操纵手柄（135调速器）的加工工艺及钻M6螺纹孔夹具设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 序 言 机械制造工艺学课程 设计是在我们学完了 机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程 之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学 课程学习 中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次 课程 设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。 此次课程设计，需要我们熟练掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识，如运用软件绘制零件图、毛坯图，零件加工工艺路线的定制等。同时通过设计让我们学会 查询各种专业相关资料，有助于扩展我们的知识面。总的来说，就是要让所学理论知识在实际设计过程中得到最充分地利用，并不断提高自己解决问题的能力。 本设计的内容是制订操纵手柄加工工艺规程。 通过分析 操纵手柄从毛坯到成品的机械加工工艺过程，总结 其 结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程 。 针对操纵手柄零件的主要技术要求， 选择适当的夹具进行装夹以及 设计钻孔用的钻床夹具。 本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次 课程 设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏， 设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 目录 序 言 . I 1 零件分析 . 1 件的生产类型及生产纲领 . 1 件的作用 . 1 件的工艺分析 . 1 2 铸造工艺方案设计 . 2 定毛坯的成形方法 . 2 定铸造工艺 方案 . 2 造方法的选择 . 2 型的选择 . 2 型面的选择 . 2 定铸造工艺参数 . 2 工余量的确定 . 2 模斜度的确定 . 3 缩率的确定 . 3 铸孔的确定 . 3 造圆角的确定 . 3 3 机械加工工艺规程设计 . 3 面的选择 . 3 基准的选择 . 3 基准的选择 . 3 订工艺路线 . 3 艺方案的分析： . 5 定机械加工余量及工序尺寸 . 5 24圆端 面 . 5 24圆 . 6 18 外圆 . 6 D 端面 至尺寸 18. 6 键槽所在平面 . 7 16 . 7 面 . 7 12 孔 . 8 10的孔 . 8 9 孔 . 9 16孔 . 9 纹及倒角 . 9 定切削用量及基本工时 . 9 24圆端 面 . 9 24圆 . 10 18圆 ： . 12 D 端面至尺寸 18 . 13 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 键槽所在平面 . 14 16 . 16 面 . 17 12 孔 . 19 孔 12： . 20 10的孔 . 21 孔 10： . 23 9 孔 . 24 绞孔 9 . 25 16孔 . 26 16孔 . 27 螺纹 . 28 具的设计 . 30 位分析 . 30 位原理 . 30 位元件的分析 . 30 紧元件的选择 . 31 位误差的分析 . 31 削力及夹紧力的计算 . 33 具设计及操作的简要说明 . 34 总结 . 35 参考文献 . 36 购买设计文档后加 费领取图纸 1 1 零件分析 件的生产类型及生产纲领 生产纲领是企业在计划期内应当生产的 产品 产量 和进度计划 。在 本次课程 设计题目中， 已知 该零件的生产类型 为大批 生产。 由于 操纵手柄轮廓尺寸小，属于轻型零件 。因此，该零件的年生产纲领大于 5000(件 /年 )。 件的作用 本次课程 设计题目给定的零件是操纵手柄 （ 135 调速器） ，是机床操纵杆上的一个零件，该零件的功用是传递扭矩。工人操纵手柄即可使操纵杆获得不同的转动位置，从而使机床主轴正转、反转或停止转动。 件的工艺分 析 该零件主要 加工面 有平面、 外圆面、 孔和键槽，是一个形状比较简单的零件 ，可通过车、铣以及钻来获得。加工个参数如下： 车 24 及 18 外圆面、车端面 铣 8 铣 16槽 及其所在端面 钻 12、 10、 9、 16 四个 孔 并倒角 攻螺纹 去毛刺 有以上的分析可知，可以先加工 外圆 表面，然后借助 外圆面加工其他 表面 。这样子对于后续的加工，其精度要求更加容易得到保证 。 购买设计文档后加 费领取图纸 2 2 铸造工艺方案设计 定毛坯的成形方法 操纵手柄是一种常用的传动件，材料 为 45 钢， 要 求具有一定的强度。由于零件轮廓尺寸不大，形状也不复杂，在使用过程中 主要承受的是扭矩 。并且该零件 为大批生产 ，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。 定铸造工艺方案 造方法的选择 根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用 45 钢 为材料，铸件的表面精度要求不很高，并且为大批量 生产 ， （参考 机械工程师手册 第三篇第 2 节 ）选用砂型铸造。 型的选择 因铸件制造批量为大批生产 （参考 机械工程师手册 第三 篇第 2 节 ） ，故选用砂型机器造型。 型面的选择 选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响 ，本零件选择最大的截面作为分型面 。 这样有利于铸件的取出。 定铸造工艺参数 工余量的确定 按 机械 砂型铸造，查 机械制造工艺设计简明手册 表 得 铸件尺寸公差 等级为 8 10，加工余量等级为 H， 按 9 公差等级制造，则单侧加工余量为 侧加工余量为 3可推出毛坯总尺寸 。 购买设计文档后加 费领取图纸 3 模斜度的确定 零件总体 长 度小于 200括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚 度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。 缩率的确定 通常， 45 钢 的收缩率为 2% ，在本设计中铸件取 2% 的收缩率 铸孔的确定 为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于 25孔均不铸出，而采用机械加工形成。 造圆角的确定 为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以 R =24滑过渡。 3 机械加工工艺规程设计 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到 提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。 基准的选择 对于一般的 轴 类零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。但本对于零件来说 24 为粗基准，则可造成钻孔的垂直度和轴的平行度不能保证。 通常选取零件上不加工表面 作为粗基准，现选取零件 上 20上下表面 为粗 基准，车 24 18利用 24圆面定位，加工D 表面及钻孔 。 基准的选择 主要考虑的是基准的 重合 问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。 订工艺路线 购买设计文档后加 费领取图纸 4 生产为 大 批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。 工艺路线方案一： 工序 1：铸造； 工序 2：热处理； 工序 3： 车端面、车 24圆，车 18角 33 工序 4：铣 D 端面至尺寸 18 工序 5：铣 键及所在平面； 工序 6： 铣 面； 工序 7： 钻孔 12，倒角 工序 8：钻孔 10，倒角 1 工序 9： 钻孔 9 钻孔 16 工序 10：攻螺纹 工序 11：倒角 工序 12： 去毛刺； 工序 13： 终检 ； 工序 14：入库 。 工艺路线方案二： 工序 1：铸造； 工序 2：热处理； 工序 3： 车端面、车 24圆，车 18角 33 工序 4：铣 D 端面至尺寸 18 购买设计文档后加 费领取图纸 5 工序 5：铣 键及所在平面、铣 面； 工序 6： 钻孔 12，倒角 孔 10，倒角 1 工序 7：钻孔 9 钻孔 16 工序 8： 攻螺纹 角 工序 9： 去毛刺； 工序 10： 终检 ； 工序 11：入库 。 艺方案的分析 ： 上述两个工艺方案的特点 在于：方案一 将每个工序细分，分别进行加工 。方案二 将部分工序集中起来 ，这样有利提高效率， 定位精度也比较高，使用于大批量生产 。经比较 ，从生产条件出发及生产效率方面考虑，选择 工艺路线方案二 。 定机械加工余量及工序尺寸 根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下： 24圆端 面 根据端面的精度要求， 查机械加工工艺师手册表 4可用粗车达到要求精度，端面 参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸 ， 余量 为单侧余量 具体工序尺寸见表 3 表 3序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序 间 尺寸 公差 /济 精度 /表面粗糙度 /车 11 75 坯 购买设计文档后加 费领取图纸 6 24圆 根据 外圆 面的精度 要求， 查机械加工工艺师手册表 4可用粗车达到要求精度，外圆面 参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸 ， 余量 为 3体工序尺寸见表 3 表 3序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序 间 尺寸 公差 /济 精度 /表面粗糙度 /车 3 4 坯 0 车 18 外圆 根根据 外圆 面的精度要求， 查机械加工工艺师手册表 4可用粗车达到要求精度，外圆面 参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸 ， 余量 为 3体工序尺寸见表 3 表 3序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序 间 尺寸 公差 /济 精度 /表面粗糙度 /车 3 8 坯 4 铣 8据端面的精度要求， 查机械加工工艺师手册表 4可用粗铣达到要求精度，端面 参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸 ， 余量 为 3具体工序尺寸见表 3 购买设计文档后加 费领取图纸 7 表 3序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序 间 尺寸 /序 间 尺寸 公差 /济 精度 /表面粗糙度 /铣 3 8 坯 4 铣键槽所在平面 根据 平 面的精度要求， 查机械加工工艺师手册表 4可用粗铣达到要求精度，平面 参照机械制造工艺设计简 明手册，确定工序尺寸 ，由于（ 3）工部加工后，可计算得， 余量 为 具体工序尺寸见表 3 表 3序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序 间 尺寸 公差 /济 精度 /表面粗糙度 /铣 12 毛 坯 8 铣 16 根据零件图示，铣 16据零件表面要求，查机械加工工艺师手册表 4粗铣即可达到要求精度。 根据端面的精度要求， 查机械加工工艺师手册表 4可用粗铣达到要求精度，端面 参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸 ， 余量 为单侧余量 具体工序尺寸见表 3 购买设计文档后加 费领取图纸 8 表 3序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序 间 尺寸 公差 /济 精度 /表面粗糙度 /铣 12 5 坯 12 毛坯为实心， 12 8（查机械设计手册 2008软件版 标准公差数值 ）， 查机械加工余量手册表 5确定工序尺寸及余 量 ， 具体工序尺寸见表 3 表 3工序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序 间 尺寸 公差 /济 精度 /表面粗糙度 /铰 孔 8 2 孔 12 10 的孔 毛坯为实心， 10 按 查机械加工余量手册表 5确定工序尺寸及余量 ， 具体工序尺寸见表 3 表 3工序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序 间 尺寸 公差 /济 精度 /表面粗糙度 /铰 孔 8 0 孔 12 购买设计文档后加 费领取图纸 9 9 孔 毛坯为实心， ,9 13（查机械设计手册 2008软件版 标准公差数值 ）， 查机械加工余量手册表 5确定工序尺寸及余量 ， 具体工序尺寸见表 3 表 3工序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间尺寸 公公差 /济 精度 /表面粗糙度 /绞 孔 10 9 孔 12 16孔 毛坯为 9 16 11（查机械设计手册 2008软件版 标准公差数值 ）， 查机械加工余量手册表 5确定工序尺寸及余量 ， 具体工序尺寸见表 3 表 3工序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间尺寸 公公差 /济 精度 /表面粗糙度 /绞 孔 10 6 孔 12 5 定切削用量 及基本工时 24圆端 面 （ 1） 选择刀具和机床 机床选择 床 即可， 根据切削用量简明手册表 刀杆尺寸 1 6 2 5B H m m m m ， 购买设计文档后加 费领取图纸 10 选刀片厚度为 根据表 择 质合金刀片，根据表 车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0 12 ，后角0 6 ，主偏角 90r ，副偏角 15r ，刃倾角0=0，刀尖圆弧半径0r =1 （ 2） 选择切削用量 切削 深度以在一次走刀内切完，故取 确定 进给量 f 根据表 知 = 0 . 3 0 . 4 m m / 则可取进 给量 = 0 m m / 确定 车 刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 车 刀刀齿后刀面最大磨损量为 切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 180 只有径向进给， 每分钟进给量 v 按机床选取：100r/ 每分钟进给量 ： 0 . 3 5 1 0 0 3 5 ( / m i n )cv f n m m （ 3 检验机床功率 根据切削用量简明手册，当工件的硬度在 174 207 时，所选择的切削用量是可以采用的。 计算基本工时 / 2 1 5 0 . 4 3 ( m i n )35dt v （ 3 24圆 购买设计文档后加 费领取图纸 11 （ 1） 选择刀具和机床 机床选择 床 即可， 根据切削用量简明手册表 刀杆尺寸 1 6 2 5B H m m m m ，选刀片厚度为 根据表 择 质合金刀片，根据表 车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0 12 ，后角0 6 ，主偏角 90r ，副偏角 15r ，刃倾角0=0，刀尖圆弧半径0r =1 （ 2） 选择切削用量 切削 深度以在一次走刀内切完，故取 3 确定 进给量 f 根据表 知 = 0 . 3 0 . 4 m m / 则可取进给量 = 0 m m / 确定 车 刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 车 刀刀齿后刀面最大磨损量为 查切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 180 切削速度100r/ 实际切削速度： 1 0 0 2 4 7 . 5 4 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0cc （ 3 每分钟进给量： 0 . 3 5 1 0 0 3 5 ( / m i n )fV f n m m c 检 验机床功率 根据切削用量简明手册，当工件的硬度在 174 207 时，所选择的切削用量是可以采用的。 购买设计文档后加 费领取图纸 12 计算基本工时 80 2 . 2 9 ( m i n )35 （ 3 18圆 ： （ 1） 选择刀具和机床 机床选择 床 即可， 根据切削用量简明手册表 刀杆尺寸 1 6 2 5B H m m m m ，选刀片厚度为 根据表 择 质合金刀片，根据表 车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0 12 ，后角0 6 ，主偏角 90r ，副偏角 15r ，刃倾角0=0，刀尖圆弧半径0r =1 （ 2） 选择切削用量 切削 深度以在一次走刀内切完，故取 3 确定 进给量 f 根据表 知 = 0 . 3 0 . 4 m m / 则可取进给量 = 0 m m / 确定 车 刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 车 刀刀齿后刀面最大磨损量为 切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 180 切削速度 100r/ 实际切削速度： 1 0 0 1 8 5 . 6 5 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0cc 每分钟进给量： 0 . 3 5 1 0 0 3 5 ( / m i n )fV f n m m c 购买设计文档后加 费领取图纸 13 检验机床功率 根据切削用量简明手册，当工件的硬度在 174 207 时，所选择的切削用量是可以采用的。 计算基本工时 1 2 9 8 0 1 . 4 ( m i n )35 （ 3） 倒角 倒角 33削完成后，接着倒角即可。 D 端面至尺寸 18 1） 选择刀具和机床 机床 选择 式铣床 即可， 根据切削用量简明手册表 选择0d=80高速钢圆柱铣刀。 （ 2） 选择 铣 削用量 铣 削深度以在一次走刀内切完，故取 3 每齿进给量 查切削用量简明手册，当 使用 高速钢圆柱铣刀，取 z。 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径0d=80切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 180 铣 削速度削用量简明手册表 0d=80z = 6，z， 购买设计文档后加 费领取图纸 14 2 0 / m 01000 1 0 0 0 2 0 7 9 . 5 8 ( / m i n )80 查（ 3 各修正系数 ： M v tv 2 0 0 . 8 9 1 . 0 1 7 . 8 ( m / m i n ) k 查（ 3 7 9 . 5 8 0 . 8 9 1 . 0 7 0 . 8 3 ( r / m i n )nn n k （ 3 按机床选取：100r/ 实际切削速度： 1 0 0 8 0 2 5 . 1 3 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c 每分钟进给量： 0 . 1 5 6 1 0 0 9 0 ( / m i n )fV f Z n m m Z（ 3 检验机床功率 根据切削用量简明手册，当工件的硬度在 174 207 时，所选择的切削用量是可以采用的。 计算基本工时 18 0 . 2 ( m i n )90 （ 3 键槽所在平面 （ 1） 选择刀具和机床 机床 选择 式铣床 即可， 根据切削用量简明手册表 选择0d=20高速钢 立 购买设计文档后加 费领取图纸 15 铣刀。 （ 2） 选择 铣 削用量 铣 削深度以在一次走刀内切完，故取 每齿进给量 查切削用量简明手册，当 使用 高速钢 立 铣刀，取 z。 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径0d=20切削用量简明手册