CA6140車床手柄座設計說明書

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1、 四川電子機械職業(yè)技術學院 機床夾具課程設計說明書 題目 CA6140車床手柄座銑夾具設計 系部 機電工程系 專業(yè) 機械制造與設計 學生姓名 陳廣文 學號 140401120 專業(yè)班級 機械14.3 指導教師 趙紅琳 2016年 6月22 日 目錄 序言………………………………………………………………1 一、零件分析……………………………………………………2 （一）零件的作用………………………………………2 （二）零件的工藝分析……………………………

2、……3 二、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、工序尺寸及毛皮尺寸的確定…6 （五）確立切削用量及基本工時………………………7 三、夾具設計……………………………………………………16 （一）問題提出………………………………………17 （二）夾具設計………………………………………17 四、論文小結………………………………………………………18 五、參考文獻…………………

3、……………………………………19 序 言 機械夾具設計課程設計是在學習完了機械夾具設計基礎和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)學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夾具設計基礎中的基本理論，并結合生產(chǎn)學習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件夾具設計工藝問題，為今后的課程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撥叉的機械夾具設計。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，并且得到了有關老師的指點。 機械夾具設計基礎課程設計是在學完了機械夾具

4、設計基礎課程進行了生產(chǎn)學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構設計的基本能力，為以后做好課程設計、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，熟練運用機械技術基礎課程中的基本理論及在生產(chǎn)學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手冊、規(guī)范、圖表等技術資

5、料的能力。 ③進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運用和編寫技術文件等基本技能。 一、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，

6、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 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 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，該通孔有位置要求。 3．以為中心的加工表面 本

7、組的加工表面有的孔(兩個)，及其兩個內端面(對稱)，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。 二、工藝規(guī)程設計 (一)確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，因此應當鑄件，零件輪廓尺寸不等，因考慮鑄件，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

8、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。基面選擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，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

9、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：鉆孔； 工序五：插鍵槽6H9； 工序六：銑槽1443 mm； 工序七：鉆、拉孔； 工序八：鉆，孔；

10、 工序九：鉆、鉸孔； 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：鉆，鉸； 工序四：銑上、下表面； 工序五：插鍵槽6H9 mm； 工序六：銑槽14 mm 43 mm； 工序七：鉆孔； 工序八：鉆、拉孔； 工序九：鉆、擴； 工序十：鉆、鉸錐銷通孔、M10-7H； 工序十一：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。方案二則是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此時方案二采

11、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：銑凸臺端面，選用X51立式銑床； 工序四：鉆，鉸內孔，選用Z535立式鉆床； 工序五：鉆，鉸孔，選用Z525立式鉆床； 工序六：銑槽mm，選用X63臥式銑床； 工序七：鉆、鉸孔，選用Z525立式鉆床； 工序八：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床； 工序九：鉆，鉸錐銷通孔，選用Z525立

12、式鉆床； 工序十：插鍵槽6H9mm； 工序十一：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床； 工序十二：終檢。 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 “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）。 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 2.5mm 精銑 0m

13、m 2．內孔（已鑄成孔） 查《工藝手冊》表2.2～2.5，取已鑄成孔徑度余量為3，即鑄成孔直徑為22mm。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 1mm 鉸孔 0.5mm 3．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)，應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。 （五）確立切削用量及基本工時 1．工序三的切削用量及基本工時的確定：銑、半精銑凸臺端面和大端面。 ⑴銑凸臺端面： 選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見《工藝手冊》表3.1－27） ，（《切削》表3.7和《切削》表3.8） （《切削》表3.9） 按

14、機床選取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 銑床工作臺進給量： 基本工時： ⑵半精銑凸臺端面： 加工余量為Z=1mm 切削速度為 選用主軸轉速為 工作臺進給量： 基本工時： 2．工序四的切削用量及基本工時的確定：鉆→擴→粗、精鉸通孔。 ⑴鉆孔： 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） （《切削》表2.15）硬度200－217 按機床選?。ā豆に嚒繁?.2－5）

15、實際切削速度： 基本工時：（《工藝》表6.2－5） ⑵擴孔： 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，并由《工藝》表4.2－16取，擴孔鉆擴孔時的切削速度。 由《切削》表2.15得，故： 按機床選取 基本工時： ⑶鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17）， 由《切削》表2.24得，，， 由《工藝》表4.2－16得， 按機床選取，則： 基本工時： 3．工序五的削用量及基本工時的確定：鉆→粗鉸→精鉸孔。 ⑴鉆孔： 選擇

16、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 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵粗鉸孔： 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 按機床選取 基本工時： ⑶精鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 4．工序六的切削用量及基本工時的確定：銑的槽。 選用高速鋼粗齒

17、盤狀銑刀 ，Z=8 1)、根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》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，確定那個走刀長度為37mm。 2）、決定每齒進給量，根據(jù)XA6132型銑床的功率為7.5KW，中等剛度。 根據(jù)表3.3（ 《切削用量簡明手冊（第3版）》 ）： 現(xiàn)選取 3)、決定切削速度和每分鐘進給量 根據(jù)表3.27中的計算公式，也可以直接查表。 根據(jù)表3.9，當，Z=8，=14mm，，0.24mm/z時，=19m/min， =62r/min，=104mm/min

18、。 各修正系數(shù)為： 190.690.8m/min=10.5 m/min； =34 r/min； mm/min； 根據(jù)XA6132型銑床說明書，選擇 r /min； mm/min； 因此實際切削速度和每齒進給量為： m/min； mm/r ； 計算基本工時 式中 l =37mm，根據(jù)表3.25，入切量及超切量=27mm 則= min=1.067min 總時間：= N=1.067min9=9.6min 5．工序七的切削用量及基本工時的確定。 ⑴

19、鉆孔： 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 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵粗鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17） ，，， 按機床選?。ā豆に嚒繁?2－15） （《工藝》表4.2－16） 基本工時： ⑶精銑孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17） 由《切削》表2.24查得 ，， （《工藝》表42－16） 按機床選取

20、 基本工時： 6．工序八的切削用量及基本工時的確定：鉆底孔，攻螺紋M10mm。 ⑴鉆底孔： 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： 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 按機床選取 基本工時： 7．工序九的切削用量及基本工時的確定：加工的錐銷通孔。 ⑴鉆的圓錐孔： 選擇的高速鋼麻花鉆

21、 按機床選取 基本工時： ⑵鉸的孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 8．工序十一的切削用量及基本工時的確定：加工的孔。 ⑴鉆孔： 選擇的高速鋼錐柄麻花鉆 按機床選取 基本工時： ⑵鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 三、專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)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，我被要求設計第一道工序----銑φ45mm圓柱大端面，本夾具將用于Z525

22、萬能臥式銑床。 (1)、問題提出 本夾具主要用來銑 （2）、夾具設計φ45端面，在銑面后還要進行鉆孔，要保證其精度要求，為使其誤差減小，在后面工序中也得有精度要求。因此，在本道工序加工時，主要應該考慮如何提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低勞動強度，提高加工質量。 1 ） 定位基準的選擇：工件以Φ25孔及端面和Φ14孔為定位基準；Φ25H8的另一端面夾緊； 2 ） 夾緊力分析； （a）夾緊力方原則： ?夾緊力的作用方向不應破壞工件的既定位置； ?夾緊力的作用方向應使所需夾緊力盡可能小； ?夾緊力的作用方向應使工件的夾緊變形最小。 （b）夾緊作用點原則： ?夾緊

23、里的作用點應正對夾具定位支撐元件位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉； ?夾緊力作用點應正對工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時可采用增大工 件受力面積或合理分布夾緊點位置等措施來實現(xiàn)； ?夾緊力的作用點應盡可能靠近工件的加工面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的 ④夾緊力，防止加工過程中可能產(chǎn)生振動。 根據(jù)以上要求考慮加工零件的特點及定位方式，確定夾緊方式。 3 ） 定位誤差的分析； 4 ） 夾具設計及操作的簡要說明； 利用夾具體鏈接導軌，v形塊、偏心輪夾緊定位，對刀塊保證刀具位置精度。

24、設計小結 （一）課程設計的內容 我的課程設計可以分成兩個部分，一個部分是在機房里學習的部分，而第二個是在寢室做課程設計的部分，下面就從這兩個方面來總結。 首先我來介紹我的機房學習習的部分。 我是在學校行政樓機房學習的，這里的電子設備比較好，在這里通過老師講解的各類機床及夾具，了解了它們的結構和它們的加工性能，以及它們的工藝要求。雖然這次學習沒有多長時間，但是對我的設計有很大的幫助。 我從四月底就開始做課程設計了。之后我才發(fā)現(xiàn)我自己做的不是很充分。接下來的時間我重新補充索欠缺的內容，一步一步的做好自己的事情。首先我先畫出了零件和其加工所用到的夾具的CAD圖紙，包括夾具的裝配圖和其各非標

25、零件圖，然后學習相關書籍，在不懂的情況下與老師多多交流，同時也與同學多多的交流。在交流的過程中不斷提高自己的能力和得到很多做設計的心得。 （二） 課程設計的收獲 通過課程設計，我收獲頗豐： 1 學會了將所學到的知識融合在一起為自己服務，將理論知識用到了具體的設計中，知道了書本上的東西只有在接受了實踐的檢驗之后才能真正成為自己的東西。 2 學會了與同學協(xié)同合作，單個人的力量是弱小的，對于一個大的未知的課題，尤其需要和其他同學分工合作，只有這樣1+1才會大于2。 3 增強了獨立學習的能力，學會了搜索資料為我所用。 4 培養(yǎng)了我的條理性、時間性和初步的規(guī)劃能力。一個課題，要在有限的時間里

26、完成，就必須要我們精心規(guī)劃，合理分配、利用時間，保質保量的完成任務。課程設計可以說在這方面很好地鍛煉了我。 5 使我初步具有了閱讀英文文獻的能力和習慣。經(jīng)過一絲不茍地查專業(yè)詞典、翻譯整個過程，我逐漸開始習慣于讀英文原版資料，但能力還有待進一步提高。 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，1996.9 ［２］廖念釗等主編. 互換性與技術測量. 北京：中國計量出版社，2000.1 ［３］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，2006.8 ［４］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，2005.1 ［５]周世學.雞西的制造工藝與家具[M].2版.北京：北京理工大學出版社，2006 [6]張權民.機床家具設計[M].北京：科學出版社，2006 [7]李志峰.機械優(yōu)化設計[M].北京：高等教育出版社，2011