2-等臂杠杆零件机械加工工艺规程及加工直径25孔夹具设计【课程设计】【优秀】【通过答辩】
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广东海洋大学机械设计制造及自动化专业 机械加工工艺过程卡片 零 件 号 零件名称 01 杠杆 工序号 工 序 名 称 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、 粗精铣杠杆中间小平面 立式铣床 用夹具 镶齿套式面铣刀 80 79541999 游标卡尺 1002、 粗铣杠杆中间大平面 立式铣床 用夹具 镶齿套式面铣刀 80 79541999 游标卡尺 1003、 粗铣杠杆左面平面 立式铣床 用夹具 镶齿套式面铣刀 80 79541999 游标卡尺 504、 粗铣杠杆右面平面 立式铣床 镶齿套式面铣刀 80 79541999 游标卡尺 505、 钻、扩、粗铰、精铰 25 孔 立式用锥柄麻花钻、锥柄255 1141标卡尺、塞5030s 铣床 夹具 扩孔钻、锥柄机用铰刀 25 1133 6、 25 孔倒角 立式铣床 用夹具 90O 锥面锪钻 40 1143 7、 钻、粗铰、精铰 8、 10 孔 台式钻床 用夹具 锥柄麻花钻、锥柄机用铰刀 8 0 11330 1133标卡尺、塞尺 508、 去毛刺 钳工台 游标卡尺、塞尺百分表等 9、 检验 班级 机制 1041 姓名 钟景飞 编制日期 : 2007械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 8 页 产品名称 零件名称 杠杆 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工车间 1 粗精铣杠杆中间小平面 坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台 件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 1 1 夹具编号 夹具名称 切削液 用夹具 工序工时 准终 单件 330s 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 背吃刀量 (进给次数 工时定额 机动 辅助 1、 钻孔至 柄麻花钻 游标卡尺 250 18 23 1 、 扩 孔至 柄扩孔钻 游标卡尺 47 、 粗铰至 柄机用铰刀 游标卡尺 47 、 粗铰至 柄机用铰刀 塞尺 63 东海洋大学工程学院机械系 班级 ：机制 1041 姓名 ： 钟景飞 编制日期 ： 2007 一、零件的分析 （一）、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 、传递力矩的 。 (二 )、杠杆的技术要求 杠杆的 25、 10、 8 四 孔的 轴线 有 平行 度的要求。现分述如下 表 ： 杠杆零件技术要求表 加工表面 尺寸及公差/差及精度等级 表面粗糙度m 形位公差 / 40 小表面 40 大表面 左 30 表面 15 右 30 表面 15 25 孔 250+ 10 孔 100+ 左 8 孔 80+ 右 8 孔 80+ 该杠杆的形状特殊、结构简单，是常见的杠杆零件。为实现起功能，对其 的配合面要求较高，加工精度要求较高。 因其在工作中的工作平稳，故无须进行热处理。 综上所述，该杠杆的各项要求制定较合理，符合其 功用。 （三） 、 审查杠杆的工艺性 分析零件 图 可知 ，杠杆中间的两平面和左 右两边的端面要进行切削加工， 25、 10、 8 孔的端面均为平面 ，这样可以防止加工的过程中钻头钻偏，可以保证加工的精度和配合的精度。另外，除了 10 孔以外，对其余的三孔的空内表面的要求较高。要采取必要的措施以保证其表面精度。 但这些加工精度可以在正常的生产条件下采用经济的方法保质保量地加工出来。端面 和孔 的 加工可以同过通用铣床和钻床保证其加工精度，而不需要使用高精度的机床，通过钻削 、 铣削 的加工就可以达到要求。 （四）、确定杠杆的生产类型 依设计题目知： Q=5000 件 /年， 结合生产实际，备用品率 a%和废品率b%分 别取 3%和 。代入公式得 N=5000 X（ 1+3%） X（ 1+= /年。 通过 实体估算，其重量为 6 千克， 查教材表 1，该杠杆属 1 中型零件；由教材表 1 ， 生产类型为大量生产。 二、确定毛坯的尺寸 （一）、 选择毛坯 该杠杆在工作中的载荷平稳，根据零件要求材料为 坯采用铸造。该杠杆的零件的轮毂尺寸不大，且生产类 型为大量生产，为提高质量和生产的毛坯的精度，故使用金属模铸造。毛坯的拔模斜度为 5O。 （二）、确定毛坯的尺寸公差和 机械 加工余量 由教材的表 22知 ，要确定的毛坯机械加工余量和尺寸公差，先 确定 以下各项因素。 1、公差等级 由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、铸件的重量 由 实体估算杠杆零件的重量为 6 千克，由此再估算起毛坯的重量为 8 千克。 3、零件的分模面 根据该杠杆零件的形位特点，该零件的 25、 8 轴线组成的平面为分模面，属于直分模面。 4、零件的表面粗糙度 由 零件图可知，该杠杆的各加工表面的粗糙度 大于 根据上述诸因素，可查表确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果见下表。 加工表面 机械加工余量 /寸公差 毛坯图 40 小表面 粗 3 - 精 1 0+ 40 大表面 粗 3 - 精 1 0+ 30表面 粗 3 - 精 1 0+ 30表面 粗 3 - 精 1 0+ 、 拟订杠杆工艺路线 （附机械加工工艺过程卡片） 2 (一 )、 定位 基 准 的选择 由于定位基准有粗基准和精基准之分 ，故先确定精基准，然后再确定粗基准。 （ 1）、精基准的选择 分析杠杆零件 的零件图 ， 可得，零件的设计基准为杠杆中间的小平面和 25 孔。为了遵循“基准统一”原则，故选杠杆中间的小平面和 25 孔作为精基准。 （ 2） 、 粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，无飞边、毛刺等。故可选择 杠杆中间的大平面和中间的 30 凸台作为粗基准。 (二 )、确定工艺路线 按照基准的选择原则，确 定工艺路线如下： 1、 粗精铣杠杆中间小平面 到 580+、 粗 精 铣杠杆中间大平面 540+、 粗 精 铣杠杆左面平面 15 4、 粗 精 铣杠杆右面平面 15 5、 钻、扩、粗铰、精铰 25 孔 到 250+、 25 孔倒角 、 钻、粗铰、精铰 8 孔 80+、 钻、粗铰、精铰 10 孔 100+、 去毛刺 10、 检验 四 、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 杠杆的材料是 坯的重量 10产 类型为大量 生产，。 （ 1）、 由于毛坯采用金属模铸造 , 毛坯尺寸的确定 如下 ： R=F+2T/2 查教材 10，取 故得 教材 F，取 查表得： 于中间小平面有： R 中 =F+2T/2=54+=边 平面 厚 ： R 右 = F+T/2=边平面高： R 左 = F+T/2=边平面高： R 左 = F+T/2= 查教材得工序间的加工余量： 平面粗加工余量： 3面精加工余量： 1教材 5 粗加工时： 加工时： f=f=削时的最后一次走刀前留余量 的加工余量： 8 一次钻孔： 铰： 铰： 8， 10 一次钻孔： 粗铰： 精铰： 10， 25 一次钻孔： 孔： 粗铰： 精铰： 25， 给 量由教材 麻花钻钻孔 25： f=r; 8、 10:f=r, 扩孔 25： f= f=r,8m/粗铰 25： f=1mm/r, 8、 10:f=1mm/r,铰由教材 c=2 3; c=4 5 25： .6,f=r, 8:f=r,m/ 10:f=1mm/r,m/五 、 工序 5扩孔 精铰 25削用量与时间定额的计算 （一）、加工余量 的 确定 查教材得， 钻孔余量为 孔的余量为 精铰的余量为 （二 ）、切削用量的计算 （ 1） 钻孔工步 1）背吃刀量的确定 3.0 2) 进给量的确定 由教材选取该工步的每转进给量 为 f=0.4 mm/r。 3）切削速度的计算 由于该材料为 由教材 初选切削速度为 V 为 20 m/公式： n=1000V/ d 可求得该工序的钻头转速 n=r/照教材所列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=250 r/将此转速代入公式： n=1000V/ d 便求得该死工序的实际钻削速度为： 4 V=000=250 r/ X 8 m/ （ 2）扩孔工步 1）背吃刀量的确定 .8 2) 进给量的确定 由教材选取该工步的每转进给量为f=r。 3）切削速度的计算 由教材初选切削速度为 V 为 4 m/公式： n=1000V/ d 可求得该工序的钻头转速 n=r/照教材所列立式钻床的主轴转速，取转速 n=47r/将此转速代入公式：n=1000V/ d 便求得该死工序的实际钻 削速度为： V=000=47r/ X （ 3）粗铰工步 1）背吃刀量的确定 2) 进给量的确定 由教材选取该工步的每转进给量为 f=r。 3）切削速度的计算 由教材初选切削速度为 m/公式：n=1000V/ d 可求得该工序的铰刀的转速 n=r/照教材所列立式钻床的主轴转速，取转速 n=47r/将此转速代入公式：n=1000V/ d 便求得该死工序的实际钻削速度为： V=000=47r/ m/ （ 4） 精 铰工步 1）背吃刀量的确定 2) 进给量的确定 由教材选取该工步的每转进给量为 f=0.8 mm/r。 3）切削速度的计算 由教材初选切削速度为 V 为 5 m/公式：n=1000V/ d 可求得该工序的铰刀的转速 n=r/照教材所列立式钻床的主轴转速，取转速 n=63/将此转速代入公式：n=1000V/ d 便求得该死工序的实际钻削速度为： V=000=63 r/ 25 m/ (三 )、 时间定额的计算 1、基本时间 （ 1） 钻孔工步 由教材表 5孔的 基本时间可由公式 L/l 中 1=54 D 2 (1 2)=(2 (1 2)=f=0.4 mm/r; n=250 r/上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： 5 54 1 （ 0.4 mm/r 250 r/= （ 2）扩孔工步 由教材表 5孔的基本时间可由公式 L/l 中 1=54 (1 2)=()x (1 2)=f=1.2 mm/r； n=47r/上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： 54 3 （ 1.2 mm/r 47 r/=3.3 s （ 3）粗铰工步 由教材表 5孔的基本时间可由公式 L/l 中 l1,教材表 550、 2=(条件查得 5l=54f=1.0 mm/r； n=47r/将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： 54 15（ 1.0 mm/r 47 r/= 4）精铰工步 由教材表 5孔的基本时间可由公式 L/l 中 l1,教材表 550、 2=(条件查得 3l=54f=0.8 mm/r； n=63r/上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： 54 13（ 0.8 mm/r 63 r/=、辅助时间 由教材可知，辅助时间 0.2)这里取 各本工序的辅助时间为： 工序 5 的钻孔的辅助时间： 序 5 的扩孔的辅助时间： 序 5 的粗铰的辅助时间： 序 5 的精铰的辅助时间： 、其它时间 除了作业时间（基本时间与辅助时间）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间 息与 生理需要时间 本例杆杠的生产类型为大 量生产，分摊到每个工件的准备与终结时间很少，可忽略不计；布置工作地时间和休息与生理需要时间与作业时间的关系为： %（ 所以 工序 5 的钻孔的其它时间： %（ s=序 5 的扩孔的其它时间： %（ s= 工序 5 的 粗铰的其它时间： %（ s=序 5 的精铰的其它时间： %（ s=、单件时间 本工序的单件时间为四个工步的时间总和：其中 钻孔工步 =（ s=孔工步 =(9.5)s=铰工步 铰 =(s=铰工步 铰 =(s=以工序 5 的单件时间为： + 铰 + 铰 =(s= 、 机械加工工艺过程卡和加工工序卡片 (附表 ) 七 、夹具设计 为了提高生产率，保证质量。经我组分工现在对第 1 道工序设计夹具。 夹具将用在立式 式钻床 。刀具是 锥柄麻花钻（ 25锥 柄扩孔钻（ 25 1141锥柄机用铰刀（ 25 1133 机用铰刀（ 25 1133。 (一 )、定位方案 因为本夹具加工的是第 5 道工序，故采用己加工的中间大平面精基 准定位的方式进行定位， 定位基准已经由前面讨论得出， 然后现采用 V 形块和凸台圆支 进行定位， 由于上孔加工，故不需限制其钻头旋转的自由度 。 (二 )、夹紧机构 本夹具的夹紧机构采用 快速夹紧机构通过手柄控制操纵压紧杠杆进和压板通过螺母动作对工件件进压紧工件 。 (三 )、导向 装置 本夹具采用钻套对其进行导向 。 确定钻套与工件之间的距离，因为本工序的孔加工要作为下面工序的精基准，并且有其平行度的要求， 所以由关系式： h=(1.5)d； 其中 h 钻套与工件之间的垂直距离， d 为要加工的孔径，考虑到排屑的导向的精度，在此取 h=d。 (四 )、 夹具与机床的联接元件 采用夹具体座耳与机床工作台的 T 形槽通过联结螺钉进行固定的方法进行夹具与机床的定位。 (五 )、夹具体 通过夹具体将 夹具的各 组成部分联结起来。 夹具的具体结构和夹具的 组成元件列表见夹具装配图。 7 八、小结 在设计的过程中要尽量采用标准件，以提高其设计的周期和减少设计成本，同时要满足其所要达到的设计要求，设计功能在满足工件的加工要求的情况下力求结构的 简单，不要盲目的追求高的自动化以使夹具复杂化，使得制造成本的增
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