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第1章、 零件的分析 1
1.1. 零件的功用及結(jié)構(gòu)分析 1
1.2. 零件的工藝分析 1
第2章、 手柄座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
2.1. 毛坯的選擇 3
2.2. 基準(zhǔn)的選擇 3
(1)粗基準(zhǔn)的選擇 3
(2)精基準(zhǔn)的選擇 3
2.3. 工藝路線(xiàn)的擬定 3
2.4. 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4
2.5. 切削用量及工時(shí)定額的確定 5
第3章、 加工銑槽夾具設(shè)計(jì) 15
3.1. 任務(wù)的提出 15
3.2. 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 15
3.2.1. 定位方案的確定 15
3.2.2. 定位
2、元件及裝置設(shè)計(jì) 15
3.2.3. 定位誤差的分析計(jì)算 15
3.3. 對(duì)刀或?qū)бㄑb置）設(shè)計(jì) 16
3.4. 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 16
3.4.1. 夾緊方案的確定 16
3.4.2. 夾緊力大小的分析計(jì)算 17
3.4.3. 夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì) 17
3.5. 連接元件及夾具體設(shè)計(jì) 17
3.6. 夾具操作及維護(hù)簡(jiǎn)要說(shuō)明 18
參考文獻(xiàn) 19
附錄Ⅰ 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片………………………………………………20
附錄Ⅱ 機(jī)械加工工序卡片……………………………………………………21
評(píng)語(yǔ)…………………………………………………………………………… 22
【精
3、品文檔】第 16 頁(yè)
第1章、 零件的分析
1.1. 零件的功用及結(jié)構(gòu)分析
題目所給的零件是CA6140車(chē)床的手柄座。它位于車(chē)床操作機(jī)構(gòu)中，可同時(shí)操縱離合器和制動(dòng)器，即同時(shí)控制主軸的開(kāi)、停、換向和制動(dòng)。操作過(guò)程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動(dòng)時(shí)，車(chē)床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒條軸往右移動(dòng)，通過(guò)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(dòng)，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動(dòng)時(shí)，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時(shí)，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動(dòng)斷開(kāi)，此時(shí)齒條軸上的凸起部分正壓在制動(dòng)器杠桿的下
4、端，制動(dòng)帶被拉緊，使主鈾制動(dòng)。
1.2. 零件的工藝分析
CA6140車(chē)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
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孔，尺寸為M10-7H，另外還有一個(gè)尺寸為6H9的鍵槽，孔與鍵槽的總寬度為27.3H11。
2．以為中心的加工表面
該組的加工表面有的螺紋孔(有位置要求)，加工時(shí)測(cè)量深度為25mm，鉆孔深度為28mm。上孔壁有一個(gè)配鉸的錐銷(xiāo)通孔，該通孔有位置要求。
3．以為中心的加工表面
本組的加工表面有的孔(兩個(gè))，及其兩
5、個(gè)內(nèi)端面(對(duì)稱(chēng))，兩端面均有位置要求，端面之間的距離為mm。，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與孔壁之間的平行度公差為)
4．以為中心的加工表面
這組的加工表面有的孔，該孔通至上的槽，并有位置要求。
由上面的分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
第2章、 手柄座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1. 毛坯的選擇
零件材料為HT200。手柄座在使用過(guò)程中不經(jīng)常的變動(dòng)，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(guò)程中的精度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。
2.2. 基準(zhǔn)的選擇
基面選擇
6、是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取孔的下端面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊分別支承和作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷(xiāo)釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
(2)精基準(zhǔn)的選擇
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺
7、寸換算，這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算。
2.3. 工藝路線(xiàn)的擬定
制定工藝路線(xiàn)得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)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(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率?？紤]到先面后孔的加工原則，合理具體加工工藝如下：
表 2.1 工藝方案表
工序1
粗銑、精銑端面
工序2
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸通孔
工序3
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔
工序4
粗銑1443槽
工序5
鉆通孔
工序6
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔
工序7
插鍵槽
工序8
鉆M10螺紋底孔，攻M10螺紋
工序9
終檢
2.4.
8、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1Kg，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄模。相關(guān)數(shù)據(jù)參見(jiàn)零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線(xiàn)，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1．外圓表面延軸線(xiàn)方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（端面）。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱(chēng)《工藝手冊(cè)》）表2.2～2.5，取端面長(zhǎng)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 0.2mm
2．內(nèi)孔
查《工藝手冊(cè)》表2.2～2.5，取已鑄成孔長(zhǎng)度余量為3，即鑄成孔半徑為21mm。
工序尺寸加工余量
9、：
鉆孔 2mm
擴(kuò)孔 0.125mm
3．其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
2.5. 切削用量及工時(shí)定額的確定
1．工序Ⅰ的切削用量及基本工時(shí)的確定：銑、半精銑凸臺(tái)端面。
⑴銑凸臺(tái)端面：
選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表3.1－27）
，（《切削手冊(cè)》表3.7和《切削》表3.8）
（《切削手冊(cè)》表3.9）
按機(jī)床選取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
銑床工作臺(tái)進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
⑵半精銑凸臺(tái)端面
10、：
加工余量為Z=1mm
切削速度為
選用主軸轉(zhuǎn)速為
工作臺(tái)進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
2．工序Ⅱ的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆→擴(kuò)→粗、精鉸通孔。
⑴鉆孔：
選擇高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表3.1－6）
（《切削手冊(cè)》表2.7和《工藝手冊(cè)》表4.2－16）
（《切削手冊(cè)》表2.15）硬度200－217
按機(jī)床選?。ā豆に囀謨?cè)》表4.2－5）
實(shí)際切削速度：
基本工時(shí)：（《工藝手冊(cè)》表6.2－5）
⑵擴(kuò)孔：
選擇高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（《工藝手冊(cè)》表3.1－8）
由《切
11、削手冊(cè)》表2.10得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的進(jìn)給量，并由《工藝手冊(cè)》表4.2－16取，擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度。
由《切削手冊(cè)》表2.15得，故：
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑶鉸孔：
選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝手冊(cè)》表3.1－17），
由《切削手冊(cè)》表2.24得，，，
由《工藝手冊(cè)》表4.2－16得，
按機(jī)床選取，則：
基本工時(shí)：
3．工序Ⅲ的削用量及基本工時(shí)的確定：鉆→粗鉸→精鉸孔。
⑴鉆孔：
選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝手冊(cè)》表3.1－6）
由《切削手冊(cè)》表2.7和《工藝手冊(cè)》表4.2－16查得
（《切削》表
12、2.15）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵粗鉸孔：
選擇的高速鋼鉸刀（《工藝手冊(cè)》表2.11）
由《切削手冊(cè)》表2.24和《工藝手冊(cè)》表4.2－15查得
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑶精鉸孔：
選擇的鉸刀
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
4．工序Ⅳ的切削用量及基本工時(shí)的確定：銑的槽。
選用高速鋼粗齒盤(pán)狀銑刀 ，Z=8
1)、根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1-27查的：
粗銑 選定
因 走刀次數(shù)N==8.6次 故走刀次數(shù)N為9次，最后一次=3mm 。
根據(jù)零件形狀，確定那個(gè)走刀長(zhǎng)度為
13、37mm。
2）、決定每齒進(jìn)給量，根據(jù)銑床的功率為7.5KW，中等剛度。
根據(jù)表3.3（ 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第3版）》 ）：
現(xiàn)選取
3)、決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)表3.27中的計(jì)算公式，也可以直接查表。
根據(jù)表3.9，當(dāng)，Z=8，=14mm，，0.24mm/z時(shí)，=19m/min，
=62r/min，=104mm/min。
各修正系數(shù)為：
190.690.8m/min=10.5 m/min；
=34 r/min；
mm/min；
根據(jù)XA6132型銑床說(shuō)明書(shū)
14、，選擇 r /min； mm/min；
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為：
m/min；
mm/r ；
計(jì)算基本工時(shí)
式中 l =37mm，根據(jù)表3.25，入切量及超切量=27mm
則= min=1.067min
總時(shí)間：= N=1.067min9=9.6min
5．工序Ⅴ的切削用量及基本工時(shí)的確定：加工的孔。
⑴鉆孔：
選擇的高速鋼錐柄麻花鉆
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵鉸孔：
選擇的鉸刀
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
6．工序Ⅵ的切削用量及基本工時(shí)的確定。
⑴鉆孔：
選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝手冊(cè)》表3.5－6）
由《切削手冊(cè)》表2.
15、7和《工藝手冊(cè)》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵粗鉸孔：
選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝手冊(cè)》表3.1－17）
按機(jī)床選取（《工藝手冊(cè)》表42－15）
（《工藝手冊(cè)》表4.2－16）
基本工時(shí)：
⑶精鉸孔：
選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝手冊(cè)》表3.1－17）
由《切削手冊(cè)》表2.24查得
（《工藝手冊(cè)》表42－16）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
7．工序Ⅷ的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆底孔，攻螺紋M10mm。
⑴鉆底孔：
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝手冊(cè)》表
16、3.1－6）
由《切削手冊(cè)》表2.7和《工藝手冊(cè)》表4.2－16查得
（《切削手冊(cè)》表2.15）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵攻螺紋M10mm：
選擇M10mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
第3章、 加工銑槽夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用的夾具。我被要求設(shè)計(jì)第Ⅳ道工序----銑1443槽，本夾具將用于X53K立式銑床。
3.1. 任務(wù)的提出
本夾具主要用來(lái)銑14mm43mm的槽，同時(shí)對(duì)孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在鉆孔后還要
17、進(jìn)行拉孔，以保證其精度要求，為了使其誤差減小，在工序工序一、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(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高加工質(zhì)量。
3.2. 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.2.1. 定位方案的確定
工件以Φ25H8孔及端面和Φ10H7孔為定位基準(zhǔn)；夾緊時(shí)，首先由開(kāi)口墊圈夾緊Φ25H8孔兩端面，再用氣缸通過(guò)活塞的推力帶動(dòng)浮動(dòng)壓塊在手柄座出夾緊。
3.2.2. 定位元件及裝置設(shè)計(jì)
用圓柱定位銷(xiāo)和菱形定位銷(xiāo)進(jìn)行完全定位。
3.2.3. 定位誤差的分析計(jì)算
本工序選用的工件以圓孔在定位銷(xiāo)上定位，定位銷(xiāo)為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，
18、因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線(xiàn)接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。
式中 ——工件圓孔直徑公差（mm）；
——定位銷(xiāo)外圓直徑公差（mm）。
3.3. 對(duì)刀或?qū)бㄑb置）設(shè)計(jì)
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊組成用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
由于本道工序是完成銑槽的加工，所以選用直角對(duì)刀塊。
3.4. 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.4.1. 夾緊方案的確定
夾緊時(shí)，首先由圓柱定位銷(xiāo)和菱形定位銷(xiāo)定位孔兩端面，再用X53K型氣缸夾緊。
3.4.2. 夾緊力大小的分析計(jì)算
銑槽時(shí)切削用量計(jì)算夾緊
19、力并分析。
刀具：立銑刀
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.28可查得：
軸向力計(jì)算公式為
其中：，，，，，，，，z=3,。故
在計(jì)算切削時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)。
其中：為基本安全系數(shù)1.5；
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1；
為刀具鈍化系數(shù)1.1；
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。
所以，
3.4.3. 夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)
利用氣缸活塞的推力帶動(dòng)浮動(dòng)壓塊在手柄座出夾緊。
工作時(shí)，由于氣缸活塞直接作用，故由汽缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為：
3.5. 連接元件及夾具體設(shè)計(jì)
夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。
3.6. 夾具操
20、作及維護(hù)簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，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(duì)工件進(jìn)行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強(qiáng)度上的要求。并設(shè)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(yīng)設(shè)法解決上述問(wèn)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(kāi)口墊圈的加緊力。使工作進(jìn)行時(shí)，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(shí)在夾具體上裝有一塊可翻動(dòng)的蓋模板，這樣有利于工件的拆裝。
參考文獻(xiàn)
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