CA6140车床杠杆夹具设计说明书

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目 录

序言 ……………………………………………………………… 2

一、零件的分析 ………………………………………………… 2

（一）零件的功用 …………………………………………… 2

（二）零件的工艺分析 ……………………………………… 3

二、零件的工艺规程设计 ……………………………………… 3

（一）确定零件生产类型 …………………………………… 3

（二）确定零件毛坯的制造形式 ……………………………… 3

（三）拟定零件的机械加工工艺路线 ………………………… 3

（四）工序设计 ……………………………………………… 6

三、夹具设计 …………………………………………………… 15

（一）加工工艺孔Φ25夹具的设计 ………………………… 15

（二）加工Φ8H7孔的夹具设计 ……………………………… 17

四、总结 ………………………………………………………… 19

五、参考文献………………………………………………………… 19

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2word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 序 言

机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、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从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。

由于能所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

一、零件的分析

（一）零件的功用

题目所给的零件是CA6140车床上的杠杆（见零件图），它位于车床的自动机构中，与灵活器配合使用，起制动的作用。

（二）零件的工艺分析

杠杆共有三组加工表面，它们之间有一定的位置要求，现分述如下：

1、以Φ8H7mm孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：两个Φ8H7mm的孔，粗糙度为Ra1.6；尺寸为30mm且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面，粗糙度为Ra6.3。其中，主要加工表面为两个Φ8H7mm的孔。

2、以Φ25H9mm孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：一个Φ25H9mm的孔及其倒角，粗糙度为Ra1.6；两个与Φ25H9mm孔垂直的平面，粗糙度一个为Ra3.2，另一个为Ra6.3。其中，Φ25H9mm孔及两端面为主要加工面。

3、以Φ10H7mm孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：一个Φ10H7mm的孔，Ra3.2。主要加工表面为Φ10H7mm孔。

这三组加工表面之间有一定的位置要求，主要是： 文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。

3word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 （1）Φ8H7mm孔与Φ25H9mm孔具有平行度，公差为0.15mm。

（2）Φ10H7mm孔与Φ25H9mm孔具有平行度，公差为0.1mm。

由以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工一面一孔，以它们为精准加工其它表面，并且可以保证加工面之间的位置精度要求。另外，该零件结构简单，工艺性好。

二 、零件工艺规程设计

（一）确定零件生产类型

零件的生产纲领为 N=Qn（1+a+b）

其中产品的年产量Q=10000台/年，每台产品中该零件的数量n=1件/台， 零件备品率a=4%，零件废品率b=1%。

Q=10000*1*(1+4%+1%)=10500件/年

从计算结果可知，该零件为成批生产。

（二）确定零件毛坯的制造形式

零件的材料为灰铸铁HT200。考虑到零件结构简单，工艺性好，在工作过程中受力不大及没有经常承受交变载荷，因此，应该选用铸件。由于零件年产量为4000件，以达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，重量在12kg以下，故可采用机械造型中的金属模铸造。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。

（三）拟定零件的机械加工工艺路线

1.定位基面的选择

定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。

在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题。

（1）以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行。

（2）为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面。

（3）是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面。

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。

4word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 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，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择 按照有关粗基准原则，应以Φ40mm外圆柱面为粗基准面（两个短V形块定位），限制4个自由度，用不加工面（挡销定位，见夹具装配图）限制一个移动的自由度，再用Φ10H7mm孔的外圆面（支撑钉定位）限定一个转动的自由度，达到完全定位。

（2）精基准的选择 根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。在选择时，主要应考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

2.零件表面加工方法的选择

零件各表面加工方法和方案的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还需要考虑生产率和经济性方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。

该工件毛坯经铸模成型，毛坯中间留有Φ22mm毛坯孔。其各表面加工方法选择如下。

Φ25mmH9孔： 扩--铰--锪

Φ8H7mm、Φ10H7mm孔 钻--粗铰--精铰

Φ25mmH9孔两端面： 粗铣--半精铣--精铣

两个Φ8H7mm孔的上下两个端面 粗铣--半精铣

3.零件各表面加工顺序的确定

（1）加工阶段的划分 为了达到规定的技术要求，该杠杆的加工可分为如下三个加工阶段。

粗加工阶段 铣端面，钻孔。

半精加工阶段 半精铣端面，铰孔等。

精加工阶段 精铣有粗糙度要求的端面，精铰孔等。

（2）加工顺序的安排

①机械加工顺序的安排 根据机械加工顺序安排时应遵循的原则，考虑到该文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。

5word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 工件的具体特点，先安排孔端面的加工，加工好表面后进行孔的加工，以加工好的端面为基准进行中心孔的加工；之后以中心孔定位对其他孔的加工。

②热处理工序的安排 在机械加工前要进行退火处理

③辅助工序的安排 检验工序：在加工好工件之后，应安排钳工去毛刺工序，在最终检验前，应安排清洗工序，最后，将零件油封、入库。

4.工序的组合

在确定加工顺序后，根据该工件的生产规模以及工件的结构特点与技术条件，为了尽可能地减少工件的安装次数，在一次安装中加工多少个表面，以便于保证高的表面相互位置精度，考虑使用通用机床配以专用工夹具，并采用工序集中的原则来组合工序。

制定工艺路线的出发点，应该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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工作集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。

这样得到零件的工艺路线如下。

1、工艺路线方案一

工序1 粗铣、半精铣Φ25H9mm孔上端面。

工序2 粗铣、半精铣、精铣Φ20H7mm孔下端面。

工序3 粗铣、半精铣Φ8mm孔的上下两个端面。

工序4 扩、铰、锪Φ25H9mm的孔。

工序5 钻、粗铰两个Φ8mm，一个Φ10mm的孔。

工序6 精铰工序5的三孔。

工序7 终检。

2、工艺路线方案二

工序1 粗铣、半精铣、精铣Φ25H9mm孔下端面，粗铣、半精铣Ф8H7下端面。

工序2 粗铣、半精铣Ф25H9mm上端面和Ф8H7上端面

工序3 扩要加工Ф25mm的孔，将毛坯孔Ф22mm扩孔到Ф24.7mm。

工序4 铰孔Ф24.7mm到Ф25H9mm保证粗糙度是1.6，锪Φ25H9mm孔两端文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。

6word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 倒角

工序5 钻、粗铰、精铰Φ8H7mm两孔，保证孔内壁粗糙度为1.6，各孔中心到Ф25孔中心距离84±0.2。

工序6 钻、粗铰、精铰Φ10H7mm，保证孔内壁粗糙度为3.2

工序7 终检。

3、工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于：方案一加工工序分得比较细，加工出的精度比较高，但加工时间也相应的提高，对大批量生产是不适合的，且对操作要求比较严格；方案二的特点在于工序比较集中，同时也能保证加工精度的要求，生产效率可以大大提高，对企业的发展也是很有利的。因此最终确定采用方案二对工件进行加工。

以上工艺过程详见机械工艺过程卡片和工序卡片。

（四）工序设计

零件机械加工工艺路线拟定后还需对每一工序进行设计。其主要内容包括：确定每一工步的加工余量、计算各工序的工序尺寸及公差、选择各工序所使用的机床及工艺装备、确定切削用量、计算工时定额等。

1.加工余量的确定

机械加工余量对工艺过程有一定的影响，余量不够，不能保证零件的加工质量，余量过大，不但增加机械加工劳动量，而且增加了材料、刀具、能源的消耗，从而增加了成本，所以必须合理地安排加工余量。

根据零件毛坯条件：材料为HT200，硬度为HB170~200，生产类型为成批生产，采用机器造型,金属模铸造毛坯。本设计采用查表修正法和经验估计法相结合确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。

（1）φ25孔外端面的加工余量 Ф25H9mm端面长度83mm，查《金属机械加工工艺人员手册》，取毛坯的单边加工余量Z=4.5mm,铸件尺寸精度等级为5，固偏差为±1。

精铣余量：单边为0.5,精铣偏差即零件偏差02.0。

半精铣余量:单边为Z=1mm，加工精度等级为IT11。