刀杆的加工工艺设计钻铰孔的钻床夹具

机械制造技术课程设计说明书设计题目：制定刀杆的加工工艺，设计钻铰φ10H7孔的钻床夹具专业：机械电子工程班级：机电12-2学号： 1230120222姓名：肖飞指导教师：张学伟机械工程系2015年 11 月 20目录机械制造技术课程设计说明书........................... - 3 -零件图：如图所示 .................................... - 3 -设计内容............................................ - 4 -序言............................................... - 4 -一零件的分析 .................................... - 4 -1.1零件的作用 (4)1.2零件的工艺分析 (4)2.毛坯的选择 .................................... - 5 -二.机械加工工艺规程设计............................ - 5 -1.1定位基准的选择 (5)1.2加工方法的选择 (6)1.3制定工艺路线 (8)2.确定机床设备、工件夹具和量具 (9)3.确定切削用量和工时................. 错误!未定义书签。

4.工序 (13)三．专用夹具的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．- - 24 -- 四．课程设计总结 ................................. - 25 -参考文献 ...................................... - 28 -机械制造技术课程设计任务书设计题目：制定刀杆的加工工艺，设计钻铰Φ10H7孔的钻床夹具零件图：如图所示该刀杆属于轴类零件，结构较简单，但精度要求较高。

从零件图的分析可以知道，零件的表面大都由一系列的规则的直线组成，因此选择通用的加工方法即可（查《机械制造工艺设计简明手册》）。

轴类零件的主要加工表面为：1.以ф22h6轴为中心的加工表面，包括尺寸为M20x1.5的螺纹面,尺寸为3x1.5的退刀槽，尺寸为ф22h6的轴颈，表面粗糙度为0.8, 尺寸为2x0.5的退刀槽，尺寸为ф25js6的轴头，表面粗糙度为0.8，尺寸为1x0.5的退刀槽，尺寸为ф35的轴肩，表面粗糙度为0.8。

2.以轴肩面为基面，以ф22h6轴为中心，加工剩余轴下部分各表面，底面表面粗糙度为3.2，该部分高50mm，厚26mm，长38mm，弧面R=15,圆角R=3。

3. 以轴肩面为基面，加工孔：ф12mm，与轴肩面垂直距离为30mm的孔，ф8mm，与侧面垂直距离为8mm，表面粗糙度为1.6的孔，ф10H7，深度22mm的钻孔，ф8m，与轴肩面垂直距离为40mm的螺纹孔，底面ф10H9的孔，各孔位置具体如零件图所示。

其它未注表面的粗糙度要求为6.3,粗加工可满足要求。

由以上分析可知，可以先加工轴表面，然后借助专用夹具加工剩余轴下部分，保证它们之间的位置精度要求。

设计内容1.设计说明书1份（A4纸打印）2.零件图1张（A3）3.工艺过程卡一张4.机械加工工序卡若干5.实训报告序言机械制造技术是我们机电学学生的一门重要的专业课程，机械制造是我们机电专业大部分学生的就业方向。

这次课程设计是我们在毕业前对机械制造技术的一次系统复习，理论联系实际的一次实训，是我们四年的大学中一个不可缺少的部分。

这次课程设计对我们以后的工作也是一次很好的练习，让我们为以后的工作留下了宝贵经验。

由于初学能力有限，很多地方做的有误的地方，恳请老师给与指导。

一.零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是C6132车床或CA6140车床的刀杆，它装在普通车床主轴上的，主要作用是利用弹簧夹头弹性原理来夹持一些直径较小、精度要求较高的零件。

1.2 零件的工艺分析CA6140车床共有四处加工表面，其间有一定位置要求。

分述如下：1） 以φ25孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ25023.00 的孔，以及其右端面。

2） 以φ55为中心的加工表面3） 斜面的加工4） 拨槽的加工由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。

2.毛坯的选择零件材料为HT200，考虑到车床在加工中的变速虽然不像其它机器那么频繁。

但是，零件在工作过程中，也经常要承受变载荷及冲击性载荷，且它的外型复杂，不易加工。

因此，应该选用铸件以提高劳动生产率，保证精度，由于零件的年生产量为5000件已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。

二.工艺规程设计1.1 定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，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，更严重的还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。

选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。

选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要的。

粗基准的选择应以下面的几点为原则：a 应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准。

b 当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时，应选不加工的表面作为粗基准。

c 要保证工件上某重要表面的余量均匀时，则应选择该表面为定位粗基准。

d 当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为基准，以保证该表面有足够的加工余量。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉A 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。

从拨叉A零件图分析可知，选择平面作为拨叉A加工粗基准。

基准重合原则。

即尽可能选择设计基准作为定位基准。

这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。

基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。

基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。

例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。

车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。

互为基准的原则。

选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。

例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。

自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。

例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。

此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。

此外，还应选择工件上精度高。

尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。

并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉A 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。

从拨叉A零件图分析可知，该零件的底平面与小头孔，适于作精基准使用。

但用一个平面和一个孔定位限制工件的自由度是不够的，它只限制了五个自由度，如果采用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。

选择精基准的原则时，重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便。

1.2 加工方法的选择该零件需要加工的部分主要为：两端面，使用45°角车刀车削。

下端面Ra=3.2，公差未给出，按《简明公差标准应用手册》]4[关于经济加工精度部分取为IT8，查表知需先粗车，再半精车。

1.加工M20x1.5的外螺纹，使用螺纹车刀车削。

公差IT8，Ra=3.2，需粗车，半精车。

2.加工宽3mm深1.5mm的退刀槽，使用切断刀车削。

公差IT10，Ra=6.3，需粗车。

3.加工ф22的轴颈，使用外圆车刀车削。

公差取IT6，Ra=0.8，需粗车，半精车，精车。

4.加工宽2mm深1.5mm的退刀槽，使用切断刀车削。

公差IT10，Ra=6.3，需粗车及半精车。

5.加工ф25的轴头，使用外圆车刀车削。

公差取IT6，Ra=0.8，需粗车，半精车，精车，磨削。

6.加工宽1mm深1.5mm的退刀槽，使用切断刀车削。

公差IT10，Ra=6.3，需粗车。

7.加工ф35的轴肩，使用外圆车刀车削。

公差取IT6，Ra=0.8，需粗车，半精车，精车，磨削。

8.加工弧面，使用特形面铣刀洗削。

公差IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。

9.加工前侧面（即弧面的两侧面之一），使用铣刀铣削。

公差取IT10，Ra=6.3 ，需粗铣，半精铣。

10.加工后侧面（即弧面的两侧面之一），使用铣刀铣削。

公差取IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。

11.加工正面（即弧面对面），使用铣刀铣削。

公差取IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。

12.加工宽为2mm，深度大于8mm的间槽，使用铣刀铣削。

公差IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。

13.加工两侧面φ12的通孔，使用钻床钻孔。

公差取IT10，Ra=6.3，需钻孔，扩孔。

14.加工两侧面φ4H7的通孔，使用钻床钻孔。

公差取IT8，Ra=1.6，需钻孔，铰孔，精铰孔。

15.加工底端面φ10H9的孔, 深度为50，使用钻床钻孔。

公差取IT10，Ra=6.3，需钻孔，扩孔。

16.加工正面φ10H7，深度为20mm的孔，使用钻床钻孔。

公差取IT8，Ra=6.3，需钻孔，铰孔，精铰孔。

16.加工弧面M8的螺纹孔，使用钻床钻孔。

公差取IT8，Ra=1.6，需钻孔，铰孔，精铰孔。

1.3 制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已经确定为大批大量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用工夹具，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。

工艺路线方案如下：工序1：正火热处理工序2：以长方形端面（棒料毛坯的一端）及其外圆面定位，粗车螺纹端面、轴颈φ22h6、轴头φ25js6、轴肩φ35及其端面（另一端），粗车3x1.5mm、2x0.5mm以及1x0.5mm退刀槽,以粗车后的螺纹端面及其外圆定位，粗车长方形端面,倒角；工序3：以粗车后的长方形端面及其外圆面定位，半精车、精车螺纹端面、轴颈φ22h6、轴头φ25js6、轴肩φ35及其端面（另一端），倒角；工序4：粗车，半精车，精车螺纹M20x1.5；工序5：以精车后的轴肩端面及其外圆定位，粗铣、半精铣前后侧面、正面、长方形端面,以精车后的轴肩端面及其外圆定位,粗铣弧面；工序6：以精车后的轴肩端面及工件中心定位，钻两侧面φ12的通孔、两侧面φ4H7的通孔、底端面φ10H9的孔、φ10H7，正面深度为20mm的孔、弧面M8的螺纹孔；工序7：以精车后的轴肩端面及工件中心定位，铰、精铰两侧面φ4H7的通孔、φ10H7，正面深度为20mm的孔、弧面M8的螺纹孔；工序8：以精车后的轴肩端面及工件中心定位，扩两侧面φ12的通孔、底端面φ10H9的孔。