哈尔滨理工大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计 说 明 书全套图纸，加153893706设计题目： 制定“CA6140车床手柄座”的机械加工工艺规程及工艺装备（设计铣槽的铣床夹具）设 计 者：康少晨指导教师：王彤日期：2008-6-25目录序言2一、零件的工艺分析2二、工艺规程设计3 (一)确定毛坯的制造形式3（二）基面的选择3（三）制定工艺路线3（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定4（五）确立切削用量及基本工时4三、夹具设计：5 （一）、设计时注意的问题5 （二）、夹具设计6参考资料：8一、零件的工艺分析 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。二 、工艺规程的设计 （一）、确定毛坯的的制造形式 零件材料为铸铁。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。（二） 、基准的选择 （1）、 粗基准的的选择 对于一般的箱体零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。但本对于零件来说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。（2） 、精基准的选择 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。 （三） 、制订工艺路线生产为大批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。（1）、工艺路线方案一：工序一：铣、半精铣45 mm凸台端面；工序二：铣,半精铣大端面;工序三：钻，扩，铰25 H8mm内孔；工序四：拉键槽6H9；工序五：铣槽14*43 mm；工序六：钻，粗铰，精铰10H7 mm孔；工序七：钻槽底通孔5.5 mm；工序八：钻，粗铰，精铰14H7mm孔；工序九：钻5mm圆锥孔，攻螺纹M107Hmm；工序十：终检。（2）、工艺路线方案二：工序一：钻，扩，铰25 H8mm内孔； 工序二：粗铣上、下表面； 工序三：精铣下表面；工序四：拉键槽6H9 mm；工序五：铣槽14 mm *43 mm；工序六：钻槽底通孔5.5 mm；工序七：钻，粗铰，精铰10H7 mm孔；工序八：钻，粗铰，精铰14H7mm孔；工序九：钻5mm圆锥孔，攻螺纹M107Hmm；工序十：终检。（3）、工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工上下表面为中心的一组工艺，然后加工25H8的孔，再以25H8的孔的孔为基准加工10 mm的孔。方案二则是先加孔25H8后再加工上下表面，再加工孔10mm，此时方案二采用车床加工工序一，这样有利提高效率，节省成本。经比较可知，先加工上下表面，再以上下表面为基准加工25H8及插键槽，最后完成对10 mm的孔的定位。显然方案一比方案二的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。具体的工艺过程如下：工序一：铣，半精铣45 mm凸台端面，选用X51立式铣床加工；工序二：铣，半精铣大端面，选用X51立式铣床加工；工序三：钻，扩，铰25H8 mm内孔，选用Z535立式钻床；工序四：钻，粗铰，精铰10H7 mm孔，选用Z525立式钻床； 工序五：铣槽14*43 mm，选用X63卧式铣床；工序六：钻，粗铰，精铰14H7 mm孔，选用Z525立式钻床；工序七：钻底孔，攻螺纹M10 mm，选用Z525立式钻床；工序八：钻5mm圆锥孔，选用Z525立式钻床；工序九：拉键槽6H9mm，选用Z525立式钻床；工序十：钻槽底通孔5mm，选用Z525立式钻床；工序十一：终检。（四） 、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “手柄座”零件材料为铸铁，硬度为HBS151229，毛坯的重量约为072Kg，生产类型为大批量生产。 工序四工序四：钻，粗铰，精铰10H7 mm孔：毛胚为实心，孔精度要求H7，参照工艺手册表23-9及表23-12确定工序尺寸及余量为：钻孔：98 mm; 粗铰: 996 mm;2Z=016mm 精铰: 10 mm2Z=004 mm（五）、确定切削用量及基本工时工序切削用量及基本工时的确定：铣的槽，选用机床：X63卧式铣，选用高速钢圆柱形铣刀，齿数Z=6第一次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时：第二次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时： 三、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。有老师分配的任务，我被要求设计第五道工序-铣槽，本夹具将用于X63卧式铣床。1、问题提出本夹具主要用来钻铣槽的槽，同时对孔的同轴度及加工精度有一定的要求。且在铣槽后还要保证其精度要求，为了使其误差减小，在工序工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、提高加工质量。（二）夹具设计1 切削力和夹紧力计算(1)刀具： 高速钢错齿三面刃铣刀 160mm z=24机床： X63卧式铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 (2)夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力 2.定位误差分析由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无基准不重合度误差。即不必考虑定位误差，只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。3夹具设计及操作说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置,以利于铣削加工。结果，本夹具总体的感觉还比较紧凑。夹具上装有对刀块装置，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以有利于铣削加工。铣床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图中。 参考资料：机床夹具设计手册机械制造工艺学课程设计指导书切削用量简明手册机械加工工艺手册机械制造技术基础机械精度设计基础