状铣刀 0 125d mm， Z=8 1)、根据机械制造工艺设计简明手册表 3.1-27 查的： 粗铣 3 8 m mea 选定 5mmea 因 走刀次数 N= 30 135=8.6 次 故走刀次数 N 为 9 次，最后一次ea=3mm 。 根据零件形状，确定那个走刀长度为 37mm。 2）、决定每齿进给量zf，根据 XA6132 型铣床的功率为 7.5KW，中等刚度。 根据表 3.3（ 切削用量简明手册（第 3 版） ）： zf 0 . 1 2 0 . 2 0 m m / z现选取 zf 0 .2 0 m m / znts3)、决定切削速度cv和每分钟进给量fv根据表 3.27 中的计算公式，也可以直接查表。 根据表 3.9，当0 125d mm， Z=8，pa=14mm， 5mmea ，zf 0.24mm/z 时，tv=19m/min， tn=62r/min，ftv=104mm/min。 各修正系数为： 0 . 6 9M v M n M nk k k0 . 8S v S n S nk k kc t vv v k19 0.69 0.8m/min=10.5 m/min； 6 2 0 . 6 9 0 . 8tnn n k =34 r/min； 1 0 4 0 . 6 9 0 . 8 5 7 . 4f f t vv v k mm/min； 根据 XA6132 型铣床说明书，选择 37.5cn r /min； 60fcv mm/min； 因此实际切削速度和每齿进给量为： 3 . 1 4 1 2 5 3 7 . 5 1 4 . 7 21 0 0 0 1 0 0 0occ dnv m/min； 60 0 . 23 7 . 5 8vczc cvf nz mm/r ； 计算基本工时 0t m ffL l yvv 式中 l =37mm，根据表 3.25，入切量及超切量 y =27mm 则0t m ffL l yvv = 37 2760 min=1.067min 总时间： tm= 0tm N=1.067min 9=9.6min 5 工序 七 的 切削用量及基本工时的确定 。 钻 mm13 孔： 选择 mm13 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 3.5 6） 由切削表 2.7 和工艺表 4.2 16 查得 0 .3 6 /f m m r机nts 1 4 / m i ncVm查（切削表 2.15） 1000 1 0 0 0 1 4 3 4 3 ( / m i n )13cVnrD 查查按机床选取 2 7 2 / m innr机1 3 2 7 2 1 1 . 1 0 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c DnVm 机机基本工时：12 2 8 4 3 0 . 3 6 ( m i n )2 7 2 0 . 3 6l l lt nf 机 机粗铰 mm95.13 孔： 选择 mm95.13 高速钢锥柄机用铰刀（工艺表 3.1 17） rmmf /0.15.0 ， mmap 15.01.0， min/84 mVc， m i n )/(1829195.13 )84(10001000 rD Vn cc 按机床选取 1 4 0 / m innr机（工艺表 42 15） m i n )/(13.61 0 0 0 14095.131 0 0 0 rDnVc 机机0 .8 1 /f m m r机（工艺表 4.2 16） 基本工时：12 2 8 4 3 0 . 3 1 ( m i n )1 4 0 0 . 8 1l l lt nf 机 机精铣 mm14 孔： 选择 mm14 高速钢锥柄机用铰刀（工 艺表 3.1 17） 由切削表 2.24 查得 rmmf /0.15.0 ， mma p 15.01.0 ， min/84 mV c m i n )/(1829195.13 )84(10001000 rD Vn cc 0 .6 2 /f m m r机（工艺表 42 16） nts 按机床选取 1 4 0 / m innr机1 4 1 4 0 6 . 1 5 ( / m i n )1000c DnVm 机机 1000基本工时：12 2 8 4 3 0 . 4 0 ( m i n )1 4 0 0 . 6 2l l lt nf 机 机6 工序 八 的 切削用量及基本工时的确定：钻 mm5.8 底孔，攻螺纹 M10mm。 钻 mm5.8 底孔： 选用 mm5.8 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 3.1 6） 由切削表 2.7 和工艺表 4.2 16 查得 0 .2 8 /f m m r机1 6 / m i ncVm查（切削表 2.15） 1000 1 0 0 0 1 6 6 0 0 ( / m i n )8 . 5cVnrD 查查按机床选取 5 4 5 / m innr机8 . 5 5 4 5 1 4 5 5 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c DnVm 机机基本工时：12 1 0 3 3 0 . 1 0 ( m i n )5 4 5 0 . 2 8l l lt nf 机 机攻螺纹 M10mm： 选择 M10mm 高速钢机用丝锥 f 等于工件螺纹的螺距 p ，即 1 .2 5 /f m m r 7 . 5 / m i ncVm机1000 1 0 0 0 7 . 5 2 9 8 ( / m i n )8cVnrD 查按机床选取 2 7 2 / m innr机6 .8 / m i ncVm机基本工时：12 1 0 3 3 0 . 0 5 ( m i n )2 7 2 1 . 2 5l l lt nf 机nts7 工序 九 的 切削用量及基本工时的确定：加工 mm5 的 锥销通 孔 。 钻 mm5 的圆锥孔： 选择 mm5 的 高速钢麻花钻 0 . 1 0 /f m m r机2 0 / m i ncVm查1 3 2 6 / m i nnr查按机床选取 1 3 6 0 / m i nnr机2 0 . 5 / m i ncVm机基本工时： 8 3 2 0 . 0 9 6 ( m i n )1 3 6 0 0 . 1t 铰 mm5 的孔： 选择 mm5 的铰刀 0 .6 /f m m r机m i n )/(17.382561 0 0 01 0 0 00rdVn c 查查 按机床选取 3 9 2 / m innr机0 5 3 9 2 6 . 1 5 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c dnVm 机机基本工时： 8 3 2 0 . 0 5 5 ( m i n )3 9 2 0 . 6t 8 工序 十 一 的 切削用量及基本工时的确定：加工 mm5.5 的孔 。 钻 mm5.5 孔： 选择 mm8.4 的高速钢锥柄麻花钻 0 .1 0 /f m m r机 2 0 / m incVm查 ntsm i n )/(1 3 2 68.4 201 0 0 01 0 0 00rdVn c 查查 按机床选取 1 3 6 0 / m i nnr机m i n )/(5.201 0 0 0 1 3 6 08.41 0 0 00 mndV c 机机 基本工时： 5 . 2 3 2 0 . 0 7 5 ( m i n )1 3 6 0 0 . 1t 铰 mm5.5 孔： 选择 mm5.5 的铰刀 0
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