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1、1序言11.1前言11.2夹具设计中的特点1L3夹具设计需保证的条件11.4夹具的发展趋势12零件的分析31. 1零件的作用32. 2零件的工艺分析33工艺规程设计43. 1确定毛坯的制造形式44. 2基面的选择45. 3制定工艺路线56. 4确定各工序的加工余量67. 5确定切削用量及基本工时84钻床夹具设计187.1 夹具的定位方案188. 2夹具的夹紧方案199. 3夹具体的设计20结束语21谢辞22参考文献231序言1.1 前言制定手柄座的加工工艺，设计钻孔的钻床夹具，运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安
2、排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效,省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。L2夹具设计中的特点1 .夹具的设计周期较短，一般不用进行强度和刚度的计算。2 .专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。3 .“确保产品加工质量，提高劳动生产率”是夹具设计工作的主要任务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夹具来保证。夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。1. 3夹具
3、设计需保证的条件1 .夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。2 ,保证工件的精度。3 保证使用方便与安全。4 .正确处理作用力的平衡问题。5 .注意结构的工艺性，便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。1.4夹具的发展趋势L发展通用夹具的新品种，由于机械产品的加工精度日益提高，因此需要发展高精度通用夹具。广泛的采用高效率夹具，可以压缩辅助时间，提高生产效率。2 .发展调整式夹具。3 .推广和发展组合夹具及拼拆夹具。4 .加强专用夹具的标准化和规范化。5 .大力推广和使用机械化及自动化夹具。6 .采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。2零件的分析2.1零件的作用手柄
4、座是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因此，手柄座的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。题目所给的零件是CA6140车床的手柄座。位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下：向上扳动手柄18,杆20向外移动曲柄21及齿扇17顺时针转动，齿条轴22向右移动,并通过拨叉23带动滑套12向右移动，滑套12内孔的两端为锥孔，中间为圆柱。滑套12向右移动时将元宝销6的右端向下压，元宝销顺时针转动，其下端凸缘推动装在I轴内孔中的
5、杆7向左移动，并通过销5带动压块8向左压紧，主轴正传。同理，将手柄18扳至下端位置时，离合器右半部压紧，主轴反转。当手柄18处于中间位置时，离合器脱开，主轴停转。2.2零件的工艺分析零件材料为HT200、对手柄座的表面、孔进行加工，具体要求如下：1、手柄座45端面粗糙度Ra6.32、手柄座中25孔粗糙度Ra3.23、手柄座宽14槽粗糙度Ral2.54、手柄座10孔粗糙度Ra3.25、手柄座14孔粗糙度Ra3.26、手柄座5孔粗糙度Ra3.27、手柄座MlO螺纹孔粗糙度Ral2.58、手柄座宽6键槽粗糙度Ral2.59、手柄座5.5孔粗糙度Ral2.53工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材
6、料为HT200灰口铸铁，铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。3.2基面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、合理，可以保证质量，提高生产
7、效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。一、粗基准的选择原则1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。二、精基准选择的原则选择精基准时要考
8、虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4）为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的
9、表面作为精基准。3.3制定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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可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效率。除此以外，还应考虑经济效果,以便降低生产成本。以下选择零件的加工方法及工艺路线方案工艺方案一如下：工序01：金属型浇注工序02：时效处理工序03：粗铳、半精铳45端面工序04：钻、扩、钱25孔、10孔工序05：插宽6键槽工序06：钻、扩、钱14孔工序07：钻、钱5孔工序08：钻、攻MlO螺纹孔工序09：铳宽14槽工序10：钻、较中5.5孔工序11：钳工去毛刺工序12：检验至
10、图纸要求工序13：入库工艺方案二如下：工序01：金属型浇注工序02：时效处理工序03：粗铳中45端面工序04：半精铳45端面工序05：铳宽14槽工序06：钻、扩、较25孔工序07：钻、扩、钱中10孔工序08：插宽6键槽工序09：钻、扩、钱中14孔工序10：钻、钱中5孔工序IL钻MIo螺纹底孔中8.5工序12：攻Mlo螺纹孔工序13：钻、较5.5孔工序14：钳工去毛刺工序15：检验至图纸要求工序16：入库工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是
11、很合适的。方案二把工件加工工序分得很紊乱并且很不集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案一比较合适。3. 4确定各工序的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=2.Omm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3o根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,两步铳削（即粗铳一一半精铳）方可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=l.5mm半精铳2.25孔的加工余量单边余量Z=0.5mm查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工的尺寸不大故采用实心铸
12、造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,三步钻削（钻一一扩一一钱）即可方可满足其精度要求钻单边余量Z=Il.5mm扩单边余量Z=0.9mm较3.宽14槽的加工余量单边余量Z=0.Imm查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=7.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削（即粗铳）方可满足其精度要求。4. 10孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2o根据机械制造
13、工艺设计简明手册表1.4-8,两步钻削（钻一一钱）即可方可满足其精度要求钻单边余量Z=4.9mm较5.14孔的加工余量单边余量Z=0.Imm查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,三步钻削（钻一一扩一一钱）即可方可满足其精度要求钻单边余量Z=6.5mm扩单边余量Z=0.4mm较单边余量Z=0.Imm查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,两步钻削（钻
14、一一钱）即可方可满足其精度要求钻单边余量Z=2.4mm较单边余量Z=O.Imm7. MlO螺纹孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,两步钻削（钻一一攻）即可方可满足其精度要求钻单边余量Z=4.25mm攻单边余量Z=0.75mm8、5.5孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,两步钻削（钻一一钱）即可方可满足其精度要求钻单
15、边余量Z=2.65mm较单边余量Z=0.Imm9、宽6键槽的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步插削即可方可满足其精度要求3.5确定切削用量及基本工时工序01：金属型浇注工序02：时效处理工序03：粗铳、半精铳45端面工步一：粗铳45端面1 .选择刀具刀具选取端面铳刀，刀片采用YG8,ap=1.5mnt,dQ=50mn,y=75机/min,Z=3。2 .决定铳削用量1）决定铳削深度因为加工精度相对不高，故分一次（即粗铳）完成，则ap=1.5nm2）决定每次进给量及切削速度根据XK7132型铳床说明书，其功率为为4.5kw,中等系统刚度。
