手柄套的机械加工工艺规程和典型夹具[1]

目录1前言 (3)2计算生产纲领，确定生产类型 (3)3审查零件图样的工艺性 (4)4选择毛坯 (4)5机械加工工艺过程设计 (5)5.1定位基准的选择 (5)5.2零件表面加工方法的选择 (5)5.3制定机械加工工艺路线 (6)5.4工艺方案的比较和分析 (7)6确定机械加工余量及毛坯尺寸 (7)7工序设计 (8)7.1选择加工设备和工艺设备 (8)7.1.1 选择机床 (8)7.1.2选择夹具 (8)7.1.3选择刀具 (8)7.1.4选择量具 (9)7.2确定工序尺寸及加工余量 (9)7.2.1端面工序尺寸及加工余量 (9)7.2.2外圆柱面工序尺寸及加工余量 (10)7.2.3孔的加工工序尺寸及加工余量 (10)8确定切削用量及基本时间 (11)8.1工序30粗车外圆的切削用量及基本时间 (11)8.1.1工序30切削用量的确定 (12)8.1.2检验机床功率 (12)8.1.3基本时间的确定 (13)8.2工序70加工12H7mm孔的切削用量及基本时间 (13)8.2.1钻孔 (13)8.2.2铰孔 (14)8.2.3基本时间的确定 (14)9专用夹具设计 (15)参考文献 (15)手柄套的机械加工工艺规程及典型夹具1前言工艺综合课程设计是我们在大四学完了所有的专业课选修课以后才进行的一个教学环节。

这次设计是进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,使我们能综合运用机械制造技术学中的基本理论，通过参考有关手册、图表等技术资料，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个零件工艺规程的能力。

我希望能通过这次课程设计，更好的掌握专业知识，锻炼自己分析问题、解决问题的能力。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导。

2计算生产纲领，确定生产类型课程设计的零件产品为手柄套。

该产品的年产量为5000台，其设备品率为10%，机械加工废品率为1%，现制订该零件的机械加工工艺规程。

5550%)1%101(15000%)%1(=++⨯=++=βαQn N 件/年手柄套零件的年产量为5550件，现已知该产品属于轻型机械，根据《机械制造工艺设计简明手册》，查表1.1-2生产类型和生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批大量生产。

3审查零件图样的工艺性本次课程设计为KCSJ —13，是一个手柄套零件。

零件图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。

该零件主要用来安装手柄，起到方便操作手柄的作用。

由零件图可知，该零件加工表面包括两端面，外圆面和各个孔。

mm 12φ孔的中心线是主要的设计基准和加工基准，和右端面中有一定位置要求。

具体分析如下：（1）φ45mm 外圆面：公差等级为IT7，表面粗糙度为um 2.3R a 。

（2）端面：本零件端面为回转体端面，尺寸精度要求不高，右端面要求和φ12H7mm 孔的中心线垂直度为0.05，表面粗糙度为m 2.3R a μ 和m 3.6R a μ 。

左右端面倒角C1。

(3) φ12H7mm 孔：公差等级为IT7，表面粗糙度为m 6.1R a μ ，孔口倒角C1。

（4）2x φ6H8mm 孔：两孔的位置关系为相互垂直，孔中心线和右端面的距离为13mm ，公差等级为IT8，表面粗糙度为m 2.3R a μ 。

两孔要求和φ12H7mm 孔的中心线的位置度为0.12（5）φ8mm 孔:未注公差尺寸，孔中心线和右端面的距离为22mm 。

（6）φ5H7mm 孔：公差等级为IT7，孔中心线和φ12H7mm 孔中心线的距离为mm 1508.00+，深为12mm 。

（7）φ16mm 孔：未注公差尺寸，孔深为12mm ，孔口倒角C1。

4选择毛坯手柄套零件的材料为45钢。

45钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，综合性能优良。

根据零件的尺寸，形状，批量和材料确定毛坯为锻件或型材。

由于该零件形状简单，精度要求不高，且大批量生产，为一定程度上降低生产成本，故最后定为毛坯为型材。

该零件的外形尺寸为35mm mm 45⨯φ，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-28，表2.2-34，选择型材尺寸为mm 48φ45钢棒料。

5机械加工工艺过程设计5.1定位基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确和合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

从零件的分析得知，手柄套为一般的轴类零件，以外圆作为粗基准。

精基准的选择主要考虑基准重合的问题。

选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。

采用基准重合原则可以避免由定位基准和设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。

为使基准统一，选择φ12孔作为精基准。

（1）以mm 45φ外圆为基准，加工两端面；（2）以端面为基准加工外圆，钻mm 12φ孔；（3）以mm 12φ孔为基准，加工mm 5φ，mm 6φ，mm 8φ孔和深12的mm 16φ孔。

5.2零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有外圆，端面，孔，材料为45钢。

参考《机械制造工艺设计简明手册》相关资料，其加工方法选择如下：（1）φ45mm 外圆面：公差等级为IT7，表面粗糙度为um 2.3R a ，查表1.4-6，需进行粗车—半精车-精车。

（2）端面：本零件端面为回转体端面，尺寸精度要求不高，右端面要求和φ12H7mm 孔的中心线垂直度为0.05，表面粗糙度为m 2.3R a μ 和m 3.6R a μ 。

查表1.4-8，若选用车削，要求m 2.3R a μ 的右端面经粗车，半精车，要求m 3.6R a μ 的左端面，经粗车即可；若选用铣削，要求m 2.3R a μ 的右端面经粗铣，半精铣，要求m 3.6R a μ 的左端面，经粗铣即可。

为了便于加工，一道工序内打中心孔，本零件端面加工方法选用铣削。

(3)φ12H7mm 孔：公差等级为IT7，表面粗糙度为m 6.1R a μ 。

查表1.4-7，需进行钻-粗铰-精铰。

（4）2x φ6H8mm 孔：公差等级为IT8，表面粗糙度为m 2.3R a μ 。

查表1.4-7，需进行钻-铰。

（5）φ8mm 孔:未注公差尺寸，公差等级按IT14，查表1.4-7，只需进行钻即可。

（6）φ5mm 孔：公差等级为IT7，查表1.4-7，需进行钻-精铰。

（7）φ16mm 孔：未注公差尺寸，公差等级按IT14，查表1.4-7，因φ12H7mm 孔已加工，故只需进行扩即可。

5.3制定机械加工工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序相对集中来提高生产率。

除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

工艺路线方案一工序10下料工序20 粗铣端面，打中心孔φ外圆工序30粗车mm45工序40 调质处理工序50半精铣右端面工序60半精车精车外圆，倒角C1工序70加工φ12H7mm孔，进行钻-粗铰-精铰，倒角C1工序80加工φ5mm孔，进行钻-精铰工序90加工φ8mm孔和2xφ6H8mm孔，2xφ6H8mm进行钻-铰，φ8mm孔钻工序100扩φ16mm孔，倒角45°工序110去毛刺工序120 检验入库工艺路线方案二工序10下料工序20 粗铣端面，打中心孔φ外圆工序30 粗车mm45工序40 调质处理工序50半精铣右端面工序60半精车精车外圆，倒角C1工序70加工φ5mm孔，进行钻-精铰工序80加工φ12H7mm孔，进行钻-粗铰-精铰,倒角C1工序90加工φ8mm孔和2xφ6H8mm孔，2xφ6H8mm进行钻-铰，φ8mm孔钻工序100扩φ16mm孔，倒角45°工序110去毛刺工序120 检验入库5.4工艺方案的比较和分析上述两个工艺方案的特点在于：两个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。

而方案一先加工φ12H7mm孔进行钻-粗铰-精铰再加工φ5mm孔。

方案二则是先加工φ5mm孔，再加工φ12H7mm孔。

由零件图可知，φ12H7mm孔要求较高，且其中心线为设计基准，按基准先行，和先主后次原则，方案一比较合理。

6确定机械加工余量及毛坯尺寸根据零件图和生产纲领可知，该零件精度要求不高，且大批量生产，毛坯可选锻件或者型材，此零件外形为简单的圆柱体，为了一定程度降低了成本。

选择毛坯种类为型材。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-27，表2.2-28，选择型材尺寸φ。

为mm487工序设计7.1选择加工设备和工艺设备7.1.1 选择机床（1）工序10是下料，选用设备为锯床。

（2）工序20、50 是粗铣端面，打中心孔工序，半精铣右端面。

选用设备为铣端面、打中心孔机床。

根据《机械制造技术基础课程设计》表5-8选择型号为Z8205。

(3)工序30、60是粗车外圆，半精车精车外圆。

选用设备为卧式车床。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-7选择型号为CA6140。

（4）工序70、80、90、100加工孔，选用设备为选用立式钻床。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-14选择型号为Z525。

（5）工序11去毛刺，选用设备为钳工台。

7.1.2选择夹具本零件除了工序90加工φ8mm孔和2xφ6H8mm孔需要专用钻夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。

7.1.3选择刀具（1）在铣端面钻中心孔机床上加工的工序，根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-27选择端铣刀。

（2）在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。

加工钢质类零件采用YT 类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30。

（3）钻头一般采用标准高速钢麻花钻。

本零件需要钻四个不同直径的孔，可从《机械制造技术基础课程设计》表5-21中选择相应的麻花钻，表5-22中选择相应的扩孔钻。

表5-25中选择相应的铰刀。

7.1.4选择量具本零件属于成批生产，采用通用量具。

选择量具的方法为：按计量器具的不确定度选择。

相关数据查《机械制造工艺设计简明手册》。

7.1.4.1选择端面的量具 端面经粗铣，半精铣达到距离为35mm 。

，查表5.2-6选用分度值为0.02mm ，测量范围0～150mm 的游标卡尺7.1.4.2选择外圆加工面的量具 外圆柱面经过半精车精车，达到图纸要求为457f mm φ，查表5.2-10可知外径千分尺可用于测量公差等级为IT7～IT9的工件，故选择分度值为0.01，测量范围25～50mm 的外径千分尺。

7.1.4.3选择加工孔量具（1）测量mm 12φ孔。

查表5.2-1，选择锥柄圆柱塞规mm 99L mm 14~10==，D 。

（2）测量mm 8φ孔。