关 键 词：

杠杆 加工 工艺 夹具 设计

资源描述：

杠杆的加工工艺及夹具设计,杠杆,加工,工艺,夹具,设计

内容简介：

湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）中期检查表学 部： 理工学部 学生姓名唐怡学 号200841914413年级专业及班级2008 级 机械设计制造及其自动化专业 （ 四 ）班指导教师姓名董 亮指导教师职称副教授毕业论文题目杠杆的机械加工工艺及夹具设计毕业论文工作进度已完成的主要内容尚需解决的主要问题1.熟悉课题，收集借阅有关资料2.杠杆的加工工艺规程的部分编制3.加工工艺孔夹具设计4.杠杆零件图的绘制1粗精铣宽度为30mm，的下平台夹具设计2.定位元件的设计及定位基准的选择3.杠杆的夹具CAD图纸的绘制4.设计说明书的完成及修正。指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日检查（考核）小组意见检查小组组长签名： 年 月 日湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）任务书学生姓名唐怡学 号200841914413年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化(4)班指导教师及职称董亮副教授学 部理工学部2011年 月 日填 写 说 明一、毕业论文（设计）任务书是学院根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。二、此任务书必须针对每一位学生，不能多人共用。三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。四、任务书一经下达，不得随意更改。五、各栏填写基本要求。（一）主要内容和要求：1工程设计类选题明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。2实验研究类选题明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。3文法经管类论文明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。（二）主要参考文献与外文资料：在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近13年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。（三）毕业论文（设计）的进度安排：1设计类、实验研究类课题实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的50%；撰写初稿、修改、定稿约占总时间的30%。2文法经管类论文实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的40%。六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。毕业论文（设计）题目杠杆的机械加工工艺及夹具设计主要内容和要求 通过对杠杆的材质及结构进行工艺分析，结合已修“机械制造工艺学”课程及机制工艺生产实习的知识，制订出一套在大批量生产条件下的杠杆的机械加工工艺规程，并设计其中两道工序的夹具。主要技术要求：1） 机械加工工艺应基本合理2） 夹具结构合理，功能应能满足奔到工序的装夹要求，加工精度应达到工序规定的技术要求。设计内容要求：1）制定出杠杆的机械加工工艺规程一套（相当于一张A0图纸）；2）完成两道工序的夹具装配图（两张A0图纸）；3）测绘夹具零件图若干；4）撰写一份字数约12000字的设计说明书。主要参考资料1 王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，2008.2 刘朝儒.彭福荫，高政.机械制图M.北京：高等教育出版社，2006.3 朱张校主编.工程材料M.北京：清华大学出版社，2001.4 郝滨海.锻造模具简明设计手册M.北京:化学工业出版社，2006.5 赵如福.金属机械加工工艺人员手册M.上海：上海科学技术出版公司，2006.6 戴 署.金属切削机床设计M.北京：机械工业出版社,2006.7 薛源顺.机床夹具手册M.北京：机械工业出版社,2000.8 孙桓.机械原理M.高等教育出版社,2006.9 成大先.机械设计手册 第四卷M.北京:化学工业出版社,2006.10 刘家仁.机械设计常用元件手册M.北京:机械工业出版社,2005. 工作进度安排起止日期主要工作内容2011.09.152011.09.19选题2011.09.202011.09.24下达任务书2011.09.252011.09.30开题2011.10.012012.03.30总体方案设计2012.04.012012.04.05中期考核2012.04.062012.05.04完善与总结课题2012.05.052012.05.06提交正稿与指导老师评阅2012.05.072012.05.20专业委员会评阅，答辩与修改定稿要求完成日期：20 12 年 5 月 5 日 指导教师签名： 接受任务日期：20 11 年 9 月 21 日； 学生本人签名： 湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证审批表学生姓名唐怡学号200841914413年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化(4)班指导教师及职称董亮 副教授开题时间年 月 日毕业论文（设计）题目杠杆的机械加工工艺及夹具设计文献综述一、选题的依据和意义杠杆加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固、是在进行社会实践之前对所学课程的一次深入的综合性总复习、也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展，机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。对专用的夹具设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保证加工精度、提高加工效率、减轻劳动强度、充分发挥和扩大机床的性能。本夹具设计可以反映夹具设计时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。二、国内外研究综述改革开放以来，机械工业充分利用国内外两方面的技术资源，有计划的进行企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平以及经验效益有了很大的提高，为繁荣国内市场、扩大出口创汇、推动国民经济的发展起到了重要作用。夹具从从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一阶段重要表现为夹具与人的结合上，这是夹具主要作为人得单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，他主要作用工件的定位和夹紧，人们越来越认识到夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。加工工艺作为制造技术的主要基础工艺，随着制造技术的发展，在20世纪末也取得了很大的进步，进入了以发展高速切削、开发新的加工工艺和加工方法，提供成套技术为特征的发展新阶段。它是制造业中重要的工业部门，如汽车工业、航天航空工业、能源工业、军事工业和新兴的模具工业、电子工业等部门主要的加工技术，也是这些工业部门迅速发展的重要因素。因此，在制造业发达的美、德、日等国保持着快速发展的势头。金属切削刀具作为数控机床必不可少的配套工艺装备，在数控加工技术的带动下，进入了“数控刀具”的发展阶段，显示出高效率、高精度、高可靠性和专业化的特点。显而易见，在21世纪初，尽管近净成形技术、堆积成形技术是非常有前途的新工艺，但切削加工作为制造技术主要基础工艺的地位不会改变。从当前制造业发展的趋势中可以看到，制造业发展和人类社会进步对切削加工提出的双重挑战，这也是21世纪初切削加工技术发展的主要趋势。三、主要参考文献与资料获得情况1周永强 高等学校毕业设计指导M 中国建材出版社 20022薛源顺 机床夹具设计M 机械工业出版社 2003.13余光国、马俊、张兴发机床夹具设计M 重庆大学出版社 19954李庆寿 机械制造工艺装备设计适用手册M 银川 宁夏大学出版社 19915廖念钊、莫雨松、李硕根 互换性与测量技术M 中国计量出版社 2000.96乐兑谦 金属切削刀具J 机械工业出版社 2005.57陈国甫 车床夹具J 机械工业出版社 20008李双跃、陈永华、崔付军 圆柱面上螺纹孔车床夹具J 机械工人.冷加工 9王旭华、刘德仿 知识驱动的夹具CAD系统J 盐城工学院院报 2001.410董玉明、杨洪玉 夹具设计中常见的问题J 机械工人.冷加工 2005.111张伟杰 机械传动零件CAD系统D 太原理工大学 200312成大先 机械设计手册M北京 化学工业出版社 2004研究方案四、设计（或研究）的目的研究本题，要对零件的加工工艺过程有一定深入的了解，以及根据杠杆零件的形状选择合适的夹具。加工过程中，运用所学知识正确选择基准，掌握零件的加工顺序。在夹具方面选用专用夹具。正确对工件进行定位。五、毕业设计所用的方法1. 在图书馆阅读关于机械制造工艺的书籍。2. 利用网络了解机械制造及设计方面的知识。3. 与指导老师，同学们进行交流，共同研究探讨分析机械制造及设计的知识。六、预期成果：设计出结构合理、操作简单、动作可靠，使用寿命长的夹具体。七、条件保障：1.有董亮教授对一些疑难的悉心指导 2.有图书馆的设计手册进行资料查找 3.利用网络软件资源进行设计时间进程安排1、知识准备 1-2周2、主题方案设计 3-5周3、设计计算、结构设计、制图 6-10周4、整理设计说明书 11-12周5、准备答辩 13周 开题论证小组意见组长签名： 年 月 日专业委员会意见专业教研室主任签名： 年 月 日 湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证记录学 部： 理工学部 学生姓名唐怡学 号200841914413年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化专业(4)班指导教师姓名董亮指导教师职称副教授毕业论文（设计）题目杠杆的机械加工工艺及夹具设计论证小组质疑及指导意见 1.毛坯采用怎样的制造形式？ 2.加工过程中先加工面还是先加工孔？ 3.此零件的作用？学生回答简要记录 1.由于零件为批量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故毛坯采用铸件，用金属型铸造。 2.因为保证平面的加工精度比保证孔的加工精度容易，加工时应遵循先面后孔原则。 3.他的主要作用是用来支承，固定的。论证小组成员签名 记录人签名： 论证时间： 年 月 日 注：记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。湖南农业大学机械制造教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类1铸件，成型，热处理831009杠杆铸件设备名称及型号夹具名称及编号材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液上道工序下道工序粗精铣25孔下平面工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度1铸件2成型3热处理拟定日期指导日期第页共页湖南农业大学机械制造教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类10入库831009杠杆铸件设备名称及型号夹具名称及编号材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液上道工序校验下道工序工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度拟定唐怡日期12.05.04指导日期第页共页湖南农业大学机械制造教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类2粗精铣25孔下平面831009杠杆铸件设备名称及型号立式铣床X52K夹具名称及编号专用夹具材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液煤油上道工序铸件，成型，热处理下道工序加工孔工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度1粗铣25孔下平面硬质合金三面刃圆盘铣刀游标卡尺25413mm1.9mm2精铣25孔下平面高速钢三面刃圆盘铣刀游标卡尺6113mm0.1mm拟定唐怡日期12.05.01指导日期第页共页 湖南农业大学机械制造教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类3加工孔831009杠杆铸件设备名称及型号立式钻床Z535夹具名称及编号专用夹具材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液煤油上道工序粗精铣25孔下平面下道工序粗精铣宽30mm的下平台工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度1钻孔22mm高速钢麻花钻千分尺1952扩孔24.7mm标准高速钢扩孔钻千分尺2753铰孔25mm标准高速铰刀千分尺100拟定唐怡日期12.05.01指导日期第页共页湖南农业大学机械制造教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类4粗精铣宽30mm的下平台831009杠杆铸件设备名称及型号立式铣床X52K夹具名称及编号组合夹具材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液煤油上道工序粗精铣25孔下平面下道工序钻12.7mm的锥孔工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度1粗铣宽度为30mm的下平台硬质合金三面刃圆盘铣刀游标卡尺3002mm2精铣宽度为30mm的下平台高速钢三面刃圆盘铣刀游标卡尺751mm拟定唐怡日期12.05.01指导日期第页共页湖南农业大学机械制造教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类5钻12.7mm的锥孔831009杠杆铸件设备名称及型号立式钻床Z535夹具名称及编号专用夹具材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液煤油上道工序粗精铣宽30mm的下平台下道工序钻M8螺纹孔锪钻14阶梯孔工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度1钻孔12mm标准高速钢麻花钻千分尺1952扩孔12.7mm标准高速钢扩孔钻千分尺275拟定唐怡日期12.05.02指导日期第页共页湖南农业大学机械制造教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类6钻M8螺纹孔锪钻14阶梯孔831009杠杆铸件设备名称及型号立式钻床K535夹具名称及编号专用夹具材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液煤油上道工序钻12.7mm的锥孔下道工序粗精铣M6上端面工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度1钻孔至77的麻花钻头千分尺900110.52攻M8螺纹细柄机用丝锤3603锪钻14阶梯孔14小直径端面锪钻千分尺195拟定唐怡日期12.05.02指导日期第页共页湖南农业大学机械制造教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类7粗精铣M6上端面831009杠杆铸件设备名称及型号立式铣床X52K夹具名称及编号组合夹具材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液煤油上道工序钻M8螺纹孔锪钻14阶梯孔下道工序钻2-M6工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度1粗铣M6上端面硬质合金三面刃圆盘铣刀游标卡尺3002mm2精铣M6端面高速钢三面刃圆盘铣刀游标卡尺751.0mm拟定唐怡日期12.05.03指导日期第页共页湖南农业大学机械制造教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类8钻2-M6831009杠杆铸件 设备名称及型号立式钻床Z535夹具名称及编号专用夹具材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液煤油上道工序粗精铣M6上端面下道工序校验工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度1钻孔至55麻花钻头千分尺90014.25mm2攻M6螺纹细柄机用丝锥4801拟定日期指导日期第页共页湖南农业大学机械制造教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类9校验831009杠杆铸件设备名称及型号夹具名称及编号材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液上道工序钻2-M6下道工序入库工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度拟定唐怡日期12.05.04指导日期第页共页湖南农业大学机械制造教研室机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号第1 页产品名称零件名称共 2 页材料牌号HT200毛坯种类铸件单件毛坯尺寸毛重净重硬度每台件数每批件数工序号工序内容生产车间设备名称及型号设备编号夹具名称及编号单件工时准备终结工序1零件铸造、成型、热处理工序2粗精铣杠杆下表面， 保证粗糙度为3.2立式升降台铣床X52K专用夹具工序3加工孔25，钻、扩、铰使尺寸达到mm保证粗糙度为1.6立式钻床Z535专用夹具工序4粗精铣宽度为30mm的下平台立式铣床X52K组合夹具工序5钻12.7的锥孔立式钻床Z535专用夹具工序6加工螺纹孔M8， 锪钻14阶梯孔立式钻床Z535组合夹具工序7粗精铣M6上端面，用回转分度仪加工，粗精铣与水平成36的台肩。卧式铣床X52K组合夹具拟定唐怡日期2012.04指导董亮日期2012.04更改记事签字日期湖南农业大学机械制造教研室机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号 第1页产品名称零件名称 共2页材料牌号HT200毛坯种类铸件单件毛坯尺寸毛重净重硬度每台件数每批件数工序号工序内容生产车间设备名称及型号设备编号夹具名称及编号单件工时准备终结工序8钻2-M6螺纹底孔、攻2-M6螺纹立式钻床Z535工序9检查工序10入库拟定唐怡日期2012.04指导董亮日期2012.04更改记事签字日期杠杆的加工工艺及夹具设计 学 生：唐 怡 指导老师：董 亮 (湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128)摘 要：本设计是CA6140杠杆零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。CA6140杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔的加工精度。基准的选择以杠杆外圆面作为粗基准，以孔及其下表面作为精基准。先将底面加工出来，然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用组合机床。在夹具方面选用专用夹具。考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。关键词： 杠杆零件；加工工艺；夹具；定位；夹紧The Design of Leverage the MachiningProcess and FixtureStudent: Tang YiTutor: Dong Liang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University,Changsha 410128) Abstract：This paper is to design the craft processes of making the CA6140 lever spare parts and some specialized tongs in the process. The CA6140 lever spare part primarily processes the surface and bores. Generally speaking, to guarantee the accuracy of the flat surface process is easier than that of the bore. Therefore, this design follows the principle that surface first and then the bore, and definitely divides the process of flat surface and bore into coarse processes and precise processes to guarantee the bore processes. The basic choice is to consider 45 outside circle as rough basis and to consider 25 bore and its next surface as precise basis. The bottom is first processed out to be fixed position basis, and process the bore using the bottom as the precise basis. The whole processes choose the machine bed. In the aspects of tongs choosing, specialized tongs are used. In consideration of the simple construction size of the spare parts, clipping by hands is adopted. It is simple, and the organization design is simple, and can satisfy the design request. Key Words：Lever spare parts；craft proces；tongs；fixed position；tight clip1 前言 材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。2 杠杆加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是CA6140的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。2.1.2 零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（1）主要加工面：1）小头钻以及与此孔相通的14阶梯孔、M8螺纹孔；2）钻锥孔及铣锥孔平台；3）钻2M6螺纹孔；4）铣杠杆底面及2M6螺纹孔端面。（2）主要基准面：1）以45外圆面为基准的加工表面这一组加工表面包括：的孔、杠杆下表面2）以的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：14阶梯孔、M8螺纹孔、锥孔及锥孔平台、2M6螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺纹孔和锥孔平台。 杠杆的25孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：本套夹具中用于加工25孔的是立式钻床。工件以25孔下表面及45孔外圆面为定位基准，在定位块和V型块上实现完全定位。加工25时，由于孔表面粗糙度为。主要采用钻、扩、铰来保证其尺寸精度。本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工12.7是立式铣床。工件以 孔及端面和水平面底为定位基准，在长销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工表面：包括粗精铣宽度为30mm的下平台、钻12.7的锥孔，由于30mm的下平台的表面、孔表面粗糙度都为。其中主要的加工表面是孔12.7，要用12.7钢球检查。本套夹具中用于加工与25孔相通的M8螺纹底孔是用立式钻床。工件以孔及其下表面和宽度为30mm的下平台作为定位基准，在大端面长圆柱销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工M8螺纹底孔时，先用7麻花钻钻孔，再用M8的丝锥攻螺纹。2.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施2.2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为4000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。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。2.2.2 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，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个V形块支承45圆的外轮廓作主要定位，以限制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25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25的孔作为精基准。2.2.3 确定工艺路线 表1 工艺路线方案一 Table1 Process route plan 1工序 说明工序1铸件，成型，热处理工序2粗精铣25孔下表面 续表1工序 说明工序3钻、扩、铰孔使尺寸到达mm工序4 粗精铣宽度为30mm的下平台工序5 钻12.7的锥孔工序6加工M8螺纹孔，锪钻14阶梯孔工序7粗精铣2-M6上端面工序8 钻2-M6螺纹底孔孔，攻螺纹孔2-M6工序9校验工序10 入库表2 工艺路线方案二Table2 Process route plan 2工序 说明 工序1 铸件，成型，热处理 工序2 粗精铣25孔下表面 工序3 钻、扩、铰孔使尺寸到达mm 工序4 粗精铣宽度为30mm的下平台 工序5 钻12.7的锥孔工序6 粗精铣2端面-M6上 工序7 钻2-5孔，加工螺纹孔2-M6 工序8 加工M8螺纹孔，锪钻14阶梯孔 工序9 校验 工序10 入库工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将“工序5钻14孔，再加工螺纹孔M8”变为“工序7粗精铣M6上端面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动影响生产效率。而对于零的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。 以25mm的孔子外轮廓为精基准，先铣下端面。再钻锥孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺路线而先上端面， 再“钻14孔，加工螺纹孔M8”不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非功过否重合这个问题。所以发现第二条工艺路线并不可行。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表3所示。表3 最终工艺过程Table3 Final process 工序说明工序1零件铸造，零件成型，零件热处理工序2粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是3.2选用立式升降台铣床X52K工序3 加工孔25。钻孔25的毛坯到22mm；扩孔22mm到24.7mm；铰 孔24.7mm到mm。保证粗糙度是1.6采用立式钻床Z535。采用专用夹具。工序4 粗精铣宽度为30mm的下平台，仍然采用立式铣床X52K，用组合夹具。工序5 钻12.7的锥孔，采用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，用专用夹具。工序6加工螺纹孔M8，锪钻14阶梯孔。用组合夹具，保证与垂直方向成10。工序7 粗精铣M6上端面。用回转分度仪加工，粗精铣与水平成36的台肩。用卧式铣床X52K，使用组合夹具。工序8 钻2-M6螺纹底孔、攻2-M6螺纹用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具工序9校验工序10入库2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定杠杆的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 毛坯与零件不同的尺寸有：(具体见零件图1)故台阶已被铸出,铣刀类型及尺寸可知选用6mm的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都为0.5mm。图1 零件图Fig.1 Parts drawing1）加工25的端面，考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。2）对25的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求1.6。可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可达到要求。3）加工宽度为30mm的下平台时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，每次铣削的深度是2.5mm。 4）钻锥孔12.7时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采用12的钻头，切削深度是2.5mm。5）钻14阶梯孔，由于粗糙度要求，因此考虑加工余量2mm。可一次粗加工1.85mm，一次精加工0.15就可达到要求。 6）加工M8底孔，考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1就可达到要求。7）加工2-M6螺纹，考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。8）加工2-M6端面，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。2.2.5 确定切削用量 工序1：铸造，热处理，成型工序2：粗、精铣孔下平面（1）粗铣孔下平面。工件材料： HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=1.9mm所以铣削深度：每齿进给量：，铣削速度：。机床主轴转速： （1）式中 V铣削速度； d刀具直径。机床主轴转速： 实际铣削速度： （2）实际铣削速度： 进给量： （3）进给量： 工作台每分进给量： （4） ：（2）精铣孔下平面。工件材料： HT200，铸造。机床： X52K立式铣床。刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm铣削深度：每齿进给量：取铣削速度：取机床主轴转速： 实际铣削速度：进给量有：工作台每分进给量：工序3：加工孔25到要求尺寸 工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为25mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔24.7mm标准高速钢扩孔钻；铰孔25mm标准高速铰刀。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量。，由于孔深度比，故。取。钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。2） 确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 。由插入法得： ，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。，故 （5） （6） 取。实际切削速度为：，故： （7） （8） 3）校验机床功率。切削功率为： （9）机床有效功率： （10）故选择的钻削用量可用。即 ，相应地 ，（2）确定扩孔切削用量。1）确定进给量。，=0.57mm/r。2）确定切削速度及。取。修正系数： 故 取实际切削速度为 （3）确定铰孔切削用量1）确定进给量。，进给量取小值，。 2）确定切削速度及。取。由得修正系数， 故 取实际铰孔速度： （4）各工序实际切削用量。根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：，扩孔：，铰孔：，工序4：粗精铣宽度为30mm的下平台（1）粗铣宽度为30mm的下平台。工件材料： HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：取，铣削速度：取。机床主轴转速： 实际铣削速度: 进给量： 工作台每分进给量： ：被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： （11）刀具切出长度：取走刀次数为1（2）精铣宽度为30mm的下平台。工件材料： HT200，铸造。机床： X52K立式铣床。刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取铣削速度：取机床主轴转速有： 实际铣削速度：进给量有：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1工序5： 钻12.7的锥孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为12.7mm，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，钻孔12mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔12.7mm标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量。，由于孔深度比，故 (12)取钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 。由插入法得：，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。，故 取。实际切削速度为：，故3）校验机床功率。切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量。取=0.57mm/r。2）确定切削速度及。取，修正系数： 故 取。实际切削速度为： 工序6：钻M8螺纹孔锪钻14阶梯孔（1）加工M8底孔。工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为8mm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻孔至7，选用7的麻花钻头。攻M8螺纹，选用M8细柄机用丝锥攻螺纹。切削深度：进给量：切削速度：机床主轴转速：取实际切削速度：被切削层长度：刀具切入长度： (13)具切出长度：走刀次数为1 （2）攻M81.5的螺纹。机床：Z535立式钻床，刀具：细柄机用丝锥（）进给量：由于其螺距,因此进给量。切削速度：机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： （2）锪钻14阶梯孔。工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为14mm，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为：锪钻孔14mm小直径端面锪钻。 1）确定切削用量。确定进给量。，由于孔深度比，故，取。钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。 确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 。由插入法得：，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。，故取。实际切削速度为 ，故2）校验机床功率。切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地， 工序7：粗精铣M6上端面工件材料为HT200铁，硬度200HBS。要求粗糙度，用回转分度仪加工，粗精铣与水平成36的台肩。用立式铣床X52K，使用组合夹具。（1）粗铣M6上端面。工件材料： HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：，铣削速度：，取。机床主轴转速： 实际铣削速度：进给量： 工作台每分进给量： ：被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1（2）精铣M6上端面。工件材料： HT200，铸造。机床： X52K立式铣床。刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取铣削速度：取机床主轴转速有： 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1工序8：钻2-M6工件材料为HT200铁，硬度200HBS，孔的直径为6mm，加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻孔至5，选用5的麻花钻头，攻M6螺纹，选用M6细柄机用丝锥攻螺纹。切削深度：进给量：取切削速度：取机床主轴转速： 取实际切削速度：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1攻M61.5的螺纹。机床：Z535立式钻床,刀具：细柄机用丝锥（）进给量：由于其螺距,因此进给量。切削速度：机床主轴转速： 取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1工序9：校验工序10：入库2.2.6 确定基本工时（1）粗铣、精铣25孔下平面。工件材料：HT200铸铁，200MPa，机床：X525K机床,刀具：高速钢镶齿套式面铣刀。粗铣的切削工时：被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： (14)铣削的辅助时间精铣的切削工时：被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：铣削的辅助时间铣25孔下表面的总工时为：t=+=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min (15)（2）钻孔。工件材料：HT200铸铁，200MPa，机床：Z535立式钻床 刀具：钻孔标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔标准高速钢扩孔钻；铰孔标准高速铰刀。钻孔工时：切入3mm、切出1mm，进给量，机床主轴转速。铰孔：，=（30+3+1）/0.43195=0.41min (16)钻削的辅助时间扩孔工时：切入3mm、切出1mm，进给量，机床主轴转速=（30+3+1）/0.57275=0.22min (17)钻削的辅助时间铰孔工时：切入3mm、切出1mm，进给量，机床主轴转速=（30+3+1）/1.6100=0.21min (18)钻削的辅助时间总工时：t=+=0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min (19)（3）粗精铣宽度为30mm的下平台。工件材料：HT200，金属模铸造，加工要求：粗铣宽度为30mm的下平台，精铣宽度为30mm的下平台达到粗糙度3.2。机床：X52K立式铣床刀具：高速钢镶齿式面铣刀计算切削工时：粗铣宽度为30mm的下平台。进给量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm，走刀长度是249mm，机床主轴转速为37.5z/min。切削工时：=249/(37.53)=2.21min (20)铣削的辅助时间精铣宽度为30mm的下平台：进给量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀长度是249mm，机床主轴转速为37.5z/min。切削工时：=249/(37.53)=2.21min (21)铣削的辅助时间粗精铣宽度为30mm的下平台的总工时：t=+=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min （22）（4）钻锥孔12.7工件材料：HT200，金属模铸造，加工要求：粗糙度要求，机床：Z535立式钻床刀具：高速钢钻头12。计算基本工时：用12扩孔12.7的内表面。进给量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，机床主轴转速为195r/min，走刀长度是36mm。基本工时：=236/(0.64195)=0.58 min (23)钻削的辅助时间。用12.7扩孔12.7的内表面。进给量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，机床主轴转速为195r/min，走刀长度是36mm。基本工时：=236/(0.64195)=0.58 min。 (24)钻削的辅助时间总的基本工时：t=+=4.7min (25)（5）钻M8底孔及锪钻14阶梯孔。工件材料：HT200，金属模铸造，机床：Z535立式钻床，刀具：高速钢钻头7，M8丝锥，14小直径端面锪钻。钻M8底孔的工时：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间： (26)钻削的辅助时间攻M8螺纹的工时：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间： (27)钻削的辅助时间锪钻14阶梯的工时：锪钻孔进给量，机床主轴转速。被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻削的辅助时间t=+ （28）t=0.19+1.77=1.96min该工序的总工时为： 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62min（6）粗精铣2-M6上端面。工件材料：HT200，金属模铸造，加工要求：粗铣宽度为30mm的下平台，精铣宽度为30mm的下平台达到粗糙度3.2。机床：X52K立式铣床。刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。粗铣2-M6上端面切削工时：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：铣削的辅助时间精铣2-M6上端面切削工时:被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：铣削的辅助时间铣2-M6上端面切削总工时：t=+=0.17+1.05+0.41+0.41=2.04min（7）钻2-M6螺纹孔。钻锥孔26到25。用5的钻头，走刀长度38mm，切削深度2.5mm，进给量0.2mm/z，切削速度0.51m/s,被切削层长度：.刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻削的辅助时间攻M6螺纹:被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻削的辅助时间总工时为：t=2+=3.75min根据该零件的生产纲量为每年产4000件。按一年360天，每天总工作时间为8小时。则每个零件所需的额定时间为：t=3608604000=43.2min。根据计算所得的机动时间加上每道工序间的辅助时间。所用是实际时间为：。所以该方案满足生产要求。2.3 小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。3 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工杠杆零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺孔25夹具、铣宽度为30mm的下平台夹具及钻M8底孔夹具各一套。其中加工工艺孔的夹具将用于组合钻床，刀具分别为麻花钻、扩孔钻、铰刀对工件上的工艺孔进行加工。铣宽度为30mm的下平台将用于组合铣床，刀具为硬质合金端铣刀YG8对杠杆的25孔下表面进行加工。钻M8底孔夹具采用立式钻床，先用麻花钻钻孔，再用丝锥攻螺纹。3.1 加工工艺孔25夹具设计本夹具主要用来钻、扩、铰工艺孔25。这个工艺孔有尺寸精度要求为+0.023，表面粗糙度要求，表面粗糙度为，与顶面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本到工序为杠杆加工的第二道工序，加工到本道工序时只完成了杠杆下表面的粗、精铣。因此再本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。3.1.1 定位基准的选择由零件图可知，工艺孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻、铰的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣25下表面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择选用45外圆面作为定位基准，用V型块定位限制4个自由度。再以25下表面加3个支撑钉定位作为主要定位基面以限制工件的三个自由度。为了提高加工效率，根据工序要求先采用标准高速钢麻花钻刀具对工艺孔25进行钻削加工；然后采用标准高速钢扩孔钻对其进行扩孔加工；最后采用标准高速铰刀对工艺孔25进行铰孔加工。准备采用手动夹紧方式夹紧。3.1.2 切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。钻削力 ： (29)钻削力矩 ： (30)式中： (31) (32) (33)本道工序加工工艺孔时，工件的45外圆面与V形块靠紧。采用带光面压块的压紧螺钉夹紧机构夹紧，该机构主要靠压紧螺钉夹紧，属于单个普通螺旋夹紧。夹紧力计算公式： (34)式中： 单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）； 原始作用力（N）； 作用力臂（mm）； 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm）； 螺杆端部与工件间的摩擦角（）； 螺纹中径之半（mm）； 螺纹升角（）； 螺旋副的当量摩擦角（）。由式（34）接触的单个普通螺旋夹紧力： 3.1.3 夹紧元件及动力装置确定由于杠杆的生产量很大，采用手动夹紧的夹具结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。本道工序夹具的夹紧元件选用带光面压块的压紧螺钉。旋紧螺钉使其产生的力通过光面压块将工件压紧。带光面压块的压紧螺钉的结构如图2所示。 图2 带光面压块的压紧螺钉Fig.2 With smooth press block pressure of screws3.1.4 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如图3所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：工艺孔25mm分钻、扩、铰三个工步完成加工。钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔24.7mm标准高速钢扩孔钻；铰孔mm标准高速铰刀。表4 铰工艺孔钻套结构参数Table4 Hinge technology hole drilling set of structure parameters H D公称尺寸 公差 2225 30+0.021+0.00846 42 125.5 18 1829.555 钻模板选用固定式钻模板，工件以底面及45外圆面分别靠在夹具支架的定位快及V型块上定位，用带光面压块的压紧螺钉将工件夹紧。钻套孔径结构尺寸如图3及表4所示。图3 快换钻套Fig.3 Quick change drill set衬套选用固定衬套其结构如图4所示。 图4 固定衬套 Fig.4 Fixed bushing衬套选用固定衬套其结构参数如表5所示。表5 固定衬套的结构尺寸Table5 Fixed bushing structure sizedDC 公称尺寸 允差 H 公称尺寸允差 30 +0.041+0.02025 42+0.033+0.0171 3固定V型块的结构及主要尺寸如图5及表6所示。图5 V型块Fig.5 V type piece of表6 V型块的主要尺寸Table6 V type piece of the main dimensionsNDBHLllAA1dd1d2hb4245522068201426221011181012注：T=L+0.707D-0.5N 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。3.1.5 夹具精度分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。由工序简图可知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面为主要定位基面，故定位误差很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保证工艺孔尺寸mm及表面粗糙度。本道工序最后采用铰加工，选用标准高速铰刀，直径为mm，并采用钻套，铰刀导套孔径为，外径为同轴度公差为。固定衬套采用孔径为，同轴度公差为。该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。即要求：1）各孔的实际轮廓受最大实体实效边界的控制即受直径为的理想圆柱面的控制。2）各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸。3）当各孔的实际轮廓偏离其最大实体状态，即其直径偏离最大实体尺寸时可将偏离量补偿给位置度公差。4）如各孔的实际轮廓处于最小实体状态即其实际直径为时，相对于最大实体尺寸的偏离量为，此时轴线的位置度误差可达到其最大值。即孔的位置度公差最小值为。工艺孔的尺寸，由选用的铰刀尺寸满足。工艺孔的表面粗糙度，由本工序所选用的加工工步钻、扩、铰满足。影响两工艺孔位置度的因素有：1）钻模板上两个装衬套孔的尺寸公差：2）两衬套的同轴度公差：3）衬套与钻套配合的最大间隙：4）钻套的同轴度公差：5）钻套与铰刀配合的最大间隙： 所以能满足加工要求。3.1.6 夹具设计及操作的简要说明钻铰25孔的夹具如夹具装配图ZJZ-01所示。装卸工件时，先将工件放在定位块上；再把工件向固定V行块靠拢，用带光面压块的压紧螺钉将工件夹紧；然后加工工件。当工件加工完后，将带光面压块的压紧螺钉松开，取出工件。3.2 粗精铣宽度为30mm的下平台夹具设计本夹具主要用来粗精铣杠杆宽度为30mm的下平台。由加工本道工序的工序简图可知。粗精铣杠杆宽度为30mm的下平台时，杠杆宽度为30mm的下平台有粗糙度要求，杠杆宽度为30mm的下平台与工艺孔轴线分别有尺寸要求。本道工序是对杠杆宽度为30mm的下平台进行粗精加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。3.2.1 定位基准的选择由零件图可知25孔的轴线所在平面和右端面有垂直度的要求是10，从定位和夹紧的角度来看，右端面是已加工好的，本工序中，定位基准是右端面，设计基准是孔25的轴线，定位基准与设计基准不重合，需要重新计算上下端面的平行度，来保证垂直度的要求。在本工序只需要确定右端面放平。为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对杠杆宽度为30mm的下平台同时进行粗精铣加工。同时为了采用手动夹紧。3.2.2 定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对固定挡销和带大端面的短圆柱销进行设计。带大端面的短圆柱销的结构尺寸参数如图6所示。 图6 带大端面的短圆柱销Fig.6 The main cylinder with short sales固定挡销的结构如图7所示。图7 固定挡销Fig.7 Fixed block pin主要结构尺寸参数如下表7所示。表7 固定挡销的结构尺寸Table7 Fixed block structure size pins1218142641243.2.3 定位误差分析本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为：销与孔的配合0.05mm，铣/钻模与销的误差0.02mm，铣/钻套与衬套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)max/H （35） max=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.0630/32=0.05625可见这种定位方案是可行的。3.2.4 铣削力与夹紧力计算本夹具是在铣钻床上使用的，用于定位螺钉的不但起到定位用，还用于夹紧，为了保证工件在加工工程中不产生振动，必须对“17”六角螺母和”11”螺母螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式 Fj=FsL/(d0tg(+1)/2+rtg2) （36） Fj沿螺旋轴线作用的夹紧力 Fs作用在六角螺母L作用力的力臂(mm) d0螺纹中径(mm)螺纹升角()1螺纹副的当量摩擦()2螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角()r螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半径()其回归方程为 FjktTs （37）其中Fj螺栓夹紧力(N)； kt力矩系数(cm1) Ts作用在螺母上的力矩(N.cm)； Fj =52000=10000N （38） 3.2.5 夹具体槽形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U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。定向键的结构如图8所示。 图8 定向键Fig.8 Directional keys夹具U型槽的结构如图9所示。 图9 U型槽Fig.9 U-shaped slot主要结构尺寸参数如下表8所示。表8 U型槽的结构尺寸Table8 U slot structure size螺栓直径12143020对刀装置由对刀块来实现，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成杠杆宽度为30mm下平台的粗精铣加工，所以选用直角对刀块。根据GB224380直角对到刀块的结构和尺寸如图10所示。图10 直角对刀块Fig.10 Right Angle of the knife塞尺选用平塞尺，其结构如图11所示。图11 平塞尺Fig.11 Flat feeler塞尺尺寸如表9所示。表9 平塞尺结构尺寸Table9 Flat feeler structure size公称尺寸H允差dC3-0.0060.253.2.6 夹紧装置及夹具体设计夹紧装置采用移动的A型压板来夹紧工件，采用的移动压板的好处就是加工完成后，可以将压板松开，然后退后一定距离把工件取出。移动压板的结构如图12所示。图12 移动压板Fig.12 Mobile linking piece主要结构尺寸参数如表10所示。表10 移动压板结构尺寸Table10 Mobile linking piece structure size973011364081641.512 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构夹具装配图ZJX-02所示。3.2.7 夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在立式铣床上加工杠杆的小平面和加工12.7。工件以孔及端面和水平面底为定位基准，在短销、支承板和支承钉上实现完全定位。采用转动A型压板夹紧工件。当加工完一边，可松开螺钉、螺母、支承钉来加工另一边。一次加工小平面和加工12.7，如夹具装配图ZJX-02所示。3.3 钻M8螺纹孔夹具设计3.3.1 定位基准的选择在加工M8螺纹孔工序时，25孔和宽度为30mm的下平台已经加工到要求尺寸。因此选用和25孔及25孔下表面加上宽度为30mm的作为定位基准。选择25孔限制了工件的3个自由度，选择45外圆面定位时，限制了3个自由度。即一面两销定位。工件以一面两销定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为25孔下表面，两销为短圆柱销和固定挡销。3.3.2 定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和固定挡销进行设计短圆柱销的结构和尺寸，如图13所示。 图13 短圆柱销Fig.13 Short cylindrical pin主要结构尺寸参数如表11所示。表11 固定定位销的结构尺寸Table11 Fixed location pins structure size121814264124固定定位销的结构及主要尺寸如图14所示。 图14 固定定位销Fig.14 Fixed location pins3.3.3 定位误差分析机械加工过程中，产生加工误差的因素有很多。在这些因素中，有一项因素于机床夹具有关。使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的对定及工件在夹具中的定位密切相关。为了满足工序的加工要求，必须使工序中各项加工误差之总和等于或小于该工序所规定的工序公差。本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为：销与孔的配合0.05mm，钻模与销的误差0.02mm，钻套与衬套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)max/Hmax=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.0630/32=0.05625可见这种定位方案是可行的。3.3.4 钻削力与夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻、攻螺纹加工，而钻削力远远大于攻螺纹切削力。因此切削力应以钻削力为准。钻削力 钻削力