CA6140车床手柄座课程设计资料.pdf

1 CA6140车床手柄座 M5.5mm 油孔夹具课程设计 零件的分析 零件的作用 零件的工艺分析 CA6140车床手柄座的加工表面分四种，主要是孔的加工，圆柱端面的加工，槽的加工，螺 纹孔的加工， 各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特别是 孔的加工， 几乎都要保证Ra1.6mm的表面粗糙度， 因而需精加工， 现将主要加工面分述如下： 孔的加工 该零件共有5 个孔要加工：45mm 是零件的主要加工面，多组面，孔与其有位置尺寸 度要求，因而是后续工序的主要精基准面，需精加工且尽早加工出来；10mm 孔与 R13mm 有平行度要求，也要精加工；14mm 是不通孔，特别注意该孔的加工深度；5mm 圆锥孔 虽是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精铰。5.5mm油孔是本组成员本次夹具设计 的重点工序，它与槽14mm 的小端面有7mm 的尺寸位置要求，并且其孔的加工精度有R3.2 的要求，因此对其也应该要进行精铰。 面的加工 该零件共有3 个端面要加工：45mm 圆柱小端面精度要求较高，同时也是配合25mm 孔作为后续工序的精基准面，需精加工；45mm 圆柱大端面以及25mm孔端面粗铣既可。 槽的加工 该零件仅有2 个槽需加工： 25mm 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R13mm 孔上表面有30mm的尺寸要求，而加工键槽时很难以45mm 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。 螺纹孔的加工M10mm 螺纹孔的加工，它与R13mm 孔和 25mm 孔中心线有30°角度 要求，同时中心线与45mm 圆柱端面有11mm 的尺寸位置要求。 由以上分析可知，该零件的加工应先加工45mm 圆柱两端面，再以端面为基准加工作为后 续工序主要精基准的25mm 孔，进而以该孔为精基准加工出所有的孔，面，槽，螺纹孔等。 2 工艺规划设计 毛坯的制造形式 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，由于零件生产类型为成批，大批生产， 而砂型铸造 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，故都不铸出， 留待后续机械加工反 而经济实用。 基面的选择 基面选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，可以使加工质量 得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造 成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择 粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于该零件毛坯没有铸孔，故只能以3 个主要端 面为基准，由于45mm 小端面表面粗糙度为Ra3.2mm ，若直接以大端面为粗基准，恐不能 一次达到加工精度，故先以45mm小端面为粗基准，粗铣45mm 大端面，再以45mm 大 端面为基准，精铣小端面，并保证尺寸43mm 。 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25mm孔为第一 精基准， 45mm 圆柱小端面作为基准先加工出25mm 孔，然后作为辅助基准面配合25mm 孔加工后续工序中的孔，面，槽，螺纹等。 工艺路线的拟定 拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的 先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺 寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具， 工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性，以便使生产成本尽量下降。 3.3.4工艺方案的确定 . 粗铣 45mm 圆柱大端面 , 以 45mm圆柱小端面为定位基准; 3 . 半精铣 45mm 圆柱小端面 , 以 45mm 大端面为定位基准; . 扩, 铰 25H8mm 孔, 以 45mm 圆柱大端面为定位基准; . 钻, 扩, 铰 10H7mm, 以 25H8mm 孔和 45mm圆柱小端面为基准; . 粗铣 14mm 孔端面 , 利用 45mm 圆柱小端面 , 25H8mm 孔和 10H7mm 孔定位 , 保 证尺寸 43mm; . 钻, 扩, 铰 14H7mm 孔, 定位与工序相同, 保证孔深度25mm; . 钻, 攻 M10mm 螺纹孔 , 定位与工序相同; . 钻, 铰 5mm 圆锥孔 , 定位与工序相同; . 插键槽 , 为便于加工 , 以 45mm 圆柱小端面 , 10H7mm 孔和 14H7mm 孔端面定位 , 同时要保证尺寸27.3H11mm; . 铣槽 , 定位与工序相同, 保证尺寸30mm; . 钻, 铰 5.5mm孔, 定位与工序相同; . 去锐边 , 毛刺 , 尤其注意 25H8mm 孔表面可能因为钻M10mm 螺纹孔以及插槽带来的表 面鳞次损伤 ; .终检 , 入库。 3.4 毛坯尺寸及其加工余量的确定 CA6140车床手柄座零件材料为HT200,毛坯重量约为0.73kg ，生产类型为大批生产，采 用砂型铸造生产。 毛坯铸造时可以将25 孔直接铸造出来，由于其余孔均有精度要求，且尺寸小，均不 铸出。故仅确定三个端面的相关尺寸。 查表确定加工余量： 砂型铸造， 材料为灰铸铁， 机器造型， 公差等级为CT812,取 CT10 ，加工余量等级EG, 取 G. 切削余量：查表，基本尺寸小于100mm ，加工余量为1.4mm； 基本尺寸小于63mm ，加工余量为0.7mm 。 铸件公差等级：查表，基本尺寸小于100mm ，取 3.2mm ； 基本尺寸小于63mm ，取 2.8mm 。 4 3.4.1 45mm 圆柱两端面毛坯尺寸及加工余量计算 根据工序要求，45mm 圆柱两端面经过两道工序，先粗铣45mm 圆柱大端面，再粗， 精铣 45mm 圆柱小端面，各步余量如下： 粗铣：由机械加工工艺手册第一卷表 3.2-23 ，其余量值规定， 对于小端面 （50mm ） 为 1.02.0mm，现取 1.8mm 。表 3.2-27粗铣平面的厚度偏差（30mm ）为 0.250.39mm ， 现取 0.30mm 。 精铣：由加工工艺手册表3.2-25 ，其余量规定值为1.0mm 。 故铸造毛坯的基本尺寸为431.2 1.8 1.0 47mm 。又根据前面铸件尺寸公差标准 值，取尺寸公差为2.8mm。故： 毛坯的名义尺寸：431.2 1.8 1.0 47mm ； 毛坯的最小尺寸：471.4 45.6mm ； 毛坯的最大尺寸：471.4 49.8mm ； 粗铣大端面后的最大尺寸：431.0 1.2 45.2mm； 粗铣大端面后的最小尺寸：45.2 0.30 44.9mm ； 粗铣小端面后的最大尺寸：:43 1.0 44mm ； 粗铣小端面后的最小尺寸：:44 0.30 43.7mm 。 精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等级，现按加 工工艺手册表5.29 ，粗铣精铣所能达到的经济精度取IT8, 按入体原则取值。故精铣后 尺寸为mm 3.4.2中心线端面毛坯尺寸及加工余量计算 根据工序要求， 25H8mm 孔中心线距离小端面的毛坯基本尺寸为431.2 44.2mm ， 故： 毛坯的名义尺寸：431.2 44.2mm ； 毛坯的最大尺寸：44.2 1.4 45.6mm ； 毛坯的最小尺寸：44.2 1.4 42.8mm 。 由于 25H8mm 孔有 8 精度要求， Ra 1.6mm ； 根据加工工艺手册表3.2-10 ，加工该孔的工艺为： 扩铰 5 因此查实用机械加工工艺手册表3-9 得其孔的加工余量为2 5mm ，我们取为3mm ， 故： 扩孔： 24.8mm 2Z1.8mm （Z 为单边加工余量） ； 铰孔： 25H8mm 。 毛坯 25mm孔的尺寸为： 25-3=22mm 3.4.3 14H7mm 孔端面毛坯尺寸及加工余量计算 根据工序要求，14H7mm 孔端面仅由粗铣得到，故 14H7mm 孔端面距25H8mm 孔中 心线的毛坯基本尺寸为431.2 44.2mm ，故： 毛坯的名义尺寸：431.2 44.2mm ； 毛坯的最大尺寸：44.2 1.4 45.6vmm； 毛坯的最小尺寸：44.2 1.4 42.8mm 。 粗铣后尺寸应于零件图尺寸相同，但由于零件图纸并未给出具体的公差等级，现按前面 粗铣平面厚度偏差取0.28mm 。故粗铣后的尺寸为mm 其他毛坯尺寸由于零件图纸未做具体的工序尺寸要求，且对后面诸孔， 槽的加工影响不 大，仅荒铣即可，故不再一一赘述分析。 3.5 其他尺寸极其加工余量的确定 其他工序尺寸包括5 个孔， 2 个槽， 1 个螺纹孔的基本尺寸，现仅分析主要的5 个孔的 加工余量及尺寸偏差。 5 个孔均不铸出，机械加工出来，根据加工工艺手册，由于 5 个孔的表面粗糙度要 求均较高，所以都要经过精铰工序，具体工序尺寸和加工余量为： （1） 10H7mm 孔， Ra1.6mm； 根据加工工艺手册表3.2-9 ，加工该孔的工艺为： 钻粗铰精铰 钻孔： 9.8mm ； 粗铰： 9.96mm ； 精铰： 10H7mm 。 （2） 14H7mm 孔， Ra1.6mm； 6 根据加工工艺手册表3.2-9 ，加工该孔的工艺为： 钻扩粗铰精铰 钻孔： 13.0mm ； 扩孔： 13.85mm ；2Z0.85mm （Z为单边加工余量） ； 粗铰： 13.95mm ； 精铰： 14H7mm 。 （3） 5mm 圆锥孔， Ra 1.6mm ； 由于零件图纸未给出具体的公差等级，现也按H7公差等级加工，按表3.2-9 ，加工该 孔的工艺为： 钻精铰 钻孔： 4.8mm ； 精铰： 5H7mm 。 （4） 5.5mm孔， Ra3.2mm 。 由于也未给出公差等级，现同样按5mm 圆锥孔加工方式： 钻精铰 钻孔： 4.8mm ； 精铰： 5.5H7mm 。 3.6 确定各工序切削用量及基本工时 3.6.1 工序：粗铣45mm圆柱大端面 机床： X51立式铣床 刀具：高速钢端铣刀，直径D=50mm ，齿数 Z=6 根据加工工艺手册表2.4-73 ，取每齿进给量f=0.15mm/Z, 根据切削 工艺手册表3.9 ，取铣削速度Vc=20m/min。则 fr=f*vc=127.4r/min。 按机床选取铣刀转数n=160r/min ，则实际切削速度Vc=25.12m/min. ， 工作台每分钟进给量z =144mm/min， 铣床工作台进给量f=150mm/min， 按加工工艺手册表6.2-5 ， 7 基本工时 t=0.65min 。 3.6.2 工序：半精铣45mm 圆柱小端面 机床： X51 立式铣床 刀具：高速钢端铣刀，直径D=50mm ，齿数 Z=6 （1）粗铣 45mm 小端面 铣削余量 Z=1.2mm ， 同样查表选取确定f=20m/min ，fv=0.15mm/Z ，则 Vc=127.4r/min， 同样选取 vc=160r/min ，则 f=25.12m/min.，z =144mm/min， 取 vc=150mm/min 基本工时 t=0.43min 。 （2）半精铣45mm小端面 加工余量 Z=1.0mm ， 查表确定 f=20m/min ， fv =0.15mm/Z ，则 Vc=127.4r/min， 选取 Vc=160r/min ，则 f=25.12m/min.，vc=144mm/min， 取 vc=100mm/min， 基本工时 t=0.65min 。 3.6.3工序：扩，铰25H8mm 孔 机床： Z535立式钻床 （1）扩孔 24.8mm 刀具：高速钢锥柄标准麻花钻，D=24.8mm 双边余量 2Z=1.8mm 由切削工艺手册表2.10 查的扩孔钻扩孔时进给量f=0.70.8mm/r ， 并由加工工艺手册表4.2-16取 fz=0.72mm/r ，扩孔钻扩孔时，根据切削工艺手 册表 2.15 查得 f=14m/min ，故 f=74.7m/min ，则 fr=8960r/min， 按机床选取fr=68r/min，则 f=5.29m/min.， 基本工时 t=1.1min 。 8 （2）铰 25H8mm 孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=25mm 由 切削工艺手册 表 2.24 查得 f=1.01.5mm/r, 并由加工工艺手册 表 4.2-16 选取 fz=1.22mm/r ，取切削深度h=0.150.25mm，f=48m/min , 则 fr=51102r/min， 按机床选取fr=68r/min，则 f=5.34m/min.， 基本工时 t=0.65min 。 3.6.4工序 ：钻，铰10H7孔 机床： Z535立式钻床 （1）钻 10mm 孔 刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=9.8mm 由切削工艺手册表 2.7 查得 fz=0.17mm/r ，由表 2.15 取 vc=23m/min ， 则 fr=747.4r/min 按机床选取n=960r/min ，则 vc=29.54m/min. ， 基本工时 t=0.31min 。 （2）粗铰 9.96mm孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=9.96mm 由 切削工艺手册 表 2.24 查得 fz=0.17mm/r ， 根据表 2.15 取 f=6m/min ， 则 fr=191.85r/min 按机床选取fr=195r/min，则 f=6.1m/min.， 基本工时 t=0.19min 。 （3）精铰 10H7孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=10mm 由切削工艺手册表 2.24 查得 fz=0.8mm/r ，根据表 2.15 取 f=6m/min ， 则 fr=191.85r/min， 按机床选取fr=195r/min，则 f=6.1m/min.， 基本工时 t=0.31min 。 9 3.6.5工序 ：粗铣 14mm 孔端面 机床： X51立式铣床 刀具：高速钢端铣刀，D=30mm ,Z=6 根据加工工艺手册表 2.4-73 ，取 asp=0.15mm/Z, 根据切削工艺手册 表 3.9 ，取 f=20m/min, 则fr=212.3r/min， 按机床选取fr=220r/min，则 f=20.72m/min.，vc =198mm/min ， 取 vc=150mm/min， 基本工时 t=0.33min 。 3.6.6工序 ：钻，铰14H7mm 孔 机床： Z535立式钻床 （1）钻孔 13mm 刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=13mm 由切削工艺手册表2.7 查得 fz=0.36mm/r ，由表 2.15 取 f=14m/min ， 则 fr=343r/min， 按机床选取fr=272r/min，则 f=11.10m/min.， 基本工时t=0.36min 。 （2）粗铰 13.95mm孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=13.95mm 由切削工艺手册表2.24 查得 f=0.51.0mm/r, 并由加工工艺手册表4.2-16 取 fz=0.81mm/r ，=48m/min , 则 fr=91182r/min， 按机床选取fr=140r/min，则 f=6.13m/min.， 基本工时t=0.31min 。 （3）精铣 14H7mm 孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀 由切削工艺手册表2.24 查得 f=0.51.0mm/r, 并由加工工艺手册表4.2-16 取=0.62mm/r ，=48m/min , 则 f=91182r/min， 按机床选取fr=140r/min，则 f=6.15m/min.， 10 基本工时 t=0.40min 。 3.6.7工序 ：钻，攻M10mm 螺纹孔 机床： Z525立式钻床 （1）钻 8.5mm孔 刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=8.5mm 由切削工艺手册表2.7 查得 fz=0.28mm/r ，由表 2.15 取 f=16m/min ， 则 fr=600r/min， 按机床选取=545r/min ，则=14.55m/min. ， 基本工时 t=0.10min 。 （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 fz=1.25mm/r ，由切削工艺手册取 f=7.5 m/min，则 fr=298r/min， 按机床选取fr=272r/min，则 f=6.8m/min.， 基本工时 t=0.05min 。 3.6.8工序 ：钻，铰5mm 圆锥孔 机床： Z525立式钻床 （1）钻 4.8mm圆锥孔 刀具：高速钢麻花钻，D=5mm 由切削工艺手册表2.7 查得 fz=0.10mm/r ，由表 2.15 取 f=20m/min ， 则 则 fr=1326r/min， 按机床选取fr=1360r/min，则 f=20.5m/min.， 基本工时 t=0.096min 。 （2）铰 5mm 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 fz=0.6mm/r ，根据表 2.15 取 f=6m/min ， 11 则 fr=382.17r/min， 按机床选取fr=392r/min，则 f=6.15m/min.， 基本工时 t=0.055min 。 3.6.9工序 ：铣槽 机床： X63卧式铣床 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 fz=0.2mm/Z, 根据切削工艺手册 表 3.9 ， 铣削速度 vc=15m/min 。则 fr=367.5r/min。 按机床选取fr=375r/min，则 f=15.31m/min.，vc =56.25mm/min ， 基本工时 t=0.94min （1）第二次走刀 切削用量与第一次走刀完全相同，fz=0.2mm/Z ，f=15.31m/min ，vc =56.25mm/min 基本工时 t=0.94min 。 3.6.10工序 机床： Z525立式钻床 （1）钻 4.8mm孔 刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=4.8mm 由切削工艺手册表2.7 查得： 选择mm8.4的高速钢锥柄麻花钻 0.10/fmm r 机 20/min c Vm 查 min)/(1326 8 .4 2010001000 0 r d V n c查 查 按机床选取1360 / minnr 机 12 min)/(5.20 1000 13608.4 1000 0 m nd V c 机 机 基本工时： 5.232 0.075(min) 13600.1 t 铰mm5.5孔： 选择mm5.5的铰刀 0.6/fmm r 机 min)/(42.347 5.5 61000 1000 0 r d V n c 查 查 按机床选取 392 /minnr 机 min)/(77.6 1000 3925.5 1000 0 m nd V c 机 机 基本工时： min043.0 6.0392 232.5 t 四、专用夹具设计 由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故 需设计专用夹具。 4.1 定位方案的确定 4.1.1工序要求 本次设计选择设计的是工序的夹具，主要是针对钻, 铰 5.5mm孔的夹具 ; ，它将用于 Z525 立式钻床。 该工序要求5.5mm油孔中心线与14mm槽端面（往小端面走的那个面）有7mm 的位置 要求，因此可以得出该孔在14mm槽的正中心， 并且还要求其孔深刚好钻通到键槽位置为止， 不能钻到25 的下一端面。由于小端面经过精铣，精度比较高，因而工序基准为45mm 小端面，同时为了便于立式钻床加工，零件应倒转180°定位，因而也可以采用 25H8mm 和 10H7mm 两孔为定位基准，保证其加工要求。夹具设计应首先满足这些要求，在保证较 高的生产效率的前提下，还应考虑夹具体制造工艺性和生产经济性。加工过程中夹具的操作 13 应方便，定位夹紧稳定可靠，并且夹具体应具有较好的刚性。 4.1.2定位方案设计分析 左图为图 2 攻 5.5mm油孔工序简图 如图 2 所示，为了 加工 5.5 螺纹孔，必 须使其完全定位。因此 初步的设计方案如下 , 首先必须明确其加工时 应如图 2 所示，这样垂 直竖立放置，便于立式 钻床加工。那么要使其完全定位，可以采用: (1)一面两销定位，以25H8mm 和 10H7mm 两孔为定位基 准就可以满足其要求。 (2)一面加圆柱销和半“ V”形块定位，以 25H8mm 为定位 基准，再在 R13外圆表面用“ V”形块定位。 4.1.2确定最佳定位方式 如左图所示，比 较以上两个方 案，明显第一个 要好得多，因 25H8mm 和 10H7mm 两孔 的中心线在同 一直线上，所以 只要将其两销 14 定在同一平面同一直线上， 就可以很快的将其定位 （如图垂直放 置） ；而第二个方案和第一个方案不同点在于用的是“V”型快定 位，要使零件很快垂直放置定位很难，并且需要量具对其精确测量，增加了工时。因 此，选择一面两销定位最佳！ 如上图所示，一面限制的自由度有3 个，一个销钉限制一个自由度，两个一起再 限制一个自由度；为使定位可靠， 加工稳定， 我所设计的定位方案如附图A1图纸 手柄座夹具体装配图所示，总共限制了工件的全部6 个自由度，属于完全定位。 在该定位方案中，45mm 圆柱小端面被夹具体上的一个支撑面顶住，限制了x 轴的移 动，y 轴的旋转， z 轴的旋转三个移动自由度。25H8mm 孔内插入短销， 限制了 y 轴的移动， z 轴的移动， 10H7mm 孔中插入削边销，限制了x 轴的旋转，这样6 个自由度全部被限制。 定位面板如附图A1图纸手柄座夹具体装配图所示。 4.1.3定位误差分析 定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。 对于夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差 的 1/3 1/2 ，即可认为定位方案符合加工要求。 对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证油孔轴线距45mm圆柱小端面 17+7=24mm ，保证螺纹孔轴线与25H8mm 和 10H7mm 两孔的中心线成50mm 。 对于 24mm的要求，由于定位基准也是45mm 圆柱小端面，故基准不重和误差为0，且 由于 45mm 圆柱小端面经过半精铣，表面粗糙度达到Ra3.2mm ，故可认为45mm圆柱小端 面的平面度误差为0，即不存在基准位置度误差，综上所述，只要支撑面的标准尺寸得到保 证，是不存在定位误差的。 对于本工序要求，定位基准与工序基准同为两孔中心线，故基准不重合误差为0。基准 位置误差则取决于两孔直径尺寸公差以及圆度误差，由于两孔的表面精度都达到Ra1.6mm ， 都经过精铰， 故基准位置误差也可以忽略，只要两销的标准尺寸以及相对位置关系得到保证， 定位误差也是很小的。 综上所述，该定位方案是符合加工要求的。 4.1.4定位元件的型号，尺寸和安装方式 15 4.1.4.1支撑面 在定位板面上做的一个突起4mm 的一个 支撑面，经过精铣得到精度较高的平面。其 相关尺寸见右图： 4.1.4.2短销 本设计方案选用固定式定位销，查课 程设计指导教程 ，确定削边销为 GB2205-1999 标准，其相关尺寸见下图3： 图 3 削边销尺寸 它和定位面板上的10mm 销孔呈 H7/r6mm过盈配合， 并用螺母固定， 防止钻孔时松动， 影响加工。 4.1.4.3圆柱销 本设计方案选用固定式定位销，由于加工的5.5mm油孔恰好在定位基准25H8mm 孔 内表面上，打穿这面为止。若采用标准件，势必影响5.5mm油孔的加工，因此可专门设计 一个 短销， 其尺 16 寸如图 4 所示： 图 4 圆柱销尺寸 图中，该轴长为115mm ，轴颈半径为12.5mm ，与 25H8mm 孔内表面仅有长度为17mm 的面接触， 且为间隙配合， 既保证了圆柱销定位，又方便了装夹工件。为了不影响加工5.5 油孔，在标准销元件上加上了长为30mm 的轴身，直径为14mm ，要比 25H8mm 小 11mm ，即 其半径之差为5.5mm ，再加上键槽深度2.5mm ，那么 L=5.5+2.5=8mm，这样当钻头钻5.5mm 孔至终点时不会损伤销，销也不会影响钻孔。 该销与定位面板上的销孔呈H7/r6 间隙配合，外加螺纹结构，用螺母固定。 4.2 夹紧方案的确定 4.2.1夹紧装置的设计 夹紧力方向原则： （1）夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置； （2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小； （3）夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。 夹紧作用点原则： （1）夹紧里的作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域 内，以免工件产生位移和偏转； （2）夹紧力的作用点应正对工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可 采用增大工件受力面积或合理分布夹紧点位置等措施来实现； （3）夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性， 减少工件的夹紧力，防止加工过程中可能产生振动。 根据以上要求，考虑加工零件的特点及定位方式，确定夹紧方式。 本设计方案选用的是螺旋夹紧机构，夹紧方向水平向右，通过螺母的转动，带动套在圆 柱销头部的垫片向右移动，进而作用在工件 45mm 圆柱大端面上，实现夹紧，具体夹紧装 置的布置见A1 图纸。这种夹紧方式和夹紧装置简单实用，且对于大批量生产能较快装夹工 件，劳动强度较小，成本低，简单可靠。 另外，考虑到工件沿25H8mm 孔中心线轴向装卸，因此为便于装卸工件，该垫片为开 17 口垫片，螺母为小于25H8mm 孔的小螺母，只要将开口垫片取去，就可以很好的将零件取 出。其图如图5 图 5 垫片加紧图 圆柱销的螺纹轴向行程至少要大于2 倍的垫片厚度5mm ， 且垫片的孔应与工件25H8mm 孔同轴，保证夹紧力作用均匀可靠。 4.2.2夹具的操作及维护 安装工件时， 应先将螺母转动退出足够的行程空间以便于取出垫片，安装工件， 然后使 工件的 25H8mm 孔穿过圆柱销，使工件底部的10H7mm 孔穿过短销，将45mm圆柱小端 面紧靠在定位板上的支撑面上，这样工件以 45mm 圆柱小端面为定位基准安装。工件装好 后，装上开口垫片，转动螺母，使开口垫片靠紧45mm 大端面并夹紧工件。加工完成后松 开工件，只需反向转动螺母，退出开口垫片，即可取下工件。 夹具在使用中， 应注意检查钻套的磨损情况，如果磨损后不能精确保证加工精度，则需 要更换钻套。本夹具定位面板是受力部件，夹紧时检查其是否发生受力变形，如有变形，应 及时设法修正，才能保证加工精度。为使其变形减小，需要严格控制螺杆的夹紧力。 18 拔模 , 铸造时为了从砂中取出木模而不破坏砂型，往往零件毛胚设计带 有上大下小的锥度，叫拔模斜度。( 在其他有方面类似叫法) 拔模斜度有三 种形式： 增加厚度法， 加减厚度法， 减小厚度法 .拔模角度范围在-30°和+30° 之间 4.2.3工艺卡片 重庆大学应用技术学院机械加工工艺卡片 工件 名称 铸工序号 零件 名称 CA6140 车 床手柄座 零件号 零件 重量 0.73kg 同时加工 件数 材料毛坯 牌号硬度型号重量 HT200 HBS151229 铸件0.72kg 设备夹具 辅助 工具 名称型号 立式钻床Z525 安装 工 步 安装及 工步说 明 刀具量具 走 刀 长 度 mm 走 刀 次 数 切削 深度 mm 进给 量 mm/r 主轴 转速 r/min 切削 速度 m/min 基本 工 时 min 1 钻8.4 孔 高速钢 麻花钻 1 0.10 1360 20 0.75 2 铰孔至 5 .5 高速钢 机用铰 刀 1 0.6 392 6.15 0.26 设计者姜显著指导老师李文贵 共1 页 第 1 页 19