机床手柄座项目报告2

机械制造工艺学B课程三级项目报告

题目：某零件机械加工工艺规程设计及组合夹具设计

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姓 名： 指导教师： 鹿 玲 完成日期： 年 月 日

目录

零件图 ............................................................................................................................. 3 零件分析.......................................................................................................................... 4

零件结构作用分析..................................................................................................... 4 零件工艺分析.............................................................................. 错误！未定义书签。 定位基准的选择 ................................................................................. 错误！未定义书签。 粗基准的选择.............................................................................. 错误！未定义书签。 精基准的选择.............................................................................. 错误！未定义书签。 表面加工方法................................................................................................................... 5 加工顺序的确定 ............................................................................................................... 6 加工设备、加工余量、工序尺寸及公差的确定.................................................................. 6

φ45mm圆柱端面毛坯尺寸及加工余量计算 ................................................................ 6 （1）φ25H8mm尺寸及其加工余量的确定................................................................ 6 （2）φ10H7mm孔尺寸及其加工余量的确定 ............................................................... 7 （3）φ14H7mm孔尺寸及其加工余量的确定 ............................................................... 7 （4）φ5mm圆锥孔尺寸及其加工余量的确定 ............................................................. 7 （5）φ5.5mm孔尺寸及其加工余量的确定................................................................ 7 切削用量及工时定额的确定.............................................................................................. 8

工序1：粗铣φ45mm圆柱大端面.............................................................................. 8 工序2：粗铣，半精铣φ45mm圆柱小端面................................................................ 8 工序3：钻，扩，铰φ25H8mm孔 ............................................................................. 9 工序4：钻，铰φ10H7孔 ....................................................................................... 10 工序5：铣槽 ...........................................................................................................11 工序6：粗铣φ14mm孔端面................................................................................... 12 工序7：钻，铰φ14H7mm孔 .................................................................................. 12 工序8：钻，铰φ5mm圆锥孔 ................................................................................. 13 工序9：钻,铰φ5.5mm孔 ........................................................................................ 13 工序10钻，攻M10mm螺纹孔................................................................................ 14 工序11：键槽 ......................................................................................................... 15 机械加工工艺过程卡片及工序卡片 ................................................................................. 16

工艺过程卡片.......................................................................................................... 16 工序卡 .................................................................................................................... 17 组合夹具设计与组装 ...................................................................................................... 29

1.被加工零件加工要求（配以工序简图及实物照片） ............................................... 29 2.主要元件的选择确定 ............................................................................................ 29 3.组合夹具的组装（配照片） .................................................................................. 31 心得体会........................................................................................................................ 37

参考文献............................................................................................................ 37

零件图

第一章 零件分析

1.零件结构作用分析

该零件是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。

2.零件工艺分析

1) 孔的加工

该零件共有5个孔要加工：φ25H8mm孔需要精加工；φ14H7mm孔是不通孔，特别注意该孔的加工深度；φ5mm圆锥孔及φ5.5mm孔虽是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精铰。

2) 面的加工

该零件共有3个端面要加工：φ45mm圆柱小端面精度要求较高，同时也是配合φ25H8mm孔作为后续工序的精基准面，需精加工；φ45mm圆柱大端面以及φ14H7mm孔端面粗铣既可。

3) 槽的加工

该零件仅有2个槽需加工：φ25H8mm孔上键槽两侧面粗糙度为Ra1.6mm，需精加工，底面加工精度要求不高，但与φ25H8mm孔上表面有尺寸要求，而加工键槽时很难以φ25H8mm孔上表面为定位基准，因而要特别注意尺寸链的推算，保证加工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度为Ra6.3mm，半精铣即可。

4) 螺纹孔的加工

M10mm螺纹孔是重点工序，它与φ25H8mm孔和φ14H7mm孔中心线有角度要求，同时中心线与φ45mm圆柱小端面有11mm的尺寸位置要求。

毛坯选择

零件材料为HT200，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小，形状较复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求，由于砂型铸造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用砂型铸造。

由于零件上孔都较小，且都有严格的表面精度要求，只铸出φ25孔其他都不铸出，留待后续机械加工，更经济实惠

第二章 定位基准的选择

1粗基准的选择

对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准

2精基准的选择

精基准主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，前面已多次提过以 φ25mm孔为第一精基准，φ45mm圆柱小端面作为基准先加工出φ25mm孔，然后作为辅助基准面配合φ25mm孔加工后续工序中的孔，面，槽，螺纹等。

第三章表面加工方法

加工表面 φ45mm 大端面 φ45mm小端面 φ25H8mm孔 φ10H7mm孔 φ14H7mm孔 精度 IT8~11 IT7 H8 H7 H7 粗糙度 Ra6.3 Ra3.2 Ra1.6 Ra1.6 Ra1.6 确定加工方法 粗铣 粗铣→半精铣 钻→扩→铰 钻→粗铰→精铰 钻→扩→粗铰→精铰 φ14mm孔端面 14mm大槽 φ5mm圆锥孔 IT8~11 IT8~11 IT7~8 Ra6.3 Ra6.3 Ra1.6 粗铣 粗铣→半精铣 钻→精铰

则切削速度v =

?nD=29.54m/min.， 1000l?l1?l243?4?3==0.15min。 960?0.34nf 则 基本工时t=

（2）粗铰φ9.96mm孔

刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=9.96mm《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-17

由《切削用量简明手册》表2.7查得f=1.0~1.5mm/r，由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16查的f=1.3mm/r,由《切削用量简明手册》表2.15取切削速

1000V度v =6m/min，则主轴转速n==191.85r/min

?D?nD按机床选取主轴转速n=195r/min，则切削速度v==6.1m/min.，

1000 则 基本工时t=（3）精铰φ10H7孔

刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=10mm《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-17

由《切削用量简明手册》表2.7查得f=0.8~1.3mm/r，由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16查的f=0.8mm/r,由《切削用量简明手册》表2.15取切削速

1000V度v =6m/min，则主轴转速n==191.85r/min

?D?nD按机床选取主轴转速n=195r/min，则切削速度v==6.1m/min.，则基本

1000工时t=

l?l1?l243?2?3==0.31min。 195?0.8nfl?l1?l243?2?3==0.19min。 195?1.3nf工序5：铣槽

刀具：高速钢圆柱形铣刀，D=13mm，Z=6 （1）第一次走刀

根据《加工工艺手册》表2.4-73，取f=0.2mm/Z,根据《切削工艺手册》表3.9，

铣削速度v=15m/min。则主轴转速n=

1000V=367.5r/min。 ?D按机床选取主轴转速n=375r/min《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39，

则铣削速度v =

?nD=15.31m/min.，工作台进给量f=56.25mm/min， 1000则基本工时t=0.94min （2） 第二次走刀

切削用量与第一次走刀完全相同，f=0.2mm/Z，铣削速度v =15.31m/min，

工作台进给量f =56.25mm/min

则 基本工时t=0.94min。

工序6：粗铣φ14mm孔端面

刀具：高速钢端铣刀，D=30mm ,Z=6

根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取f=0.15mm/Z,

根据《切削用量简明手册》，取切削速度v=20m/min, 则主轴转速n=212.3r/min，

按机床选取主轴转速n=220r/min，则切削速度v=20.72m/min.，工作台进给量f=198mm/min，取f=150mm/min，

则 基本工时t=0.33min

工序7：钻，铰φ14H7mm孔

（1）钻孔φ13mm

刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=13mm《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-17

由《切削用量简明手册》表2.7查得f=0.31~0.39mm/r，由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16查的f=0.36mm/r,由《切削用量简明手册》表2.15取切

1000V削速度v =14m/min，则主轴转速n==343r/min

?D按机床选取主轴转速n=272r/min《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-15，则切削速度v=

?nDl?l1?l228?4?3=11.1m/min，基本工时t===0.36min 1000272?0.36nf（2）粗铰φ13.95mm孔

刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=13.95mm

由《切削用量简明手册》表2.24查得f=0.5~1.0mm/r, 并由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16取f=0.81mm/r，切削速度v=4~8m/min , 则主轴转速

1000Vn==91~182r/min，

?D?nD按机床选取主轴转速n=140r/min，则切削速度v==6.13m/min.，

1000 则 基本工时t=

l?l1?l2=0.31min。 nf（3）精铰φ14H7mm孔

刀具：高速钢锥柄机用铰刀

由《切削用量简明手册》表2.24查得f=0.5~1.0mm/r, 并由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16取f=0.62mm/r，切削速度v=4~8m/min , 则主轴转速1000Vn==91~182r/min

?D?nD按机床选取主轴转速n=140r/min，则切削速度v==6.15m/min.，则基

1000本工时t=

l?l1?l2＝0.40min nf工序8：钻，铰φ5mm圆锥孔

（1）钻φ4.8mm圆锥孔

刀具：高速钢麻花钻，D=5mm《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6

由《切削用量简明手册》表2.7查得f=0.10mm/r，由表2.15取切削速度

1000Vv=20m/min，则主轴转速n==1326r/min，

?D按机床选取主轴转速n=1360r/min，则切削速度v=20.5m/min.，

则 基本工时t=0.096min。 （2）铰φ5mm孔

刀具：高速钢锥柄机用机用铰刀，D=5mm

由《切削工艺手册》表2.24查得f=0.6mm/r，根据表2.15取切削速度v=6m/min，则主轴转速n=382.17r/min，

按机床选取主轴转速n=392r/min，则切削速度v=6.15m/min.， 则 基本工时t==0.055min。

工序9：钻,铰φ5.5mm孔

（1）钻φ4.8mm孔

刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=4.8mm《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6

由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16查得f=0.10mm/r，由《切削

用量简明手册》表2.15取切削速度v=20m/min，则主轴转速n=

1000V=1326r/min， ?D按机床选取主轴转速n=1360r/min《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-15，

?nD则切削速度v==20.5m/min.，

1000 则 基本工时t=（2）铰φ5.5mm孔

刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=5.5mm

由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16查得f=0.6mm/r，根据《切削

1000V用量简明手册》表2.15取切削速度v=6m/min，则n==347.4r/min，

?D按机床选取=392r/min《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-15，则主轴转速n=6.76m/min.，

则基本工时t=

l?l1?l2=0.043min。 nfl?l1?l2=0.075min。 nf工序10钻，攻M10mm螺纹孔

（1）钻φ8.5mm孔

刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=8.5mm《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6

由《切削用量简明手册》表2.7查得f=0.28~0.34mm/r，由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16查的f=0.28mm/r，由《切削用量简明手册》表2.15取

1000V1000?16切削速度v=16m/min，则主轴转速n===600r/min，

?D??8.5按机床选取主轴转速n=545r/min《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-15，

?nD??8.5?545则切削速度v==14.55m/min.，

10001000则基本工时t=

l?l1?l210?3?3==0.10min。 545?0.28nf（2）攻螺纹M10mm

刀具：高速钢锥柄机用丝锥

等于工件螺纹螺距p，即f=1.25mm/r，由《切削用量简明手册》表2.15取

1000V切削速度v=7.5 m/min，则主轴转速n==298r/min，

?D按机床选取主轴转速n=272r/min《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-15，

则切削速度v=

?nD=6.8m/min.， 1000l?l1?l2=0.05min。 nf则基本工时t=

工序11：键槽

刀具：根据工艺手册表11-339选取插刀中的切刀 插刀进给量f=0.18～0.22mm/dst， 根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-44知滑枕每往复一次工作台进给量：纵向0.08～1.24mm 横向：0.08～1.24mm；

滑枕工作行程速度1.7～27.5m/min，键槽深度27.3-25=2.3mm，槽宽6mm，取f=0.2 mm/dst，滑枕工作行程速度v=5/min， 插床每分钟的双行程次数

nd?1000VcL(k?1)0，其中L=l+l4+l5，系数k=0.65～0.93，

取k=0.8，l=43mm，l4+l5《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-4得l4+l5 =35mm，则

nd?1000?57.8?1.8?36.5,H=h+1=2.3+1=3.3，

机动时间t?H3.3?2??0.46min， ·0.2?35.6fdnd 则基本工时t=0.39min

机械加工工艺过程卡片及工序卡片

工艺过程卡片

燕山大学 材料牌号 序工序名号 称 1 2 3 4 5 6 铣端面 铣端面 钻孔 钻孔 铣槽 铣端面 机械加工工艺过程卡片 HT200 毛坯种类 砂型铸毛坯外形尺寸 造 工序内容 粗铣Φ45大端面 粗铣、半精铣Φ45小端面 钻扩绞Φ25孔 钻、粗绞、精绞Φ10孔 粗铣14mm槽 粗铣Φ14孔端面 产品型号 产品名称 CA6140 每毛坯件数 车间 零件图号 零件名称 1 手柄座 每台件数 工艺装备 夹具 刀具 组合夹具 组合夹具 组合夹具 组合夹具 组合夹具 组合夹具 共 页 1 备注 第 页 工时 设备型号 量具 准终 单件 7 8 9 钻孔 钻孔 钻孔 钻、扩、粗铰、精铰Φ14孔 钻、精铰Φ5圆锥孔 钻、精铰Φ5.5孔 钻、攻M10的螺纹 插键槽 去毛刺 终检入库 组合夹具 组合夹具 组合夹具 组合夹具 组合夹具 10 攻螺纹 11 插键槽 12 去毛刺 13 终检入库 窦金存 设计 日期 2012.4.23 审核 日期 会签 日期 工序卡

燕山大学 机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 CA6140 车间 毛坯种类 设备名称 夹具编号 工位器具编号 零件图号 零件名称 工序号 1 毛坯外形尺寸 手柄座 工序名称 铣端面 共 页 第 页 材料牌号 HT200 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时/分 准终 单件 0.65 工步工时 机动 辅助 0.65 日期 每毛坯件数 1 设备编号 设备型号 夹具名称 组合夹具 工位器具名称 进给量 切削深度 工步号 1 设计 工步内容 粗铣Φ45大端面 日期 审核 工艺设备 铣床 主轴转速 切削速度 r/min 160 日期 m/min 25.12 mm/min 144 会签 mm 进给次数 1 燕山大学 机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 CA6140 车间 毛坯种类 设备名称 夹具编号 工位器具编号 零件图号 零件名称 工序号 2 毛坯外形尺寸 手柄座 工序名称 铣端面 共 页 第 页 材料牌号 HT200 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时/分 准终 单件 0.93 工步工时 机动 辅助 0.43 0.50 日期 每毛坯件数 1 设备编号 设备型号 夹具名称 组合夹具 工位器具名称 进给量 切削深度 工步号 1 2 设计 工步内容 粗铣Φ45小端面 半精铣Φ45小端面 日期 审核 工艺设备 铣床 铣床 主轴转速 切削速度 r/min 160 160 日期 m/min 25.12 25.12 mm/min 144 144 会签 mm 进给次数 燕山大学 机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 CA6140 车间 毛坯种类 设备名称 夹具编号 零件图号 零件名称 工序号 3 毛坯外形尺寸 手柄座 工序名称 钻孔 共 页 第 页 材料牌号 HT200 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时/分 准终 单件 2.39 工步工时 机动 辅助 0.64 1.1 0.65 日期 每毛坯件数 1 设备编号 设备型号 夹具名称 组合夹具 工位器具名称 进给量 切削深度 工位器具编号 工步号 1 2 3 设计 工步内容 钻Φ23孔 扩Φ24.8孔 绞Φ25孔 日期 审核 工艺设备 钻床 主轴转速 切削速度 r/min 208 68 68 日期 m/min 14.08 5.29 5.34 mm/r 0.43 0.72 1.22 会签 mm 进给次数

燕山大学 机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 CA6140 车间 毛坯种类 设备名称 夹具编号 零件图号 零件名称 工序号 4 毛坯外形尺寸 手柄座 工序名称 钻孔 共 页 第 页 材料牌号 HT200 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时/分 准终 单件 0.65 工步工时 机动 辅助 0.15 0.19 0.31 日期 每毛坯件数 1 设备编号 设备型号 夹具名称 组合夹具 工位器具名称 进给量 切削深度 工位器具编号 工步号 1 2 3 设计 工步内容 钻Φ9.8孔 粗绞Φ9.96孔 精绞Φ10孔 日期 审核 工艺设备 主轴转速 切削速度 r/min 960 195 195 日期 m/min 29.54 6.1 6.1 mm/r 0.34 1.3 0.8 会签 mm 进给次数 燕山大学 机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 CA6140 车间 毛坯种类 设备名称 夹具编号 工位器具编号 零件图号 零件名称 工序号 5 毛坯外形尺寸 手柄座 工序名称 铣槽 共 页 第 页 材料牌号 HT200 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时/分 准终 单件 1.88 工步工时 机动 辅助 0.94 0.94 日期 每毛坯件数 1 设备编号 设备型号 夹具名称 组合夹具 工位器具名称 进给量 切削深度 工步号 1 2 设计 工步内容 粗铣14mm槽 半精铣14mm槽 日期 审核 工艺设备 铣床 铣床 主轴转速 切削速度 r/min 375 375 日期 m/min 15.31 15.31 mm/min 56.25 56.25 会签 mm 进给次数 燕山大学 机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 CA6140 车间 毛坯种类 设备名称 夹具编号 零件图号 零件名称 工序号 6 毛坯外形尺寸 手柄座 工序名称 铣端面 共 页 第 页 材料牌号 HT200 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时/分 准终 单件 0.33 工步工时 机动 辅助 0.33 日期 每毛坯件数 1 设备编号 设备型号 夹具名称 组合夹具 工位器具名称 进给量 切削深度 工位器具编号 工步号 1 设计 工步内容 粗铣Φ14孔端面 日期 审核 工艺设备 铣床 主轴转速 切削速度 r/min 220 日期 m/min 20.72 mm/min 198 会签 mm 进给次数 燕山大学 机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 CA6140 车间 毛坯种类 铸件 设备名称 夹具编号 零件图号 零件名称 工序号 7 毛坯外形尺寸 手柄座 工序名称 钻孔 共 页 第 页 材料牌号 HT200 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时/分 准终 单件 工步工时 机动 辅助 0.36 0.31 0.40 日期 每毛坯件数 1 设备编号 设备型号 夹具名称 组合夹具 工位器具名称 进给量 切削深度 工位器具编号 工步号 1 2 3 4 设计 工步内容 钻Φ13孔 扩Φ13.85孔 粗铰Φ13.95孔 精铰Φ14H7孔 日期 审核 工艺设备 钻床 钻床 钻床 钻床 主轴转速 切削速度 r/min 272 140 140 日期 m/min 11.1 6.13 6.15 mm/r 0.36 0.81 0.62 会签 mm 进给次数 燕山大学 机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 CA6140 车间 毛坯种类 设备名称 夹具编号 零件图号 零件名称 工序号 8 毛坯外形尺寸 手柄座 工序名称 钻孔 共 页 第 页 材料牌号 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时/分 准终 单件 0.154 工步工时 机动 辅助 0.096 0.055 日期 每毛坯件数 1 设备编号 设备型号 夹具名称 组合夹具 工位器具名称 进给量 切削深度 工位器具编号 工步号 1 2 设计 工步内容 钻Φ5.2圆锥孔 精铰Φ5.0圆锥孔 日期 审核 工艺设备 钻床 钻床 主轴转速 切削速度 r/min 1360 392 日期 m/min 20.5 6.15 mm/r 0.10 0.60 会签 mm 进给次数

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