等臂杠杆机械加工工艺过程说明书.doc

等臂杠杆的工艺规程及夹具设计 设计：邬雪峰 单位：辽宁科技大学 班级：机制11 学号:120113403011 指导老师：张文洁 王更柱目录第一章 零件分析11.1 零件的作用11.2 零件的工艺分析1第二章 确定毛坯22.1 选择毛坯2第三章 工艺规程的设计33.1 基面的选择33.2 工件表面加工方法的选择33.3确定工艺路线43.4工艺方案的比较和分析：5第四章 工艺设计54.1数据计算5第五章12 5.1工时计算12参 考 文 献18第一章 零件分析1.1 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。1.2 零件的工艺分析零件的材料为材料HT200，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，该杠杆的形状特殊、结构简单，是常见的杠杆零件。为实现其功能，对其配合面要求较高，加工精度要求较高。因其在工作中的平稳，故无需进行热处理。以下是该杠杆的需要加工的的表面以及加工表面的位置要求：（1）、杠杆中间的平面和左右两个端面要进行切削加工（2）、25mm、10mm、8mm孔的加工（3）、25mm、10mm、8mm孔的内表面的精度要求教高，其中10mm孔的要求最高。（4）、端面和孔的加工可以通过通用铣床和钻床保证其加工精度杠杆零件的技术要求表加工表面尺寸及公差/mm公差及精度等级表面粗糙度Ra/mm形位公差40上表面IT136.340下表面IT133.230左下表面15IT126.330右上表面15IT126.325孔25IT93.210孔10IT71.60.1A8孔8IT71.60.15A8孔8IT71.60.1A 第二章 确定毛坯2.1 选择毛坯 毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。（一）、毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。零件材料为HT200。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，由于生产类型为中批生产，铸造表面质量的要求高，故选择金属模机械砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册选用铸件尺寸公差等级为CT-9。（二）、毛坯的设计查机械制造工艺设计简明手册确定各个加工面的铸件加工余量，如下表所示：加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明40的上下平台40G3加工上下面宽度30的平台30G3加工上表面30的凸台上下面30G3凸台上下面又由参考文献得出：主要毛坯尺寸及公差（mm）主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT28（H7）之间的中心距离168-168430凸台15318440主体546604 第三章 工艺规程的设计3.1 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40mm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40mm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25（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25(H7)的孔作为精基准。3.2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40mm的上下平台、钻10(H7)孔、钻28+0.015的小孔 、粗精铣30凸台的平台。材料为HT200，加工方法选择如下：1、 40mm圆柱的上平台：公差等级为IT8IT10,表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法。2、 40mm圆柱的下平台：公差等级为IT8IT10,表面粗糙度为Ra3.2，采用采用粗铣精铣的加工方法。3、 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。4、 钻25（H9）内孔：公差等级为IT6IT8，表面粗糙度为Ra3.2，采用钻孔扩孔钻钻孔粗铰精铰的加工方法，并倒145内角。5、 钻8（H7）内孔：公差等级为IT6IT8,表面粗糙度为Ra1.6，采用钻孔粗铰精铰的加工方法6、 钻10(H7)内孔：公差等级为IT7IT8，表面粗糙度为Ra1.6，平行度为0.1m（A），采用钻孔粗铰精铰的加工方法。3.3确定工艺路线1、 工艺路线方案一：工序号工序内容铸造时效涂底漆01粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台02粗精铣宽度为30mm的凸台表面03钻孔25（H9）使尺寸达到23mm04扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm05铰孔25（H9）使尺寸达到25(H9)06钻8（H7）的内孔使尺寸达到7.8mm07粗铰8(H7)内孔使尺寸达到7.96mm08精铰8（H7）内孔使尺寸达到8（H7）mm09钻10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm10粗铰10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm11精铰10（H7）内孔使尺寸达到10（H7）mm表面去毛刺 检验入库2、 工艺路线方案二工序号工序内容铸造时效涂底漆01粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台02粗精铣宽度为30mm的凸台表面03钻孔25（H9）使尺寸达到23mm04钻28(H7)的小孔使尺寸05扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm06铰孔25（H9）使尺寸达到25(H907钻10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm08粗铰10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm09精铰10（H7）内孔使尺寸达到10（H7）mm10粗铰28（H7）小孔使尺寸达到7.96mm11精铰28(H7)小孔使尺寸达到8（H7）检验入库3.4 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，25（H7）孔作为精基准，所以就要加工25孔时期尺寸达到要求的尺寸，那样就保证了28小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则先粗加工孔25，而不进一步加工就钻8（H7），那样就很难保证28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。4、 工艺设计 4.1 数据计算（一）、加工余量，工序尺寸，及其公差的确定根据各资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸如下：（1）、下面是对40mm的上下平台和宽度为30mm的平台的加工设计加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸40上平台和宽度为30的上平台粗铣0.5-57.540上平台和宽度为30的上平台精铣0h135740的下平台粗铣0.5-54.540的下平台精铣0h1354（2）、下面是对30mm的凸台上下表面的加工设计加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸右边30的凸台上表面粗铣0.5-15.5右边30的凸台上表面精铣0H715左边30的凸台下表面粗铣0.5-15.5左边30的凸台下表面精铣0H715（3）、下面是对25（H9）mm内孔的加工设计加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸25（H9）钻孔2.052-2325（H9）扩孔0.252-24.825（H9）铰孔0H925（H9）（4）、下面是对10（H7）mm内孔的加工设计加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸10（H7）钻孔0.215-9.810（H7）粗铰0.055-9.9610（H7）精铰0H710（H7）（5）、下面是对28（H7）mm内孔的加工设计加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸28（H7）钻孔0.215-7.828（H7）粗铰0.055-7.9628（H7）精铰0H78（H7）（二）、确定切削用量及功率的校核（1）、工序一粗铣40mm的上平台和宽度为30mm的平台加工条件：工件材料HT200，金属模铸造。机床：X52K立式铣床。刀具：硬质合金端铣刀，材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=，所以铣削深度： 由X52K主轴转速范围取n=475r/min 故实际切削速度：每分钟进给量：（2）、工序二精铣40mm的上平台和宽度为30mm的平台 加工条件：工件材料HT200，金属模铸造。机床：X52K立式铣床。刀具：硬质合金端铣刀，材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=，所以铣削深度： 由X52K主轴转速范围取=600r/min 故实际切削速度：每分钟进给量：（3）、工序三粗铣40mm的下平台加工条件：工件材料HT200，金属模铸造。机床：X52K立式铣床。刀具：硬质合金端铣刀，材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=所以铣削深度： 由X52K主轴转速范围取n=475r/min 故实际切削速度：每分钟进给量：（4）、工序四精铣40mm的下平台加工条件：工件材料HT200，金属模铸造。机床：X52K立式铣床。刀具：硬质合金端铣刀，材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=，所以铣削深度： ，由X52K主轴转速范围取=600r/min 故实际切削速度：每分钟进给量：（5）、工序五粗铣230mm凸台的上下台面加工条件：工件材料HT200，金属模铸造。机床：X62W立式铣床。刀具：硬质合金端铣刀，材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=，所以铣削深度： ， 由X62W主轴转速范围取n=475r/min 故实际切削速度：每分钟进给量：（6）、工序六精铣230mm凸台的上下台面加工条件：工件材料HT200，金属模铸造。机床：X62W立式铣床。刀具：硬质合金端铣刀，材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=，所以铣削深度： ，由X62W主轴转速范围取=600r/min 故实际切削速度：每分钟进给量：（7）、工序7钻-扩-铰25（H9）mm的孔,倒角加工条件：工件材料HT200，金属模铸造。工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为25mm，公差为H9，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23mm莫式锥柄麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔24.8mm锥柄复合扩孔钻；铰孔25mm锥柄机用铰刀。选择各工序切削用量。（a）、确定钻削用量1）确定进给量查参考文献2 进给量由于孔深度比，故，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献1表28-8，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（由机床说明书查出），根据表28-9，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，根据参考文献2 ，由Z535主轴转速范围取=750r/min 故实际切削速度：（b）确定扩孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献2 。根据Z535机床说明书，取=0.86 mm/r。 =47m/min，由Z535主轴转速范围取=750r/min故实际切削速度：（c）确定铰孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献2 按该表注2，进给量取中值。查Z518说明书，取。 =70m/min，由Z535主轴转速范围取=1100r/min故实际切削速度：（d）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：，（8）、工序8钻-粗铰-精铰10（H7）mm的孔加工条件：工件材料HT200，金属模铸造。工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为10mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z518立式钻床，加工工序为钻、粗铰、精铰，加工刀具分别为：钻孔9.8mm直柄麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔9.96mm直柄机用铰刀；铰孔10mm直柄机用铰刀。选择各工序切削用量。 (a）、确定钻削用量1）确定进给量查参考文献2 进给量由于孔深度比，故，查Z518立式钻床说明书，取。，由Z518主轴转速范围取故实际切削速度：(b）、确定粗铰用量1）确定进给量 根据参考文献2 按该表注，进给量取大值。查Z518说明书，取。 =60mm/min，由Z518主轴转速范围取故实际切削速度：(c）、确定精铰用量1）确定进给量 根据参考文献2 按该表注，进给量取小值。查Z518说明书，取。 =80m/min，由Z518主轴转速范围取故实际切削速度：（d）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：，粗铰：，精铰：，（9）、工序9钻-粗铰-精铰28（H7）mm的孔加工条件：工件材料HT200，金属模铸造。工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为8mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z518立式钻床，加工工序为钻、粗铰、精铰，加工刀具分别为：钻孔7.8mm直柄麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔7.96mm直柄机用铰刀；铰孔8mm直柄机用铰刀。选择各工序切削用量(a）、确定钻削用量1）确定进给量查参考文献2 进给量由于孔深度比，故，查Z5318立式钻床说明书，取。，由Z518主轴转速范围取故实际切削速度：(b）、确定粗铰用量1）确定进给量 根据参考文献2 按该表注，进给量取大值。查Z518说明书，取。，由Z518主轴转速范围取故实际切削速度：(c）、确定精铰用量1）确定进给量 根据参考文献2 按该表注，进给量取小值。查Z518说明书，取。，由Z535主轴转速范围取故实际切削速度：（d）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：，粗铰：，精铰：，五、工时的计算（一）、粗铣40mm的上平台和宽度为30mm的上平台的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 端面铣刀：，采用不对称铣削，根据参考文献2表30-9可查得切入行程长度刀具切出长度： ，走刀次数为1机动时间：根据参考文献3表2.5-45可查得铣削的辅助时间粗铣40mm的上平台和宽度为30mm的上平台的总工时为：（二）精铣的40mm的上平台和宽度为30mm的上平台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：根据参考文献3表2.5-45可查得铣削的辅助时间精铣40mm的上平台和宽度为30mm的上平台的总工时为：（三）、粗铣40mm的下平台切削工时，被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 端面铣刀：，采用对称铣削，根据参考文献2表30-9可查得刀具切入长度： 刀具切出长度：取，走刀次数为1机动时间：根据参考文献3表2.5-45可查得铣削的辅助时间粗铣40mm的上平台和宽度为30mm的上平台的总工时为：（四）、精铣40mm的下平台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：根据参考文献3表2.5-45可查得铣削的辅助时间精铣40mm的下平台总工时为：（五）、粗铣230mm凸台的下平台切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 端面铣刀：，采用对称铣削，根据参考文献2表30-9可查得，刀具切入长度： 刀具切出长度：取，走刀次数为1机动时间：根据参考文献3表2.5-45可查得铣削的辅助时间粗铣230mm凸台的上下平台的总工时为：（六）精铣230mm凸台的下平台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：根据参考文献3表2.5-45可查得铣削的辅助时间精铣230mm凸台的上下台面的总工时为：（七）、钻-扩-铰25（H9）mm的孔,倒角钻孔工时：切入3mm、切出1mm，进给量，机床主轴转速， =（54+3+1）/0.43750=0.18min根据参考文献3表2.5-41可查得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，=（54+3+1）/0.86750=0.09min根据参考文献3表2.5-41可查得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，=（54+3+1）/1.221100=0.04min根据参考文献3表2.5-41可查得钻削的辅助时间（八）、钻-粗铰-精铰10（H7）mm的孔钻孔工时：切入3mm、切出1mm，