CA6140车床手柄座设计说明书

四川电子机械职业技术学院机床夹具课程设计说明书题目CA6140车床手柄座铣夹具设计系部机电工程系专业机械制造与设计学生姓名陈广文学号140401120专业班级机械14.3指导教师赵红琳2016年6月22日四川电子机械职业技术学院课程设计目录序言………………………………………………………………1一、零件分析……………………………………………………2（一）零件的作用………………………………………2（二）零件的工艺分析…………………………………3二、工艺规程设计………………………………………………4（一）确定毛坯的制造形式……………………………4（二）基面的选择………………………………………4（三）制定工艺路线……………………………………4（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定…6（五）确立切削用量及基本工时………………………7三、夹具设计……………………………………………………16（一）问题提出………………………………………17（二）夹具设计………………………………………17四、论文小结………………………………………………………18五、参考文献………………………………………………………191序言机械夹具设计课程设计是在学习完了机械夹具设计基础和大部分专业课，并进行了生产学习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械夹具设计基础中的基本理论，并结合生产学习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件夹具设计工艺问题，为今后的课程设计及未来从事的工作打下了良好的基础。在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的机械夹具设计。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。机械夹具设计基础课程设计是在学完了机械夹具设计基础课程进行了生产学习之后的一个重要的实践教学环节。学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好课程设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计。其目的如下：①培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计，熟练运用机械技术基础课程中的基本理论及在生产学习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中定位、加紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。②培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。③进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。2一、零件的分析(一)零件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。(二)零件的工艺分析CA6140车床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1．以825H为中心的加工表面这一组的加工表面有825H的孔，以及上下端面，，下端面为45的圆柱端面；孔壁上有距下端面11mm、与825H孔中心轴所在前视面呈30角的螺纹孔，尺寸为M10-7H，另外还有一个尺寸为6H9的槽，孔与槽的总宽度为27.3H11。2．以714H为中心的加工表面该组的加工表面有714H的螺纹孔(有位置要求)，加工时测量深度为25mm，钻孔深度为28mm。上孔壁有一个5配铰的锥销通孔，该通孔有位置要求。3．以710H为中心的加工表面本组的加工表面有710H的孔(两个)，及其两个内端面(对称)，两端面均有位置要求，端面之间的距离为24.0014mm。，孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求(与825H孔壁之间的平行度公差为2.0)4．以5.5为中心的加工表面四川电子机械职业技术学院课程设计3这组的加工表面有5.5的孔，该孔通至825H上的槽，并有位置要求。由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。4二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，因此应当铸件，零件轮廓尺寸不等，因考虑铸件，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)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。(1)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。根据这个基准选择原则，现选取825H孔的下端面作为粗基准，利用一组共两块V形块分别支承825H和13R作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。(2)精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不作介绍。(三)制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。（1）工艺路线方案一：工序一：备料工序二：铸造毛坯工序三：粗铣上、下表面，精铣下表面；四川电子机械职业技术学院课程设计5工序四：钻825H孔；工序五：插键槽6H9；工序六：铣槽1443mm；工序七：钻、拉孔710H；工序八：钻，孔5.5；工序九：钻、铰714H孔；工序十：钻、钳5锥销通孔、M10-7H；工序十一：终检。（2）工艺路线方案二：工序一：备料工序二：铸造毛坯工序三：钻，铰825H；工序四：铣上、下表面；工序五：插键槽6H9mm；工序六：铣槽14mm43mm；工序七：钻孔5.5；工序八：钻、拉孔710H；工序九：钻、扩714H；工序十：钻、铰5锥销通孔、M10-7H；工序十一：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825H的孔，再以825H的孔的孔为基准加工710H的孔。方案二则是先加孔825H后再加工上下表面，再加工孔710H，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，四川电子机械职业技术学院课程设计6再以上下表面为基准加工825H及插键槽，最后完成对710H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。综上所述，零件的具体工艺过程如下：工序一：备料工序二：铸造毛坯工序三：铣45凸台端面，选用X51立式铣床；工序四：钻，铰825H内孔，选用Z535立式钻床；工序五：钻，铰710H孔，选用Z525立式钻床；工序六：铣槽24.0014mm，选用X63卧式铣床；工序七：钻、铰714H孔，选用Z525立式钻床；工序八：钻底孔，攻螺纹孔M10-H7mm，选用Z525立式钻床；工序九：钻，铰5锥销通孔，选用Z525立式钻床；工序十：插键槽6H9mm；工序十一：钻槽底通孔钻5.5，选用Z525立式钻床；工序十二：终检。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定“手柄座”零件材料为铸铁，硬度为HBS65～87，毛坯的重量约为2Kg，生产类型为大批量生产，采用砂型铸模。相关数据参见零件图。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1．外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（825H端面）。查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣2.5mm精铣0mm2．内孔（825H已铸成孔）四川电子机械职业技术学院课程设计7查《工艺手册》表2.2～2.5，取825H已铸成孔径度余量为3，即铸成孔直径为22mm。工序尺寸加工余量：钻孔1mm铰孔0.5mm3．其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。（五）确立切削用量及基本工时1．工序三的切削用量及基本工时的确定：铣、半精铣45凸台端面和大端面。⑴铣45凸台端面：选择铣刀半径为25mm，齿数Z=6（见《工艺手册》表3.1－27）0.15/fmmZZ050dmm，180minT（《切削》表3.7和《切削》表3.8）20/mincVm查（《切削》表3.9）01000100020127.4(/min)50cVnrd查查按机床选取160/minnr机实际切削速度：1605025.12(/min)10001000ncndVm机机工作台每分钟进给量：0.156160144(/min)fVfZnmmZ机铣床工作台进给量：150/minfVmm横向基本工时：45200.43(min)150t⑵半精铣45凸台端面：四川电子机械职业技术学院课程设计8加工余量为Z=1mm切削速度为20/mincVm127.4/minnr查选用主轴转速为160/minnr机工作台进给量：0.156160144(/min)fzVfZnmm机基本工时：45200.65(min)100t2．工序四的切削用量及基本工时的确定：钻→扩→粗、精铰825H通孔。⑴钻孔mm23：选择mm23高速钢锥柄标准麻花钻（见《工艺手册》表3.1－6）0.43/fmmr机（《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16）15/mincVm查（《切削》表2.15）硬度200－2171000100015208(/min)23cVnrD查查按机床选取195/minnr机（《工艺》表4.2－5）实际切削速度：2319514.08(/min)cVm机机Dn10001000基本工时：1243830.64(min)1950.43llltnf机机（《工艺》表6.2－5）⑵扩孔mm084.0080.24：选择mm80.24高速钢锥柄扩孔钻（《工艺》表3.1－8）由《切削》表2.10得扩孔钻扩mm80.24孔时的进给量rmmf/8.0~7.0，并由《工艺》表4.2－16取0.72/fmmr机，扩孔钻扩孔时的切削速度钻ccVV21~31。四川电子机械职业技术学院课程设计9由《切削》表2.15得14/mincVm钻，故：min)/(7~7.41421~3121~31mVVcc钻min)/(89~608.247~7.410001000rDVnc按机床选取68/minnr机24.8685.29(/min)1000cDnVm机机1000基本工时：1243831.1(min)680.72llltnf机机⑶铰825H孔：选择mm25高速钢锥柄机用铰刀（《工艺》表3.1－17），由《切削》表2.24得rmmf/5.1~0.1，mmap25.0~15.0，min/8~4mVc，由《工艺》表4.2－16得1.22/fmmr机，min)/(102~5125)