机械类毕业设计-CA6140手柄轴的加工工艺及夹具设计、玻璃升降器外壳的模具设计.docx

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1、课程设计说明书机械制造技术基础设计题手柄轴（CA6140车床）的加工工艺钻8.5螺纹孔的钻床夹具设计题目：设计“手柄轴（CA6140车床）”零件的机械加工工艺规程及相关工序内容：零件图1张毛坯图1张机械加工工艺过程卡片1张机械加工工序卡片2张夹具装配图1张夹具体零件图1张课程设计说明书1份右键另存CAD图纸及工艺文件:A0 装配图.dwgA2缩小装配图.dwgshoubingzhou.prt工序图ldwg工序图2.dwg夹具体零件图A2.dwg毛坯图.dwg 手柄轴l.dwg 装配图.dwg工艺文件.doc目录一、零件的工艺分析及生产类型的确定1 .零件的作用32 .热处理33 .零件的生产类

2、型3二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1 .选择毛坯32 .确定机械加工余量、毛胚尺寸和公差33 .确定机械加工余量44确定毛坯尺45 .确定毛坯尺寸公差56 .设计毛坯图5三、选择加工方法，制定工艺路线1 .定位基准的选择62 .零件表面加工方法的选择63 .制定工艺路线6U!1 .选择加工设备与工艺装备82 .确定工序尺寸9五、确定切削用量及基本时间11六、夹具设计20七参考文献22一零件的工艺分析及生产类型的确定1 .零件的工艺性分析通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。该零件属轴类回转体零件，它的所有表面均需切屑加工，各表面的加工精度和表面粗

3、糙度都不难获得。表面粗糙度要求较高需经多次切削才能满足要求，手柄处镀铭，在镀铭之前须进行抛光处理以使镀铭均匀。本零件的最难加工的地方就是在斜面上钻孔，且要保证孔与键槽成45,需要专用夹具。总体来说,本零件的工艺性较好。2 .零件的生产类型依设计的题目知：生产纲领N = 30000万/年,生产类型为大批大量生产零件是机床CA6140的手柄轴，质量为0.445Kg.二 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1 .选择毛坯该材料为45钢。该零件在工作过程中则经常承受交变载荷，因此应选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。零件属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用摸锻成型。这从提高生产率

4、，保证加工精度上考虑，也是应该的。2 .确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差钢质摸锻件的公差及机械加工余量按GB/T12362-2003确定。要确定毛坯尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。（1）锻件公差等级 由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通级。（2）锻件质量Mf根据零件0.445kg,估算为mf=L0kg.（3）锻件形状复杂系数SS=MfMn该锻件为圆形，假设其最大直径为 46mm,长126mmMn = 1.6kgs= 1/1.6 = 0.62故该零件的形状复杂系数S属S2级。(4)锻件材质系数M 由于该零件材料为45钢,是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的

5、材质系数属Ml级。(5)零件表面粗糙度 由零件图可知，除4)17.2mm, 15.7mm粗糙度Ra =1.6,圆锥面处Ra=0.8,其余均为6.3。3 .确定机械加工余量根据锻件质量，零件表面粗糙度，形状复杂系数查表5-9,由此得单边余量在厚度方向为L7-2.2mm,水平方向亦为1.7-2.2mm,即锻件各外径的单面余量为1.7-2.2mm,各轴向尺寸的单面余量为1.7-2.2mn4 .确定毛坯尺寸上面查的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra大于等于1.6m。Ra小于1.6m的表面，余量要适当加大。分析本零件，除 17.2mm, 15.7mm粗糙度Ra =1.6,其余均为6.3,因此这些表面的

6、毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。综上所述，确定毛坯尺寸见下表手柄轴毛坯(锻件)尺寸零件尺寸单面加工余量锻件尺寸17.2221.2 TO-00071 NU0O2O224大端40圆锥面2445 .确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量，材质系数，形状复杂系数从表5-6,表5.7中查的。本零件毛坯尺寸允许偏差见下表手柄轴毛坯（锻件）尺寸允许偏差锻件尺寸偏差根据21.20.9-0.3表5-624+ 1.()-0.4440.2-0.422+ 1.()-0.4表57102+ 1.2-0.6126+ 1.4-0.66 .设计毛坯图（1）确定圆角半径锻件的外圆角半径按表5-12确定，内圆角半径按

7、表5-13确定。分析本锻件可确定外圆角R2, R3内圆角R3（2）确定模锻斜度按表5.11,外模锻斜度。二3。（3）确定分模位置由于毛坯为轴类锻件，应采取轴向分模。为了便于起模及便于发现上，下模在模锻过程中的错移，选择最大直径即圆锥面处的对称平面为分模面，分模线为直线，属平直分模线。（4）确定毛坯的热处理方式钢质毛坯经锻造后应安排正火，以消除残余的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化，均匀的组织，从而改善加工性。三选择加工方法，制定工艺路线1 .定位基准的选择以644的外圆和端面为粗基准，以 17.2的外圆和端面为精基准。2 .零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆，端面，

8、键槽，倒角，倒圆，沟槽，锥面，孔，螺纹。（1） 17.2的外圆面，未标注公差尺寸，表面粗糙度Ra 1.6,需要粗车，半精车，精车（2） 20的外圆，公差等级IT6,需要粗车，半精车，精车。（3）圆锥面，为保证镀铭均匀，在镀铭之前圆锥面需要粗车，半精车，精车，保证Ra = 1.6然后抛光。（4）槽3x2.15表面粗糙度为Ra3.2,需要粗车，半精车槽1.5x1 表面粗糙度为Ra6.3,粗车即可。槽3x0.5 表面粗糙度为Ra6.3，粗车即可（5）两孔的表面粗糙度Ra6.3需钻，扩（6）键槽5314粗糙度Ra6.3需要粗铳，半精铳。（7）端面本零件为回转体端面，尺寸精度要求不高，所以大端面粗车即可

9、满足要求，但是小端面作为精基准应该粗车，半精车3制定工艺路线方案一工序1正火工序2以420mm处的外圆及端面定位，车大端面，粗车41的外圆工序3以粗车后的40mm处外圆面及端面定位，粗车另一端面，粗车 17.2mm的外圆，粗车620mm的外圆，车1.5mm 1mm沟槽，粗车3mmX0.5mm沟槽，粗车3mm2.15mm沟槽工序4以粗车的20mm的外圆及端面定位,半精车，精车440mm的外圆。工序5以精车后的440mm的外圆及端面定位，半精车， 17.2mm的外圆，半精车2mm的外圆，半精车3mmX2.15 mm的沟槽工序6精车 17.2mm的外圆，精车20mm的外圆，车倒角。工序7以 20mm

10、的外圆定位，粗车，半精车，精车圆锥面。工序8粗铳，半精铳键槽工序9抛光工序10镀铭工序11钻，扩 14mm孔及 8.5mm的螺纹孔工序12攻螺纹工序13去毛刺工序14终检方案二工序1正火工序2粗车小端面，粗车 17.2mm的夕卜圆,粗车20mm的外圆粗车,车L5mmxlmm沟槽,粗车3mmx0.5mm沟槽,粗车3mm2.15mm沟槽工序3粗车大端面及41mm的外圆工序4半精车小端面，半精车， 17.2mm的外圆，半精车20mm的外圆，半精车3mmX2.15mm的沟槽，车倒角工序5精车6 17.2mm的外圆，精车 20mm的外圆工序6以加工过的 20mm外圆及端面定位，粗车圆锥面工序7半精车圆锥

11、面工序8精车圆锥面工序9抛光工序10镀格工序11钻 14mm的孔和6 8.5mm的螺纹孔工序12扩6 14mm的孔和 8.5mm的螺纹孔工序13攻M10的螺纹工序14以420mm圆柱面及端面定位铳键槽5mmX 3mmX 14mm工序15去毛刺工序16终检方案比较：方案二比方案一更容易保证尺寸精度，方案二以车过的41mm的外圆定位保证了定位精度，方案一的小端面知粗车一次可能不能保证要求的表面粗糙度，方案一的粗加工，精加工拍的比较混乱，不符合加工要求。综上所述，工艺路线应选择方案二。工序设计1选择加工设备与工艺装备(1)选择机床 根据不同的工序选择机床。a 工序1.8是粗车合半精车。各工序的工步数

12、不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高,选CM6125即可。b 工序11钻孔，可采用专用夹具在立式钻床上加工，故选Z525型立式钻床。c 工序14是用整体硬质合金直柄立铳刀粗铳，半精铳键槽，用选用卧式铳床。考虑本零件属成批生产，所选机床使用范围较广为宜，故选常用的X62型铳床能满足加工要求。d 工序13攻螺纹，需要丝锥。(2)选择夹具本零件处粗铳及半精铳槽，钻孔等工序需要专用夹具外，其他工序使用通用夹具即可，选用三抓自定心卡盘。(3) 选择刀具根据不同的工序选择刀具A在车床上的加工工序，一般选用硬质合金车刀。加工钢质零件采用YT类硬质

13、合金，粗加工用YT5,半精加工用YT15,精加工用YT30.为提高生产率及经济性，应选用可转位车刀(GB5343.1-1985,GB5343.2-1985).B 铳刀按表5104选直柄键槽铳刀键槽bxh=5mmx3mm,半精铳铳刀选择直径d = 5 mm 1 = 8mm L = 52mm由于粗铳后宽度方向单边余量1mm,故粗铳时的铳刀选择d=3mm 1 =5mm L=37mmC钻头的选择(a) 14mm的孔扩孔选择直柄扩孔钻d = 14mm,L = 160mm l=108mm钻孔是直径方向的余量4mm,所以钻孔时选择直柄麻花钻d = 13mm1= 151mm11 = 101mm(b) 8.5m

14、m 的孔扩孔选择直柄扩孔钻d = 8.8mmL= 125mm1 =8lmm钻孔时直径方向余量1.5 mm，选用直柄麻花钻d =7mm1 = 109mmIl=69mm(4) 选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求,尺寸和形状特点，选择如下。a选择外圆量具外圆可选用读数值0.02,测量范围0150游标卡尺(表5-108)b选择加工轴向尺寸所用量具轴向尺寸所用量具可选用读数值0.05,测量范围0150游标卡尺(表5108)选择加工槽所用量具c选择加工槽所用量具槽经粗铳，半精铳两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差的等级为：粗铳时均为IT14；半精铳时，槽宽IT13,槽深为4.0均可选用读数值为0.02mm,测量范围0150mm的游标卡尺进行测量。2确定工序尺寸(1)确定圆柱面的工序尺寸圆柱面多次加工的工序至于加工余量有关。本零件个圆柱表面的工序加工余量，工序尺寸及公差，表面粗糙度见下表mm圆柱表面的工序加工余量，工序尺寸及公差，表面粗糙度加工表面.序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度及经济加工精度