CA6140车床手柄座加工工艺及夹具设计-工艺卡片

本科毕业设计（论文）车床CA6140拨叉加工工艺及夹具设计摘要此次设计任务是对拔叉零件的加工工艺、夹具以及拉刀设计，该工件由于上端面和底槽均与花键孔中心有位置关系，因此在工序安排上，先加工花键孔，再通过花键孔定位加工底槽和上端面，最后攻螺纹孔，其中各种夹具均采用专用夹具，由于该零件的尺寸小，所需的夹紧力不大，因此都采用手动夹紧，它的机构设计简单、方便，且满足夹紧要求。

在设计拉刀时，根据零件材料、切削余量等，选择并计算拉刀的各种参数，如拉刀的容屑槽、拉刀齿升量、拉刀齿型及齿数等并根据这些参数画出拉刀工作图。

关键词拔叉，加工工艺，定位，夹紧，拉刀车床本科毕业设计（论文）ABSTRACTABSTRACTThis design is to analyze the processing of plectrum C,tongs designs,and pulling knife designs,Because during the machining process,the top end and bottom slot of the workpiece are related to the core position of the key bore.then passes to spend key bore fixed position process the bottom slot with top end,offend the chread bore finally.And every kind of tongs adopt the appropriation tongs.Because such workpiece is small in its size and calls for a little clip tight,therefore all tongs adopt moving to clip tight.Its arganization design is simple,convenience,and satifly to clip tight,when designing the broaching cutting tool,this design choses and computes every kind of parameters,such as,the material of the broaching cutting tool,the rising level of the broaching cutting tool,the type of the pulling knife gear,and the number of the gears and so on,through the material of spare parts and cutting remaining measures,Key words Plectrum C, the processing craft, position, clip tight, broaching cutting tool.攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论1 绪论夹具设计作为高等工科院校教学的基本训练科目，在毕业设计中占极其重要的位置。

机械制造技术与装备课程设计说明书设计题目：“CA6140车床手柄座”零件的机械加工工艺规程及φ10H7孔加工夹具设计专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：设计者：指导教师：日期2014年6月20日目录一、序言 (2)二、零件的分析................... 错误!未定义书签。

2.1零件的作用.................... 错误!未定义书签。

2.2设计目的...................... 错误!未定义书签。

2.3零件的工艺分析 (3)三、工艺规程设计 (4)3.1毛坯设计 (4)3.2工艺设计 (4)3.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (9)四、夹具设计..................... 错误!未定义书签。

4.1定位方案的确定................ 错误!未定义书签。

五、设计小结 (24)六、参考文献..................... 错误!未定义书签。

机械制造技术课程设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。

这是我们在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，也是一次理论联系实际的训练。

因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将要从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，为今后能够很好的从事机械工程设计、制造行业和参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

加工CA6140车床手柄座84005的数量为10000件，为大批量生产。

二、零件的分析2.1零件的作用该零件时CA6140车床操纵部分的组成零件之一，该手柄座的作用就相当于一个连杆。

车床外部手柄的运动是通过CA6140车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。

手柄与该零件通过φ25mm孔连接，机床内部零件通过φ10mm孔与手柄座连接，即CA6140车床手柄座的作用是实现运动由外部到内部的传递。

1零件的分析1.1零件的作用题目所既定的零件为输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。

1.2零件的工艺分析从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有φ16、φ20的外圆柱面，一个锥面凸台,一个M10的螺纹孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、φ20圆柱表面为Ra1.6m μ, φ16外圆柱面为Ra1.6m μ,锥面凸台及端面为Ra0.8m μ, φ15.7键槽为Ra3.2m μ，其余为Ra6.3m μ。

要求不高，位置要求较严格，表现在φ40的右端面、φ20圆柱面。

热处理方面需要调质处理，到200HBS ，保持均匀。

通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。

1.3零件的生产类型 由设计题目知：中批量生产2选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图2.1选择毛坯毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。

毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。

根据零件的材料为45号钢，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件，所以使用锻件。

2.2.确定机械加工余量,毛坯尺寸和公差钢质模锻件的公差及机械加工余量按GB/T 12362-2003确定。

CA6140车床手柄做座加工工艺及夹具设计机械加工工艺规程卡片XX 大学机械加工工序卡片工序名称铣mm 45凸台端面工序号3零件名称CA6140车床手柄座零件号83115零件重量0.73kg同时加工零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式铣床X51 工步安装及工步说明刀具量具主轴转速 切削速度进给量切削深度 走刀长度 基本工时r/minm/minmm/rmmmmmin18检验入库标记签字处数审核日期1 粗铣45φ凸台端面高速钢镶齿三面刃铣刀卡板160 20 0.15 3.5 0.43 2 半精铣45φ凸台端面高速钢镶齿三面刃铣刀卡板160 20 0.15 2 0.65 3设计审核共10页第2页XX大学机械加工工序卡片工序名称钻，扩，绞825Hφ孔工序号 4零件名称CA6140车床手柄座零件号831015 零件重量0.73kg同时加工零件数目1材料毛坯牌号硬度型式重量HT200 HBS151-229 模锻件设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式钻床Z535 工步安装及工步说明刀具量具主轴转速 切削速度进给量 切削深度 走刀长度 基本工时 r/minm/min mm/r mm mm min 1 钻孔mm 23φ 高速钢锥柄标准麻花钻 卡尺 195 14.08 83.9 11.5 54 0.64 2 扩孔mm 084.0080.24+φ高速钢锥柄扩孔钻 卡尺 68 5.29 49.0 0.9 54 1.1 3 铰825H φ孔高速钢锥柄机用铰刀 卡尺685.3483.0 0.1 540.65 设计审核共10页第3页XX 大学机械加工工序卡片工序名称钻，绞710H φ孔工序号 5零件名称 CA6140车床手柄座 零件号 831015零件重量0.73kg同时加工零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229模锻件设备夹具辅助工具名称 型号专用夹具立式钻床Z525 工步安装及工步说明刀具量具主轴转速 切削速度进给量 切削深度 走刀长度 基本工时 r/minm/min mm/r mm mm min 1 钻mm 8.9φ孔 高速钢锥柄麻花钻 卡尺 960 29.54 163.2 4.9 50 0.31 2 粗铰mm 96.9φ孔 高速钢锥柄机用铰刀 卡尺 195 6.1 253.5 0.08 48 0.19 3 精铰mm 10φ孔高速钢锥柄机用铰刀卡尺1956.12156 0.02 480.31 设计审核共10页第4页XX 大学机械加工工序卡片工序名称铣mm 24.0014+的槽工序号 6零件名称 CA6140车床手柄座 零件号 831015零件重量0.73kg同时加工零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称 型号专用夹具立式铣床X51 工步安装及工步说明刀具量具主轴转速 切削速度进给量 切削深度 走刀长度 基本工时 r/minm/min mm/r mm mm min 1 铣mm 24.0014+的槽高速钢粗齿盘状铣刀卡板 375 14.72 0.2 37 9.6 2 3设计审核共10页第5页XX 大学机械加工工序卡片工序名称钻，粗绞，精绞714H φ孔工序号7零件名称CA6140车床手柄座零件号831015XX 大学机械加工工序卡片工序名称钻mm 5.8φ底孔攻螺纹10M 孔工序号8零件名称CA6140车床手柄座零件号831015零件重量0.73kg同时加工零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式钻床Z525 工步安装及工步说明刀具量具主轴转速 切削速度进给量切削深度 走刀长度 基本工时r/minm/min mm/r mm mm min 1钻mm 5.8φ底孔高速钢锥柄麻花钻卡尺54514.55152.64.25160.102攻螺纹10M 孔高速钢机用丝锥螺纹量规2726.83400.75160.053设计审核共10页第7页XX 大学机械加工工序卡片 工序名称钻mm 5 锥销通孔工序号 9零件名称 CA6140车床手柄座 零件号 831015零件重量0.73kg同时加工零件数目1材料毛坯牌号 硬度 型式 重量 HT200HBS151-229 模锻件 设备夹具辅助工具名称 型号专用夹具立式钻床Z525主轴转速切削速度进给量切削深度走刀长度基本工时工步安装及工步说明刀具量具r/min m/min mm/r mm mm min 5φ的圆锥孔高速钢锥柄麻花钻卡尺1360 20.5 136 2.5 13 0.096 1 钻mm5φ的孔高速钢锥柄机用机用铰刀卡尺392 6.15 235.2 13 0.05 2 铰mm3设计审核共10页第8页6H工序号10 XX大学机械加工工序卡片工序名称插键槽9零件名称CA6140车床手柄座零件号831015同时加工1零件重量0.73kg零件数目材料毛坯牌号硬度型式重量HT200 HBS151-229 模锻件设备夹具辅助工具名称型号专用夹具卧式插床主轴转速切削速度进给量切削深度走刀长度基本工时工步安装及工步说明刀具量具r/min m/min mm/r mm mm min 6H插刀卡板52 0.6 541 插键槽9设计审核共10页第9页5.5 孔工序号11XX大学机械加工工序卡片工序名称钻，绞mm零件名称CA6140车床手柄座零件号831015同时加工1零件重量0.73kg零件数目材料毛坯。

CA6140车床手柄座加工工艺规程和夹具设计目录1 序言 (4)1.1 设计目的 (4)1.2 设计意义 (4)1.3 现状分析 (4)1.4 发展前景 (5)2 零件的分析 (6)2.1 零件的作用 (6)2.2 零件的工艺分析 (6)3 工艺规程设计 (7)3.1确定毛坯的制造形式 (7)3.2 基面的选择 (7)3.2.1 粗基准的选择 (7)3.2.2 精基准的选择 (8)3.3 制定工艺路线 (8)3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (10)3.5 确定切削用量及基本工时 (13)4 夹具设计 (25)4.1 问题的提出 (25)4.2 夹具设计 (25)4.2.1 定位基准的选择和定位元件及其他元件设计选择 (25)4.2.2 切削力、夹紧力计算，夹紧装置的设计与选择 (26)4.2.3 定位误差分析 (27)4.2.4 夹具设计及操作的简要说明 (28)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附图 (33)摘要：本次设计内容涉及了机械加工工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合等多方面的知识。

此次我设计的CA6140车床手柄座工艺规程及夹具设计包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。

在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，关键是决定出各个工序的工艺设备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词：工艺、手柄座、切削用量、夹紧、定位。

1 序言1.1 设计目的毕业之前进行这次设计是为了给我们将要毕业的大学生一次进一步学习和锻炼的机会，在整个毕业设计中提高了我们的设计能力，具体设计目的如下：（1）培养我们解决机械加工工艺问题的能力（2）进一步培养我们识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能（3）培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力1.2 设计意义我设计的课题是CA6140车床手柄座的工艺规程及夹具设计，设计的意义就在于，在设计过程中了解该零件存在的问题，找出解决这些问题的方法，通过自己的设计对该零件的结构进行进一步改进，以达到改善零件工作性能，提高零件工作效率的目的。

prt0001.prt.1目录摘要 ............................................... 错误!未定义书签。

（一）机械加工工艺规程设计 .. (1)第一章手柄座的工艺分析及生产类型的确定 (1)1．1手柄座的用途 (1)1.2手柄座的技术要求.............................. 错误!未定义书签。

1.3审查手柄座的工艺性 (1)1.3.1孔的加工 (2)1.3.2面的加工 (3)1.3.3槽的加工 (3)1.3.4螺纹孔的加工 (3)1.4确定手柄座生产类型 (3)第二章确定毛坯、绘制毛坯简图 (4)2.1选择毛坯 (4)2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (4)第三章拟定手柄座工艺路线 (5)3.1定位基准的选择 (5)3.1.1 精基准的选择 (5)3.1.2粗基准的选择 (5)3.2表面加工方法的确定 (6)3.3加工阶段的划分 (7)3．3．1粗加工阶段 (7)3．3．2半精加工阶段 (7)3．3．3精加工阶段 (7)3.4工艺路线方案的比较 (7)3．4．1工艺路线方案一 (8)3．4．2工艺路线方案二 (8)3．4．3工艺方案的比较与分析 (9)第四章加工余量、工序尺寸和公差的确定 (9)4．1工序8：钻—粗铰—精铰φ14mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定17 第五章切削用量、时间定额的计算 (18)5．1切削用量的计算 (18)5．1．1工序1：粗铣手柄座左右两端面 (18)5．1．2工序2：半精铣手柄座左端面A（φ45mm外圆凸台端面） (19)5．1．3工序3：钻—粗铰—精铰φ25mm孔 (19)5．1．4工序4：拉键槽 (21)5．1．5 工序5: 钻—粗铰—精铰φ10mm孔 (21)5．1．6 工序6：粗铣—半精铣槽14mm (22)5．1．7 工序7：粗铣φ14mm孔端面 (24)5．1．8 工序8: 钻—粗铰—精铰φ14mm孔 (24)5．1．9 工序9：钻—攻螺纹孔M10 (25)5．1．10 工序10：钻—配铰φ5mm圆锥孔 (26)5．1．11 工序11：钻—铰φ5.5mm孔 (27)5．2时间定额的计算 (28)5．2．1基本时间t的计算 (28)j的计算 (37)5．2．2 辅助时间tf5．2．3其他时间的计算 (38)的计算 (40)5．2．4 单件时间tdj（二）专用夹具的设计 ............................... 错误!未定义书签。

CA6140车床手柄座零件加工工艺及其夹具设计声明本人所呈交的CA6140车床手柄座加工工艺及其夹具设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

【摘要】本论文主要研究CA6140车床手柄座零件的加工工艺，在对手柄座零件图纸进行系统分析的基础上，选择了毛坯、刀具和机床，设计了专用夹具，确定了加工工艺路线，并编制了加工工序卡；利用UG对该手柄座进行三维建模和仿真加工，完成了数控编程及加工；最终，完成零件加工，并且检验合格。

关键词：手柄座；加工工艺；夹具设计；UG建模引言 (1)一、零件图及工艺分析 (2)（一）零件图分析 (2)（三）机床选用 (3)（四）刀具的选用 (4)（五）工艺卡片清单 (4)(六)工艺过程 (4)二、CA6140车床手柄座专用夹具设计 (5)（一）专用夹具介绍 (5)（二）夹具设计 (5)三、基于UG对零件的建模及分析 (6)（一）结构分析 (6)（二）零件设计 (6)四、数控加工及仿真 (7)（一）编程具体步骤 (7)（二）仿真模拟 (8)五、尺寸检测 (9)自我总结 (11)参考文献 (12)致谢 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

附录 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

我通过企业顶岗实习了解到CA6140车床手柄座零件，并对该零件的加工过程进行了深入了解，所以本论文选择以CA6140车床手柄座的加工工艺及夹具设计为研究对象。