C6163普通数控车床的摇杆设计说明书文档格式.doc

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2.1毛坯的制造形式 8

2.2基面选择 9

3制定工艺路线 9

4.选择加工设备，刀具，夹具，量具 11

5.机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定 11

6.确定切削用量及基本加工工时 12

6.1 工序I车端面。

本工序采用计算法确定切削用量。

12

6.2工序II钻n16H8孔至n15 13

6.3工序III粗精镗n16H8到尺寸 13

6.4工序IV上芯棒车右边二塔子保证尺寸14mm 14

6.5工序V钻铰n12H8钻M6 14

7.夹具结构方案绘制及加紧方式 15

7.1确定夹具类型 15

7.2拟定定位-夹紧方案 15

7.3 加紧及加紧件的选择 16

7.4 确定加紧装置主要尺寸并计算定位误差 16

7.5夹具设计及操作的简要说明 19

结束语 20

参考文献 21

1.零件的分析

1.1零件的作用

题目所给的零件是C6163普通数控车床的摇杆。

它主要是带动某些轴来回的摆动达到所需要的运动。

它是一个在车床里面起连接作用的零件，该零件上面有两个孔，一个是n16H8的孔和n12H8的孔。

两孔之间有平行度要求在加工过程中必须保证其平行度要求不然会使摇杆扭断或使轴扭弯等事故，该零件不传递较大力矩。

1.2零件的工艺分析

C6163摇杆的两个重要加工部位既是两孔，它们有平行度要求，现分析如下：

1.n 16H8孔为中心的加工表面有n16孔右边的塔子高度。

2. 以n12孔为中心的加工表面有n12左边的塔子高度，还有在&

12孔的垂直方向钻M6的螺纹孔。

3.铣槽铣尺寸为10的槽对n16H8的孔有平行度要求

2.工艺规程的设计

2.1毛坯的制造形式

零件材料为HT200，考虑到摇杆在车床中来回摆动和及时的反向的工作过程及受到冲击载荷因此应该选用锻件以便金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。

由于该零件质量在3.5kg左右属于中批量生产，且轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型。

2.2基面选择

基面是选择工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择是否正确与合理可以使加工质量得到保证，故生产效率得以提高。

否则，加工加工工艺过程中会问题百出，还会造成大批零零件报废，使生产无法进行，所以选择正确的基面在加工过程中尤为重要。

1.粗基准的选择

针对本题所给的工件外形及粗加工工序分析，第一步是车&

n16H8孔的右端面，并保证塔子高度2mm。

故选择n12H8左端面为粗基准，如果n16H8左端面表面质量不好（有缺槽或凸起的部位）必然会引起加工精度。

2.精基准的选择

主要就是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。

该零件选择n16H8孔为精基准故符合了基准重合原则。

3制定工艺路线

制定工艺路线的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。

在制定工艺路线时应考虑先基准面后基准孔，先主要表面后次要表面，先粗加工后精加工的原则。

为了提高生产效率及产品的精度的情况下应考虑选用专用夹具。

并使工序集中来提高生产效率。

除此之外还应当考虑经济效果，以便使生产成本降低。

1. 工艺路线方案一

工序I铣&

n16H8孔左端面保证塔子高度

工序II铣&

n16H8孔右端面保证塔子高度

工序III钻—扩—铰&

n16H8孔并倒角

工序IV钻—扩—铰&

n12H8孔并倒角

工序V铣塔子顶面保证总长度

工序VI钻M6孔并攻丝

工序VII铣10槽的尺寸

上诉方案遵循了工艺路线的一般原则，但是还存在某些方面的问题需要进行更深一步的分析与讨论。

如工序III钻—扩—铰&

n16H8孔并倒角这到工序。

&

n16H8孔和n12H8孔要保证它们的同轴度要求，若第一步都没有保证&

n16孔与n32的同轴度要求则&

n12孔与&

n25的同轴度要求也改变了，都不符合要求后面加工出来的都是废品了。

2. 工艺路线方案二

工序I车n16H8孔右端面并保证塔子高度2mm

工序II钻n16H8孔至n15

工序III粗精镗n16H8到尺寸

工序IV上芯棒车右边二塔子保证尺寸14

工序V钻铰n12H8钻M6

工序VI铣槽至尺寸

3. 工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于：

方案一是利用n16H8孔左端面定位先加工出一个孔n16H8作为精基准然后以下工序都以n16H8孔为精基准。

方案二也是利用n16H8左端面作为粗基准先加工出一个n16H8孔。

不同点在于方案一是粗精加工一步到位，这样很难保证该孔的位置度要求，而方案二是先粗加工n16H8孔到n15然后在经过镗孔并保证其位置度要求，然后再以该孔作为精基准。

这样便符合了加工要求，则选择方案二为加工该零件的工艺过程

工序II钻n16H8孔至&

n15

工序III粗精镗n16H8到尺寸

工序IV上芯棒车右边二塔子保证尺寸14

工序V钻铰n12H8钻M6

需要说明的是在上述工序V中，是钻铰n12H8钻M6在一次装夹中来完成的，需要的是翻转式的转模板。

这样在一次装夹下来完成两个工序这样减少了再装夹一次所用的时间。

这样还可以由夹具来保证n12H8孔与M6的垂直度要求，虽然在加工的时候没有要求。

4.选择加工设备，刀具，夹具，量具

由于生产类型为大批量生产，故加工设备宜以通用机床为主辅以少量专用机床的流水线工作在机床上的装卸及个机床间的传送均有工人来完成。

车n16H8右端面，保证塔子高度2mm,采用卧式车床C6140选择普通外圆车刀，专用夹具和游标卡尺。

钻n16H8孔至n15，采用立式转床Z525，直径为n15mm的标准麻花钻，专用夹具和游标卡尺。

粗精镗n16H8至尺寸，专用镗床夹具游标卡尺和塞规。

车上芯棒车右边二塔子保证尺寸14mm设备C6140，专用车床夹具，游标卡尺。

钻铰n12H8孔钻M6孔，设备Z525摇臂钻床，装用钻床夹具，游标卡尺和塞规。

铣尺寸为10mm的槽刀具三面刃铣刀专用铣床夹具游标卡尺。

5.机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定

C6163摇杆零件材料为45钢硬度在207-241HBS之间。

生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。

根据上述原始材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯余量。

毛坯尺寸如下：

1.尺寸为14mm的塔子面两侧，查机械制造工艺设计手册王紹俊主编26页。

当尺寸小于等于18mm的时候取1.5mm；

当尺寸在18mm到30mm之间的时候取1.5mm；

当尺寸在大于30mm到50mm的时候取1.8mm。

2.钻n16H8和n12H8两孔

毛坯为实心件，没有冲出孔。

两孔精度在IT7-IT8之间。

参照«

工艺人员手册»

表2.3-9及表2.3-12确定工序尺寸余量为

钻孔n16H82Z=12mm

钻孔n12H82Z=12mm

镗孔n16（+0.0210）2z=0.01mm

机械制造工艺设计手册»

哈尔滨工业大学王紹俊主编断面的加工余量表1-39零件长度尺寸在>

120~260mm，宽度尺寸在到30mm时候取1mm的加工余量。

宽度尺寸在>

30~120mm时1.3mm的加工余量。

所以塔子平面两侧加工余量2Z=2mm,两圆柱侧面的加工余量为2Z=2.6mm。

工序号

工序名称

工序尺寸余量

01

车n16H8孔右端面并保证塔子高度2mm

12mm

02

钻n16H8孔至n15

12mm

03

粗精镗n16H8到尺寸

0.1mm

04

上芯棒车右边二塔子保证尺寸14mm

（单边）1mm

6.确定切削用量及基本加工工时

6.1工序I车端面。

1）加工条件

工件材料：

45钢正火，模锻。

加工要求:

车n16H8孔右端面并保证塔子高度2mm由于没有具体的公差要求可以一部到位。

刀具：

刀片材料：

YT15，，刀杆尺寸16x25mm2，kr=900,r0=150,a0=120。

已知毛坯在长度方向的加工余量为3.5mm考虑该零件是模锻成型的有70的拔模斜度则该表面应该有的最大余量为Zmax=7mm。

但是没有具体的加工精度在一次性铣削加工后就能达到加工要求所以实际加工余量为3.5mm。

«

»

2）进给量f根据«

切削用量简明手册»

（第3版）（以下简称«

切削

手册»

）表1.4，当刀杆尺寸为16mmx25mm,ap≦3mm以及工件直径取f=0.4-0.6mm/r

按CA6140车床说明书（见«

切削手册»

表1.30）取

F=0.4mm/r

3）计算切削速度按«

表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）。

Vc=Cvkv/Tmapxfy（m/min）

其中：

Cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。

修正系数kv见«

表1.28，即

kMv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97.

所以Vc=242X1.44X0.8X1