CA6140車床手柄座[831015] 工藝和銑45mm凸臺端面的銑床夾具設計

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機電專業(yè) 機械加工工藝卡片 工件名稱 銑 工序號 Ⅰ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式銑床 X51 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 粗銑Φ45端面 高速鋼立銑刀 1 144 160 25.12 0.43 半精銑Φ45端面 高速鋼立銑刀 1 144 160 20 0.65 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工藝過程卡片 零件號 零件名稱 CA6140車床手柄座 工序號 工序名稱 設備 夾具 刀具 量具 工時（min） 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 Ⅰ 銑，半精銑凸臺端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 25 1.08 Ⅱ 銑，半精銑大端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 25 游標卡尺 1.63 Ⅲ 鉆，擴，鉸內孔 立式鉆床 Z535 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆擴孔鉆鉸刀 游標卡尺 2.39 Ⅳ 鉆，粗鉸，精鉸孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆，鉸刀 游標卡尺 0.8 Ⅴ 銑槽 臥式銑床 X63 專用夾具 高速鋼圓柱形銑刀 游標卡尺 1.88 Ⅵ 鉆粗鉸精鉸孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆，鉸刀 卡盤 1.07 Ⅶ 鉆底孔，攻螺紋M10mm 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆,絲錐 卡盤 0.5 Ⅷ 鉆圓錐孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼麻花鉆 0.36 Ⅸ 拉鍵槽6H9mm 專用夾具 0.42 Ⅹ 鉆槽底通孔 立式鉆床 Z525 高速鋼麻花鉆 1.01 Ⅺ 終檢 Ⅻ ⅩⅢ 遼寧工程技術大學課程設計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　II 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 題 目：手柄座零件的機械加工工藝規(guī)程 及工藝裝備設計 班　　級：　機械10-3班 姓　　名：　 指導教師 完成日期：　2013/6/30 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 課程設計任務書 一、設計題目：“手柄座”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產類型:大批大量生產 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張 (2) 毛坯圖 1張 (3) 機械加工工藝過程卡片(參附表1) 1張 (4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張 (4) 夾具裝配圖 1張 (5) 夾具體圖 1張 (6) 課程設計說明書(5000～8000字) 1份 說明書主要包括以下內容（章節(jié)） ①目錄 ②摘要（中外文對照的，各占一頁） ③零件工藝性分析 ④機械加工工藝規(guī)程設計 ⑤指定工序的專用機床夾具設計 ⑥方案綜合評價與結論 ⑦體會與展望 ⑧參考文獻 列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，10條以上) 課程設計說明書一律用A4紙、縱向打印. 四、進度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說明書 3天 (5) 準備及答辯 2天 五、指導教師評語 成 績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 成績評定 采用五級分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。 優(yōu)秀：設計方案合理并新穎，設計說明書及設計圖紙規(guī)范、內容豐富。在設計過程中勤奮好學、有創(chuàng)新思想； 良好：設計方案合理，設計說明書及設計圖紙比較規(guī)范、內容比較豐富。在設計過程中勤奮好學、有創(chuàng)新思想； 中等：設計方案一般，設計說明書及設計圖紙欠規(guī)范、內容一般。在設計過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯； 及格：設計方案不完善，存在一些小錯誤，說明書及設計圖紙欠規(guī)范、內容一般。在設計過程中勤奮精神不夠： 不及格：設計方案有嚴重錯誤，設計說明書及設計圖紙不規(guī)范、內容淺薄。在設計過程中勤奮好學精神不夠。 摘　要 設計內容：設計“手柄座”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，并繪制出手柄座零件圖、手柄座毛坯圖、夾具裝配圖，夾具體零件圖。填寫機械加工工藝過程綜合卡片、機械加工工藝卡片。編制課程設計說明書。 設計意義：本課程設計是重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一。是在完成生產實習，學完機械制造技術基礎和其它專業(yè)課程之后進行的。通過該課程設計，將所學理論與生產實踐相結合， 鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨立地分析和解決了零件機械制造的工藝問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力，為今后的畢業(yè)設計及對自己未來將從事的工作進行了一次適應性訓練，從而打下了良好的基礎。 關鍵詞：手柄座;課程設計;工藝規(guī)程；工藝裝備； Abstract Design: Design " handle on" parts of the machining process planning and process equipment, spare parts and to map out plans ram, ram rough map, fixture assembly, the fixture parts map. Complete machining process integrated card, a card processing machine. The preparation of curriculum design specification. Design significance: the design of this course is an important aspect of the practice of teaching. Completed internship in the production, completion of machinery manufacturing and technological foundation and other professional courses conducted. The adoption of the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, tempered his analysis, problem-solving abilities, in the process I am an independent analysis and solution of the manufacture of mechanical parts of the problem, design a machine for this fixture A typical technology equipment, improved structural design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation. Key words: ram; curriculum design, technology point of order, technology and equipment; 目 錄 緒論 1 1 設計手柄座零件的機械加工工藝規(guī)程 2 1.1 零件工藝性分析 2 1.2 機械加工工藝規(guī)程設計 3 1.3 擬定手柄座工藝路線 5 1.4 工序尺寸（工序9） 8 1.5 切削用量、時間定額的計算。（工序9） 8 2. 相關工序夾具的設計 9 2.1 定位方案 9 2.2 定位誤差分析........................................9 2.3 夾緊機構 10 2.4 對刀裝置 11 2.5 夾具與機床聯(lián)接元件 11 2.6 夾具體 11 2.7 方案綜合評價和總結 12 3 設計體會 12 參考文獻 14 - 11 - 緒論 本次設計是在我們學完了相關的基礎課、技術基礎課及大部分專業(yè)課之后進行的這是我們在畢業(yè)設計之前的一次深入的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 在學完機械制造工藝學的基礎上進行這樣的設計和練習，我覺得是很有必要的，它對我們的理論提高有了一定啟發(fā)，讓我們知道了學習的重點和怎么根據具體的情況設計出可行的夾具。也讓我提高了分析問題、解決問題的能力，為以后的進一步發(fā)展打下了良好的基礎。 由于時間比較倉促，設計尚有很多的不足之處，懇請各位老師給予指教。 1 設計手柄座零件的機械加工工藝規(guī)程 1.1 零件工藝性分析 1.1.1 手柄座的作用 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，車床內部的拉桿往外移，則齒扇向順時針方向轉動，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；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。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。 1.1.2 手柄座的技術要求 根據手柄座的零件圖紙將該手柄座的全部技術要求列于表中。 加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差及精度等級 表面粗糙度Ra(um) 形位公差 Φ25孔 25 IT8 3.2 Φ5.5孔 5.5 IT13 12.5 槽左表面 IT13 12.5 槽上表面 14 IT8 12.5 槽下表面 14 IT8 12.5 Φ45圓柱 45 IT13 6.3 Φ10孔 10 IT7 3.2 Φ14孔 14 IT7 3.2 槽內表面 14 IT8 12.5 鍵槽 6 IT5 1 2.5 Φ5錐銷通孔 5 IT13 3.2 R13外圓 13 IT8 0.8 M10螺紋孔 10 IT7 12.5 1.1.3 審查手柄座的工藝性 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分述如下： （1）以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鉆Φ10H7的孔，鉆Φ14H7的孔，鉆Φ5.5 mm的孔，銑14mm*43mm的槽，鉆Φ5mm，鉆M10H7并配加鉗工加工。。其中主要加工孔Φ10H7。 （2）以Φ25 mm的孔為中心加工表面和孔。銑上下表面，鉆Φ10H7，鉆Φ14H7的孔，鉆Φ5.5 mm的孔，鉆Φ5mm，鉆M10H7并配加鉗工加工。 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。 1.1.4 確定手柄座的生產類型 由課程設計題目要求，該手柄座的生產類型為中批或大批生產。 1.2 機械加工工藝規(guī)程設計 1.2.1 選擇毛坯 由零件要求可知，零件的材料為ZG230-450，考慮到本零件在具體工作的受力情況，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， 我們選擇砂型機器造型及殼型鑄造，足以滿足要求，又因為零件是中批或大批量生產，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。 1.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 由《機械加工工藝手冊》表2.3-5，確定此鑄造毛坯的尺寸公差和機械加工余量如下表所示： 表2-1 手柄座鑄造毛坯尺寸公差及機械加工余量表 項目/mm 機械加工余量/mm 尺寸公差/mm 備注 φ25孔 雙側加工1.0 1.2 表2.5-5 表2.3-6 上下面高度43 單側加工0.7 1.4 表2.5-5 表2.3-6 R13外圓 單側加工0.2 1.1 表2.5-5 表2.3-6 φ45軸 1.6 表2.5-5 表2.3-6 1.2.3 毛坯設計 1.2.3.1 確定圓角半徑 鑄造圓角為3—5mm.。 1.2.3.2 確定拔模斜度 拔模斜度為：5°。 1.2.3.3 確定分模位置 選擇在左視圖中中心平面為分模面，分模線為直線，屬平直分模線。 。 1.2.4 繪制閘板鑄造毛坯簡圖 由表2-1所得結果，繪制毛坯簡圖如下所示： 圖3-1 閘板鑄造毛坯簡圖 1.3 擬定手柄座工藝路線 1.3.1 定位基準的選擇 基準面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要過程之一。基面的選擇正確與否，可以是加工質量的到保證，生產效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內完成加工任務。 定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。 1.3.1.1 精基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，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。 1.3.1.2 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。對于一般的箱體零件而言，以外表面作為粗基準是合理的。但對于零件來說Φ25 mm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粗基準，現選取零件的上下表面互為基準，再利用四爪卡盤卡住車Φ25 mm。利用內孔Φ25 mm及鍵槽定位進行鉆Φ10mm，在Φ25 mm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。 1.3.2 表面加工方法的確定 表3-1 閘板零件各表面加工方法 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/um 加工方案 備注 底面 IT13 6.3 粗銑 表1-8 Φ25孔 IT8 3.2 精車-半精車 表1-8 鍵槽各面 IT11 12.5 粗銑 表1-8 槽上下表面 IT8 12.5 粗銑 表1-8 Φ10孔 IT7 3.2 鉆-鉸 表1-8 Φ5.5孔 IT13 12.5 鉆 表1-8 Φ14孔 IT7 3.2 鉆-鉸 表1-7 Φ5孔 IT13 3.2 鉆-鉸 表1-8 M10螺紋孔 IT7 12.5 攻螺紋 表1-8 R13外圓 IT8 0.8 粗磨 表1-8 1.3.3 加工階段的劃分 可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個階段。， 在粗加工階段。首先將精基準準備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求； 1.3.4 工序的集中與分散 選用工序集中原則，生產類型為大批或者中批生產，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。 1.3.5 工序順序的安排 1.3.5.1 機械加工工序 1.3.5.1.1 遵循“先基準后其他”原則 1.3.5.1.2 遵循“先粗后精”原則 1.3.5.1.3 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面。 1.3.5.1.4 遵循“先面后孔” 1.3.6 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，表列出了閘板的工藝路線。 表3-2 閘板工藝路線及設備、工裝的選用 工序號 工序名稱 機床裝備 刀具 量具 1 粗銑下表面 臥式銑床X63 端銑刀 游標卡尺 2 粗、精車Φ25H8 mm 立式車床C620 內圓車刀 游標卡尺 3 插鍵槽6H9 臥式銑床X63 鍵槽銑刀 游標卡尺 4 銑槽14*43 mm 立式鉆床Z525 槽銑刀 游標卡尺 5 鉆、拉孔Φ10H7 立式鉆床Z525 麻花鉆、拉刀 游標卡尺 6 鉆孔Φ5.5 mm 立式鉆床Z525 麻花鉆 游標卡尺 7 鉆、擴Φ14H7 立式鉆床Z525 麻花鉆、擴鉆 游標卡尺 8 鉆、鉗Φ5 mm、M10--7H 立式鉆床Z525 麻花鉆 游標卡尺 9 粗磨R13外圓 萬能外圓磨床 砂輪 游標卡尺 10 去毛刺 11 清洗 清洗機 12 終檢 1.4 工序尺寸（工序9） 由零件圖及查表可得，此工序的工序尺寸為13mm，加工精度等級為IT8。 1.5 切削用量、時間定額的計算。（工序9） 1.5.1切削用量的計算 由于定位基準是孔的軸線，固為保證最小尺寸=50mm+13mm=63mm,z=0.2mm為磨削余量,則加工前的尺寸=63mm+0.2mm=63.2mm。 1.5.1.1 背吃刀量的確定 由于是一次加工完成，固背吃刀量即為磨削的加工余量即=z=0.2mm。 1.5.1.2 進給量的確定 由《課程設計指導書》表5-35查得，取f=0.033mm/r。 1.5.1.3 磨削速度的計算 由表5-35，取v=16.67m/min。 1.5.2 時間定額的計算 1.5.2.1.作業(yè)時間的計算 采用砂輪斷面粗麼的方法工件的 則，磨削R13端面的作業(yè)基本時間可由該公式來計算 Tj= =3.14*（13-0.2+8）*0.98/[1000*/60] =38.15s a----磨削的加工余量，在這里一次走刀 v----工件的運動速度 y----磨床的機械效率 w----砂輪的轉速 d-----砂輪的直徑 r-----工件的半徑 1.5.2.2.輔助時間Tf的計算: 輔助時間一般為作業(yè)時間的0.15~0.2左右，在這里取值0.2. 所以，Tf=0.2*38.15=7.63s 1.5.2.3.布置工作時間的計算 布置工作時間一般可以由經驗得知為工作時間的0.02~0.07倍，在這里取0.5 Tb=0.5*38.15=19.1s 1.5.2.4.準備于終結時間 （1）.準備時間，因為在工件的生產方式是大批量生產方式，所以，準備時間分配大每個工件上的部分可以忽略不計 （2）.終結時間T為各部分時間的總和 即：T=Tj+Tf+Tb+Tz=38.15+7.63+19.1+0=64.88 2.相關工序夾具的設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計 專用的夾具。有老師分配的任務，我被要求設計第五道工序----銑Φ45端面，選用機床：X51立式銑床 2.1 問題提出 本夾具主要用來銑Φ45端面，在銑面后還要進行拉孔，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率、降低勞動強度、提高加工質量。 2.2夾具設計 1 ） 定位基準的選擇 2 ） 夾緊力分析 2.3 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為定位套，該定位套是根據零件定位方案設計的專用件，各定位面加工后對φ6H9mm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套中心位置尺寸偏差決定。查文獻[4]表3-17，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±0.05mm<±0.3mm,因此孔的位置偏差可以保證。 ⒋夾具設計及操作說明 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。根據該法蘭盤結構特點設計的定位套一次限制5個自由度，外加一定位支承板限制2個自由度，即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝置使用鉤形夾緊螺栓，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。 3 設計體會 在學完《機械制造工藝學》之后，我們經過了為期3個星期的課程設計。本次課程設計的任務是根據加工工件設計夾具，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]哈爾濱工業(yè)大學，《機床夾具設計》，上?？茖W技術出版社，1990。 [2]顧崇衡，《機械制造工藝學》，陜西科學出版社，1995。 [3]鄒青，《機械制造技術基礎課程設計指導教程》，機械工業(yè)出版社，200.8。 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