ca6140杠杆加工工艺及夹具设计 毕业设计论文

CA6140杠杆加工工艺及夹具设计摘要本设计是CA6140杠杆零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。CA6140杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔的加工精度。基准的选择以杠杆外圆面作为粗基准，以孔及其下表面作为精基准。先将底面加工出来，4525然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用组合机床。在夹具方面选用专用夹具。考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。关键词杠杆零件，加工工艺，夹具，定位，夹紧CA6140RELEASELEVERPROCESSINGCRAFTANDJIGDESIGNABSTRACTTHISPAPERISTODESIGNTHECRAFTPROCESSESOFMAKINGTHECA6140LEVERSPAREPARTSANDSOMESPECIALIZEDTONGSINTHEPROCESSTHECA6140LEVERSPAREPARTPRIMARILYPROCESSESTHESURFACEANDBORESGENERALLYSPEAKING,TOGUARANTEETHEACCURACYOFTHEFLATSURFACEPROCESSISEASIERTHANTHATOFTHEBORETHEREFORE,THISDESIGNFOLLOWSTHEPRINCIPLETHATSURFACEFIRSTANDTHENTHEBORE,ANDDEFINITELYDIVIDESTHEPROCESSOFFLATSURFACEANDBOREINTOCOARSEPROCESSESANDPRECISEPROCESSESTOGUARANTEETHEBOREPROCESSESTHEBASICCHOICEISTOCONSIDER45OUTSIDECIRCLEASROUGHBASISANDTOCONSIDER25BOREANDITSNEXTSURFACEASPRECISEBASISTHEBOTTOMISFIRSTPROCESSEDOUTTOBEFIXEDPOSITIONBASIS,ANDPROCESSTHEBOREUSINGTHEBOTTOMASTHEPRECISEBASISTHEWHOLEPROCESSESCHOOSETHEMACHINEBEDINTHEASPECTSOFTONGSCHOOSING,SPECIALIZEDTONGSAREUSEDINCONSIDERATIONOFTHESIMPLECONSTRUCTIONSIZEOFTHESPAREPARTS,CLIPPINGBYHANDSISADOPTEDITISSIMPLE,ANDTHEORGANIZATIONDESIGNISSIMPLE,ANDCANSATISFYTHEDESIGNREQUESTKEYWORDSLEVERSPAREPARTS,CRAFTPROCES,TONGS,FIXEDPOSITION,TIGHTCLIP目录前言1第1章概述211课题背景及发展趋势212夹具的基本结构及夹具设计的内容2第2章杠杆加工工艺规程的设计421零件的分析4211零件的作用4212零件的工艺分析422杠杆加工的工艺过程设计5221确定毛坯的制造形式5222确定切削用量5223确定基本工时18224确定工艺路线24第3章专用夹具设计2631加工工艺孔25夹具设计26311定位基准的选择26312切削力的计算与夹紧力分析26313夹紧元件及动力装置确定27314钻套、衬套、钻模板及夹具体设计27315夹具精度分析28316夹具设计及操作的简要说明2932粗精铣宽度为30MM的下平台夹具设计29321定位基准的选择29322定位元件的设计29323定位误差分析30324铣削力与夹紧力计算30325夹具体槽形与对刀装置设计31326夹紧装置及夹具体设计31327夹具设计及操作的简要说明3133钻M8螺纹孔夹具设计32331定位基准的选择32332定位元件的设计32333定位误差分析32334钻削力与夹紧力的计算33335钻套、衬套、钻模板及夹具体设计33336夹紧装置的设计33337夹具设计及操作的简要说明34结论35谢辞36参考文献37前言加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间第1章概述加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。11课题背景及发展趋势材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。12夹具的基本结构及夹具设计的内容按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类1定位元件及定位装置；2夹紧元件及定位装置或者称夹紧机构；3夹具体；4对刀,引导元件及装置包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等；5动力装置；6分度,对定装置；7其它的元件及装置包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等；每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀引导装置的设计；（4）夹具体的设计；（5）其他元件及装置的设计。第2章杠杆加工工艺规程的设计21零件的分析211零件的作用CA6140杠杆的主要作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。212零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下（1）主要加工面1）小头钻以及与此孔相通的14阶梯孔、M8螺纹孔；02352）钻锥孔及铣锥孔平台；170173）钻2M6螺纹孔；4）铣杠杆底面及2M6螺纹孔端面。（2）主要基准面1）以45外圆面为基准的加工表面这一组加工表面包括的孔、杠杆下表面02352）以的孔为中心的加工表面0235这一组加工表面包括14阶梯孔、M8螺纹孔、锥孔及0127锥孔平台、2M6螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺纹孔和017锥孔平台。杠杆的25孔的轴线和两个端面有着垂直度的要求。现分述如下本套夹具中用于加工25孔的是立式钻床。工件以25孔下表面及45孔外圆面为定位基准，在定位块和V型块上实现完全定位。加工25时，由于孔表面粗糙度为。主要采用钻、扩、铰来保证其尺寸精度。16ARM本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工127是立式铣床。工件以孔及端面和水平面底为定位基准，在长销、支承板和支承钉上实现完全0235定位。加工表面包括粗精铣宽度为30MM的下平台、钻127的锥孔，由于30MM的下平台的表面、孔表面粗糙度都为。其中主要的加工表面是63ARM孔127，要用127钢球检查。本套夹具中用于加工与25孔相通的M8螺纹底孔是用立式钻床。工件以孔及其下表面和宽度为30MM的下平台作为定位基准，在大端面长圆柱0235销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工M8螺纹底孔时，先用7麻花钻钻孔，再丝锥用M8的攻螺纹。22杠杆加工的工艺过程设计221确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。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，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。222确定切削用量（1）粗铣孔下平面25加工条件工件材料HT200，铸造。机床X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料，齿15YT0DM数，此为粗齿铣刀。8Z因其单边余量Z19MM所以铣削深度PA19M每齿进给量根据参考文献3表2475，取铣削速度F012/FAZV参照参考文献7表3034，取。3/VS机床主轴转速式（21）N10D式中V铣削速度；D刀具直径。由式21机床主轴转速N照参考文献3表317430/MINR实际铣削速度V14157/6DS进给量FV0283/08FFAZN工作台每分进给量M2/INFVS根据参考文献7表2481,A4AM（2）精铣孔下平面25加工条件工件材料HT200，铸造。机床X52K立式铣床。参考文献7表3031刀具高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀），齿数12，15YT0DM此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量Z01MM铣削深度PA01M每齿进给量根据参考文献7表3031，取F08/FAZ铣削速度参照参考文献7表3031，取V32VMS机床主轴转速，由式（21）有N1003261/MIN14NRD按照参考文献7表313175实际铣削速度V3404/106DS进给量，由式（13）有FV15276025/FFVAZNMS工作台每分进给量MF2/3/INFMS工序2加工孔25到要求尺寸工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为25MM，公差为H7，表面粗糙度16AR。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22MM标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔247MM标准高速钢扩孔钻；铰孔25MM标准高速铰刀。选择各工序切削用量。确定钻削用量1）确定进给量根据参考文献7表2810可查出，F0475/FMR表由于孔深度比，故0/3/216LD9LFK。查Z535立式钻床说明书，取4759405/FMR表。03/MR根据参考文献7表288，钻头强度所允许是进给量。由于机175/FR床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据表289，允MAX15690FN许的进给量。“18/FR由于所选进给量远小于及，故所选可用。FF“F2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据表2815，由VMP插入法得，17/MINV表4732N表，569TNM表15PKW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表283，故08MV75LV17/IN087512/MINV表06NRD表查Z535机床说明书，取。实际切削速度为195/IN024M10MRV由表285，故16MFTK4735N5169048TN3）校验机床功率切削功率为MP/MMPNK表（1259246105WKW机床有效功率83EMKP故选择的钻削用量可用。即，02DM043/FR195/MINR14/INV相应地，516FN58T0PKW（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量根据参考文献7表2831，F。根据Z535机床说明书，取F表（07）M/R074956M/R057MM/R。2）确定切削速度及根据参考文献7表2833，取。修VN25/MINV表正系数，08MVK247102/1509PPRAVAK根据故5/IN8MIN表01ND表（2/I24786/INMR查机床说明书，取。实际切削速度为5/INR301VD3247/I10/MIN（3）确定铰孔切削用量1）确定进给量根据参考文献7表2836，按该表F1326FM表注4，进给量取小植。查Z535说明书，取。16/FMR2）确定切削速度及由参考文献7表2839，取。由VN8/INV表参考文献7表283，得修正系数，08MVK09PAVK5247/0152PRA根据故8MIN8974/MINV表01/ND表074I/2595/IR查Z535说明书，取，实际铰孔速度10/INR301VDN3250/MIN178/INR（4）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，0D4/FR95/MIR14/INV扩孔，24705727N23M铰孔，0516/F10/IN8/I工序3粗精铣宽度为30MM的下平台（1）粗铣宽度为30MM的下平台加工条件工件材料HT200，铸造。机床X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料，齿15YT0DM数，此为粗齿铣刀。8Z因其单边余量Z2MM所以铣削深度PA2M每齿进给量根据参考文献3表2475，取铣削速度F012/FAZV参照参考文献7表3034，取。13/VS由式21得机床主轴转速N101360254/MI4VNRD按照参考文献3表3174N实际铣削速度V310157/06DNS进给量FV28/48FFAZM工作台每分进给量M2/INFVS根据参考文献7表2481,A30A被切削层长度由毛坯尺寸可知，LL刀具切入长度1式（22）21053LDA205103153M刀具切出长度取L走刀次数为1（2）精铣宽度为30MM的下平台加工条件工件材料HT200，铸造。机床X52K立式铣床。由参考文献7表3031刀具高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀），齿数12，15YT0DM此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量Z10MM铣削深度PA10M每齿进给量根据参考文献7表3031，取F08/FAZ铣削速度参照参考文献7表3031，取V32VMS机床主轴转速，由式（21）有N1003261/MIN14NRD按照参考文献3表313175实际铣削速度V3404/106DS进给量，由式（23）有FV15276025/FFVAZNMS工作台每分进给量MF2/3/INFMS被切削层长度由毛坯尺寸可知L40L刀具切入长度精铣时11LD刀具切出长度取2L走刀次数为1工序4钻127的锥孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为127MM，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，钻孔12MM标准高速钢麻花钻，63ARM磨出双锥和修磨横刃；扩孔127MM标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量根据参考文献7表2810可查出，F0475/FMR表由于孔深度比，故0/3/216LD9LFK。查Z535立式钻床说明书，取4759405/FMR表。03/MR根据参考文献7表288，钻头强度所允许是进给量。由于机175/FR床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献7MAX15690FN表289，允许的进给量。“8/FR由于所选进给量远小于及，故所选可用。“FF2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献7VMP表2815，由插入法得，17/MINV表4732N表，569TNM表15PKW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表283，故08MV75LV17/IN087512/MINV表06NRD表查Z535机床说明书，取。实际切削速度为195/IN024M10MRV由参考文献7表285，故106MFTK473651FN519048TN3）校验机床功率切削功率为MP/MMPNK表（1259246105WKW机床有效功率83EMKP故选择的钻削用量可用。即，02DM04/FR195/INR14/INV相应地，5016FN548TM105PKW（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量根据参考文献7表2831，F。根据Z535机床说明书，取F表（7）/R0796/R057MM/R。2）确定切削速度及根据参考文献7表2833，取。修VN25/MINV表正系数，08MVK247102/1509PPRAVAK根据故5/IN8MIN表01ND表（2/I24786/INMR查机床说明书，取。实际切削速度为5/INR301VD3247/I10/MIN工序5钻M8螺纹孔锪钻14阶梯孔（1）加工M8底孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为8MM。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻孔至7，选用7的麻花钻头。攻M8螺纹，选用M8细柄机用丝锥攻螺纹。切削深度PA105M进给量根据参考文献5表2439，取FRMF/250切削速度参照参考文献5表2441，取VSV43由式（21）机床主轴转速N，取01436017/INRD90/INR实际切削速度V043/6DNMS被切削层长度L125M刀具切入长度721024RDCTGKCTGM刀具切出长度2L0走刀次数为1攻M815的螺纹机床Z535立式钻床刀具细柄机用丝锥（）815M进给量由于其螺距,因此进给量FMPRMF/51切削速度参照参考文献5表24105，取VIN/840SV由式（21）机床主轴转速N，取01835/I4NRD36/INR丝锥回转转速取0N60/MINN实际切削速度V148015/DMS（2）锪钻14阶梯孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为14MM，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为锪钻3ARM孔14MM小直径端面锪钻。1）确定切削用量确定进给量根据参考文献7表2810可查出，F02531/FMR表由于孔深度比，故0/3/125LD1LFK。查Z535立式钻床说明书，取250/FMR表。03/MR根据参考文献7表288，钻头强度所允许是进给量。由于机175/FR床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献7MAX15690FN表289，允许的进给量。“8/FR由于所选进给量远小于及，故所选可用。“FF确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据表2815，由插VMP入法得，17/MINV表4732FN表，569TNM表15PKW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表283，故08MV75LV17/IN087512/MINV表09NRD表查Z535机床说明书，取。实际切削速度为15/IN012973M0MRV由参考文献7表285，故10MFTK473473FN516905169TN校验机床功率切削功率为MP/MMPNK表（1259/28102WKW机床有效功率4365EMKP故选择的钻削用量可用。即，012DM02/FR19/INR735/MINV相应地，473FN5169T082MPKW工序6粗精铣M6上端面工件材料为HT200铁，硬度200HBS。要求粗糙度，用回转分度32AR仪加工，粗精铣与水平成36的台肩。用立式铣床X52K，使用组合夹具。（1）粗铣M6上端面加工条件工件材料HT200，铸造。机床X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料，齿15YT0DM数，此为粗齿铣刀。8Z因其单边余量Z2MM所以铣削深度PA2M每齿进给量根据参考文献3表2475，取铣削速度F012/FAMZV参照参考文献7表3034，取13/VS由式（21）机床主轴转速N101360254/MI4VNRD按照参考文献7表3174N实际铣削速度V310157/06DNS进给量FV28/48FFAZM工作台每分进给量M2/INFVS根据参考文献7表2481,A0A被切削层长度由毛坯尺寸可知，L4L刀具切入长度121053LDA417M刀具切出长度取2L走刀次数为1（2）精铣M6上端面加工条件工件材料HT200，铸造。机床X52K立式铣床。参考文献7表3031刀具高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀），齿数12，15YT0DM此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量Z10MM铣削深度PA10M每齿进给量根据参考文献7表3031，取F08/FAZ铣削速度参照参考文献7表3031，取V032/VMS机床主轴转速，由式（11）有N1003261/MIN14NRD按照参考文献3表313175实际铣削速度V3404/106DS进给量，由式（23）有FV15276025/FFVAZNMS工作台每分进给量MF2/3/INFMS被切削层长度由毛坯尺寸可知L40L刀具切入长度精铣时11LD刀具切出长度取2L走刀次数为1工序7钻2M6工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为6MM。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻孔至5，选用5的麻花钻头。攻M6螺纹，选用M6细柄机用丝锥攻螺纹。切削深度PAM24进给量根据参考文献5表2439，取FRMF/250切削速度参照参考文献5表2441，取VSV43由式（21）机床主轴转速N，取0143601/I5NRD90/INR实际切削速度V04524/6DNMS被切削层长度L15M刀具切入长度52102352RDCTGKCTG刀具切出长度2L0走刀次数为1攻M615的螺纹机床Z535立式钻床刀具细柄机用丝锥（）615M进给量由于其螺距,因此进给量FMPRMF/51切削速度参照参考文献5表24105，取VIN/840SV由式（21）机床主轴转速N，取0184713/I36NRD8/INR丝锥回转转速取0N0/MINN实际切削速度V64015/1DMS被切削层长度L5刀具切入长度14刀具切出长度2L0走刀次数为1工序8校验223确定基本工时（1）粗铣、精铣25孔下平面加工条件工件材料HT200铸铁，200MPAB机床X525K机床刀具高速钢镶齿套式面铣刀粗铣的切削工时被切削层长度由毛坯尺寸可知，L90LM刀具切入长度121053LDA4017刀具切出长度取2LM走刀次数为1机动时间1JT1290734MIN8JMLF根据参考文献5表2545可查得铣削的辅助时间104FT精铣的切削工时被切削层长度由毛坯尺寸可知L90L刀具切入长度精铣时11LD刀具切出长度取2LM走刀次数为1机动时间2JT1290214MIN35JMLF根据参考文献5表2545可查得铣削的辅助时间201FT铣25孔下表面总工时为T034142041041258MIN1JT2J1FT2F（2）钻孔加工条件工件材料HT200铸铁，200MPAB机床Z535立式钻床刀具钻孔标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔标准高速钢扩孔钻；铰孔标准高速铰刀钻孔工时切入3MM、切出1MM，进给量，机床主轴转速043/FMR，195/MINR铰孔，02D16/FMR1/INR78/INV（3031）/043195041MIN1T根据参考文献5表2541可查得钻削的辅助时间1FT扩孔工时切入3MM、切出1MM，进给量，机床主轴转速057/FMR275/MINR（3031）/057275022MINT根据参考文献5表2541可查得钻削的辅助时间217FT铰孔工时切入3MM、切出1MM，进给量，机床主轴转速6/FR10/INR（3031）/16100021MIN3T根据参考文献5表2541可查得钻削的辅助时间317FT总工时T041022021177177177615MIN1T231FT2F3FT（3）粗精铣宽度为30MM的下平台工件材料HT200，金属模铸造加工要求粗铣宽度为30MM的下平台，精铣宽度为30MM的下平台达到粗糙度32。机床X52K立式铣床刀具高速钢镶齿式面铣刀计算切削工时粗铣宽度为30MM的下平台根据参考文献9进给量F3MM/Z，切削速度0442M/S，切削深度19MM，走刀长度是249MM。机床主轴转速为375Z/MIN。切削工时249/3753221MIN。1T根据参考文献5表2545可查得铣削的辅助时间104FT精铣宽度为30MM的下平台根据参考文献9进给量F3MM/Z，切削速度0442M/S，切削深度01MM，走刀长度是249MM。机床主轴转速为375Z/MIN。切削工时249/3753221MIN2T根据参考文献5表2545可查得铣削的辅助时间2041FT粗精铣宽度为30MM的下平台的总工时T221221041041524MIN1T21FT2F（4）钻锥孔127工件材料HT200，金属模铸造，加工要求粗糙度要求，63ARM机床Z535立式钻床刀具高速钢钻头12，计算基本工时用12扩孔127的内表面。根据参考文献9进给量F064MM/Z，切削速度0193M/S，切削深度是15MM，机床主轴转速为195R/MIN。走刀长度是36MM。基本工时236/064195058MIN。1T根据参考文献5表2541可查得钻削的辅助时间17FT用127扩孔127的内表面。根据参考文献9进给量F064MM/Z，切削速度0204M/S，切削深度是05MM，机床主轴转速为195R/MIN。走刀长度是36MM。基本工时236/064195058MIN。2T根据参考文献5表2541可查得钻削的辅助时间217FT总的基本工时T47MIN。1T21FT2F（5）钻M8底孔及锪钻14阶梯孔加工条件工件材料HT200，金属模铸造，机床Z535立式钻床刀具高速钢钻头7，M8丝锥，14小直径端面锪钻钻M8底孔的工时被切削层长度L125M刀具切入长度721024RDCTGKCTGM刀具切出长度2L0走刀次数为1机动时间JT1254107IN9JLFN根据参考文献5表2541可查得钻削的辅助时间17FT攻M8螺纹的工时被切削层长度L10M刀具切入长度45刀具切出长度2L走刀次数为1机动时间JT1212045105MIN36JLLFNF根据参考文献5表2541可查得钻削的辅助时间17FT锪钻14阶梯的工时锪钻孔进给量，机床主轴转速，023/FMR195/MINR被切削层长度L刀具切入长度14120262RDCTGKCTG刀具切出长度2L0走刀次数为1机动时间JT1236019MIN5JLFN由参考文献5表2541可查得钻削的辅助时间17FTTJTFT019177196MIN该工序的总工时为196007005177177562MIN（6）粗精铣2M6上端面工件材料HT200，金属模铸造加工要求粗铣宽度为30MM的下平台，精铣宽度为30MM的下平台达到粗糙度32。机床X52K立式铣床刀具高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀），齿数12，15YT0DM此为细齿铣刀。粗铣2M6上端面切削工时被切削层长度由毛坯尺寸可知，L40LM刀具切入长度121053LDA417刀具切出长度取2LM走刀次数为1机动时间JT124071IN8JMLF根据参考文献5表2545可查得铣削的辅助时间104FT精铣2M6上端面切削工时被切削层长度由毛坯尺寸可知L40LM刀具切入长度精铣时11LD刀具切出长度取2L走刀次数为1机动时间2JT12402105IN3JMLF根据参考文献5表2545可查得铣削的辅助时间241FTT017105041041204MIN1JT2J1FT2F铣2M6上端面切削（7）钻2M6螺纹孔钻锥孔26到25。用5的钻头，走刀长度38MM，切削深度25MM，进给量02MM/Z，切削速度051M/S，被切削层长度L1M刀具切入长度52102352RDCTGKCTGM刀具切出长度2L0走刀次数为1机动时间JT125308INJLFN根据参考文献5表2541可查得钻削的辅助时间17FT攻M6螺纹被切削层长度L15M刀具切入长度4刀具切出长度2L0走刀次数为1机动时间JT1212054150MIN80JLLFNF根据参考文献5表2541可查得钻削的辅助时间17FT总工时为T2375MINJTF根据该零件的生产纲量为每年产4000件。按一年360天，每天总工作时间为8小时。则每个零件所需的额定时间为T3608604000432MIN。根据计算所得的机动时间加上每道工序间的辅助时间。所用是实际时间为T机2798MIN432ITT辅实际机所以该方案满足生产要求。224确定工艺路线表21工艺路线方案一工序1粗精铣25孔下表面工序2钻、扩、铰孔使尺寸到达0235MM工序3粗精铣宽度为30MM的下平台工序4钻127的锥孔工序5加工M8螺纹孔，锪钻14阶梯孔工序6粗精铣2M6上端面工序7钻2M6螺纹底孔孔，攻螺纹孔2M6工序8检查表22工艺路线方案二工序1粗精铣25孔下表面工序2钻、扩、铰孔使尺寸到达0235MM工序3粗精铣宽度为30MM的下平台工序4钻127的锥孔工序5粗精铣2M6上端面工序6钻25孔，加工螺纹孔2M6工序7加工M8螺纹孔，锪钻14阶梯孔工序8检查工艺路线的比较与分析第二条工艺路线不同于第一条是将“工序5钻14孔，再加工螺纹孔M8”变为“工序7粗精铣M6上端面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动影响生产效率。而对于零的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。以25MM的孔外轮廓为精基准，先铣下端面。再钻锥孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺路线而先上端面，再“钻14孔，加工螺纹孔M8”不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非功过否重合这个问题。所以发现第二条工艺路线并不可行。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表23所示表23最终工艺过程工序1粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是32选用立式升降台铣床X52K。工序2加工孔25。钻孔25的毛坯到22MM；扩孔22MM到247MM；铰孔247MM到MM。保证粗糙度是16采用立式钻床0235Z535。采用专用夹具。工序3粗精铣宽度为30MM的下平台，仍然采用立式铣床X52K，用组合夹具。工序4钻127的锥孔，采用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具。工序5加工螺纹孔M8，锪钻14阶梯孔。用组合夹具，保证与垂直方向成10。工序6粗精铣M6上端面。用回转分度仪加工，粗精铣与水平成36的台肩。用卧式铣床X52K，使用组合夹具。工序7钻2M6螺纹底孔、攻2M6螺纹用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具工序8检查第3章专用夹具设计31加工工艺孔25夹具设计311定位基准的选择由零件图可知，工艺孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻、铰的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣25下表面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择选用45外圆面作为定位基准，用V型块定位限制4个自由度。再以25下表面加3个支撑钉定位作为主要定位基面以限制工件的三个自由度。为了提高加工效率，根据工序要求先采用标准高速钢麻花钻刀具对工艺孔25进行钻削加工；然后采用标准高速钢扩孔钻对其进行扩孔加工；最后采用标准高速铰刀对工艺孔25进行铰孔加工。准备采用手动夹紧方式夹紧312切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由参考文献9得钻削力6082HBDFF钻削力矩91T式中5M2318753231INAXAXBHB150RF080626FN1923174TM本道工序加工工艺孔时，工件的45外圆面与V形块靠紧。采用带光面压块的压紧螺钉夹紧机构夹紧，该机构主要靠压紧螺钉夹紧，属于单个普通螺旋夹紧。根据参考文献11可查得夹紧力计算公式式（31）012ZQLWRTGT式中单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）；原始作用力（N）；作用力臂（MM）；L螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（MM）；R螺杆端部与工件间的摩擦角（）；1螺纹中径之半（MM）；Z螺纹升角（）；螺旋副的当量摩擦角（）。2由式（31）根据参考文献11表1223可查得点接触的单个普通螺旋夹紧力0350189541WN313夹紧元件及动力装置确定由于杠杆的生产量很大，采用手动夹紧的夹具结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。本道工序夹具的夹紧元件选用带光面压块的压紧螺钉。旋紧螺钉使其产生的力通过光面压块将工件压紧。314钻套、衬套、钻模板及夹具体设计工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求工艺孔25MM分钻、扩、铰三个工步完成加工。钻、扩、铰，加工刀具分别为钻孔22MM标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔247MM标准高速钢扩孔钻；铰孔MM标准高速铰刀。0235根据参考文献11表2147可查出钻套孔径结构尺寸根据参考文献11表2127可查出固定V型块的结构及主要尺寸钻模板选用固定式钻模板，工件以底面及45外圆面分别靠在夹具支架的定位快及V型块上定位，用带光面压块的压紧螺钉将工件夹紧。夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。315夹具精度分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。由工序简图可知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面为主要定位基面，故定位误差很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保证工艺WD孔尺寸MM及表面粗糙度。本道工序最后采用铰加工，选用标023516ARM准高速铰刀，直径为MM，并采用钻套，铰刀导套孔径为0235，外径为同轴度公差为。固定衬套采用03921DM1D05M孔径为，同轴度公差为。4605该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。即要求（1）各孔的实际轮廓受最大实体实效边界的控制即受直径为的理想圆柱面的控21249制。（2）各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸。（3）当各孔5的实际轮廓偏离其最大实体状态，即其直径偏离最大实体尺寸时可将偏M离量补偿给位置度公差。（4）如各孔的实际轮廓处于最小实体状态即其实际直径为时，相对于最大实体尺寸的偏离量为，此时轴2503M25M023线的位置度误差可达到其最大值。即孔的位置度公差0131最小值为。1工艺孔的尺寸，由选用的铰刀尺寸满足。023501582工艺孔的表面粗糙度，由本工序所选用的加工工步钻、扩、铰满足。16AR影响两工艺孔位置度的因素有（1）钻模板上两个装衬套孔的尺寸公差M051（2）两衬套的同轴度公差052（3）衬套与钻套配合的最大间隙3422（4）钻套的同轴度公差M054（5）钻套与铰刀配合的最大间隙23950831M22213457WD所以能满足加工要求。316夹具设计及操作的简要说明如钻铰25孔的夹具装配图所示。装卸工件时，先将工件放在定位块上；再把工件向固定V行块靠拢，用带光面压块的压紧螺钉将工件夹紧；然后加工工件。当工件加工完后，将带光面压块的压紧螺钉松开，取出工件32粗精铣宽度为30MM的下平台夹具设计321定位基准的选择由零件图可知25孔的轴线所在平面和右端面有垂直度的要求是10，从定位和夹紧的角度来看，右端面是已加工好的，本工序中，定位基准是右端面，设计基准是孔25的轴线，定位基准与设计基准不重合，需要重新计算上下端面的平行度，来保证垂直度的要求。在本工序只需要确定右端面放平。为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对杠杆宽度为30MM的下平台同时进行粗精铣加工。同时为了采用手动夹紧。322定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对固定挡销和带大端面的短圆柱销进行设计。根据参考文献11可查出带大端面的短圆柱销的结构尺寸参数根据参考文献11可查出固定挡销的结构尺寸参数。323定位误差分析本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为销与孔的配合005MM，铣/钻模与销的误差002MM，铣/钻套与衬套0029MM由公式EH/2HBMAX/HMAX00520022002921/2006MME00630/32005625可见这种定位方案是可行的。324铣削力与夹紧力计算本夹具是在铣钻床上使用的，用于定位螺钉的不但起到定位用，还用于夹紧，为了保证工件在加工工程中不产生振动，必须对“17”六角螺母和”11”螺母螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式FJFSL/D0TG1/2RTG2式（32）FJ沿螺旋轴线作用的夹紧力FS作用在六角螺母L作用力的力臂MMD0螺纹中径MM螺纹升角1螺纹副的当量摩擦2螺杆或螺母端部与工件或压块的摩擦角R螺杆或螺母端部与工件或压块的当量摩擦半径根据参考文献6其回归方程为FJKTTS其中FJ螺栓夹紧力N；KT力矩系数CM1TS作用在螺母上的力矩NCM；FJ5200010000N325夹具体槽形与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台U形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据参考文献11可查出定向键的结构尺寸参数。根据参考文献11可查出夹具U型槽的结构尺寸参数。对刀装置由对刀块来实现，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成杠杆宽度为30MM下平台的粗精铣加工，所以选用直角对刀块。326夹紧装置及夹具体设计夹紧装置采用移动的A型压板来夹紧工件，采用的移动压板的好处就是加工完成后，可以将压板松开，然后退后一定距离把工件取出。夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。327夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在立式铣床上加工杠杆的小平面和加工127。工件以孔及端面和水平面底为定位基准，在短销、支承板和支承钉上实现完全0235定位。采用转动A型压板夹紧工件。当加工完一边，可松开螺钉、螺母、支承钉来加工另一边。一次加工小平面和加工127，如夹具铣平台装配图。33钻M8螺纹孔夹具设计331定位基准的选择在加工M8螺纹孔工序时，25孔和宽度为30MM的下平台已经加工到要求尺寸。因此选用和25孔及25孔下表面加上宽度为30MM的作为定位基准。选择25孔限制了工件的3个自由度，选择45外圆面定位时，限制了3个自由度。即一面两销定位。工件以一面两销定位时，夹具上的定位元件是一面两销。其中一面为25孔下表面，两销为短圆柱销和固定挡销。332定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和固定挡销进行设计根据参考文献11，可查得短圆柱销的结构和尺寸参数。根据参考文献11表212可查出固定定位销的结构及主要尺寸参数。333定位误差分析机械加工过程中，产生加工误差的因素有很多。在这些因素中，有一项因素于机床夹具有关。使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的对定及工件在夹具中的定位密切相关。为了满足工序的加工要求，必须使工序中各项加工误差之总和等于或小于该工序所规定的工序公差。本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为销与孔的配合005MM，钻模与销的误差002MM，钻套与衬套0029MM由公式EH/2HBMAX/HMAX00520022002921/2006MME00630/32005625可见这种定位方案是可行的。334钻削力与夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻、攻螺纹加工，而钻削力远远大于攻螺纹切削力。因此切削力应以钻削力为准。由参考文献9得钻削力6082HBDFF钻削力矩91T式中8M231875323MINAXMAXB150RF080626217FN193T本套夹具采用移动压板夹紧，移动压板主要靠移动压板上的螺母来实现夹紧。根据参考文献11可知该机构属于单个螺旋夹紧。由式（31）根据参考文献11表1220到表1223可查得0351043029WNTG（335钻套、衬套、钻模板及夹具体设计M8螺纹孔的加工需钻、攻螺纹两次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求M8螺纹孔分钻、攻螺纹两个工步完成加工。钻、攻，加工刀具分别为钻孔7标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；攻螺纹8的丝锥。根据参考文献11表2147可查得钻套孔径结构尺寸参数。根据参考文献11表2158可得衬套选用固定衬套其结构尺寸参数。根据参考文献11可查出夹具U型槽的结构尺寸参数。336夹紧装置的设计夹紧装置采用移动