发布时间 : 星期日 文章CA6140车床手柄座夹具设计说明书更新完毕开始阅读
第2章、手柄座的机械加工工艺设计
2.1.确定毛坯的制造形式
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。
2.2.基准的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。
(1)粗基准的选择
对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取?25H8孔的下端面作为粗基准，利用一组共两块V形块分别支承?25H8和R13作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。
(2)精基准的选择
主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。这在后面还要专门计算，此处不再重复。
2.3.工艺路线的拟定
制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
（1）工艺路线方案一：
工序一：备料 工序二：铸造毛坯
工序三：粗铣上、下表面，精铣下表面； 工序四：钻?25H8孔； 工序五：插键槽6H9； 工序六：铣槽14?43 mm； 工序七：钻、拉孔?10H7；
工序八：钻孔?5.5；
工序九：钻、扩?14H7螺纹孔； 工序十：钻、钳?5锥销通孔、M10-7H； 工序十一：终检。
（2）工艺路线方案二：
工序一：备料 工序二：铸造毛坯 工序三：钻?25H8； 工序四：粗铣上、下表面； 工序五：精铣下表面； 工序六：插键槽6H9 mm；
工序七：铣槽14 mm ?43 mm； 工序八：钻孔?5.5； 工序九：钻、拉孔?10H7； 工序十：钻、扩?14H7；
工序十一：钻、钳?5锥销通孔、M10-7H； 工序十二：终检。
（3）、工艺方案的比较与分析：
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工上下表面为中心的一组工艺，然后加工
?25H8的孔，再以?25H8的孔的孔为基准加工?10H7的孔。方案二则是先加孔?25H8后再加工上下表面，再加工孔?10H7，此时方案二采用车床加工工序一，这样有利提高效率，节省成本。经比较可知，先加工上下表面，再以上下表面为基准加工?25H8及插键槽，最后完成对?10H7的孔的定位。显然方案一比方案二的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。
综上所述，零件的具体工艺过程如下：
工序一：备料 工序二：铸造毛坯
工序三：粗铣、半精铣?45凸台端面，选用X51立式铣床； 工序四：钻，扩，铰?25H8内孔，选用Z535立式钻床；
工序五：钻，粗铰，精铰?10H7孔，选用Z525立式钻床；
?0.23工序六：铣槽140mm，选用X63卧式铣床；
工序七：钻、粗铰、精铰?14H7螺纹孔，选用Z525立式钻床； 工序八：钻底孔，攻螺纹孔M10mm，选用Z525立式钻床； 工序九：钻?5锥销通孔，选用Z525立式钻床； 工序十：拉键槽6H9mm；
工序十一：钻槽底通孔钻?5.5，选用Z525立式钻床； 工序十二：终检。
2.4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
CA6140车床手柄座零件材料为HT200,毛坯重量约为0.73kg，生产类型为中批量生产，采用砂型铸造生产。由于所有孔均有精度要求，且尺寸小，均不铸出。故仅确定三个端面的相关尺寸。
查《机械制造工艺学课程设计指导书》确定加工余量： 砂型铸造，机器造型，材料为灰铸铁，查表5-2可知，公差等级CT为8~12,选取CT10，查表5-3可知，要求的机械加工余量等级为E~G,选取G。
切削余量：查表5-4可知， 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。 铸件公差等级为CT10：查表5-1，基本尺寸小于100mm，取3.2mm； 基本尺寸小于63mm，取2.8mm。
（1）φ45mm圆柱两端面毛坯尺寸及加工余量计算
根据工序要求，φ45mm圆柱两端面经过两道工序，先粗铣φ45mm圆柱大端面，再粗，半精铣φ45mm圆柱小端面，各步余量如下：
粗铣：由《机械加工工艺手册》表3.2-23，其余量值规定，对于大端面（≤50mm）为1.0~2.0mm，现取1.8mm；对于小端面，取为1.2mm。表3.2-27粗铣平面的厚度偏差（≤30mm）为-0.25~-0.39mm，现取-0.30mm。
半精铣：由《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-2，其余量规定值为1.0mm。 故铸造毛坯的基本尺寸为43＋1.2＋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：43＋1.2＋1.8＋1.0＝47mm； 毛坯的最小尺寸：47－1.4＝45.6mm； 毛坯的最大尺寸：47＋1.4＝48.4mm；
粗铣大端面后的最大尺寸：43＋1.0＋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43错误！未找到引用源。
（2）φ14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量计算
根据工序要求，φ14H7mm孔端面仅由粗铣得到，故φ14H7mm孔端面距φ25H8mm孔中心线的毛坯基本尺寸为43＋1.2＝44.2mm，故：
毛坯的名义尺寸：43＋1.2＝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。
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43
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，仅粗铣即可。
（3）其他尺寸及其加工余量的确定
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《简明手册》，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）φ25H8mm孔，Ra＝1.6mm；
根据《简明手册》表2.3-9，加工该孔的工艺为： 钻→扩→铰 钻孔：φ23mm；
扩孔：φ24.8mm 2Z＝1.8mm（Z为单边加工余量）； 铰孔：φ25H8mm。
（2）φ10H7mm孔，Ra＝1.6mm；
根据《简明手册》表2.3-8，加工该孔的工艺为： 钻→粗铰→精铰 钻孔：φ9.8mm； 粗铰：φ9.96mm； 精铰：φ10H7mm。
（3）φ14H7mm孔，Ra＝1.6mm；
根据《简明手册》表3.2-9，加工该孔的工艺为： 钻→扩→粗铰→精铰 钻孔：φ13.0mm； 扩孔：φ13.85mm； 粗铰：φ13.95mm； 精铰：φ14H7mm。
（4）φ5mm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：φ4.8mm； 精铰：φ5H7mm。
（5）φ5.5mm孔，Ra＝12.5mm
由于也未给出公差等级，现同样按φ5mm圆锥孔加工方式： 钻→精铰
钻孔：φ4.8mm；