機械製造工藝學
課程設計說明書
設計題目： 操縱手柄及相關工序夾具的設計
設計者： 潘嘉昊
班級： 111021b1
學號： 111021b123
指導老師： 吳豔雲張而耕
上海應用技術學習
2011/7/1
目錄設計任務書
一、序言
二、零件分析
2.1零件的生產綱領與生產型別
2.2零件的作用
2.3零件的加工工藝分析
三、毛坯成形工藝方案設計
3.1 確定毛坯的成形方法
3.2確定機械加工餘量、毛坯尺寸和公差
3.3確定毛坯的熱處理方式
四、機械加工工藝規程工藝
4.1基準的選擇
4.1.1 粗基準的選擇
4.1.2 精基準的選擇
4.2確定加工餘量及工序尺寸
4.3制訂工藝路線
4.4確定切屑用量及基本工時
五、夾具方案設計
5.1確定定位方案
5.2夾緊力計算
5.3定位誤差計算
六、總結心得
七、參考文獻
設計任務書
設計設計題目：
設計「操縱手柄」零件機械加工工藝規程（大批量）
設計要求：
1、未注圓角r2~3
2、去毛刺
3、材料45鋼
設計內容：
1、熟悉零件圖，
2、繪製零件圖1張，
3、繪製毛坯圖1張，
4、編寫工藝過程卡1張和工序卡片2張，
5.、夾具設計裝配圖1張，
6、主要零件圖1張，
7、課程設計說明書1份。
一、 序言
設計是在我們學完了大學全部基礎課程、技術基礎課程以及全部專業課之後進行的。這是對我們各課程的一次深入的綜合性的總複習，也是我們在走進社會工作崗位前的一次理論聯絡實際的訓練。因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望能通過這次畢業設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛鍊自己分析問題，解決問題的能力。
本設計的內容是制訂操縱手柄加工工藝規程。詳細討論操縱手柄從毛坯到成品的機械加工工藝過程，分析總結操縱手柄的結構特點、主要加工表面，並制定相應的機械加工工藝規程；針對操縱手柄零件的主要技術要求，設計先端麵用的銑床夾具。
本著力求與生產實際相結合的指導思想，本次畢業設計達到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產問題的目的。由於個人能力所限、實踐經驗少、資料缺乏，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。
二零件分析
2.1 零件的生產綱型領及生產類
生產綱領是企業在計畫期內應當生產的產量。在畢業設計題目中，操縱手柄的生產綱領為5000件/年。生。
產型別是企業（或車間、工段、班組、工作地）生產專業化程度的分類。操縱手柄輪廓尺寸小，屬於輕型零件。因此，按生產綱領與生產型別的關係確定，該零件的生產型別屬於中批生產。
2.2 零件的作用
課程設計題目給定的零件是車床操縱手柄，屬於板塊類零件，是工具機操縱桿上的乙個零件，該零件的功用是傳遞扭矩。工人操縱手柄即可使操縱桿獲得不同的轉動位置，從而使工具機主軸正轉、反轉或停止轉動。
2.3 零件的加工工藝分析
該零件主要有平面、孔和鍵槽，是乙個形狀比較簡單的零件。
⑴ 以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鑽φ10的孔，鑽φ12h8的孔，銑16mm×8mm的槽。
⑵ 以φ18 mm外圓為中心加工φ24表面和孔，鑽φ9h7，鑽φ16h7的孔。
有以上的分析可知，對於這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然後借助於夾具加工另一組表面，並保證它們的精度。
三、毛坯成形工藝方案設計
3.1 確定毛坯的成形方法
操縱手柄是一種常用的傳動件，要求具有一定的強度。零件材料採用45鋼。由於零件成批生產，輪廓尺寸不大，形狀也不複雜，考慮到其運用場合，選擇毛坯為鍛造成型。
並且該零件年產量為5000件/年，採用模鍛比較合適，故可採用模鍛成形。此外應盡可能選擇各種已標準化、系列化的通用刀具、通用量檢具及輔助工具加工及檢驗工件。
3.2確定機械加工餘量、毛坯尺寸和公差
參考《金屬加工工藝及工裝設計》，鋼質模鍛件的公差及機械加工餘量按gb/t 12362-2003確定。要確定毛坯的尺寸公差及加工餘量，應先確定如下各項因素。此處參考書《金屬加工工藝及工裝設計》
（1） φ24外圓的毛坯餘量由表2-10得雙邊餘量4±1mm，取單邊3.5mm，毛坯尺寸mm，
（2） φ24外圓端麵的毛坯餘量由表2-10得單邊4±1mm，取3.5mm，毛坯尺寸mm，
（3） d兩端面及螺紋孔端麵的毛坯餘量由表2-20得雙邊餘量mm，取單邊3.5mm，毛坯尺寸分別為mm和mm。
（4） 所有孔的毛坯尺寸均為實心。
3.3確定毛坯的熱處理方式
鋼質齒輪毛坯經鍛造後應安排正火，以消除殘餘的鍛造應力，並使不均勻的金相組織通過重結晶得到細化、均勻的組織，從而改善加工性。
四機械加工工藝規程設計
4.1 基面的選擇
基面選擇是工藝規程設計中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產無法正常進行。
4.1.1 粗基準的選擇
φ18的外表面不需要加工，選擇為粗基準加工φ24外圓，選擇φ20外圓面作為粗基準，加工尺寸為18的端麵。
4.1.2 精基準的選擇
主要考慮的是基準的中和問題。當設計與工序的基準不重合時，因該進行尺寸換算。選擇φ24外圓中心線和端麵以及d面作為精基準 。
4.2 確定機械加工方法和餘量及工序尺寸
根據以上原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工餘量、工序尺寸如下：
1. φ12 mm的孔：
毛坯為實心，而φ12 mm的孔的精度為h8，ra=6.3um（參考《機械製造技術基礎課程設計指南計》表（5-30，5-15），確定工序尺寸及餘量：
鑽孔： mm，
鉸孔：φ12h8 mm， 2z=0.5mm。
2.φ10mm的孔：
毛坯為實心，ra=6.3um參照《機械製造技術基礎課程設計指南計》（5-15），確定工序尺寸及餘量：
鑽孔： mm；
鉸孔：φ10mm，2z = 0.5mm。
3.φ9 mm的孔：
毛坯為實心，而φ9 mm的孔的精度為h12，ra=12.5um（參考《機械製造技術基礎課程設計指南計》5-15），確定工序尺寸及餘量：
鑽孔：φ9 mm
4.φ16mm的孔
毛坯為φ9 mm孔，而φ16 mm的孔的精度為h11，ra=6.3um（參考《機械製造技術基礎課程設計指南計》表5-15,5-30），確定工序尺寸及餘量：
擴孔： mm， 2z=6.5mm；
鉸孔： mm， 2z=0.5mm。
5.車外圓端麵：
根據端麵的精度要求ra=12.5um，參照《機械製造技術基礎課程設計指南計》（5-38），確定工序尺寸及餘量：
粗車：保證mm尺寸，z=3.5mm
6.車φ24mm外圓面
根據外圓面的精度h9，ra=12.5um要求，參照《機械製造技術基礎課程設計指南計》（5-32,5-33），確定工序尺寸及餘量：
粗車： mm
半精車： mm， 2z=1mm
7. 銑16x8mm鍵槽：
根據槽的精度ra=6.3um要求，參照《機械製造技術基礎課程設計指南計》（5-40），確定工序尺寸及餘量：
粗銑15x7mm槽； 半精銑16x8mm槽。
8.銑d兩端面厚度18 mm：
根據銑面的精度ra=6.3um要求，參照《機械製造技術基礎課程設計指南計》（5-49），確定工序尺寸及餘量：
粗銑： 保證厚度mm，
半精銑： 保證厚度18mm， 2z=2mm
9.銑螺紋的端麵：
根據銑面的精度ra=6.3um要求，參照《機械製造技術基礎課程設計指南計》（5-49，），確定工序尺寸及餘量：
粗銑： 螺紋的端麵厚度到16mm
半精銑： 螺紋的端麵厚度到15mm
10.在φ18mm圓上銑扁槽11.5h10mm：
根據槽的精度ra=6.3um要求，參照《機械製造技術基礎課程設計指南計》（5-40,5-16），確定工序尺寸及餘量：
粗銑： 保證扁槽厚度mm
半精銑： 保證扁槽厚度11.5h10mm
4.3制訂工藝路線
工序號工名序稱工序內容
00 車粗車大端麵，粗車外圓φ24，半精車外圓φ24，倒角3x45°，
4x45°，鑽孔φ9，鉸孔至φ16，擴孔φ9至φ15.8，鉸孔φ15.8至φ16，倒角0.5 x45°
05 銑粗銑d兩端面至18，半精銑d兩端面至18，
06 銑在φ18外圓上粗銑長28平面，半精銑長28平面
10 銑粗銑螺紋圓端麵至15，半精銑螺紋圓端麵至15，
15 鑽鑽孔φ11.8，鑽孔φ10，鉸孔φ12，倒角0.5x45°，鉸孔φ10，倒角1x45°
20 銑粗銑銑鍵槽16x8，半精銑鍵槽16x8
25 鑽 φ5，倒角0.5 x45°
30 攻絲對φ5的孔進行攻絲m6x1-3
35 去毛刺去毛刺
40 清洗清洗
45 終檢終檢入庫
4.4確定切削用量及基本工時
以工序05：銑兩端面作為計算的例子
1)加工條件
工件材料：45鋼, =670mpa，鍛件。
加工要求：粗銑d兩端面加工餘量2.5mm。
工具機、刀具：x51立式銑床、硬質合金立銑刀。表5-101選擇銑刀的尺寸銑刀直徑，l=72，z=4。已知銑削寬度，銑削深度
確定每齒進給量fz。根據表5-74，x51型臥式銑床的功率為4.5kw，工藝系統剛性為中等，查得每齒進給量，取。
選擇銑刀磨鈍標準及耐用度。根據表5-149，銑刀刀齒後刀面最大磨損量為0.2mm，直徑d=10mm，耐用度t=60min。
確定切削速度和工作台每分鐘進給量。根據表2-17中公式計算：式中， ，，，，，t=60min，，，，，，
根據x51轉速表，選擇，實際切削速度，工作台每分鐘進給量為
根據表5-72，，實際
校驗工具機功率。根據表2-18計算公式，
式中x62銑床功率為4.5kw，符合要求，可以採用。
2)計算基本工時
mm3)輔助工時
根據書《金屬加工工藝及工裝設計》由表4-106可查得：
輔助工時大約為t=100s
工序1 鑽φmm孔。以零件的φ18mm外圓柱面為主要的定位粗基準，以孔φ10mm為輔助基準。
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機械製造技術 課程設計說明書 專業 機械製造及自動化 班級 11機制2 姓名學號 指導老師郭彩芬 目錄第一章機械製造技術課程設計的基本要求及內容 4 1.1課程設計目的 4 1.2 課程設計課題 4 1.3 課程設計要求 4 1.4 課程設計工作量 4 第二章零件圖工藝性分析 5 2.1 零件圖分析...