杠杆(一)设计工序20——钻、粗铰、精铰ø20H7孔的夹具设计

辽宁工程技术大学课程设计 1 1 杠杆的工艺性分析 杆的用途 题目给出的零件是杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。 杠杆零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差 (公差及精度等级 表面粗糙度 m) 杠杆中间圆住上下面 43 杆左端 44 上下面 43 杆右端 18 上下面 18 杆左端 22 内表面 22 杆左端 28 内表面 28 、粗铰、精铰 20 20 螺纹 12 杠杆右端 24上下面 24 杆右端 32 内表面 32 定 杠杆 的 生产类型 依设计题目知： N=4000 件 /年，杠杆重量为 杆属轻型零件。该杠杆的生产类型为大批生产 2、确定毛坯 ，绘制毛坯简图 零件的材料 虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润辽宁工程技术大学课程设计 2 滑效果较好的铸铁。由于年产量为 4000 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，表面质量与机械性能均好，适合大批生产的金属模铸造。又由于零件的对称特性，故采取两件铸造在一起的方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率 。 定铸造 杠杆 毛坯尺寸公差及机械加工余量 差等级 由于杠杆的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级 . 件重量 已知机械加工后杠杆件的重量为 1此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为 件的材质系数 由于该拨叉材料为 碳的质量分数大于 碳素钢，该铸件的采制系数属 。 杠杆铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量 铸件重量 /容体重量/状复杂系数 材料系数 公差等级 1 普通级 项目 /械加工余量 /寸公差 /注 宽度 44 厚度 24 厚度 22 1 孔径 20 辽宁工程技术大学课程设计 3 3 拟定工艺路线 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 基准的选择 以零件的小头上端面为主要的定位 粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。 基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据 “基准重合 ”原则和 “基准统一 ”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。 面加工方法的确定 根据拔叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表 加工表面 尺寸精度 表面粗糙度 加工方案 备注 杠杆中间圆住上下面 铣 表 1杆左端 44 上下面 铣 表 1杆右端 18 上下面 铣 表 1杆左端 22 内表面 铣 表 1杆左端 28 内表面 铣 表 1、粗铰、精铰 20 精铰 表 1 螺纹 攻螺纹 表 1宁工程技术大学课程设计 4 杠杆右端 24上下面 铣 表 1杆右端 32 内表面 铣 表 1根据零件的几 何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，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。查机械制造工艺设计简明手册，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序号 工序称名 工序内容 设备 工艺装备 00 10 铣 立式铣床 速钢套式 立 铣刀、游标卡尺、专用 夹 具 4上下面 8上下面 2内表面 8内表面 20 钻 钻、粗铰、精铰 20四面组合钻床 麻花钻、铰刀、内 径千分尺 30 铣 立式铣床 速钢套 立 铣刀、游标卡尺、专用 夹具 2. 半精铣杠杆左端 44上下面 3. 半精铣杠杆左端 22内表面 辽宁工程技术大学课程设计 5 40 车 角 1 转塔式六角车床 45偏刀 .5 50 钻 用直径为 四面组合 钻床 麻花钻、内径千分尺 60 板牙 攻 70 铣 4立式铣床 速钢 立 铣刀、游标卡尺、专用 夹具 夹具 2内表面 80 铣 半精铣杠杆右端 24立式铣床 速钢 立 铣刀、游标卡尺、专用夹具 90 热处理 杠杆左右叉局部淬火 淬火机 100 校正 校正杠杆右端拨叉上下面平 行度 校正工具、游标卡 尺 110 磨 20 轮 140127夹具游标卡尺 120 辅助 清洗 清洗机 130 检 终捡 间定额 工步 20 钻，粗铰，精铰直径为 10 毫米的孔 削用量的计算 1 钻孔工步 钻孔至直径 为 20） 背吃刀量为 ) 进给量由表查 5 f=r 3)切削速度计算由表 5 v 取 18m/公式 5算的钻头转速为 照表 4取主轴转速为 n=960r/v= 2 粗铰工步 1)背吃刀量为 宁工程技术大学课程设计 6 2)进给量 由表查 5 f=1mm/) 切削速度计算由表 5 v 取 3m/公式 5算的钻头转速为 120r/照表 4取主轴转速为 n=140r/v= 3 精铰工步 1)背吃刀量 )进给量由 表查 5 f=) 切削速度计算由表 5 v 取 4m/公式 5算的钻头转速为 159r/照表 4取主轴转速为 n=195r/v=间定额的计算 钻孔工步 基本时间 =（ 25+4。 6+1） /392*0。 1=46。 8 秒 辅助时间 =0。 15*46。 8=7。 02 秒 其它时间 =0。 06*46。 8=2。 81 秒 钻孔的单件时间 =46。 8+7。 02+2。 81=56。 63 秒 粗铰工步 基本时间 =（ 25+0。 37+15） /97*0。 4=62。 4 秒 辅助时间 =0。 15*62。 4=9。 36 秒 其它时间 =0。 06*62。 4=3。 74 秒 粗铰的单件时间 62。 4+9。 36+3。 74=75。 5 秒 精铰工步 基本时间 =（ 25+0。 19+13） /97*0。 3=78。 6 秒 辅助时间 =0。 15*78。 6=11。 79 秒 其它时间 =0。 06*78。 6=4。 72 秒 辽宁工程技术大学课程设计 7 精铰的单件时间 =78。 6+11。 79+4。 72=95。 11 秒 因此，加工 10 毫米孔的单件时间为 56 53+75。 5+95。 11=227。 14 秒 辽宁工程技术大学课程设计 8 4 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序 20钻、粗铰、精铰 20 的夹具 。本夹具将用于 四面组合式钻床 基准选择 由零件图可知， 20 为圆柱 孔， 为使定位误差为零，应该选择杠杆右端面 为定位基准保证 基准重合 。此外，还应以 杠杆中间圆柱下端面为基准，从而保证 加工 位置。 件的选择 夹具的主要定位元件为两个定 位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配杠杆两端 的尺寸与公差相同 ，即由两个支撑板就可以。 如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了快换装置。拆卸时，松开夹紧螺母 12 扣，拔下 划块 ，实现工件的快换。攻螺纹时，松开压紧螺母 即可替换可换钻套，进行攻螺纹加工。 位误差分析 （ 1） 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为两个定位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配 杠杆两端 的尺寸与公差相同。 （ 2）计算钻套中心线与工作台的 度误差。 钻套外径 520g 与衬套孔 720H 的最大间隙为： 辽宁工程技术大学课程设计 9 0 2 1 1 a x 衬套外径 615r 与钻模板孔 715H 的最大间隙为： a x 则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为： （ 3）计算定位销轴与工作台的平行度误差。 定位销轴与夹具体孔的最大间隙为： 0 3 a x 夹具体孔的长度为 14上述间隙引起的最大平行度误差为： 4，即 00。 具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了快换装置。拆卸时，松开夹紧螺母 12 扣，拔下开口垫圈，实现工件的快换。攻螺纹时，松开压紧螺母即可替换可换钻套，进行钻孔加工。 5 设计新得 作为一名机械系，机械设计制造及自动化大三的学生，我觉得能做类似的课程设计是十分有意义，而且是十分必要的。 在已度过的大三的时间里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去锻炼我们的实践面？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次大作业的过程中，我感触最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加 完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计手册是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在作设计，但我们不是艺术家。他们可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依 切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。 作为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的，我就简单的学历学 开始时觉得好难，就是因为没有把自己放辽宁工程技术大学课程设计 10 在使用者的角度，单单是为了学而学，效率不是很高。边学边用这样才会提高效率，这是我作本次课程设计的第二大收获。但是由于水平有限，难免会有错误，还 望老师批评指正。 参考文献 1.机械制造工艺设计简明手册 作者：李益民，出版社：机械工业出版社，出版日期： 1999金属切削技术基础手册主编：陈宏钧，出版社：机械工业出版社，出版日期 2006 3刀具设计手册主编：刘华明，出版社：机械工业出版社，出版日期： 1999 4互换性与测量技术基础主编：王伯平，出版社：机械工业出版社，出版日期 机床夹具设计主编：薛源顺，出版社：机械工业出版社，出版日期 公差与配合实用手册 主编 方昆凡 ， 出版社： 机械工业出版社 出