杠杆零件机械加工工艺过程及铰削Φ10H7孔用钻床夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 重庆大学网络教育学院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 题目 杠杆零件机械加工工艺过程及 铰削 10用钻床夹具设计 学生所在校外学习中心 批次 层次 专业 机械设计制造及其自动化 学 号 学 生 指 导 教 师 起 止 日 期 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 本设计是杠杆零件的加工工艺规程及铰削 10 7H 孔的专用夹具设计。杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔的加工精度。基准的选择以杠杆 40 外圆面作为粗基准，以 25孔及其下表面作为精基准。先将底面加工出来，然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用专用机床。在夹具方面选用专用夹具。考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。 关键词 ： 杠杆零件 加工工艺 夹具 定位 夹紧 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 第 1 章 绪论 . 1 计背景及发展趋势 . 1 具的基本结构及夹具设计的内容 . 1 第 2 章 零件的工艺分析 . 2 件的作用 . 2 术要求分析 . 2 查杠杆的工艺性 . 3 工表面的分析 . 3 要加工面 . 3 要基准面 . 3 第 3 章 杠杆机械加工工艺 规程设计 . 4 算生产纲领及确定生产类型 . 4 坯选择与毛坯图说明 . 4 择毛坯 . 4 制毛坯图 . 5 艺路线的确定 . 5 择定位基准 . 5 件表面加工方法的确定 . 6 工阶段的划分 . 6 序集中与分散 . 7 定工艺路线 . 7 序尺寸的确定及计算 . 8 定切削用量（切削速度、进给量、切削深度）及时间定额 . 9 定切削用量 . 9 定基本工时 . 19 第 4 章 铰削 10用钻床夹具设计 . 23 具类型的确定 . 23 用夹具 . 24 用夹具 . 24 调夹具 . 24 合夹具 . 24 装夹具 . 24 定工件的定位方案 . 25 定工件的夹紧形式 . 26 定刀具的导向方式或对刀装置 . 26 位基准分析 . 29 削力计算 . 29 紧力计算 . 29 造夹具体 . 30 造夹具体 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 焊接夹具体 . 31 配夹具体 . 31 具精度校核 . 31 算中心距 48 . 31 算两孔平行度精度 . 32 第 5 章 绘制夹具装配图 . 33 第 6 章 总结 . 34 参考文献 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 绪论 机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展 ,机床夹具的改进和创造已成为广大机 械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 计背景及发展趋势 材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计，另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术部仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构和适当的加工工艺，就能够创造出适用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术的潜在的“功能”。 技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某 个环节的变革，便会引起整个机体的变化。 工业的迅速发展，对产品的品种和生产效率提出了越来越高的要求，使多品种，对中小批生产为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。 具的基本结构及夹具设计的内容 按在夹具中的作用 ,地位结构特点 ,组成夹具的元件可以划分为以下几类 : (1)定位元件及定位装置； (2)夹紧元件及定位装置 (或者称夹紧机构 )； (3)夹具体； (4)对刀 ,引导元件及装置 (包括刀具导向元件 ,对刀装置及靠模装置等 )； (5)动力装置； (6)分度 ,对定装置 ； (7)其它的元件及装置 (包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉 ,销钉 ,键和各种手柄等 )； 每个夹具不一定所有的各类元件都具备 ,如手动夹具就没有动力装置 ,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之 ,按照加工等方面的要求 ,有些夹具上还需要设有其它装置及机构 ,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。 专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 （ 1）定位装置的设计； （ 2）夹紧装置的设计； （ 3）对刀 （ 4）夹具体的设计； （ 5）其他元件及装置的设计。 第 2 章 零件的工艺分析 件的作用 图 2杆零件示意图 题目给出的杠杆件 （图 2。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。 术要求分析 该杠杆形状复杂、结构简单，属于典型的杠杆类零件。为实现支承、固定的功能，其杠杆各孔与机器有配合要求，因此加工精度要求较高。杠杆左端两臂内表面在工作中需承受较大的冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理；为保证装配时有准确的位置， 2 个 8 25 10个端面孔有平行度要求，中间孔与两端的孔的平行度为 综上所述，该杠杆的各项技术要求制定的较合理，符合该零件支承、固定的功用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 查杠杆的工艺性 分析零件图可知，杠杆零件中的 8 25 10并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了其接触刚度； 8 25 10以防止加工过程中钻头偏离，以保证加工精度；另外，该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在 正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。 工表面的分析 零件的材料为 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： 要加工面 （ 1）铣 25 10的上下端面，铣左方 8右方 8 （ 2） 加工 25； （ 3） 加工 8 ； （ 4） 加工 10； 要基准面 （ 1）以 40外圆面为基准的加工表面 这一组 加工表面包括： 25杆上下表面 （ 2）以 25这一组加工表面包括：左方 8及下端面、右方 8及上端面、 10中主要加工面 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第 3 章 杠杆机械加工 工艺 规程设计 算生产纲领及确定生产类型 由设计任务可知： （ 1）杠杆件年产量 N=9000件 （ 2）杠杆件备品率 =（ 3）杠杆件废品率 =1% 产品实际年产量 (1 ) (1 ) 9 0 0 0 (1 2 . 5 % ) (1 1 % )9 0 0 0 1 . 0 2 5 1 . 0 19317 根据生产纲领确定为大批量生产。 坯选择与毛坯图说明 择毛坯 （ 1） 确定毛坯制造方法 零件材料是 件年产量为大批量，而且零件加工的轮廓尺寸不大，在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型中的金属模铸造。零件形状复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近， 8 10间 25坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 （ 2） 确定毛坯尺寸公差和加工余量 确定毛坯尺寸 所有加工表面 此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得 的余量即可（见表 3 表 3加工表面 基本尺寸 加工余量等级 单边加工余量 ( 815 2554 2525 1025 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 确定毛坯尺寸和公差等级 确定毛坯尺寸公差等级由课程设计指导书中表 2批量生产的毛坯铸件的公差等级表确定毛坯的尺寸的公差等级。由于铸件材料为灰铸铁加工方法为金属型铸造，确定毛坯尺寸公差等级为 确定毛坯尺寸公差 查铸造工艺手册中表 1定本零件的毛坯尺寸公差如下。 表 3零件毛坯尺寸 公差 8孔外端面 25外端面 60 25内表面 22 10上端面 29 绘制毛坯图 根据选择的毛坯绘制零件毛坯合图。（见零件毛坯合图） 图 3坯零件合图 艺路线的确定 择定位基准 基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选 择正确与买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 否，可以是加工质量得到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。 （ 1）粗基准的选择 重点考虑到既要保证在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，又要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以选杠杆零件 25 8端面为粗基准。 （ 2）精基准的选择 根据该杠杆零件的技术要求和装配要求 ,对于精基准而言，主要考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目以 25孔为精基准，基本满足要求。 件表面加工方法 的确定 （ 1）杠杆零件中零件 25 10 8外端面，它是毛坯铸造出来之后第一个加工的端面，此面将作为粗基准，表面粗糙度为 据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。 （ 2） 杠杆零件中 25下端面， 表面 粗糙度为 据表面粗糙度要求采取粗铣、半精铣的加工方式。 （ 3） 25加工，它将作为精基准以完成以后的加工，为达到题目要求我们采取粗扩 精扩 铰的工序过程， 最终完成 25加工。 （ 4） 10 8加工，加工时对 25有平行度要求 ，表面粗糙度为 据表面粗糙镀要求采取钻 铰的加工方式。 工阶段的划分 该杠杆加工质量要求一般，可将加工阶段划分成粗加工和精加工两个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（ 25备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣三个圆孔的外端面、粗铣 10精加工阶段，进行三个圆孔的外端面的半精铣、 10 8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 序集中与分 散 在生产纲领确定成批生产的情况下，考虑到经济效益，工艺简单，尽量降低成本等因素我们采用工序集中。该杠杆的生产类型为大批生产，可以采用万用型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则可以使工件装夹次数减少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。 定工艺路线 根据先面后孔、先主后次、先粗后精、基面先行的原则，机械加工工序安排如下： 表 3案一 工序 1 粗 精铣 25件左方 8工序 2 钻、扩、铰孔使 尺寸到达 25序 3 粗精铣 25件右方 80的平台 工序 4 加工孔 8序 5 加工孔 10序 6 检验 表 3案二 工序 1 粗铣 25件左方 8工序 2 精铣 25件左方 8工序 3 粗铣 25件右方 80工序 4 精铣 25件右方 80工序 5 钻、扩、铰孔使尺寸到达 25序 6 钻、铰孔使尺寸达 8序 7 钻、铰孔 10序 8 检验 工艺路线的比较与分析：根据零件生产批量，方案二 工序相对合理，便于管理。方案一则采用工序分散原则，各工序工作相对独立。考虑到该零件生产批量较大，工序集中可简化调整工作，易于保证加工质量，可提高加工效率，故采用方案二较好。 最终的工艺方案如表 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 表 3终工艺方案 工序号 工序名称 机床设备 夹具 刀具 量具 1 粗铣 25件左方 8下平面 立式铣 合夹具 端面铣刀 游标卡尺 2 精铣 25件左方 8下平面 立式铣 合夹具 端面铣刀 游标卡尺 3 粗铣 25件右方 8上平面及 30立式铣 合夹具 麻花钻、扩孔钻、铰刀 游标卡尺、塞规 4 精铣 25件右方 8上平面及 30立式铣 合夹具 麻花钻、铰刀 游标卡尺、塞规 5 加工 25535立式钻床 组合夹具 麻花钻、铰刀 游标卡尺、塞规 6 加工孔 8535立式钻床 组合夹具 麻花钻、铰刀 塞规、百分尺、卡尺 7 加工孔 10535立式钻床 专用夹具 麻花钻 、铰刀 塞规、百分尺、卡尺 8 检验 塞规、百分尺、卡尺等 序尺寸的确定及计算 1） 粗精铣 25件左方 8根据参考文献 8表 4表 4虑 3加工 2金属模铸造的质量买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 和表面的粗糙度要求，精加工 1 2） 粗精铣 25件右方 80粗加工 2加工 1 3）对 25的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求 用一次粗加工 次精加工 。 4） 加工孔 8于粗糙度要求 此考虑加工余量 2一次粗加工 次精加工 5） 加工孔 10于粗糙度要求 此考虑加工余量 2一次粗加工 次精加工 定切削用量（切削速度、进给量、切削深度）及时间定额 定切削用量 工序 1： 铣下表面 （ 1） 粗铣 25件左方 8加工条件： 工件材料： 造。 机床： 查参考文献 7表 30 34 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。 因其余量： Z=以铣削深度齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 34，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000式（ 4 式中 V 铣削速度； d 刀具直径。 由式 n ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0 式（ 4 按 照参考文献 3表 300 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 式（ 4 进给量0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s 工作台每分进给量4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m a：根据参 考文献 7表 40a （ 2） 精铣 25件左方 8加工条件： 工件材料： 造。 机床： 参考文献 7表 30 31 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15 100D ，齿数 12，此为细齿铣刀。 精铣该平面的余量： Z=削深度齿进给量据参考文献 7表 30 31，取 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 31，取 V m s 机床主轴转速 n ，由式（ ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 7表 75 / 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m 工序 2：铣上表面 （ 1） 粗铣 25件右方 80工条件： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 工件材料： 造。 机床： 查参考文献 7表 30 34 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（ 面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。 因其余量： Z=以铣削深度齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 34，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000式（ 4 式中 V 铣削速度； d 刀具直径。 由式 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 300 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s 工作台每分进给量4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m a：根据参考文献 7表 40a （ 2） 精铣 25件右方 80加工条件： 工件材料： 造。 机床： 参考文献 7表 30 31 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15 100D ，齿数 12，此为细齿铣刀。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 精铣该平面的余量： Z=削深度齿进给量据参考文献 7表 30 31，取 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 31，取 V m s 机床主轴转速 n ，由式（ ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 7表 75 / 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m 工序 3：加工孔 25到要求尺寸 工件材料为 ，硬度 200的直径为 25差为 。加工机床为四面组合钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔 23出双锥和修磨横刃；扩孔 准高速钢扩 孔钻；铰孔 25准高速铰刀。选择各工序切削用量。 （ 1）确定钻削用量 1）确定进给量 f 根据参考文献 7表 28 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，由于孔深度比0/ 4 5 / 2 3 1 . 9 5， ，故( 0 . 4 7 0 . 5 7 ) 0 . 9 0 . 4 2 0 . 5 1 /f m m r 表 。查 式钻床说明书，取0 /f m m r 。 根据参考文献 7表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m a x 15690由机床说明书查出），根据表 28许的进给量 1 f m m r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 2）确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 8插入法得： 1 7 / m ， 4732 5 1 T N M表 ， 1 mP 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结 论进行修正。 由参考文献 7表 28， ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 6 2 / m i m m 表查 195 / m 。实际切削速度为： 0 2 3 1 9 5 / m i n 1 4 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m 由表 281 M F M ，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 3）校验机床功率 切削功率/)m M n n k 表（ 1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P 故选择的钻削用量可用。即 0 23d 0 /f m m r ， 195 / m ， 14 / 相应地 5016， m， （ 2）确定扩孔切削用量 1）确定进给量 f 根据 参考文献 7表 28文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 f 表 （ 0 . 7 0 . 8 ） m m / r 0 . 7 = 0 . 4 9 0 . 5 6 m m / r。根据 取f =r。 2）确定切削速度 v 及 n 根据参考文献 7表 28 2 5 / m 。修正系数： ， 2 4 . 7 2 21 . 0 2 ( / 1 . 5 0 . 9 )2 根 据 故 2 5 / m i n 0 . 8 8 1 . 0 2 1 1 . 2 2 / m i nv m m 表 01 0 0 0 / )n v d 表 （ 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n / ( 2 4 . 7 )2 8 6 / m i n m m m 查机床说明书，取 275 / m 。实际切削速度为 30 10v d n 32 4 . 7 2 7 5 / m i n 1 02 1 . 3 / m i nm m （ 3）确定铰孔切削用量 1）确定进给量 f 根据参考文献 7表 281 . 3 2 . 6f m m表，按该表注 4，进给量取小植。查 明书，取 f mm r 。 2）确定切削速度 v 及 n 由参考文献 7表 28 8 m 。由 参考文献 7表 28修正系数 ， 2 5 2 4 . 7( / 0 . 1 2 5 1 . 2 )2根 据 故 8 . 2 / m i n 0 . 8 8 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i nv m m 表 01 0 0 0 / ( )n v d 表 1 0 0 0 7 . 1 4 ( / m i n ) / ( 2 5 )9 1 . 5 / m i n m m 查 100 / m ，实际铰孔速度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 30 10v d n 32 5 1 0 0 / m i n 1 0 7 . 8 / m i nm m r m （ 4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下： 钻孔：0 22d 0 /f m m r ， 195 / m ， 14 / 扩孔：0 0 /f m m r ， 275 / m ， 2 1 m 铰孔：0 25d f mm r ， 100 / m ， m 工序 4： 加工孔 8件材料为 ，硬度 200的直径为 8差为 。加工机床为 工工序为钻、铰，加工刀具分别为：钻孔 出双锥和修磨横刃；铰孔 8择各工序切削用量。 （ 1）确定钻削用量 1）确定进给量 f 根据参考文献 7表 28 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，由于孔深度比0/ 1 5 / 8 1 . 8 7 5， ，故( 0 . 4 7 0 . 5 7 ) 0 . 9 0 . 4 2 0 . 5 1 /f m m r 表 。查 式钻床说明书，取0 /f m m r 。 根据参考文献 7表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向 力m a x 15690由机床说明书查出），根据表 28许的进给量 1 f m m r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 2）确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 率8插入法得： 1 7 / m ， 4732 5 1 T N M表 ， 1 mP 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 由于实际加工条件与上表所