1、摘要機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們大學(xué)眾多課程設(shè)計(jì)中的一個(gè)，每次課程設(shè)計(jì)對畢業(yè)設(shè)計(jì)有著很大的幫助。這次設(shè)計(jì)花費(fèi)了兩周半的時(shí)間，而此次主要的設(shè)計(jì)對象是手柄座，需要畫零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，等等。要很好的設(shè)計(jì)出來，首先我們要熟悉零件，題目所給的零件是手柄座。首先了解了手柄座的作用，接下來根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機(jī)械加工余量。然后我們再根據(jù)定位基準(zhǔn)確定好粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，最后擬定手柄座的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。AbstractThe course design of mechanical manufacturing foundation i

2、s one of the many course designs in our university and each course design has a lot of help to our graduation design. This design spends two and a half weeks. This time we need to design a handle seat, and we also need one part drawing, one blank drawing, one assembly drawing and so on. If we want t

3、o design the handle seat well, we should know it first. First of all, we should know the function of the handle seat, then we can determine the size of the blank and machining allowance according to the nature of the part and the roughness on the face of the part drawing. Next, we can determine the

4、coarse reference and the fine reference in accordance with the requirements of the locating datum .Lastly, we could protocol the handle seat technology roadmap and make the clamping scheme of the workpiece and draw the clamp assembly drawing in the end.目錄1. 初始設(shè)計(jì)規(guī)劃.2. 分析審查零件圖樣.2.1零件分析.2.2零件圖樣審查.3. 毛坯

5、設(shè)計(jì). 3.1確定毛坯制造形式.3.2毛坯尺寸的確定.4. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì). 4.1基面和定位方案的選擇. 4.2各表面的加工方法的確定. 4.3 制定工藝路線. 4.4 各工序加工余量的確定.4.5 確定切削用量及基本工時(shí).5. 夾具設(shè)計(jì). 5.1 問題的提出.5.2 夾具設(shè)計(jì).參考文獻(xiàn).1.初始設(shè)計(jì)規(guī)劃由老師給定的設(shè)計(jì)要求知，該零件為大批量生產(chǎn)，因此在設(shè)計(jì)中可以應(yīng)用大批量生產(chǎn)的毛坯制造、加工余量確定、工藝設(shè)備和工藝裝備選擇、工藝規(guī)程指定和夾具方案確定等的方法。（1）毛坯制造方法：材料為灰鑄鐵HT150，毛坯的制造方法采用的是鑄造形式。（2）加工余量：毛坯余量和工序余量小到中等均適合本設(shè)計(jì)采用

6、。（3）工藝設(shè)備和工藝裝備：“通用+專用”結(jié)合，題目要求設(shè)計(jì)專用夾具，則設(shè)備、刀具、量具等可以考慮選用通用的類型。（4）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)：適合采用工藝卡和部分重點(diǎn)工序的工序卡。（5）夾具方案：適合對關(guān)鍵工學(xué)實(shí)用專用夾具。2.分析和審查零件圖樣2.1零件分析題目所給的零件是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

7、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)。2.2零件圖樣審查根據(jù)前面提出的鑄造毛坯方案，結(jié)合零件圖，可以判斷出主要的加工表面有：一個(gè)外圓面、兩個(gè)內(nèi)孔、一個(gè)鍵槽，各表面有尺寸精度和表面粗糙度要求，上平面和槽兩側(cè)面對花鍵孔中心線之間有位置精度要求。次要的加工表面是：一個(gè)6.5孔、一個(gè)5配作錐銷孔和一些內(nèi)外圓的1×45°倒角.零件圖樣上的已有的各項(xiàng)技術(shù)要求合理，且尺寸精度、表面粗糙度和位置精度屬于普通精度。零件結(jié)構(gòu)的鑄造和切

8、削加工工藝性均滿足GB/T24734.32009規(guī)定的基本要求。手柄座零件加工表面及其加工要求加工面尺寸和幾何精度要求表面粗糙度外圓38f7外圓，1×45°倒角，3×0.5退刀槽，與內(nèi)圓垂直度為0.05，直線度為0.05Ra1.6內(nèi)圓25H7圓孔，孔口倒角1×45°，14H7圓孔，孔口倒角90°Ra1.6鍵槽6Js9，與內(nèi)圓對稱度為0.02孔6.5孔、5配作錐銷孔所有棱邊零件加工表面相交所形成的棱邊去毛刺3.毛坯設(shè)計(jì)3.1確定毛坯制造形式此次所設(shè)計(jì)的手柄座材料為HT150，根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造。該零件能夠承受較大載荷和沖擊

9、載荷，能夠滿足使用要求。因?yàn)樯a(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)。因?yàn)榱慵螤詈唵喂拭餍螤钚枧c零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，可不鑄出。3.2毛坯尺寸的確定CA6140手柄座材料為HT150毛坯質(zhì)量為1.2kg。 根據(jù)上述原始資料和加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。 根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長68mm，寬為52mm，高為82mm，故零件最大輪廓尺寸為82mm。 選取公差等級(jí)CT由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中表5-9可查得毛坯件的公差等級(jí)為810級(jí)，取為8級(jí)。 求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT，由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中表5-1可查得尺寸公差為CT=1

10、.6mm 求機(jī)械加工余量由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-11查得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍為DF，取為E級(jí) 求RAM（要求的機(jī)械加工余量）對所有的加工表面取同一數(shù)值，由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-4查得最大輪廓尺寸為80mm、機(jī)械加工余量為E級(jí)，得RAM數(shù)值為0.8mm。求毛坯尺寸 6.5通孔和5錐孔較小鑄成實(shí)心則： R=F+RAM+CT/2=82+0.8+1.6/2=83.6mm 為了鑄造方便，湊整取R=83mm 鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表：項(xiàng)目外圓面內(nèi)圓面公差等級(jí)CT88加工面基本尺寸5225鑄件尺寸公差1.61.6機(jī)械加工余量等級(jí)EERAM0.80.8毛坯基本尺寸52254.工藝規(guī)

11、程設(shè)計(jì)4.1基面和定位方案的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇一般以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)的選擇按照以下原則： （1）選擇不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，尤其應(yīng)選與加工表面有位置要求的不加工表面，這樣可以保證加工面的位置精度； （2）選重要表面作為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證重要表面的加工余量，加工精度較高； （3）選加工余量較小的表面作為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證加工表面都有足夠的加工余量； （4）選平整、光潔、無飛邊、澆冒口等缺陷的表面作為粗基準(zhǔn)，這樣可以使定位可靠、加緊方便；(5)粗基準(zhǔn)只選用一次，應(yīng)避免重復(fù)使用，這樣可以避免較大的定位誤差。根據(jù)以上原則，考慮零件的具體情況，應(yīng)選擇零件的外圓面作為粗基準(zhǔn)來加工，使用四抓

12、夾盤定位，消除了4個(gè)自由度，可以加工零件。精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一的問題。在已經(jīng)加工出一個(gè)表面的情況下，就可以把它作為精基準(zhǔn)使用。在本例中，可以把加工后的外圓面看做零件圖中的基準(zhǔn)，它既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)重合。4.2各表面的加工方法的確定 依據(jù)各種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度、已確定的生產(chǎn)綱領(lǐng)。 先考慮主要加工表面。對一個(gè)外圓面和兩個(gè)內(nèi)圓面，表面粗糙度為Ra1.6，所以采用粗車+半精車+磨削即可以達(dá)到要求。3×0.5退刀槽可以用退刀槽車刀車削加工出來。1×45°倒角可以直接用車刀車削來進(jìn)行加工。90°倒角選擇一把锪刀即可一次加工出

13、來。6Js9鍵槽選擇一把拉刀即可一次加工出來。 再考慮次要表面的加工。6.5的孔、5錐銷孔采用普通鉆削。 4.3 制定工藝路線 工藝路線方案：工序一：鑄造毛坯；工序二：粗車內(nèi)外圓面；工序三：車削3×0.5退刀槽；工序四：車削1×45°倒角；工序五：半精車內(nèi)外圓面；工序六：鉆孔、锪90°倒角；工序七：鉆配作孔，鉆鍵槽孔；工序八：拉鍵槽；工序九：磨削內(nèi)外圓面；工序十：去毛刺；工序十一：終檢，入庫；4. 4 各工序加工余量的確定（1）外圓面的加工：粗加工余量3mm，半精加工余量0.8mm；（2）內(nèi)圓面的加工：粗加工余量2mm，半精加工余量0.8mm；（3）孔的

14、加工：雙邊加工余量為0.8mm；（4）5錐銷孔的加工：雙邊加工余量為3mm。（5）鍵槽的加工：槽寬6mm，粗加工余量1mm；4.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序一：鑄造毛坯工序二：粗車內(nèi)外圓面。1. 粗車外圓38f7面 選擇刀具和機(jī)床查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，由車削寬度=045mm，選擇高速鋼車刀，根據(jù)切削用量簡明手冊表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，機(jī)床選擇CA6140車床。 選擇切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 5mm。采用不對稱端車以提高進(jìn)給量，查切削用量簡明手冊，當(dāng)使用高速鋼圓柱車刀及查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，故取= 0.8mm/min。確定車刀磨

15、鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查切削用量簡明手冊表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。切削速度和每分鐘進(jìn)給量根據(jù)切削用量簡明手冊表3.16，當(dāng)=52mm，z = 6，7.5mm， ，各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min)按機(jī)床選?。? 150r/min，則實(shí)際切削速度和進(jìn)給量為：實(shí)際切削速度：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：車床工作臺(tái)進(jìn)給量：檢驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)切削用量簡明手冊，當(dāng)工件的硬度在HBS =174207時(shí)，所選擇的切削用量是可以采用的。計(jì)算基本工時(shí) 2.粗車內(nèi)圓25H7面工序三 車削3×0.5mm退刀槽車削完成后

16、，即可車削退刀槽工序四 車削1×45o倒角工序五 半精車內(nèi)外圓面 工序六：鉆孔、锪90°倒角1.鉆14H7的孔因?yàn)?4H7孔公差等級(jí)為IT7，查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊只，IT7 等級(jí)的孔只需兩次鉆孔即可加工出來。 選擇高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑do12.4mm （1)決定進(jìn)給量 按鑄鐵的硬度160220HBW，查表得進(jìn)給量f=0.8mm/r結(jié)合進(jìn)給量的選 擇，查主要立式鉆床型號(hào)，知Z535型鉆床的進(jìn)給量，可以得到0.32這一 級(jí)，所以選擇Z535型鉆床。 （2)確定鉆削速度 由工件材料灰鑄鐵（中硬等級(jí)）查得鉆削速度 v=812m/min,初取 v=20m/min 則主軸轉(zhuǎn)速 32

17、4r/min 由Z535機(jī)床說明書選取與之接近的標(biāo)準(zhǔn)值n300r/min 則實(shí)際切削速度 Vc13.2 m/min。 （3)計(jì)算基本工時(shí)： tm（其中L=l+l1=l2,l=80mm,l1=0.5DctgKr+(12=0.5*22ctg50+ （12）=10.2mm，l2=14=2) 故： tm0.33mim。2. 锪90°倒角 鉆削完成后，換上锪刀锪90°倒角即可。工序七 鉆配作孔，鉆鍵槽孔 1鉆6.5孔 選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為6.5，鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃。由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊查得進(jìn)給量f0.2mm/r，由切削用量簡明手冊表2.83和鉆頭允許的進(jìn)給量確定進(jìn)給量f0

18、.3mm/r。由切削用量簡明手冊表2.9機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的鉆削進(jìn)給量查得f1.6mm/r。Z535型立式鉆創(chuàng)可以得到0.2的進(jìn)給量，所以機(jī)床仍選用Z535型立式鉆床。 (1)確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由切削用量簡明手冊表2.12查得磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.50.8壽命為T35min。 (2)確定切削用量鉆7孔，雙邊余量為6.5mm，則切削深度ap3.25mm 由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊查得切削速度為V812m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為 n280540 r/min。由Z535鉆床說明書由就近原則取n300 r/min。故實(shí)際切削速度為Vc300×3.14×6.5/1000 13.2 m/min

19、(3)校核機(jī)床扭矩及功率 由切削用量簡明手冊表2.20查得 （ =420, =1 0.8，=0.206, 2.0, =0.8） 所以 420×7×0.20.8×1811.3 N Mc0.206×72×0.20.8×12.79 Nm Pc0.32 KW 根據(jù)Z535機(jī)床說明書可知Mm=392.4 Nm, Pe=4.5×0.81=3.64 KW, Fmax=15696， 由于上面所算出的的數(shù)據(jù)都小于機(jī)床的各個(gè)相應(yīng)的參數(shù)，故 機(jī)床符合要求。 (4)計(jì)算鉆削加工工時(shí) 由切削用量簡明手冊查得入切量和超切量y的值為6 mm。故 t 0.

20、33 min 因?yàn)楸砻娲嬖趥z加工孔故加工工時(shí)為T=2t0.14 min。2.鉆5孔 鉆5孔的時(shí)候選用跟鉆6.5孔時(shí)一樣的機(jī)床和差不多的切削用量。 取n300r/min，f0.2mm/r， 則實(shí)際鉆削速度Vc300×3.14×5/100013.2m/min。 由切削用量簡明手冊查得入切量和超切量y的值為6 mm。故 t 0.07 min工序八：拉鍵槽 由機(jī)械加工工藝手冊表4.1-42拉刀的齒開量查得矩形花鍵拉刀，工件 材料鑄鐵的齒開量為0.040.1mm，取齒開量為0.06mm。拉削速度由機(jī)械加 工工工藝手冊查得表面粗糙度要切Ra1.252.5，拉削速度為級(jí)的花鍵 拉削速度為Vc4.53.5 m/min 取Vc4m/min；由表面粗糙度Ra=1.63.2， 查表知拉削精度等級(jí)IT7IT9。 拉削加工工時(shí) t 式中Zb為單面余量，Zb 1.5 mmL為拉削表面長度， L82mm為拉削系數(shù)，取1.2K 考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取 k1.4V即為拉削速度Vcfz為拉刀單面齒升量z為拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z，L/PP為拉刀齒距 P（1.251.5）1.3512 mm所以拉刀同時(shí)工作齒數(shù)為 zL/P=80/127所以