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k061 杠杆 机械 加工 工艺 规程 22 气动 夹具 设计

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K061-杠杆(一)机械加工工艺规程及铣22槽(气动)夹具设计,k061,杠杆,机械,加工,工艺,规程,22,气动,夹具,设计

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大 学机械加工工序卡片工序名称铣工序号01零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具立式铣床X52K工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s1粗铣中间圆柱上面高速钢套式立铣刀游标卡尺1401.50.147510.6552半精铣中间圆柱上面高速钢套式立铣刀游标卡尺1400.90.0911816.7553粗铣中间圆柱下面高速钢套式立铣刀游标卡尺1401.50.147510.6554半精铣中间圆柱下面高速钢套式立铣刀游标卡尺1400.90.0911816.755设 计指 导 老 师共 13 页第1页 大 学机械加工工序卡片工序名称钻工序号02零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具四面组合钻床工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s1扩孔锥柄扩孔钻内径千分尺1442.40.323563542精铰孔手用铰刀内径千分尺1440.10.16005060设 计指 导 老 师共 13 页第2页 大 学机械加工工序卡片工序名称铣工序号03零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具立式铣床X52K工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s11.粗铣杠杆左端44上表面高速钢套式立铣刀游标卡尺1341.50.147510.65522.粗铣杠杆左端44下表面高速钢套式立铣刀游标卡尺1341.50.147510.65533.粗铣杠杆左端22上内表面高速钢套式立铣刀游标卡尺1281.50.147510.63544.粗铣杠杆左端22上内表面高速钢套式立铣刀游标卡尺1281.50.147510.63555.半精铣杠杆左端44上表面高速钢套式立铣刀游标卡尺13410.0911816.673666.半精铣杠杆左端44下表面高速钢套式立铣刀游标卡尺13410.0911816.673677.半精铣杠杆左端22上内面高速钢套式立铣刀游标卡尺12810.0911816.673688.半精铣杠杆左端22上内面高速钢套式立铣刀游标卡尺12810.0911816.673699.粗铣杠杆左端28单侧内表面高速钢套式立铣刀游标卡尺1223.50.67510.655设 计指 导 老 师共 13 页第3页 大 学机械加工工序卡片工序名称铣工序号04零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具立式铣床X52K工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s11.粗铣杠杆右端18上面高速钢套式立铣刀游标卡尺1402.50.67510.65022.粗铣杠杆右端18下面高速钢套式立铣刀游标卡尺1402.50.67510.65033.粗铣24H8的上面高速钢套式立铣刀游标卡尺1321.50.147510.65544.粗铣24H8的下面高速钢套式立铣刀游标卡尺1321.50.147510.65555.半精铣杠杆右端24H8上下面高速钢套式立铣刀游标卡尺1320.80.0911816.673666.半精铣杠杆右端24H8上下面高速钢套式立铣刀游标卡尺1320.80.0911816.673677.粗铣杠杆右端32单侧内表面高速钢套式立铣刀游标卡尺1243.50.67510.650设 计指 导 老 师共13 页第4页 大 学机械加工工序卡片工序名称钻工序号05零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具立式钻床Z518工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s1用直径为10.5的钻钻螺纹孔锥柄阶梯麻花钻内径千分尺1115.250.323563542345设 计指 导 老 师共13 页第5页 大 学机械加工工序卡片工序名称攻丝工序号06零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s1手攻M12的螺纹铰刀内径千分尺2345设 计指 导 老 师共 13 页第6页 大 学机械加工工序卡片工序名称车倒角工序号07零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号车床卡盘转塔式六角车床工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s11.车倒角1x45 45偏刀22.车倒角1.5 x4545偏刀34设 计指 导 老 师共 13 页第7页 大 学机械加工工序卡片工序名称铣工序号08零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具立式铣床X51工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s1精铣杠杆右端24H8内上面高速钢套式立铣刀游标卡尺1320.20.0811818302精铣杠杆右端24H8内下面高速钢套式立铣刀游标卡尺1320.20.081181830345设 计指 导 老 师共 13 页第8页 大 学机械加工工序卡片工序名称淬火工序号09零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号淬火机工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s1234设 计指 导 老 师共 13 页第9页 大 学机械加工工序卡片工序名称校正工序号10零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号平行度校正仪工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s12345设 计指 导 老 师共13 页第10页 大 学机械加工工序卡片工序名称磨端面工序号11零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具卧轴矩台平面磨床MM7112工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s1磨杠杆中间圆柱两端面至44-0.0.1，对20H7的圆跳动为0.05砂轮游标卡尺400.1234设 计指 导 老 师共13 页第11页 大 学机械加工工序卡片工序名称清洗工序号12零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号清洗机工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s12345设 计指 导 老 师共13 页第12页 大 学机械加工工序卡片工序名称终检工序号13零件名称杠杆（一）零件号28材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT150170HBS铸造设 备夹 具辅助工具名 称型 号检验工具工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s12345设 计指 导 老 师共 13 页第13页16大学机械工程系机械加工工艺过程卡片零件编号零件名称28杠杆（一）工序号工序名称工序内容设 备 夹 具刀 具量 具工 时名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格1铣1.粗铣杠杆中间圆柱上下面立式铣床X52K专用夹具高速钢套式立铣刀直径10、长度12游标卡尺测量范围0-150读数值0.021102.半精铣杠杆中间圆柱上下面1102钻 扩孔、精铰20H7孔四面组合钻床专用夹具锥柄扩孔钻、铰刀扩孔钻：d=8，l=75内径千分尺测量范围5-30读数值0.011143铣1.粗铣杠杆左端44上下表面立式铣床X52K专用夹具高速钢套式立铣刀直径10、长度12游标卡尺测量范围0-150读数值0.021102.粗铣杠杆左端22上下面703.半精铣杠杆左端44上下表面724.半精铣杠杆左端22上下面725.粗铣杠杆左端28单侧内表面554铣1.粗铣杠杆右端18上下面立式铣床X52K专用夹具高速钢套式立铣刀直径10、长度12游标卡尺测量范围0-150读数值0.021002.粗铣24H8的上下面1103.半精铣杠杆右端24H8上下面724.粗铣杠杆右端32单侧内表面505钻用直径为10.5的钻钻螺纹孔立式钻床Z518专用夹具锥柄阶梯麻花钻直径为10.5内径千分尺测量范围5-30读数值0.01546攻丝手攻M12的螺纹手用铰刀直径为12内径千分尺测量范围5-30读数值0.017倒角1.车倒角1x45 转塔式六角车床车床卡盘45偏刀2.车倒角1.5 x458铣精铣杠杆右端24H8内上下面立式铣床X51专用夹具高速钢套式立铣刀直径10、长度12游标卡尺测量范围0-150读数值0.02609淬火杠杆左右叉局部淬火淬火机10校正校正杠杆右端拨叉上下面平行度平行度校正仪11磨磨杠杆中间圆柱两端面至44-0.0.1，对20H7的圆跳动为0.05MM7112卧轴矩台平面磨床专用夹具砂轮1-35040127-WA46K5V游标卡尺测量范围0-150读数值0.0212清洗清洗机13终检检验工具 共 3 页 第 3 页311 第3章 铣22槽的铣床夹具3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工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。由指导老师的分配，决定设计铣22槽面的铣床夹具。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。一、机床夹具定位元件工件定位方式不同，夹具定位元件的结构形式也不同，这里只介绍几种常用的基本定位元件。实际生产中使用的定位元件都是这些基本定位元件的组合。（一）工件以平面定位常用定位元件1支承钉 常用支承钉的结构形式如图6-1所示。平头支承钉（图a）用于支承精基准面；球头支承钉（图b）用于支承粗基准面；网纹顶面支承钉（图c）能产生较大的摩擦力，但网槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基准定位且要求产生较大摩擦力的侧面定位场合。一个支承钉相当于一个支承点，限制一个自由度；在一个平面内，两个支承钉限制二个自由度；不在同一直线上的三个支承钉限制三个自由度。图6-1 常用支承钉的结构形式2支承板 常用的支承板结构形式如图6-2所示。平面型支承板（图a）结构简单，但沉头螺钉处清理切屑比较困难，适于作侧面和顶面定位；带斜槽型支承板（图b），在带有螺钉孔的斜槽中允许容纳少许切屑，适于作底面定位。当工件定位平面较大时，常用几块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两个支承点，限制两个自由度；两个（或多个）支承板组合，相当于一个平面，可以限制三个自由度。图6-2 常用支承板的结构形式3可调支承 常用可调支承结构形式如图6-3所示。可调支承多用于支承工件的粗基准面，支承高度可以根据需要进行调整，调整到位后用螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。图6-3 常用可调支承的结构形式 (二) 工件以孔定位常用定位元件1定位销 图6-6是几种常用固定式定位销的结构形式。当工件的孔径尺寸较小时，可选用图 a 所示的结构；当孔径尺寸较大时，选用图 b 所示的结构；当工件同时以圆孔和端面组合定位时，则应选用图c所示的带有支承端面的结构。用定位销定位时，短圆柱销限制二个自由度；长圆柱销可以限制四个自由度；短圆锥销（图d）限制三个自由度。图6-6 固定式定位销的结构形式3.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对加工前，平面进行了粗、精铣加工，底面20孔进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有：为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面一销再加上2个浮动调节支撑的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。3.3 切削力及夹紧力的计算刀具：立铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 夹紧力采用气缸夹紧的方式。气缸的设计计算1）初选气缸的工作压力工作压力是确定执行元件结构参数的主要依据，它的大小影响执行元件的尺寸和成本，甚至整个系统的功能。在此气动夹具设计中，因采用企业气源作为动力，一般空气的压力为0.50.8Mpa。所以选定工作压力为0.5Mpa。2）确定气缸的主要结构参数本气缸采用单向作用气缸。最大负载即为上面所求值，F=18906N，其缸径计算公式为:式中:F - 活塞杆上的推力，N- -气缸工作压力，MPaD-气缸缸体直径，m 查设计8手册，按气缸内径系列将以上计算值圆整为标准直径，取D=63mm。由,可得活塞杆直径:圆整后，取活塞杆直径校核，按公式有:其中，则:满足实际设计要求。3）缸筒壁厚的设计缸筒直接承受压缩空气压力，必须有一定厚度。一般气缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式计算:式中:- 缸筒壁厚，mm- 气缸内径，mm- 实验压力，取, Pa材料为:ZL3,=3MPa代入己知数据，则壁厚为:取4）活塞行程的确定由夹具设计中对零件进行装夹的移动距离可知，为了便于工件的装夹，移动压板所需要的行程为15mm，气缸装在移动夹板的另一端，由杠杆原理可知，气缸移动的距离不小于是25mm，为了确保气缸安全工作，取气缸的工作行程为25mm。5）气动传动原理图拟定由于只有一个工作气缸，且气缸的快速前进和快速后退速度可取相同，并没有采用多种工速，因而气动传动原理图相对简单，其传动原理图如图4.2所示，所需要的气动元件规格如表3-1所示。图4.2 气动传动原理图9各通行机构的调速，这种方法的特点是结构简单效果好。如平臂伸缩气缸在接近气缸处安装两个快速排气阀，可加快启动速度，也可调节全程的速度。气液传送器气缸的排气节流，可用来调整回转液压缓冲器18的背压大小。为简化气路，减少电磁阀的数量，各工作气缸缓冲均采用液压缓冲器10，这样可以省去电磁阀和切换节流阀或行程节流阀的气路阻尼元件。电磁阀的通径，是根据各工作气缸速度，行程，尺寸计算出所需压缩空气流量，与选用的电磁阀在压力状态下的公称使用流量相适应来确定的。表 气路元件表序号型号规格名称数量1QF-44手动截止阀12储气缸13QSL-26-S1分水滤气器14QTY-20-S1减压阀15QIU-20-S1油雾器16YJ-1压力继电器1724D2H-10-S1二位五通电磁滑阀18单向节流阀19QGSC D-63X25-25-K-LB气缸1使用快速螺旋定位机构快速夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力。气缸的参考资料，网址： /content/product/66/QGSC.html3.4 误差分析与计算该夹具以采用一面一销再加上一挡销的定位方式，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献5可得：销的定位误差 ： 其中：， 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：3. 5 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示： 图5.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表5.4：表5.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图5.3所示： 图5.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表5.5：表5.5 塞尺公称尺寸H允差dC30.0060.25上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.6 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。3.7夹具设计及操作的简要说明为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。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.有理可寻，不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CAD，刚开始时觉得好难，就是因为没有把自己放在使用者的角度，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：1999-10-12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20063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：19994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2007.55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2000.66公差与配合实用手册主编方昆凡，出版社：机械工业出版社出版日期2006.27机械设计制图手册主编：黄廷合 译，出版社：科学出版社，出版日期：2006.128机械设计手册编著：机械设计手册编委会，出版社：机械工业出版社，出版日期： 2004-89Auto CAD 中文版机械制图教程作者：北京市计算机绘图教育研究中心，出版社：上海科学普及出版社，出版日期：2006.110机械制造工艺与机床夹具课程设计指导主编：吴拓，方琼珊 ，出版社：机械工业出版社，出版日期：2006-1-1中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 杜宝林 学 号： 0902014128 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 机械制造工艺学课程设计 杠杆零件的工艺规程及夹具设计 指导教师： 王彪 职称: 教 授 马清燕 职称: 讲师 2013年1月14日 中北大学课程设计任务书 2012/2013 学年第 1 学期学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 杜宝林 学 号： 0902014128课程设计题目： 机械制造工艺学课程设计 杠杆零件的工艺规程及夹具设计 起 迄 日 期：2013年1月2日2013年1月15日 课程设计地点： 中北大学 指 导 教 师： 王彪、马清燕 系 主 任： 王 彪 下达任务书日期: 2013 年1月 14日课 程 设 计 任 务 书1设计目的：（1）培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(工程材料与热处理；机械设计、互换性与技术测量、金属切削机床、金属切削原理与刀具等)的知识，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，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 （2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。（3）培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：本次设计要求编制一个中等复杂程度零件（不少于10道工序，见附图）的机械加工工艺规程，并设计其中一道工序的专用夹具，绘制相关图纸，撰写设计说明书。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。 具体内容如下： （1）根据零件图，确定生产类型（一般为中批或大批生产），对零件进行工艺分析。 （2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图。 （3）拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定各工序切削用量及工序尺寸，计算某一代表工序的工时定额。 （4）填写工艺文件：工艺过程卡片（或工艺卡片）、工序卡片。 （5）设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图12张。 （6）撰写设计说明书。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：1制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程，画零件图，毛坯图，填写工艺卡片、工序卡片。2专用夹具设计。设计某道工序的专用夹具。3撰写课程设计说明书一份（A4纸）。 4主要参考文献：1崇凯.机械制造技术基础课程设计指南.北京.化学工业出版社，2006.122张龙勋. 机械制造工艺学课程设计指导书及习题.北京:机械工业出版社，2006.13孟少农，机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社，1991.94艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册.北京:机械工业出版社5李益明.机械制造工艺设计简明手册.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版6 赵家奇，机械制造工艺学课程设计指导书2版.北京:机械工业出版社，2000.107 李云，机械制造及设备指导手册. 北京:机械工业出版社，1997.85设计成果形式及要求：提供课程设计说明书一份，要求内容与设计过程相符，且格式要符合规定要求；被加工零件的零件图1张；毛坯图1张；夹具装配图1套；夹具主要零件图（通常为夹具体）1张；机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片1套。6工作计划及进度：2010年1月4日1月6日 分析研究被加工零件，画零件图； 1月7日1月10日 工艺设计：选择加工方案、确定工艺路线，画毛坯图，填写工艺卡片；1月11日1月18日 夹具设计，画夹具装配图及夹具主要零件图；1月19日1月21日 编写课程设计说明书1月22日 答辩系主任审查意见： 签字： 年 月 日 目录前 言61.零件的工艺分析及生产类型确定71.1零件的作用71.2零件的工艺分析72.选择毛坯,确定毛坯尺寸和设计毛坯图82.1选择毛坯82.2确定毛坯尺寸和设计毛坯图83选择加工方法，制定工艺路线93.1定位基准的选择93.2零件表面加工方法的选择93.3制定工艺路线104.工序设计114.1选择加工设备和工艺装备114.2确定工序尺寸125确定切削用量及基本时间136.夹具设计21总 结22参考文献22前 言大学四年的学习即将结束，在我们即将踏入社会之前，通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。我的课程设计课题目是套齿轮工艺编制与工装设计。在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识，比如零件图设计、机械制造工艺学、以及所学软件AUTOCAD的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验，同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补，使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。由于本人水平有限,设计编写时间也比较仓促,在我们设计的过程中会遇到一些技术和专业知识其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计会有一些不尽如人意的地方, 为了共同提高今后设计设计的质量，希望在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的谅解与批评指正,不胜感激之至.1.零件的工艺分析及生产类型确定1.1零件的作用题目所给的零件是杠杆，用于传递力与扭矩，它的加工精度影响自身的传动精度甚至整个系统的传动精度。通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该零件需要加工的地方有平面和孔，加工难度不大，本零件的工艺性较好。1.2零件的工艺分析从零件图上看来，知原图样的视图正确完整，尺寸和公差还有技术要求齐全。从加工表面上看来，毛坯采用铸件，部分加工表面是主要的工作表面。加工表面有： 1）.零件的上、下端面（由图纸所示），粗糙度达到6.3。 2）.40圆柱上、下端面,要满足圆跳动公差为0.05。 3）.内端面,精度要求较高,粗糙度达到3.2,用于连接固定其它部件.2.选择毛坯,确定毛坯尺寸和设计毛坯图2.1选择毛坯根据零件图可知，零件材料为HT150，零件形状为异形件，且属中批及大批生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料.加工的表面比较少,而且形状比较复杂,故用铸件.2.2确定毛坯尺寸和设计毛坯图（1）求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸，长203mm，宽38mm，高44mm，固最大轮廓尺寸为203mm。（2）选取公差等级CT查表，铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得公差等级CT范围810级，取10级。（3）求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，查表得出，公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）求机械加工余量等级查表，铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级为G。（5）求机械加工余量 RMA对所有加工表面取同一个数值，查表，最大轮廓尺寸为203mm ，机械加工余量等级为G级，得RMA数值为：单侧加工时选取3.5mm，双侧加工时选取2.5mm。M12孔较小，铸成实心。（6） 查表确定毛坯各加工表面尺寸公差 1.20H7孔：2.2mm 2.40圆柱的上下表面：2.8mm 3.38mm尺寸上的表面：2.8mm 4.24H8尺寸上的表面：2.4mm 5.440-0.1尺寸上的表面：2.8mm 6.22-0.1+0.2尺寸上的表面：2.4mm 7.28mm内槽尺寸上的的公差：2.4mm 8.32内槽尺寸上的公差：2.6mm 9.18mm尺寸上的表面公差：2.4mm 3选择加工方法，制定工艺路线3.1定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证、生产率得到提高。否则，不但加工工艺规程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产不能正常进行。本零件是带孔的杆状零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），在加工零件的平面及钻孔时，都应该以孔作为定位基准，从而避免由于基准不重合而产生的误差。选择不需加工的面作为粗基准，选20mm孔及一端面作为精基准。3.2零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有端面，内孔，底面等，材料为灰铸铁。以公差等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，其加工方法选择如下。左右端面：为未注公差尺寸，根据GB1800-79规定，只需要进行粗铣。20H7孔：标注了公差尺寸和表面粗糙度值1.6，精度较高，因为铰刀是定尺寸刀具，能加工出7级精度的孔，所以这里选择扩孔，绞孔。左边槽44上端面：标注了表面粗糙度值3.2，精度较高，需要进行粗铣，半精铣。左边槽44下底面：标注了表面粗糙度值3.2，精度较高，需要进行粗铣，半精铣。左边槽22内端面：标注了表面粗糙度值3.2，精度较高，需要进行粗铣，半精铣。40上下端面，标注了表面粗糙度值3.2，相对于基准轴线A的圆跳动为0.05，精度较高，需要进行粗铣，半精铣，精铣。24H8槽：标注了表面粗糙度值0.8，精度较高，需要进行粗铣，半精铣，精铣。表2 零件表面加工方法加工部位表面粗糙度经济精度IT加工方法40mm孔上下两端面粗铣12半精铣10粗铣 半精铣40mm两侧端面-粗铣mm孔扩孔10绞孔7扩孔，绞孔24H8mm槽内表面粗铣12半精铣10精铣8粗铣 半精铣精铣mm槽内表面粗铣12半精铣10粗铣 半精铣440-0.1上下表面粗铣12半精铣10粗铣 半精铣 磨28mm单侧内表面-粗铣32单侧内表面-粗铣M12螺纹孔-钻孔 手动攻丝3.3制定工艺路线本零件的加工工艺路线按照先加工基准面、先面后孔、先住后次以及先粗后精的原则加工，本零件的加工可按以下工艺路线进行。 工序一： 1.粗铣杠杆中间圆柱上下面 2.半精铣杠杆中间圆柱上下面工序二： 扩孔、精铰20H7孔 工序三： 1.粗铣杠杆左端44上下表面 2.粗铣杠杆左端22上下面 3.半精铣杠杆左端44上下表面 4.半精铣杠杆左端22上下面 5.粗铣杠杆左端28单侧内表面工序四： 1.粗铣杠杆右端18上下面 2.粗铣24H8的上下面 3.半精铣杠杆右端24H8上下面 4.粗铣杠杆右端32单侧内表面 工序五：用直径为10.5的钻钻螺纹孔 工序六：手攻M12的螺纹 工序七：1.车倒角1x45 2.车倒角1.5 x45 工序八：精铣杠杆右端24H8内上下面 工序九：杠杆左右叉局部淬火 工序十：校正杠杆右端拨叉上下面平行度 工序十一：磨杠杆中间圆柱两端面至44-0.0.1，对20H7的圆跳动为0.05 工序十二：清洗 工序十三：终检4.工序设计4.1选择加工设备和工艺装备（1）选择机床 根据不同的工序选择机床 1. 工序1是粗加工和半精加工。工序的工步数不多，选用立式铣床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，所以选用X52K立式铣床。2. 工序2是定位孔的加工，精度要求较高，扩孔选用四面组合钻床，绞孔用手动。3. 工序3、4是粗加工和半精加工，依然选用X52K立式铣床。4. 工序5选用Z518立式钻床。5. 工序6手动攻丝。6. 工序7为车倒角，选用转塔式六角车床即可。7. 工序8为精铣转速要求高一点，进给量要求小一点，选用X51立式铣床。8. 工序9用热处理装备淬火机进行淬火处理。9. 工序10是用平行度校正仪进行平行度的校正。10. 工序11磨端面选用MM7112卧轴矩台平面磨床。11. 工序12清洗用清洗机。12. 工序13用各种专用量具对各部分进行检验。（2）选择夹具本零件结构复杂，无法用通用夹具进行装夹，需使用专用夹具，进行各工序的加工（3）选择刀具 根据不同的工序选择刀具1.平面铣削选用立铣刀，考虑到需加工的最大平面尺寸为40圆柱端面，因此所选铣刀：高速钢套式立铣刀，直径d=10 mm，长度l=22mm，粗齿数3。2. 扩孔选用锥柄扩孔钻，铰刀选用手用铰刀。3. 钻螺纹孔10.5mm.攻丝M12 用锥柄阶梯麻花钻，手用丝锥。4. 倒角选用普通车刀450偏刀。5.磨端面用1-35040127-WA46K5V砂轮（4）选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考有关资料，选择如下。 选择加工平面所用量具铣端面，选择读数值0.02，测量范围0150游标卡尺。 选择加工孔所用量具钻、扩、铰孔选择读数值0.01，测量范围530内径千分尺。4.2确定工序尺寸表3 本零件各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 （mm）加工表面工序余量工序尺寸及公差表面粗糙度/粗（钻）半精精（铰）粗半精精粗半精精mm上下端面1.50.94644.23.2mm孔2.40.119.820H71.644mm上下表面1.51.0463.2mm上下内表面1.51.0203.218mm上下面2.518 6.324H8mm上下内表面1.50.80.22123.624H80.8螺纹孔10.5攻丝1.528mm单侧内表面3.5286.332mm单侧内表面3.5326.35确定切削用量及基本时间工序I 平面加工（1）本工序为粗铣、半精铣平面。材料为HT150，铸件；机床为X52K立式铣床，主电动机功率7.5 kw，工件安装在专用夹具上。1.切削用量（1）粗铣平面 确定背吃刀量 mm上下端面粗铣=1.5mm精铣=1.0 确定每齿进给量 本精铣工步加工后表面粗糙度为3.2，查表得=0.15 mm/z 选择铣刀磨钝标准及寿命 查表得后刀面最大磨损限度为0.3 mm，刀具寿命T=120 min 确定切削速度v和进给量f 查表得：=25 =0.7 =0.25 =0.3 =0.2 =0.5 =0.3取=1.5 mm =40 mm =1得=12.49m/min =99.44 r/min查表 选n=75 r/min 则=67.5 mm/min查表 选f=60 mm/min则实际切削速度为v=10.60 m/min 实际每齿进给量=0.14 mm/z 校验机床功率 查表得：=30 =1.0 =0.65 =0.83 =0.83 =0取=1.5mm =35 mm =0.63得=0.82 kw 7.5 kw 固可用X52K立式铣床（2）半精铣上下端面 确定背吃刀量 本工步加工余量=0.9mm 确定每齿进给量 本工步加工后表面粗糙度为，查表得=0.6 mm/r，即=0.1 mm/z 选择铣刀磨钝标准及寿命 查表得后刀面最大磨损限度为0.2 mm，刀具寿命T=120 min 确定切削速度v和进给量f查表得：=25 =0.7 =0.25 =0.3 =0.2 =0.5 =0.3取=0.9 mm =30 mm =1得=15.88 m/min =126.43 r/min查表 选n=118 r/min 则=70.8 mm/min查表 选f=60 mm/min则实际切削速度为v=16.67 m/min 实际每齿进给量=0.09 mm/z2.基本时间（1）粗铣平面mm上下端面：=40 mm =90 = 12.32mm =2 mm得=0.91 min=55 s（2）半精铣上下端面=40 mm =90 =12.32 mm =2 mm得=0.91 min=55 s工序总时间=55+55+55+55=220 s工序 20孔加工本工序为粗镗、精镗孔。材料为HT150，铸件；机床为四面组合钻床，主电动机功率7.5 kw，工件安装在专用夹具上。1. 切削用量（1）扩孔 确定背吃刀量 本工步加工余量=2.4mm 确定进给量f 查表得：进给量f=0.30 mm/r 确定切削速度v 查表得：=22.7 =0.1 =0.15 =0.40 T=60 min取=2.4mm =0.9得=19.03 m/min =242.42 r/min查表 选n=235 r/min 选v=63 mm/min（2）精铰孔 确定背吃刀量 本工步加工余量=0.1 mm 确定进给量f 查表得：进给量f=0.10 mm/r 确定切削速度v 查表得：=22.7 =0.1 =0.15 =0.40 T=60 min取=0.1 mm =0.9得=48.13 m/min =613.12 r/min查表 选n=600 r/min 选v=50 mm/min2. 基本时间（1）扩孔=44 mm =45 =5 mm =4 mm =0得=0.9 min=54 s（2）铰孔=44 mm =45 =2.5 mm =4 mm =0得=1.0 min=60s工序总时间=60+54=114s工序 平面加工（2）本工序为粗铣平面。材料为HT150，铸件；机床为X52K立式铣床，主电动机功率7.5 kw，工件安装在专用夹具上。一.44mm上下