手柄杆零件工艺设计说明书定稿毕业设计

1工艺设计

1.1计算生产纲领、确定生产类型

如图1-1所视手柄杆的零件图。该产品年产量为2000个，设其废品率为10%，机械加工废品率为1%，现制订该手柄杆零件的机械加工工艺规程。

N=Qn(1+α%+β%) =2000×1(1+10%+1%)件年 =2220件年

手柄杆的年产量为2220件，先已知该产品属于轻型机械，根据《机械制造工艺设计简明手册》中表1.1-2生产类型与生产纲领的关系可确定其生产类型为中批生产。

2零件图样的分析

图1-1

2.1零件的功用

毕业设计题目给定的零件是手柄杆，属于轴类零件，是机床操纵杆上的一个零件，该零件的功用是传递扭矩。工人操纵手柄即可使操纵杆获得不同的转动位置，从而使机床主轴正转、反转或停止转动。

2.2零件图样的工艺分析

该零件主要有平面、孔、球面和螺纹，是一个形状比较简单的零件。 ⑴以工件的Φ5为中心加工表面。这一组加工表面包括：钻Φ8、加工3×Φ14

的槽、14mm×14mm的四表面、SΦ32h11、SΦ20h11的球面、Φ18的外圆、Φ17.3的内圆表面及M22×1.5的螺纹。其中Φ5H7与Φ8相垂直，Φ5H7与14mm×14mm表面垂直度为0.05mm。

⑵以Φ8mm的孔为中心加工表面。这一组加工表面包括：钻Φ5H7、加工3×Φ14的槽、14mm×14mm的四表面、SΦ32h11、SΦ20h11的球面、Φ18的外圆、Φ17.3的内圆表面及M22×1.5的螺纹。其中Φ8与Φ5H7相垂直，14h11×14h11与Φ8轴线平行度为0.08mm。

有以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于主要能够夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。

3选择毛坯

该材料为45钢。该零件在工作过程中则经常承受交变载荷，因此应选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。零件属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用摸锻成型。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。

4工艺过程设计

4.1定位基准的选择

基面选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

4.1.1粗基准的选择

粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于2组加工表面与Φ8孔均有位置要求，故采用外圆作为粗基准。

4.1.2精基准的选择

精基准主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时应进行尺寸换算。

4.2 零件表面加工方法的选择

CA6140车床手柄座的加工表面分四种，主要是孔的加工、圆柱端面的加工、槽的加工、螺纹孔的加工，各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特别是外圆的加工，几乎都要保证Ra=3.2mm的表面粗糙度，因而需半精加工，现将主要加工面分述如下：

4.2.1孔的加工

该零件共有3个孔要加工：Φ5mm是零件的主要加工面，需要钻-铰；Φ8孔与其有位置尺寸度要求，因而是后续工序的主要精基准面，需半精加工且尽早加工出来；Φ8mm孔与14h11×14h11有平行度要求。

4.2.2面的加工

该零件共有6个端面要加工：M22×1.5的螺纹端面，14h11×14h11的四表面需要精铣；SΦ20h11的左端面无特殊要求粗加工即可

4.2.3槽的加工

该零件仅有2个槽需加工：3×Φ14mm、2×1mm，均无特殊要求，粗加工即可。

4.2.4螺纹的加工

M22mm螺纹无特殊要求，粗加工即可。

4.2.5球面的加工

SΦ32h11、SΦ20h11两球面Ra=3.2mm，需要半精车。

由以上分析可知，该零件的加工应先加工Φ24mm圆柱面，再以圆柱面为基准加工作为后续工序主要精基准的14h11×14h11的四表面，进而以该表面为精基准加工出所有的孔Φ5H7。

4.3制订工艺路线

方案1： 工序1 下料

工序2 自由锻造成形，锻造尺寸：柄杆部分：Φ28×132、18×18×18、

SΦ36×30、SΦ24×20，零件总长200mm(留有加工余量)。

工序3 热处理：正火处理。

工序4 划线：划毛坯两端中心孔线，照顾部分加工余量。 工序5 车两端面，钻两端中心孔A2.5。

工序6 粗车：以 SΦ24×20定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖夹紧另一端中

心孔，以毛坯外圆划正，将毛坯外圆Φ28车至Φ25、Φ23及Φ19，Φ25尺寸长6、Φ23尺寸长20、Φ19尺寸长102。

工序7 粗车：夹紧Φ19×102外圆，车槽3×Φ14，SΦ36×30 至SΦ33、

SΦ24×20至SΦ21，保证两球心距为40。

工序8 热处理：调质处理HRC35—38。

工序9 精车：修研两中心孔，夹紧SΦ21处，精车Φ23至Φ22、Φ25至

Φ24、Φ19至Φ18，攻螺纹M22×1.5，倒角R3、车槽2×1。

工序10 精车SΦ33至SΦ32、 SΦ21至SΦ20。 工序11 钻通孔Φ8、沉孔Φ17.3。 工序12 粗铣，18×18尺寸至16×16。 工序13 精铣，16×16尺寸至14×14。 工序14 抛光。 工序15 镀铬。

工序16 钻，铰Φ5mm孔。 工序17 去毛刺。 工序18 终检入库。 方案2： 工序1 下料

工序2 自由锻造成形，锻造尺寸：柄杆部分：Φ28×132、18×18×18、

SΦ36×30、SΦ24×20，零件总长200mm(留有加工余量)。

工序3 热处理：正火处理。

工序4 粗铣，18×18尺寸至16×16。 工序5 精铣，16×16尺寸至14×14。 工序6 钻，铰Φ5mm孔。

工序7 划线：划毛坯两端中心孔线，照顾部分加工余量。 工序8 车两端面，钻两端中心孔A2.5。

工序9 粗车：以 SΦ24×20定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖夹紧另一端中

心孔，以毛坯外圆划正，将毛坯外圆Φ28车至Φ25、Φ23及Φ19，Φ25尺寸长6、Φ23尺寸长20、Φ19尺寸长102。

工序10 粗车：夹紧Φ19×102外圆，车槽3×Φ14，SΦ36×30 至SΦ33、

SΦ24×20至SΦ21，保证两球心距为40。

工序11 热处理：调质处理HRC35—38。

工序12 精车：修研两中心孔，夹紧SΦ21处，精车Φ23至Φ22、Φ25至

Φ24、Φ19至Φ18，攻螺纹M22×1.5，倒角R3、车槽2×1。

工序13 精车SΦ33至SΦ32、SΦ21至SΦ20。 工序14 钻通孔Φ8、沉孔Φ17.3。 工序15 抛光。 工序16 镀铬。 工序17 去毛刺。 工序18 终检入库。 方案比较：

上述两方案方案的特点在于：方案1是加工Φ8孔为中心的一组表面，然后以14×14的表面为基础钻，铰Φ5孔。而方案2与此相反，先加工14×14表面，然后以14×14的表面为基础钻，铰Φ5孔，再加工外圆表面、及其它图样表面。经过比较可见是加工Φ8孔为中心的一组表面，再加工Φ5孔，这时的位置精度容易保证，并且定位及加紧都方便，故采用方案1为加工工艺路线。

5确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯图