设计“ 杠杆二”零件的机械加工工艺规程及机床夹具（2000件年）【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 机械制造技术基础 课 程 设 计 说 明 书 设计题目 ： 设计“ 杠杆二”零件的机械加工工艺规程及机床夹具（ 2000件 /年） 开始日期 ： 完成日期 ： 学生姓名 ： 班级学号 ： 指导教师 ： 学校名称 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆理工大学 机械制造技术基础课程设计任务书 设计题目：设计“ 杠杆二 ”零件的机械加工工艺规程的编制及机床夹具（ 2000 件 /年） 生产纲领： 2000 件 /年 题目 : 设计 ”杠杆二 ”零件的机械加工工艺规则及工艺装备 内容 ： 1 张 1 张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1 张 4. 结构设计装配图 1 张 5. 结构设计零件图 1 张 6. 课程设计说明书 1 张 班级学号 ： 学 生： 指导教师： 2011 年 12 月 19 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 序言 . 1 一、零件的分析 . 1 件的作 用 . 1 件的技术要求 . 1 查杠杆的工艺性 . 2 定杠杆的生产类型 . 2 二、工艺规程设计 . 2 定毛坯 的制造形式 . 2 面的选择 . 2 基准的选择 . 2 基准的选择 . 2 面加工方法的确定 . 2 定工艺路线 . 4 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 5 定切削用量及基本工时 . 6 三、 夹具设计 . 15 题的提出 . 15 具设计 . 15 位基 准的选择 . 15 削力和加紧力计算 . 15 位误差分析 . 16 具设计及操作的简要说明 . 16 四、 设计总结 . 16 参考文献 . 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 序言 机械制造工艺学 课程 设计使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 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的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“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 一、零件的 分析 零件的 作用 题目所给的零件是杠杆， 20套在某固定轴上， 8和 8分别套在主动 件和从动件上， 主要是支撑与传动作用 。 件的技术要求 该杠杆形状复杂、结构简单，属于典型的杠杆类零件。为实现传递驱动力的功能，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， 8 20 8间孔与两端的孔的平行度加工表面 尺寸及偏差 /差 /表面粗糙 度 位公差 / 20孔外端面 15 35孔外端面 15 16孔外端面 6 10孔上端面 插槽内表面 5 8 8， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 为 综上所述，该杠杆的各项技术要求制定的较合理，符合该零件在传递驱动力中的功用。 审查杠杆 的工艺性 分析零件图可知，杠杆零件中的 8 20 8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； 80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。 确定杠杆 的生产类型 依题目可知，该杠杆生产类型为中批量生产。 二 、 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 该零件的材料是 墨铸铁。考虑到此设计零件的材料性质能抗压，不能抗扭和抗弯。还有毛坯的形状为对称形状。由此改零件应选择铸造。采用上下分型的铸造方法。 面的选择 基面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，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 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 20 8端面为粗基准。 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 20孔为精基准，基本满足要求。 面加工方法的确定 1、杠杆零件中零件 20 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、 10孔上端面，表面粗糙度为 据表面粗糙度要求我们采取粗铣的加工方式。 3、 8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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 4、两 8表面需要检查，要求检查范围与 80内，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣 半精铣的加工方式。 5、 20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 20 6、 8 8工时对于 20面粗糙度为 据表面粗糙度要求我们采取钻 精铰的加工方式。 7、 10孔加工，表面粗糙度为 据表面粗糙度要求我们采取钻孔就能达到要求。 8、缺口的加工，表面粗糙度为 据表面粗糙度要求我们采取粗车就能达到要求。 9、 虑到工艺要求，我们采取钻、攻丝两步工序。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。 各表面加工方案如下表 加工表面 尺寸精度等级 表面粗超度 m 加工方案 备注 20 8铣 半精铣 表 1 10孔上端面 铣 表 1 8铣 半精铣 表 1 8铣 半精铣 表 1 20扩 精扩 铰 表 1 8 精铰 表 1 8 精铰 表 1 10孔加工 表 1口的加工 铣 表 1文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 制定工艺路线 制定工艺路线得出发点 ,应当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 ,在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 方案一： 1、 粗扩 精扩 铰 20 2、粗铣 半精铣 20 8 8外端面 3、 钻 8 4、钻 8 5、铣两 8之间的表面和 圆弧面 6、 铣缺口 7、 铣 10 孔上端面 8、 钻 10 孔 9、 钻、攻 孔 方案二： 1、粗扩 精扩 铰 20 2、钻 精铰 8及 8 3、粗铣 半精铣 20 84、 粗铣两 8之间的表面 5、钻 10 孔 6、粗铣 10 孔上端面 7、粗铣 半精铣 88、 粗铣缺口 9、钻 攻 孔 对于上述工序安排的两个方案进行比较： 方案一工序相对集中，便于管理。方案二则采用工序 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，且采用气动夹具，可提高加工效率，故采用方案一较好。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了杠杆的工艺路线。 攻 表 1号 工序名称 工序内容 定位基面 设备 1 备料 2 钻 粗扩、精扩、铰 20 35和 20两外端面 四面组合钻床 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 械加工余 量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 查机械制造技术基础 课程设计指南有： 要求的加工余量 毛坯尺寸 R 的关系： 单边外表面加工： R=F+T/2 双边外表面加工： R=F+2*T/2 双边内表面加工： R= 注： 公差等级。可查机械制造技术基础 课程设计指南得出。 在零件 20工部分为双边，内表面加工。查表得 此： R=零件离圆心 ，加工部分为单边，外表面加工。查表得 此： R=零件距基准线 8，加工部分为单边，外表面加工。 查表得 此： R=8+，加工部分为双边，外表面加工。 查表得 此： 3 铣 铣 20 88 20立式铣床 钻 钻 8 20四面组合钻床 5 钻 钻 8 20四面组合钻床 6 铣 铣两 865内圆弧面 20卧式铣床 铣 铣 缺口 20立式铣床 铣 铣 10孔上端面 20立式铣床 钻 钻 10孔 20立式钻床 0 钻 钻、攻 20四面组合钻床 11 辅助 清洗 12 检 终检 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 R=12+=宽 30工部分为双边，外表面加工。 查表得 此： R=30+=此可查表计算出下表的毛坯加工 面的尺寸： 单位 上面的尺寸和给定加工零件图，绘制毛坯图。 定切削用量及基本工时 工序一 备料 工序二 以 35的外圆面为粗基准，钻 、 粗铰 、 精铰 20孔 ,孔的精度达到 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 8头采用双头刃磨法，后角 o 12 ，二 重 刃 长 度 横 刀 长 b=宽 l=3棱 带 长 度 零件尺寸 单边加工余量 铸件尺寸 20圆心 基准线 8 12 尺寸 30 尺寸 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 1202 100 30 （ 1）决定进给量 查切 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验m a F f 校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 命 （ 3）切削速度 查切 18修正系数 10故 18 。 m 81 0 0 00rd vn s 查切机床实际转速为 72 故实际的切削速度 0 00 （ 4）校验扭矩功率 c 60 m 所以 M 验成立。 m 2 1030 m 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 扩钻： 72 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 铰孔： 72 精铰： 72 7200 工序三 以 20孔为精基准 ， 铣 20 8 8外端面 ，使 20 8孔外端面尺寸至 、使 8端面尺寸至 . 加工条件 工件材料： b =B=190241,铸造。 加工要求：粗、精铣 20、 8 8 机床： 刀具： 牌号 削宽度 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 32+80)/475= 工序四 以 20孔为精基准，钻 、 扩 、 铰 、 精铰 8孔，保证孔的精度达到 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 头采用双头刃磨法，后角 o 11 ，二重刃长度 刀长 b=5棱带长度 1 1202 100 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 （ 1）决定进给量 查切 0 . 5 0 . 7 /f m m r 按钻头强度选择 f mm r 按机床强度选择 最终决定选择 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 命 扩孔后刀面最大磨损限度（查切）为 命 铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切）为 命 （ 3）切削速度 查切 10 /cv mm r修正系数 10故 10 /cv mm r 。 01000 5 3 0 . 4 / m i 查切机床实际转速为 5 3 0 / m 实际的切削速度 0 9 . 4 /1000 sc m m r（ 4）校验扭矩功率 c 362 m 所以 M c 故满足条件，校验成立。 扩铰和精铰的切削用量同理如下： 扩钻： 530 / m 9 m 孔： 530 / m 9 m 铰： 530 / m 9 m 89d 1 7 1 8 0 . 1 2 m i 0 0 . 5 3 所有工步工时相同。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 工序五 以 20孔为精基准，钻 、 扩 、 铰 、 精铰 8孔，保证空的精度达到 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 头采用双头刃磨法，后角 o 11 ，二重刃长度 刀长 b=5棱带长度 1 1202 100 30 （ 1）决定进给量 查切 0 . 5 0 . 7 /f m m r 按钻头强度选择 f mm r 按机床强度选择 最终决定选择 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切） 为 命 扩孔后刀面最大磨损限度（查切）为 命 铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切）为 命 （ 3）切削速度 查切 1 0 cv m m r修正系数 10故 1 0 cv m m r 。 01000 5 5 6 . 9 2 / m i 查切机床实际转速为 5 4 5 / m 实际的切削速度 0 9 . 8 7 /1000 sc m m r（ 4）校验扭矩功率 c 362 m 所以 M c 故满足条件，校验成立。 扩铰和精铰的切削用量同理如下： 扩钻： 545 / m 1 0 m 孔： 545 / m 1 0 m 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 精铰： 545 / m 1 0 m 87d 1 7 1 8 0 . 1 1 9 m i 5 0 . 5 3 所有工步工时相同。 工序六 以 20孔为精基准，粗 铣两 8之间的表面和粗铣 圆弧面 工件材料： 造。 机床： 1、粗铣內槽留余量 1具： 刀 ,牌号 削宽度 0,深度 数 z=1 ,故据切削手册取刀具直径 30宽 9 2 、切削用量 1） 铣削深度 因为切削量较大，因为 圆弧面粗糙度大 故可以选择次走刀即可完成所需长度。 2） 每齿进给量 机床功率为 切削手册选 f=0.5 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，将 f=0.5 mm/z。查得 110mm/s，n=252r/f=577mm/s 据 择 35r/00mm/s,则实际切削速度 V c=际进给量为 fc/z。 5)校验机床功率 查切削手册 ,而机床所能提供功率为 校验合格。 3、半精铣內槽 刀具： 牌号 削宽度 0,深度 2,齿数 z=1 ,故据切削手册取刀具直径 30宽 10 4 、切削用量 1） 铣削深度 因为切削量较大，因为 圆弧面粗糙度大 故可以选择次走刀即可完成所需长度。 2） 每齿进给量 机床功率为 切削手册选 f=0.5 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，将 f=0.5 mm/z。查得 110mm/s，n=252r/f=577mm/s 据 择 35r/00mm/s,则实际切削速度 V c=际进给量为 fc/z。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 5)校验机床功率 查切削手册 ,而机床所能提供功率为 校验合格。 5、计算基本工时 L/ )/60=结果 f=mm/z, 35r/00mm/s 工序七 粗铣缺口 刀具： 质 合金三面铣刀 ,牌号 削宽度 0度 z=3,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取刀具直径 4择刀具前角 o 5后角 o 8，副后角 o =8，刀齿斜角 s= 10 ,主刃 0 ,过渡刃 30 ,副刃 =5过渡刃宽 1 f= =s（ 21mm/ ， 75ns= v = =s (按机床选取 s 故实际切削速度 =1000 nd =s 切削工时 l=751753mm = 17557 =工序 八 粗铣 10孔上端面。 1. 加工条件 工件材料： b =B=160210,铸造。 加工要求：粗铣 10 上端面。 机床： 刀具： 牌号 削宽度 6,深度 数z=3,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取 刀具直径 4择刀具前角 o 5后角 o 8，副后角 o =8，刀齿斜角 s= 10 ,主刃0 ,过渡刃 30 ,副刃 =5过渡刃宽 1 2. 切削用量 1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择 次走刀即可完成所需长度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 2） 每齿进给量 机床功率为 切削手册 f=z。由于是对称铣，选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 36mm/s， n=480r/f=432mm/s 据 床 参 数 ， 选 择 90r/41mm/s, 则 实 际 切 削 速 度 V c=4*441/1000=实 际 进 给 量 为 f fc/41/(300*3)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 90r/41mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 32+80)/432= 工序 九 以 20为精基准，钻 10孔，深度 20 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 0头采用双头刃磨法，后角 o 12 ，二 重 刃 长 度 横 刀 长 b=宽 l=3棱 带 长 度 1202 100 30 （ 1）决定进给量 查切 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择机床已有的进给量 经校 验m a F f 校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 . 命 （ 3）切削速度 查切 正系数 10故 18 。 m 9010000rd vn s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 查切机床实际转速为 36 故实际的切削速度 （ 4）校验扭矩功率 c 60 m 所以 M 验成立。 m 4 1030 m 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 工序十 以 20孔为精基准，钻一个 3孔，攻 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 角 o 16 ，二重刃长度 1202 450 30 （ 1）决定进给量 查切 0 22 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 命 （ 3）切削速度 查切 18修正系数 10故 18 。 01000 1 9 0 9 / m i 查切机床实际转速为 1 8 3 0 / m i 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 故实际的切削速度 0 1 7 . 1 /1000 sc m m r（ 4）校验扭矩功率 M P 故满足条件，校验成立。 42 0 . 0 1 5 m i 3 0 0 . 2 2 螺纹钻削由于没有手册可查，故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算。祥见工艺卡片 三 、 夹具设计 经过与 组员的协商，决定设计第 八 道工序 钻 10 孔 的钻床 床夹具。本卡具将用 立式钻床 具为 10高速 钢麻花钻 。 问题的提出 在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本步的重点应在夹紧的方便与快速性上。 夹具设计 定位基准的选 择 出于定位简单和快速的考虑，选择 20和 8基准，即以一面上 一长销配合以一削边销 使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行夹紧。 切削力和夹紧力计算 本步加工可按铣削估算夹紧力。实际效果可以保证可靠的夹紧。 钻 削力 8.8)a 1.1 e f z a 0*12*30956N 由于扭矩很小， 可忽略。 夹紧力为22332 32)t a n(2c 2)602t a n(586*22233 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 取系数 2=4=实际夹紧力为 F=2*4*F=444382N 夹紧力较大，使用 螺旋 夹紧机构 调节夹紧力调 ，即可指定可靠的夹紧力。 定位误差分析 本工序采用心轴和削边销 定位， 工件始终靠近定位销的一面，而削边销 的定位 会使工件自重带来一定的平行于卡具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 夹具设计及操作的简要说明 用 快速 螺旋夹紧机构。 套 ，用于 钻孔 对刀。 四 、设计总结 四 周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在