XXXX 大學課 程 設 計 說 明 書學生姓名： 學 號： 學 院： 專 業(yè)： 題 目： CA6140 車床的手柄座零件的機械 加工工藝規(guī)程及鉆 Φ14H7 孔夾具設計 指導教師： 職稱: 職稱: 20**年 12 月 5 日目錄序 言 .................................................1設計的目的 ................................................2二、零件的分析 ............................................3(一) 零件的作用 ........................................3(二)零件的工藝分析 .....................................3三、工藝規(guī)程設計 ..........................................4(一)確定毛坯的制造形式 .................................4(二)基面的選擇 .........................................4(三)制定工藝路線 .......................................4（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ...........6（五）確立切削用量及基本工時 ...........................7四、專用夾具設計 .........................................17設計體會 .................................................18參考文獻 .................................................19序 言機械制造技術(shù)基礎課程設計是在學習完了機械制造技術(shù)基礎和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。這次設計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。在些次設計中我們主要是設計 CA6140 車床的手柄座的機械加工工藝規(guī)程及鉆 Φ14H7 孔夾具設計。在此次課程設計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設計。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點。設計的目的機械制造技術(shù)基礎課程設計是在學完了機械制造技術(shù)基礎課程進行了生產(chǎn)實習之后的一個重要的實踐教學環(huán)節(jié)。學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設計的基本能力，為以后做好畢業(yè)設計、走上工作崗位進行一次綜合訓練和準備。它要求學生綜合運用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設計。其目的如下：①培養(yǎng)學生解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設計，熟練運用機械技術(shù)基礎課程中的基本理論及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設計一個中等復雜程度零件的能力。②培養(yǎng)學生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。③進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運用和編寫技術(shù)文件等基本技能。二、零件的分析(一) 零件的作用題目所給的零件是 CA6140 車床的手柄座。它位于車床操作機構(gòu)中，可同時操縱離合器和制動器，即同時控制主軸的開、停、換向和制動。操作過程如下：當手把控制手柄座向上扳動時，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動齒條軸往右移動，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當手把控制手柄座向下扳動時，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當手把在中間位置時，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動斷開，此時齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下端，制動帶被拉緊，使主鈾制動。(二 )零件的工藝分析CA6140 車床手柄座有多處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1．以 為中心的加工表面825H?這一組的加工表面有 的孔，以及上下端面， ，下端面為 的圓柱端825H? 45?面；孔壁上有距下端面 11mm、與 孔中心軸所在前視面呈 角的螺紋?30孔，尺寸為 M10-7H，另外還有一個尺寸為 6H9 的槽，孔與槽的總寬度為27.3H11。2．以 為中心的加工表面714H?該組的加工表面有 的螺紋孔(有位置要求)，加工時測量深度為714?25mm，鉆孔深度為 28mm。上孔壁有一個 配鉸的錐銷通孔，該通孔有位置5?要求。3．以 為中心的加工表面710H?本組的加工表面有 的孔(兩個)，及其兩個內(nèi)端面(對稱)，兩端面均有710?位置要求，端面之間的距離為 mm。 ，孔除了有位置要求以外還有平行度24.0?的形狀公差要求(與 孔壁之間的平行度公差為 )825H2.0?4．以 為中心的加工表面5.?這組的加工表面有 的孔，該孔通至 上的槽，并有位置要求。5.?825H?由上面的分析可知，加工時應先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準加工另外一組。三、工藝規(guī)程設計(一 )確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200。手柄座在使用過程中不經(jīng)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。(二 )基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。(1)粗基準的選擇對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 孔的下端面作為粗基準，利用一組共兩825H?塊 V 形塊分別支承 和 作主要定位面，限制 5 個自由度，再以一個銷825?13R釘限制最后 1 個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。(2)精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不作介紹。(三 )制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。（1）工藝路線方案一：工序一：備料工序二：鑄造毛坯工序三：粗銑上、下表面，精銑下表面；工序四：粗、精車 孔；825H?工序五：插鍵槽 6H9；工序六：銑槽 14 43 mm；?工序七：鉆、拉孔 ； 710工序八：鉆孔 ；5.?工序九：鉆、擴 螺紋孔；4H工序十：鉆、鉗 錐銷通孔、M10-7H；工序十一：終檢。（2）工藝路線方案二：工序一：備料工序二：鑄造毛坯工序三：粗、精車 ；825H?工序四：粗銑上、下表面； 工序五：精銑下表面；工序六：插鍵槽 6H9 mm；工序七：銑槽 14 mm 43 mm；?工序八：鉆孔 ；5.?工序九：鉆、拉孔 ；710H工序十：鉆、擴 ；4工序十一：鉆、鉗 錐銷通孔、M10-7H；5?工序十二：終檢。（3） 、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組工藝，然后加工 的孔，再以 的孔的孔為基準加工 的孔。方案825H?825H?710H?二則是先加孔 后再加工上下表面，再加工孔 ，此時方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準加工 及插鍵槽，最后完成對 的孔的定位。顯825?710?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。綜上所述，零件的具體工藝過程如下：工序一：備料工序二：鑄造毛坯工序三：銑、半精銑 凸臺端面，選用 X51 立式銑床；45?工序四：銑削大端面，選用 X51 立式銑床；工序五：鉆，擴，鉸 內(nèi)孔，選用 Z535 立式鉆床；82H工序六：鉆，粗鉸，精鉸 孔，選用 Z525 立式鉆床；710?工序七：銑槽 mm，選用 X63 臥式銑床；24.01?工序八：鉆、粗鉸、精鉸 螺紋孔，選用 Z525 立式鉆床；H工序九：鉆底孔，攻螺紋孔 M10-H7mm，選用 Z525 立式鉆床；工序十：鉆 錐銷通孔，選用 Z525 立式鉆床；5?工序十一：拉鍵槽 6H9mm；工序十二：鉆槽底通孔鉆 ，選用 Z525 立式鉆床；5.?工序十三：終檢。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為 HBS65～87，毛坯的重量約為 2Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄模。相關(guān)數(shù)據(jù)參見零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1．外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（ 端面） 。825H?查《機械制造工藝設計簡明手冊》 （以下稱《工藝手冊》 ）表 2.2～2.5，取端面長度余量均為 2.5（均為雙邊加工）銑削加工余量為：粗銑 1mm精銑 0mm2．內(nèi)孔（ 已鑄成孔）85H?查《工藝手冊》表 2.2～2.5，取 已鑄成孔長度余量為 3，即鑄成孔825H?半徑為 21mm。工序尺寸加工余量：鉆孔 2mm擴孔 0.125mm3．其他尺寸直接鑄造得到由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認。（五）確立切削用量及基本工時1．工序一 備料2．工序二 鑄造毛坯3．工序三 切削用量及基本工時的確定：銑、半精銑 凸臺端面。選用機床：45?X51 立式銑床。⑴銑 凸臺端面：45?選擇銑刀半徑為 25mm，齒數(shù) Z=6（見《工藝手冊》表 3.1－27）0.1/fmZ?Z， （《切削》表 3.7 和《切削》表 3.8）5d80inT（《切削》表 3.9）2/icV查 01217.4(/min)5cnrd????查查按機床選取 6/inr機實際切削速度： 16052.1(/in)0cdV????機機工作臺每分鐘進給量： .4/mifZn機銑床工作臺進給量： 15/mif橫 向基本工時： 4520.3(i)t??⑵半精銑 凸臺端面：?加工余量為 Z=1mm切削速度為 20/mincV?17.4/inr查選用主軸轉(zhuǎn)速為 16/ir機 工作臺進給量： 0.1564(/min)fzVZn???機基本工時： 452(mi)1t?4．工序四 切削用量及基本工時的確定：銑削大端面：（1）粗銑大端面：進行兩次銑削，第一次 Z=2mm，第二次 Z=1mm20/incVm?查017.4(/in)cnrd?查查選用主軸為 6/i?機實際切削速度： 025.1(/min)cndV??機查工作臺進給量： .604(/in)fZ?機基本工時： 50135(in)t??（2）半精銑大端面：切削速度： 2/mincV17.4/inr?查選用主軸為 60/ir機工作臺進給量： 1nfm?基本工時： 5320.98(i)t?5. 工序五 切削用量及基本工時的確定：鉆→擴→粗、精鉸 通孔。選用825H?機床：Z535 立式鉆床⑴鉆孔 ：m23?選擇 高速鋼錐柄標準麻花鉆（見《工藝手冊》表 3.1－6）（《切削》表 2.7 和《工藝》表 4.2－16）0.4/fr?機（《切削》表 2.15）硬度 200－21715incVm查 1001528(/min)3cVnrD????查查按機床選取 （《工藝》表 4.2－5）9/ir機實際切削速度： 23194.08(/in)cV????機機 10基本工時： （《工藝》表 6.2－5）248.6(mi)95.ltnf??機 機⑵擴孔 ：m084.2??選擇 高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表 3.1－8）.由《切削》表 2.10 得擴孔鉆擴 孔時的進給量 ，m80.24? rmf/8.0~7?并由《工藝》表 4.2－16 取 ，擴孔鉆擴孔時的切削速度7/fr?機。鉆ccV???????21~3由《切削》表 2.15 得 ，故：14/minc?鉆 min)/(7~.412~32~3Vcc ??????????????鉆 ??i)/(8960.710rDnc??按機床選取 68/mir機 24.5.9(/in)10cnV????機機基本工時： 2381.(i)6.7ltf??機 機⑶鉸 孔：825H?選擇 高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表 3.1－17） ，m由《切削》表 2.24 得 ， ，rmf/5.1~0?map25.0~1.?，min/8~4Vc?由《工藝》表 4.2－16 得 ，1.2/fmr?機 min)/(102~5)84(01rDVncc??按機床選取 ，則：68/ir?機 2685.34(/in)10?機基本工時： 1243.mi.ltnf???機 機6. 工序六 削用量及基本工時的確定：鉆→粗鉸→精鉸 孔。選用機床：710H?Z525 立式鉆床⑴鉆 孔：10?選擇 高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表 3.1－6）m8.9由《切削》表 2.7 和《工藝》表 4.2－16 查得 0.17/fmr?機（《切削》表 2.15）23/incV?查012374.(/min)9.8cnrd???查查按機床選取 6/inr機0.029.54(/in)1cnVr???機機基本工時： 123.1(mi)6.7ltf??機 機⑵粗鉸 孔：m96.?選擇 的高速鋼鉸刀（《工藝》表 2.11）由《切削》表 2.24 和《工藝》表 4.2－15 查得 1.3/fmr?機6/incV?查 01619.85(/min).cVnrd????查查按機床選取 /inr機09.615.(/in)10cnV???機機基本工時： 12430.19(mi)ltf??機 機⑶精鉸 孔：m10?選擇 的鉸刀.8/fr?機6incV查01619.(/min)cnrd????查查按機床選取 5/ir機0196.23(/in)cnV???機機基本工時： 1240.1(mi)58ltf??機 機7. 工序七 切削用量及基本工時的確定：銑 的槽，選用機床：X63 臥24.0?式銑床選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù) Z=6⑴第一次走刀：0.25/Zfm?1incV查015367.(/min)cnrd???查查按機床選取 /ir機 03751.3(/min)10cdnV????機機工作臺進給量： .2675.2(/in)fZVn??機基本工時： 4310.9(i)56.fLt???⑵第二次走刀：15/mincV查015367.(/min)cnrd????查查按機床選取 /inr機工作臺進給量： 0.25637.25(/in)fZV???機基本工時： 431.9(min)6.fLt?8. 工序八 切削用量及基本工時的確定。鉆粗鉸精鉸 孔，選用機床：147Hm?Z525 立式鉆床⑴鉆 孔：m13?選擇 高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表 3.5－6）由《切削》表 2.7 和《工藝》表 4.2－16 查得 0.3/fmr?機（《切削》表 2.15）14/incVm?查00143(/min)cnrD???查查按機床選取 27/ir機13.10(/in)0cnV???機機基本工時： 12843.6(mi)7.ltf??機 機⑵粗鉸 孔：m95.13?選擇 高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表 3.1－17）m95.13?， ， ，rf/0~?map15.0~?in/8~4Vci)/(29.13)84(rDVncc??按機床選取 （《工藝》表 42－15）0/inr?機min)/(13.61495.1rnVc ?機機（《工藝》表 4.2－16）0.8/fmr?機基本工時： 128430.1(in).ltnf????機 機⑶精銑 孔：14?選擇 高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表 3.1－17）m由《切削》表 2.24 查得， ，rf/0.1~5?map15.0~?in/8~4Vci)/(29.3)84(rDVncc??（《工藝》表 42－16）0.62/fmr?機按機床選取 140/inn機6.5(/mi)cV???機機基本工時： 128430.(in).ltnf???機 機9. 工序九 切削用量及基本工時的確定：鉆 底孔，攻螺紋 M10mm，選5.8?用機床：Z525 立式鉆床⑴鉆 底孔：m5.8?選用 高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表 3.1－6） 由《切削》表 2.7 和《工藝》表 4.2－16 查得 0.28/fmr?機（《切削》表 2.15）16/mincV?查0016(/min)8.5cnrD???查查按機床選取 4/ir機.15(/in)100cnV???機機基本工時： 1230.(mi)4.8ltf??機 機⑵攻螺紋 M10mm：選擇 M10mm 高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距 ，即f p1.25/fr?7.5/mincV?機 107.598(/min)cnrD??查按機床選取 2/ir機6.8/incVm?機基本工時： 1203.5(in)7.ltf????機10. 工序十 切削用量及基本工時的確定：加工 的錐銷通孔，選用機床：m?Z525 立式鉆床⑴鉆 的圓錐孔：m5?選擇 的高速鋼麻花鉆0.1/fr?機2incV查36/mnr查 按機床選取 1360/minnr?機20.5/icV機基本工時： 82.9(i)1360t??⑵鉸 的孔：m5?選擇 的鉸刀0.6/fr?機min)/(17.3825610rdVnc???查查按機床選取 9/inr機0326.15(/i)1cnV??機機基本工時： 80.min9t??11. 工序十一 切削用量及基本工時的確定：加工 的孔。選用機床：m5.?Z525 立式鉆床⑴鉆 孔：m5.?選擇 的高速鋼錐柄麻花鉆840.1/fr?機 2incV查 min)/(13268.400rdnc????查查按機床選取 /ir機 in)/(5.20136.0nVc ??機機基本工時： 5.2.7mit??⑵鉸 孔：m.5?選擇 的鉸刀m5.?06/fr?機 min)/(42.375.610rdVnc???查查按機床選取 9/inr機 in)/(7.61032.0nVc ??機機基本工時： mi4.9.5??t四、專用夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用的夾具。由老師分配的任務，我被要求設計第Ⅳ道工序----鉆孔 Φ14H7，本夾具將用于 Z525 立式鉆床。(1)、問題提出本夾具主要用來鉆 Φ14H7 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，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(chǎn)率、降低勞動強度、提高加工質(zhì)量。（2） 、夾具設計1 ） 定位基準的選擇：工件以 Φ25H8 孔及端面和 ΦH7 孔為定位基準；2 ） 夾緊力分析；3 ） 定位誤差的分析；4 ） 夾具設計及操作的簡要說明； 如前所述，在設計夾具時，為提高生產(chǎn)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墊圈的方式。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。因此，應設法解決上述問題。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇精度的心軸，使其定位精確，并使心軸連在夾具體內(nèi)，這樣可以減少縱向傾斜的偏差；三是：加大螺母和開口墊圈的加緊力。使工作進行時，工作緊湊和保證加工要求。夾具體上裝有快換鉆套，使夾具在一批零件之間能加工不同要求的零件，同時在夾具體上裝有一塊可翻動的蓋模板，這樣有利于工件的拆裝。設計體會在學完《機械制造工藝學》之后，我們經(jīng)過了為期數(shù)個星期的課程設計。本次課程設計的任務是根據(jù)加工工件設計夾具，我設計的零件是手柄座，相對于其他組同學設計的夾具要容易，但我并沒有因為它的容易而放棄學習更多的機會，我在設計完自己的夾具同時，和其他的同學一起探討更好的設計方法。并了解了其他相關(guān)工件的設計，在分析的過程中，讓我更深刻地了解了工藝對我們學習的重要性，同時也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足。 一 、僅僅了解書本上的東西是遠遠不夠的，只有在結(jié)合自己的實際情況，運用于實踐，這樣才能更深地了解和學習好知識。 二 、工藝是一個很細致的工作，我們要在工作中不斷的積累經(jīng)驗，學會用自己的知識解決實際問題。三 、覺得自己學到的知識太有限，知識面太窄，以后還有待加強訓練和實踐。 四 、同時我們要不斷地向別人學習，尤其要多想老師請教，他們可以讓我們少走很多的彎路，同時也讓我們知道很多優(yōu)秀的設計方法和與眾不同的設計理戀。 五 、創(chuàng)新設計是我們未來生存的法寶，所以從現(xiàn)在開始一定要有意識的鍛煉和培養(yǎng)自己在這方面能力。 由于本人的知識水平有限，錯誤之處在所難免，希望各位老師及專業(yè)人士給予批評指正！參考文獻1. 朱紹華，黃燕濱等編. 機械加工工藝. 北京：機械工業(yè)出版社，1996.92. 廖念釗等主編. 互換性與技術(shù)測量. 北京：中國計量出版社，2000.13. 錢祥生等編著. 開目 CAPP 軟件自學教程第 2 版. 北京：機械工業(yè)出版社，2006.84. 張勝文，趙良才編. 計算機輔助工藝設計——CAPP 系統(tǒng)設計. 北京：機械工業(yè)出版社，2005.15. 周開勤， 《機械零件手冊》 ，高等教育出版社，1994。6. 大連組合機床研究所， 《組合機床設計》 ，機械工業(yè)出版社，1978。7. 李云.《機械制造及設備指導手冊》.北京:機械工業(yè)出版社,1997.88. 孟少農(nóng).《機械加工工藝手冊》.北京:機械工業(yè)出版社,1991.99. 李慶壽.《機床夾具設計》.北京：機械工業(yè)出版社，198410.于駿一.《機械制造技術(shù)基礎》.北京：機械工業(yè)出版社，200011.薛源順.《機床卡具設計》.北京：機械工業(yè)出版社，200012.趙家奇.《機械制造工藝學課程設計指導書—2 版》.北京:機械工業(yè)出版社,2000.1013.陶崇德.葛鴻翰.《機床夾具設計.第二版》.上海：上?？萍技夹g(shù)出版社,198914.黃健求.《機械制造技術(shù)基礎》. 機械工業(yè)出版社,200515.楊叔子. 《機械加工工藝師手冊》. 機械工業(yè)出版社.2000