设计“杠杆”零件加工工艺规程及钻削Φ20H7孔工序专用夹具.doc

此套设计有全套CAD图和卡片，有意者请联系我索取5221926231杠杆的工艺性分析1.1杠杆的用途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。1.2杠杆的技术要求杠杆零件技术要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(m)杠杆中间圆住上下面430.05IT123.2杠杆左端44上下面430.05IT123.2杠杆右端18上下面18IT126.3杠杆左端22内表面220.15IT123.2杠杆左端28内表面28IT12 3.2钻、粗铰、精铰20H7孔20H7IT71.6车M12的螺纹12杠杆右端24H8内上下面24H8 IT71.6杠杆右端32内表面32IT123.21.3确定杠杆的生产类型依设计题目知：N=4000件/年，杠杆重量为1.0kg，杠杆属轻型零件。该杠杆的生产类型为大批生产2、确定毛坯，绘制毛坯简图2.1选择毛坯零件的材料HT150。考虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润滑效果较好的铸铁。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，表面质量与机械性能均好，适合大批生产的金属模铸造。又由于零件的对称特性，故采取两件铸造在一起的方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。2.2确定铸造杠杆毛坯尺寸公差及机械加工余量2.2.1公差等级由于杠杆的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级.2.2.2 铸件重量 已知机械加工后杠杆件的重量为1kg，由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1.5kg。2.2.3铸件的材质系数由于该拨叉材料为HT200，是碳的质量分数大于0.65%的碳素钢，该铸件的采制系数属M2级。杠杆铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量铸件重量/kg包容体重量/kg形状复杂系数材料系数公差等级1.51S2M1普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注宽度441.448.22.8厚度24H8120.72.3厚度22118.72.3孔径20H7116.72.33拟定工艺路线3.1选择定位基准定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.1粗基准的选择以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。3.1.2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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。3.1.3表面加工方法的确定 根据拔叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案备注杠杆中间圆住上下面IT123.2粗铣-半精铣表1-8杠杆左端44上下面IT123.2粗铣-半精铣表1-8杠杆右端18上下面IT126.3粗铣表1-8杠杆左端22内表面IT123.2粗铣-半精铣表1-8杠杆左端28内表面IT123.2粗铣-半精铣表1-8钻、粗铰、精铰20H7孔IT71.6钻-粗铰-精铰表1-8车M12的螺纹攻螺纹表1-8杠杆右端24H8内上下面IT71.6粗铣-半精铣表1-8杠杆右端32内表面IT123.2粗铣-半精铣表1-83.2拨叉零件各表面加工方案及加工余量3.3确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。查机械制造工艺设计简明手册，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序号工序称名工序内容设备工艺装备0010铣1.粗铣杠杆上下面立式铣床x51高速钢套式立铣刀、游标卡尺、专用夹具2.粗铣杠杆左端44上下面3.粗铣杠杆右端18上下面4.粗铣杠杆左端22内表面5.粗铣杠杆左端28内表面20钻钻、粗铰、精铰20H7孔四面组合钻床麻花钻、铰刀、内径千分尺30铣1.半精铣杠杆中间圆柱上面立式铣床x51高速钢套立铣刀、游标卡尺、专用夹具2. 半精铣杠杆左端44上下面3. 半精铣杠杆左端22内表面40车1.车倒角1x45转塔式六角车床45偏刀2.车倒角1.5 x4550钻用直径为10.5的钻钻空四面组合钻床麻花钻、内径千分尺60板牙攻M12的螺纹70铣1.粗铣杠杆右端24H8内上下面立式铣床x51高速钢立铣刀、游标卡尺、专用夹具夹具2.粗铣右端32内表面80铣半精铣杠杆右端24H8内上下面立式铣床x51高速钢立铣刀、游标卡尺、专用夹具90热处理杠杆左右叉局部淬火淬火机100校正校正杠杆右端拨叉上下面平行度校正工具、游标卡尺110磨磨杠杆中间圆柱两端面至44-0.-0.1，对20H7的圆跳动为0.05 M7120A砂轮1-35040127-WA46K5V，磨夹具游标卡尺120辅助清洗清洗机130检终捡3.4确定切削用量，时间定额工步20 钻，粗铰，精铰直径为10毫米的孔3.4.1切削用量的计算1钻孔工步钻孔至直径为20H7，Ra1.6um1）背吃刀量为aP=19.8mm2) 进给量由表查5-22得f=0.2mm/r3)切削速度计算由表5-22得v取18m/min。由公式5-1计算的钻头转速为734.93r/min,参照表4-9选取主轴转速为 n=960r/min.在有公式算出.v=23.5m/min.2粗铰工步1)背吃刀量为aP=0.16mm2)进给量由表查5-22得f=1mm/min3) 切削速度计算由表5-22得v取3m/min。由公式5-1计算的钻头转速为120r/min,参照表4-9选取主轴转速为 n=140r/min.在有公式算出.v=3.49m/min.3精铰工步1)背吃刀量aP=0.04mm2)进给量由表查5-22得f=0.8mm/min3) 切削速度计算由表5-22得v取4m/min。由公式5-1计算的钻头转速为159r/min,参照表4-9选取主轴转速为 n=195r/min.在有公式算出.v=4.89m/min.3.4.2时间定额的计算钻孔工步基本时间=（25+4。6+1）/392*0。1=46。8秒辅助时间=0。15*46。8=7。02秒其它时间=0。06*46。8=2。81秒钻孔的单件时间=46。8+7。02+2。81=56。63秒粗铰工步基本时间=（25+0。37+15）/97*0。4=62。4秒辅助时间=0。15*62。4=9。36秒其它时间=0。06*62。4=3。74秒粗铰的单件时间62。4+9。36+3。74=75。5秒精铰工步基本时间=（25+0。19+13）/97*0。3=78。6秒辅助时间=0。15*78。6=11。79秒其它时间=0。06*78。6=4。72秒精铰的单件时间=78。6+11。79+4。72=95。11秒因此，加工10毫米孔的单件时间为5653+75。5+95。11=227。14秒4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20钻、粗铰、精铰20H7孔的夹具。本夹具将用于四面组合式钻床4.1定位基准选择 由零件图可知，20为圆柱孔，为使定位误差为零，应该选择杠杆右端面为定位基准保证基准重合。此外，还应以杠杆中间圆柱下端面为基准，从而保证加工位置。4.2定位元件的选择夹具的主要定位元件为两个定位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配杠杆两端的尺寸与公差相同，即由两个支撑板就可以。4.3夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了快换装置。拆卸时，松开夹紧螺母12扣，拔下划块，实现工件的快换。攻螺纹时，松开压紧螺母即可替换可换钻套，进行攻螺纹加工。4.4 定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为两个定位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配杠杆两端的尺寸与公差相同。（2）计算钻套中心线与工作台的度误差。钻套外径与衬套孔的最大间隙为：衬套外径与钻模板孔的最大间隙为：则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为：0.026-0.005=0.021。（3）计算定位销轴与工作台的平行度误差。定位销轴与夹具体孔的最大间隙为：夹具体孔的长度为14mm，则上述间隙引起的最大平行度误差为： 0.034/14，即0.24/100。4.5夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了快换装置。拆卸时，松开夹紧螺母12扣，拔下开口垫圈，实现工件的快换。攻螺纹时，松开压紧螺母即可替换可换钻套，进行钻孔加工。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