杠杆（二）加工工艺及钻φ10孔夹具设计[版本3]【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 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 开始日期 ： 完成日期 ： 学生姓名 ： 班级学号 ： 指导教师 ： 学校名称 ： 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 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 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： 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 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 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 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。 杠杆二课程设计 2 一、零件的分析 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。 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。 定杠杆的生产类型 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，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。 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。 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。 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。 杠杆二课程设计 4 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 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 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 14螺孔加工 攻 表 1杆二课程设计 5 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。 序号 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 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式铣杠杆二课程设计 6 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： 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： 内圆柱面 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 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 杆二课程设计 7 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 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 校验成杠杆二课程设计 8 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 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 （ 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 杠杆二课程设计 10 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。 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 杠杆二课程设计 11 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 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： 杠杆二课程设计 12 1、粗铣內槽留余量 1具： 钢直角三面刃铣刀 ,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。 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= 杠杆二课程设计 13 =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。 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。 杠杆二课程设计 14 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 9 01 0 0 00rd vn s 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。 杠杆二课程设计 15 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 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。祥见工杠杆二课程设计 16 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) 0*12*30956N 由于扭矩很小，可忽略。 夹紧力为22332 32