《機械制造技術課程設計-CA6140車床手柄座加工工藝及鉆φ10mm孔夾具設計【全套圖紙】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《機械制造技術課程設計-CA6140車床手柄座加工工藝及鉆φ10mm孔夾具設計【全套圖紙】（10頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、 哈哈 爾爾 濱濱 理理 工工 大大 學學 機械自造工藝及夾具課程設計任務書機械自造工藝及夾具課程設計任務書 設計題目：制定制定“CA6140 車床手柄座車床手柄座”的機械加工工的機械加工工 藝規(guī)程及工藝裝備（設計鉆藝規(guī)程及工藝裝備（設計鉆 10mm 孔的孔的 鉆床夾具）鉆床夾具） 設計時間： 2008.6. 設計內容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張） ； 3、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張） ； 4、繪制夾具總裝配圖； 5 繪制夾具零件圖； 6、說明書 班班 級：級：機 電 05-4 班 33 號 學學 生：生： 渠書麗 指導教師：指導教師： 系系 主主 任：任： 2008 年
2、06 月 25 日 哈爾濱理工大學哈爾濱理工大學 機機 械械 制制 造造 技技 術術 基基 礎礎 課課 程程 設設 計計 說說 明明 書書 設計題目：設計題目： 制定制定“CA6140 車床手柄座車床手柄座”的機械加工的機械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備（設計鉆工藝規(guī)程及工藝裝備（設計鉆 10mm 孔孔 的鉆床夾具）的鉆床夾具） 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 設設 計計 者：渠書麗者：渠書麗 指導教師：王彤指導教師：王彤 日期：日期：2008-6-25 目目 錄錄 序序 言言 一、零件的分一、零件的分 析析 1、零件的作用、零件的作用. 2、零、零件的工藝分析件的工藝分析 二、工藝規(guī)
3、程設二、工藝規(guī)程設 計計 1、確定毛坯的制造形式、確定毛坯的制造形式. 2、基準面的選擇、基準面的選擇 3、制定工藝路線、制定工藝路線 4、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定. 5、確定切削用量及基本工時、確定切削用量及基本工時 三、夾具設三、夾具設 計計 1、問題提出、問題提出 2、夾具設計、夾具設計. 參考文獻參考文獻. 序言序言 機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業(yè)機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業(yè) 基礎課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學的各科基礎課以及專業(yè)課后進行的。這是我
4、們在進行畢業(yè)設計之前對所學的各科 課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，他課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，他 在我們的大學四年生活中占有重要的地位。在我們的大學四年生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進 一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、 查資料的能力查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。，為以后的工作打下良好的基礎。 由于能力有限，
5、設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。由于能力有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。 一、一、 零件的分析零件的分析 1、零件的作用：、零件的作用： 題目所給的零件是題目所給的零件是 CA6140 車床的手柄座。在使用過程中不經常變動車床的手柄座。在使用過程中不經常變動 主要起支撐作用零件上各個部位加工要求都不同主要起支撐作用零件上各個部位加工要求都不同,所有技術要求都是為了機所有技術要求都是為了機 床總體裝配床總體裝配.。 2、零件的工藝分析、零件的工藝分析 手柄座的加工共有兩組加工表面，它們相互之間有一定的要求?，F(xiàn)手柄座的加工共有兩組加工表面，它們相互之間有一定的要求?，F(xiàn)
6、 分述如下：分述如下： （1） 、以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鉆、以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鉆 10H7 的孔，鉆的孔，鉆 14H7 的孔，鉆的孔，鉆 5.5 mm 的孔，銑的孔，銑 14mm*43mm 的槽，鉆的槽，鉆 5mm，鉆，鉆 M10H7 并配加鉗工加工。并配加鉗工加工。 。其中主要加工孔。其中主要加工孔 10H7。 （2） 、以、以 25 mm 的孔為中心加工表面和孔。銑上下表面，鉆的孔為中心加工表面和孔。銑上下表面，鉆 10H7，鉆，鉆 14H7 的孔，鉆的孔，鉆 5.5 mm 的孔，鉆的孔，鉆 5mm，鉆，鉆 M10H7 并并 配加鉗工加工。配加鉗工加工。 有以上
7、的分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組有以上的分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組 表面，然后借助于主要能夠夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。表面，然后借助于主要能夠夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。 二二 、工藝規(guī)程的設計、工藝規(guī)程的設計 1 、確定毛坯的的制造形式、確定毛坯的的制造形式 零件材料為鑄鐵。手柄座在使用過程中不經常的變動，它的只零件材料為鑄鐵。手柄座在使用過程中不經常的變動，它的只 起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在 加工過程中的精度保證很重要，
8、它對工件的定位有一定的保證作用。加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。 2 、基準的選擇、基準的選擇 （1） 、 粗基準的的選擇粗基準的的選擇 對于一般的箱體零件而言，以外表面對于一般的箱體零件而言，以外表面 作為粗基準是合理的。但本對于零件來說作為粗基準是合理的。但本對于零件來說 25 mm 作為粗基準，則可造作為粗基準，則可造 成鉆孔的垂直度和軸的平行度不能保證。對箱體零件應以相關的表面作為成鉆孔的垂直度和軸的平行度不能保證。對箱體零件應以相關的表面作為 粗基準，現(xiàn)選取零件的上下表面互為基準，再利用四爪卡盤卡住車粗基準，現(xiàn)選取零件的上下表面互為基準，再利用四爪卡盤卡住
9、車 25 mm。利用內孔。利用內孔 25 mm 及鍵槽定位進行鉆及鍵槽定位進行鉆 10mm，在，在 25 mm 中以中以 長心軸、鍵槽及零件的下表面進行自由定位，達到完全定位。長心軸、鍵槽及零件的下表面進行自由定位，達到完全定位。 （2） 、精基準的選擇、精基準的選擇 主要考慮的是基準的中和問題。當設計與主要考慮的是基準的中和問題。當設計與 工序的基準不重合時，因該進行尺寸換算。工序的基準不重合時，因該進行尺寸換算。 3 、制訂工藝路線、制訂工藝路線 生產為大批量生產，故采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來生產為大批量生產，故采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來 提高生產率。同
10、時還可降低生產成本。提高生產率。同時還可降低生產成本。 （1） 、工藝路線方案一：、工藝路線方案一： 工序一：銑、半精銑工序一：銑、半精銑 45 mm 凸臺端面；凸臺端面； 工序二：銑工序二：銑,半精銑大端面半精銑大端面; 工序三：鉆，擴，鉸工序三：鉆，擴，鉸 25 H8mm 內孔；內孔； 工序四：拉鍵槽工序四：拉鍵槽 6H9； 工序五：銑槽工序五：銑槽 14*43 mm； 工序六：鉆，粗鉸，精鉸工序六：鉆，粗鉸，精鉸 10H7 mm 孔；孔； 工序七：鉆槽底通孔工序七：鉆槽底通孔 5.5 mm； 工序八：鉆，粗鉸，精鉸工序八：鉆，粗鉸，精鉸 14H7mm 孔；孔； 工序九：鉆工序九：鉆 5m
11、m 圓錐孔，攻螺紋圓錐孔，攻螺紋 M107Hmm； 工序十：終檢。工序十：終檢。 （2） 、工藝路線方案二：、工藝路線方案二： 工序一：鉆，擴，鉸工序一：鉆，擴，鉸 25 H8mm 內孔；內孔； 工序二：粗銑上、下表面；工序二：粗銑上、下表面； 工序三：精銑下表面；工序三：精銑下表面； 工序四：拉鍵槽工序四：拉鍵槽 6H9 mm； 工序五：銑槽工序五：銑槽 14 mm *43 mm； 工序六：鉆槽底通孔工序六：鉆槽底通孔 5.5 mm； 工序七：鉆，粗鉸，精鉸工序七：鉆，粗鉸，精鉸 10H7 mm 孔；孔； 工序八：鉆，粗鉸，精鉸工序八：鉆，粗鉸，精鉸 14H7mm 孔；孔； 工序九：鉆工序九
12、：鉆 5mm 圓錐孔，攻螺紋圓錐孔，攻螺紋 M107Hmm； 工序十：終檢。工序十：終檢。 （3） 、工藝方案的分析：、工藝方案的分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工上下表面為中心的一上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工上下表面為中心的一 組工藝，然后加工組工藝，然后加工 25H8 的孔，再以的孔，再以 25H8 的孔的孔為基準加工的孔的孔為基準加工 10 mm 的孔。方案二則是先加孔的孔。方案二則是先加孔 25H8 后再加工上下表面，再加工孔后再加工上下表面，再加工孔 10mm，此時方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成，此時方案二采用車床加工工序一，這樣有利
13、提高效率，節(jié)省成 本。經比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準加工本。經比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準加工 25H8 及及 插鍵槽，最后完成對插鍵槽，最后完成對 10 mm 的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾 次數(shù)減少了，同時也更好的保證了精度要求。次數(shù)減少了，同時也更好的保證了精度要求。 具體的工藝過程如下：具體的工藝過程如下： 工序一：銑，半精銑工序一：銑，半精銑 45 mm 凸臺端面，選用凸臺端面，選用 X51 立式銑床加工；立式銑床加工； 工序二：銑，半精銑大端面，選用工序二：銑，半精銑大端面，選用 X51 立式銑床加工；立式銑
14、床加工； 工序三：鉆，擴，鉸工序三：鉆，擴，鉸 25H8 mm 內孔，選用內孔，選用 Z535 立式鉆床；立式鉆床； 工序四：鉆，粗鉸，精鉸工序四：鉆，粗鉸，精鉸 10H7 mm 孔，選用孔，選用 Z525 立式鉆床；立式鉆床； 工序五：銑槽工序五：銑槽 14*43 mm，選用，選用 X63 臥式銑床；臥式銑床； 工序六：鉆，粗鉸，精鉸工序六：鉆，粗鉸，精鉸 14H7 mm 孔，選用孔，選用 Z525 立式鉆床；立式鉆床； 工序七：鉆底孔，攻螺紋工序七：鉆底孔，攻螺紋 M10 mm，選用，選用 Z525 立式鉆床；立式鉆床； 工序八：鉆工序八：鉆 5mm 圓錐孔，選用圓錐孔，選用 Z525 立
15、式鉆床；立式鉆床； 工序九：拉鍵槽工序九：拉鍵槽 6H9mm，選用，選用 Z525 立式鉆床；立式鉆床； 工序十：鉆槽底通孔工序十：鉆槽底通孔 5mm，選用，選用 Z525 立式鉆床；立式鉆床； 工序十一：終檢。工序十一：終檢。 4 、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “手柄座手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為零件材料為鑄鐵，硬度為 HBS151229，毛坯的重量約，毛坯的重量約 為為 0 072Kg72Kg，生產類型為大批量生產。，生產類型為大批量生產。 工序四工序四：鉆，粗鉸，精鉸工序四工序四：鉆，粗鉸，精鉸 10H7 mm 孔：孔： 毛胚為實心，
16、孔精度要求毛胚為實心，孔精度要求 H7H7，參照工藝手冊表，參照工藝手冊表 2 23-93-9 及表及表 2 23-3- 1212 確定工序尺寸及余量為：確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：鉆孔：98 mm; 粗鉸粗鉸: 996 mm;2Z=016mm 精鉸精鉸: 10 mm2Z=004 mm 5 5、 確定切削用量及基本工時確定切削用量及基本工時 工序工序切削用量及基本工時的確定：鉆切削用量及基本工時的確定：鉆粗鉸粗鉸精鉸精鉸 10H710H7 孔，選用機床：孔，選用機床：Z525Z525 立式鉆床立式鉆床 鉆鉆 9.8mm9.8mm 孔：孔： 選擇選擇 9.8mm9.8mm 高速鋼錐柄麻花鉆（高
17、速鋼錐柄麻花鉆（工藝工藝表表 3.13.16 6） 由由切削切削表表 2.72.7 和和工藝工藝表表 4.24.21616 查得查得0.17/fmm r 機 （切削切削表表 2.152.15）23/min c Vm 查 0 10001000 23 747.4( /min) 9.8 c V nr d 查 查 按機床選取按機床選取960 /minnr 機 0 9.8 960 29.54( /min) 10001000 c d n Vr 機 機 基本工時：基本工時： 12 4343 0.31(min) 960 0.17 lll t n f 機機 粗鉸粗鉸 9.96mm9.96mm 孔：孔： 選擇選擇
18、 9.96mm9.96mm 的高速鋼鉸刀（的高速鋼鉸刀（工藝工藝表表 2.112.11） 由由切削切削表表 2.242.24 和和工藝工藝表表 4.24.21515 查得查得1.3/fmm r 機 6/min c Vmm 查 0 10001000 6 191.85( /min) 9.96 c V nr d 查 查 按機床選取按機床選取195 /minnr 機 0 9.96 195 6.1(/min) 10001000 c d n Vmm 機 機 基本工時：基本工時： 12 4323 0.19(min) 195 1.3 lll t n f 機機 精鉸精鉸 10mm10mm 孔：孔： 選擇選擇 1
19、0mm10mm 的鉸刀的鉸刀 0.8/fmm r 機 6/min c Vmm 查 0 10001000 6 191.1( /min) 10 c V nr d 查 查 按機床選取按機床選取195 /minnr 機 0 10 195 6.123(/min) 10001000 c d n Vmm 機 機 基本工時：基本工時： 12 4323 0.31(min) 195 0.8 lll t n f 機機 三三 、 專用夾具的設計專用夾具的設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設 計專用的夾具。計專用的夾具。 有老師分配的任務，我
20、被要求設計第四道工序有老師分配的任務，我被要求設計第四道工序-鉆孔鉆孔 10H7，本夾具將用于，本夾具將用于 Z525 立式鉆床。立式鉆床。 1、問題提出、問題提出 本夾具主要用來鉆本夾具主要用來鉆 10H7 的孔，同時對孔的同軸度及加工精的孔，同時對孔的同軸度及加工精 度有一定的要求。且在鉆孔后還要進行拉孔，以保證其精度要求，度有一定的要求。且在鉆孔后還要進行拉孔，以保證其精度要求， 為了使其誤差減小，在工序工序二、工序三中的加工也得有精度為了使其誤差減小，在工序工序二、工序三中的加工也得有精度 要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高生產率、要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮
21、如何提高生產率、 降低勞動強度、提高加工質量。降低勞動強度、提高加工質量。 2、夾具設計、夾具設計 1 ） 定位基準的選擇；有零件圖可知，定位基準的選擇；有零件圖可知，10mm 孔對孔對 25 H8 有平行度要求及垂直度要求，其設計基準是以有平行度要求及垂直度要求，其設計基準是以 25 H8 的中心線。的中心線。 為了減少精度誤差，選用了大端面和圓柱銷定心夾具。為了減少精度誤差，選用了大端面和圓柱銷定心夾具。 2 ） 切削力及夾緊力計算切削力及夾緊力計算 鉆鉆 10mm10mm 孔時切削量最大，切削力和加緊力也最大，孔時切削量最大，切削力和加緊力也最大， 這里只這里只 考慮鉆考慮鉆 10mm1
22、0mm 孔時的切削力和加緊力?？讜r的切削力和加緊力。 刀具：高速鋼麻花鉆，刀具：高速鋼麻花鉆，10mm10mm。 鉆孔時的軸向力鉆孔時的軸向力 查文獻查文獻 表表 15-3115-31， NF kyZC kfdCF FFFF F y Z F F F 6400 . 13 . 04 7 . 4281 . 9 0 . 1, 8 . 0, 0 . 1, 7 .42 81 . 9 8 . 00 . 1 0 由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切削由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切削 力作用下沿力作用下沿 90mm90mm 段較小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開基面所需的夾段較
23、小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開基面所需的夾 緊力緊力 ， lHf KL Q 1 81 . 9 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)查查44表表 3-193-19，=0.25=0.25。 1 f 1 f 安全系數(shù)安全系數(shù) ， 54321 KKKKKK 式中式中 K K 基本安全系數(shù)基本安全系數(shù) 1.51.5； 1 K K 加工狀態(tài)系數(shù)加工狀態(tài)系數(shù) 1.21.2； 2 K K 刀具鈍化系數(shù)刀具鈍化系數(shù) 1.51.5，由文獻，由文獻44表表 3-203-20 查得；查得； 3 K K 切削特點系數(shù)切削特點系數(shù) 1.01.0； 4 K K 考慮加緊動力穩(wěn)定性系數(shù)考慮加緊動力穩(wěn)定性系數(shù) 1.31.3。 5 L=20mm,L=2
24、0mm, H=42mm,H=42mm, l=34mml=34mm NQ9904 344225. 0 206403 . 10 . 15 . 12 . 15 . 181 . 9 查文獻查文獻44表表 3-263-26，知，知 d=10mmd=10mm 的螺栓許用加緊力的螺栓許用加緊力，因，因10094 許 Q 10mm10mm 鉤型螺栓長度小于所需夾緊長度，為方便加緊，選用鉤型螺栓長度小于所需夾緊長度，為方便加緊，選用 16mm16mm 的鉤的鉤 型夾緊螺栓夾緊，夾緊螺母上鉆一型夾緊螺栓夾緊，夾緊螺母上鉆一 16mm16mm 斜孔使之成為可快速拆裝的螺斜孔使之成為可快速拆裝的螺 母母 使支撐更加穩(wěn)
25、定，因此選用該螺栓加緊足以滿足加緊要求。使支撐更加穩(wěn)定，因此選用該螺栓加緊足以滿足加緊要求。 3 ）定位誤差分析）定位誤差分析 夾具的主要定位元件為短圓柱銷，該定位銷是根據(jù)零件定位方案設計夾具的主要定位元件為短圓柱銷，該定位銷是根據(jù)零件定位方案設計 的專用件，各定位面加工后對的專用件，各定位面加工后對 10H7mm10H7mm 孔的軸向位置偏差影響可以忽略孔的軸向位置偏差影響可以忽略 不計。鉆孔位置主要由鉆套鉆模套引導，因此孔的位置加工偏差主要由鉆不計。鉆孔位置主要由鉆套鉆模套引導，因此孔的位置加工偏差主要由鉆 套中心位置尺寸偏差決定。查文獻套中心位置尺寸偏差決定。查文獻44表表 3-173-
26、17，普通精度的鉆模板上固定，普通精度的鉆模板上固定 的襯套中心位置尺寸的極限偏差取的襯套中心位置尺寸的極限偏差取0.05mm0.3mm,0.05mm0.3mm,因此孔的位置偏差因此孔的位置偏差 可以保證?？梢员ＷC。 4 ）夾具設計及操作說明）夾具設計及操作說明 如前所述，在設計夾具時，為提高生產率，首先想到是怎么樣方便的如前所述，在設計夾具時，為提高生產率，首先想到是怎么樣方便的 安裝和拆卸，本道工序就是采用了快換鉆套的方式。由于本夾具是對工件安裝和拆卸，本道工序就是采用了快換鉆套的方式。由于本夾具是對工件 進行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應的方向上應適進行鉆孔，因此在鉛直
27、方向受到很大的沖擊力，故在其相應的方向上應適 當?shù)目紤]強度上的要求。并設法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操當?shù)目紤]強度上的要求。并設法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操 作和快速的切換工件。作和快速的切換工件。 夾具體上鉆模板采用的鉸鏈形式，鉆套采用快換形式均提高了加工生產夾具體上鉆模板采用的鉸鏈形式，鉆套采用快換形式均提高了加工生產 效率。根據(jù)該車床手結構特點設計的底平面一次限制效率。根據(jù)該車床手結構特點設計的底平面一次限制 3 3 個自由度，外加一個自由度，外加一 短圓柱銷限制短圓柱銷限制 2 2 個自由度，即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝個自由度，即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝 置使用移動壓板，操作方便。夾具體也是由定位夾緊需要設計而成，工件置使用移動壓板，操作方便。夾具體也是由定位夾緊需要設計而成，工件 的拆裝也比較方便，總體上這套夾具方案能夠滿足生產要求。的拆裝也比較方便，總體上這套夾具方案能夠滿足生產要求。 參考資料：參考資料： 機床夾具設計手冊機床夾具設計手冊 機械制造工藝學課程設計指導書機械制造工藝學課程設計指導書 切削用量簡明手冊切削用量簡明手冊 機械加工工藝手冊機械加工工藝手冊 機械制造技術基礎機械制造技術基礎 機械精度設計基礎機械精度設計基礎
機械制造技術課程設計-CA6140車床手柄座加工工藝及鉆φ10mm孔夾具設計【全套圖紙】
