调速杠杆铣φ12H7两端面设计说明书讲解

1、目录序言 2一、零件的分析 2（一）零件的作用 2（二）零件的工艺分析 2二、工艺规程设计 3（一）确定毛坯的制造形式 3（二）基面的选择 3（三）制定工艺路线 3四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定4.五）确立切削用量及基本工时 5三、夹具设计：错 误！未定义书签（一）、设计时注意的问题 错误！未定义书签（二）、夹具设计 错 误！未定义书签。参考资料： 错 误！未定义书签。序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、 技术基础课以及大部分专业 课之后进行的 . 这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习 也是一次理论联系实际的训练 ,因此, 它在我们四

2、年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进 行一次适应性训练， 从中锻炼自己分析问题、 解决问题的能力， 为今后参加祖国的“四化” 建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是调速杠杆。 它位于车床变速机构中， 主要起换档， 使主轴回转运动 按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的的作用。二） 零件的工艺分析调速杠杆这个零件从零件图可以看出一共两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1. 以调速杠杆最下端的孔 A12 为中心的加工表面，这一组加工表面包括

3、：两个12.5的孔及其倒角， 与孔相互垂直的端面其粗糙度为 12.5 。其中间有一个粗糙度为 2.5 的槽 20mm，外圆面 24 ， 与上杠端面倾斜 15 度。2. 以调速杠杆上端面 B 为基准的加工表面，这一组加工表面包括：孔6H9 上端孔，孔8H9 中端孔及孔 8H9 下端孔，这两组加工表面有着一定的位置要求：1. 下端孔 8H9 与孔 A中心连线的平行度为 0.1 。2. 中端孔 8H9 和上端孔 6H9 与孔 A 中心连线的平行度为 1.5 。3. 中端孔 8H9 与端面 B 的垂直度为 0.1mm 。由以上分析可知， 对于这两组加工表面而言， 我们可以先加工其中一组表面， 然后借助

4、于专 用卡具进行另一组表面的加工，而且保证它们之间的位置精度要求。工艺规程设计（一 ）确定毛坯的制造形式零件材料为 30 钢。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选 择锻造毛坯。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。 基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保 证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批 报废，是生产无法正常进行。（ 1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而 对有若干个不加工表面的工件， 则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加

5、工表面作粗 基准。根据这个基准选择原则，现选取12H7 的端面作为粗基准。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点 , 应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到 合理的保证 , 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。1. 工艺路线方案一工序一以孔 12H7 为粗基准，铣其两个端面。工序二先粗钻 12H7 的孔，再精铣。工序三錿孔

6、12.5工序四铣 ?6H9孔和两 ?8H9 孔共有的两端面工序五钻孔 6H9工序六钻两孔 8H9工序七铣 20mm槽工序八铣倾斜度为 5 的端面工序九去毛刺工序十检查2. 工艺路线方案二工序一铣 ?6H9 孔和两 ?8H9 孔共有的两端面工序二钻孔 6H9工序三钻两孔 8H9工序四以孔 12H7为粗基准，铣其两个端面。工序五先粗钻 12H7 的孔，再精铣。工序六錿孔 12.5工序七铣 20mm槽工序八铣倾斜度为 5 的端面工序九去毛刺工序十检查虽然工序仍然是十步，但是所选的粗基准不同，前者为12H7 的两端面而后者为上端面，从整个零件的加工的面来看应选择第一个方案。（四）机械加工余量、工序尺寸

7、及毛皮尺寸的确定“调速杠杆” 零件材料为 30钢，硬度 174-223HB，毛胚的重量约为 0.25kg ，生产类型中 批量，锻造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.2 2.5 ，取 6， 8， 12 端面长度余量均为 1（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 2mm精铣 0.7mm2. 内孔工序尺寸加工余量：钻孔 2mm扩孔 0.125mm铰孔 0.035mm精铰 0mm3. 其他尺寸铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工

8、。因此在计算最大、最小加工 余量时应按调整法加工方式予以确认。取余量为： 7mm因此可以确定毛坯的尺寸（毛坯图）（五）确立切削用量及基本工时工序一 以孔 12H7 为粗基准，铣其两个端面。1. 加工条件5工件材料： 30钢,b =0.16GPa HB=174-223, 锻造。加工要求：粗铣孔 12H7 的两端面，保证尺寸为 50b12。机床：卧式铣床 X60。确定加工时间 ：3表 3281、工序 I：粗铣 ?12H7 孔两端面1.1、f 0.5mm/ z文献 3表 328； 80m/ min 文献采用硬质合金套式立铣 刀， dw 80m m,齿数 z 101000 1000 1.33n1317

9、.5r /mindw 80按手册选取机床实际转 速nw 320r /min实际切削速度1.2、切削工时：d w nw100080 320100080.4r /minl 106m m; l 1 4mm;l2 2mmtm1l l1 l2nw f2min2、工序 II：铣 B端面2.1、f 0.5mm/z文献3表328； 80m/ min 文献3采用硬质合金套式立铣 刀，dw 80mm, 齿数z 10表 3 281000dw1000 1.3380317.5r /min按手册选取机床实际转 速nw 320r / mind w nw80 320实际切削速度 w w 80.4r /min100010002

10、.2、切削工时： l 106mm;l1 4mm;l 2 2mml l1 l2tm2 1 2 2min2 nw f粗铣所用的总工时为 t t m1 tm2 4min3、工序 III ：半精铣 H 7孔两端面3.1、f 0.4mm/z文献3表328； 90m/ min 文献3 采用硬质合金套式立铣 刀，dw 80mm, 齿数z 10表 3 28n31000dw1000 1.3390358.1r /min按手册选取机床实际转 速nw 370r / min实际切削速度 dw nw 80 37092.9r / min1000 10003.2、切削工时： l 106mm;l1 4mm; l 2 2mml

11、l1 l 2t m3 1 2 1.82 min3 nw f4、工序IV ：半精铣 B面4.1、f 0.4mm/ z文献 3表328； 90m/ min 文献3表328 采用硬质合金套式立铣1000 1000 1.5 n4d w80按手册选取机床实际转刀， d w 80mm, 齿数 z 10358.1r / min速nw 370r / mind w nw80 370实际切削速度 w w 92.9r / min100010004.2、切削工时： l 106m m; l1 4mm; l 2 2m ml l1 l 2t m4 1 2 1.82min4 nw f粗铣所用的总工时为 t tm tm 3.6

12、4 min 5、工序 V：精铣 A面5.1、f 0.3mm/ z文献 3表328； 100m/ min 文献3表328 采用硬质合金套式立铣 刀， d w 80mm, 齿数 z 101000 1000 1.67n5398.7r / min5 d w80按手册选取机床实际转 速nw 400r / mind w nw80 400实际切削速度 w w 100.53r / min5.2、切削工时：10001000l 106mm;l1 4mm; l 2 2mml l1 l2t m1 2 1.66 minm5nw fw6、工序 VI：钻 12孔6.1、钻 12孔至 10f 0.1 0.3mm/ r; 20

13、m/ min6.1.1、由简明手册第 65页，ap1000 1000 20 n 707r / mind9 由机械制造技术基础 课程设计指导手册第 91页，选取 Z550立式钻床 nw 735r / min; f 0.28mm/ r实际切削速度 d nw 18.47 m/ min10006.1.2、钻孔工时（一个孔） l 42m m;l1 5mm;l2 2m ml l1 l 249t m1 20.238 minm nw f 735 0.286.2、粗铰 12孔6.2.1、由简明手册第 65页，f 0.5 1.0mm/r; 10m/ min a p 0.2 0.31000d1000 1010318

14、r / min由机械制造技术基础 课程设计指导手册第91页，选取 Z 550立式钻床nw 351r /min; f 0.62m m/ r实际速度 d nw 10.26m / min10006.2.2、铰孔工时（一个孔）l 42m m;l1 5mm;l2 2m mtml l1 l 249nw0.225 min361 0.627、工序 VII ：钻铰孔7.1、钻 8孔至 7.8，保证尺寸 68 0.2m m7.1.1、由切削手册 f 0.2m m/ z根据相关手册取切削速 度 20m/ min ；刀具采用立柄麻花钻 dw 7.9mm1000nd1000 207.9806.26r / min根据机床

15、说明书，取 nw 1000r / min ，所以实际切削速度dn w 21.09m / min1000 7.1.2、钻孔工时l 42m m;l1 5mm;l2 2m ml l1 l 2 49 t m0.28 minnw f 850 0.27.2、铰 8孔7.2.1、f 1.0mm/r; 10m / min 。采用硬质合金直柄机 用铰刀dw 8m m1000 1000 10n398. 9r / mind8根据机床说明书，取 nw 420r /min ，所以实际切削速度d nw 100010.55m / min7.2.2、铰孔工时l 42m m;l1 5mm;l2 2m mtml l1 l 20.

16、12 min420 1.08、工序 VIII ：钻铰孔8.1、钻 12.5孔至 11，保证尺寸 34 0.2m m8.1.1、由切削手册 f 0.2mm/ z根据相关手册取切削速 度 20m/ min ；刀具采用立柄麻花钻 dw 9.9mm1000d1000 209.9643.38r / min根据机床说明书，取 nw 670r / min，所以实际切削速度d n w100020.83m / min8.1.2、钻孔工时 l 42m m;l1 5mm;l2 2m ml l1 l 249t m1 2 0.37 minm nw f 670 0.28.2、铰 12.5孔8.2.1、f 1.0mm/ r

17、 ; 10m / min 。采用硬质合金直柄机 用铰刀 dw 10m m1000 1000 10 n10318. 47r / min根据机床说明书，取 nw 335r /min ，所以实际切削速度d nw100010.52m / min8.2.2、铰孔工时l 42mm;l1 5mm;l2 2mmtml l1 l2nw f0.15 min335 1.0三、夹具设计在机械加工中，为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，首先要将工件固定， 使之占有确定的位置，这种装置即为夹具。它对保证工件的加工质量、 提高加工效率、 降低 生产成本、 改善劳动条件、 扩大机床使用范围、 缩短新产品试制周期等方面

18、有着显著的经济 效益。本题目加工的零件为中批量生产，设计通用夹具即可。经过与指导老师的协商，决定设 1 道工序：铣 12H7两端面。本夹具将用于 X62 卧式 铣床，采用端面铣刀对其加工 。本夹具属于工序 1。所设计的夹具零件图 , 装配图如附图所示。(1) . 定位方案工件以端面 , 一固定 V型块及一个活动 V型块加一个支撑钉和一个挡销，采 用 两 V型块加挡销和支撑钉定位方案。其中以两 V型块限制 4 个自由度，以一 个8mm的支承限制 1个自由度，挡销限制 1 个自由度。(2) . 夹紧机构 根据零件的定位方案、加工方法、生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采 用螺旋压板夹紧机构，通过拧

19、紧右侧夹紧螺母 15 使工件夹紧，有效提高了工作 效率。手动螺旋夹紧是可靠的，可免去夹紧力计算。(3) . 对刀装置 采用圆形对刀块。(4) . 夹具与机床连接元件 采用夹具体座耳结构与机床连接，用六角形螺栓固定。(5) . 夹具体 由于是铣夹具， 不需安装定位元件来确定夹具在工作台面上的位置， 只需设 计座耳与机床连接。(6) . 结构特点 该夹具结构简单，操作方便，容易铸成，加工定位方便，利于钻孔加工。夹紧装置如夹具装配图， 根据零件的形状， 以及夹紧机构在夹具中安装， 可确定夹紧力的位置。切削力及夹紧力的计算刀具：硬质合金直齿端面铣刀， dw 80mm， 齿数 6。粗铣时 B=6mm，精

20、铣时 B=8mm。由文献【 5】表 3-24 得： FZ 9.81 58ae0.9fz0.8a1p.0Zd00.9其中：ap 3mm, ae 6mm, fz 0.3mm/ z所以：F 9.81 58 60.9 31.0 0.30.8 6 80 0.9 506N水平分力： FH 1.1F 1.1 506 557N垂直分力： FV 0.3F 0.3 506 152N在计算切削力时必须把安全系数考虑在内。安全系数 K K1K2K3K41其中：K1基本安全系数， 1.5 ；K2加工性质系数， 1.1 ；K3 刀具钝化系数， 1.1 ；K4断续切削系数， 1.1 ；F =KFH 1.5 1.1 1.1 1.1 557 1112N 为克服水平切削力，实际夹紧力 N 应为N f1 f2 KFH所以：NKFHf1 f2其中 f1和 f2 为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，取 f1 f2 0.25。则11120.25 0.252224N夹具设计合格可靠四、设计总结为期两周的机械制造工艺学课程设计即将结束了， 两周是时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这两周的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计， 使我们不但巩固了理论知识而