目 录

绪论 …………………………………………………………… 2
第一章零件的分析 ………………………………………… 3
1.1零件的作用 ……………………………………………… 3
1.2零件的工艺分析 ………………………………………… 3
第二章工艺规程设计 ……………………………………… 5
2.1确定毛坯的制造形式 ……………………………………… 5
2.2基面的选择……………………………………………… 6
2.3制定工艺路线………………………………………… 6
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ………… 10
2.5确定切削用量及基本时 ……………………………… 13
第三章 夹具设计 ……………………………………………… 27
3.1问题的提出 …………………………………………… 27
3.2夹具设计 ……………………………………………… 27
3.3定位误差分析 ………………………………………… 28
3.4对刀装置 ……………………………………………… 29
3.5夹具与铣床的连接 …………………………………… 30
致谢………………………………………………… 33
参考文献………………………………………………… 34

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绪论

机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术 基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前 对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际 的训练，因此，它在我们大学生活中占有重要的地位。

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， 为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。

由于能所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

全套图纸，加 153893706

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第一章 零件的分析

1.1 零件的作用

题目所给的零件是 CA1340 自动车床上的杠杆（见图 1 ），它位 于自动车床的自动机构中，与灵活器配合使用，起制动的作用。

1.2 零件的工艺分析

杠杆共有三组加工表面，它们之间有一定的位置要求，现分述如 下：

• 1 、以Φ 6H7mm 孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：两个Φ 6H7mm 的孔，粗糙度为 Ra1.6 ；尺 寸为 20mm 且与两个孔Φ 6H7mm 相垂直的四个平面，粗糙度为 Ra6.3 。

其中，主要加工表面为两个Φ 6H7mm 的孔。

2 、以Φ 20H7mm 孔为中心的加工表面

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这一组加工表面包括：一个Φ 20H7mm 的孔及其倒角，粗糙度为 Ra1.6 ；两个与Φ 20H7mm 孔垂直的平面，粗糙度为 Ra3.2 ；一个中心 轴线与Φ 20H7mm 孔中心轴线平行且相距 8mm 的圆弧油槽；还有一个 与Φ 20H7mm 孔垂直的油孔Φ 4mm ，并锪沉头孔。其中，Φ 20H7mm 孔及 两端面为主要加工面。

这一组加工表面包括：两个Φ 8H7mm 的孔， Ra1.6 ；一个槽和一

个 M4mm 的螺纹孔。其中，主要加工表面为Φ 8H7mm 孔。

这三组加工表面之间有一定的位置要求，主要是：

（ 1 ）Φ 6H7mm 孔与Φ 20H7mm 孔具有平行度，公差为 0.06mm 。 （ 2 ）Φ 8H7mm 孔与Φ 6H7mm 孔具有平行度，公差为 0.08mm 。 由以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工一面一 孔，以它们为精准加工其它表面，并且可以保证加工面之间的位置精 度要求。另外，该零件结构简单，工艺性好。

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图 1 零件图

第二章 工艺规程设计

2.1 确定毛坯的制造形式

零件的材料为球墨铸铁 QT45-5 。考虑到零件结构简单，工艺性 好，在工作过程中受力不大及没有经常承受交变载荷，因此，应该选 用铸件。由于零件年产量为 4000 件，以达到大批生产的水平，而且 零件的轮廓尺寸不大，重量在 12kg 以下，故可采用机械造型中的金 属模铸造。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。

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图 2 毛坯图

2.2 基面的选择

基面的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，还会造成零件大批报废，使生产 无法正常进行。

1 、粗基准的选择。 按照有关粗基准原则，应以Φ 32mm 外圆柱 面为粗基准面（两个短 V 形块定位），限制 4 个自由度，用不加工面 （挡销定位，见夹具装配图）限制一个移动的自由度，再用Φ 8H7mm 孔的外圆面（支撑钉定位）限定一个转动的自由度，达到完全定位。

• 2 、精基准的选择。 精基准选择的原则有：基准重合原则、基准

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统一原则、互为基准原则和自为基准原则。在选择时，主要应考虑基 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， 这在以后还要专门计算，此处不再重复。

2.3 制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应该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。在生产纲领已确定为大批 生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工 作集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产 成本尽量下降。

1 、工艺路线方案一

工序 1 粗铣、半精铣、精铣Φ 20H7mm 孔端面 A 。

工序 2 粗铣、半精铣Φ 6H7mm 孔的四个端面及Φ 20H7mm 孔端面

B ，精铣端面 B 。

工序 3 钻Φ 4 油孔、锪Φ 8mm 沉头孔。 工序 4 同时钻Φ 6mm ，Φ 8mm 孔和 R3mm 圆弧油槽。 工序 5 粗铰Φ 6mm ，Φ 8mm ，Φ 20mm 三孔。 工序 6 锪Φ 20H7mm 孔两端倒角。

工序 7 粗铣、精铣槽。 工序 8 钻 M4 螺纹底孔。

工序 9 攻 M4 螺纹孔。

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工序 10 精铰Φ 6H7mm ，Φ 8H7mm ，Φ 20H7mm 三孔。

工序 11 终检。

2 、工艺方案二

• 工序 1 粗铣、半精铣、精铣Φ 20H7mm 孔端面 A 。

工序 2 粗铣、半精铣、精铣Φ 6H7mm 孔的四个端面及Φ 20H7mm

孔的 B 端面。

• 工序 3 钻 R3mm 圆弧油槽。

• 工序 4 同时钻Φ 6H7mm ，Φ 8H7mm 两孔和扩Φ 20H7mm 孔。

• 工序 5 粗铰Φ 6H7mm ，Φ 8H7mm ，Φ 20H7mm 三孔。

• 工序 6 精铰Φ 6H7mm ，Φ 8H7mm ，Φ 20H7mm 三孔。

• 工序 7 锪Φ 20H7mm 孔两端倒角。

• 工序 8 钻Φ 4mm 油孔，锪Φ 8mm 沉头孔。

• 工序 9 钻 M4mm 螺纹底孔。

• 工序 10 攻 M4mm 螺纹孔。

工序 11 粗铣、精铣槽。

工序 12 终检。

3 、工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于：方案一与方案二在 1~2 两道工序 相同，只是方案一先加工油槽，然后用它可以限制一个转动的自由度。 另外，精铰孔置于最后加工。而方案二却不同，精铰孔置于粗铰孔之 后，可以用它作为精准来加工其它表面，提高精度要求，但从两方案

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比较可以看出，它们在位置精度上的要求仍不易保证，并且在一道工 序中同时钻几个孔，只能选用专门设计的组合机床（但在成批生产时， 在能保证加工精度的情况下，应尽量不选用专用组合机床）加工，这 样便增加了加工设备的要求，经济花费会相应提高，因此，综合以上 两个方案及零件的技术要求，可以先加工Φ 20H7mm 孔的两端面，以 它为精基准面，Φ 32mm 外圆面及 R10mm 圆弧面辅助定位来钻 R3mm 的 圆弧油槽（精度要求可以不考虑），扩、铰Φ 20H7mm 的孔，然后再 以Φ 20H7mm 孔端面及其孔为精基准面， R10mm 圆弧面辅助定位来加工 Φ 6H7mm ，Φ 8H7mm 孔及部分端面和槽，这样基准重合与统一，不仅 可以保证尺寸精度，还可以保证位置精度。而油孔及螺纹孔，它们的 精度要求不高，可以放于最后加工，仍以Φ 20H7mm 孔端面及其孔与 Φ 6H7( Φ 8H7)mm 孔定位。由于加工过程中夹紧也比较方便，于是， 最后的加工路线确定如下：

工序 1 粗铣、半精铣、精铣Φ 20H7mm 孔的两端面。以Φ 32mm 外圆柱面和一个未加工面为粗基准，选用 X61W 型万能升降台铣床并 加专用夹具。

工序 2 钻 R3mm 圆弧油槽，扩Φ 20H7mm 孔。以Φ 20H7mm 孔的一 个端面和Φ 32mm 外圆柱面为基准 , 选用 Z5125 型立式钻床和专用夹 具。

工序 3 粗铰、精铰Φ 20H7mm 孔，锪Φ 20H7mm 孔倒角。以Φ 20H7mm 孔的一个端面和Φ 32mm 外圆柱面为基准 , 选用 Z5125 型立式钻床和专 用夹具。

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工序 4 粗铣、半精铣Φ 6H7mm 孔的四个端面。以Φ 20H7mm 孔的 一个端面和Φ 20H7mm 孔为基准 , 选用 X61W 型万能升降台铣床和专用 夹具。

工序 5 钻、粗铰、精铰Φ 6H7mm 两孔。以Φ 20H7mm 孔的一个端 面和Φ 20H7mm 孔为基准 , 选用 Z5125 型立式钻床和专用夹具。

工序 6 钻、粗铰、精铰Φ 8H7mm 两孔。以Φ 20H7mm 孔的一个端 面和Φ 20H7mm 孔为基准 , 选用 Z5125 型立式钻床和专用夹具。

工序 7 钻Φ 4 油孔、锪Φ 8 圆锥沉头孔。以Φ 20H7mm 孔的一个 端面和Φ 20H7mm 孔为基准 , Φ 8H7mm 孔辅助定位 , 选用 Z5125 型立式 钻床和专用夹具。

工序 8 钻 M4 螺纹底孔、攻 M4 螺纹孔。以Φ 20H7mm 孔的一个端 面和Φ 20H7mm 孔为基准 , Φ 6H7mm 孔辅助定位 , 选用 Z5125 型立式钻 床和专用夹具。

工序 9 粗铣、半精铣槽。以Φ 20H7mm 孔的一个端面和Φ 20H7mm 孔为基准 , Φ 6H7mm 孔辅助定位 , 选用 X61W 型万能升降台铣床和专用 夹具。

工序 10 终检。

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“ C1340 半自动车床杠杆”零件材料为 QT45-5, 生产类型为大批 生产 , 采用机器造型 , 金属模铸造毛坯 .

根据上述原始资料及加工工艺 , 分别确定各加工表面的机械加工 余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下 :

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