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XXXX學(xué)院
第一章 前言
畢業(yè)設(shè)計(jì)在我們大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的，這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)對所學(xué)各課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉：
（1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。
（2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
（3）學(xué)會(huì)使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。
就我個(gè)人而言，我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教，本人將表示真誠的感謝！
機(jī)械、機(jī)器和機(jī)床等機(jī)械結(jié)構(gòu)是由部件和零件裝配成的，部件又是由組件和零件裝配而成的。由實(shí)體材料組成的機(jī)械零件的表面，又可分為加工表面和非加工表面兩種。一般，加工表面是機(jī)械零件重要的工作表面，加工表面的精度和粗糙度是通過加工保證的。此外，在加工機(jī)械零件表面時(shí)，還要考慮制造工藝的可行性、加工生產(chǎn)率、加工成本等多方面問題。本設(shè)計(jì)通過對一軸套零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和銑槽用夾具設(shè)計(jì)，試圖找出一種簡單、實(shí)用的加工方法，以供生產(chǎn)同類零件的企業(yè)參考。
第二章 零件的分析
2.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
任務(wù)書上的題目內(nèi)容為：加工一個(gè)軸套零件，該零件年產(chǎn)量為20000臺，設(shè)其備品率為10 %，機(jī)械加工廢品率為1 % ，試進(jìn)行該軸套零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。
現(xiàn)制定該齒輪零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。
N＝Qn（l + a %）（1 + b % ) = 20000×1×( l +10 %)（1+ l %) = 22220（件／年）
該零件的年產(chǎn)量為22220件，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教材中生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
2.2零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的手柄座。它位于車床操作機(jī)構(gòu)中，可同時(shí)操縱離合器和制動(dòng)器，即同時(shí)控制主軸的開、停、換向和制動(dòng)。操作過程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動(dòng)時(shí)，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒條軸往右移動(dòng)，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動(dòng)，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動(dòng)時(shí)，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時(shí)，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動(dòng)斷開，此時(shí)齒條軸上的凸起部分正壓在制動(dòng)器杠桿的下端，制動(dòng)帶被拉緊，使主鈾制動(dòng)。
2.3零件的工藝分析
CA6140車床手柄座有多處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1．以為中心的加工表面
這一組的加工表面有的孔，以及上下端面，，下端面為的圓柱端面；孔壁上有距下端面11mm、與孔中心軸所在前視面呈角的螺紋孔，尺寸為M10-7H，另外還有一個(gè)尺寸為6H9的槽，孔與槽的總寬度為27.3H11。
2．以為中心的加工表面
該組的加工表面有的螺紋孔(有位置要求)，加工時(shí)測量深度為25mm，鉆孔深度為28mm。上孔壁有一個(gè)配鉸的錐銷通孔，該通孔有位置要求。
3．以為中心的加工表面
本組的加工表面有的孔(兩個(gè))，及其兩個(gè)內(nèi)端面(對稱)，兩端面均有位置要求，端面之間的距離為mm。，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與孔壁之間的平行度公差為)
4．以為中心的加工表面
這組的加工表面有的孔，該孔通至上的槽，并有位置要求。
由上面的分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200。手柄座在使用過程中不經(jīng)常的變動(dòng)，它的只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。
3.2基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取孔的下端面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊分別支承和作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
3.2.2精基準(zhǔn)的選擇
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不作介紹。
3.3制定工藝路線
制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
（1）工藝路線方案一：
工序一：備料
工序二：鑄造毛坯
工序三：粗銑上、下表面，精銑下表面；
工序四：鉆孔；
工序五：插鍵槽6H9；
工序六：銑槽1443 mm；
工序七：鉆、拉孔；
工序八：鉆孔；
工序九：鉆、擴(kuò)螺紋孔；
工序十：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H；
工序十一：終檢。
（2）工藝路線方案二：
工序一：備料
工序二：鑄造毛坯
工序三：鉆；
工序四：粗銑上、下表面；
工序五：精銑下表面；
工序六：插鍵槽6H9 mm；
工序七：銑槽14 mm 43 mm；
工序八：鉆孔；
工序九：鉆、拉孔；
工序十：鉆、擴(kuò)；
工序十一：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H；
工序十二：終檢。
（3）、工藝方案的分析：
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后加工的孔，再以的孔的孔為基準(zhǔn)加工的孔。方案二則是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此時(shí)方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準(zhǔn)加工及插鍵槽，最后完成對的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了，同時(shí)也更好的保證了精度要求。
綜上所述，零件的具體工藝過程如下：
工序一：備料
工序二：鑄造毛坯
工序三：粗銑、半精銑凸臺端面，選用X51立式銑床；
工序四：銑，半精銑大端面；
工序五：鉆，擴(kuò)，鉸內(nèi)孔，選用Z535立式鉆床；
工序六：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z525立式鉆床；
工序七：銑槽mm，選用X63臥式銑床；
工序八：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z525立式鉆床；
工序九：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床；
工序十：鉆錐銷通孔，選用Z525立式鉆床；
工序十一：拉鍵槽6H9mm；
工序十二：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床；
工序十三：終檢。
3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
“手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為HBS65～87，毛坯的重量約為2Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄模。相關(guān)數(shù)據(jù)參見零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1．外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（端面）。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工）
銑削加工余量為：
粗銑 1mm
精銑 0mm
2．內(nèi)孔（已鑄成孔）
查《工藝手冊》表2.2～2.5，取已鑄成孔長度余量為3，即鑄成孔半徑為21mm。
工序尺寸加工余量：
鉆孔 2mm
擴(kuò)孔 0.125mm
3．其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
3.5確立切削用量及基本工時(shí)
工序三切削用量及基本工時(shí)的確定：銑Φ45端面，選用機(jī)床：X51立式銑床
⑴銑Φ45端面：
選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見《工藝手冊》表3.1－27）
，（《切削》表3.7和《切削》表3.8）
（《切削》表3.9）
按機(jī)床選取
實(shí)際切削速度：
工作臺每分鐘進(jìn)給量：
銑床工作臺進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
⑵半精銑Φ45端面：
加工余量為Z=1mm
切削速度為
選用主軸為
工作臺進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
工序四切削用量及基本工時(shí)的確定：銑削大端面：
⑴粗銑大端面：
進(jìn)行兩次銑削，第一次Z=2mm，第二次Z=1mm
選用主軸為
實(shí)際切削速度：
工作臺進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
⑵半精銑大端面：
切削速度：
選用主軸為
工作臺進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
工序五切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸Φ25H8mm通孔，選用機(jī)床：Z535立式鉆床
⑴鉆孔Φ23mm：
選擇Φ23mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1－6）
（《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16）
（《切削》表2.15）硬度200－217
按機(jī)床選取（《工藝》表4.2－5）
實(shí)際切削速度：
基本工時(shí)：（《工藝》表6.2－5）
⑵擴(kuò)孔Φmm：
選擇Φ24.8mm高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（《工藝》表3.1－8）
由《切削》表2.10得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)Φ24.8mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并由《工藝》表4.2－16取擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度
由《切削》表2.15得，故：
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑶鉸Φ孔：
選擇Φ25mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17）
由《切削》表2.24得，，
由《工藝》表4.2－16得
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
工序六 切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆→粗鉸→精鉸Φ10H7孔，選用機(jī)床：Z525立式鉆床
⑴鉆Φ10孔：
選擇Φ9.8mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵粗鉸Φ9.96mm孔：
選擇Φ9.96mm的高速鋼鉸刀（《工藝》表2.11）
由《切削》表2.24和《工藝》表4.2－15查得
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑶精鉸Φ20mm孔：
選擇Φ20mm的鉸刀
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
工序七切削用量及基本工時(shí)的確定：銑的槽，選用機(jī)床：X63臥式銑床
選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6
⑴第一次走刀：
按機(jī)床選取
工作臺進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
⑵第二次走刀：
按機(jī)床選取
工作臺進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
工序八切削用量及基本工時(shí)的確定：選用機(jī)床：Z525立式鉆床
⑴鉆Φ13mm孔：
選擇Φ13高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.5－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵粗鉸Φ13.95mm孔：
選擇Φ13.95高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17）
，，
按機(jī)床選?。ā豆に嚒繁?2－15）
（《工藝》表4.2－16）
基本工時(shí)：
⑶精銑Φ14mm孔：
選擇Φ14高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17）
由《切削》表2.24查得
，，
（《工藝》表42－16）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
工序九 切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆8.5mm底孔，攻螺紋M10mm，選用機(jī)床：Z525立式鉆床
⑴鉆Φ8.5底孔：
選用Φ8.5高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵攻螺紋M10mm：
選擇M10mm高速鋼機(jī)用絲錐
f等于工件螺紋的螺距p，即
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
工序十 切削用量及基本工時(shí)的確定：加工Φ5的圓錐孔，選用機(jī)床：Z525立式鉆床
⑴鉆Φ5的圓錐孔：
選擇高速鋼麻花鉆
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵鉸Φ5的孔：
選擇Φ5的鉸刀
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
工序十二 切削用量及基本工時(shí)的確定：加工Φ5.5的圓錐孔，選用機(jī)床：Z525立式鉆床
⑴鉆Φ5.5mm孔：
選擇Φ4.8的高速鋼錐柄麻花鉆
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵鉸孔：
選擇的鉸刀
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
第四章 專用夾具設(shè)計(jì)
夾具計(jì)算說明書單獨(dú)看壓縮包里的另一附件
結(jié)論
為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，在本次設(shè)計(jì)中，我查了大量的資料，在網(wǎng)上也搜索了很多相關(guān)的典型零件的工藝規(guī)程等內(nèi)容，在我設(shè)計(jì)困難的時(shí)候，我得到了我的導(dǎo)師和多位院里老師的指導(dǎo)和幫助，同學(xué)們也給了我很大的支持和啟發(fā)，因此，我的設(shè)計(jì)與老師同學(xué)的幫助是分不開的，在這里，我對幫助過我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師和同學(xué)表示真摯的感謝。
我的課題題目是：CA6140手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，這是我第一次全方位的對所學(xué)科目的運(yùn)用。從中發(fā)現(xiàn)了很多以前沒有注意到的問題，也學(xué)到了很多的處理生產(chǎn)問題的技巧和方法，我覺得本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我而言，非常重要。既是對我大學(xué)三年的學(xué)習(xí)總結(jié)，也是為以后在工廠工作打下基礎(chǔ)。在本次設(shè)計(jì)中，在老師的指導(dǎo)下，我完成了本次設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)了新的知識，很感謝學(xué)校為我創(chuàng)造這個(gè)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。
本次設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的書籍，在此，對所有機(jī)械書籍的作者表示感謝。沒有他們的辛勤勞動(dòng)，不可能完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于我的知識有限，而且設(shè)計(jì)中實(shí)際生產(chǎn)的知識，因此，有很多缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，希望答辯時(shí)專家和老師們能給我指出，對此表示感謝。
參考資料
1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社
2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社
3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社
4.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
5.《工藝師手冊》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社
6.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》王光斗、王春福主編 上海科技出版社
7.《機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
8.《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社
9.《金屬切削手冊》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
11．《機(jī)械制造工藝水學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》（教材）
12．《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 ，機(jī)械工業(yè)出版社
致謝
本文是在尊敬的X老師的精心指導(dǎo)下完成的，老師高尚的品德，淵博的學(xué)識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和高度的責(zé)任心深深地影響著學(xué)生。導(dǎo)師三年的教誨是學(xué)生寶貴的精神財(cái)富，并將使學(xué)生受益終生。在此，謹(jǐn)向尊敬的導(dǎo)師表示真誠的感謝和崇高的敬意！
在課題的研究過程中，我的同學(xué)史團(tuán)樂等均給予了很大的幫助。在課題的調(diào)研過程中，各老師均給了很大的幫助，作者表示深深的感謝！
最后，作者還要深深地感謝默默支持本人完成學(xué)業(yè)的父母及親友，感謝他們?yōu)槲宜龀龅臒o私奉獻(xiàn)和巨大支持！
謹(jǐn)向所有在本文的完成中給予作者關(guān)懷和幫助而在此無法一一提及的老師、同學(xué)和朋友致以誠摯的謝意！
作者于2010年11月
第 20 頁 共 29 頁