目录
摘要....................................2
0.序言...................................5
1.毕业设计的目的..........................6
2 毕业设计的基本任务与要求................6
2.1设计基本任务...........................6
2.2、设计要求..............................7
3.杠杆零件工艺设计与工装设计...............7
3.1．基本任务：............................7
3.2．设计要求：............................8
4．方法和步骤：............................8
4．1 生产纲领............................8
4.2零件的作用.............................9
4.3零件图审查.............................9
5.工艺规程的设计...........................10
5.1确定毛坯的制造形式。..................10
5.2基面的选择............................11
5.3工件表面加工方法的选择.................11
5.4确定工艺路线...........................11
5.5工艺方案的比较和分析...................14
5.6选择加工设备及刀、量、夹具.............14
5.7加工工序设计...........................16
6.夹具的设计.................................18
6.1确定设计方案............................18
6.2选择定位元件............................18
6.3计算夹紧力并确定螺杆直径................19
6.4定位误差计算............................19
7.结 论......................................21
8.在 谢......................................22
参考文献......................................23
摘要
本设计的零件为杠杆零件，选用⒋⒌号钢。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采钻床加工。通过对零件的分析，此工件外形轮廓尺寸小，重量轻，加工要求不高，生产批量不大。因此在保证质量和提高生产率的前提下，尽量简化结构，做到经济合理。
关键词：钻床加工，杠杆零件，尺寸精度。
Abstract
The design of parts for the lever parts of 45 steel. According to parts of shape, dimensional accuracy, cost-effective production areas such as a detailed analysis of its manufacturing processes, Most Drilling. Part of the analysis, the shape of the workpiece contour small size, light weight, low-processing, not mass production. Therefore the quality assurance and productivity, under the premise of the structure as simple as possible, so economically rational.
Keywords : Drilling, leveraged parts, dimensional accuracy 。
0.序言
机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂零件（杠杆）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加以指教。完成夹具结构设计能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。
1.毕业设计的目的
机械制造技术毕业设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。其基本目的是：
(1)培养工程意识。
(2)训练基本技能。
(3)培养质量意识。
(4)培养规范意识。
2 毕业设计的基本任务与要求
2.1设计基本任务
(1)绘制零件工作图一张
(2)绘制毛坯零件图一张
(3)编制机械加工工艺规程卡片一套
(4)编写设计说明书一份
(5)收集资料,为夹具设计做好准备
(6)绘制草图,进行必要的理论计算和分析以及夹具的结构方案(7)绘制总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书
(8)编制夹具的使用说明或技术要求
2.2、设计要求
2.2.1、工艺设计的设计要求
(1)保证零件加工质量,达到图纸的技术要求
(2)在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率
(3)要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全
(4)在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备
(5)工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求
(6)工艺规程应满足规范化、标准化要求。
3.杠杆零件工艺设计与工装设计
3.1．基本任务：
（1）绘制零件工件图一张；
（2）绘制毛坯—零件合图一张；
（3）编制机械加工工艺规程卡片一套；
（4）编写设计说明书一份；
（5）收集和研究原始资料，为夹具结构设计做好技术准备。
（6）初步拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图，进行必要的理论计算和分析。选择最佳的夹具结构方案，确定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技术要求。
（7） 绘制夹具总图和主要非标准件零件图，编写设计说明书。（8）编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面的说明或技术要求。
3.2．设计要求：
（1）应保证零件的加工质量，达到设计图纸的技术要求；
（2）在保证加工质量的前提下，尽可能提高生产效率；
（3）要尽量减轻工人劳动强度，必须考虑生产安全、工业卫生等措施；
（4）在立足本企业的生产条件基础上，尽可能采用国内外新技术、新工艺、新装备；
（5）工艺规程应正确、完整、简洁、清晰；
（6）工艺规程应满足规范化、标准化要求；
（7）夹具设计保证工件的加工精度；
（8）提高生产效率；
（9）工艺性好；
（10）使用性好；
（11）经济性好
4．方法和步骤：
4．1 生产纲领
生产纲领的计算与生产类型的确定
生产类型 生产纲领（件/年）
大批生产 中型零件 5000
4.2零件的作用
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。要求零件的配合是符合要求。
4.3零件图审查
4.3.1了解零件的功用及技术要求
熟悉用途、性能及工作条件，明确被加工零件在产品中的位置和功用，审查图样的完整性和正确性
4.3.2零件的工艺分析
杠杆的Φ25+0.052mm孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：
本夹具用于在立式钻床上，加工Φ8(H7)孔。工件以Φ25＋0.052mm 孔及端面和水平面底、Φ30的凸台分别在台阶定位销7、支承钉11上实现完全定位。钻Φ8（H7）mm孔时工件为悬臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支承2，当辅助支承2与工件接触后，用螺母1锁紧。要加工的主要工序包括：粗精铣宽度为Φ40mm的上下平台、钻Φ10(H7)孔、钻2×Ф8+0.015的小孔 、粗精铣Φ30凸台的上下表面。加工要求有：Φ40mm的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um（上平台）、Ra3.2（下平台）、Φ10(H7)孔为Ra3.6um、Φ25（H9）和Φ8（H7）孔表面粗糙度都为Ra1.6um。2×Φ8（H7）孔有平行度分别为0.1um（A）、0.15um(A)。Φ10(H7)孔的平行度为0.1um（A）。杠杆有过渡圆角为R5，则其他的过渡圆角则为R3。其中主要的加工表面是孔Ф8(H7),要用Ф8(H7)钢球检查。
5.工艺规程的设计
5.1确定毛坯的制造形式。
零件的材料HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润滑效果较好的铸铁。由于年产量为5000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。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。
查参考文献（机械加工工艺简明手册）得：
各加工表面表面总余量
加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值(mm) 说明
Ф40mm的上下平台
宽度30mm的平台 40
30 G
H 4
3 加工上下底面
加工上表面
?30mm的凸台上下面 30 H 3 凸台上下面
Φ10(H7)孔 10 H 3 加工内孔
Φ8（H7）孔 8 H 3 加工内孔
Φ25（H9）孔 25
G 4 加工内孔
又由参考文献得出：
主要毛坯尺寸及公差
主要尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差CT
2×Φ8（H7）之间的中心距离
168
—
168
4
Φ10（H7）孔尺寸 10 2.0 10 3
Φ25（H9）孔尺寸 25 3.0 25 4
Φ8（H7）孔尺寸 8 2.0 8 3
5.2基面的选择
（1）粗基准的选择。对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的加工表面就是宽度为Ф40mm的肩面表面作为加工的粗基准，可用压板对肩台进行加紧，利用一组V形块支承Φ40mm的外轮廓作主要定位，以消除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Φ25（H7）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Φ25(H7)的孔作为精基准。
5.3工件表面加工方法的选择
本零件的加工表面有：粗精铣宽度为Φ40mm的上下平台、钻Φ10(H7)孔、钻2×Ф8+0.015的小孔 、粗精铣Φ30凸台的平台。材料为HT200，加工方法选择如下：
a.Φ40mm圆柱的上平台：公差等级为IT8～IT10,表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣→精铣的加工方法，并倒R3圆角。
b.Φ40mm圆柱的下平台：公差等级为IT8～IT10,表面粗糙度为Ra3.2，采用采用粗铣→精铣的加工方法，并倒R3圆角。
c.?30mm的凸台上下表面：公差等级为IT13，表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣→精铣的加工方法。
d.钻Φ10(H7)内孔：公差等级为IT7～IT8，表面粗糙度为Ra3.2，平行度为0.1μm（A），采用钻孔→粗铰→精铰的加工方法。
e.钻Φ25（H9）内孔：公差等级为IT6～IT8，表面粗糙度为Ra1.6，采用钻孔→扩孔钻钻孔→精铰的加工方法，并倒1×45°内角。
f.钻Φ8（H7）内孔：公差等级为IT6～IT8,表面粗糙度为Ra1.6，采用钻孔→粗铰→精铰的加工方法。
5.4确定工艺路线
a.工艺路线方案一：
铸造
时效
涂底漆
工序Ⅰ：粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台
工序Ⅱ：粗精铣宽度为Φ30mm的凸台表面
工序Ⅲ：钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф23mm。
工序Ⅳ：扩孔钻钻孔Ф25(H9)使尺寸达到Ф24.8mm。
工序Ⅴ：铰孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф25(H9)。
工序Ⅵ ：钻Φ10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm。
工序Ⅶ：粗铰Φ10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm。
工序Ⅷ：精铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到Φ10（H7）mm。
工序Ⅸ：钻、粗、精铰2×Φ8（H7）小孔使尺寸达到Φ8（H7）。
工序Ⅹ：检验入库。
b.工艺路线方案二：
铸造
时效
涂底漆
工序Ⅰ：粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。
工序Ⅱ：粗精铣宽度为Φ30mm的凸台表面
工序Ⅲ：钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф23mm。
工序Ⅳ：钻2×Ф8(H7)的小孔使尺寸。
工序Ⅴ：扩孔钻钻孔Ф25(H9)使尺寸达到Ф24.8mm。
工序Ⅵ：铰孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф25(H9)。
工序Ⅶ ：钻Φ10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm。
工序Ⅷ：粗铰Φ10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm。
工序Ⅸ：精铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到Φ10（H7）mm。
工序Ⅹ：粗铰2×Φ8（H7）小孔使尺寸达到7.96mm。
工序Ⅺ：精铰2×Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ8（H7）。
工序Ⅻ：检验入库。
5.5工艺方案的比较和分析：
上述两种工艺方案的特点是：方案一是根据宽度为40mm的上下肩面作为粗基准，Ф25（H7）孔作为精基准，所以就要加工Ф25孔时期尺寸达到要求的尺寸，那样就保证了2×Ф8小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则先粗加工孔Ф25，而不进一步加工就钻Ф8（H7），那样就很难保证2×Ф8的圆度跳动误差精度。所以决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。
5.6选择加工设备及刀、量、夹具
由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完后。
粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X5012立式铣床（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版社），刀具选D=2mm的削平型立铣刀（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）、专用夹具、专用量具和游标卡尺。
粗精铣宽度为Φ30mm的凸台表面。采用X5021立式铣床，刀具选D=2mm的削平型铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。
钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф23mm。采用Z535型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄2号刀）D=23mm，专用钻夹具，专用检具。
扩孔钻钻孔Ф25(H9)使尺寸达到Ф24.8mm。采用立式Z535型钻床，刀具选D=24.7mm的锥柄扩孔钻（莫氏锥度3号刀），专用钻夹具和专用检具。
铰孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф25(H9)。采用立式Z535型钻床，刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀，并倒1×45°的倒角钻用铰夹具和专用检量具。
钻2×Ф8(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=7.8mm的直柄麻花钻，专用钻夹具和专用检量具。
钻Φ10（H7）的内孔使尺寸达到Φ9.8mm。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=9.8mm的直柄麻花钻，专用的钻夹具和量检具。
粗铰Φ10(H7)内孔使尺寸达到Φ9.96mm。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=10mm的直柄机用铰刀，专用夹具和专用量检具。
精铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到Φ10（H7）mm。采用立式Z518型钻床，选择刀具D=10mm的精铰刀，使用专用夹具和量检具。
粗铰2×Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ7.96mm。采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8mm直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检具。
精铰2×Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ8（H7）。采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8mm的直柄机用铰刀，使用专用的夹具和专用的量检具。
（参考资料和文献均来自：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）
川公网安备: 51019002004831号