C1318自动车床手柄机械加工工艺规程及加工M16孔的夹具设计
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c1318
自动
车床
手柄
机械
加工
工艺
规程
m16
夹具
设计
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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。Φ16的孔精度要求较高，公差等级为IT7， 并且和总长和中间手柄都有位置要求，其轴向设计基准是Φ16孔的下表面。M16螺纹孔要求和中间手柄在同轴上，所以加工时应利用Φ16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
1.1零件的作用
C1318手柄用来固定车具的。
1.2零件的工艺分析
该零件是自动机床手柄，形状复杂，精度不高，由图可知只需加工φ32上下表面，M16表面，锥销孔，工艺螺纹孔，φ16H7孔，M16表面，锉光R20圆弧面，剩下的地方保持铸件表面。
2确定生产类型
由图上尺寸可知其质量较轻，查《机械制造工艺与夹具》第7页表1.1-3，可确定该手柄为成批生产，所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段，工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用工装。
- 内容简介：
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微软用户 甠 o?- , b B ? . ? ? : 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 手柄 零件名称 手柄 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 攻螺纹 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 砂型手工铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻 孔 麻花钻、专用夹具 、内径千分尺 600 32 半精铰 铰刀、专用夹具 、内径千分尺 2000 3 精铰 铰刀、专用夹具 、内径千分尺 3000 4 攻 锥、专用夹具 60 25 30s 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 动车床手柄 零件名称 手柄 共 页 第 页 材 料 牌 号 坯 种 类 砂型手工造型 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 备 注 工序号 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 工 时 1 钻 16 钻 床 用夹具 、麻花钻、内径千分尺 粗铣 24端面；粗铣 167 的右端面 铣床 用夹具 、铣刀、游标卡尺 半精 铰 16 钻 床 用夹具 、内径千分尺、合金铰刀 24端面；半精铣 167 的右端面 铣床 用夹具 、铣刀、游标卡尺 精 铰 16 钻 床 用夹具 、内径千分尺、合金铰刀 半精铣、精铣 24端面 铣床 用夹具 、铣刀、游标卡尺 半精铣、精铣 24端面；精铣 的端面；倒圆角 床 用夹具 、铣刀、游标卡尺 钻 孔；钻 孔 卧式钻床 用夹具 、麻花钻、内径千分尺 半精铰、精铰 卧式钻床 用夹具 、内径千分尺、合金铰刀 0 丝锥加工 纹，丝锥加工 纹 卧式钻床 用夹具 、卡尺、丝锥、 1 加工 30角度的锥销孔 4 立式钻床 度夹具 、分度尺 12 用锉刀锉光 弧 钳工台 专用夹具 、锉刀 13 终检 设计 （日期） 审核 （日期） 标准化 （日期） 会签 （日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目：c1318自动车床手柄机械加工工艺规程及加工M16孔的夹具设计任 务 书一、设计题目:c1318自动车床手柄机械加工工艺规程及加工M16孔的夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:（中批或大批大量生产）三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1张4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1张5绘制夹具装配图（A0或A1） 1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1张7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。（约5000-8000字） 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，绘制零件图。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具装配图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天，答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计算 ，设计方案 ，图纸表达 ，说明书撰写 。综合评定成绩： 指导教师日期摘要本文对机械加工零件的结构和工艺进行了分析，确定了机械加工工艺路线，夹具在机械加工中所占的地位和重要性，以及夹具设计。随着科学的日益发展进步和国家产业政策的调整,工程机械行业已成为没有政策壁垒的完全竞争行业。机械加工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状，尺寸，相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的全过程。机械加工工艺过程直接决定零件及产品的质量和性能，对产品的成本、生产周期都有较大的影响，是整个工艺过程的重要组成部分。AbstractMechanical Parts Processing Technology and Fixture Design Pick to : the machining parts of the structure and process analysis, identified the machine-finishing craft route, fixture in the mechanical processing of the status and importance, as well as the fixture design. With the increasingly development of scientific progress and the adjustment of national industry policy, project machinery industry already became no policy barriers of perfectly competitive industry.Machining Process Definition The machining process is the use of mechanical processing method of change in rough shape, size, the relative position and the nature, make its become finished or semi-finished products of the whole process. Machining process directly determines the parts and the quality and performance of products, product cost, production period has great influence, is an important part of the whole process.目 录1零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工艺分析12确定生产类型13确定毛坯尺寸23.1确定毛坯种类23.2确定铸件加工余量及形状24工艺规程设计34.1选择定位基准34.2制定工艺路线34.3确定切削用量及时间定额45夹具设计75.1问题的提出75.2夹具设计75.2.1、定位基准选择75.2.3、定位误差分析8参考文献91零件的分析经分析，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IT7， 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。M16螺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1.1零件的作用C1318手柄用来固定车具的。1.2零件的工艺分析该零件是自动机床手柄，形状复杂，精度不高，由图可知只需加工32上下表面，M16表面，锥销孔，工艺螺纹孔，16H7孔，M16表面，锉光R20圆弧面，剩下的地方保持铸件表面。2确定生产类型由图上尺寸可知其质量较轻，查机械制造工艺与夹具第7页表1.1-3，可确定该手柄为成批生产，所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段，工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用工装。3确定毛坯尺寸3.1确定毛坯种类毛坯类型：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3.2确定铸件加工余量及形状零件尺寸单面加工余量尺寸公差毛坯尺寸铸件尺寸公差根据16H78表2-3表2-4M16（14mm）8240.73.2（CT11）27271.6R200.5R20.516745.6（CT11）173.8173.82.84工艺规程设计4.1选择定位基准a.粗基准：以32外圆作为粗基准，加工16H7孔，可保证壁厚均匀，减小偏心。同时铣16H7的两端面，保证端面对16H7孔中心线的垂直度。b.精基准：主要考虑基准重合问题。选择16H7孔的轴心线作为精基准，加工右端面(M16端面)。4.2零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HT200。以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. 16H7孔 公差为IT7，表面粗糙度为Ra 3.2m，需进行钻、半精镗、精镗。b. 尺寸24mm的两端面，为未注公差尺寸，表面粗糙度为Ra 3.2m，根据GB1800-79规定其公差等级选IT7，需进行粗铣、半粗铣、精铣。c. 螺纹孔M16的端面，为未注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级选IT7，表面粗糙度为Ra 3.2m，需进行粗铣、半粗铣、精铣。d. M16螺纹孔，为未注公差尺寸，根据GB197-1981规定其顶径公差等级选IT7，基本偏差为G(+0.038、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. 半径为R20的面，表面粗糙度Ra6.3m用锉刀挫光。4.3制定工艺路线工序1：以32孔外圆和下端面定位，在钻床钻16H7孔；工序2：以32孔外圆和下端面定位，在铣床粗铣24mm上端面；粗铣M16的右端面；工序3：以32孔外圆和下端面定位，在镗床半精铰16H7孔；工序4：以16H7孔和上端面定位，在铣床半精铣M16的右端面；粗铣、半精铣24mm下端面；工序5：以中间手柄和M16的右端面定位，在镗床精铰16H7孔；工序6：以32孔外圆和下端面定位，在铣床半精铣、精铣24mm上端面；工序7：以32孔外圆和上端面定位，在铣床半精铣、精铣24mm下端面；精铣M16处的端面；工序8：以32孔外圆和下端面定位，在卧式钻床钻M16底孔；钻M5底孔工序9：以32孔外圆和下端面定位，在卧式钻床半精铰、精铰M16孔工序10：以24mm下表面和25mm右面定位用丝锥加工M16螺纹工序11：以16H7孔和其下表面及M16右端面定位用丝锥加工M5螺纹工序12：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13：R20圆弧用锉刀锉光，表面粗糙度Ra6.3m工序14：终检4.4确定切削用量及时间定额切削用量包括背吃刀量ap、进给量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ap、f、c的乘积最大。当ap、f、c的乘积最大时，工序的切削时间最短。选择切削用量时先选择背吃刀量，进给量，再确定切削速度。4.4.1工序1切削用量的确定及时间定额本工序为钻（16H7孔）。已知加工材料为HT200，铸件；机床为Z512型立式钻床。确定钻16mm孔的切削用量。所选刀具硬质合金麻花钻，YG8材质。确定背吃刀量ap：钻双边余量为13.6mm，则ap为单边余量，ap=6.8mm。确定进给量f：查机械制造技术基础课程设计指导书，选用硬质合金麻花钻，每转进给量为0.5mm/r。确定切削速度c ：c=0.6m/min；tj=Li/fn=4.02s tf=0.15tj=0.6s。4.4.2工序2切削用量的确定及时间定额本工序为粗铣端面。已知加工材料为HT200，铸件；机床为X5020型铣床。所选刀具为高速钢圆柱形铣刀。确定背吃刀量ap：粗铣24mm上端面双边余量为2.1mm，则ap为单边余量，ap1=1.05mm。粗铣M16的右端面单边余量为5.8mm，ap1=3mm。确定进给量f：查机械制造技术基础课程设计指导书，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每齿进给量为0.15mm/z，铣刀有10齿，即1.5mm/r。确定切削速度c：查机械制造技术基础课程设计指导书c=0.42m/min；tj=tj1+tj2=16.2s tf=0.15tj=2.46s4.4.3工序3切削用量的确定及时间定额本工序为半精铰（16H7孔）。机床为Z512型立式钻床。刀具硬质合金铰刀，YG6材质；确定背吃刀量ap：双边余量为1mm，则ap为单边余量，ap=1/2=0.5mm。确定进给量f：查机械制造技术基础课程设计指导书，选用硬质合金铰刀，每转进给量为0.5mm/r。确定切削速度c：c=0.8m/min；tj=Li/fn=2.1s tf=0.15tf=0. 3s4.4.4工序4切削用量的确定及时间定额本工序为粗铣、半精铣端面。机床为X5020铣床。刀具为高速钢圆柱形铣刀。确定背吃刀量ap：粗铣、半精铣24mm下端面双边余量为3mm、2mm，则ap为单边余量，ap1=1.5mm，ap2 =1mm；半精铣M16的右端面单边余量为2mm，ap5=1mm。确定进给量f：查机械制造技术基础课程设计指导书，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每转进给量为1.5mm/r。确定切削速度c：查机械制造技术基础课程设计指导书c=0.42m/min；tj=16.2s tf=0.15tj=2.46s4.4.5工序5切削用量的确定及时间定额本工序为精铰（16H7孔）。机床为Z512立式钻床。所选刀具硬质合金铰刀，YG6材质。确定背吃刀量ap：精镗双边余量为0.4mm，则ap为单边余量，ap=0.2mm。确定进给量f：查机械制造技术基础课程设计指导书，选用硬质合金铰刀，每转进给量为0.3mm/r。确定切削速度c：c=0.60m/min；tj=Li/fn=2.58s tf=0.15tj=0.39s4.4.6工序6切削用量的确定及时间定额本工序为半精铣、精铣24mm上端面；机床为铣床X5020，刀具为高速钢圆柱形铣刀；确定背吃刀量ap：半精铣、精铣24mm上端面双边余量为2mm、1mm，则ap为单边余量，ap1=1mm，ap2 =0.5mm；确定进给量f：查机械制造技术基础课程设计指导书，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每转进给量为1.0mm/r。确定切削速度c：查机械制造技术基础课程设计指导书c=0.42m/min；tj=9s tf=0.15tj=1.35s4.4.7工序7切削用量的确定及时间定额本工序为半精铣、精铣24mm下端面；精铣167的右端面；机床为铣床X5020，刀具为高速钢圆柱形铣刀；确定背吃刀量ap：半精铣、精铣24mm下端面双边余量为2mm、1mm，则ap为单边余量，ap1=1mm，ap2 =0.5mm；精铣M16的右端面双边余量为1mm， ap3 =0.5mm；确定进给量f：查机械制造技术基础课程设计指导书，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每转进给量为1.0mm/r。确定切削速度c：查机械制造技术基础课程设计指导书c=0.42m/min；tj=16.2s tf=2.43s4.4.8工序8切削用量的确定时间定额本工序为钻孔，机床为卧式钻床Z6220，直接用直径为12钻头钻底孔，深度约为32mm，单边余量为ap =6mm。用直径为4钻M5底孔，通孔，单边余量为ap =2mm。刀具为麻花钻c=0.60m/min tj1=（L+l1）/fn=3.36s tf2=0.15tj=0.504s 、tj2=（L+l1+l2）/fn=1.38s tf2=0.207s4.4.9工序9切削用量的确定时间定额本工序为半精铰、精铰M16孔，刀具为硬质合金铰刀，粗加工用YG8，半精加工和精加工用YG6；机床为卧式钻床Z6220确定背吃刀量ap：半精铰、精铰M16孔双边余量为1.6mm、0.4mm， ap1=0.8mm，ap2 =0.2mm ；确定进给量f：查机械制造技术基础课程设计指导书，选用硬质合金镗刀，每转进给量分别为0.4mm/r、0.2mm/r。确定切削速度c：查机械制造技术基础课程设计指导书，半精铰、精铰切削速度分别为c1=0.8m/min，c2=0.6m/min；tj1=（L+l1）/fn=4.62s tf2=0.15tj=0.693stj1=（L+l1）/fn=3.36s tf2=0.15tj=0.504s4.4.10工序10、11、12切削用量的确定时间定额这三道工序，工序10用丝锥攻螺纹，M16用螺距p为2mm，d1=12.5mm，l=32mm，L=90mm的丝锥；M5用螺距p为0.8mm，d1=4mm，l=16mm，L=50mm的丝锥。v1=0.12m/min v2=0.06m/mintj1=（l+l1）/fn+（l+l1）/fn0=30s tf=0.15tj=4.5stj2=（l+l1+l2）/fn+（l+l1+l2）/fn0=2.5s tf=0.15tj=0.378s工序11在立式钻床Z5150加工，采用专用的分度夹具加工角度30的锥销孔通孔。工序12钳工在钳工台将R20的圆弧锉光到粗糙度为Ra
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