1、沈阳 理工大学课程设计专用纸 摘 要 机械制造技术基础课程设计是我们大学众多课程设计中的一个，每次课程设计对毕业设计有着很大的帮助。这次设计花费了两周半的时间，而此次主要的设计对象是 手柄座 ，需要画零件图、毛坯图、装配图各一张，等等。要很好的设计出来，首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是 手柄座 。首先了解了 手柄座 的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准确定好粗基准和精基准，最后拟定 手柄座 的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 沈阳 理工大学课程设计专用纸 Abstract The course desig
2、n of mechanical manufacturing foundation is 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, on
3、e assembly drawing and so on. If we want to 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
4、 part drawing. Next, we can determine the 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. 沈阳 理
5、工大学课程设计专用纸 目录 1. 初始设计规划 . 2. 分析审查零件图样 . 2.1 零件分析 . 2.2 零件图样审查 . 3. 毛坯设计 . 3.1 确定毛坯制造形式 . 3.2 毛坯尺寸的确定 . 4. 工艺规程设计 . 4.1 基面和定位方案的选择 . 4.2 各表面的加工方法的确定 . 4.3 制定工艺路线 . 4.4 各工序加工余量的确定 . 4.5 确定切削用量及基本工时 . 5. 夹具设计 . 5.1 问题的提出 . 5.2 夹具设计 . 参考文献 . 沈阳 理工大学课程设计专用纸 1.初始设计规划 由老师给定的设计要求知，该零件为大批量生产，因此在设计中可以应用大批量生产的
6、毛坯制造、加工余量确定、工艺设备和工艺装备选择、工艺规程指定和夹具方案确定等的方法。 （ 1）毛坯制造方法：材料为灰铸铁 HT150，毛坯的制造方法采用的是铸造形式。 （ 2）加工余量：毛坯余量和工序余量小到中等均适合本设计采用。 （ 3）工艺 设备和工艺装备：“通用 +专用”结合，题目要求设计专用夹具，则设备、刀具、量具等可以考虑选用通用的类型。 （ 4）工艺规程设计：适合采用工艺卡和部分重点工序的工序卡。 （ 5）夹具方案：适合对关键工学实用专用夹具。 2.分析和审查零件图样 2.1 零件分析 题目所给的零件是 CA6140 车床的手柄座。它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即
7、同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移， 压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离合器均不接合，主轴的传动断开，此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端，制动带被拉紧，使主铀制动。 2.2 零件图样审查 根据前面提出的铸造毛坯方案，结合零件图，可以判断出主要的加工表面有：一 个 外圆面、两个内 孔、一个 键 槽，各表面有
8、尺寸精度和表面粗糙度要求，上平面和槽两侧面对花键孔中心线之间有位置精度要求。次要的 加工表面是： 一 个 6.5 孔、 一个 5配作锥销孔 和一些内外圆的 1 45 倒角 . 零件图样上的已有的各项技术要求合理，且尺寸精度、表面粗糙度和位置精度属于普通精度。零件结构的铸造和切削加工工艺性均满足 GB/T24734.3 2009规定的基本要求。 沈阳 理工大学课程设计专用纸 手柄座 零件加工表面及其加工要求 加工面 尺寸和几何精度要求 表面粗糙度 外圆 38f7 外圆， 1 45倒角， 3 0.5 退刀槽 ，与内圆垂直度为 0.05，直线度为 0.05 Ra1.6 内圆 25H7圆孔，孔口倒角
9、1 45， 14H7 圆孔，孔口倒角 90 Ra1.6 键 槽 6Js9，与内圆对称度为 0.02 孔 6.5 孔、 5配作锥销孔 所有棱边 零件加工表面相交所形成的棱边去毛刺 3.毛坯设计 3.1 确定毛坯制造形式 此次所设计的 手柄座 材料为 HT150，根据材料成型工艺可知用金属型铸造。该零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。因为生产纲领为大批量生产。因为零件形状简单故 毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，可不铸出。 3.2 毛坯尺寸的确定 CA6140 手柄座 材料为 HT150 毛坯质量为 1.2kg。 根据上 述原始资料和加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加
10、工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。 根据零件图计算轮廓尺寸，长 68mm，宽为 52mm，高为 82mm，故零件最大轮廓尺寸为 82mm。 选取公差等级 CT由机械制造技术基础课程设计中表 5-9可查得毛坯件的公差等级为 810 级， 取为 8 级。 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级 CT，由机械制造技术基础课程设计中表 5-1可查得尺寸公差为 CT=1.6mm 求机械加工余量由机械制造技术基础课程设计表 5-11 查得机械加工 余量等级范围为 DF，取为 E 级 求 RAM（要求的机械加工余量）对所有的加工表面取同一数值，由机械制造技术基础课程设计指南表 5-4 查得最大轮廓尺
11、寸为 80mm、机械加工余量为 E级，得 RAM 数值为 0.8mm。 沈阳 理工大学课程设计专用纸 求毛坯尺寸 6.5 通孔和 5锥孔较小铸成实心 则： R=F+RAM+CT/2=82+0.8+1.6/2=83.6mm 为了铸造方便，凑整取 R=83mm 铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表： 项目 外圆 面 内圆 面 公差等级 CT 8 8 加工面基本尺寸 52 25 铸件尺寸公差 1.6 1.6 机械加工余量等级 E E RAM 0.8 0.8 毛坯基本尺寸 52 25 4.工艺规程设计 4.1 基面和定位方案的选择 粗基准的选择一般以设计基准作为定位基准，粗基准的选择按照以下原则： （ 1
12、）选择不加工的表面作为粗基准，尤其应选与加工表面有位置要求的不加工表面，这样可以保证加工面的位置精度； （ 2）选重要表面作为粗基准，这样可以保证重要表面的加工余量，加工精度较高； （ 3）选加工余量较小的表面作为粗基准， 这样可以保证加工表面都有足够的加工余量； （ 4）选平整、光洁、无飞边、浇冒口等缺陷的表面作为粗基准，这样可以使定位可靠、加紧方便； (5)粗基准只选用一次，应避免重复使用，这样可以避免较大的定位误差。 沈阳 理工大学课程设计专用纸 根据以上原则，考虑零件的具体情况，应选择零件的 外圆面 作为粗基准来加工， 使用 四抓夹盘 定位，消除了 4 个自由度，可以加工零件 。 精基
13、准的选择主要考虑基准重合和基准统一的问题。在已经加工出一个表面的情况下，就可以把它作为精基准使用。在本例中，可以把加工后的 外圆面 看做零件图中的基准，它既是设计基准又是定位基 准，基准重合。 4.2 各表面的加工方法的确定 依据各种加工方法的经济精度和表面粗糙度、已确定的生产纲领。 先考虑主要加工表面。对一 个 外圆 面 和两个内圆面 ，表面粗糙度为 Ra1.6，所以采用粗车 +半精车 +磨削 即可以达到要求。 3 0.5 退刀槽 可以用退刀槽车刀车削加工出来 。 1 45倒角可以直接用车刀车削 来进行加工。 90 倒角 选择一把 锪 刀即可一次加工出来。 6Js9 键 槽 选择一把拉刀即可
14、一次加工出来 。 再考虑次要表面的加工。 6.5 的孔 、 5锥销孔采用普通钻削。 4.3 制定工艺路线 工艺路线方案： 工序一：铸造毛坯； 工序二：粗 车内外圆 面； 工序三： 车削 3 0.5 退刀槽 ； 工序四： 车削 1 45倒角； 工序五： 半精车 内外圆面 ； 工序六： 钻孔、锪 90倒角 ； 工序七：钻配作孔 ，钻键槽孔 ； 工序八： 拉键槽； 工序九：磨削内外圆面； 工序 十 ： 去毛刺； 工序十 一 ： 终检，入库 ； 4.4 各工序加工余量的确定 （ 1） 外圆 面的加工：粗加工余量 3mm，半精加工余量 0.8mm； （ 2） 内圆面的加工：粗加工余量 2mm，半精加工余
15、量 0.8mm； （ 3） 孔 的加工：双边加工余量为 0.8mm； （ 4） 5锥销孔的加工：双边加工余量为 3mm。 沈阳 理工大学课程设计专用纸 （ 5） 键槽的加工：槽宽 6mm，粗加工余量 1mm； 4.5 确定切削用量及基本工时 工序一：铸造毛坯 工序 二 ：粗 车内外圆 面。 1. 粗 车外圆 38f7 面 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由 车 削宽度 ea =0 45mm，选择高速钢 车 刀，根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YT5 硬质合金刀片，机床选 择CA6140 车 床。 选择切削用量 切削深度 pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 p
16、a = 5mm。 采用不对称端 车 以提高进给量，查切削用量简明手册，当使用高速钢圆柱 车 刀及查阅机械制造工艺设计简明手册，故取 zf = 0.8mm/min。 确定 车 刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 3.7， 车 刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm，查切削用量简明手册 表 3.8，故刀具磨钝寿命 T = 180min。 切削速度 cv 和每分钟进给量 fv 根据切削用量简明手册表 3.16，当 0d =52mm， z = 6， pa 7.5mm， 20 / mincVm查 ， 01000 1 0 0 0 2 0 7 9 . 6 2 ( / m i n )80cVnrd
17、 查查 各修正系数： 89.0 M vfMnMv kKk 0.1 tvftntv kKk 故 2 0 0 . 8 9 1 . 0 1 . 0 1 7 . 8c c vv v k (m/min) 7 9 . 6 2 0 . 8 9 1 . 0 1 . 0 7 0 . 8 6nn n k (r/min) 沈阳 理工大学课程设计专用纸 按机床选取： cn = 150r/min，则实际切削速度和进给量为： 实际切削速度： 1 0 0 8 0 2 5 . 1 2 ( / m in )1 0 0 0 1 0 0 0nc ndV m m 机机 工作台每分钟进给量： 0 . 1 5 6 1 0 0 9 0 (
18、 / m i n )fV f Z n m m Z 机 车 床工作台进给量： 1 5 0 / m infV mm横 向 检验机床功率 根据切削用量简明手册，当工件的硬度在 HBS =174 207 时，所选择的切削用量是可以采用的。 计算基本工时 4 5 2 0 0 . 4 3 ( m i n )150t 2.粗车内圆 25H7 面 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由 车 削宽度 ea =0 45mm，选择高速钢圆柱 车 刀，根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YT5 硬质合金刀片，机床选择 CA1640 车 床。 选择切削用量 切削深度 pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀内
19、切完，故取 pa = 10mm。 采用不对称端 车 以提高进给量，查切削用量简明手册，当使用高速钢圆柱 车 刀及查阅机械制造工艺设计简明手册，故取 zf = 0.8mm/min。 确定 车 刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 3.7， 车 刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm，查切削用量简明手册表 3.8，故刀 具磨钝寿命 T = 180min。 切削速度 cv 和每分钟进给量 fv 根据切削用量简明手册表 3.16，当 0d =38mm， pa 7.5mm， 沈阳 理工大学课程设计专用纸 20 / mincVm查 ， 01000 1 0 0 0 2 0 7 9 . 6 2 (
20、/ m i n )80cVnrd 查查 ， 各修正系数： 89.0 M vfMnMv kKk 0.1 tvftntv kKk 故 2 0 0 . 8 9 1 . 0 1 . 0 1 7 . 8c c vv v k (m/min) 7 9 . 6 2 0 . 8 9 1 . 0 1 . 0 7 0 . 8 6nn n k (r/min) 按机床选取： cn = 150r/min，则进给量为： 工作台每分钟进给量： 0 . 1 5 6 1 0 0 9 0 ( / m i n )fV f Z n m m Z 机 检验机床功率 根据切削用量简明手册，当工件的硬度在 HBS =174 207 时，所选择
21、的切削用量是可以采用的。 计算基 本工时 4 5 2 0 0 .6 5 (m in )100t 工序三 车削 3 0.5mm 退刀槽 车削完成后，即可车削退刀槽 工序四 车削 1 45o倒角 车削完成后，接着倒角即可。 工序 五 半精车 内外圆面 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由 车 削宽度 ea =0 45mm，选择高速钢圆柱 车 刀，根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YT5 硬质合金刀片，机床选择 CA1640 车 床。 选择切削用量 切削深度 pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 pa = 0.8mm。 采用不对称端 车 以提高进给量，查切削用量简明手册，当使用高速钢圆
