车床手柄座夹具设计说明书.docx
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车床手柄座夹具设计说明书
《机制工艺及夹具》
课程设计说明书
设
计题目：
车床手柄座夹具设计
班
级：
姓
名：
学
号：
指
导教师：
二O一四年七月八日
1.序言
机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的，这是我们在进行毕业设计之前对所有各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
本次课程设计内容包括零件的分析，工艺路线的制定，工艺规划设计，某道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡，机械加工综合卡片，夹具装配图以及夹具底座零件图的绘制等等。
就我个人而言，希望能通过这次课程设计对未来即将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，并学会将所学到的理论知识应用到具体的实际生产问题中来，为以后走向社会打下坚实的基础。
由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师批评指正。
2．零件的分析
2.1零件的作用
该零件时CA6140车床操纵部分的组成零件之一，该手柄座
的作用就相当于一个连杆。
车床外部手柄的运动是通过
CA6140车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操
纵。
手柄与该零件通过φ25mm孔连接，机床内部零件通过
φ10mm孔与手柄座连接，即CA6140车床手柄座的作用是实现运动由外部到内部的传递。
2.2零件的工艺分析
CA6140车床手柄座的加工表面分四种，主要是孔的加工，
圆柱端面的加工，槽的加工，螺纹孔的加工，各组加工面之
间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特
别是孔的加工，几乎都要保证Ra1.6mm的表面粗糙度，因而
需精加工，现将主要加工面分述如下：
2.2.1孔的加工
该零件共有5个孔要加工：
零件底面是零件的主要加工面，
多组面，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，需精加工且尽早加工出来，孔与端面有平行度要
求，也要精加工；M10螺纹孔是不通孔，特别注意该孔的加
工深度；φ5.5mm孔虽是小孔，但由于表面粗糙度要求高，
仍需精铰。
2.2.2面的加工
该零件共有3个端面要加工：
φ45mm圆柱小端面精度要求较
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圆柱大端面以及M10mm螺纹孔端面粗铣既
可。
2.2.3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，但与φ25mm
孔上表面有43mm的尺寸要求，而加工键槽时很难以φ25mm
上表面为定位基准，因而要特别注意尺寸链的推算，保证加
工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度为
Ra6.3mm，半精铣即可。
2.2.4螺纹孔的加工
M10mm螺纹孔是本组成员本次夹具设计的重点工序，它与
mm孔和mm孔中心线有角度要求，同时中心线与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mm孔，
进而以该孔为精基准加工出所有的孔，面，槽，螺纹孔等。
3.工艺规划设计
3.1毛坯的制造形式
零件材料为HT200，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体
积较小，形状较复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙
度要求，由于零件生产类型为成批，大批生产，而砂型铸造
生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用砂型铸造。
由于零件上孔都较小，且都有严格的表面精度要求，故都不
铸出，留待后续机械加工反而经济实用。
3.2基面的选择
基面选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正
确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否
则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造
成零件大批报废，使生产无法正常进行。
3.2.1粗基准的选择
粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于该零件毛坯没有
铸孔，故只能以3个主要端面为基准，由于φ45mm小端面
表面粗糙度为Ra3.2mm，若直接以大端面为粗基准，恐不能
一次达到加工精度，故先以φ45mm小端面为粗基准，粗铣
φ45mm大端面，再以φ45mm大端面为基准，精铣小端面，并保证尺寸43mm。
3.2.2精基准的选择
精基准主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，前面已多次提过以φ25mm孔为第一精基准，φ45mm圆柱小端面作为基准先加工出φ25mm孔，然后作为辅助基准面配合φ25mm孔加工后续工序中的孔，面，槽，螺纹等。
3.3工艺路线的拟定
拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表
面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺
装备等。
工艺路线的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺
寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应
考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还
应考虑加工的经济性，以便使生产成本尽量下降
3.31工艺路线
1.铣φ45mm圆柱大端面;
2.粗铣φ45mm圆柱小端面
3.钻,扩,铰φ25H8mm孔;
4.钻,扩,铰φ10H7mm孔;
5.铣槽,保证尺寸14mm,深度30mm;
6．洗锥端面
7.钻,扩,铰φ14H7mm孔;
8.钻,攻M10mm螺纹孔;
9.插键槽,保证尺寸27.3H11;
;
10.钻,铰φ5.5mm孔;
11.终检,入库。
4.确定切削用量及基本工时。
工序1切削用量及基本工时的确定：
铣削大端面：
⑴粗铣大端面：
进行两次铣削，第一次Z=2mm，第二次Z=1mm
Vc查
20m/min
n查
1000Vc查
127.4（r/min）
d0
选用主轴为n机160r/min
实际切削速度：
Vc查
n机d0
25.12（m/min）
1000
工作台进给量：
Vf
fZZn机0.156160144（mm/min）
基本工时：
t
50
15
13
20
0.65（min）
150
⑵半精铣大端面：
切削速度：
Vc
20/min
m
n查127.4r/min
选用主轴为n机
160r/min
工作台进给量：
f100m/min
基本工时：
t651513200.98（min）
100
工序2切削用量及基本工时的确定：
铣Φ45端面，选用机床：
X51立式铣床
⑴铣Φ45端面：
选择铣刀半径为25mm，齿数Z=6（见《工艺手册》表3.1－27）
fZ0.15mm/Z
d0
50mm，T180min（《切削》表
3.7
和《切削》表
3.8）
Vc查
20m/min（《切削》表3.9）
n查
1000Vc查1000
20
d0
127.4（r/min）
50
按机床选取n机160r/min
实际切削速度：
n机dn
160
50
25.12（m/min）
Vc机
1000
1000
工作台每分钟进给量：
Vf
fZZn机
0.15
6160144（mm/min）
铣床工作台进给量：
Vf横向
150mm/min
45
20
基本工时：
t
0.43（min）
150
⑵半精铣Φ45端面：
加工余量为Z=1mm
切削速度为
Vc
20
/min
m
n查127.4r/min
选用主轴为n机
160r/min
工作台进给量：
Vf
fzZn机0.156160144（mm/min）
基本工时：
t
45
20
0.65（min）
100
工序3切削用量及基本工时的确定：
钻→扩→粗铰→精铰Φ
25H8mm通孔，选用机床：
Z535立式钻床
⑴钻孔Φ23mm：
选择Φ23mm高速钢锥柄标准麻花钻（见《工艺手册》表3.1
－6）
f机
0.43mm/r（《切削》表
2.7
和《工艺》表4.2－16）
Vc查
15m/min（《切削》表
2.15）硬度200－217
n查
1000Vc查
100015
208（r/min）
D
23
按机床选取n机
195r/min（《工艺》表4.2－5）
实际切削速度：
Vc机
Dn机
23195
1000
14.08（m/min）
1000
基本工时：
t
l
l1l2
43
83
0.64（min）（《工艺》表
6.2－5）
n机f机
195
0.43
⑵扩孔Φ24.8000.084mm：
选择Φ24.8mm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Φ24.8mm孔时的进给量
f0.7
0.8mm/r
，并由《工艺》表4.2－16取f机0.72mm/r扩孔
钻扩孔时的切削速度
Vc
（
1
1
）Vc钻
2
3
由《切削》表
2.15
得Vc钻
14m/min，故：
V
（1
1）V钻
（1
1）14
7
4.7（m/min）
c
2
3
c
2
3
1000Vc
1000
（7
4.7）
89
60（r/min）
n
D
24.8
按机床选取n机
68r/min
Vc机
Dn机
24.8
68
5.29（m/min）
1000
1000
基本工时：
t
l
l1
l2
43
8
3
n机f机
68
1.1（min）
0.72
⑶铰Φ2500
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