机械制造技术课程设计说明书设计题目：制定刀杆的加工工艺，设计
钻铰φ10H7孔的钻床夹具
专业：机械电子工程
班级：机电12-2
学号： 1230120222
姓名：肖飞
指导教师：张学伟
机械工程系
2015年 11 月 20
目录
机械制造技术课程设计说明书........................... - 3 -零件图：如图所示 .................................... - 3 -设计内容............................................ - 4 -序言............................................... - 4 -一零件的分析 .................................... - 4 -
1.1零件的作用 (4)
1.2零件的工艺分析 (4)
2.毛坯的选择 .................................... - 5 -
二.机械加工工艺规程设计............................ - 5 -
1.1定位基准的选择 (5)
1.2加工方法的选择 (6)
1.3制定工艺路线 (8)
2.确定机床设备、工件夹具和量具 (9)
3.确定切削用量和工时................. 错误!未定义书签。
4.工序 (13)
三．专用夹具的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．- - 24 -- 四．课程设计总结 ................................. - 25 -参考文献 ...................................... - 28 -
机械制造技术课程设计任务书
设计题目：制定刀杆的加工工艺，设计钻铰Φ10H7孔的钻床夹具
零件图：如图所示
该刀杆属于轴类零件，结构较简单，但精度要求较高。从零件图的分析可以知道，零件的表面大都由一系列的规则的直线组成，因此选择通用的加工方法即可（查《机械制造工艺设计简明手册》）。轴类零件的主要加工表面为：
1.以ф22h6轴为中心的加工表面，包括尺寸为M20x1.5的螺纹面,尺寸为3x1.5的退刀槽，尺寸为ф22h6的轴颈，表面粗糙度为0.8, 尺寸为2x0.5的退刀槽，尺寸为ф25js6的轴头，表面粗糙度为0.8，尺寸为1x0.5的退刀槽，尺寸为ф35的轴肩，表面粗糙度为0.8。
2.以轴肩面为基面，以ф22h6轴为中心，加工剩余轴下部分各表面，底面表面粗糙度为
3.2，该部分高50mm，厚26mm，长38mm，弧面R=15,圆角R=3。
3. 以轴肩面为基面，加工孔：ф12mm，与轴肩面垂直距离为30mm的孔，ф8mm，与侧面垂直距离为8mm，表面粗糙度为1.6的孔，ф10H7，深度22mm的钻孔，ф8m，与轴肩面垂直距离为40mm的螺纹孔，底面ф10H9的孔，各孔位置具体如零件图所示。
其它未注表面的粗糙度要求为6.3,粗加工可满足要求。由以上分析可知，可以先加工轴表面，然后借助专用夹具加工剩余轴下部分，保证它们之间的位置精度要求。
设计内容
1.设计说明书1份（A4纸打印）
2.零件图1张（A3）
3.工艺过程卡一张
4.机械加工工序卡若干
5.实训报告
序言
机械制造技术是我们机电学学生的一门重要的专业课程，机械制造是我们机电专业大部分学生的就业方向。这次课程设计是我们在毕业前对机械制造技术的一次系统复习，理论联系实际的一次实训，是我们四年的大学中一个不可缺少的部分。
这次课程设计对我们以后的工作也是一次很好的练习，让我们为以后的工作留下了宝贵经验。
由于初学能力有限，很多地方做的有误的地方，恳请老师给与指导。
一.零件的分析
1.1 零件的作用
题目所给定的零件是C6132车床或CA6140车床的刀杆，它装在普通车床主轴上的，主要作用是利用弹簧夹头弹性原理来夹持一些直径较小、精度要求较高的零件。
1.2 零件的工艺分析
CA6140车床共有四处加工表面，其间有一定位置要求。
分述如下：
1） 以φ25孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：φ25023.00 的孔，以及其右端面。
2） 以φ55为中心的加工表面
3） 斜面的加工
4） 拨槽的加工
由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。
2.毛坯的选择
零件材料为HT200，考虑到车床在加工中的变速虽然不像其它机器那么频繁。但是，零件在工作过程中，也经常要承受变载荷及冲击性载荷，且它的外型复杂，不易加工。因此，应该选用铸件以提高劳动生产率，保证精度，由于零件的年生产量为5000件已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。
二.工艺规程设计
1.1 定位基准的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更严重的还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。
选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。
选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要的。粗基准的选择应以下面的几点为原则：a 应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准。b 当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时，应选不加工的表面作为粗基准。c 要保证工件上某重要表面的余量均匀时，则应选择该表面为定位粗基准。d 当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为基准，以保证该表面有足够的加工余量。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉A 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉A零件图分析可知，选择平面作为拨叉A加工粗基准。
基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。
互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。
自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。
此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉A 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉A零件图分析可知，该零件的底平面与小头孔，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件的自由度是不够的，它只限制了五个自由度，如果采用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。
选择精基准的原则时，重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便。
1.2 加工方法的选择
该零件需要加工的部分主要为：
两端面，使用45°角车刀车削。下端面Ra=3.2，公差未给出，按《简明公
差标准应用手册》]4[关于经济加工精度部分取为IT8，查表知需先粗车，再半精车。
1.加工M20x1.5的外螺纹，使用螺纹车刀车削。公差IT8，Ra=3.2，需粗车，半精车。
2.加工宽3mm深1.5mm的退刀槽，使用切断刀车削。公差IT10，Ra=6.3，需粗车。
3.加工ф22的轴颈，使用外圆车刀车削。公差取IT6，Ra=0.8，需粗车，半精车，精车。
4.加工宽2mm深1.5mm的退刀槽，使用切断刀车削。公差IT10，Ra=6.3，需粗车及半精车。
5.加工ф25的轴头，使用外圆车刀车削。公差取IT6，Ra=0.8，需粗车，半精车，精车，磨削。
6.加工宽1mm深1.5mm的退刀槽，使用切断刀车削。公差IT10，Ra=6.3，需粗车。
7.加工ф35的轴肩，使用外圆车刀车削。公差取IT6，Ra=0.8，需粗车，半精车，精车，磨削。
8.加工弧面，使用特形面铣刀洗削。公差IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。
9.加工前侧面（即弧面的两侧面之一），使用铣刀铣削。公差取IT10，Ra=6.3 ，需粗铣，半精铣。
10.加工后侧面（即弧面的两侧面之一），使用铣刀铣削。公差取IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。
11.加工正面（即弧面对面），使用铣刀铣削。公差取IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。
12.加工宽为2mm，深度大于8mm的间槽，使用铣刀铣削。公差IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。
13.加工两侧面φ12的通孔，使用钻床钻孔。公差取IT10，Ra=6.3，需钻孔，扩孔。
14.加工两侧面φ4H7的通孔，使用钻床钻孔。公差取IT8，Ra=1.6，需钻孔，铰孔，精铰孔。
15.加工底端面φ10H9的孔, 深度为50，使用钻床钻孔。公差取IT10，Ra=6.3，需钻孔，扩孔。
16.加工正面φ10H7，深度为20mm的孔，使用钻床钻孔。公差取IT8，Ra=6.3，需钻孔，铰孔，精铰孔。
16.加工弧面M8的螺纹孔，使用钻床钻孔。公差取IT8，Ra=1.6，需钻孔，铰孔，精铰孔。
1.3 制定工艺路线
制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批大量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案如下：
工序1：正火热处理
工序2：以长方形端面（棒料毛坯的一端）及其外圆面定位，粗车螺纹端面、轴颈φ22h6、轴头φ25js6、轴肩φ35及其端面（另一端），粗车3x1.5mm、
2x0.5mm以及1x0.5mm退刀槽,以粗车后的螺纹端面及其外圆定位，粗
车长方形端面,倒角；
工序3：以粗车后的长方形端面及其外圆面定位，半精车、精车螺纹端面、轴颈φ22h6、轴头φ25js6、轴肩φ35及其端面（另一端），倒角；
工序4：粗车，半精车，精车螺纹M20x1.5；
工序5：以精车后的轴肩端面及其外圆定位，粗铣、半精铣前后侧面、正面、长方形端面,以精车后的轴肩端面及其外圆定位,粗铣弧面；
工序6：以精车后的轴肩端面及工件中心定位，钻两侧面φ12的通孔、两侧面φ4H7的通孔、底端面φ10H9的孔、φ10H7，正面深度为20mm的孔、弧面
M8的螺纹孔；
工序7：以精车后的轴肩端面及工件中心定位，铰、精铰两侧面φ4H7的通孔、φ10H7，正面深度为20mm的孔、弧面M8的螺纹孔；
工序8：以精车后的轴肩端面及工件中心定位，扩两侧面φ12的通孔、底端面φ10H9的孔。
工序9：以精车后的轴肩端面及其外圆定位，粗铣、半精铣宽为2mm，深度大于8mm的间槽
工艺10：钳工去毛刺
工艺11：检测入库
2. 确定机床设备、工件夹具和量具
（1）确定机床设备
工序2、3、4是粗车、半精车和精车，车螺纹，零件外轮廓尺寸不大，又是回转体，选用C620-1型卧式车床。
工序5、9是铣平面和间槽，选用XA5302型卧式铣床。
其余加工工序是钻孔，所以选用Z525型立式钻床。
（2）工件夹具
车削工序中该工件要以一端面和一外圆表面定位，设计采用专用的弹簧卡头式夹具。
（3）量具的选择
测量外圆时采用分度值0.01，测量范围50-100mm的游标卡尺。测量长度时采用最小单位为1mm的直尺。检测螺纹时使用螺纹量规。
3.确定加工余量和工序尺寸（单位：mm）
1.两端面，查《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》表2-4：