1、I摘 要针对在大学中对机械制造工艺学这门基础课的学习成果的验收，在这次的毕业设计选题中，选择了针对杠杆（CA1340 自动车床）加工工艺规程及其夹具设计的题目，通过对杠杆在 CA1340 自动车床上作用的分析、杠杆加工工艺的分析、杠杆的生产类型的分析，来确定杠杆（CA1340 自动车床）的工艺工程和其加工夹具的设计方案。进而巩固所学知识，同时为日后的实践应用做一个良好的开端。关键词: 机械工艺；加工工艺规程；夹具；杠杆IIAbstractIn connection with Machinery Manufacturing Technology at the university to lear
2、n this basic course learning outcomes acceptance, in this graduation design topics, selected for the subject of the leverage (CA1340 Automatic Lathe) process planning, fixture design topic, leverage in the role of the CA1340 automatic lathe of analysis, analysis of the leverage process, analysis of
3、the leverage type of production, leverage (CA1340 Automatic Lathe) technology to determine the engineering and design of machining fixtures. Thereby strengthening the knowledge, at the same time, this has a good start for future practical application.Keywords: Mechanical process; Process planning; F
4、ixture; Leverage目 录III摘 要 .I第 1 章 绪论 .11.1 机械制造工艺简介 .11.2 零件加工过程简介 .2第 2 章 零件的工艺分析及生产类型的确定 .42.1 零件的作用 .42.2 零件的工艺分析 .42.3 零件的生产类型 .5第 3 章 选择及确定毛坯，设计毛坯 .63.1 选择毛坯 .63.2 确定毛坯尺寸和公差 .6第 4 章 选择加工方法，制定工艺路线 .84.1 基面的选择 .84.2 零件表面加工方法的选择 .84.3 工艺过程制定 .9第 5 章 工序设计 .115.1 选择机床 .115.2 选择夹具 .115.3 根据不同工序选择刀具 .
5、125.4 选择量具 .135.5 确定工序尺寸 .15第 6 章 确定切削用量及基本时间 .19第 7 章 夹具设计 .367.1 设计钻 4MM 的油孔及锪 8MM 圆锥沉头孔专用夹具 .367.1.1 定位方案 .367.1.2 装夹设计要求 .377.1.3 切削力和夹紧力的计算 .37IV7.1.4 导向元件 .387.1.5 夹具与机床连接元件 .387.1.6 装夹说明 .387.1.7 夹具特点 .397.2 设计零件底槽的专用夹具 .397.2.1 定位方案 .397.2.2 装夹设计要求 .397.2.3 切削力及夹紧力的计算 .407.2.4 夹具设计及操作的简要说明 .
6、40结 论 .41致 谢 .42参考文献 .4351第 1 章 绪论1.1 机械制造工艺简介机械制造业是国民经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。机械制造工艺是将各种原材料、半成品加工成产品的方法和过程。它是应先进工业和科学技术的发展需求而发展起来的。现代工业科学技术的发展又为制造业技术提供了近一步发展的技术支持，如新材料的使用、计算机技术、微电子技术、控制理论与技术、信息处理技术、测试技术、人工智能理论与技术的发展与应用都促进了制作工艺技术的发展。现代机械制造中较多的采用了数控机床、机器人、柔性制造的单元和系统等高技术的集成，来满足产品个性化和多样化的要求 1。但是传统的
7、机械制造工艺在机械制造中也是不可或缺的。它虽已经慢慢的被新的科学技术所代替，但是新的科学技术的发展和创新是离不开传统机械制造工艺的基础的。传统的机械制造工艺一般是指：热加工和冷加工两种,主要热加工有铸造,锻打,焊接,热处理等；冷加工一般是指车、铣、刨、磨、钳、拉、镗等。机械制造工艺就是在这些加工工艺的基础上一步一步的演变过来的，从传统的车床到现在的自动化数控车床，从过去的人工装夹到现在的全自动智能机械，从过去的生产质量低效率低到现在的高产高效，这一系列的进步，都是在传统工艺的成熟发展下开展的 2。机械制造工艺的发展，离不开市场要求的牵引和科技发展的推动。在市场需求不断变化的驱动下，机械制造业的
8、生产规模沿着“小批量少品种大批量多品种变批量”的方向发展；在科技发展和机械制造技术本身的不断完善下，机械制造业的资源配置沿着“劳动密集设备密集信息密集知识密集智能密集”的方向发展。与之相适应，机械制造技术的生产方式沿着“手工机械化单机自动化刚性流水自动化柔性自动化智能自动化”的方向发展；加工方法也日趋增多和完善，在传统制造技术不断完善的同时，一些新的制造技术不断地涌现和被采用，机械加工所能表达到的精度也从本世纪初的0.1mm 向目前的纳米级发展 3。21.2 零件加工过程简介零件在工艺规程制定之后，就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还需要机床夹具。夹具是
9、机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或者刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏直接影响工件加工表面的位置精度和生产率；机床夹具按使用范围分为：通用夹具、专业夹具、可调整夹具和成组夹具、组合夹具和随行夹具等；近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用对机床夹具也提出了新的要求：要能装夹一组具有相似特征的工件、能适用于精密加工的高精度机床和各种现代化的制造技术的新型机床以及采用以液压站等为动力的高效夹紧装置。零 件 生 产 过 程 是 指 从 原 材 料 （ 或 半 成 品 ） 制 成 产 品 的 全 部 过 程 。 对 机器 生 产 而 言 包 括 原 材 料 的 运
10、 输 和 保 存 ， 生 产 的 准 备 ， 毛 坯 的 制 造 ， 零 件 的加 工 和 热 处 理 ， 产 品 的 装 配 、 及 调 剂 ， 油 漆 和 包 装 等 内 容 。 生 产 过 程 的 内容 十 分 广 泛 ， 现 代 企 业 用 系 统 工 程 学 的 原 理 和 方 法 组 织 生 产 和 指 导 生 产 ，将 生 产 过 程 看 成 是 一 个 具 有 输 入 和 输 出 的 生 产 系 统 。 能 使 企 业 的 管 理 科 学化 ， 使 企 业 更 具 应 变 力 和 竞 争 力 。 其 中 。 零 件 的 生 产 过 程 中 以 零 件 的 加 工为 重 点 部
11、分 ， 这 一 部 分 的 设 计 ， 关 系 着 整 个 零 件 在 生 产 过 程 中 的 成 败 ， 要想 生 产 出 合 理 、 经 济 、 使 用 ， 同 时 合 格 优 秀 的 产 品 ， 加 工 工 艺 流 程 的 设 计是 非 常 重 要 的 4。机 器 的 生 产 过 程 中 ， 改 变 生 产 对 象 的 形 状 、 尺 寸 、 相 对 位 置 和 性 质 等使 其 成 为 成 品 或 半 成 品 的 过 程 称 为 工 艺 过 程 。 将 铸 、 锻 件 毛 坯 或 钢 材 经 机械 加 工 方 法 ， 改 变 它 们 的 形 状 、 尺 寸 、 表 面 质 量 ， 使
12、其 成 为 合 格 零 件 的 过程 ， 称 为 机 械 加 工 工 艺 过 程 。 在 热 处 理 车 间 ， 对 机 器 零 件 的 半 成 品 通 过 各种 热 处 理 方 法 ， 直 接 改 变 它 们 的 材 料 性 质 的 过 程 ， 称 为 热 处 理 工 艺 过 程 。最 后 ， 将 合 格 的 机 器 零 件 和 外 购 件 、 标 准 件 装 配 成 组 件 、 部 件 和 机 器 的 过程 ， 则 称 为 装 配 工 艺 过 程 。 无 论 是 哪 一 种 工 艺 过 程 ， 都 是 按 一 定 顺 序 逐 步进 行 的 加 工 工 艺 流 程 。 为 了 便 于 组 织
13、 生 产 ， 合 理 使 用 设 备 和 劳 力 ， 以保 证 产 品 质 量 和 提 高 生 产 效 率 ， 任 何 一 种 工 艺 过 程 又 可 划 分 为 一 系 列 工 序 5。34第 2 章 零件的工艺分析及生产类型的确定2.1 零件的作用题目所给的零件是 CA1340 自动车床上的杠杆（见图） ，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。图 2-1 CA1340 自动车床的杠杆零件图2.2 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 6H7 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个 6H7 的孔，粗糙度为 Ra1.6；尺寸
14、为 20mm且与两个孔 6H7 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 6H7 的孔。52.以 20H7 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个 20H7 的孔及其倒角，粗糙度为 Ra1.6；两个与 20H7 孔垂直的平面，粗糙度为 Ra3.2；一个中心轴线与 20H7 孔中心轴线平行且相距 8mm 的圆弧油槽；还有一个与 20H7 孔垂直的油孔 4，并锪沉头孔。其中，20H7 孔及两端面为主要加工面。3.以 8H7 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个 8H7 的孔，Ra1.6；一个槽和一个 M4mm的螺纹孔。其中，主要加工表面为 8H7 孔。这三组加工表面之间有一定的位置要求，主要是：（1）6H7 孔与 20H7 孔具有平行度，公差为 0.06mm。（2）8H7 孔与 6H7 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 5。2.3 零件的生产类型原始资料：该零件图样，Q=30000 件/年，n=1 件/台，每日一班。依据设计的题目每年 3 万件，零件是 CA1340 自动车床上的杠杆，质量为 12kg，由文献1,89-90 可知,其属轻型零件，生产类型为大批生产。
