畢業(yè)設(shè)計CA6140車床手柄座M5.5mm油孔夾具設(shè)計

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1、 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)夾具課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：CA6140車床手柄座M5.5mm油孔夾具課程設(shè)計 學(xué) 院： 專 業(yè)： 機(jī) 械 電 子 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 目 錄 一、 前言………………………………………………………3 二、零件的分析………………………………………………..4 三、工藝規(guī)劃設(shè)計..

2、.................................6 四、用夾具設(shè)計...................................19 五自我小結(jié).......................................26 六參考文獻(xiàn).......................................26 一、 前言 1.簡介 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的

3、，這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所有各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 本次課程設(shè)計內(nèi)容包括零件的分析，工藝路線的制定，工藝規(guī)劃設(shè)計，某道工序的夾具設(shè)計以及該道工序的工序卡，機(jī)械加工綜合卡片，夾具裝配圖以及夾具底座零件圖的繪制等等。 就我個人而言，希望能通過這次課程設(shè)計對未來即將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，并學(xué)會將所學(xué)到的理論知識應(yīng)用到具體的實(shí)際生產(chǎn)問題中來，為以后走向社會打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師批評指正。 2.設(shè)計目的 機(jī)械制造技術(shù)

4、基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一個重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過設(shè)計能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計。其目的如下： ①培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)械加工工藝問題的能力。通過課程設(shè)計，熟練運(yùn)用機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)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(zhì)量，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的能力。 ②培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)

5、用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。 ③進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)用和編寫技術(shù)文件等基本技能。 二、零件的分析 2.1零件的作用 該零件時CA6140車床操縱部分的組成零件之一，該手柄座的作用就相當(dāng)于一個連桿。車床外部手柄的運(yùn)動是通過CA6140車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實(shí)現(xiàn)人為對機(jī)床的操縱。手柄與該零件通過φ25mm孔連接，機(jī)床內(nèi)部零件通過φ10mm孔與手柄座連接，即CA6140車床手柄座的作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動由外部到內(nèi)部的傳遞。 題目所給的零件是CA6140車床的手柄座。它位于車床操作機(jī)構(gòu)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(dāng)手把控制

6、手柄座向上扳動時，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時針方向轉(zhuǎn)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(zhuǎn)；同理，當(dāng)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(zhuǎn)。當(dāng)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，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。 2.2零件的工藝分析 CA6140車床手柄座的加工表面分四種，主要是孔的加工，圓柱端面的加工，槽的加工，螺紋孔的加工，各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，

7、幾乎都要保證Ra1.6mm的表面粗糙度，因而需精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下： 2.2.1孔的加工 該零件共有5個孔要加工：φ45mm是零件的主要加工面，多組面，孔與其有位置尺寸度要求，因而是后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需精加工且盡早加工出來；φ10mm孔與R13mm有平行度要求，也要精加工；φ14mm是不通孔，特別注意該孔的加工深度；φ5mm圓錐孔雖是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精鉸。φ5.5mm油孔是本組成員本次夾具設(shè)計的重點(diǎn)工序，它與槽14mm的小端面有7mm的尺寸位置要求，并且其孔的加工精度有R3.2的要求，因此對其也應(yīng)該要進(jìn)行精鉸。 2.2.2面的加工 該零件共有3個端面

8、要加工：φ45mm圓柱小端面精度要求較高，同時也是配合φ25mm孔作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面，需精加工；φ45mm圓柱大端面以及φ25mm孔端面粗銑既可。 2.2.3槽的加工 該零件僅有2個槽需加工：φ25mm孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra1.6mm，需精加工，底面加工精度要求不高，但與R13mm孔上表面有30mm的尺寸要求，而加工鍵槽時很難以φ45mm上表面為定位基準(zhǔn)，因而要特別注意尺寸鏈的推算，保證加工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度為Ra6.3mm，半精銑即可。 2.2.4螺紋孔的加工 M10mm螺紋孔的加工，它與R13mm孔和φ25mm孔中心線有30角度要求，同時中心線與φ

9、45mm圓柱端面有11mm的尺寸位置要求。 由以上分析可知，該零件的加工應(yīng)先加工φ45mm圓柱兩端面，再以端面為基準(zhǔn)加工作為后續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的φ25mm孔，進(jìn)而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的孔，面，槽，螺紋孔等。 三、工藝規(guī)劃設(shè)計 3.1毛坯的制造形式 零件材料為HT200，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于零件生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡單，故本零件毛坯采用砂型鑄造。 由于零件上孔都較小，且都有嚴(yán)格的表面精度要求，故都不鑄出，留待后續(xù)機(jī)械加工反而經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 3.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)

10、劃設(shè)計中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于該零件毛坯沒有鑄孔，故只能以3個主要端面為基準(zhǔn)，由于φ45mm小端面表面粗糙度為Ra3.2mm，若直接以大端面為粗基準(zhǔn)，恐不能一次達(dá)到加工精度，故先以φ45mm小端面為粗基準(zhǔn)，粗銑φ45mm大端面，再以φ45mm大端面為基準(zhǔn)，精銑小端面，并保證尺寸43mm。 完全定位,然后進(jìn)行銑削。 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方

11、便，前面已多次提過以φ25mm孔為第一精基準(zhǔn)，φ45mm圓柱小端面作為基準(zhǔn)先加工出φ25mm孔，然后作為輔助基準(zhǔn)面配合φ25mm孔加工后續(xù)工序中的孔，面，槽，螺紋等。 3.3工藝路線的擬定 擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床，專用夾具，工序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1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

12、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； 工序九：鉆、擴(kuò)螺紋孔； 工序十：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十一：終檢。 3.3.2工藝路線方案二 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：鉆； 工序四：粗銑上、下表面； 工序五：精銑下表面； 工序六：插鍵槽6H9 mm； 工序七：銑槽14 mm 43 mm； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、拉孔； 工序十：鉆、擴(kuò)； 工序十一：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十二：終檢。 3.3.3工藝方案的比較與分析 上述兩個

13、工藝方案的特點(diǎn)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(zhǔn)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(zhǔn)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。 3.3.4工藝方案的確定 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：粗銑、半精銑凸臺端面，選用X51立式銑床； 工序四：鉆，擴(kuò)，鉸內(nèi)孔，選用Z535立式鉆床； 工序五：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z52

14、5立式鉆床； 工序六：銑槽mm，選用X63臥式銑床； 工序七：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，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：鉆錐銷通孔，選用Z525立式鉆床； 工序十：拉鍵槽6H9mm； 工序十一：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床； 工序十二：終檢。 3.4毛坯尺寸及其加工余量的確定 CA6140車床手柄座零件材料為HT200,毛坯重量約為0.73kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造生產(chǎn)。 毛坯鑄造時可以將φ25孔直接鑄造出來，由于其余孔均有精度要求，且尺寸小，均不鑄出。故僅確定三個端面的相關(guān)尺寸。 查表確定加

15、工余量： 砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，機(jī)器造型，公差等級為CT8~12,取CT10，加工余量等級E~G,取G. 切削余量：查表，基本尺寸小于100mm，加工余量為1.4mm； 基本尺寸小于63mm，加工余量為0.7mm。 鑄件公差等級：查表，基本尺寸小于100mm，取3.2mm； 基本尺寸小于63mm，取2.8mm。 3.4.1φ45mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計算 根據(jù)工序要求，φ45mm圓柱兩端面經(jīng)過兩道工序，先粗銑φ45mm圓柱大端面，再粗，精銑φ45mm圓柱小端面，各步余量如下： 粗銑：由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定，對于小端面（≤50mm）為

16、1.0~2.0mm，現(xiàn)取1.8mm。表3.2-27粗銑平面的厚度偏差（≤30mm）為―0.25~―0.39mm，現(xiàn)取―0.30mm。 精銑：由《加工工藝手冊》表3.2-25，其余量規(guī)定值為1.0mm。 故鑄造毛坯的基本尺寸為43＋1.2＋1.8＋1.0＝47mm。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值，取尺寸公差為2.8mm。故： 毛坯的名義尺寸：43＋1.2＋1.8＋1.0＝47mm； 毛坯的最小尺寸：47－1.4＝45.6mm； 毛坯的最大尺寸：47＋1.4＝49.8mm； 粗銑大端面后的最大尺寸：43＋1.0＋1.2＝45.2mm； 粗銑大端面后的最小尺寸：45.2－0.30＝44.

17、9mm； 粗銑小端面后的最大尺寸：:43＋1.0＝44mm； 粗銑小端面后的最小尺寸：:44－0.30＝43.7mm。 精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計零件圖紙并未給出具體的公差等級，現(xiàn)按《加工工藝手冊》表5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為mm 3.4.2中心線端面毛坯尺寸及加工余量計算 根據(jù)工序要求，φ25H8mm孔中心線距離小端面的毛坯基本尺寸為43＋1.2＝44.2mm，故： 毛坯的名義尺寸：43＋1.2＝44.2mm； 毛坯的最大尺寸：44.2＋1.4＝45.6mm； 毛坯的最小尺寸：44.2－1.4＝42.8mm。 由

18、于φ25H8mm孔有8精度要求，Ra＝1.6mm； 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-10，加工該孔的工藝為： 擴(kuò)→鉸 因此查《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表3-9得其孔的加工余量為2～5mm，我們?nèi)?mm，故： 擴(kuò)孔：φ24.8mm2Z＝1.8mm（Z為單邊加工余量）； 鉸孔：φ25H8mm。 毛坯φ25mm孔的尺寸為：25-3=22mm 3.4.3φ14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計算 根據(jù)工序要求，φ14H7mm孔端面僅由粗銑得到，故φ14H7mm孔端面距φ25H8mm孔中心線的毛坯基本尺寸為43＋1.2＝44.2mm，故： 毛坯的名義尺寸：43＋1.2＝44.2mm；

19、毛坯的最大尺寸：44.2＋1.4＝45.6vmm； 毛坯的最小尺寸：44.2－1.4＝42.8mm。 粗銑后尺寸應(yīng)于零件圖尺寸相同，但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級，現(xiàn)按前面粗銑平面厚度偏差?。?.28mm。故粗銑后的尺寸為mm 其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸要求，且對后面諸孔，槽的加工影響不大，僅荒銑即可，故不再一一贅述分析。 3.5其他尺寸極其加工余量的確定 其他工序尺寸包括5個孔，2個槽，1個螺紋孔的基本尺寸，現(xiàn)僅分析主要的5個孔的加工余量及尺寸偏差。 5個孔均不鑄出，機(jī)械加工出來，根據(jù)《加工工藝手冊》，由于5個孔的表面粗糙度要求均較高，所以都要經(jīng)過精鉸工序，

20、具體工序尺寸和加工余量為： （1）φ10H7mm孔，Ra＝1.6mm； 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-9，加工該孔的工藝為： 鉆→粗鉸→精鉸 鉆孔：φ9.8mm； 粗鉸：φ9.96mm； 精鉸：φ10H7mm。 （2）φ14H7mm孔，Ra＝1.6mm； 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-9，加工該孔的工藝為： 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 鉆孔：φ13.0mm； 擴(kuò)孔：φ13.85mm；2Z＝0.85mm（Z為單邊加工余量）； 粗鉸：φ13.95mm； 精鉸：φ14H7mm。 （3）φ5mm圓錐孔，Ra＝1.6mm； 由于零件圖紙未給出具體的公差等級，現(xiàn)也按H7公差等級加工，

21、按表3.2-9，加工該孔的工藝為： 鉆→精鉸 鉆孔：φ4.8mm； 精鉸：φ5H7mm。 （4）φ5.5mm孔，Ra＝3.2mm。 由于也未給出公差等級，現(xiàn)同樣按φ5mm圓錐孔加工方式： 鉆→精鉸 鉆孔：φ4.8mm； 精鉸：φ5.5H7mm。 3.6確定各工序切削用量及基本工時 3.6.1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） 按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度： 工

22、作臺每分鐘進(jìn)給量： 銑床工作臺進(jìn)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(zhuǎn)速為 工作臺進(jìn)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(kuò)→粗、精鉸通孔。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床選?。ā豆に嚒繁?.2－5） 實(shí)際切削速度： 基本工時：（《工藝》表

23、6.2－5） ⑵擴(kuò)孔： 選擇高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（《工藝》表3.1－8） 由《切削》表2.10得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時的進(jìn)給量，并由《工藝》表4.2－16取，擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時的切削速度。 由《切削》表2.15得，故： 按機(jī)床選取 基本工時： ⑶鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機(jī)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(jī)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： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）

24、 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機(jī)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(jī)床選取 基本工時： ⑶精鉸孔： 選擇的鉸刀 按機(jī)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。 選用高速鋼粗齒盤狀銑刀 ，Z=8 1)、根據(jù)《機(jī)械制造工藝

25、設(shè)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(jìn)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(jìn)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(dāng)，Z=8，=14mm，，0.24mm/z時，=19m/min， =62r/min，=104mm/min。 各修正系數(shù)為：

26、 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(shí)際切削速度和每齒進(jìn)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鉆孔： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.5

27、－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時： ⑵粗鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17） ，，， 按機(jī)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(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17） 由《切削》表2.24查得 ，， （《工藝》表42－16） 按機(jī)床選取 基本工時： 6．工序八的切削用量及基本工時

28、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(jī)床選取 基本工時： ⑵攻螺紋M10mm： 選擇M10mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機(jī)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 按機(jī)床選取

29、 基本工時： ⑵鉸的孔： 選擇的鉸刀 按機(jī)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(jī)床選取 基本工時： ⑵鉸孔： 選擇的鉸刀 按機(jī)床選取 基本工時： 四、專用夾具設(shè)計 由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計專用夾具。 4.1定位方案的確定 4.1.1工序要求 本次設(shè)計選擇設(shè)計的是工序Ⅹ的夾具，主要是針對鉆,鉸φ5.5mm孔的夾具;

30、，它將用于Z525立式鉆床。 該工序要求φ5.5mm油孔中心線與14mm槽端面（往小端面走的那個面）有7mm的位置要求，因此可以得出該孔在14mm槽的正中心，并且還要求其孔深剛好鉆通到鍵槽位置為止，不能鉆到φ25的下一端面。由于小端面經(jīng)過精銑，精度比較高，因而工序基準(zhǔn)為φ45mm小端面，同時為了便于立式鉆床加工，零件應(yīng)倒轉(zhuǎn)180定位，因而也可以采用φ25H8mm和φ10H7mm兩孔為定位基準(zhǔn)，保證其加工要求。夾具設(shè)計應(yīng)首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。加工過程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應(yīng)具有較好的剛性。 4.1.2定

31、位方案設(shè)計分析 左圖為圖2攻φ5.5mm油孔工序簡圖 如圖2所示，為了加工φ5.5螺紋孔，必須使其完全定位。因此初步的設(shè)計方案如下,首先必須明確其加工時應(yīng)如圖2所示，這樣垂直豎立放置，便于立式鉆床加工。那么要使其完全定位，可以采用: (1) 一面兩銷定位，以φ25H8mm和φ10H7mm兩孔為定位基準(zhǔn)就可以滿足其要求。 (2) 一面加圓柱銷和半“V”形塊定位，以φ25H8mm為定位基準(zhǔn)，再在R13外圓表面用“V”形塊定位。 4.1.2確定最佳定位方式 如左圖所示，比較以上兩個方案，明顯第一個要好得多，因φ25H8mm和φ10H7mm兩孔的中心線在同一直線上，所以只要將其兩銷定在

32、同一平面同一直線上，就可以很快的將其定位（如圖垂直放置）；而第二個方案和第一個方案不同點(diǎn)在于用的是“V”型快定位，要使零件很快垂直放置定位很難，并且需要量具對其精確測量，增加了工時。因此，選擇一面兩銷定位最佳！ 如上圖所示，一面限制的自由度有3個，一個銷釘限制一個自由度，兩個一起再限制一個自由度；為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計的定位方案如附圖A1圖紙——手柄座夾具體裝配圖所示，總共限制了工件的全部6個自由度，屬于完全定位。 在該定位方案中，φ45mm圓柱小端面被夾具體上的一個支撐面頂住，限制了x軸的移動，y軸的旋轉(zhuǎn)，z軸的旋轉(zhuǎn)三個移動自由度。φ25H8mm孔內(nèi)插入短銷，限制了y軸的移動，

33、z軸的移動，φ10H7mm孔中插入削邊銷，限制了x軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個自由度全部被限制。定位面板如附圖A1圖紙——手柄座夾具體裝配圖所示。 4.1.3定位誤差分析 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對于夾具設(shè)計中采用的定位方案，，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/3—1/2，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。 對于本次設(shè)計的夾具，需要保證的尺寸要求：保證油孔軸線距φ45mm圓柱小端面17+7=24mm，保證螺紋孔軸線與φ25H8mm和φ10H7mm兩孔的中心線成50mm。 對于24mm的要求，由于定位基準(zhǔn)也是φ45mm圓柱小端面，

34、故基準(zhǔn)不重和誤差為0，且由于φ45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑，表面粗糙度達(dá)到Ra3.2mm，故可認(rèn)為φ45mm圓柱小端面的平面度誤差為0，即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要支撐面的標(biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證，是不存在定位誤差的。 對于本工序要求，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線，故基準(zhǔn)不重合誤差為0?；鶞?zhǔn)位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度都達(dá)到Ra1.6mm，都經(jīng)過精鉸，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要兩銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。 綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。 4.1.4定位元件的型號，尺寸和安裝方式 4.1.4.1支撐面

35、 在定位板面上做的一個突起4mm的一個支撐面，經(jīng)過精銑得到精度較高的平面。其相關(guān)尺寸見右圖： 4.1.4.2短銷 本設(shè)計方案選用固定式定位銷，查《課程設(shè)計指導(dǎo)教程》，確定削邊銷為GB2205-1999標(biāo)準(zhǔn)，其相關(guān)尺寸見下圖3： 圖3削邊銷尺寸 它和定位面板上的φ10mm銷孔呈H7/r6mm過盈配合，并用螺母固定，防止鉆孔時松動，影響加工。 4.1.4.3圓柱銷 本設(shè)計方案選用固定式定位銷，由于加工的φ5.5mm油孔恰好在定位基準(zhǔn)φ25H8mm孔內(nèi)表面上，打穿這面為止。若采用標(biāo)準(zhǔn)件，勢必影響φ5.5mm油孔的加工，因此可專門設(shè)計一個短銷，其尺寸如圖4所示： 圖4

36、圓柱銷尺寸 圖中，該軸長為115mm，軸頸半徑為12.5mm，與φ25H8mm孔內(nèi)表面僅有長度為17mm的面接觸，且為間隙配合，既保證了圓柱銷定位，又方便了裝夾工件。為了不影響加工φ5.5油孔，在標(biāo)準(zhǔn)銷元件上加上了長為30mm的軸身，直徑為14mm，要比φ25H8mm小11mm，即其半徑之差為5.5mm，再加上鍵槽深度2.5mm，那么L=5.5+2.5=8mm，這樣當(dāng)鉆頭鉆φ5.5mm孔至終點(diǎn)時不會損傷銷，銷也不會影響鉆孔。 該銷與定位面板上的銷孔呈H7/r6間隙配合，外加螺紋結(jié)構(gòu)，用螺母固定。 4.2夾緊方案的確定 4.2.1夾緊裝置的設(shè)計 夾緊力方向原則： （1）夾緊力的作用方

37、向不應(yīng)破壞工件的既定位置； （2）夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能?。? （3）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。 夾緊作用點(diǎn)原則： （1）夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對夾具定位支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)； （2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)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(diǎn)位置等措施來實(shí)現(xiàn)； （3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，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(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式。 本設(shè)計方案選用的是

38、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊方向水平向右，通過螺母的轉(zhuǎn)動，帶動套在圓柱銷頭部的墊片向右移動，進(jìn)而作用在工件φ45mm圓柱大端面上，實(shí)現(xiàn)夾緊，具體夾緊裝置的布置見A1圖紙。這種夾緊方式和夾緊裝置簡單實(shí)用，且對于大批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動強(qiáng)度較小，成本低，簡單可靠。 另外，考慮到工件沿φ25H8mm孔中心線軸向裝卸，因此為便于裝卸工件，該墊片為開口墊片，螺母為小于φ25H8mm孔的小螺母，只要將開口墊片取去，就可以很好的將零件取出。其圖如圖5 圖5 墊片加緊圖 圓柱銷的螺紋軸向行程至少要大于2倍的墊片厚度5mm，且墊片的孔應(yīng)與工件φ25H8mm孔同軸，保證夾緊力作用均勻可靠。 4.2.2夾具的操

39、作及維護(hù) 安裝工件時，應(yīng)先將螺母轉(zhuǎn)動退出足夠的行程空間以便于取出墊片，安裝工件，然后使工件的φ25H8mm孔穿過圓柱銷，使工件底部的φ10H7mm孔穿過短銷，將φ45mm圓柱小端面緊靠在定位板上的支撐面上，這樣工件以φ45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn)安裝。工件裝好后，裝上開口墊片，轉(zhuǎn)動螺母，使開口墊片靠緊φ45mm大端面并夾緊工件。加工完成后松開工件，只需反向轉(zhuǎn)動螺母，退出開口墊片，即可取下工件。 夾具在使用中，應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況，如果磨損后不能精確保證加工精度，則需要更換鉆套。本夾具定位面板是受力部件，夾緊時檢查其是否發(fā)生受力變形，如有變形，應(yīng)及時設(shè)法修正，才能保證加工精度。為使其變形

40、減小，需要嚴(yán)格控制螺桿的夾緊力。 4.2.3工藝卡片 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鑄 工序號 Ⅹ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工

41、 時min 1 鉆孔 高速鋼麻花鉆 1 0.10 1360 20 0.75 2 鉸孔至 高速鋼機(jī)用鉸刀 1 0.6 392 6.15 0.26 設(shè)計者 姜顯著 指導(dǎo)老師 李文貴 共 1 頁 第 1 頁 五、自我小結(jié) 本次課程設(shè)計是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，是一次對我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握情況的重要考察和檢驗(yàn)，更是培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際，分析并解決問題能力的重要內(nèi)容和階段。使我更好的掌握了UG NX制圖軟件。 這次課程設(shè)計，其設(shè)計圖

42、主要用UG NX制圖軟件完成。自我感覺尚有很多不足和錯誤，首先，在設(shè)計夾具裝配件時過于匆忙，裝配手柄時放在了左手邊，不符合工人正常勞作習(xí)慣；其次是課程設(shè)計前準(zhǔn)備工作沒做好，在圖書館很多資料和文獻(xiàn)都沒能借到（早已借空了），在借閱同學(xué)的相關(guān)資料時沒有時間認(rèn)真琢磨和分析相關(guān)信息和數(shù)據(jù)；最后就是課程設(shè)計說明書的編寫過于匆忙，時間很緊，很多文字和標(biāo)準(zhǔn)，公式，數(shù)據(jù)，計算上的錯誤沒有時間一一改正（確實(shí)，在打這篇文稿，發(fā)現(xiàn)了很多錯誤和缺憾）。 課程設(shè)計，是一個系統(tǒng)性、知識點(diǎn)廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過的知識聯(lián)系起來，運(yùn)用到各個方面上去。同時，廣泛地運(yùn)用設(shè)計手冊及各種參考資料，學(xué)會了在實(shí)際中運(yùn)用工具書，和獨(dú)立完成每一步查找工作；整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成的，集中體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)精神，合作分工能很好的提高辦事效率！在這次設(shè)計中培養(yǎng)了我獨(dú)立分工合作的能力！為以后出身社會的工作打下基礎(chǔ)！ 六、參考文獻(xiàn) 1徐洪本 ．機(jī)床夾具設(shè)計手冊．遼寧科技大學(xué)出版社．2004.3 2鄧文英等．金屬工藝學(xué)．高等教育出版社．2008.4 3付風(fēng)嵐等．公差與檢測技術(shù)．科學(xué)出版社．2006.9 4王先逵等．機(jī)械加工工藝手冊．機(jī)械工業(yè)出版社．2007.9 5陳宏鈞．金屬切削速算手冊．機(jī)械工業(yè)出版社．2007.9 26