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毕业设计
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机械毕业设计96杠杆零件的工艺设计,毕业设计
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机械工程系 班级 :机制班 学号 :号 姓名 :范吉伟 指导老师 :李会荣 ntsnts 1.零件图工艺性分析 1.1零件结构功用分析 零件的名称为杠杆。零件材料： HT200 1.2零件技术条件分析 （ 1） .零件的加工表面尺寸精度、形状精度、表面粗糙度值 .平面：自由公差保证尺寸 15与 25的厚度粗糙度值均为 Ra6.3m保证尺寸54h13保证公差等级 13级表面粗糙度值为单圆柱面表面粗糙度值为Ra3.2m孔 25与孔 10的平面表面粗糙度值为 Ra6.3m，保证左右筋板上图台面与圆柱面的距离分别为 58公差为 0.74 与 11公差为 -0.43 。 .钻孔：钻孔 25H9保证孔内壁粗糙度值 Ra3.2m并以 25H9为基准钻孔10H7与孔 8H7孔内壁粗糙度值均为 Ra1.6m，并以自由公差保证孔25H9与孔 10H7的中心线距离为： 48 ，保证孔 25H9与孔 8H7的中心线距离为： 84 0.2 。 （ 2） .其他技术要求 热处理：为了减小零件的内应力对铸造零件进行时效处理。 nts 1.3零件结构工艺性分析 零件机构复杂，中批生产。主加工表面为平面和孔其中平面之间的尺寸精度较低，但孔中心线之间的平心度要求较高其中 10的孔与 8的孔内壁粗糙度要求较高。 2.毛坯选择 2.1毛坯类型 零件材料为 HT200考虑到零件的形状复杂。铸铁具有型容易可加工性良好吸震性好成本低等优点所以选用铸造。 零件为中批生产，考虑到铸造的经济合理性选用砂型手动铸造。等级为 CT12级浇注位置选用顶面浇注毛坯的机构形式尽可能简单，厚度均匀，应用一定的起模斜度和圆角，避免不必要的凸台，有利于起模，避免起模时造成毛皮缺陷毛皮形状要尽可能对称，不能阻碍料的流动与收缩尽可能减少毛坯的收缩变形。 nts 2.2毛坯余量确定 （ 1） .毛坯的最大轮廓尺寸： 零件长为： 168 ，宽度为： 83 ，高度为： 77 。 最大轮廓尺寸为： 168 。 （ 2） .使用砂型手工铸造，材料为灰铸铁 查表 5-5得：加工余量等级为： G级。 （ 3） .各加工尺寸表面尺寸公差值及加工余量： 最大轮廓尺寸为 168 ，机加工余量为 :G级 查表 5-4得： RMA为 2.8 毛坯基本尺寸各孔应铸成实心。 R=F+RMA+CT/2 =15+2.8+1.8 =19.6 R=F+RMA+CT/2 =25+2.8+1.8 =29.6 R=F+2*(RMA+CT/2) =54+2*(2.8+2.8) =65.2 ntsR=F+RMA+CT/2 RMA-CT/2 =58+2.8+5.6/2-2.8-5.6/2 =58 R=F+RMA+CT/2+ RMA+CT/2 =11+2.8+1.8+2.8+1.8 =20.2 零件毛坯尺寸公差与加工余量 项目 平面 小凸台面 大凸台面 公差等级 12 11 11 加工面基本尺寸 54 15 25 铸造尺寸公差 5.6 3.6 3.6 机加工余量 G G G RMA 2.8 2.8 2.8 毛坯基本尺寸 65.5 19.6 29.6 nts2.3毛坯零件合图草图 毛坯零件合图陕 西 国 防 学 院 J Z 3 0 5 1 比例 数量 材料编制审核1:1范吉伟1X45 32AAA_A两端nts3机加工工艺路线确定 3.1加工方法分析确定 平面：粗铣 半精铣保证表面粗糙度值为 3.2m； 孔 25H9：钻 扩 铰 （ 并倒角 ） 保证孔内壁表面粗糙度值为 3.2m； 孔 10H7与孔 8H7：钻 铰保证孔的中心线平行度为 0.1 与 0.15。 3.2加工顺序的安排 粗铣各平面 半精铣圆柱面 钻孔 25H9、 10H7 扩孔25H9 铰孔 25H9、 10H7 钻孔 2-8H7 铰孔 2-8H7。 3.3定位基准选择 先面后孔原则： nts 先加工面再加工孔。选择粗基准为加工要求较低的双孔面。以单孔面为精基准加工其他各平面。 以双孔面为基准加工圆柱面及左侧筋板凸台面 以圆柱面为精基准加工加工双孔面和右侧筋板凸台面 以双孔面为基准半精加工圆柱面 以圆柱面为基准加工孔 25H9与孔 10H7加工前先划线 以孔 25H9与孔 10H7使用两面一空定位使用钻模钻两孔 8H7一次钻得。 3.4加工阶段的划分说明 平面：粗铣 半精铣 孔 25H9：钻 扩 铰（并倒角） 孔 10H7：钻 铰 孔 8H7：钻 铰 nts 3.5主要机加工工序简图 序号 工序名称 工序简图 1 铸造 3 热处理 人工 时效热处理 nts5 粗铣圆柱面与筋板凸台面 nts7 钻、扩、铰孔25H9 nts9 粗铣双孔面、凸台面 nts11 钻、铰孔10H7 nts13 钻、铰孔8H7 nts15 半精铣圆柱面和凸台面3 . 2nts15 去毛刺 17 检验 19 入库 nts 4.工序尺寸及其公差确定 4.1基准重合时工序尺寸确定 尺寸： 15 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序尺寸 工序公差 下料 16 16 0.5 1 粗铣 15 1 15-0.8 0.18 尺寸： 25 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序尺寸 工序公差 下料 26 26 0.5 1 粗铣 25 1 25-0.18 0.18 nts尺寸：孔 25H9 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序尺寸 工序公差 下料 0 钻 23 23 23+0.12 0.12 扩 24.8 1.8 24.8+0.084 0.084 铰 25 0.2 250.025 0.025 尺寸：孔 10H7 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序尺寸 工序公差 下料 0 钻 9.8 9.8 9.8+0.09 0.09 铰 10 0.2 10+0.015 0.015 nts尺寸：孔 8H7 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序尺寸 工序公差 下料 0 钻 7.8 7.8 7.8+0.09 0.09 铰 8 0.2 8+0.015 0.015 5.设备及其工艺装备确定 所用的设备有：立式铣床、台式钻床、摇臂钻床、钳工工作台、检验台。 夹具有：铣床专用夹具、 V形块、钻 2- 8孔专用夹具、虎钳、一面两孔夹具、钳工台； 刀具有：硬质合金铣刀、 23、钻头、 25扩钻、 25铰刀、 40锪刀、 10钻头、 10铰刀、 8钻头、 8铰刀； 量具有：游标卡尺、专用塞规。 nts6切削用量及工时定额确定 切削用量的选择就是合理确定道具的切削速度 Vc进给量 f和背吃刀量 ap。 粗加工的选择原则：尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度采用最大的背吃刀量 ap采用最大的进给量 f根据刀具顶合理的切削速度 Vc。 1.工序 9、 11的切削用量及基本时间的确定： （ 1） .切削用量 本工序为为粗铣（铣平面）已知加工材料为 HT200铸件机床为 X53K立式铣床工件装夹在专用夹具上。确定粗铣凸台面1.5 的切削用量。选用刀具高速钢刀根据表 5 143： 前角 =10 后角 =12 主偏角 =90 副偏角 =1 刃倾角 =40 刀齿螺旋角 =10 确定背吃刀量 ap粗铣余量为 1 为单边余量确定进给量 f查表 5 144得： f=0.2-0.3 /r 由表 5-71得： f=0.3 /r ntskvPvafapTVc d o q vvvv ueyxm选用刀具耐用度 T: 查表 :5-149得 :Tm T=180min 确定切削速度 : V： Vc= k取 1 dv10002214.3631 0 0 0Vc=63m/min n= = =911r/min 查表 5-73得： n=900 r/min 校验合理（实际切削功率与机床主轴充分功率） nts1000VF CFFFFwqouexpFndzaaC63.0900228.23.0178801.11.18.095.010006320 Pc= FC= kFc =20N Pc= =1.26KW X53T铣床主电动机的功率为 10kw，故所选切削用量可以采用。 ntsifLmzmzflll 21 22ead 38.222225.0 22 3.044基本时间的计算： TJ1= l=30 l1=0.5（ d- ） +（ 1 3） =14 TJ1= =146s nts同上 TJ2=180s TJ3=323s TJ4=146s 确定工序 13的切削用量及基本时间： 本工序为半精铣 TJ5= 15.044=290s 确定工序 15、 17、 19、 21、 23、 25、 27的切削用量及基本时间： 本工序学要在 z515台式钻床上完成，转速选择 600r/min工件夹装在专用夹具上。 .工序 15钻孔 20切削用量及基本时间： 查表 5-127得 :进给量 f=0.78-0.96 /r 查表 5-130得 :刀具寿命为 T=75min nts查表 5-133得 :f=0.96 /r 查表 5-113得： vc=60 80m/min 取 60m/min 基本时间由表 2-26得： fnlll 21 )41(c o t2 rD 225 TJ6= L=54 L1= = cot60 +4 =11.2 L2=(1-4) L2取 4 ntsTJ6= 6 0 096.02.69=7.2 s .工序 17扩孔 25切削用量及基本时间： 查表 5-128得 :进给量 f=（ 1.0-1.2） /r 取 f=1.0 /r 切削速度 Vc=10m/min 查表 5-130得 :刀具寿命 T=40min fnlll 21 rkdD c o t2TJ7= L=54 L1= +（ 1-2） =4.5 ntsL2=2 TJ7= 6005.60=6.05s .工序 19铰孔 25切削用量及基本时间： 查表 5-135得 :进给量 f=（ 1.2-1.8） /r 取 f=1.2 /r 切削速度 Vc=8m/min 背吃刀量 ap=0.15 查表 5-130得 :刀具寿命 T=120min fnlll 21 rkdD c o t2 260c o t215.0 TJ8= L=54 L1= +（ 1-2） nts=2 查表 2-27得： L2=22 TJ8= 6002.178=6.5s .工序 21钻孔 10切削用量及基本时间： 查表 5-127得 :进给量 f=0.47-0.57 /r 查表 5-130得 :刀具寿命为 T=35min 查表 5-133得 :f=0.53 /r 查表 5-113得： vc=11m/min 基本时间由表 2-26得： TJ9= fnlll 21 nts)41(c o t2rD 60053.048.625L=25 L1= =5 cot60 +4 =6.8 L2=(1-4) L2取 4 TJ9= =6.8s .工序 21铰孔 10切削用量及基本时间： 查表 5-135得 :进给量 f=（ 0.5-1.0） /r 取 f=1.0 /r nts 切削速度 Vc=8m/min 背吃刀量 ap=0.15 查表 5-130得 : 刀具寿命 T=120min fnlll 21 )21(c o t2 rkdD260c o t215.0 TJ10= L=25 L1= =2 查表 2-27得： L2=22 ntsTJ10= s9.46 0 0122225 .工序 23使用摇臂钻床 z3025钻孔 8切削用量及基本时间： 查表 5-127得 :进给量 f=0.36-0.44 /r 查表 5-130得 :刀具寿命为 T=35min 查表 5-133得 :f=0.4 /r 查表 5-113得： vc=13m/min 基本时间由表 2-26得： TJ11= fnlll 21 L=15 L1= )41(c o t2 rD =4 cot60 +4 =6.3 ntsL2=(1-4) L2取 4 TJ11= 6004.03.6154=6.4s .工序 25铰孔 8切削用量及基本时间： 查表 5-135得 :进给量 f=（ 0.5-1.0） /r 取 f=1.0 /r 切削速度 Vc=8m/min 背吃刀量 ap=0.15 查表 5-130得 : 刀具寿命 T=120min TJ12= fnlll 21 nts)21(c o t2 rkdD260c o t215.0 6 0 0115222L=15 L1= =2 查表 2-27得： L2=22 TJ12= =3.9s 因为要钻两个 8的孔所以所用时间为 2TJ12即： 2TJ12=7.8s。 ntsnts 1.工序尺寸精度分析 本夹具用于钻削孔 8H7保证尺寸 84 0.2用钻套来保证。 2.定位方案确定 工件以圆柱面及孔 25H9作为定位基准，采用平面与定位销组合定位方案， 在圆柱面放置在台阶面与短圆柱销上，其中台阶面限制 3个自由度， 短圆柱销限制 2自由度，共限制 5个自由度。 加工的为通孔上下方向移动自由度不用限制整体方向的转动不用限制 为了保证尺寸 84 0.2应限制轴的 X移动 3.定位元件确定 为了保证 8（ 0015.0 ）与 30的同轴度应限制 X轴的移动与转动、 Y轴的移动 与转动 Z轴的转动 nts综上分析选用一面一销定位 支撑板限制 Z轴的移动 Y轴的转动 X轴的转动 短销限制 X轴的移动 Y轴的移动 定位元件共限制 5个自由度。 为了保证孔 8与的 25的平行度使用钻模板，钻模板使用一面两销定位。 支撑板限制 Z轴的移动 Y轴的转动 X轴的转动 短销限制 X轴的移动 Y轴的移动 菱形销限制 Z轴的转动 定位元件共限制 6个自由度。 4.定位误差分析计算 关于夹具体： 削边销的设计： JL =48 0.042 d1=D1g8 =25 040.0007.0nts12 )2( 1JK2=0.007 查表 2.1得： b=5 =2b/D2 =2 5/10 (0.042+0.042-0.007/2) =0.048 d2=(D2- )h6 =(10.048)h6 =10 )057.0048.0(jb007.0033.0052.01 dbdb对 48 =0 =0.095 nts dwjb db2.0m ax1 m ax2db 1 1bd=0.095 对 84 =0.073 最大 =0.059 应是转动 后 1tg max2 max1（ - ） /(2 48) =(0.073-0.059)/(2 48) =0.0014 0014.02841 dbdbnts=0.095+0.0245 =0.120 T/3 5.夹紧方案及元件确定 根据加紧装置的基本要求基本准则选用快换垫圈螺纹加紧； 夹具体的确定：选用灰铸铁的铸造夹具体壁厚为 8 25 。 6.夹具总装草图 nts12345678 91011 12 1413151617标记 处数 分区 更改文件号 签名年、月、日设计（签名） （年月日） 标准化 （签名） （年月日）审核工艺 批准阶段标记 重量 比例杠杆陕西国防工业职业技术学院z l 1 8 1 - cH T 2 0 0范吉伟1 ： 1序号代 号 名 称数量材 料重 量总计单件1234567891011121314151617备注夹 具 体滑 柱18191819夹具体压板手 柄支 撑零 件钻 套开口垫圈菱 形 销定 位 销钻 套钻 模 板弹 簧螺 杆销 子螺 塞圆 柱 销螺 母螺 杆112221111111122221G B 2 2 3 8 - 8 0G B 2 2 3 8 - 8 06 5 G B / T 2 7 5 6 （ 3 ） - 9 1G B 2 2 3 8 - 8 0A8X10GB/T2262-91M 1 2 X 1 . 2 5 G B 2 1 6 0M12X1.25GB/T218 - 9 1A 2 5 R 6 X 1 2 G B / T 2 2 0 3 - 9 1A8X10GB/T 2 2 6 2 - 9 1H T 2 0 045 钢H T 2 0 045 钢45 钢H T 2 0 0T A 1 020 钢45 钢45 钢20 钢20 钢T A 1 0H T 2 0 045 钢45 钢A345 钢G B 2 2 3 8 - 8 0 碳素弹簧钢丝2020 球面带肩螺母 1 45 钢G B 2 2 3 8 - 8 0技术要求1 . 钻 套 中 心 线 对 夹 具 体 底 面 的 平 行 度 不 大 于 0 . 0 5 : 1 0 0 m m2 . 轴 对 夹 具 体 底 面 平 行 度 误 差 不 大 于 0 . 0 2 : 1 0 0 m m3 钻 套 中 心 线 对 心 轴 的 中 心 线 的 对 称 度 不 大 于 （ ） X 0 . 2 m mntsnts 1.工序尺寸精度分析 )0052.0(表面粗糙度为 Ra3.2m，工件材料为 HT200铰削长度为 Lw=54 。 使用机床 Z3025摇臂钻床。 被加工孔的直径与公差为 Dw=25H9 2.刀具类型确定 由机床 Z3025摇臂钻床可知刀具为锥柄莫氏 3号由工件材料可知刀具材料选择为高速钢 不使用切削液。刀具结构形式为锥柄焊接整体式， 刀具材料：切削部分为 W18Cr4v刀柄部分为 45钢。 3.刀具设计参数确定 ntsooorooooo005100002500序号 项 目 计 算 过 程 选用结果 1 结构形式 锥柄焊接整体式 2 刀具材料 切削部分： W18Cr4v刀柄部分为： 45钢 3 几何角度 查表 3-21 4 铰刀直径及公差 do=Dw=25 G=0.35IT =0.35 0.052 =0.018 d0=25mm G=0.018 nts034.0044.0025.0044.0025.0044.0domax=Dwmax-0.15IT =25.052-0.15 0.052 =25.044 domin= Dwmax-0.35IT =25.052-0.35 0.052 =25.034 计算得： 25 查表 3-22得： 25 domax=25.044 domin=25.034 25 5 铰刀直径极限尺寸及铰刀直径标准 nts查表 3-21：倒锥量为 0.04 0.06 do1=do-0.05 = 25 025.0044.06 倒锥量及倒锥尾部直径 -0.05 倒锥量为 0.05 7 切削部分前端直径 查表 3-21： do2=do-(1.3 1.4)2A =25-1.3(25-24.8) =24.74 do2=24.74 注： A为铰孔单边余量 od25Z=1.5 +(2 4) =1.5 8 齿数 Z +2 =10 查表 3-23： Z=8 Z=8 nts9 齿槽截形及参数 前倒锥 L3 查表 3-24：图 B圆弧齿背 查表 3-25： L3=1 2 L1=(1.3 1.4)AcotKr =1.4 0.1 cot5o =1.6 F=1 R=25 r=1 L3=2 L1=1.6 10 圆柱校准部分 L2 工作部分 L 焊接部分 LC 圆弧半径 查表 3-25： L2（ 0.250.5） do =0.5 25=12.5 查表 3-25： L=(0.8 3) do =2 25 =50 查表 3-25： LC=L+(4 6) =50+4 =54 查表 3-25： r=0.5 1.5 L2 12.5 L =50 LC=54 R=1 nts11 铰刀总长 柄部直径 莫氏锥号 中心孔 查表 3-26： L=268 查表 3-26： do3=20 查表 3-26： 3#尺寸见表 3-27 查表 3-28： L=268 do3=20 莫氏 3号 B型护锥 d=2.5 4.刀具工作草图 技术要求：1 . 切 削 部 分 为 W 1 8 C r 4 v H R C 6 2 6 5 ；2 . 刀 柄 部 分 为 4 5 钢 H R C 3 8 4 5 ；3 . 铰 刀 表 面 不 得 有 裂 纹 、 划 痕 、 锈 迹 、 烧 伤 等 缺 陷 ；4 . 颈 部 打 印 ： 2 5 H 9 编 号 。两端中心孔莫 氏 3 号铰 刀陕 西 国 防 学 院 J Z 3 0 5 1 比例 数量 材料编制审核1:1范吉伟ntsnts1.工序尺寸精度分析 孔精度为 H9级精度 2.量具类型确定 杠杆中心孔 25H9的通孔用塞规 3.极限量具尺寸公差确定 （ 1） .确定被测孔的极限偏差。查极限与配合标准， 25H9的上偏差ES=+0.052 ，下偏差 EI=0。 （ 2） .确定工作量规制造公差和位置要素值： 查表 6-1 得： IT9尺寸为 25 的量规公差 T=0.004 ，位置要素 .Z=0.007 nts(3).计算工作量规的极限偏差： (4).25H9的孔用塞规 通规上偏差 =EI+Z+T/2 =0+0.007+0.004/2 =0.009 下偏差 =EI+Z-T/2 =0+0.007-0.002 =0.005 磨损极限 =EI=0 止规上偏差 =ES=+0.052 下偏差 =ES-T=0.052-0.004 =+0.048 4.极限量具尺寸公差带图 nts nts5. 极限量具结构设计 ntsntsnts塞规装配图陕 西 国 防 学 院 J Z 3 0 5 1 比例 数量 材料编制审核1:1范吉伟ntsnts 三年的学校生生涯已接近尾声，光阴似箭，日月如梭。再过 2个多月， 我们就要毕业了，大家也许从此各奔东西，不在同一个班级读书了。但校园里每一个角落都承载着我和同学们共同拥有的快乐，这使我们对母校产生深深的眷恋之情。今天的我们将要离开父母和老师的臂弯，奔向我们的新 顶岗实习。在班级，同学们建立起了亲密无间的关系，在我们的集体中，有幽默、有搞笑；还有勇敢又爱“打抱不平”“多管闲事”的同学，这些同学带给我许多喜悦、感动和难忘的记忆。在这里，有我们拼搏、奋进的足迹。 去年我们还在感叹别人的毕业设计是多么的精致、富有创意，而现在我们也迎来了属于我们的毕业设计。或许因为班级人数众多做不到像学长们的毕业设计那么全面，但我们每个人都会好好的利用这次机会，充分的展示我们的能力。这也是次难得的机会让我们更好的了解从原材料到产品成型、完工的所有工序。我们会把这次的毕业设计当成一次顶岗实习的大练兵，我们都十分珍惜这样的机会 。 由于我们班级人数众多，机制教研组的老师在安排我们毕业设计的时候也花了不少的心思。最后我们拿到了自己的命题，真正的开始了自己的毕业设计。同时也给了同学们更好的展示自己能力的空间。 nts 我们设计的题目是机械类的零件加工，在刚开始的时候我们就遇到了一个很棘手的问题 如何将工艺编辑的更合理更能让工人一看就明白我们设计人员的心思，开始大家都是一头雾水，不知从何下手。只能
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