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1、I 摘 要 针对在大学中对机械制造工艺学这门基础课的学习成果的验收，在这次的 毕业设计选题中，选择了针对杠杆（CA1340 自动车床）加工工艺规程及其夹 具设计的题目，通过对杠杆在 CA1340 自动车床上作用的分析、杠杆加工工艺 的分析、杠杆的生产类型的分析，来确定杠杆（CA1340 自动车床）的工艺工 程和其加工夹具的设计方案。进而巩固所学知识，同时为日后的实践应用做一 个良好的开端。 关键词: 机械工艺；加工工艺规程；夹具；杠杆 II Abstract In connection with Machinery Manufacturing Technology at the univers
2、ity to learn this basic course learning outcomes acceptance, in this graduation design topics, selected for the subject of the leverage (CA1340 Automatic Lathe) process planning, fixture design topic, leverage in the role of the CA1340 automatic lathe of analysis, analysis of the leverage process, a
3、nalysis of the leverage type of production, leverage (CA1340 Automatic Lathe) technology to determine the engineering and design of machining fixtures. Thereby strengthening the knowledge, at the same time, this has a good start for future practical application.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 Keywords: Mechanical proce
4、ss; Process planning; Fixture; Leverage聞創沟燴鐺險爱氇 谴净。 III 目 录 摘 要I残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 第 1 章 绪论 .1 1.1 机械制造工艺简介1 1.2 零件加工过程简介2 第 2 章 零件的工艺分析及生产类型的确定.4酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 2.1 零件的作用4 2.2 零件的工艺分析4 2.3 零件的生产类型5 第 3 章 选择及确定毛坯，设计毛坯 .6 3.1 选择毛坯6 3.2 确定毛坯尺寸和公差6 第 4 章 选择加工方法，制定工艺路线 .8 4.1 基面的选择8 4.2 零件表面加工方法的选择8 4.3 工艺过程制定9 第
5、5 章 工序设计 .11 5.1 选择机床11 5.2 选择夹具11 5.3 根据不同工序选择刀具12 5.4 选择量具13 5.5 确定工序尺寸15 第 6 章 确定切削用量及基本时间 .19 第 7 章 夹具设计 .36 7.1 设计钻 4MM的油孔及锪 8MM圆锥沉头孔专用夹具36彈贸摄尔霁毙攬砖 卤庑。 IV 7.1.1 定位方案 .36 7.1.2 装夹设计要求 37 7.1.3 切削力和夹紧力的计算 .37 7.1.4导向元件.38 7.1.5夹具与机床连接元件.38 7.1.6装夹说明.38 7.1.7夹具特点.39 7.2 设计零件底槽的专用夹具39 7.2.1定位方案.39
6、7.2.2 装夹设计要求 .39 7.2.3切削力及夹紧力的计算.40 7.2.4 夹具设计及操作的简要说明 .40 结 论 .41 致 谢 .42 参考文献 .43 5 1 第 1 章 绪论 1.1 机械制造工艺简介 机械制造业是国民经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的 重要体现。机械制造工艺是将各种原材料、半成品加工成产品的方法和过程。 它是应先进工业和科学技术的发展需求而发展起来的。现代工业科学技术的发 展又为制造业技术提供了近一步发展的技术支持，如新材料的使用、计算机技 术、微电子技术、控制理论与技术、信息处理技术、测试技术、人工智能理论 与技术的发展与应用都促进了制作工艺
7、技术的发展。现代机械制造中较多的采 用了数控机床、机器人、柔性制造的单元和系统等高技术的集成，来满足产品 个性化和多样化的要求1。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 但是传统的机械制造工艺在机械制造中也是不可或缺的。它虽已经慢慢的 被新的科学技术所代替，但是新的科学技术的发展和创新是离不开传统机械制 造工艺的基础的。传统的机械制造工艺一般是指：热加工和冷加工两种,主要 热加工有铸造,锻打,焊接,热处理等；冷加工一般是指车、铣、刨、磨、钳、 拉、镗等。机械制造工艺就是在这些加工工艺的基础上一步一步的演变过来的， 从传统的车床到现在的自动化数控车床，从过去的人工装夹到现在的全自动智 能机械，从过去的生产质量低
8、效率低到现在的高产高效，这一系列的进步，都 是在传统工艺的成熟发展下开展的2。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 机械制造工艺的发展，离不开市场要求的牵引和科技发展的推动。在市场 需求不断变化的驱动下，机械制造业的生产规模沿着“小批量少品种大批量 多品种变批量”的方向发展；在科技发展和机械制造技术本身的不断完善下， 机械制造业的资源配置沿着“劳动密集设备密集信息密集知识密集智 能密集”的方向发展。与之相适应，机械制造技术的生产方式沿着“手工机 械化单机自动化刚性流水自动化柔性自动化智能自动化”的方向发展； 加工方法也日趋增多和完善，在传统制造技术不断完善的同时，一些新的制造 技术不断地涌现和被采用，机械加
9、工所能表达到的精度也从本世纪初的 0.1mm 向目前的纳米级发展3。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2 1.2 零件加工过程简介 零件在工艺规程制定之后，就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需 要机床、刀具、量具之外，成批生产时还需要机床夹具。夹具是机床和工件之 间的连接装置，使工件相对于机床或者刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏 直接影响工件加工表面的位置精度和生产率；机床夹具按使用范围分为：通用 夹具、专业夹具、可调整夹具和成组夹具、组合夹具和随行夹具等；近年来， 数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用对机床夹 具也提出了新的要求：要能装夹一组具有相似特征的工件、能适用于精
10、密加工 的高精度机床和各种现代化的制造技术的新型机床以及采用以液压站等为动力 的高效夹紧装置。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 零件生产过程是指从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。对机器 生产而言包括原材料的运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，零件的加 工和热处理，产品的装配、及调剂，油漆和包装等内容。生产过程的内容 十分广泛，现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产，将 生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。能使企业的管理科学化， 使企业更具应变力和竞争力。其中。零件的生产过程中以零件的加工为重 点部分，这一部分的设计，关系着整个零件在生产过程中的成败，要想生 产出合理、经济、使用
11、，同时合格优秀的产品，加工工艺流程的设计是非 常重要的 4。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 机器的生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使 其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。将铸、锻件毛坯或钢材经机械 加工方法，改变它们的形状、尺寸、表面质量，使其成为合格零件的过程， 称为机械加工工艺过程。在热处理车间，对机器零件的半成品通过各种热 处理方法，直接改变它们的材料性质的过程，称为热处理工艺过程。最后， 将合格的机器零件和外购件、标准件装配成组件、部件和机器的过程，则 称为装配工艺过程。无论是哪一种工艺过程，都是按一定顺序逐步进行的 加工工艺流程。为了便于组织生产，合理使用设备和劳力，
12、以保证产 品质量和提高生产效率，任何一种工艺过程又可划分为一系列工序 5。 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 3 4 第 2 章 零件的工艺分析及生产类型的确定 2.1 零件的作用 题目所给的零件是 CA1340 自动车床上的杠杆（见图） ，它位于自动车床 的自动机构中，与灵活器配合使用，起制动的作用。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 图 2-1 CA1340 自动车床的杠杆零件图 2.2 零件的工艺分析 杠杆共有三组加工表面，它们之间有一定的位置要求，现分述如下： 1.以 6H7 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个 6H7 的孔，粗糙度为 Ra1.6；尺寸为 20mm 且与两个孔 6H7 相垂直的四个
13、平面，粗糙度为 Ra6.3。其中，主要加工表面 为两个 6H7 的孔。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 5 2.以 20H7 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：一个 20H7 的孔及其倒角，粗糙度为 Ra1.6；两 个与 20H7 孔垂直的平面，粗糙度为 Ra3.2；一个中心轴线与 20H7 孔中心 轴线平行且相距 8mm 的圆弧油槽；还有一个与 20H7 孔垂直的油孔 4，并 锪沉头孔。其中，20H7 孔及两端面为主要加工面。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 3.以 8H7 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个 8H7 的孔，Ra1.6；一个槽和一个 M4mm 的 螺纹孔。其中，主要加工表面为 8
14、H7 孔。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 这三组加工表面之间有一定的位置要求，主要是： （1）6H7 孔与 20H7 孔具有平行度，公差为 0.06mm。 （2）8H7 孔与 6H7 孔具有平行度，公差为 0.08mm。 由以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工一面一孔，以它 们为精准加工其它表面，并且可以保证加工面之间的位置精度要求。另外，该 零件结构简单，工艺性好5。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 2.3 零件的生产类型 原始资料：该零件图样，Q=30000 件/年，n=1 件/台，每日一班。 依据设计的题目每年 3 万件，零件是 CA1340 自动车床上的杠杆，质量为 12kg，由文献1,89
15、-90可知,其属轻型零件，生产类型为大批生产。蜡變黲癟報伥铉 锚鈰赘。 6 第 3 章 选择及确定毛坯，设计毛坯 3.1 选择毛坯 零件的材料为球墨铸铁 QT45-5。考虑到零件结构简单，工艺性好，在工 作过程中受力不大及没有经常承受交变载荷，因此，应该选用铸件。由于零件 年产量为 30000 件，以达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，重量 在 12kg 以下，故可采用机械造型中的金属模铸造6。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 3.2 确定毛坯尺寸和公差 由文献3,5-1可知，该零件为球墨铸铁 QT45-5，金属型铸造，得公差等 级 CT 为 8-10。查表 5-3，取 CT 为 9，查得铸件各
16、尺寸公差为 1.6-3.2mm。綾镝 鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 分析本零件，除两个 8H7 的孔和一个 20H7 的孔以及两个 6H7 的孔 的 Ra=1.6m，其余各表面 Ra1.6，因此这些面的毛坯尺寸只需将零件的尺 寸加上查得的余量和公差即可（由于有的表面只需粗加工，这时可取表中的较 小值。当要粗加工和半精加工时，可取大值） 。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 单边加工时： （3-1）/2RFRMACT 双侧加工或外圆面时： （3-2）2/2RRFRMACT 内腔加工时： （3-3）-2-/2RFRMA CT 式中 R毛坯尺寸 F基本尺寸 RMA机械加工余量 CT公差等级 根据铸件的公差等级及要求加工余量，由文献3得知： 1.对于加工 20H7 两端面时，根据铸件的公差等级及要求加工余量分别 由文献3,5-3，由于零件基本尺寸为 80 所以毛坯单边加工余量为 Z=3mm。猫 虿驢绘燈鮒诛髅貺
