机械制造技术基础课程设计说明书-设计“杠杆”零件的机械加工工艺规程及及相关工序的专用夹具.doc

xx大学机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计“杠杆”零件的机械加工工艺规程及及相关工序的专用夹具内容：1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺过程卡片1套4.夹具装配图1张5.夹具体零件图1张6.课程设计说明书1张原始资料：该零件图样，Q=30000台/年，n=1件/台，每日一班姓名：班级：学号：指导老师：日期：1目录绪论.2一、杠杆加工工艺规程设计.2（一).零件的工艺分析及生产类型的确定.21.零件的作用.22.零件的工艺分析.2(二).选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图.21.确定毛坯的制造形式.22.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差.33.确定机械加工余量.34.确定毛坯尺寸表.35.确定毛坯尺寸公差.36.设计毛坯图.4(三）.选择加工方法，制定工艺路线.41.定位基准的选择.42.零件表面加工方法的选择.43.制定工艺路线.5(四）.工序设计.51.机械加工余量、工序尺寸.52.选择量具.53.确定切削用量.64.确定基本工时.16二、夹具设计.20三、设计小结.21参考文献.222绪论机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构的设计能力，为未来从事的工作打下了良好的基础。一、杠杆加工工艺规程设计（一).零件的工艺分析及生产类型的确定1.零件的作用题目给出的零件是CA6140的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。2.零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（1）主要加工面：1）小头钻0.023025以及与此孔相通的14阶梯孔、M8螺纹孔；2）钻0.1012.7锥孔及铣0.1012.7锥孔平台；3）钻2M6螺纹孔；4）铣杠杆底面及2M6螺纹孔端面。（2）主要基准面：1）以45外圆面为基准的加工表面这一组加工表面包括：0.023025的孔、杠杆下表面2）以0.023025的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：14阶梯孔、M8螺纹孔、0.1012.7锥孔及0.1012.7锥孔平台、2M6螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺纹孔和0.1012.7锥孔平台。(二).选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1.确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为30000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。32.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差参见本书第五章第一节，铸件的公差及机械加工余量按GB/T64141999确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定下列因素。（1）铸件机械加工余量等级该值由铸件的成型方法和材料确定，成型方法为金属型铸造，材料为灰口铸铁，查表5-5确定加工余量等级为DF，取F级。（2）铸件公差等级该值由铸件的成型方法和材料确定，成型方法为金属型铸造，材料为灰口铸铁，查表5-1得铸件公差等级为810级，取8级。（3）铸件尺寸公差根据表5-3毛坯铸件的基本尺寸处于100160之间，而铸件的尺寸公差等级取为8级。3.确定机械加工余量对所有加工表面取同一个数值，根据零件的铸造方法及铸件材料可知机械加工余量等级为DF级，取E级。毛坯铸件的基本尺寸处于100160之间，由表5-3得机械加工余量1.5mm。4.确定毛坯尺寸表上面查得得机械加工余量适于机械加工表面粗糙度mRa6.1，因此这些表面毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量即可。由于均为单侧加工得2/CTRMAFR综上所述，确定毛坯尺寸见表零件尺寸单面加工余量铸件尺寸301.532.15171.519.1901.592.35.确定毛坯尺寸公差毛坯的尺寸公差根据毛坯铸件的最大尺寸，及加工余量等级得：铸件尺寸偏差根据32.150.65表5-419.10.692.30.846.设计毛坯图(三）.选择加工方法，制定工艺路线1.定位基准的选择（1）粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个V形块支承45圆的外轮廓作主要定位，以限制z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工25的孔。（2）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用25的孔作为精基准。2.零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有端面、内孔及小孔等以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下。（1）25孔下表面未标注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为mRa2.3。由表516可应选择粗铣、精铣。（2）25孔由尺寸023.0025知公差等级为IT7，表面粗糙度为,6.1mRa由表5-15知可选择钻、扩、铰。（3）30mm的下平台未标注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为mRa3.6，由表5-16可选粗铣、精铣。（4）12.7的锥孔由尺寸1.007.12知公差等级为IT11，表面粗糙度为,3.6mRa由表5-15及表5-20知可选钻、铰。（5）M8螺纹孔未标注螺纹公差等级，倒角处表面粗糙度为mRa3.6，未标注公差等级，按规定取公差等级IT14，由表5-15知可选钻、铰M8螺纹孔，再攻内螺纹，最后锪14阶梯孔。（6）2-M6上端面未标注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为mRa2.3，由表516可应选择粗铣、精铣。（7）2-M6螺纹孔未标注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级按IT14，根据螺纹的加工方法，选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。53.制定工艺路线根据该零件的结构以及需要选用的定位基准，按照先加工基准面，以及先粗后精的的原则，该零件应先加工大底面，再钻孔，再加工其他表面的方法，具体工艺路线如下：工序1：以不需要加工的25孔上表面为粗基准，铣削另一个面。工序2：以铣削过的25孔下表面和45的外圆表面定位，钻、扩、铰削25的孔。工序3：以铣削过的25孔下表面，钻、扩、铰后的孔和一个支撑为定位，铣削30mm的下平台。工序4：以铣削过的25孔下表面，钻、扩、铰后的孔和一个支撑为定位，钻、扩直径12.7的锥孔。工序5：以铣削过的25孔下表面，钻、扩、铰后的孔和一个支撑为定位，加工M8阶梯螺纹孔。工序6：以铣削过的25孔下表面，钻、扩、铰后的孔和一个支撑为定位，铣削2-M6上端面。工序7：以铣削过的25孔下表面，钻、扩、铰后的孔和一个支撑为定位，加工2-M6螺纹孔。工序8：检验。(四）.工序设计1.机械加工余量、工序尺寸由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。1）加工25的下表面，结合零件尺寸，由表5-49知精加工余量为1mm,。所以铸件尺寸经过粗加工从32.15mm变到31mm，即粗加工1.15mm。2）对25的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求1.6，查表542，根据孔的尺寸，采用第一次钻达到23.0mm,再扩孔至24.8mm，最后铰孔至25mm.3)加工宽度为30mm的下平台时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求6.3aRm，而铣削的精度可以满足，由表5-49知精加工余量为1mm，则粗加工至18mm。4）加工锥孔12.7时，由于内表面有粗糙度要求6.3，查表542采用13的钻头，钻至12.0mm,再用12.7mm标准高速钢扩孔钻扩控至12.7mm。5）加工14阶梯孔，由于粗糙度要求3.2aRm，查表542采用选用7的麻花钻头，钻孔至7，选用丝锥攻M8螺纹。最后用14mm小直径端面锪钻a)锪至14mm。b)粗精铣M6上端面，由于粗糙度要求3.2aRm，由表5-49知精加工余量为1mm，则粗加工至91mm。6c)7)加工2-M6螺纹孔，由于粗糙度要求mmRa3.6，由查表542采用5的麻d)花钻头，选用丝锥攻M6螺纹。2.选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考有关资料，选择如下。e)选择加工平面所用量具。铣端面，选择读数值0.02，测量范围0150游标卡尺。f)选择加工孔所用量具。12.7mm孔经过钻，扩两次加工，选择读数值0.01，测量范围530的内径千分尺。M8×6H螺纹经过钻,锪孔，攻螺纹加工，钻,锪孔时选择读数值0.01，测量范围530的内径千分尺，攻螺纹时选择螺纹塞规进行测量。3.确定切削用量工序1：粗、精铣25孔下表面（1）粗铣25孔下表面工件材料：HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：15YT，100Dmm，齿数8Z，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=1.15mm所以铣削深度pa：mmap15.1每齿进给量zf：根据表5144，取zmmfz/16.0铣削速度V：根据表5157，取smmV/63.1min/98机床主轴转速n：1000Vnd式中V铣削速度；d刀具直径。由式2.1机床主轴转速n：min/31110014.36063.110001000rdVn按照表572选用n=375r/min实际铣削速度v：smdnV/96.160100037510014.31000进给量fV：smmZaVnff/860/375816.0工作台每分进给量mf：min/480608mmVffm（2）精铣25孔下平面