等臂杠杆零件的加工工艺及钻Φ25孔夹具设计（全套CAD图纸+设计说明书）
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杠杆
加工
工艺
25
夹具
设计
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-
（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Φ25、Φ10、Φ8四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/mm 公差及精度等级 表面粗糙度Ra/μm 形位公差/mm
Φ40小表面 540-0.46 IT13 6.3
Φ40大表面 540-0.46 IT13 3.2
左Φ30表面 15 IT12 6.3
右Φ30表面 15 IT12 6.3
Φ25孔 250+0.052 IT9 1.6
Φ10孔 100+0.015 IT7 3.2 ∥ 0.1 A
左Φ8孔 80+0.015 IT7 1.6 ∥ 0.15 A
右Φ8孔 80+0.015 IT7 1.6 ∥ 0.1 A
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，Φ25、Φ10、Φ8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Φ10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0.5% 。代入公式得
N=5000 X（1+3%）X（1+0.5）=5175.75件/年。
通过PROE的实体估算，其重量为6千克，查教材表1-3得，该杠杆属
1
中型零件；由教材表1-4得，生产类型为大量生产。
- 内容简介：
-
机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 8 页 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 第 1 步 毛坯准备 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 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 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 铸造毛坯 2 时效热处理 3 涂底漆 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 8 页 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 第 2 步 粗铣精铣 40 上下 端面和宽度为30 的平台面 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 能立式升降铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 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/z) 背吃刀量 (进给 次数 工时定额 机动 辅助 1 粗铣 40 上端面和宽度为 30 的平台面 高速钢圆柱立铣刀 50、专用量具 95 15 1 2 精铣 40 上端面和宽度为 30 的平台面 高速钢圆柱立铣刀 50、专用量具 166 26 1 3 粗铣 40 下 端面 高速钢圆柱立铣刀 50、专用量具 95 15 1 4 精 铣 40 下 端面 高速钢圆柱立铣刀 50、专用量具 166 26 1 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 8 页 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠 杆 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 第 3 步 粗 精铣 30 凸台面 坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 能立式升降铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 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 粗 铣 30 凸台面 高速钢圆柱立铣刀 50、专用量具 95 15 1 2 精铣 30 凸台面 高速钢圆柱立铣刀 50、专用量具 166 26 1 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 8 页 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材料 牌号 金工 第 4 步 钻、扩、粗铰、精 铰 25 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 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 钻床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 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 25 立式钻床 、卡规、专用量具 250 18 2 扩 25 立式钻床 、卡规、专用量具 47 3 粗铰 25 立式钻床 、卡规、专用量具 47 4 精铰 25 立式钻床 、卡规、专用量具 63 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 8 页 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 第 5 步 钻、粗铰、精铰 2 8（ 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 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 翻转式钻床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 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 2 8（ 立式钻床 、卡规、专用量具 1000 22 2 粗铰 2 8（ 立式钻床 、卡规、专用量具 450 11 3 精铰 2 8（ 立式钻床 、卡规、专用量具 720 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 8 页 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 第 6 步 钻、粗铰、精铰 10（ 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 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 钻床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 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 10（ 立式钻床 、卡规、专用量具 1000 30 2 粗铰 10（ 立式钻床 、卡规、专用量具 450 3 精铰 10（ 立式钻床 、卡规、专用量具 720 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 8 页 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 钳工 第 7 步 表面去毛刺 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 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 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 表面去毛刺 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 8 页 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 检验 第 8 步 检验入库 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 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 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 检验入库 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 机械 11 姓名 杨月 编制日期 : 2014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 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 机械加工 工艺及 等臂 杠杆 直径 25杠杆 专用夹具设计 摘要 本设计的零件为杠杆零件，选用号钢。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采钻床加工。通过对零件的分析，此工件外形轮廓尺寸小，重量轻，加工要求不高，生产批量不大。因此在保证质量和提高生产率的前提下，尽量简化结构，做到经济合理。 关键词： 钻床加工，杠杆零件，尺寸精度。 he of 5 to of as a of of of of as as so 一、设计题目 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1张 (2) 生产类型 :（中批或大批大量生产） 三、上交材料 1绘制零件图 1张 2毛坯图 1张 3编制机械加工工艺过程综合卡片 1套 4编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工 工艺卡片） 1套 5绘制夹具装配图（ 1） 1 张 6绘制夹具中 1个零件图（ 2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1张 7编写课程设计说明书（约 5000 1份 四、进度安排 本课程设计要求在 3周内完成。 1第 l 2天查资料，熟悉题目阶段。 2第 3 7 天，完成零件的工艺性分析 ,确定毛坯的类型、制 造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。 3第 8 10 天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。 4第 11 13 天，完成夹具总装图的绘制。 5第 14 15 天，零件图的绘制。 6第 16 18 天，整理并完成设计说明书的编写。 7第 19天，完成图纸和说明书的输出打印。 8第 20 21 天，答辩 五、指导教师评语 该同学在课程设计过程中表现 认真，工艺路线 夹具设计方案 ，说明书及图纸质量 ，综合 评定其成绩为 。 成 绩： 指导教师 日 期 目录 一、 零件的分析 、 确定的毛坯寸 、 拟定工艺路线（附机械加工工艺过程卡片） 四、 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 五、 工序 5扩孔 精铰 25 定额的计算 六、 机械加工工艺过程卡和加工工序卡片（附表） 七、 夹具设计 八、 小结 、 参考文献 、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 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 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 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： 铰： 铰： 10， 25一次钻孔： 孔： 铰： 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 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 教材初选切削速度为 0 m/公式： n=1000V/ d 可求得该工序的钻头转速 n=r/照教材所列 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 m/公式： n=1000V/ d 可求得该工序的钻头转速 n=r/照教材所列转速 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 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 5L/l 中 l1,教材表 550、 2=(条件查得 5l=54f=1.0 mm/r； n=47r/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 5L/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 计算 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 (s=铰工步 (s=以工序
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