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机电工程学院 机械设计制造及其自动化 毕业设计 第 1 页 共 41 页

目 录

设计总说明 .................................................................. 3 DESIGN INSTRUCTION ....................................................... 5 1 前 言 .................................................................... 9 2 零件的分析 ............................................................... 10 2.1 零件的作用 ........................................................... 10 2.2 零件的工艺分析 ....................................................... 10 2.2.1 主要加工面 ....................................................... 10 2.2.2 主要基准面 ....................................................... 10 3工艺规程设计 ............................................................. 11 3.1确定毛坯的制造形式 ................................................... 11 3.1.1 基面的选择 ....................................................... 11 3.1.2 制定工艺路线 ..................................................... 11 3.1.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ........................... 13 3.2 确定切削用量及基本工时 ............................................... 14 3.2.1 粗精铣杠杆下表面 ................................................. 14 3.2.2 钻、扩、铰Φ25H7的通孔 .......................................... 17 4 应用SimulationXpress Study分析Φ25孔 ...................................... 19 4.1 模型信息 ............................................................. 19 4.2 载荷和夹具 ........................................................... 20 4.3 算例结果 ............................................................. 22 5 其他加工工艺规程设计 ..................................................... 24 5.1 粗精铣下平台 ......................................................... 24 5.1.2 精铣宽度为30mm的下平台 ......................................... 25 5.2 钻锥孔Φ12.7 .......................................................... 26 5.3 钻M8底孔及锪钻Φ14阶梯孔 ............................................ 26 5.3.1 钻Φ7的底孔 ...................................................... 27 5.3.2 攻M8螺纹孔 ..................................................... 27 5.4 锪钻Φ14阶梯孔 ....................................................... 28

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机电工程学院 机械设计制造及其自动化 毕业设计 第 2 页 共 41 页

5.5 粗精铣2-M6上端面 .................................................... 28 5.5.1粗铣2-M6端面 .................................................... 28 5.5.2 精铣2-M6端面 .................................................... 30 5.6 钻2-M6螺纹孔 ........................................................ 30 5.6.1 钻Φ5的底孔 ...................................................... 30 5.6.2 攻M6的螺纹孔 ................................................... 31 6 夹具设计 ................................................................. 32 6.1 加工工艺孔Φ25夹具设计 ............................................... 32 6.1.1 定位基准的选择 ................................................... 32 6.1.2 夹紧元件及动力装置确定 ........................................... 32 6.1.3 固定V型块的结构设计 ............................................. 32 6.1.4 夹具设计及操作的简要说明 ......................................... 33 6.2 粗精铣宽度为30MM的下平台夹具设计 ................................... 34 6.2.1 定位基准的选择 ................................................... 34 6.2.2 定位元件的设计 ................................................... 34 6.2.3 定位误差分析 ..................................................... 35 6.2.4 夹紧装置及夹具体的设计 ........................................... 35 6.2.5 夹具设计及操作的简要说明 ......................................... 36 6.3 钻M8螺纹孔夹具设计 ................................................. 36 6.3.1 定位基准的选择 ................................................... 36 6.3.2 定位元件的设计 ................................................... 36 6.3.4 夹紧装置设计 ..................................................... 38 6.3.5 夹具简要操作说明 ................................................. 38 7 致谢 ..................................................................... 39 8 参考文献 ................................................................. 40

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机电工程学院 机械设计制造及其自动化 毕业设计 第 3 页 共 41 页

设计总说明

我的设计是为了解决CA6140车床杠杆的加工工艺和夹具设计。CA6140车床不仅能车削外圆，还可以切削成形回转面、各种螺纹、端面和内圆面等，CA6140车床在早起的制造业中占有重要的地位。由于CA6140车床的杠杆零件的加工没有成熟的加工工艺和通用的夹具。所以我从零件的材料，毛坯的成型方式，杠杆的生产产量，加工工艺的经济型和实用性等为出发点，设计了杠杆的加工工艺和专用夹具设计。我所设计的杠杆的加工工艺和夹具设计，解决了CA6140的杠杆加工工序和夹具设计的空白。根据加工内容，选择合适的加工设备。通过查找资料，确定工件的切削余量和加工工艺，确保加工过程可以顺利实现。合理的加工工艺，确保加工出的零件满足使用要求和精度要求，满足市场要求。

CA6140车床的杠杆又称为拨叉，是机床中的一个重要的零件。它位于车床制动机构中，主要起制动作用。当离合器脱开时，将制动带拉紧。当左右离合器中任一个接合时，使制动带放松，从而达到制动的目的。从CA6140车床杠杆的使用要求出发，在选择加工工艺的基准面时，CA6140车床杠杆的加工工序要能够很好的满足加工的经济型和可靠性。对于粗基准的选择，于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面肋板表面作为加工的粗基准，可用外部夹紧力进行加紧，再利用一个V形块支承Φ45mm圆的外轮廓作主要定位，以限制四个自由度，再以一面定位，用支承块或者支承板来消除余下的两个自由度，达到完全定位,就可实现Φ25孔的加工。对于精基准的选择，主要考虑到基准重合的问题，设计基准最好与工序基准重合，所以选择Φ25的孔作为精基准。

工艺路线的比较与选择，关键是工艺路线的选择是否有助于提高生产效率、是否有助于提高尺寸精度和位置精度、是否便于装夹等要求。从工艺路线的要求出发，以Ф25mm的孔外轮廓为精基准，先铣下端面，再钻锥孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则，从提高效率和保证精度这两个前提下，发现此方案是比较合理想的。所以决定以此方案进行生产。

CA6140车床杠杆的毛坯采用砂型铸造的方式生产，生产产量为5000件/年，属于大批量生产。所以需要一个专用的夹具满足加工过程需要。“杠杆”零件材料为HT200，灰铸铁HT200是碳的质量分数大于0.65%的碳素钢，HB150~HB220，毛坯重量约为0.87kg。由于铸件为大批量生产，且工厂的生产厂房空间有限，而且零件除了有工艺要求的尺寸外，其余均用不去除材料方法制造出来的，因此应采用“一型多铸”的金属型铸造，既满足了质量和批量要求，又满足了经济性指标。

CA6140车床杠杆的夹具为专用夹具，专用夹具适用于零件的大批量生产。我的夹具设计遵循一面两销的基本原则，采用V型定位块与C型六角头压紧螺钉组合，确保被加工零件的完全定位。使加工安全可靠，保证加工精度。制造合格的产品，满足用户的使用要求，

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