左摆动杠杆铣8mm槽夹具设计（全套设计及CAD图纸）
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课程设计论文论文题目：设计“左摆动杠杆”零件的机械加工工艺规程及铣8槽宽的夹具工艺装备 班 级： 专 业： 学生姓名： 指导教师： 日 期: 目录1、左摆动杠杆的工艺分析及生产类型的确定41.1、左摆动杠杆的用途41.2、左摆动杠杆的技术要求：51.3、零件的工艺分析52、确定零件毛胚62.1、毛胚种类的选择62.2、左摆动杠杆锻造毛培尺寸公差及加工余量63、工艺路线的制定73.1、定位基准的选择73.1.1、精基准的选择73.2.2、粗基准的选择73.2 、表面加工方法的确定73.3、加工阶段的划分83.4、工序的集中与分散83.5、工序顺序的安排83.5.1、机械加工工序83.5.2、热处理工序8 3.5.3、辅助工序.93.6、确定工艺路线94、夹具设计104.1、提出问题104.2、设计思想104.3、零件工序的加工要求分析104.3.1、本工序加工情况104.3.2、本工序前已加工的表面104.3.3、选择机床114.3.4、确定导向装置114.4、确定定位方案114.4.1、定位方案114.4.2、选择定位元件，包括尺寸公差124.4.3、确定引导元件134.5、定位误差计算134.5.1、基准不重合误差134.5.2、基准位移误差13 4.5.3、定位误差13 4.6、确定夹紧方案，选择夹紧元件和夹紧机构13 4.6.1、确定夹紧方案13 4.6.2、确定夹紧元件和夹紧机构145、夹具结构设计156、参考文献16 夹具设计基本步骤1、左摆动杠杆的工艺分析及生产类型的确定 左摆动杠杆零件图： 1.1、左摆动杠杆的用途杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（用力点、支点和阻力点）的大小跟它们的力臂成反比。动力动力臂=阻力阻力臂，用代数式表示为F1 L1=F2L2。式中，F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。从上式可看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。1.2、左摆动杠杆：该杠杆的各项技术要求如下表所示：加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度(um)左摆动杠杆左端面100IT93.2左摆动杠杆中端面55IT93.2左摆动杠杆上端面28IT93.2左摆动杠杆上孔15IT81.6左摆动杠杆中孔12IT81.6左摆动杠杆下孔6IT71.6M10螺纹孔10IT912.512孔12IT812.512盲孔12IT912.58mm槽8IT912.52mm槽2IT912.51.3、零件的工艺分析哪些面是重要表面，哪些面的技术要求较高，哪些面有位置精度要求该左摆动杠杆结构简单，形状普通，属一般的杠杆类零件。主要加工表面有左摆动杠杆左、右端面，上端面，其次就是15孔及12孔和6孔，15、12、6孔的加工端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，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。由此可见，该零件的加工工艺性较好。2、确定零件毛坯2.1、毛坯种类的选择：根据零件材料、结构和大小选择毛坯种类左摆动杠杆在工作过程中承受冲击载荷及各种应力，毛胚需选用锻件才满足工作要求。该左摆动杠杆的轮廓尺寸不大，形状亦不是很复杂，故采用锻造。2.2、左摆动杠杆锻造毛坯尺寸公差及加工余量项目机械加工余量/mm尺寸公差/mm毛坯尺寸/mm备注左摆动杠杆左端面2*2=42.5表2-1至表2-5左摆动杠杆中端面2*2=42表2-1至表2-5左摆动杠杆上端面2*2=41.6表2-1至表2-5 12孔2*2=41.7表2-1至表2-5 15孔2*2=41.7表2-1至表2-5 12孔2*2=41.7表2-1至表2-5M10mm螺纹孔2*2=41.7表2-1至表2-56孔2*2=41.7表2-1至表2-512盲孔2*2=41.7表2-1至表2-58mm槽2*2=40.5表2-1至表2-52mm槽2*1=20.50表2-1至表2-53、工艺路线的制定3.1、定位基准的选择3.1.1、精基准的选择 根据该左摆动杠杆零件的技术要求，选择左摆动杠杆右端面和6孔作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。6孔的轴线是设计基准，选用其作精基准定位左摆动杠杆两端面，实现了设计基准和工艺基准的重合。选用左摆动杠杆右端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则，因为该左摆动杠杆在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准。3.1.2、粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。这里选择左摆动杠杆左端面和12外圆面作为粗基准。采用12外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用左摆动杠杆右端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。3.2、表面加工方法的确定 根据左摆动杠杆零件图上的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，如下表所示：加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/um加工方案备注左端面IT93.2粗铣-半精铣表1-6至表1-8中端面IT93.2粗铣-半精铣表1-6至表1-8上端面IT93.2粗铣-半精铣表1-6至表1-812H8孔IT81.6钻-粗铰-精铰表1-6至表1-815H8孔IT81.6钻-粗铰-精铰表1-6至表1-86孔IT71.6钻-精铰表1-6至表1-812孔IT812.5钻-铰表1-6至表1-8M10孔IT912.5钻- 攻螺纹表1-6至表1-812盲孔IT912.5钻-粗铰-精铰表1-6至表1-88mm槽IT93.2粗铣-半精铣表1-6至表1-82mm槽IT912.5粗铣-半精铣表1-6至表1-83.3、加工阶段的划分该左摆动杠杆加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工两个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（左摆动杠杆右端面和6孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗铣左摆动杠杆左端面、中端面、上端面、12孔、15孔、6孔、12孔、M10螺纹孔、6孔、盲孔12槽8mm槽2mm。在半精加工阶段，完成左摆动杠杆左端面、中端面、上端面和15孔、12孔、6的精铣加工和12盲孔的钻-铰-精铰加工及12孔等其他孔的加工。3.4、工序的集中与分散 选用工序集中原则安排左摆动杠杆的加工工序。该左摆动杠杆的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，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的相对位置精度要求。3.5、工序顺序的安排3.5.1、机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准左摆动杠杆左端面和12孔。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原则，先加工左摆动杠杆中端面，再加工M10孔。3.5.2、热处理工序 加工之前进行时效处理。3.5.3、辅助工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该左摆动杠杆工序的安排顺序为：在、实效处理基准加工粗加工精加工。3.6、确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了左摆动杠杆的工艺路线。工序号工序名称机床设备刀具量具1时效处理2 粗、半精铣左摆动杠杆左端面立式钻床X51端铣刀游标卡尺3粗、半精铣左摆动杠杆中端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺4粗、半精铣上端面立式铣床X51外圆车刀游标卡尺5钻孔12mm立式钻床Z525麻花钻、扩孔钻内径千分尺61.钻孔13mm 2.扩孔至15mm Ra=1.6m立式钻床Z525麻花钻、扩孔钻、铰刀卡尺、塞规7钻孔12mm立式钻床Z525麻花钻、扩孔钻卡尺、塞规8钻孔6mm立式钻床Z525麻花钻、扩孔钻卡尺、塞规9攻螺纹M10mm立式钻床Z525丝锥卡尺、塞规10钻孔12mm立式钻床Z525麻花钻、扩孔钻卡尺、塞规11钻、铰12盲孔立式钻床Z525麻花钻、锥度铰刀游标卡尺12粗、精铣槽8mm立式铣床X51端面铣刀游标卡尺13铣2mm槽立式铣床X51端面铣刀游标卡尺14去毛刺钳工台平锉15清洗清洗机16终检塞规、卡尺、百分表等4、夹具的设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。4.1、提出问题（1）怎样限制零件的自由度：采用一面两销定位。一个面限制3个自由度，两个定位钉限制3个自由度。（2）怎样夹紧：设计夹具由移动压板夹紧工件。（3）怎样使夹具使用合理，便于装卸。4.2、设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对宽度为8的槽进行加工，这个孔尺寸精度要求为IT9，表面粗糙度Ra12.5，粗铣后再半精铣可以满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。4.3、零件本工序的加工要求分析4.3.1、本工序加工情况铣宽为8的斜槽；该面与垂直方向成45角，与最右端斜面的距离为25mm。4.3.2、本工序前已加工的表面如下。粗铣、半精铣外形。钻孔12mm 钻孔13mm，扩孔至15mm Ra=1.6m 钻孔12mm 钻孔6mm 攻螺纹M10mm 钻孔12mm 钻、铰12盲孔4.3.3、选择机床本工序使用机床为立式铣床X51。4.4、确定定位方案4.4.1、定位方案。根据工件结构特点，其定位方案如下，如图：以两块支撑板，一个定位销和一个削边销进行定位。两块支撑板限制三个自由度，定位销和削边销组合限制另外三个自由度。总共限制六个自由度。定位方案分析：限制6个自由度，没有欠定位和过定位。4.4.2、选择定位元件，包括尺寸和公差选择定位销作为工件8H7孔的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取，公差为0.038mm。选择削边销作为12H7孔的定位元件，定位副配合取，公差为0.057mm。因为是装在侧面，所以选取结构简单的A型支撑板，规格为45x12支撑板和30x12支撑板作为左摆动杠杆左端面的定位元件。4.4.3、确定引导元件铣床夹具对刀块对宽为8的槽，铣削选用侧装对刀块。根据GB/T 2243-91 机床夹具零件及部件选取侧装对刀块。如图：4.5、定位误差计算4.5.1、基准不重合误差 设计基准为外圆切面，定位基准为6孔的轴心线。设计基准与定位基准不重合。 查找互换性与测量技术基础得R10外圆柱尺寸公差为0.009mm， 即=0.009mm4.5.2、基准位移误差 6孔的公差=0.004mm，定位销的公差=0.038mm， =（+）=0.021mm4.5.3、定位误差 =+=0.03mm4.6、确定夹紧方案，选择夹紧元件和夹紧结构4.6.1、确定夹紧方案 考虑到工件的装夹方便，故选用移动压板进行夹紧。4.6.2、确定夹紧元件和夹紧结构5、夹具结构设计 如图：工作原理：该夹具采用一面两销定位，一共限制六个自由度，没有欠定位和过定位。首先，把移动压板挪开，使得工件可以放入。如上图将定位销与6的孔配合，削边销与12的孔配合，左摆动杠杆的左端面平稳的放在支撑板上面，完成定位工作。然后把移动压板移到正确的位置，使压板可以压到工件。拧紧六角螺母，使移动压板压紧工件，完成夹紧工作。6、参考文献1孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，19912李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，19933崇 凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，19934王绍俊主编.
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