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资源描述：

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内容简介：

哈尔滨理工大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计 说 明 书设计题目： 制定杠杆的加工工艺，设计钻床夹具设 计 者：崔东宇班 级：机电05-1班 学 号： 33指导教师：史红哈 尔 滨 理 工 大 学机械电子工程系2008年6月20日哈 尔 滨 理 工 大 学机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定杠杆的加工工艺，设计钻20H7的钻床夹具设计要求：中批量生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 2008.6.162008.6.29设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书班 级：机电05-1 班学 生： 崔东宇指导教师： 史红系 主 任：2008年06月15日目录序言4一、零件的分析4零件的作用4零件的工艺分析5二 . 确定生产类型5三 .确定毛坯5四.工艺规程设计5(一)选择定位基准：6（二）制定工艺路线6（三）选择加工设备和工艺设备6(四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定7五、 夹具设计10(一)问题的提出10(二)夹具设计103.定位误差分析114钻床夹具的装配图见附图11参考文献：11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.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,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。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件的工艺分析零件的材料为HT150，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是杠杆需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1. 轴孔以及与此孔相通的的花键。2. 拨叉底面、上顶面、右端面；上顶面8mm槽及下底面18mm槽。3. 由上面分析可知，可以加工拨叉右端面；然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。二 . 确定生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为10000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查机械制造工艺及设备设计指导手册321页表15-2，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。三 .确定毛坯1 确定毛坯种类：零件材料为HT150。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册324页表15-5选用铸件尺寸公差等级CT9级。2 确定铸件加工余量及形状：机械制造工艺及设备设计指导手册325页表15-7，选用加工余量为MA-G级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：（附毛坯图）3绘制铸件零件图：（附零件图）四.工艺规程设计(一)选择定位基准：1 粗基准的选择：以零件的下端面为主要的定位基准。 2 精基准的选择：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，以加工后的轴孔及花键为主要的定位精基准。（二）制定工艺路线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。查机械制造工艺及设备设计指导手册346页表15-32、15-33、15-34，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：1粗铣中间圆和左侧矩形块的上端面2粗铣中间圆和左侧矩形块的下端面3半精铣上端面4半精铣下端面5钻 扩 铰 中间 直径20的孔 倒角6倒角另一侧7钻M12的孔 攻螺纹M128粗铣杠杆左侧的槽9粗铣杠杆右侧的槽 10半精铣杠杆右侧的槽11粗磨右侧槽的内壁 12检查（三）选择加工设备和工艺设备1 机床的选择： 工序030为车端面，可采用CA6140车床。 工序040采用钻床。 工序050采用车床。 工序060采用卧式拉床。 工序070090采用卧式铣床。 2 选择夹具：该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。3 选择刀具：在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。（附工艺卡片）4选择量具：（附工艺卡片）5其他：(四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定工序030 以左端面粗基准，车工件右端面。1. 加工条件工件材料：HT150,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：半精车右端面机床：CA6140车床。刀具：螺纹车刀。2.确定右端面最大加工余量：已知毛坯长度方向加工余量为3；确定进给量f:根据1表6第一部分，当刀杆尺寸为16mm*25mm,ap3.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 校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查简明手册）为0.5.mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查简明手册机床实际转速为故实际的切削速度.计算工时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。(2).扩表15-33，fz=(0.350.43)*1.0=0.350.43.表15-37 v=0.35m/s.f=1.35*fz=0.486; v=0.14实际v=9.6m/min.工序060：铣顶面1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：铣上顶面。机床：X62w卧式铣床。刀具：标准镶齿圆柱铣刀，齿数.铣削宽度ae=5,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时l=28,y+o=17t。工序080和工序090:铣8mm槽和铣18mm槽1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：铣8mm槽机床：X62K6140卧式铣床。刀具：直齿三面刃铣刀。2. 切削用量1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=8mm；，一次走刀即可完成所需长度。2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查简明手册f=0.140.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查简明手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查简明手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按简明手册，查得 Vc18mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据XA6132铣床参数，选择nc=145r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*40*145/1000=18.22m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=145/(300*10)=0.3mm/z。5)校验机床功率 查简明手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=8mm，nc=145r/min,Vfc=145mm/s，V c=18.2m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/87=0.6min。同理，计算得铣18mm槽所用时间T=1.16M.五、 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080铣8mm槽。本夹具将用于卧式铣床，刀具为三面刃立式铣刀.(一)问题的提出本夹具是用来钻20H7孔,零件图中槽的宽度有公差要求,且三面都有粗糙度要求，因此这个槽的深度也有一定的公差要求.另外此槽为三个侧平面的设计基准,.此工序只是粗加工,因此本工序加工时主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,而精度也有一定要求。 (二)夹具设计 1定位基准选择 由于槽的宽度有公差要求,因此应以右端面为主要定位基准.由于铸件的公差要求较大,利用轴孔的中心轴作为辅助定位基准时,另外为了防止工件转动，为限制次自由度，应该以健限制工件旋转，另辅助一左端面为辅助定位，防止工件左右移动，因此为了满足这些定位要求，设计压板结构，既可以满足轴向力的要求，又可方便工件的装夹。.2.切削力计算 计算切削力 刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。 D=80mm. Z=18 =2448N 校核定位销： 3.定位误差分析 夹具的主要定位元件为22孔的定位销 基准移位误差，由于孔和销都有制造误差，为工件装卸方便，孔与轴间还有最小间隙Xmin(此间隙同在调刀储存及对刀时消除)故满足自由公差要求。4钻床夹具的装配图见附图参考文献：1：机械制造工艺学 课程设计指导书 赵家齐编 出版：哈尔滨工业大学出版社2：机械设计课程设计 出版：哈尔滨理工大学3：机床夹具设计手册（第二版） 上海科学技术出版社4：切削用量手册5：机械制造技术基础 出版：高等教育出版社 张世昌等主编13机械加工工艺过程卡片产品名称及型号杠杆零件名称杠杆零件图号材料名称HT150毛坯种类零件重量（kg）毛重第1 页牌号尺寸净重共1 页性能每料件数每台件数每批件数工序号工序内容加工车间设备名称及编号工艺装备名称及编号技术等级时间定额（min）夹具刀具量具单件准备终结工序1工序2工序3工序4工序5工序6工序7工序8工序9工序10工序11工序12粗铣中间圆和左侧矩形块的上端面粗铣中间圆和左侧矩形块的下端面半精铣上端面半精铣下端面钻 扩 铰 中间 直径20的孔 倒角倒角另一侧钻M12的孔 攻螺纹M12粗铣杠杆左侧的槽粗铣杠杆右侧的槽 半精铣杠杆右侧的槽粗磨右侧槽的内壁 检查铣床铣床铣床铣床钻床钻床铣床铣床铣床磨床专用专用专用专用专用专用专用专用专用专用专用端铣刀端铣刀钻头钻头 铣刀铣刀0.5mino.5min0.42min0.42min0.82min1min5.7s5.7s更改内容编制崔东宇抄写校对审核批准机械加工工序卡片产品名称及型号零件名称零件图号工序名称工序号第 1 页车床CA6140杠杆3钻扩20孔3共 2 页车间工段材料名称材料牌号力学性能灰铸铁HT150良好同时加工件数每料件数技术等级单件时间（min）准备终结时间（min）11设备名称