CA6140杠杆机械加工工艺及M8底孔工序专用机床夹具设计

工艺与夹具设计说明书设计题目：CA6140杠杆机械加工工艺及M8底孔工序专用机床夹具设计学院：专业：班级：指导教师：学生姓名：2015年月日目录目录第1章绪论...........................................................................................................11.1课程设计的目的和意义............................................................................1第2章机械加工工艺规程设计...............................................................................22.1零件的作用...............................................................................................22.2零件的工艺分析........................................................................................22.3选择毛坯种类及制造方法.........................................................................32.4拟定零件的机械加工工艺过程................................................................42.4.1选择定位基准............................................................................................42.4.2选择加工方法............................................................................................42.5工序设计.................................................................................................52.5.1确定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸....................................................52.5.2确定切削用量............................................................................................62.5.3确定工时定额...........................................................................................192.6填写工艺文件..........................................................................................26第3章M8螺纹孔的专用机床夹具设计.............................................................283.1定位基准的选择......................................................................................283.2定位元件的设计......................................................................................283.3定位误差的分析......................................................................................303.4钻削力与夹紧力的计算...........................................................................303.5钻套、衬套、钻模板及夹具体的设计.....................................................313.6夹紧装置的设计......................................................................................333.7夹具设计及操作的简要说明....................................................................343.8绘制夹具装配图......................................................................................35结论.........................................................................................................................36致谢.......................................................................................................................37参考文献...................................................................................................................38附录.......................................................................................................................36工艺与夹具设计说明书第1章绪论1.1课程设计的目的和意义机床夹具设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产实际问题的能力，使学生进一步巩固大学期间所学的有关理论知识，掌握设计方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。另外，这次机床夹具设计也是大学期间一项重要实践性教学环节。通过本次设计，应使学生在下述各方面得到锻炼：1.熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。2.通过夹具设计的训练，进一步提高结构设计(包括设计计算、工程制图等方面)的能力。3.能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。4.在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。工艺与夹具设计说明书2第2章机械加工工艺规程设计2.1零件的作用题目给出的零件是CA6140的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。2.2零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：图2.1零件立体图（1）主要加工面：1）小头钻以及与此孔相通的Φ14阶梯孔、M8螺纹孔；工艺与夹具设计说明书32）钻锥孔及铣锥孔平台；3）钻2—M6螺纹孔；4）铣杠杆底面及2—M6螺纹孔端面。（2）主要基准面：1）以Φ45外圆面为基准的加工表面这一组加工表面包括：的孔、杠杆下表面2）以的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：Φ14阶梯孔、M8螺纹孔、锥孔及锥孔平台、2—M6螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺纹孔和锥孔平台。杠杆的Φ25孔的轴线和两个端面有着垂直度的要求。本套夹具中用于加工与Φ25孔相通的M8螺纹底孔是用立式钻床。工件以孔及其下表面和宽度为30mm的下平台作为定位基准，在大端面长圆柱销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工M8螺纹底孔时，先用Φ7麻花钻钻孔，再用M8的丝锥攻螺纹。2.3选择毛坯种类及制造方法零件的材料HT200，毛坯为铸件。考虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润滑效果较好的铸铁。由于年产量达到中大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。工艺与夹具设计说明书42.4拟定零件的机械加工工艺过程2.4.1选择定位基准（1）粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个V形块支承45圆的外轮廓作主要定位，以限制绕z轴转动、沿z轴移动、绕y轴转动、沿y轴移动四个自由度。再以一面定位消除绕x轴转动、沿x轴移动两个自由度，达到完全定位,就可加工Φ25的孔。（2）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用Φ25的孔作为精基准。2.4.2选择加工方法表2.4工艺过程工序1粗精铣Φ25孔下表面工序2钻、扩、铰孔使尺寸到达mm工序3粗精铣宽度为30mm的下平台工序4钻Ф12.7的锥孔工序5加工M8螺纹孔，锪钻Ф14阶梯孔工序6粗精铣2-M6上端面工序7钻2-M6螺纹底孔，攻螺纹孔2-M6工序8检查工艺与夹具设计说明书52.5工序设计2.5.1确定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸杠杆的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，由于零件为大批量生产，应该采用调整法加工,根据参考文献[14]的铣刀类型及尺寸可知选用6mm的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都为0.5mm。1）加工Φ25的端面，根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。2）对Φ25的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求1.6。可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可达到要求。3）加工宽度为30mm的下平台时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，每次铣削的深度是2.5mm。4）钻锥孔Φ12.7时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采用Φ12的钻头，切削深度是2.5mm。5）钻Ф14阶梯孔，由于粗糙度要求，因此考虑加工余量2mm。可一次粗加工1.85mm，一次精加工0.15就可达到要求。6）加工M8底孔，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1就可达到要求。7）加工2-M6螺纹，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。8）加工2-M6端面，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。工艺与夹具设计说明书62.5.2确定切削用量工序1：粗、精铣25孔下平面（1）粗铣Φ25孔下平面工件材料：HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献[7]表30—34刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：，，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-75，取铣削速度V：参