ca6140杠杆设计说明书

1、机械工程学院机械制造与自动化专业毕业设计设计题目： 杠杆班？姓J级：机制3103名：李根学 号： 11310322鲤陕西国防工业职业技术学院2013届毕业设计（论文）任务书二。一三 届毕业设计（论文）任务书专业：机械制造及自动化班级：机制姓名：学号：一、设计题目（附图）：杠杆CJ42-C零件机械加工工艺规程制订及第 工序工艺装备设计。二、设计条件：1、零件图；2、生产批量：中批量生产。三、设计内容：1、零件图分析：1）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图；2、毛坯选择：1）、毛坯类型；2）、余量确定；3）、毛坯图。3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定

2、；2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。4、工艺尺寸及其公差确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）；2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸；3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定：确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订：1）、编写工艺设计说明书；2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机床夹具设计： 1）、工序图分析；2）、定位方案确定；3）、定位误差计算；4）、夹具总装图绘制。9、指定工序刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图）四、上交资料（全部为电子文稿）：1、零件机械加工

3、工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图）；3、零件图、毛坯图各一张；零件三维图、毛坯三维图各一张；3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写）4、夹具总装图一张（A4图纸）；夹具总装三维图一张；全部零件图（ A4图纸）；5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。五、起止日期：2 012年11月12日 2 012年12月28日（共7周）六、指导教师：七、审核批准：教研室主任：系主任：年 月 日八、设计评语：九、设计成绩:III摘要本设计是 CA6140杠杆零件的

4、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 645外圆面作为粗基准，以 25孔及其下表面作为精基准。先将底面加工出来, 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,iii绪论机械制造技术基础课程设计

5、是我们在学完了大学的全部基础课， 专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学 的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。 因此，他在我们的大学三年生活中占有重要的地位。机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作 方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生 产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低 以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠 地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩 大机床的给以性能。本夹

6、具设计可以反应夹具设计时应注意的问题，如 定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作 进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决 问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导II目录1 绪论11.1 课题背景及发展趋势 11.2 夹具的基本结构及设计内容 12杠杆加工工艺规程设计22.1 零件的分析22.1.1 零件的作用 22.1.2 零件的工艺分析32.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 42.2.1 确定毛坯的制造

7、形式 42.2.2 基面的选择42.2.3 确定工艺路线42.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 52.2.5 确定切削用量62.2.6 确定基本工时 172.3 小结错误！未定义书签。3专用夹具设计143.1 加工工艺孔25夹具设计 143.1.1 定位基准的选择143.1.2 切削力的计算与夹紧力分析 143.1.3 夹紧元件及动力装置确定 153.1.4 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 153.1.5 夹具精度分析 273.1.6 夹具设计及操作的简要说明 273.4小结284工作量规设计5刀具设计6 总结29参考文献30致谢11.1 课题背景及发展趋势材料、结构、工艺是产品

8、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

9、，必然对 机床夹具提出更高的要求。1.2 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

10、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。2杠杆加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出白零件是CA6140I勺杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要 求零件的配合要符合要求。2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为HT20Q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2500.023

11、以及与此孔相通的14阶梯孔、M8螺纹孔；2）钻12.700.1锥孔及铳12.700.1锥孔平台；3）钻2M6螺纹孔；4）铳杠杆底面及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：25010.023的孔、杠杆下表面2）以2500.023的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：14阶梯孔、M8螺纹孔、12.700.1锥孔及12.7010.1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12.700.1锥孔 平台。杠杆的25孔的轴线合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

12、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Ra=1.6Nm。主要采用钻、扩、钱来保证其尺寸精度。本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工 12.7是立式铳床。工件以62500.023 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定位。加 工表面：包括粗精铳宽度为30mm的下平台、钻 中12.7的锥孔，由于30mm的下 平台的表面、孔表面粗糙度都为Ra=6.3Nm。其中主要的加工表面是孔 中12.7, 要用12.7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62500.023孔及其下表面和宽度为30mm的下平

13、台作为定位基准，在大端面长圆柱 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， 再用M8的丝锥攻螺纹。2.2杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施2.2.1 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。2.2.2 基面的选择(1)粗基准的选择 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件 的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利

14、用一个 V形块支承6 45圆的外轮廓作主要定位，以限制 z、z、y、y 四个自由度。再以一面定位消除 x、x两个自由度，达到完全定位，就可加工25 的孔。(2)精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用 25的 孔作为精基准。2.2.3 确定工艺路工艺过程工序1粗精铳杠杆下表面。 保证粗糙度是3.2选用立式升降台铳床X52K)工序2加工孔 25。钻孔25的毛坯到 23mm扩孔23mm 到24.8mm；钱孔24.8mm至U2500.023 mm保证粗 糙度是1.6米用立式钻床Z535。米用专用夹具。工序3粗精铳宽度为 30mm的下平台，仍然采用立式铳床X52K,用组合夹具。工序4钻

15、中12.7的锥孔，米用立式钻床 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 M3铜钻 中14阶梯孔。用组合夹具，保 证与垂直方向成 10 。工序6粗精铳M6上端面。用回转分度仪加工，粗精铳与水平成36°的台肩。用卧式铳床 X52K,使用组合夹具。工序7钻2-M6螺纹底孔、攻2-M6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2.2.4加工工艺流程图序号工序名称设备05铸件X52K10执八、人工时效15粗精铳中25孔的下表面专用机床121L/ / ) 11T.£IL1_/一L-W/20钻扩绞中25的孑LZ535111111

16、/H/: 725粗精铳宽30mm的下平台X52K40粗精铳M6上端面X52K2.2.5工序尺寸计算工艺路线工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸造0.73232+0.7精铳0.0211.930.130.1粗铳0.0320.13030工艺路线工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸造0.7钻0.212323扩0.0131.8 24.8 24.8较0.0210.22525工艺路线工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸造0.73333+0.7粗铳0.0211.931.131.1精铳0.0320.13131工艺路线工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸造0.1钻0.181212较0.070.7 12.7 12.7工艺路

17、线工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸造0.71717+0.7粗铳0.0211.915.115.1精铳0.0320.11515工艺路线工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸造0.7钻77工艺路线工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸造钻2.2.6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定杠杆的材料是HT200,毛坯的重量0.85kg,生产类型为大批生产。由于毛坯 用采用金属模铸造，毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余 量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量 之分。由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大

18、与 最小余量时应按调整法加工方式予以确定。毛坯与零件不同的尺寸有：（具体见零件图）故台阶已被铸出，根据参考文献铳 刀类型及尺寸可知选用 6mm的铳刀进行粗加工，半精铳与精铳的加工余量都为0.5mm。1）加工25的端面，根据参考文献表4-35和表4-37考虑2mm,粗加工1.9mm 到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm,同理上下端面的加工余量都是2mm。2）对25的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求1.6。可用一次粗加工1.9mm, 一次精加工0.1mm就可达到要求。3）加工宽度为30mm的下平台时，用铳削的方法加工台肩。由于台肩的加工 表面有粗糙度的要求Ra=6.3Nm,粗加

19、工1.9mm到金属模铸造的质量和表面的粗 髓度要求，精加工0.1mm就可达到要求。4）钻锥孔12.7时要求加工一半，留下的余量装配时钻钱，为提高生产率起 见，仍然采用12的钻头，切削深度是2.5mm。5）钻 中14阶梯孔，由于粗糙度要求 R=3.2Nm,因此考虑加工余量2mm。可一次粗加工1.85mm, 一次精加工0.15就可达到要求。6）加工M8底孔，根据参考文献表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加 工余量1.1mm, 一次攻螺纹0.1就可达到要求。7）加工2-M6螺纹，根据参考文献表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削 加工余量1.1mm, 一次攻螺纹0.1mm就可达到要求

20、。8）加工2-M6端面，粗加工1.9mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求， 精加工0.1mm,可达到要求。2.2.5确定切削用量加工孔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Ra1.6km 0加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻、扩、较，加工刀具 分别为：钻孔一一23mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔一一 24.8mm标准高速钢扩孔钻；较孔25mm标准高速较刀。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量f根据参考文献表28-10可查出f表=0.470.57mm/r ,由于孔深度比l/d° =30/

21、22 =1.36,4=0.9,故f表=（0.47 0.57）M0.9=0.420.51mm/r。查 Z535 立式钻床说明书，取 f = 0.43mm/r o根据参考文献表28-8,钻头强度所允许是进给量f'>1.75mm/r。由于机床进给机 构允许的轴向力Fmax=15690N （由机床说明书查出）,根据表28-9,允许的进给量 "f 1.8mm/ r 。由于所选进给量f远小于f'及f",故所选f可用。2）确定切削速度v、轴向力F、转矩T及切削功率Pm根据表28-15,由插入法得：v表=17m/min , F表=4732NT表=51.69N M ,

22、Pm表=1.25kW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表 28-3, kiMv=0.88,。=0.75,故v 表=17m/ min 父 0.88父 0.75 = 11.22(m/ min)'1000v 表二 d01000 11.22mm/min二 22mm二162r / min查Z535机床说明书，取n=195r/min。实际切削速度为:由表 28-5, kMF =kMT二d0n /6 22mm 195r / min ,.v = = = 14m/min1000= 1.06,故1000F =4732N 1.06 = 5016(N)3)校验机床功率T

23、 3.69N m 1.06=54.8N m切削功率Pm为Pm = Pm 表(n/n)kMM= 1.25kW (195/ 246) 1.06 =1.05kW机床有效功率Pe=FE =4.5kW 0.81=3.65kW Pm故选择的钻削用量可用。即d0=22mm, f =0.43mm/r , n=195r/min, v=14m/min相应地F =5016N , T =54.8N m , Pm =1.05kW(2)确定扩孔切削用量1)确定进给量f根据参考文献表28-31,%=(0.7 l_0.8) mm/rx0.7=0.490.56mm/r。根据 Z535机床说明书,取f =0.57mm/r。2)确

24、定切削速度v及n 根据参考文献表28-33,取v表=25m/min。修正系 数：apR 24 722kmv=0.88, kav= 1.02(根据 上=/1.5 = 0.9)pap2故 v表=2 5m/mKn 0.毛8 匕 02 m11. 2 2 /min ''n 1000v 表 / (n d°)= 1 0 0 0 1 1 m 2r 2/ _m i n / ( m m2 4=286 /min查机床说明书，取n=275r/min。实际切削速度为vmd0n 10“-二 2 4 .r7 m 2 7T5 / mi* 1 0=2 1 .r3 /min(3)确定较孔切削用量1)确定

25、进给量f根据参考文献表28-36, f表=1.32.6mm,按该表注4,进给量取小植。查Z535说明书，取f =1.6mm/r。2）确定切削速度v及n由参考文献表28-39,取v表=8.2m/min。由参考文献表28-3,得修正系数kMv=0.88, kapv=0.99（根据陋=2524.7/0.125 = 1.2）ap2故 v表=8. 2m / m* n 0x8 8 0. 9 9m 7. 1 4 /min ''n =1000v 表/（二 d0）= 1000 7.14（m/min） /（二 25mm）= 91.5r / min查Z535说明书，取n=100r/min ,实际较孔

26、速度 3v don 10-二 25mm 1 0 0 /min3 1 0 m7. 8 /min(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：d0=22mm, f=0.43mm/r, n=195r/min, v=14m/min扩孔：d0=24.7mm, f=0.57mm/r, n=275r/min, v = 21.3m/min较孔：d0=25mm, f=1.6mm/r, n=100r/min, v = 7.8m/min工序3:粗精铳宽度为30mm的下平台(1)粗铳宽度为30mm的下平台加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。查参考文献刀具：硬质合金三面刃圆盘

27、铳刀(面铳刀)，材料：YT15, D=100mm，齿数Z=8, 此为粗齿铳刀。因其单边余量：Z=2mm所以铳肖U深度ap: ap=2mm每齿进给量af :根据参考文献3表2.4-75,取af = 0.12mm/Z铳削速度V :参照参考文献表3034,取V=1.33m/s。由式2.1得机床主轴转速n :1000V1000 1.33 60n = = 254 r / min二 d3.14 100按照参考文献表 3.1-74 n=300r/min实际铳削速度v二 dn v -3.14 100 300：1.57m/s10001000 60进给量 Vf： Vf=afZn=0.12 8 300/60 ： 4

28、.8mm/s工作台每分进给量 fm ： fm =Vf =4.8mm/s = 288mm/mina.根据参考文献表2.4-81,a8=30mm被切削层长度l :由毛坯尺寸可知l=30mm,刀具切入长度li :li =0.5(D-JD2-a2) + (13)式(2.2)= 0.5(100- .1002 -302) (13)=5.3mm刀具切出长度L取l2 =2mm走刀次数为1确定基本工时(1)粗铳、精铳25孔下平面加工条件：工件材料：HT200铸铁，仃b=200MPa机床：X525K机床刀具：高速钢镶齿套式面铳刀粗铳的切削工时被切削层长度l :由毛坯尺寸可知l =90mm,刀具切入长度L：l1 =

29、0.5(D - D2 - a2) (1 3)= 0.5(100- .1002 -402) (1 3) =7mm刀具切出长度:取l2 =2mm走刀次数为1机动时间匕1 : tj1 =l4l1 +l2 =90+7+2，。4巾冶j1j1fm288根据参考文献表2.5-45可查得铳削的辅助时间tn =0.41精铳的切削工时被切削层长度l :由毛坯尺寸可知l =90mm刀具切入长度l1 :精铳时1i = D =100mm刀具切出长度I2:取12 =2mm走刀次数为1l 11 - l290 100 2机动时间 tj2 ： tj2 =1.42 minfm135根据参考文献表2.5-45可查得铳削的辅助时间t

30、f2=0.41铳25 孔下表面的总工时为：t=tj1+tj2 + tf1 +tf2=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min (2)钻孔加工条件：工件材料：HT200铸铁，ob=200MPa机床：Z535立式钻床刀具：钻孔一一标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔一一标准高速钢钻孔钻；钱孔一一标准高速较刀钻孔工时：切入3mm切出1mm进给量f = 0.43mm/r ,机床主轴转速n = 195r/min , 较孔：d0=25mm, f=1.6mm/r, n=100r/min, v = 7.8m/mint产(30+3+1) /0.43 195=0.41min根据参考文献表2.5

31、-41可查得钻削的辅助时间tf1=1.77扩孔工时：切入3mm切出1mm进给量f = 0.57mm/r ,机床主轴转速n= 275r/mint2= (30+3+1) /0.57 >275=0.22min根据参考文献表2.5-41可查得钻削的辅助时间tf2=1.77钱孔工时：切入3mm切出1mm进给量f =1.6mm/r ,机床主轴转速n=100r/min t3= (30+3+1) /1.6 X100=0.21min根据参考文献表2.5-41可查得钻削的辅助时间tf3=1.77总工时：t=t + t2 +t3+ tf1+tf2 + tf3=0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77

32、+1.77=6.15min203专用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。在加工杠杆零件时， 需要设计专用夹具。3.1 加工工艺孔25夹具设计本夹具主要用来钻、扩、较工艺孔25。这个工艺孔有尺寸精度要求为+0.023, 表面粗糙度要求，表面粗糙度为Ra =1.6Nm ,与顶面垂直。并用于以后各面各孔加 工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本到工序为杠杆加工 的第二道工序，加工到本道工序时只完成了杠杆下表面的粗、精铳。因此再本道 工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提 高劳动生产率，降低劳动强度。3.1.1 定位基准的选择由零件图

33、可知，工艺孔位于零件中心偏左，具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、钱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、精铳 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

34、行扩孔加工；最后采用标准 高速校刀对工艺孔25进行校孔加工。准备采用手动夹紧方式夹紧。3.1.2 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、较加工，而钻削力远远大于扩和较 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F =26Df 0.8HB0.6钻削力矩T =10D1.9f0.8HB0.611 一式中：D -25mmHB=HBmai HBm aHBm i n = 2 5 5 2 551 8 7=2 3 2331f =0.15mm rF=2 6 2 5 0.0 185夕362N7 5 5. 2T =1 0 215 9 0. 10 582 326N6 m7n4本道

35、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。 根据参考文献可查得夹紧力计算公式：Wo QLL式（3.1 ）rtg 1 rztgQ'H）式中：W0一单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）;Q一原始作用力（N）;L一作用力臂（mm；r'一螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mmi;中1一螺杆端部与工件间的摩擦角（° ）;rZ螺纹中径之半（mrm;口一螺纹升角（° ）;中2 一螺旋副的当量摩擦角（° ） o由式（3.1 ）根据参考文献表1-2-23 可查得点接触的单个普通螺旋

36、夹紧力:二1895N35 50:'|''4 (310 9'50 )3.1.3 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。带光面压块的压紧螺钉的结构如图3.1所示。图3.1 带光面压块的压紧螺钉3.1.4 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计工艺孔的加工需钻、扩、较三次切削才能满足加工要求。 故选用快换钻套（其 结构如下图所示）以减少

37、更换钻套的辅助时间。根据工艺要求： 工艺孔25mm分 、扩、钱三个工步完成加工。钻、扩、钱，加工刀具分别为：钻孔一一 23mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔一一24.8mm标准高速钢扩孔钻;孔25o0.023 mm标准高速较刀。根据参考文献表2-1-47 可查得钻套孔径结构尺寸如图3.2及表3.1所示。I图3.2快换钻套表3.1较工艺孔钻套结构参数如下表:dHDD2hh1mra公称尺寸公差222530+0.021+0.0084642125.5181829.555°衬套选用固定衬套具结构如图3.3所示。图3.3固定衬套衬套选用固定衬套其结构参数如表3.2所示。表3.2固定衬

38、套的结构尺寸dHDCC1公称尺寸允差公称尺寸允差30+0.041+0.0202542+0.033+0.01713根据参考文献表2-1-27固定V型块的结构及主要尺寸如图3.4及表3.3所示。图3.4 V型块表3.3 V型块的主要尺寸NDBHLllAA1dd1d2hb4245522068201426221011181012注：T=L+0.707D-0.5N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。火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。整个夹具

39、的结构见夹具装配图 ZJZ-01 所示。3.1.5 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。因此在火 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Adw很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保证工艺 孔尺寸250023 mm及表面粗糙度Ra1.6Nm。本道工序最后采用钱加工，选用标准 高速较刀，直径为25323mm,并采用钻套，较刀导套孔径为d=625宾2：mm, 外径为D =30就2

40、mm同轴度公差为60.005mm。固定衬套采用孔径为630端;6mm , 同轴度公差为60.005mm。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 625 6 0.1 = 6 24.9mm的理想圆柱面的控制。(2)各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸625mm。(3)当各孔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G25mm时可将偏离量补 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 625.023mm时，相对于最大实体尺寸 中25mm的偏离量为60.023mm ,此时轴线的 位置度误差可达到其

41、最大值 60.1+G0.023 =G0.123mm。即孔的位置度公差最小值 为 G0.1mm o工艺孔的尺寸625书.°23mm,由选用的钱刀尺寸625累：5mm满足。工艺孔的表面粗糙度Ra1.6Nm,由本工序所选用的加工工步钻、扩、较满足。影响两工艺孔位置度的因素有(如下图所示)：(1)钻模板上两个装衬套孔的尺寸公差：J = 0.005mm(2)两衬套的同轴度公差：，2 =0.005mm(3)衬套与钻套配合的最大间隙：二3 = 25.034 -25.012 = 0.022mm(4)钻套的同轴度公差：,4 =0.005mm(5)钻套与钱刀配合的最大间隙：二5 =25.039 -25.

42、008 = 0.031mm2J-2 + g +- +2&dw+ 3 % 03 9 0.m0r78mm. 1所以能满足加工要求。3.1.6 夹具设计及操作的简要说明钻钱25孔的夹具如夹具装配图ZJZ-01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。3.2小结对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保证工 件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。 本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、

43、夹具结 构的刚度和强度、结构工艺性等问题。攀枝花学院本科毕业设计4总结4工作量具设计工作量规的设计就是根据工件图样上的要求，设计出能够把工件尺寸控制在允许公差范围内的适用量具1 .由标准公差数值(GB/T195Z 1981)得极限偏差：ES= + 0.023 EI=02 .量规制造公差T和位置要素Z值(GB1957-1981)确定形位公差塞规：制造公差T= 0.003 位置要素Z= 0.004形位公差T/2=0.00153 .通规(T):上偏差=EI+Z+T/2=0+0.004+0.0015= +0.0055mm下偏差=EI+Z-T/2=0+0.004-0.0015= +0.0025mm磨损极限EI =0止规(Z):上偏差=ES= +0.023mm下偏差=ES-T= 0.023 - 0.003= +0.02mm5刀具设计I 已知条件1D” 25H7(+0.023)Ra1.6um2、工件材料：灰铸铁；钱削长度 La = 35mm3、预制孔直径：D丁= 24.8mm4、使用机床：Z525;使用乳化液润滑冷却5、设计锥柄高速钢机用钱刀n设计步骤序号项目数据来源或计算公式采用值1结构形式锥柄焊接整体 式2刀具材料切削部分；HT200柄部；45号钢3几何角度表 3 21少=45° ;入s=0 ; a p=10K r=5 ° ；4钱