机械制造工艺学课程三级项目报告2

机械制造工艺学课程三级项目报告

题目：CA6140车床手柄座零件机械加工工艺规程设计及组

合夹具设计

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指导教师：

完成日期： 2018年 6 月26日

（一）CA6140车床手柄座零件机械加工工艺过程设计

1、零件分析

CA6140车床手柄座位于车床光杆与手柄连接处，通过传递力矩，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，实现对机床的操作。从该零件的外形看，此零件的形状较不规则，而且需要加工的部位多且位置精度要求较高。因此需要加工一面作为精基准，从而为后面的加工提供保障。分析零件图可知，手柄座主要结构是孔和面构成。需对多个面多个孔加工，手柄大小端面和Φ14H7孔端面均有要求切削加工，Φ5.5mm 孔端面，Φ10H7孔端面、Φ14H7孔端面和Φ25H7孔凸台端面均为平面，可以防止加工过程钻头钻偏，以保证空的加工精度，而螺纹孔M10端面为圆柱面保证孔的加工精度较困难；另外在轴向方向上的Φ25H7孔凸台端面作为定位基准加工要求较其他端面高。

2、毛坯选择

手柄座在使用过程中不经常变动，它只起支撑作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。从零件的材料及力学性能分析，手柄座常使用的是铸铁，综合考虑应选择：零件材料为HT200，拔模斜度不大于3°，铸造圆角半径为R3～R5的铸件毛坯。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在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定保证作用。

3、定位基准的选择

（1）粗基准的选择。在选择粗基准时，考虑的重点是如何保证加工表面有足够的余量及保证不加工表面与加工表面的尺寸，位置符合零件图样设计要求。本次设计加工时选用0

033.025

+φmm 孔两端面为粗基准，采用

互为基准的方法进行加工出精基准表面。

（2）精基准的选择。选择精基准时，考虑的重点是如何减少误差，保证加工精度和安装方便。根据该手柄座的技术要求和装配要求，选择手

柄座0

033.025+φmm 及Φ45mm 外圆凸台端面作为精基准。

4、表面加工方法的选择

5、加工顺序的确定

（二）钻Φ10H7工序设计

1、加工设备确定

选用Z525立式钻床

2、加工余量、工序尺寸及公差的确定

φ10H7mm 孔，Ra ＝1.6mm ； 加工该孔的工艺为： 钻→粗铰→精铰 钻孔：φ9.8mm ； 粗铰：φ9.96mm ； 精铰：φ10H7mm 。

3、切削用量及工时定额的确定

钻→粗铰→精铰710H φ孔 ①钻10φ孔：

选择mm 8.9φ高速钢锥柄麻花钻

得0.17/f mm r =机 23/min c V m =查 010********

747.4(/min)9.8

c V n r

d ππ⨯=

==⨯查查

按机床选取960/min n r =机 09.8960

29.54(/min)1000

1000

c d n V r ππ⨯⨯=

=

=机

机

基本工时：124343

0.31(min)9600.17

l l l t n f ++++=

==⨯机机

②粗铰mm 96.9φ孔： 选择mm 96.9φ的高速钢铰刀 得 1.3/f mm r =机 6/min c V mm =查 0100010006191.85(/min)9.96

c V n r

d ππ⨯=

==⨯查查

按机床选取195/min n r =机 09.96195

6.1(/min)1000

1000

c d n V mm ππ⨯⨯=

=

=机

机

基本工时：124323

0.19(min)

195 1.3

l l l t n f ++++=

==⨯机机

③精铰mm 10φ孔： 选择mm 10φ的铰刀

0.8/f mm r =机 6/min c V mm =查

010*******

191.1(/min)10

c V n r

d ππ⨯=

==⨯查查

按机床选取195/min n r =机 010195

6.123(/min)1000

1000

c d n V mm ππ⨯⨯=

=

=机

机

基本工时：124323

0.31(min)1950.8

l l l t n f ++++=

==⨯机机

（三）填写机械加工工艺过程卡片及工序卡片

（四）组合夹具设计与组装

1、被加工零件加工要求（配以工序简图及实物照片）

本次设计工序7钻Φ10H7mm 孔的夹具，该工序要求Φ10H7mm 孔轴线与Φ25H8mm 孔中心线有φ0.2mm 的平行度要求，因而也应以φ25H8mm 孔的中心线为定位基准。

2、定位方案设计与定位误差分析计算（配图及计算说明）

设计 徐铭江

日期 2016年 6月26日 审核

日期

会签

日期

（一）定位方案设计

为了加工φ10H7mm孔，应限制的自由度应保证定位可靠，加工稳定，故设计的定位方案如手柄座夹具总装图所示，总共限制了工件的全部6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，φ25H8mm孔内插入一个定位长销，限制了四个自由度（x，y方向的移动和转动）；在工件侧面加一个固定挡块，限制了一个自由度（z方向的转动）；用夹具夹持住工件，限制了一个自由度（沿z方向的移动）。这样6个自由度全部被限制。

（二）定位误差分析及计算

定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对于夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的1/3，即可认为定位方案符合加工要求。

对于本次设计的夹具，需要保证的平行度要求：要求φ10H7mm孔轴线与φ25H8mm孔中心线有φ0.2mm的平行度要求，由于定位基准是φ45mm孔的中心线，工序基准也是φ45mm孔的中心线，故基准不重和误差为0，只存在基准位移误差。定位误差的计算如下：

（1）验算中心距50（±0.2）mm

影响此精度的因素：

1）定位误差，此项主要是定位孔φ25H8mm和定位销φ25g6mm的间隙产生，最大间隙为0.053mm.；

2）钻模板衬套中心与定位销中心距误差，装配图尺寸为50(±0.006),误差为为0.012mm；

3）钻套与衬套的配合间隙,由φ16H6/g5可知最大间隙为0.029mm；

4）钻套内孔与外圆的同轴度误差，对于标准钻套，精度较高，此项可以忽略；

5）钻头与钻套间的间隙会引偏刀具，产生中心距误差e=（H/2+h+B）*(Δ/H)。