CA6140车床手柄座零件的机械加工工艺规程及钻床夹具毕业设计

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毕业设计说明书（论文）

CA6140车床手柄座零件的机械加工工艺规程及加工Ф14H7孔钻床专用夹具设计

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指导教师

XXXXXXXXX系

二○**年X X月

目录

摘要............................................. 错误！未定义书签。（一）机械加工工艺规程设计 .. (1)

第一章手柄座的工艺分析及生产类型的确定 (1)

1．1手柄座的用途 (1)

1.2手柄座的技术要求 (1)

1.3审查手柄座的工艺性 (2)

1.3.1孔的加工 (2)

1.3.2面的加工 (2)

1.3.3槽的加工 (2)

1.3.4螺纹孔的加工 (3)

1.4确定手柄座生产类型 (3)

第二章确定毛坯、绘制毛坯简图 (4)

2.1选择毛坯 (4)

2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (4)

第三章拟定手柄座工艺路线 (5)

3.1定位基准的选择 (5)

3.1.1 精基准的选择 (5)

3.1.2粗基准的选择 (5)

3.2表面加工方法的确定 (5)

3.3加工阶段的划分 (6)

3．3．1粗加工阶段 (6)

3．3．2半精加工阶段 (7)

3．3．3精加工阶段 (7)

3.4工艺路线方案的比较 (7)

3．4．1工艺路线方案一 (7)

3．4．2工艺路线方案二 (8)

3．4．3工艺方案的比较与分析 (8)

第四章加工余量、工序尺寸和公差的确定 (10)

4．1工序8：钻—粗铰—精铰φ14mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定10第五章切削用量、时间定额的计算 (11)

5．1切削用量的计算 (11)

5．1．1工序1：粗铣手柄座左右两端面 (11)

5．1．2工序2：半精铣手柄座左端面A（φ45mm外圆凸台端面） (11)

5．1．3工序3：钻—粗铰—精铰φ25mm孔 (12)

5．1．4工序4：拉键槽 (13)

5．1．5 工序5: 钻—粗铰—精铰φ10mm孔 (14)

5．1．6 工序6：粗铣—半精铣槽14mm (14)

5．1．7 工序7：粗铣φ14mm孔端面 (16)

5．1．8 工序8: 钻—粗铰—精铰φ14mm孔 (16)

5．1．9 工序9：钻—攻螺纹孔M10 (17)

5．1．10 工序10：钻—配铰φ5mm圆锥孔 (18)

5．1．11 工序11：钻—铰φ5.5mm孔 (19)

5．2时间定额的计算 (19)

5．2．1基本时间t

的计算 (19)

j

的计算 (27)

5．2．2 辅助时间t

f

5．2．3其他时间的计算 (28)

的计算 (30)

5．2．4 单件时间t

dj

（二）专用夹具的设计 (32)

第六章夹具体的设计 (32)

6．1定位方案设计 (32)

6．1．1工件的定位基准及定位基面 (32)

6．1．2定位元件的选用 (32)

6．2定位误差分析 (32)

6．3导向装置的设计 (33)

6．3．1钻套的设计 (33)

6．3．2钻套高度和排屑间隙 (33)

6．4夹紧装置设计 (33)

总结 (34)

参考文献 (35)

摘要

本次设计是设计CA6140车床手柄座，我们首先对手柄座的结构特征、用途以及其工艺规程进行了详细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，并能保证加工质量。由于手柄座各表面的精度要求比较高，所以我们在加工一些主要平面时都要先粗铣然后半精铣，加工一些孔时要进行钻、粗铰然后还要进行精铰工序，因为手柄座的加工质量将直接影响其性能和使用寿命，所以每一道工序都必须要达到其加工要求。

此外，本设计的生产类型是大量生产，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，本设计是设计加工CA6140车床手柄座φ14H7mm孔工序的夹具。

关键词：CA6140车床手柄座；专用夹具设计；工艺规程；

（一）机械加工工艺规程设计

第一章手柄座的工艺分析及生产类型的确定1．1手柄座的用途

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。

1.2手柄座的技术要求

表1-1手柄座零件技术要求表

1.3审查手柄座的工艺性

分析零件图可知，手柄座左右两端面和mm 14φ孔端面均有要求切削加工，mm 5.5φ孔端面、mm 10φ孔端面、mm 14φ孔端面和mm 25φ孔凸台端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度，而螺纹孔M10和圆锥孔mm 5φ的端面均为圆柱面保证孔的加工精度较困难；另外在轴向方向上的mm 25φ孔凸台端面作为定位基准加工要求较其他端面高。主要工作表面虽然加工精度也相对较高，但也可以在正常生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见该零件的工艺性较好。

现将主要加工面分述如下：

1.3.1孔的加工

该零件共有5个孔要加工：φ45mm 外圆凸台端面（mm 25φ孔凸台端面）是零件的主要加工面，其他的面、孔与其有位置尺寸度要求，因而是后续工序的主要精基准面，需精加工出来；φ10mm 孔与mm 25φ孔有平行度要求，也需要精加工；φ14mm 是不通孔，特别注意该孔的加工深度；φ5mm 圆锥孔虽是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精铰。φ5.5mm 油孔表面粗糙度有Ra3.2μm 的要求，因此对其也应该要进行精铰。

1.3.2面的加工

该零件共有4个端面要加工：φ45mm 外圆凸台端面精度要求较高，同时也是配合φ25mm 孔作为后续工序的精基准面，需精加工；φ45mm 圆柱大端面、φ25mm 孔端面以及φ14mm 孔端面粗铣既可。

1.3.3槽的加工

该零件仅有2个槽需加工：φ25mm 孔上键槽两侧面粗糙度为Ra1.6mm ，需精加工，底面加工精度要求不高，加工键槽时很难以φ45mm 外圆端面为定位基准，因而工序尺寸的计算较复杂；而槽14mm 两侧面粗糙度均为Ra6.3mm ，半精铣即可。

1.3.4螺纹孔的加工

M10mm螺纹孔的加工，它与φ10mm孔和φ25mm孔连心线有30°角度要求，同时螺纹孔中心线与φ45mm圆柱端面有11mm的尺寸位置要求。

由以上分析可知，该零件的加工应先加工φ45mm圆柱两端面，再以端面为基准加工作为后续工序主要精基准的φ25mm孔，进而以该孔为精基准加工出所有的孔，面，槽，螺纹孔等。

1.4确定手柄座生产类型

依设计题目知：Q=5000件/年，结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别为3%和0.5%。

所以：N=5000件/年?（1+3%）?（1+0.5%）=5176件/年

手柄座重量为0.73kg，由参考文献【1】表1-3知，手柄座为轻型零件；由参考文献【1】表1-4知，该手柄座类型为大批生产。

第二章 确定毛坯、绘制毛坯简图

2.1选择毛坯

由于该手柄座在工作过程中不经常变动，受力不大，毛坯选用铸件，该手柄座轮廓尺寸不大，且生产类型为大批生产，为提高生产率和铸件精度，宜采用机器造型铸造，毛坯的拔模斜度不大于 2，铸造圆角半径为R3~5。

2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量

毛坯总余量的确定：由参考文献【1】表2-1和2-5，对于大批量生产砂型机器造型，取尺寸公差等级为10级，加工余量等级为G 级；再由参考文献【1】表2-4查得每侧加工余量数值为1.4mm ；故取mm R 13凸台端面的毛坯总加工余量为：mm z 4.1=总。

粗铣余量：mm z 4.1=粗铣

mm 45φ外圆凸台端面毛坯加工总余量为：mm z 4.1=总。 半精铣余量：mm z 0.1=半精铣； 粗铣余量：mm z 4.0=粗铣；

手柄座大端面毛坯加工总余量为：mm z 4.1=总。 粗铣余量：mm z 4.0=粗铣。 毛坯简图见图纸：（MPT-A4）

第三章 拟定手柄座工艺路线

3.1定位基准的选择 3.1.1 精基准的选择

根据该手柄座零件的技术要求和装配要求，选择手柄座mm 033

.0025+φ孔及mm 45φ外

圆凸台端面作为精基准零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，遵循了“基

准统一”原则。又轴孔mm 033

.0025+φ的轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工手柄座脚上孔mm 015.0010+φ和孔mm 018.0014+φ以及其他的孔和表面，实现了设计基准和工艺基准重合，保证了被加工表面的位置度要求及mm 015.0010+φ孔轴线和mm 033.0025+φ孔轴线的平行

度要求。选用手柄座mm 45φ外圆凸台端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则，

因为该手柄座上的尺寸多以该端面作为设计基准。选用mm 033.0025+φ孔及mm 45φ外圆凸台端面作为精基准，夹紧力可作用在手柄座mm 033.0025+φ孔的大端面上，夹紧稳定可靠。

3.1.2粗基准的选择

作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。该手柄座加工时选用

mm 033.0025+φ孔两端面采用互为基准的方法进行加工出精基准表面。

3.2表面加工方法的确定

根据手柄座零件图上各加工尺寸精度和表面粗糙度，确定加工零件各表面的加工方法，如表3-1所示。

表3-1零件表面的加工方法

3.3加工阶段的划分

零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：

3．3．1粗加工阶段

粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。

粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，