1、電子機械職業技術學院機床夾具課程設計說明書題目ca6140 車床手柄座銑夾具設計系部機電工程系專業機械制造與設計學生廣文學號140401120專 業 班 級機械 14.3指 導 教 師紅琳2016 年 6 月 22 日2 / 21 目錄序言1 一、零件分析2 （一）零件的作用2 （二）零件的工藝分析3 二、工藝規程設計4 （一）確定毛坯的制造形式4 （二）基面的選擇4 （三）制定工藝路線4 （四）機械加工余量、工序尺寸與毛皮尺寸的確定6 （五）確立切削用量與基本工時7 三、夾具設計16 （一）問題提出17 （二）夾具設計17 四、論文小結18 五、參考文獻19 序言機械夾具設計課程設計是在學習

2、完了機械夾具設計基礎和大部分專業課，并進行了生產學習的基礎上進行的又一個實踐性教學環節。這次設計使我們能綜合運用機械夾具設計基礎中的基本理論，并結合生產學習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件夾具設計工藝問題，為今后的課程設計與未來從事的工作打下了良好的基礎。在些次設計中我們主要是設計ca6140撥叉的機械夾具設計。在此次課程設計過程中， 我小組成員齊心協力、 共同努力完成了此項設計。 在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關老師的指點。機械夾具設計基礎課程設計是在學完了機械夾具設計基礎課程進行了生產學習之后的一個重要的實踐教學環節。學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制

3、造工藝與結構設計的基本能力，為以后做好課程設計、 走上工作崗位進行一次綜合訓練和準備。它要求學生綜合運用本課程與有關先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規程的設計。其目的如下：培養學生解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設計， 熟練運用機械技術基礎課程中的基本理論與在生產學習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、 加緊以與工藝路線安排、 工藝尺寸確定等問題， 保證零件的加工質量，初步具備設計一個中等復雜程度零件的能力。培養學生熟悉并運用有關手冊、規、圖表等技術資料的能力。進一步培養學生識圖、制圖、運用和編寫技術文件等基本技能。一、零件的分析( 一) 零件的作用題目所給的零件是

4、ca6140車床的手柄座。它位于車床操作機構中，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：當手把控制手柄座向上扳動時， 車床部的拉桿往外移， 則齒扇向順時針方向轉動，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；同理，當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。當手把在中間位置時，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。( 二) 零件的工藝分析ca6140車床手柄座有多處加工表面

5、，其間有一定位置要求。分述如下：1以825h為中心的加工表面這一組的加工表面有825h的孔，以與上下端面，下端面為45的圓柱端面；孔壁上有距下端面11mm 、 與825h孔中心軸所在前視面呈30角的螺紋孔，尺寸為 m10-7h ， 另外還有一個尺寸為6h9的槽，孔與槽的總寬度為27.3h11。2以714h為中心的加工表面該組的加工表面有714h的螺紋孔 (有位置要求 ) ，加工時測量深度為25mm ，鉆孔深度為 28mm 。上孔壁有一個5配鉸的錐銷通孔， 該通孔有位置要求。3以710h為中心的加工表面本組的加工表面有710h的孔( 兩個) ，與其兩個端面 ( 對稱) ，兩端面均有位置要求，端面

6、之間的距離為24.0014mm 。，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求 (與825h孔壁之間的平行度公差為2 .0) 4以5.5為中心的加工表面2 / 21 這組的加工表面有5.5的孔，該孔通至825h上的槽，并有位置要求。由上面的分析可知， 加工時應先加工完一組表面， 再以這組加工后的表面為基準加工另外一組。二、工藝規程設計( 一) 確定毛坯的制造形式零件材料為 ht200 ，因此應當鑄件，零件輪廓尺寸不等，因考慮鑄件，手柄座在使用過程中不經常的變動， 它的只起支撐的作用， 受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。 在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作

7、用。( 二) 基面的選擇基面選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無常進行。(1) 粗基準的選擇對于零件而言， 盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據這個基準選擇原則，現選取825h孔的下端面作為粗基準，利用一組共兩塊v形塊分別支承825h和13r作主要定位面， 限制 5 個自由度，再以一個銷釘限制最后 1 個自由度，達到完全定位, 然后進行銑削。(2) 精基準的選擇主要應該考慮基準

8、重合的問題。 當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不作介紹。( 三) 制定工藝路線制定工藝路線得出發點 , 應當是使零件的幾何形狀、 尺寸精度與位置精度等技術要求能得到合理的保證, 在生產綱領已確定的情況下, 可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具 , 并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。（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，精銑下表面；4 / 21 工序四：鉆825h孔；工序五：插鍵槽 6h9 ；工序六：銑槽 14 43 mm ；工序七：鉆、拉孔710h；工序八：鉆，孔5.

9、5；工序九：鉆、鉸714h孔；工序十：鉆、鉗5錐銷通孔、 m10-7h ；工序十一：終檢。（2）工藝路線方案二：工序一：備料工序二：鑄造毛坯工序三：鉆，鉸825h；工序四：銑上、下表面；工序五：插鍵槽 6h9 mm ；工序六：銑槽 14 mm 43 mm ；工序七：鉆孔5.5；工序八：鉆、拉孔710h；工序九：鉆、擴714h；工序十：鉆、鉸5錐銷通孔、 m10-7h ；工序十一：終檢。（3）、工藝方案的分析：上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后加工825h的孔，再以825h的孔的孔為基準加工710h的孔。方案二則是先加孔825h后再加工上下表面，再加工孔71

10、0h，此時方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節省成本。經比較可知，先加工上下表面，5 / 21 再以上下表面為基準加工825h與插鍵槽，最后完成對710h的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數減少了，同時也更好的保證了精度要求。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：銑45凸臺端面，選用 x51立式銑床；工序四：鉆，鉸825h孔，選用 z535立式鉆床；工序五：鉆，鉸710h孔，選用 z525立式鉆床；工序六：銑槽24. 0014mm ，選用 x63臥式銑床；工序七：鉆、鉸714h孔，選用 z525立式鉆床；工序八：鉆底孔，攻螺紋孔m10-h7mm，選

11、用 z525立式鉆床；工序九：鉆，鉸5錐銷通孔，選用 z525立式鉆床；工序十：插鍵槽 6h9mm ；工序十一：鉆槽底通孔鉆5.5，選用 z525立式鉆床；工序十二：終檢。（四）機械加工余量、工序尺寸與毛皮尺寸的確定“手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為hbs65 87，毛坯的重量約為2kg，生產類型為大批量生產， 采用砂型鑄模。 相關數據參見零件圖。 據以上原始資料與加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸如下：1外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量與公差（825h端面）。查機械制造工藝設計簡明手冊（以下稱工藝手冊）表2.2 2.5 ，取端面長度余量均為2.5 （均為雙邊加工

12、）銑削加工余量為：粗銑 2.5mm 精銑 0mm 2孔（825h已鑄成孔）6 / 21 查工藝手冊表 2.2 2.5 ，取825h已鑄成孔徑度余量為3，即鑄成孔直徑為 22mm 。工序尺寸加工余量：鉆孔 1mm 鉸孔 0.5mm 3其他尺寸直接鑄造得到由于本設計規定的零件為大批量生產， 應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。（五）確立切削用量與基本工時1工序三的切削用量與基本工時的確定：銑、半精銑45凸臺端面和大端面。銑45凸臺端面：選擇銑刀半徑為 25mm ，齒數 z=6（見工藝手冊表3.1 27）0.15/fmm zz050dmm，180mint（切削

13、表 3.7 和切削表 3.8 ）20/ mincvm查（切削表 3.9 ）010001000 20127.4( /min)50cvnrd查查按機床選取160 / minnr機實際切削速度：1605025.12(/ min)10001000ncn dvm機機工作臺每分鐘進給量：0.15 6 160144(/min)fvf znmmz機銑床工作臺進給量：150/minfvmm橫向基本工時：45200.43(min)150t半精銑45凸臺端面：7 / 21 加工余量為 z=1mm 切削速度為20/ mincvm127.4 / minnr查選用主軸轉速為160 / minnr機工作臺進給量：0.15

14、6 160144(/min)fzvf znmm機基本工時：45200.65(min)100t2工序四的切削用量與基本工時的確定：鉆擴粗、精鉸825h通孔。鉆孔mm23：選擇mm23高速鋼錐柄標準麻花鉆（見工藝手冊表3.1 6）0.43/fmm r機（切削表 2.7 和工藝表 4.2 16）15/ mincvm查（切削表 2.15 ）硬度 200217 1000100015208( /min)23cvnrd查查按機床選取195 /minnr機（工藝表 4.2 5）實際切削速度：23 19514.08(/min)cvm機機dn10001000基本工時：1243 830.64(min)195 0.4

15、3llltn f機機（工藝表 6.2 5）擴孔mm084.0080.24：選擇mm80.24高速鋼錐柄擴孔鉆（工藝表3.1 8）由切削表 2.10 得擴孔鉆擴mm80.24孔時的進給量rmmf/8 .07.0，并由工藝表 4.2 16 取0.72/fmm r機，擴孔鉆擴孔時的切削速度鉆ccvv2131。8 / 21 由切削表 2.15 得14/ mincvm鉆，故：min)/(77.41421312131mvvcc鉆min)/(89608.2477.410001000rdvnc按機床選取68 /minnr機24.8685.29(/min)1000cdnvm機機1000基本工時：1243831.

16、1(min)680.72llltnf機機鉸825h孔：選擇mm25高速鋼錐柄機用鉸刀（工藝表3.117），由切削表 2.24 得rmmf/5.10.1，mmap25.015. 0，min/84mvc，由工藝表 4.2 16 得1.22/fmm r機，min)/(1025125)84(10001000rdvncc按機床選取68 / minnr機，則：25685.34(/ min)1000vm機基本工時：1243830.65(min)68 1.22llltn f機機3工序五的削用量與基本工時的確定：鉆粗鉸精鉸710h孔。鉆10孔：選擇mm8.9高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.1 6）由切削表 2.7

17、和工藝表 4.2 16 查得0.17/fmm r機9 / 21 23/ mincvm查（切削表 2.15 ）010001000 23747.4( / min)9.8cvnrd查查按機床選取960 / minnr機09.896029.54(/ min)10001000cd nvr機機基本工時：1243430.31(min)960 0.17llltnf機機粗鉸mm96.9孔：選擇mm96.9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1.3/fmm r機6/mincvmm查010001000 6191.85( / min)9.96cvnrd查查按機床選取195 /

18、minnr機09.961956.1(/ min)10001000cd nvmm機機基本工時：1243230.19(min)195 1.3llltn f機機精鉸mm10孔：選擇mm10的鉸刀0.8/fmm r機6/mincvmm查010001000 6191.1( / min)10cvnrd查查按機床選取195 /minnr機10 / 21 010 1956.123(/min)10001000cd nvmm機機基本工時：1243230.31(min)195 0.8llltn f機機4工序六的切削用量與基本工時的確定：銑mm24.0014的槽。選用高速鋼粗齒盤狀銑刀0125dmm，z=8 1)、根

19、據機械制造工藝設計簡明手冊表3.1-27 查的：粗銑38mmea選定5mmea因走刀次數 n=30 135=8.6 次故走刀次數 n為 9次， 最后一次ea=3mm 。根據零件形狀，確定那個走刀長度為37mm 。2）、決定每齒進給量zf，根據 xa6132型銑床的功率為 7.5kw ，中等剛度。根據表 3.3 （ 切削用量簡明手冊（第3 版） ）：zf0.12 0.20mm/ z現選取zf0.20mm/ z3)、決定切削速度cv和每分鐘進給量fv根據表 3.27 中的計算公式，也可以直接查表。根據表 3.9 ，當0125dmm，z=8，pa=14mm ，5mmea，zf0.24mm/z時，tv

20、=19m/min，tn=62r/min ，ftv=104mm/min 。各修正系數為：0.69mvmnmnkkk0.8svsnsnkkkctvvv k190.69 0.8m/min=10.5 m/min ；620.69 0.8tnnnk=34 r/min ；104 0.69 0.857.4fftvvv k mm/min；根據 xa6132型銑床說明書，選擇37.5cn r /min；60fcv mm/min；11 / 21 因此實際切削速度和每齒進給量為：3.1412537.514.7210001000occd nv m/min ；600.237.58vczccvfn z mm/r ；計算基本

21、工時0tmffllyvv式中 l =37mm，根據表 3.25 ，入切量與超切量y=27mm 則0tmffllyvv= 372760min=1.067min 總時間：tm= 0tmn=1.067min9=9.6min 5工序七的切削用量與基本工時的確定。鉆mm13孔：選擇mm13高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.5 6）由切削表 2.7 和工藝表 4.2 16 查得0.36/fmm r機14/ mincvm查（切削表 2.15 ）1000100014343( /min)13cvnrd查查按機床選取272 /minnr機1327211.10(/min)10001000cdnvm機機基本工時：12284

22、30.36(min)272 0.36llltnf機機粗鉸mm95.13孔：選擇mm95.13高速鋼錐柄機用鉸刀（工藝表3.1 17）12 / 21 rmmf/0.15.0，mmap15.01 .0，min/84mvc，min)/(1829195.13)84(10001000rdvncc按機床選取140 / minnr機（工藝表 4215）min)/(13.6100014095.131000rdnvc機機0.81/fmm r機（工藝表 4.2 16）基本工時：1228430.31(min)140 0.81llltnf機機精銑mm14孔：選擇mm14高速鋼錐柄機用鉸刀（工藝表3.1 17）由切削表

23、 2.24 查得rmmf/0.15.0，mmap15.01 .0，min/84mvcmin)/(1829195.13)84(10001000rdvncc0.62/fmm r機（工藝表 4216）按機床選取140 /minnr機14 1406.15(/ min)1000cdnvm機機1000基本工時：1228430.40(min)140 0.62llltnf機機6工序八的切削用量與基本工時的確定：鉆mm5.8底孔，攻螺紋 m10mm。鉆mm5.8底孔：選用mm5.8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0.28/fmm r機13 / 21 16/ mi

24、ncvm查（切削表 2.15 ）1000100016600( /min)8.5cvnrd查查按機床選取545 /minnr機8.55451455(/min)10001000cdnvm機機基本工時：1210330.10(min)545 0.28llltnf機機攻螺紋 m10mm：選擇 m10mm 高速鋼機用絲錐f等于工件螺紋的螺距p，即1.25/fmm r7.5/mincvm機100010007.5298(/min)8cvnrd查按機床選取272 /minnr機6.8/mincvm機基本工時：1210330.05(min)272 1.25llltnf機7工序九的切削用量與基本工時的確定：加工mm

25、5的錐銷通孔。鉆mm5的圓錐孔：選擇mm5的高速鋼麻花鉆0.10/fmm r機20/ mincvm查1326 /minnr查按機床選取1360 / minnr機20.5/ mincvm機14 / 21 基本工時：8320.096(min)13600.1t鉸mm5的孔：選擇mm5的鉸刀0.6/fmm r機min)/(17.38256100010000rdvnc查查按機床選取392 / minnr機053926.15(/ min)10001000cd nvm機機基本工時：8320.055(min)3920.6t8工序十一的切削用量與基本工時的確定：加工mm5.5的孔。鉆mm5.5孔：選擇mm8.4

26、的高速鋼錐柄麻花鉆0.10/fmm r機20/ mincvm查min)/(13268. 420100010000rdvnc查查按機床選取1360 /minnr機min)/(5.20100013608.410000mndvc機機基本工時：5.2320.075(min)13600.1t鉸mm5.5孔：選擇mm5.5的鉸刀15 / 21 0.6/fmm r機min)/(42.3475 .56100010000rdvnc查查按機床選取392 / minnr機min)/(77.610003925.510000mndvc機機基本工時：min043.06 .0392232.5t三、專用夾具設計為了提高勞動生

27、產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用的夾具。有老師分配的任務，我被要求設計第一道工序-銑45mm 圓柱大端面，本夾具將用于 z525萬能臥式銑床。(1) 、問題提出本夾具主要用來銑（2）、夾具設計 45 端面，在銑面后還要進行鉆孔，要保證其精度要求，為使其誤差減小，在后面工序中也得有精度要求。因此，在本道工序加工時，主要應該考慮如何提高生產效率，降低生產成本，降低勞動強度，提高加工質量。1 ） 定位基準的選擇： 工件以 25孔與端面和 14 孔為定位基準； 25h8的另一端面夾緊；2 ） 夾緊力分析；（a）夾緊力方原則：夾緊力的作用方向不應破壞工件的既定位置；夾緊力的作用方向應使所需

28、夾緊力盡可能小；夾緊力的作用方向應使工件的夾緊變形最小。（b）夾緊作用點原則：夾緊里的作用點應正對夾具定位支撐元件位于支撐元件所形成的穩定受力區域，以免工件產生位移和偏轉；夾緊力作用點應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位置等措施來實現；夾緊力的作用點應盡可能靠近工件的加工面，以保證夾緊力的穩定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過程中可能產生振動。根據以上要求考慮加工零件的特點與定位方式，確定夾緊方式。 3 ） 定位誤差的分析；4 ） 夾具設計與操作的簡要說明；利用夾具體導軌， v 形塊、偏心輪夾緊定位，對刀塊保證刀具位置精度。17 / 21 設計小結（一）課程設計的容我的課程設計可以分成兩個部分， 一個部