0030-工艺夹具-CA6140杠杆工艺规程及6mm孔夹具设计
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工艺
夹具
ca6140
杠杆
规程
mm
妹妹
设计
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1.零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的杠杆。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。
2.零件的工艺分析
所加工零件立体图，零件图如下图所视
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。
- 内容简介：
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1 目录 一序言 . 2 二零件的工艺分析及生产类型的确定 . 2 三选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 . 4 四选择加工方法，制定工艺路线 . 5 五 工序设计 6 六 确定切削用量及基本时间 7 七夹具设计 11 八设计小结 12 九参考文献 13 2 序言 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制 造技术机车和大部分专业课，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，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未来从事的工作打下了良好的基础。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。 一零件的工艺分析及生产类型的确定 题目所给的零件是 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。 所加工零件立体图，零件图如下图所视 3 从零件图上可以看出，主要加工表面可以分为四个部分。 1 25圆柱内表面，加工时要保证 25 + 及表面粗糙度 面要求较高。 4 2 连杆的支撑底板底面，粗糙度要求 时保证连杆的高度30 3 连杆上端面及下端侧面；上端面 40 30糙度要求 时保证与 25圆柱轴线的距离 90端侧面保证尺寸 17糙度要求 25圆柱轴线 45 4 钻孔及攻螺纹孔；上端面 2 证尺寸 1020头锥角 120，粗糙度要求 螺纹孔，锪 14 3糙度 下端 锥孔，保证公差要求，以及中心线与 25圆柱轴线的距离 60 糙度要求 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。 依设计题目知：台年， n=1 件台，结合生产实际，备产率和废品率分别取为和。带入公式得该零件的生产纲领（ +）（ +）件年 零件是机床的杠杆，质量为 表 产类型为大批生产。 5 二 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 毛坯 该零件材料为，考虑到零件的结构以及材料，选择毛坯为铸件，由于零件年产量为件，属于批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用金属型铸造。这从提高生产率，保证加工精度以及节省材料上考虑，是合理的。 坯尺寸和公差 参见本书第五章第一节，灰铸铁的公差及机械加工余量按表 确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 （） 铸件机械加工余量等级 该值由铸件的成型方法和材料确定，成型方法为金属型铸造，材料为灰口铸铁，确定加工余量等级为。 （） 铸 件尺寸公差 根据表 之间，而铸件的尺寸公差等级取为级，取铸件的尺寸公差为 . 根据查得的毛坯的加工余量等级为，以及铸件的尺寸，定铸件的机械加工余量为 . 根据成型零件的基本尺寸，以及确定的机械加工余量和铸件的尺寸公差确定毛坯的尺寸为基本尺寸加上 . 6 根据表 定尺寸公差为 . 毛坯图如下图所视。 三 制定工艺路线 本零件是带孔的杆状零件，孔是其设计基准，在铣削零件的三个平面以及钻孔的时侯，都应以孔为定位基准，避免基准不重合误差的7 产生，在铣削底面时应该以不需要加工的面为粗定位基准。 本零件的加工面有端面，内孔，螺纹孔，其中端面有一个大底面和二个小端面，内孔有 25 一个孔，螺纹孔有 8 各一个。材料为灰铸铁。以公差等级和表面粗糙度要求，参考本指南有关资料，其加工方法选择如下。 （ 1） 大底面 据表面粗糙度 虑加工余量的安排，根据表 5 （ 2） 25孔 根据表面粗糙度，选公差等级为 据表 5 （ 3） 端面一 据表面粗糙度 据表 5用铣削的加工方法，铣一刀。 （ 4） 孔 根据表 5用钻削的加工方法。 （ 5） 端面二 根据表面粗糙度 据表 5用先粗铣后半精铣的加工方法。 （ 6） 纹孔 根据螺纹的加工方法，选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。 （ 7） 纹孔 根据螺纹的加工方法，选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。 根据该零 件的结构以及需要选用的定位基准，按照先加工基准面，以及先粗后精的的原则，该零件应先加工大底面，再钻孔，再加8 工其他表面的方法，具体工艺路线如下： 工序：以不需要加工的底面为粗基准，铣削另一个底面。 工序：以铣削过的底面和直径 45 的外圆表面定位，钻直径 25 的孔。 工序：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，铣削端面一，保证长度 30尺寸。 工序：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，钻削直径 孔。 工序：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，铣削端面二，保证长度 90 尺寸。 工序：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，加工 工序：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，加工 四 工序 40， 50， 80） 。 1 选择加工设备与工艺装备 (1) 根据不同的工序选择机床。 a) 工序 40 是粗铣。 工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用立式铣床。根据零件外廓尺寸，精度要求，选用 立式铣床即能满足要求。 b) 工序 50 是钻、扩孔 ,80 是钻 孔 、 锪孔 、 攻螺纹。 9 由于加工面位置分散，表面粗糙度数值要求不同，因而选择 (2) 本零件结构不规则，不易进行装夹、定位，故工序 40， 50， 80 均选择专用夹具。 (3) 根据不同的工序选择刀具。 a) 工序 40 铣端面时，在立式铣床上加工，所以选择端铣刀。按表查得，选用镶齿套式面铣刀根据零件加工尺寸，所选铣刀直径 D32数 Z 4。材料选择 硬质合金 钢。 b) 工序 50 钻孔 时 ， 选择高速钢麻花钻头 d 12度 L102数 Z 3。材料选择高速钢。 c) 工序 80钻孔时， 选择高速钢麻花钻头 d 7度 L 150数 Z 3。材料选择高 速钢。 d) 工序 50 扩 孔时， 选择 高速钢锥柄扩孔钻 的 d=长度 L 102数 Z 3。材料选择高速钢。 e) 工序 80 锪孔时，选择 带导柱直柄平底锪 钻。直径 d 14mm，度 L 150材料选择高速钢。 f) 工序 80 攻螺纹时，根据螺纹公称直径选择 锥，直径 d10度 L 72距 P (4) 本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考有关资料，选择如下。 10 a) 选择加工平面所用量具。 铣端面，选择读数 值 量范围 0 150 游标卡尺。 b) 选择加工孔所用量具。 扩 两次加工，选择读数值 量范围 530 的内径千分尺。 6H 螺纹经过钻 ,锪 孔，攻螺纹加工， 钻 ,锪孔时 选择 读数值 量范围 5 30 的内径千分尺，攻螺纹时选择螺纹塞规进行测量。 2 确定工序尺寸 本零件各工序加工余量，工序尺寸及公差，表面粗糙度见下表。 加工表面 工序余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 / m 粗 半精 粗 半精 粗 半精 端面 3 14 12 12 8螺纹 底孔 7 7 14 3沉头孔 14 14 四 确定切削用量及基本时间 工序 40 粗铣钢球孔端面 11 本工序为铣，已知加工材料为 件；机床为 件装夹在专用夹具上。 （ 1）确定背吃刀量 本工序加工余量 （ 2）确定每齿进给量 工序要求加工表面粗糙度为 m， 侧面表面粗糙度为 m， 于是取每转 进给量r，则 fz=fr/z=z （ 3）选择铣刀磨钝标准及寿命 查表得后刀面最大磨损限度为 具寿命为 180 4 ）确定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 v v v y u z eC d a f a z当寿命为 180d0/z=32/4=8， z 时，v=90m/n=1000r/16mm/修正系数为以 v=91m/n=1100r/据 式铣床说明书选择 n=1225r/ 00mm/实际切削速度和每齿进给量为 v= z 12 经计算平面铣削长度为 30切量及超切量取铣刀直径的一半。 12l 故铣削该平面的基本时间为 (30+15)/300=9s 工序 50 加工 孔 本工序为钻，已知加工材料为 件；机床为 式钻床，工件装夹在专用夹具上。 1)选刀具为直柄麻花钻。 . 确定背吃刀量 钻孔粗加工双边余量 12然 12/2 6 . 确定进给量 f 根据表 5高速钢钻头钻孔时，麻花钻直径为 12给量 f r，选择进给量为 r。 . 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表 5高速钢钻头粗加工灰铸铁，后刀面最大磨损限度0. 5 取值为 据表 5 5. 速钢钻头平均寿命 T 20 . 确定切削速度 v 根据表 2孔时切削速度的计算公式 0a f13 其中d 12 T 20m v 0， 计算得： v 2) 选刀具为高速钢 扩 刀。 . 确定背吃刀量 扩 孔双边余量 然 . 确定进给量 f 根据表 5高速钢 扩 孔时，加 工材料为灰铸铁， 扩 刀直径为 给量 f 0. 5 r，选择进给量为 r。 . 选择 扩 刀磨钝标准及耐用度 根据表 5高速钢 扩 刀加工灰铸铁，后刀面最大磨损限度 0. 4 取值为 据表 5 刀加工灰铸铁平均寿命 T 60 . 确定切削速度 v 根据表 2 孔时切削速度的计算公式 0a f其中d T 60m 0.3，v 0.5，0.5，0.2， 计算得： v 14 (1)本时间 根据表 2孔的基本时间为 12jl l n f n 其中60，1 c o t (1 2 )2 ，2l 14 2D 12mm，l f r， n s。 计算得： T (2) 的 基本时间 根据表 2扩 孔的基本时间为 12jl l n f n 其中60， 11 c o t ( 1 2 )2 ，2l D d l 9f r， n s。 计算得： T 工序 80 钻沉头孔及攻螺纹 本工序为钻，已知加工材料为 件；机床为 式钻床，工件装夹在专用夹具上。 15 1切削用量 (1)8螺纹 底孔的切削用量。所选刀具为直柄麻花钻。 . 确定背吃刀量 钻孔粗加工双边余量 然 . 确定进给量 f 根据表 5高速钢钻头钻孔时，麻花钻直径为 给量 f r，选择进给量为 r。 . 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表 5高速钢钻头粗加工灰铸铁，后刀面最大磨损限度0. 5 取值为 据表 5 速钢钻头平均寿命 T 20 . 确定切削速度 v 根据表 2孔时切削速度的计算公式 0a f 其中d T 20m 0， 0.3， 计算得： v (2) 孔的切削用量。所选刀具为 带导柱直柄平底锪钻 。 . 确定背吃刀量 锪 孔双边余量 6然 6/2 3 16 . 确定进给量 f 根据表 5高速钢铰刀铰孔时，加工材料为灰铸铁， 锪 刀直径为 14给量 f 0. 5 r，选择进给量为 r。 . 选择 锪 刀磨钝标准及耐用度 根据表 5高速钢 锪 刀加工灰铸铁，后刀面最大磨损限度0. 4 取值为 据表 5 14 刀加工灰铸铁平均寿命 T 60 . 确定切削速度 v 根据表 2 孔时切削速度的计算公式 0a f 其中d 14 T 60m 0.3， 0.5，0.5，0.2， 计算得： v (4)8螺纹 的切削用量。所选刀具为 . 确定背吃刀量 攻 边余量 然 . 确定进给量 f 根据 表 5 纹时， 加工材料为灰铸铁，r。 . 确定切削速度 v 17 根据表 5纹直径 8距 工灰铸铁，查表得 v 8m/ (1)8螺纹 底孔的 基本时间 根据表 2孔的基本时间为 12jl l n f n 其中60，1 c o t (1 2 )2 ，2l 14 2D l 20 f r， n s。 计算得： T 10s。 (2) 纹 底孔的 基本时间 根据表 2锪 孔的基本时间为 12jl l n f n 其中60， 11 c o t ( 1 2 )2 ， D 14d l 3f r， n s。 计算得： T (3)8螺纹 的 基本时间 根据表 2攻 螺纹 的基本时间为 18 1 2 1 20()j l l l l l n f n 其中1l (13)P，2l（ 23） P， P l 18f r，n s， i 1。 计算得： T 五 夹具设计 本夹具是工序 钻两个 6 所设计的夹具装配图如图 1示，零件图如图 1示。 (1) 工件以端面及 25孔 及一支承 定位，采用一面 一 孔 一支承定位方案。其中端面限制 3 个自由度，以 32孔放置定位轴限制 2 个自由度，以 10支承 限制 1 个自由度。 (2) 根据零件的定位方案、加工方法、生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用螺旋压板夹紧机构，通过拧紧右侧夹紧螺母 15 使工件夹紧，有效提高了工作效率。手动螺旋夹紧是可靠 的，可免去夹紧力计算。 (3) 采用钻模板对刀。选用 换钻套，衬套与钻模板配合实现对刀，配合公差分别为 H7/H7/模板使用两个支承钉定位保证其加工位置与孔轴线垂直。钻套高度 H= (4) 19 采用夹具体座耳结构与机床连接，用 T 形螺栓固定。 (5) 由于是钻夹具，不需安装定位元件来确定夹具在工作台面上的位置，只需设计座耳与机床连接。 (6) 安装工件时，先将工件定位孔装入定 位轴，安装开口垫圈，用夹紧螺母拧紧，夹紧元件。 定位时，将钻模板拨下，通过调整支承钉，调整加工位置，以保证钻孔时的位置精度，调整好后用锁紧螺 母 1固定。 (7). 结构特点 该夹具结构简单，操作方便，容易铸成，加工定位方便，利于钻孔加工。 七设计小结 通过本次设计过程，我对 机械制造技术基础，机械制造装备设计和大部分专业课知识进行了复习，加深了对专业课知识的认识，同样了解到了自己在知识实际运用方面的不足。在设计中，我通过查寻各
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