ca6140制动杆零件的加工工艺规程及专用夹具设计机械制造毕设论文

本课题最初在翻阅大量资料的前提下完成了调研报告和一篇外文翻译。在调研报告中介绍了机械制造工艺的现状。简单的说明了本次设计的研究内容、研究方法，以及进度安排等，使后续工作可以有条不紊的进行。外文翻译主要关于材料制备在机械设计理论中的新趋势和新问题，在全面综述材料制备机械技术及设备发展动态的基础上，提出了研究领域的几个新问题和发展方向。本次研究对零件进行合理的工艺设计，包括零件每一道工序的选用设备、切削刀具、切削用量、定位方式等，并要求绘出工序图。另外要求对某夹具进行设计。使学生能把所学的机械制造工艺，金属切削原理及工艺装备设计基础知识系统有机结合起来，为培养学生独立的分析问题和解决问题的能力打下良好基础。本设计是CA6140制动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，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。在本次学习中基本了解夹具设计和原理，夹具方面的基础知识掌握的也得到牢固，进一步明确了设计部件的层次，同时训练了电脑绘图软件在机械设计中的应用。使整体的设计能力得到了很好的提高和锻炼。languagetranslation.Theresearchreportdescribesthestatusofthemechanicalmanufacturingprocess.Asimpledescriptionofthecontentsofthisstudydesign,methods,andtheprogressofthearrangements.ThosearetheconditiaboutthenewtrendsandnewproblemsinthetheoryMaterialsofMechanicalDesign.AfterSummarizingtheMaterialsMechanicalTechnologyanddevelopmentofEquipment,itproposedseveralnewareasofItisarationaldesignofpartsinthisstudy,incpositioning,etc.,anddrawingtheprocessdiagramSothatstudentscanlearnandcombinemechanicalmanufacturingprocesses,metalcuttingequipment,designprinciplesandbasicknowledgeofsystemstechnology,Toimprovetheanalysisofproblemsindependentandtheskillsofsolvingproblem.ThispaperistodesignthecraftprocessesofmakingtheCA6140leversparepartsandsurfaceandbores.Generallyspeaking,togueasierthanthatofthebore.Therefore,thisdesithenthebore,anddefinitelydividestheprocessofflatsurfaceandbandpreciseprocessestoguaranteetheboreprocesses.Thebasicchoiceistoconsider45bottomisfirstprocessedouttobefixedpositionbasis,andprocessthebastheprecisebasis.Thewholeprocesseschoosethemachinebed.Intheaspectsoftongschoosing,specializedtongsareused.InconsiderationofthesimpleconstructionsizeoftheInthisstudyIhavelearnedfixturedesignandprinciples,the第一章零件的分析 51.1零件的作用 51.2零件的工艺分析 5第二章工艺规程设计 2.1毛坯的制造形式 72.2基准面的选择 2.3制订工艺路线 82.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 92.5确定切削用量及基本工时 第三章专用夹具设计 3.1专用夹具的设计要求 3.2夹具设计 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。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。就我个人而言，我希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的技术工作打下一个良好的基础。由于能力和经验的有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。大连交通大学2011届本科生毕业设计5第一章零件的分析题目给出的零件是CA6140的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。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，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。1.2零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φ以及与此孔相通的φ14阶梯孔、M8螺纹孔；2)钻φ锥孔及铣φ锥孔平台；3)钻2—M6螺纹孔；4)铣杠杆底面及2—M6螺纹孔端面。(2)主要基准面：1)以φ45外圆面为基准的加工表面这一组加工表面包括：φ的孔、杠杆下表面2)以φ的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ14阶梯孔、M8螺纹孔、φ锥孔及φ锥孔平台、2—M6螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺纹孔和φ锥孔平台。(2)夹紧组件及定位装置(或者称夹紧机构);大连交通大学2011届本科生毕业设计6(7)其它的组件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连的车床夹具不一定有刀具导向组件及分度装置。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)其他组杠杆的φ25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φ25孔的是立式钻床。工件以φ25孔下表面及φ45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φ25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。本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工φ12.7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定位。加工表面：包括粗精铣宽度为30mm的下平台、钻φ12.7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孔φ12.7,要用φ12.7钢球检查。本套夹具中用于加工与φ25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φ7麻花钻钻孔，再用M8在正常的加工条件下(采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级的工人、不延长加工时间),所能保证的加工精度和表面粗糙度是零件加工经济精度稍显要考虑的前提，在此前提下要注意加工经济精度和成本的关系。总而言之，就是以最低的成本创造出最高质量的产品。大连交通大学2011届本科生毕业设计7第二章工艺规程设计2.1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基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。2.2.1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，利用一个V形块支承45圆的外轮廓作主要定位，以限制z、z、y、y四个自由度。再以一2.2.2精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简1.“基准重合”原则为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这一原则称为基准重合原则。如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差。2.“基准统一”原则当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其它表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。采用“基准统一”原则可保证同轴度和垂直度等，减少工装设计制造的费用，提高生产率，并可避3.精基准选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。对于本零件，有中心孔，中心孔是其设计基准又是定位基准，而且以中心孔当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽大连交通大学2011届本科生毕业设计8心孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用φ25的孔作为精基准。2.3制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。表2.1工艺路线方案一工序1粗精铣φ25孔下表面工序2钴、扩、铰孔使尺寸到达φ2540023工序3粗精铣宽度为30mm的下平台工序4钻φ12.7的锥孔工序5加工M8螺纹孔，锪钻φ14阶梯孔工序6粗精铣2-M6上端面工序7钻2-M6螺纹底孔孔，攻螺纹孔2-M6工序8检查表2.2工艺路线方案二工序1粗精铣の25孔下表面工序2工序3粗精铣宽度为30mm的下平台工序4钻φ12.7的锥孔工序5粗精铣2-M6上端面工序6钻2-φ5孔，加工螺纹孔2-M6续表2.2工序7加工M8螺纹孔，锪钻φ14阶梯孔工序8检查第二条工艺路线不同于第一条是将“工序5钻φ14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。大连交通大学2011届本科生毕业设计9以φ25mm的孔子外轮廓为精基准，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φ14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2.3所示。表2.3最终工艺过程工序1粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是3.2选用立式升降台铣床X52K。工序2加工孔φ25。钻孔φ25的毛坯到φ22mm;扩孔φ22mm到φ24.7mm;铰孔φ24.7mm到φ250023mm。保证粗糙度是1.6采用立式钻床Z535。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①12.7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φ14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2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“制动杆”零件材料为HT200钢，硬度为HBS190~241,生产类型为大批生产，采用机器造型铸造毛坯。根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸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[14]的铣刀类型及尺寸可知选用6mm1)加工φ25的端面，根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm,粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm,同理上下端面的加2)对φ25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，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求,而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，4)钻锥孔φ12.7时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采用φ12的钻头，切削深度是2.5mm。5)钻φ14阶梯孔，由于粗糙度要求,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[8]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[8]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。8)加工2-M6端面，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精2.5确定切削用量及基本工时2.5.1确定切削用量工序1:粗、精铣φ25孔下平面(1)粗铣φ25孔下平面查参考文献[7]表30—34因其单边余量：Z=1.9mm 大连交通大学2011届本科生毕业设计参考文献[7]表30—34,取V=1.33m/s。式(2.1)d—刀具直径。由式2.1机床主轴转速n:n=300r/min实际铣削速度v:(2)精铣φ25孔下平面加工条件：参考文献[7]表30—31刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):YT15,D=100mm细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm铣削深度a,:ap=0.1mm,齿数12,此为每齿进给量a,:根据参考文献[7]表30—31,取a,=0.08mm/Z铣削速度V:参照参考文献[7]表30—31,取V=0.32m/s机床主轴转速n,由式(2.1)有：按照参考文献[7]表3.1-31n=75r/min实际铣削速度v: 工序2:加工孔φ25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,表刀具分别为：钻孔——φ22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔——φ24.7mm标准高速钢扩孔钻；铰孔——φ25mm标准高速铰刀。选择各工(1)确定钻削用量1)确定进给量f根据参考文献[7]表28-10可查出fk=(0.47～0.57)×0.9=0.42～0.51mm/r。查Z535立式钻床说明书，取f=0.43mm/r。根据参考文献[7]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Fmx=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P,根据表28-15,V表=17m/min,F表=4732N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。查Z535机床说明书，取n=195r/min。实际切削速度为：由表28-5,kyg=kyr3)校验机床功率机床有效功率F=4732N×1.06=5016(N)T=51.69N·m×1.06=54.8N·m切削功率P为P=P(n/n)knm=1.25kW×(195/246)×1.06=1.05kW P=Pn=4.5kW×0.81=3.65kW>Pmd₀=22mm,f=0.43mmlr,n=195r/min,v=14m/min(2)确定扩孔切削用量1)确定进给量f根据参考文献[7]表28-31,f=0.57mm/r。查机床说明书，取n=275r/min。v=πd₀n×10³=π×24.7mm×275r/min×10³=21.3m/min(3)确定铰孔切削用量注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[7]表28-39,取v=8.2m/min。由参考文献[7]表28-3,得修正系数kw=0.88,k=0.99=1000×7.14(m/min)/(π×25=91.5r/min查Z535说明书，取n=100r/min,实际铰孔速度v=πd₀n×10~³=π×25mm×100r/min×10³=7.8m/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：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：查参考文献[7]表30—34刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀),材料：YT15,D=100mm,齿数Z=8,此为粗齿铣刀。参考文献[7]表30—34,取V=1.33m/s。由式2.1得机床主轴转速n:实际铣削速度v:被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l=30mm,刀具切入长度l:式(2.2)1=0.5(D-√D²-a²)+(1~3)式(2.2)走刀次数为1 (2)精铣宽度为30mm的下平台由参考文献[7]表30—31刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):YT15,D=100mm,齿数12,此为精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度a,:a,=1.0mm铣削速度V:参照参考文献[7]表30—31,取V=0.32m/s机床主轴转速n,由式(2.1)有：实际铣削速度v:被切削层长度1:由毛坯尺寸可知1=40mm刀具切入长度l₁:精铣时l=D=100mm刀具切出长度l₂:取l₂=2mm走刀次数为1工序4:钻φ12.7的锥孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为12.7mm,,表面粗糙度磨出双锥和修磨横刃；扩孔——φ12.7mm标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削(1)确定钻削用量1)确定进给量f根据参考文献[7]表28-10可查出fk=(0.47～0.57)×0.9=0.42～0.51mm/r。查Z535立式钻床说明书，取f=0.43mm/r。根据参考文献[7]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Fmx=15690N(由机床说明书查出),根据参考文献[7]表 大连交通大学2011届本科生毕业设计表28-15,由插入法得：F=4732N×1.06=5016(N)3)校验机床功率T=51.69N·m×1.06=54.8N·mPm=P(n/n)km=1.25kW×(195/246)×1.06=1.05kWP=Pn=4.5kW×0.81=3.65kW故选择的钻削用量可用。即d₀=22mm,f=0.43mmlr,n=195r/min,v=14m/min相应地F=5016N,T=54.8N·m,P=1.05kW(2)确定扩孔切削用量f=0.57mm/r。大连交通大学2011届本科生毕业设计查机床说明书，取n=275r/min。实际切削速度为v=πd₀n×10-³=π×24.7mm×275r/min×10-=21.3m/min工序5:钻M8螺纹孔锪钻φ14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φ7,选用φ7的麻花钻头。攻M8螺纹，选用M8细柄机用丝进给量f:根据参考文献[5]表2.4-39,取f=0.25mm/r切削速度V:参照参考文献[5]表2.4-41,取V=0.43m/s由式(2.1)机床主轴转速n:实际切削速度V':被切削层长度l:l=12.5mm刀具切入长度l:刀具切出长度l₂:l₂=0走刀次数为1刀具：细柄机用丝锥(M8×1.5)进给量f:由于其螺距p=1.5mm,因此进给量f=1.5mm/r切削速度V:参照参考文献[5]表2.4-105,取V=0.148m/s=8.88m/min由式(2.1)机床主轴转速n: 大连交通大学2011届本科生毕业设计丝锥回转转速n₀:取n,=360r/min实际切削速度V':(2)锪钻φ14阶梯孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为14mm,表面粗糙度R₄=3.2μm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为：锪钻1)确定切削用量fæ=(0.25～0.31)×1.0=0.25～0.31mm/r。查Z535立式钻床说明书，取f=0.23mm/r。根据参考文献[7]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Fmx=15690N(由机床说明书查出),根据参考文献[7]表28-9,允许的进给量f°>1.8mm/r。确定切削速度v、轴向力F、转矩T及切削功率P,根据表28-15,由插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。V表=17m/min×0.88×0.75=11.22(m/min)查Z535机床说明书，取n=195r/min。实际切削速度为由参考文献[7]表28-5,kyg=kvr=1.0,故F=4732N×1.0=4732(N)T=51.69N·m×1.0=51.69N·m校验机床功率切削功率P为Pm=P(n/n)kwm=1.25kW×(195/298)×1.0=0.82kW 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即d₀=12mm,f=0.23mm/r,n=195r/min,v=7.35m/min相应地F=4732N,T=51.69N·m,P=0.82kW工序6:粗精铣M6上端面仪加工，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：查参考文献[7]表30—34此为粗齿铣刀。所以铣削深度a。:a,=2mm参考文献[7]表30—34,取V=1.33m/s由式(2.1)机床主轴转速n:实际铣削速度v:被切削层长度l:由毛坯尺寸可知1=40mm,刀具切入长度l:1=0.5(D-√D²-a²)+(1~3)刀具切出长度l₂:取l₂=2mm大连交通大学2011届本科生毕业设计走刀次数为1(2)精铣M6上端面参考文献[7]表30—31刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):YT15,D=100mm,齿数12,此为细齿铣刀。铣削深度a,:a,=1.0mm每齿进给量a,:根据参考文献[7]表30—31,取a,=0.08mm/Z铣削速度V:参照参考文献[7]表30—31,取V=0.32m/s机床主轴转速n,由式(1.1)有：实际铣削速度v:被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l=40mm刀具切入长度1:精铣时l=D=100mm刀具切出长度l₂:取l₂=2mm走刀次数为1工序7:钻2-M6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φ5,选用φ5的麻花钻头。攻M6螺纹，选用M6细柄机用丝进给量f:根据参考文献[5]表2.4-39,取f=0.25mm/r切削速度V:参照参考文献[5]表2.4-41,取V=0.43m/s由式(2.1)机床主轴转速n: 大连交通大学2011届本科生毕业设计实际切削速度V':被切削层长度l:l=15mm刀具切入长度l:刀具切出长度l₂:l₂=0走刀次数为1刀具：细柄机用丝锥(M6×1.5)进给量f:由于其螺距p=1.5mm,因此进给量f=1.5mm/r切削速度V:参照参考文献[5]表2.4-105,取V=0.148m/s=8.88m/min由式(2.1)机床主轴转速n:取n=480r/min丝锥回转转速n₀:取n,=480r/min实际切削速度V':被切削层长度l:l=15mm刀具切入长度l:l=4.5mm刀具切出长度l₂:l₂=0走刀次数为1工序8:校验2.5.2确定基本工时(1)粗铣、精铣φ25孔下平面刀具：高速钢镶齿套式面铣刀粗铣的切削工时被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l=90mm,刀具切入长度l:1=0.5(D-√D²-a²)+(1~3) 大连交通大学2011届本科生毕业设计刀具切出长度l₂:取l₂=2mm走刀次数为1根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间t=0.41精铣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：精铣时=D=100mm刀具切出长度l₂:取l₂=2mm走刀次数为1根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间tγ₂=0.41(2)钻孔工件材料：HT200铸铁，σ,=200MPa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f=0.43mm/r,机床主轴转速n=195r/min,t,=(30+3+1)/0.43×195=0.41mint,=(30+3+1)/0.57×275=0.22min根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间tγ₂=1.77t₁=(30+3+1)/1.6×100=0.21min根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间tγ₃=1.77(3)粗精铣宽度为30mm的下平台大连交通大学2011届本科生毕业设计加工要求：粗铣宽度为30mm的下平台，精铣宽度为30mm的下平台达到粗糙刀具：高速钢镶齿式面铣刀粗铣宽度为30mm的下平台根据参考文献[9]进给量f=3mm/z,切削速度0.442m/s,切削深度1.9mm,走刀长度是249mm。机床主轴转速为37.5z/min。根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间tη=0.41精铣宽度为30mm的下平台根据参考文献[9]进给量f=3mm/z,切削速度0.442m/s,切削深度0.1mm,走刀长度是249mm。机床主轴转速为37.5z/min。根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间tγ₂=0.41粗精铣宽度为30mm的下平台的总工时：t=t+t₂+t+ty₂=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min(4)钻锥孔φ12.7加工要求：粗糙度要求R。=6.3μm刀具：高速钢钻头中12,用φ12扩孔φ12.7的内表面。根据参考文献[9]进给量f=0.64mm/z,切削速度0.193m/s,切削深度是1.5mm,机床主轴转速为195r/min。走刀长度是36mm。t₁=2×36/(0.64×195)=0.58min。根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间tn=1.77用φ12.7扩孔φ12.7的内表面。根据参考文献[9]进给量f=0.64mm/z,切削速度0.204m/s,切削深度是0.5mm,机床主轴转速为195r/min。走刀长度是36mm。t₂=2×36/(0.64×195)=0.58min。根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间ty₂=1.77总的基本工时：t=h+t₂+tn+ty₂=4.7min。 (5)钻M8底孔及锪钻φ14阶梯孔刀具：高速钢钻头φ7,M8丝锥，φ14小直径端面锪钻钻M8底孔的工时被切削层长度l:l=12.5mm刀具切入长度l:刀具切出长度l₂:l₂=0走刀次数为1机动时间t,:根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间ty₁=1.77被切削层长度1:l=10mm刀具切入长度l:l=4.5mm刀具切出长度l₂:l₂=0走刀次数为1机动时间t;锪钻φ14阶梯的工时锪钻孔进给量f=0.23mm/r,机床主轴转速n=195r/min被切削层长度l:l=3mm刀具切入长度l:刀具切出长度l₂:l₂=0走刀次数为1机动时间t;:由参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间t=1.77t=0.19+1.77=1.96min(6)粗精铣2-M6上端面加工要求：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3.2。刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):YT15,D=100mm,齿数12,此为粗铣2-M6上端面切削工时被切削层长度l:由毛坯尺寸可知I=40mm,刀具切入长度l:1=0.5(D-√D²-a²)+(1~3)走刀次数为1根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间t=0.41精铣2-M6上端面切削工时被切削层长度1:由毛坯尺寸可知1=40mm刀具切入长度1₁:精铣时l₁=D=100mm刀具切出长度l₂:取l₂=2mm走刀次数为1机动时间根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间tγ₂=0.41(7)钻2-M6螺纹孔钻锥孔2-φ6到2-φ5。用φ5的钻头，走刀长度38mm,切削深度2.5mm,进给量0.2mm/z,切削速度0.51m/s,被切削层长度l:l=15mm刀具切入长度l:刀具切出长度l₂:l₂=0 大连交通大学2011届本科生毕业设计走刀次数为1机动时间根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间t=1.77被切削层长度l:l=15mm刀具切入长度1:4=4.5mm刀具切出长度l₂:l₂=0走刀次数为1机动时间t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：t=360×8×60÷4000=43.2min。大连交通大学2011届本科生毕业设计第三章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，根据任务要求中的设计内容，需要设计加工铣宽度为30mm的下平台夹具一套。其中加工铣宽度为30mm的下平台将用于组合铣床，刀具为硬质合金端铣刀YG8对杠杆的φ25孔下表面进行加工。钻M8底孔夹具采用立式钻床，先用麻花钻钻孔，再用丝锥攻螺纹。1.保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2.提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅3.工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修.专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片4.使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设5.经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济3.2夹具设计由零件图可知φ25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φ25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。3.2.2定位组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组件应是一面两销。因此进行定位组件的设计主要是对固定挡销和带大端面的短圆柱销进根据参考文献[11]带大端面的短圆柱销的结构尺寸参数如图3.5所示。图3.5带大端面的短圆柱销根据参考文献[11]固定挡销的结构如图3.6所示。图3.6固定挡销大连交通大学2011届本科生毕业设计主要结构尺寸参数如下表3.4所示。表3.4固定挡销的结构尺寸DDHLCdh443.2.3定位误差分析本夹具选用的定位组件为一面两销定位。其定位误差主要为：销与孔的配合0.05mm,铣/钻模与销的误差0.02mm,铣/钻套与衬套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)×△max/H△max=(0.05²+0.02²+0.029²)¹²可见这种定位方案是可行的。3.2.4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，还用于夹螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式式(3.2)F=F₅L/(dotg(a+ψ₁)/2+rtgw₂)式(3.2)F;-沿螺旋轴线作用的夹紧力F₅一作用在六角螺母ψ₁-螺纹副的当量摩擦(“)根据参考文献[6]其回归方程为其中F;一螺栓夹紧力(N);T₅一作用在螺母上的力矩(N.cm);F;=5×2000=10000N3.2.5夹具体槽形与对刀装置设计些。通过定向键与铣床工作台U形槽的配合，使