【正文】 1 緒論 本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了相關(guān)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及大部分專 業(yè)課之后進(jìn)行的這是我們在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行這樣的設(shè)計(jì)和練習(xí)，我覺得是很有必要的，它對(duì)我們的理論提高有了一定啟發(fā)，讓我們知道了學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和怎么根據(jù)具體的情況設(shè)計(jì)出可行的夾具。也讓我提高了分析問題、解決問題的能力，為以后的進(jìn)一步發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。 2 1 設(shè)計(jì)手柄座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 此套 設(shè)計(jì)有全套 CAD 圖和卡片，有意者請(qǐng)聯(lián)系我索取 零件工藝性分析 手柄座的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的手柄座。它位于車床操作機(jī)構(gòu)中，可同時(shí)操縱離合器和制動(dòng)器，即同時(shí)控制主軸的開、停、換向和制動(dòng)。操作過程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動(dòng)時(shí)，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒條軸往右移動(dòng)，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(dòng)，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動(dòng)時(shí)，推拉桿右移，右離合器 接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時(shí)，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動(dòng)斷開，此時(shí)齒條軸上的凸起部分正壓在制動(dòng)器杠桿的下端，制動(dòng)帶被拉緊，使主鈾制動(dòng)。 手柄座的技術(shù)要求 根據(jù)手柄座的零件圖紙將該手柄座的全部技術(shù)要求列于表中。 表 11 手柄座零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差（ mm） 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra(um) 形位公差 Φ 25 孔 25 ? IT8 Φ 孔 IT13 槽左表面 IT13 槽上表面 14 ? IT8 3 槽下表面 14? IT8 Φ 45 圓柱 45 IT13 Φ 10 孔 10? IT7 Φ 14 孔 14? IT7 槽內(nèi)表面 14 ? IT8 鍵槽 6 ? IT5 1 Φ 5 錐銷通孔 5 IT13 R13 外圓 13 IT8 M10 螺紋孔 10 IT7 審查手柄座的工藝性 手柄座的加工共有兩組加工表面，它們相互之間有一定的要求?，F(xiàn)分述如下： （ 1）以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鉆 Φ10H7 的孔，鉆 Φ14H7的孔，鉆 mm 的孔，銑 14mm*43mm 的槽，鉆 Φ5mm，鉆 M10H7并配加鉗工加工。其中主要 加工孔 Φ10H7。 （ 2） 以 Φ25 mm 的孔為中心加工表面和孔。銑上下表面，鉆 Φ10H7，鉆 Φ14H7 的孔，鉆 mm 的孔，鉆 Φ5mm，鉆 M10H7 并配加鉗工加工。 有以上的分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于主要能夠夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。 確定手柄座的生產(chǎn)類型 由課程設(shè)計(jì)題目要求，該手柄座的生產(chǎn)類型為中批或大批生產(chǎn)。 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 選擇毛坯 由零件要求可知，零件的材料為 ZG230450，考慮到本零件在 具體工作的受力情況， 手柄座在使用過程中不經(jīng)常的變動(dòng)，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(duì)工件的定位有一定的保證作用 ， 我們選擇砂型機(jī)器造型及殼型鑄造，足以滿足要求，又因?yàn)榱慵侵信虼笈可a(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由《機(jī)械加工工藝手冊》表 ，確定此鑄造毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量如下表所示： 表 21 手柄座鑄造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量表 項(xiàng)目 /mm 機(jī)械加 工余量 /mm 尺寸公差 /mm 備注 φ 25 孔 雙側(cè)加工 表 表 上下面高度43 單側(cè)加工 表 表 R13 外圓 單側(cè)加工 表 表 φ 45 軸 表 表 毛坯設(shè)計(jì) 確定圓角半徑 鑄造圓角為 3— 5mm.。 確定拔模斜度 拔模斜度為： 5176。 確定分模位置 選擇在左視圖中中心平面為分模面，分模線為直線，屬平直分模線。 。 5 繪制閘板鑄造毛坯簡圖 由表 21 所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖如下所示： φ 2 2 . 44 4 . 0 5φ 4 5 . 71 3 . 2 01 . 鑄 件 應(yīng) 清 理 干 凈 ， 不 得 有 毛 刺 、 飛 邊 ， 非 加 工 表 明 上 的 澆 冒 口 應(yīng) 清 理 與 鑄 件 表 面 齊平 。2 . 鑄 件 有 傾 斜 的 部 位 、 其 尺 寸 公 差 帶 應(yīng) 沿 傾 斜 面 對(duì) 稱 配 置 。3 . 拔 模 斜 度 5 176。 .4 . 未 注 圓 角 R 3 R 5 .技 術(shù) 要 求 圖 31 閘板鑄造毛坯簡圖 擬定手柄座工藝路線 定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報(bào)廢，使用無法進(jìn)行，難以在工期內(nèi)完成加工任務(wù)。 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則， 主要考慮的是基準(zhǔn)的中和問題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí)，因該進(jìn)行尺寸換算。 6 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。對(duì)于一般的箱體零件而言，以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。但對(duì)于零件來說 Φ25 mm 作為粗基準(zhǔn)，則可造成鉆孔的垂直度和軸的平行度不能保證。對(duì)箱體零件應(yīng)以相關(guān)的表面作為粗基準(zhǔn)，現(xiàn)選取零件的 上下表面互為基準(zhǔn)，再利用四爪卡盤卡住車 Φ25 mm 。利用內(nèi)孔 Φ25 mm 及鍵槽定位進(jìn)行鉆 Φ10mm ，在 Φ25 mm 中以長心軸、鍵槽及零件的下表面進(jìn)行自由定位，達(dá)到完全定位。 表面加工方法的確定 表 31 閘板零件各表面加工方法 加工表面 尺寸精度等 級(jí) 表面粗糙度 Ra/um 加工方案 備注 底面 IT13 粗銑 表18 Φ25 孔 IT8 精車 半精 車 表18 鍵槽各面 IT11 粗銑 表18 槽上下表面 IT8 粗銑 表18 Φ10 孔 IT7 鉆 鉸 表18 孔 IT13 鉆 表18 Φ14 孔 IT7 鉆 鉸 表17 Φ5 孔 IT13 鉆 鉸 表18 M10 螺紋孔 IT7 攻螺紋 表18 R13 外圓 IT8 粗磨 表18 加工階段的劃分 可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個(gè)階段。， 7 在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求； 工序的集中與分散 選用工序集中原則 ， 生產(chǎn)類 型為大批或者中批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。 工序順序的安排 機(jī)械加工工序 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則 遵循“先粗后精”原則 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面。 遵循“先面后孔” 確定工藝路線 在綜合 考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了閘板的工藝路線。 表 32 閘板工藝路線及設(shè)備、工裝的選用 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床裝備 刀具 量具 1 粗銑下表面 臥 式 銑 床X63 端銑刀 游標(biāo)卡尺 2 粗 、 精 車Φ25H8 mm 立 式 車 床C620 內(nèi)圓車刀 游標(biāo)卡尺 3 插鍵槽 6H9 臥 式 銑 床X63 鍵槽銑刀 游標(biāo)卡尺 4 銑槽 14*43 mm 立 式 鉆 床Z525 槽 銑刀 游標(biāo)卡尺 5 鉆 、 拉 孔Φ10H7 立 式 鉆 床Z525 麻花鉆、拉刀 游標(biāo)卡尺 6 鉆孔 mm 立 式 鉆 床Z525 麻花鉆 游標(biāo) 卡尺 7 鉆、擴(kuò) 立 式 鉆 床 麻花鉆 、擴(kuò) 游標(biāo)卡尺 8 Φ14H7 Z525 鉆 8 鉆、鉗 Φ5 mm、 M107H 立 式 鉆 床Z525 麻花鉆 游標(biāo)卡 尺 9 粗磨 R13 外圓 萬能外圓磨床 砂輪 游標(biāo)卡尺 10 去毛刺 11 清洗 清洗機(jī) 12 終檢 工序尺寸（工序 9） 由零件圖及查表可得，此工序的工序尺寸為 13mm，加工精度等級(jí)為 IT8。 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算。（工序 9） 切削用量的計(jì)算 由 于 定 位 基 準(zhǔn) 是 孔 的 軸 線 ， 固 為 保 證 最 小 尺 寸1l =50mm+13mm=63mm,z= 為 磨 削 余 量 , 則 加 工 前 的 尺 寸2l =63mm+=。 背吃刀量的確定 由 于 是 一 次 加 工 完 成 ， 固 背 吃 刀 量 即 為 磨 削 的 加 工 余 量 即pa =z=。 進(jìn)給量的確定 由《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 535 查得，取 f=。 磨削速度的計(jì)算 由表 535，取 v=。 時(shí)間定額的計(jì)算 采用砂輪斷面粗麼的方法工件的 則，磨削 R13 端面的作業(yè)基本時(shí)間可由該公式來計(jì)算 Tj= 2)*/*2(1**)(* drvwydar ??? =*（ +8） *[1000* 2)16*13/*2(1 ? /60] = 9 a磨削的加工余量，在這里一次走刀 v工件的運(yùn)動(dòng)速度 y磨床的機(jī)械效率 w砂輪的轉(zhuǎn)速 d砂輪的直徑 r工件的半徑 Tf 的計(jì)算 : 輔助時(shí)間一 般為作業(yè)時(shí)間的 ~ 左右，在這里取值 . 所以， Tf=*= 布置工作時(shí)間一般可以由經(jīng)驗(yàn)得知為工作時(shí)間的 ~ 倍，在這里取 Tb=*= （ 1） .準(zhǔn)備時(shí)間，因?yàn)樵诠ぜ纳a(chǎn)方式是大批量生產(chǎn)方式，所以，準(zhǔn)備時(shí)間分配大每個(gè)工件上的部分可以忽略不計(jì) （ 2） .終結(jié)時(shí)間 T 為各部分時(shí)間的總和 即： T=Tj+Tf+Tb+Tz=+++0= 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。根據(jù)老師給定的題目，設(shè)計(jì)工序 9。 定位方案 工件以下端面面及 R13 軸線為定位基準(zhǔn)，采用支撐板、定位銷組成定位方案，其中定位銷限制工件的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和兩個(gè)平動(dòng) 4個(gè)自由度，支撐板限制工件的一個(gè)平動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度。這些定位裝置可以保證對(duì)零件六個(gè)自由度的限制，工件在夾具中定位，若六個(gè)自由度都被限制時(shí)，稱為完全定位。