机械制造装备设计课程设计说明书

制造技术课程设计题目CA6140车床手柄座机械加工工艺及加工①10H7孔夹具设计班级机制1002班学号20102712姓名赵言科指导教师吕宝君日期2013年12月20日机电工程学院制造技术课程设计任务书设计题目：CA6140车床手柄座机械加工工艺及加工①10H7孔夹具设计设计内容（需明确列出研究的问题）：设计CA6140车床手柄座机械加工工艺及加工①10H7孔夹具，生产类型为中等批量具体内容包括：1、毛坯设计——画出毛坯工艺简图；2、机械加工工艺设计——制订出零件的机械加工工艺规程；3、夹具设计一一完成指定工序（①10H7孔加工工序）的夹具结构设计。4、MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1717409661970_1——对工艺设计及夹具设计的详细说明。资料、数据、技术水平等方面的要求：1、毛坯设计正确确定毛坯类型、加工余量、余块、分型面或分模面、浇注位置、拔模斜度、收缩率、尺寸及型芯尺寸等，并正确绘制毛坯工艺简图。2、工艺设计（1）能正确选择定位基准；（2）能根据工件各加工表面的技术要求和规定的生产条件合理选择表面加工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，并拟定出工艺路线；（3）能运用查表的方法确定各表面加工余量及切削用量；（4）能正确确定工序尺寸及公差；（5）能正确选择刀具、量具和机床等工艺装备；（6）能运用规定的符号正确绘制工序图，正确标注各项技术要求。3、夹具设计（1）能够正确选择和设计定位元件、夹紧元件及夹紧装置；（2）能够正确进行定位误差的分析计算；（3）能够正确计算夹紧力，合理布置夹紧力的作用位置及方向；（4）能够按照制图 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 运用必要的视图完整地表达夹具结构；（5）能够完整、正确地标注夹具装配图尺寸及技术要求。4、说明书（1）内容要完整、充实，文字叙述条理清楚，重点突出；（2）各项分析计算完整、正确。目录TOC\o"1-5"\h\zHYPERLINK\l"bookmark6"\o"CurrentDocument"设计说明1（一）机械加工工艺规程设计1第1章手柄座的工艺分析及生产类型的确定1HYPERLINK\l"bookmark8"\o"CurrentDocument"手柄座的用途1HYPERLINK\l"bookmark10"\o"CurrentDocument"手柄座的技术要求1HYPERLINK\l"bookmark12"\o"CurrentDocument"手柄座的工艺性检测2孔的加工2面的加工3槽的加工3螺纹孔的加工3HYPERLINK\l"bookmark14"\o"CurrentDocument"确定手柄座生产类型3HYPERLINK\l"bookmark16"\o"CurrentDocument"第2章确定毛坯、绘制毛坯简图4HYPERLINK\l"bookmark18"\o"CurrentDocument"毛坯的材料4HYPERLINK\l"bookmark20"\o"CurrentDocument"毛坯的加工量块、余块4HYPERLINK\l"bookmark22"\o"CurrentDocument"毛坯的分型面、浇注位置、拔模斜度4HYPERLINK\l"bookmark24"\o"CurrentDocument"毛坯的收缩率、型芯尺寸4HYPERLINK\l"bookmark26"\o"CurrentDocument"毛坯的尺寸5HYPERLINK\l"bookmark28"\o"CurrentDocument"毛坯的尺寸公差5HYPERLINK\l"bookmark30"\o"CurrentDocument"第3章拟定手柄座工艺路线6HYPERLINK\l"bookmark32"\o"CurrentDocument"定位基准的选择6精基准的选择6粗基准的选择6表面加工方法的确定7加工阶段的划分8粗加工阶段8半精加工阶段8精加工阶段83.4工艺路线方案的比较8工艺路线8工艺路线及设备9第4章加工余量、工序尺寸和公差的确定错误!未定义书签。©45圆柱两端面毛坯尺寸加工余量计算错误!未定义书签。TOC\o"1-5"\h\z©14H7mr孔端面毛坯尺寸及加工余量计算104.3其他尺寸及其加工余量的确定11第5章切削用量的计算131切削用量的分析135.1.1工序1:粗铣手柄座左右两端面135.1.2工序2:半精铣手柄座左端面A（45mm外卜圆凸台端面）145.1.3工序3:钻一粗铰一精铰25mn孔155.1.4工序4:拉键槽175.1.5工序5:钻一粗铰一精铰10mn孔错误!未定义书签。5.1.6工序6:粗铣一半精铣槽14mm.错误!未定义书签。5.1.7工序7:粗铣14mm孔端面205.1.8工序8:钻一粗铰一精铰14mm孔20工序9:钻一攻螺纹孔M1021工序10:钻一配铰5mm圆锥孔22工序11:钻一铰5.5mm孔23（二）①10H7孔夹具的设计错误!未定义书签。第6章夹具体设计的相关要求错误!未定义书签。6.1定位方案24工序要求246.1.2定位方案的确定24定位误差分析256.2夹紧方案256.3切削力与夹紧力的计算256.4定位误差分析276.5平行度误差27总结27参考文献28此页是为了满足页码设置的需要设计说明本次设计是CA6140车床手柄座，针对手柄座的结构特征、用途以及其工艺规程的分析，然后确定合理的加工方案，加工方案要求简单，并能保证加工质量。由于手柄座各表面的精度要求比较高，所以在加工一些主要平面时都要先粗铣然后半精铣，加工一些孔时要进行钻、粗铰然后还要进行精铰工序，因为手柄座的加工质量将直接影响其性能和使用寿命，所以每一道工序都必须要达到其加工要求。此外，本设计的生产类型是中等批量生产，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，课程设计要求是设计加工CA6140车床手柄座©10H7孔工序的夹具。（）机械加工工艺规程设计第1章手柄座的工乙分析及生产类型的确定1.1手柄座的用途该零件是CA6140车床的手柄座。它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。其作用就相当于一个连杆。车床外部手柄的运动是通过CA6140车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。手柄与该零件通过©25mn孔连接，机床内部零件通过©10mr孔与手柄座连接，即CA6140车床手柄座的作用是实现运动由外部到内部的传递。操作过程如下：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，贝U齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移，压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离合器均不接合，主轴的传动断开，此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端，制动带被拉紧，使主轴制动。手柄座的技术要求表1-1手柄座零件技术要求表加工表面尺寸偏差（mr）i公差及精度等级表面粗糙度值ra（m形位公差（mr）45圆柱左右左端面（凸台两端面43IT12端面）3.225mm孑Lc厂0.03325。IT81.614mm孔1400'018IT71.610mm孔1O。0。15IT71.65mm圆锥孔5IT71.65.5mm孔5.5IT812.5M10螺纹孔IT73.2键槽6。。.03IT10侧面1.6、底面6.3槽14mm14。0.23IT116.314mm孔端面距25mm孔轴线43mmIT126.31.3手柄座的工艺性检测分析零件图可知，CA6140车床手柄座的加工表面分四种,主要是孔的加工,圆柱端面的加工,槽的加工，螺纹孔的加工，各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求,特别是孔的加工,几乎都要保证Ra1.6mm勺表面粗糙度，因而需精加工。手柄座左右两端面和14mm孔端面均有要求切削加工，5.5mm孔端面、10mm孔端面、14mm孔端面和25mm孔凸台端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度，而螺纹孔M10和圆锥孔5mm的端面均为圆柱面保证孔的加工精度较困难；另外在轴向方向上的25mm孔凸台端面作为定位基准加工要求较其他端面高。主要工作表面虽然加工精度也相对较高，但也可以在正常生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见该零件的工艺性较好。1.3.1孔的加工该零件共有5个孔要加工：©45mm外b圆凸台端面（25mm孔凸台端面）是零件的主要加工面，其他的面、孔与其有位置尺寸度要求，因而是后续工序的主要精基准面，需精加工出来；©10mn孔与25mm孔有平行度要求，也需要精加工；©14mn是不通孔，特别注意该孔的加工深度；©5mm圆锥孔虽是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精铰。©5.5mm油孔表面粗糙度有Ra12.5。1.3.2面的加工该零件共有4个端面要加工：©45mm外圆凸台端面精度要求较高，同时也是配合©25mn孔作为后续工序的精基准面，需精加工；©45mnffl柱大端面、©25mn孔端面以及©14mn孔端面粗铣既可。133槽的加工该零件仅有2个槽需加工：©25mn孔上键槽两侧面粗糙度为Ra1.6mm需精加工，底面加工精度要求不高，加工键槽时很难以©45mn外卜圆端面为定位基准，，因而要特别注意尺寸链的推算，保证加工尺寸要求，因而工序尺寸的计算较复杂；而槽14mn两侧面粗糙度均为Ra6.3mm半精铣即可。1.3.4螺纹孔的加工M10mr螺纹孔的加工，它与©10mm孔和©25mm孔连心线有30°角度要求，同时螺纹孔中心线与©45mnH柱端面有11mm的尺寸位置要求。由以上分析可知，该零件的加工应先加工©45mnH柱两端面，再以端面为基准加工作为后续工序主要精基准的©25mn孔，进而以该孔为精基准加工出所有的孔，面，槽，螺纹孔等。1.4确定手柄座生产类型手柄座重量为0.73kg，由参考文献【1】表1-3知，手柄座为轻型零件；由参考文献【1】表1-4知，该手柄座类型为中批生产。第2章确定毛坯、绘制毛坯简图2.1毛坯的材料零件材料为HT2O0根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小，工作过程中不经常变动，受力不大，形状较复杂,外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求,零件生产类型为中批生产,而砂型铸造生产成本低,设备简单,采用砂型铸造。毛坯的加工余量、余块查表确定加工余量：由参考文献【1】表2-4查得每侧加工余量数值为1.4mm故取凸台端面的毛坯总加工余量为：1.4mm。材料为灰铸铁,机器造型,公差等级为CT8~12取CT10,加工余量等级E~G取G.切削余量：查表,基本尺寸小于100mm加工余量为1.4mm;基本尺寸小于63mm加工余量为0.7mn。铸件公差等级：查表,基本尺寸小于100mm取3.2mm;基本尺寸小于63mm取2.8mm粗铣余量：1.4mm。①45外圆凸台端面毛坯加工总余量为：1.4mm半精铣余量：1.0mm；粗铣余量：0.4mm；手柄座大端面毛坯加工总余量为：1.4mm。粗铣余量：0.4mm。毛坯的分型面、浇注位置、拔模斜度选择左视图上平面为分模面，分模线为直线，为直分模线。由于零件上孔都较小,且都有严格的表面精度要求,故都不铸出,留待后续机械加工反而经济实用。由于该手柄座在毛坯选用铸件，为提高生产率和铸件精度，毛坯的拔模斜度为5，铸造圆角半径为R3~5。毛坯的收缩率、型芯尺寸经查资料可知，材料的收缩率为1%毛坯的尺寸毛胚草图CA6140车床手柄座零件材料为HT200,毛坯重量约为0.73kg,生产类型为大中批生产。由于所有孔均有精度要求，且尺寸小，均不铸出。铸造毛坯的基本尺寸为43+1.2+1.8+1.0=47mm。又根据前面铸件尺寸公差标准值取尺寸公差为2.8mm故：毛坯的最小尺寸:47-1.4=45.6mm;毛坯的最大尺寸:47+1.4=48.4mm;2.6毛坯的尺寸公差毛坯总余量的确定：由参考文献【1】表2-1和2-5，对于大中批量生产砂型机器造型，取尺寸公差等级为10级，加工余量等级为G级；第3章拟定手柄座工艺路线3.1定位基准的选择基面选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则,会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.1.1精基准的选择精基准主要考虑如何保证加工精度和装夹方便,©25mnJL为第一精基准,©45mn圆柱小端面作为基准先加工出©25mnJL,然后作为辅助基准面配合©25mnJL加工后续工序中的孔，面,槽,螺纹等。根据该手柄座零件的技术要求，选择手柄座25o0.033mm孔及45mm外圆凸台端面作为精基准零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，遵循了“基准统一”原则。又轴孔25o0033mm的轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工手柄座脚上孔1000'015mm和孔1400'018mm以及其他的孔和表面，实现了设计基准和工艺基准重合，保证了被加工表面的位置度要求及1000.015mm孔轴线和2500033mm孔轴线的平行度要求。选用手柄座45mm外圆凸台端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则，因为该手柄座上的尺寸多以该端面作为设计基准。选用2500033mm孔及45mm外圆凸台端面作为精基准，夹紧力可作用在手柄座250°.033mm孔的大端面上，夹紧稳定可靠。3.1.2粗基准的选择粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于该零件毛坯没有铸孔，故只能以3个主要端面为基准,由于©45mm」、端面表面粗糙度为Ra3.2mm若直接以大端面为粗基准,不能一次达到加工精度,故先以©45mm、端面为粗基准,粗铣©45mn大端面,再以©45mn大端面为基准，精铣小端面，并保证尺寸43mm作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺