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CA6140杠桿加工工藝及夾具設計

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更新時間：2014-09-12
發布人： 2955362171

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CA6140杠桿加工工藝及夾具設計
摘要
本設計是CA6140杠桿零件的加工工藝規程及一些工序的專用夾具設計。CA6140杠桿零件的主要加工表面是平面及孔。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔的加工精度。基準的選擇以杠桿外圓面作為粗基準，以孔及其下表面作為精基準。先將底面加工出來，然后作為定位基準，在以底面作為精基準加工孔。整個加工過程選用組合機床。在夾具方面選用專用夾具。考慮到零件的結構尺寸簡單，夾緊方式多采用手動夾緊，夾緊簡單，機構設計簡單，且能滿足設計要求。

關鍵詞杠桿零件，加工工藝，夾具，定位，夾緊

ABSTRACT

This paper is to design the craft processes of making the CA6140 lever spare parts and some specialized tongs in the process. The CA6140 lever spare part primarily processes the surface and bores. Generally speaking, to guarantee the accuracy of the flat surface process is easier than that of the bore. Therefore, this design follows the principle that surface first and then the bore, and definitely divides the process of flat surface and bore into coarse processes and precise processes to guarantee the bore processes. The basic choice is to consider 45 outside circle as rough basis and to consider 25 bore and its next surface as precise basis. The bottom is first processed out to be fixed position basis, and process the bore using the bottom as the precise basis. The whole processes choose the machine bed. In the aspects of tongs choosing, specialized tongs are used. In consideration of the simple construction size of the spare parts, clipping by hands is adopted. It is simple, and the organization design is simple, and can satisfy the design request.

Key Words Lever spare parts, craft proces , tongs, fixed position, tight clip

摘要 Ⅰ
ABSTRSCT Ⅱ

1 緒論 1
1.1課題背景及發展趨勢 1
1.2 夾具的基本結構及設計內容 1
2 杠桿加工工藝規程設計 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的作用 3
2.1.2零件的工藝分析 3
2.2杠桿加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 4
2.2.1確定毛坯的制造形式 4
2.2.2基面的選擇 4
2.2.3確定工藝路線 4
2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
2.2.5確定切削用量 6
2.2.6確定基本工時 17
2.3小結 22
3 專用夾具設計 23
3.1加工工藝孔Φ25夾具設計 23
3.1.1定位基準的選擇 23
3.1.2切削力的計算與夾緊力分析 23
3.1.3夾緊元件及動力裝置確定 24
3.1.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 25
3.1.5夾具精度分析 27
3.1.6夾具設計及操作的簡要說明 27
3.2粗精銑寬度為30mm的下平臺夾具設計 28
3.2.1定位基準的選擇 28
3.2.2定位元件的設計 28
3.2.3定位誤差分析 29
3.2.4銑削力與夾緊力計算 29
3.2.5夾具體槽形與對刀裝置設計 30
3.2.6夾緊裝置及夾具體設計 32
3.2.7夾具設計及操作的簡要說明 33
3.3鉆M8螺紋孔夾具設計 33
3.3.1定位基準的選擇 33
3.3.2定位元件的設計 34
3.3.3定位誤差分析 35
3.3.4鉆削力與夾緊力的計算 35
3.3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 36
3.3.6夾緊裝置的設計 38
3.3.7夾具設計及操作的簡要說明 38
3.4小結 39
4 總結 40
參考文獻 41
致謝 42
2 杠桿加工工藝規程設計

2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目給出的零件是CA6140的杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。
2.1.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優良，但塑性較差、脆性高，為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求。現分析如下：
（1）主要加工面：
1）小頭鉆Φ 以及與此孔相通的Φ14階梯孔、M8螺紋孔；
2）鉆Φ 錐孔及銑Φ 錐孔平臺；
3）鉆2—M6螺紋孔；
4）銑杠桿底面及2—M6螺紋孔端面。
（2）主要基準面：
1）以Φ45外圓面為基準的加工表面
這一組加工表面包括：Φ 的孔、杠桿下表面
2）以Φ 的孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：Φ14階梯孔、M8螺紋孔、Φ 錐孔及Φ 錐孔平臺、2—M6螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺紋孔和Φ 錐孔平臺。
杠桿的Φ25孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求。現分述如下：
本套夾具中用于加工Φ25孔的是立式鉆床。工件以Φ25孔下表面及Φ45孔外圓面為定位基準，在定位塊和V型塊上實現完全定位。加工Φ25時，由于孔表面粗糙度為。主要采用鉆、擴、鉸來保證其尺寸精度。
本套夾具中用于加工杠桿的小平面和加工Φ12.7是立式銑床。工件以孔及端面和水平面底為定位基準，在長銷、支承板和支承釘上實現完全定位。加工表面：包括粗精銑寬度為30mm的下平臺、鉆Ф12.7的錐孔，由于30mm的下平臺的表面、孔表面粗糙度都為。其中主要的加工表面是孔Ф12.7，要用Ф12.7鋼球檢查。
本套夾具中用于加工與Φ25孔相通的M8螺紋底孔是用立式鉆床。工件以孔及其下表面和寬度為30mm的下平臺作為定位基準，在大端面長圓柱銷、支承板和支承釘上實現完全定位。加工M8螺紋底孔時，先用Φ7麻花鉆鉆孔，再用M8的絲錐攻螺紋。

2.2杠桿加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施
2.2.1確定毛坯的制造形式
零件的材料HT200。由于年產量為4000件，達到大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩定的，適合大批生產的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率。
2.2.2基面的選擇
（1）粗基準的選擇對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用一個V形塊支承 45圓的外輪廓作主要定位，以限制z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達到完全定位,就可加工Φ25的孔。
（2）精基準的選擇主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用Φ25的孔作為精基準。
2.2.3確定工藝路線
表2.1工藝路線方案一
工序1 粗精銑Φ25孔下表面
工序2 鉆、擴、鉸孔使尺寸到達Ф mm
工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺
工序4 鉆Ф12.7的錐孔
工序5 加工M8螺紋孔，锪鉆Ф14階梯孔
工序6 粗精銑2-M6上端面
工序7 鉆2-M6螺紋底孔孔，攻螺紋孔2-M6
工序8 檢查
表2.2工藝路線方案二
工序1 粗精銑Ф25孔下表面
工序2 鉆、擴、鉸孔使尺寸到達Ф mm

工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺
工序4 鉆Ф12.7的錐孔
工序5 粗精銑2-M6上端面
工序6 鉆2-Ф5孔，加工螺紋孔2-M6
續表2.2
工序7 加工M8螺紋孔，锪鉆Ф14階梯孔
工序8 檢查

工藝路線的比較與分析：
第二條工藝路線不同于第一條是將“工序5鉆Ф14孔，再加工螺紋孔M8”變為“工序7粗精銑M6上端面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發現這樣的變動影響生產效率。而對于零的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。
以Ф25mm的孔子外輪廓為精基準，先銑下端面。再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝路線而先上端面，再“鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這個問題。所以發現第二條工藝路線并不可行。
從提高效率和保證精度這兩個前提下，發現第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進行生產。具體的工藝過程如表2.3所示。
表2.3 最終工藝過程
工序1 粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是3.2選用立式升降臺銑床X52K。
工序2 加工孔Φ25。鉆孔Φ25的毛坯到Φ22mm；擴孔Φ22mm到Φ24.7mm；鉸孔Φ24.7mm到Ф mm。保證粗糙度是1.6采用立式鉆床Z535。采用專用夾具。
工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺，仍然采用立式銑床X52K，用組合夾具。
工序4 鉆Ф12.7的錐孔，采用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。
工序5 加工螺紋孔M8，锪鉆Ф14階梯孔。用組合夾具，保證與垂直方向成10゜。
工序6 粗精銑M6上端面。用回轉分度儀加工，粗精銑與水平成36゜的臺肩。用臥式銑床X52K，使用組合夾具。
工序7 鉆2-M6螺紋底孔、攻2-M6螺紋用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具
工序8 檢查
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