机械制造工艺及夹具课程设计说明书题目：手柄座零件机加工工艺及钻14 孔夹具设计设计者吕凯班级机自 102 指导教师叶永东2013年 6 月 30 日1 设计手柄座零件的机械加工工艺规程1.1. 零件 工艺 性分 析1.1.1 手 柄 座的 作 用题 目所 给 的 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。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 ，则 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 铀 制 动 。1.1.2 手 柄 座的 技 术要 求根 据 手柄 座 的 零 件 图纸 将 该 手柄 座 的 全 部 技术 要 求 列于 表 中 。表 1-1 手柄 座 零 件 技 术 要 求 表 加 工 表 面尺 寸 及 偏 差 （ mm）公 差 及 精度 等级表 面 粗糙 度 Ra(um) 形 位 公差 25 孔250033.0 IT8 3.2 5.5 孔5.5 IT13 12.5 槽 左 表 面IT13 12.5 槽 上 表 面14024.0 IT8 12.5 槽 下 表 面14024.0IT8 12.5 45 圆 柱45 IT13 6.3 10 孔100015.0 IT7 3.2 14 孔140018.0IT7 3.2 槽 内 表 面14024.0IT8 12.5 键 槽6003.0IT5 12.5 5 锥 销 通 孔5 IT13 3.2 M10 螺 纹孔10 IT7 12.5 1.1.3 审 查 手柄 座 的工 艺性手 柄 座的 加 工 共 有 两组 加 工 表面 ，它 们 相互 之 间 有 一 定的 要 求 。现分 述 如 下 ：（ 1）以 工 件 的上 下 表 面 为 中心 加 工 孔 和 槽。钻 10H7 的 孔 ，钻 14H7 的 孔 ，钻 5.5 mm 的孔 ， 铣 14mm*43mm的 槽 ， 钻 5mm， 钻 M10H7并 配 加 钳 工加 工 。 。 其 中 主 要加 工 孔 10H7。（ 2） 以 25 mm 的 孔 为 中心 加 工 表 面 和 孔 。 铣 上 下 表 面 ， 钻 10H7， 钻 14H7的 孔 ，钻 5.5 mm 的 孔， 钻 5mm，钻 M10H7并 配加 钳 工加 工 。有 以 上的 分 析 可 知 ，对 于 这 两组 加 工 表 面 而言 ， 可 以先 加 工 其 中 一组 表 面 ，然 后 借助 于 主 要 能 够夹 具 加 工另 一 组 表 面 ，并 保 证 它们 的 精 度 。1.1.4 确 定 手柄 座 的生 产类 型依设 计题目 知：Q=2000 件 / 年，结合 生产实际 ，备品 率 a% 和废 品 率b% 分 别为 10%和 1% 。所以： N=2000 件 / 年 （ 1+10%） （ 1+1% ） =2222 件/ 年由参考 文献【 1】表 1-4 知 ，手 柄座 为轻型零 件；由参 考 文献【 1】表 1-5 知， 该手柄 座类型为 中批生 产。1.2 机 械加工工艺 规程设计1.2.1 选 择 毛坯由 零 件要 求 可 知 ， 零 件 的材 料 为 ZG230-450 ， 考 虑 到本 零 件 在 具 体工 作 的 受力 情 况，手 柄 座 在 使 用 过 程 中不 经 常 的 变 动 ，它 的 只起 支 撑 的作 用 ，受 到 的冲 击 不是 很 大 ，只 是 在 纵向 上 受 到 很 大的 压 力 。在 加 工 过程 中 的 精 度 保证 很重 要 ，它 对 工 件 的 定位 有 一 定的 保 证 作 用 ，我 们 选择 砂 型 机 器 造型 及 壳 型铸 造 ，足 以 满 足 要求 ，又 因 为 零 件 是 中 批 或 大批 量 生产 ， 所 以 选 择砂 型 铸 造是 提 高 效 率 节省 成 本 的最 佳 方 法 。1.2.2 确 定 毛坯 的 尺寸 公差 和机 械加 工余 量由 机 械 加 工 工 艺 手 册 表2.3-5 ， 确 定 此 铸 造 毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 机 械 加 工余 量 如下 表 所 示 ： 表 2-1 手 柄 座 铸 造 毛 坯 尺 寸 公差 及 机 械 加 工 余 量 表项目 /mm 机 械 加 工 余 量/mm 尺 寸 公 差 /mm 毛 坯 尺 寸 /mm 备注 25 孔双侧 加 工 1.0 1.2 24 0.6 表 2 3 表 2 4 上下 面 高 度 43 单侧 加 工 0.7 1.4 43.7 0. 7 表 2 3 表 2 4 R13 外 圆单侧 加 工 0.2 1.1 13.2 0. 55 表 2 3 表 2 4 45 轴双侧 加 工 1.4 1.4 46.4 0. 7 表 2 3 表 2 4 1.2.3 毛坯 设 计1.2.3.1 确 定 圆 角 半径铸 造 圆角 为 3 5mm. 。1.2.3.2 确 定 拔 模 斜度拔 模 斜度 为 ： 5。1.2.3.3 确 定 分 模 位置选 择 在左 视 图 中 中 心平 面 为 分模 面 ， 分 模 线为 直 线 ，属 平 直 分 模 线。1.2.4 绘 制 闸板 铸 造毛 坯简 图由表 2-1 所 得 结果 ， 绘 制毛 坯 简 图 如 下所 示 ：图 3-1 闸 板 铸 造 毛 坯 简 图1.2.1.3 拟定 手柄座工 艺 路 线1.3.1 定 位 基准 的 选择基 准 面的 选 择 是 工 艺规 程 设 计的 重 要 过 程 之一 。基 面 的 选择 正 确 与 否 ，可 以是 加 工质 量 的 到 保 证， 生 产 效率 提 高 ， 否 则， 不 但 加工 工 艺 过 程 漏洞 百 出 ，更 有 甚者 ，零 件 的 大 批 量 的 报废 ，使 用 无 法 进 行 ，难 以 在 工 期 内 完成 加 工 任务 。定 位 基准 有 粗 基 准 和精 基 准 之分 ， 通 常 先 确定 精 基 准， 然 后 再 确 定粗 基 准 。 1.3.1.1 精 基 准 的 选择考 虑 要保 证 零 件 的 加工 精 度 和装 夹 准 确 方 便，依 据“ 基 准重 合 ”原 则 和“ 基准 统 一”原 则 ，主 要 考 虑 的 是基 准 的 中和 问 题 。当 设 计 与 工 序的 基 准 不 重 合时 ， 因该 进 行 尺 寸 换算 。1.3.1.2 粗 基 准 的 选择对 于 零 件 而 言 ， 尽 可 能选 择 不 加 工 表 面 为 粗 基 准 。 而 对 有 若 干 个 不 加 工表 面 的工 件 ，则 应 以 与 加 工 表面 要 求 相 对 位置 精 度 较 高 的 不 加 工 表面 作 粗 基准 。对 于 一 般 的 箱 体零 件 而 言 ，以 外 表 面 作为 粗 基 准 是 合 理 的。但 对 于 零 件来 说 25 mm 作 为 粗基 准 ， 则可 造 成 钻 孔 的垂 直 度 和轴 的 平 行 度 不能 保 证 。对 箱 体零 件 应 以 相 关的 表 面 作为 粗 基 准 ， 现选 取 零 件的 上 下 表 面 互为 基 准 ，再 利 用 四 爪 卡 盘 卡 住 车 25 mm 。 利 用 内 孔 25 mm 及 键 槽 定 位 进 行 钻 10mm ， 在 25 mm中 以 长 心 轴 、 键 槽及 零 件 的 下 表 面 进 行 自由 定 位 ， 达 到完 全 定位 。1.3.2 表面 加 工方法 的 确定表 3-1 闸 板 零 件 各 表面 加 工 方 法加 工表 面尺 寸 精度 等 级表 面 粗 糙 度 Ra/um 加工 方 案备 注底面IT13 6.3 粗 铣表 1-11 25 孔IT8 3.2 钻 -扩 -铰表 1-10 键 槽各 面IT11 12.5 粗 铣表 1-11 槽 上 下 表面IT8 12.5 粗 铣表 1-11 10 孔IT7 3.2 钻 -铰表 1-10 5.5 孔IT13 12.5 钻表 1-10 14 孔IT7 3.2 钻 -铰表 1-10 5 孔IT13 3.2 钻 -铰表 1-10 M10 螺 纹孔IT7 12.5 攻 螺 纹表 1-12 1.3.3 加 工 阶段 的 划分可将 加 工 阶 段 划分 成 粗 加工 ， 半 精 加 工和 精 加 工几 个 阶 段 。 ，在粗 加 工 阶 段 。首 先将 精 基 准 准 备好 ，使 后 续 工 序 都可 以采 用 精 基 准 定位 加 工， 保 证 其 他 加工 表 面 的精 度 要 求 ；1.3.4 工 序 的集 中 与分 散选 用 工序 集 中 原 则 ，生 产类 型 为 大批 或 者 中 批 生产 ，可 以 采 用 万 能 型 机 床 配以 专 用工 、夹 具 ，以 提 高 生 产率 ；而 且 运 用工 序 集 中 原 则 使 工 件 的装 夹 次 数少 ，不 但 可 以 缩 短 辅助 时 间 ，而 且 由 于 与 一次 装 夹 中 加 工了 许 多 表 面 ，有 利于 保 证各 种 加 工 表 面之 间 的 相对 位 置 精 度 要求 。1.3.5 工 序 顺序 的 安排1.3.5.1 机 械 加 工 工序1.3.5.1.1 遵 循“ 先 基 准后 其 他 ” 原 则1.3.5.1.2 遵 循“ 先 粗 后精 ” 原 则1.3.5.1.3 遵 循“ 先 主 后次 ” 原 则 ， 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 确 定 工艺 路 线在 综 合考 虑 上 述 工 序顺 序 安 排原 则 的 基 础 上， 表 列 出了 闸 板 的 工 艺路 线 。表 3-2 闸 板 工 艺 路 线 及 设备 、 工 装 的 选 用 工 序 号工 序 名称机 床装 备刀 具量具1 粗 铣 /半 精 铣 下 表 面卧 式铣 床 X62高 速 钢 套 式 面 铣 刀游标 卡 尺2 钻扩铰 25H8 mm立 式钻 床 Z535高 速 钢 锥 柄 麻 花 钻 ， 高 速 钢 锥 柄 机 用 铰 刀内 径 千 分 尺、 塞 规3 钻 、 铰 孔 10H7 立 式钻 床 Z525 高 速 钢 锥 柄 麻 花 钻 ， 高 速 钢 锥 柄 机 用 铰 刀内 径 千 分 尺、 塞 规4 插 键 槽 6H9卧 式铣 床 X63键 槽 铣 刀游 标 卡 尺 、 塞规5 铣 槽14*43 mm立 式钻 床 Z525高 速 钢 镶 齿 三 面 刃 铣 刀游标 卡 尺6 钻 、 铰 孔 5.5 mm立 式钻 床 Z525高 速 钢 锥 柄 麻 花 钻 ， 硬 质 合 金 锥 柄 机 用 铰 刀内 径 千 分 尺、 塞 规7 钻、铰 14H7立 式钻 床 Z525高 速 钢 锥 柄 麻 花 钻 ， 高 速钢 扩 孔 钻 ， 高 速 钢 锥 柄 铰 刀内 径 千 分 尺、 塞 规8 钻 、 铰 5 mm立 式钻 床 Z525麻 花 钻 、 锥 柄 机 用 1： 50 锥