【《某杠杆小零件的工艺规程设计》17000字（论文）】

某杠杆小零件的工艺规程设计摘要本次的工艺设计是通过对零件名称叫做杠杆的小零件来进行工艺规程的设计。基本设计过程包括一部分工艺流程的开发和与工艺相关的技术文件的开发，其中包括工艺图和工艺流程图。此工序卡是对制定后的每个工序所指定的，在工序卡的制定中，会有关计算相应的工艺参数，并进行总结、编写。

本文主要阐述对杠杆零件钻Ф3斜孔加工的专用夹具并开发了杠杆零件钻Ф3斜孔加工的专用夹具的管理系统。杠杆工艺规程及夹具设计是熟悉机械制造工艺学的必经之路。通过对零件的材质选择，确定零件的毛坯形式，确定基本尺寸与其加工的余量。通过选择合适的加工机床来加工特征，制定合适的工艺流程，后续还有些技术上的不足，也在设计当中及时查现，完成工艺规程设计后，多杠杆钻铣工序进行夹具设计，充分掌握机加工夹具设计。在设计的过程中，首先对零件进行分析，主要包括零件的结构以及零件的材料。接着进行编写工艺流程，设计了铣底平面和端面、钻Ф3斜孔、以及钻削多个通孔、螺纹孔等工艺过程卡片，并合理选择机床、刀具和量具。而且针对每一道工序有编写了加工工序卡片，每道工序的切割速度、机床主轴速度和机床进给量、切削速度以及加工的基本工时进行了计算。然后针对表面粗糙度要求最高的Ф3孔在加工时设计专用的夹具。本工序加工钻φ3孔，我采用已加工的Φ16孔和端面进行定位，采用一心轴和定位挡销进行定位，横向限三自由度，心轴限限制2自由度，定位销限限制1自由度，所以空间共限6自由度，同时采用气缸夹紧工件夹紧力能满足要求。利用AutoCAD2020绘制夹具装配图、非标准件零件图，大大提高了工件加工的精度。最后进行三维模型图的绘制，对夹具体进行仿真。

设计一个专门的夹具信息管理系统，首先要进行需求分析，确定软件项目的目的。画一个E-R图，并解释系统中所有类之间的关系。将所有流程图输入系统，并连接到数据库，随时修改流程图数据。通过这款开发软件，可以了解整体流程和每道工序的详细具体信息，以及夹具装配图的三视图和3D模型的部分视图截图，让用户更清晰地追溯夹具的机构特征。最后对整个毕业设计进行整理，完成工艺规程、钻铣夹具图纸和设计说明书。关键词：杠杆

工艺规程

夹具设计

三维模型目录TOC\o"1-3"\h\u10809绪论 I绪论机械制造从我国建国萌芽阶段直到如今一直是国家的支柱产业。当今社会，各种产品更多地投入到机械制造的行业中来，为我们传统的机械事业添加了新鲜血液，机械制造如今变得越来越现代化。本次的毕业设计就是将传统的夹具设计通过计算机的帮助更加方便更加完美的完成设计。随着科学技术的进步和中国机械工业的积极发展，现代机械产品越来越成熟，越来越多样化，同时由于机械产品的不断发展，也在不断翻新。那么紧密联系着的机械工业也随之发展，有关机械的产业链也随之进行不断的改进和引进新技术。这一类的技术主要包括也是最为开始和重要的就是机加工制造业，毕竟我国的机械制造业相对欧美国家来说还是比较落后的，国外的加工制造业上精确度可以说是非常高，我国由于起步和发展较慢，所以在加工制造精度上不如欧美和日本国家，所以在制造某些有关精密的零件上就会有缺陷。所以对于我国现阶段来说，对加工制造业上的研究发展是必行的，也是机械工业上的必经之路。对于机械制造工业上，大型的制造工业生产起源于中国的东北，现阶段，各个地区都有相应一定代表性的大型企业，这些企业都是大型设备制造的首选，这些首选企业的制造技术也在引进新技术的同时，不断创新利用智能化、自动化的技术，使得在大型零件的制造上保证一定的精度，这里就会不断出现有关大型的、精密的专用四轴、五轴和数控的专用机床，能够精确的加工大型零件。反之中型的、小型、微型的零件加工同样也离不开精密加工技术，联系这些的精密数控专用机床也在不断的开发、生产，以此来满足需求。这是机械制造业中必须要解决的问题，也是时刻关系着每一个学习机械的人们所警示的。在机械制造业上核心的问题是工艺设计和工装的设计，工艺的设计随着新技术的利用，有关传统的加工工艺就要进行改进，以此来满足各种精密的零件加工。工装设计中也向着智能化、自动化的方向进行发展的。对于本次的工艺设计就很好的贴切了这个实际的问题，具有很重要的意义。机械制造技术是机械工业中的一门重要技术，此机械制造技术主要涉及包括的内容主要包括：机械制造工艺学、机械加工工艺规程技术、机械加工工艺工装设计技术等几个方面，对于学好机械制造技术主要就是要对这几个方面上的知识进行掌握和实践应用，这才是掌握这门技术的必经之路。机械制造工艺学和工艺规程的技术统属于工艺设计技术，它主要是针对各种机械零件进行工艺的分析和制造技术的分析等研究，从制造的工艺流程来看，其实就是针对某个零件进行制造的过程。从开始的选材开始，要掌握如何选择合适的零件材质，如何确定开始的工艺处理，这里包括有热处理和表面处理等技术，接着确定好制造的毛坯形式和方法，确定其毛坯的余量，这样就确定好了毛坯的基本尺寸，接着对其进行工艺规程的分析，制定合理的工艺流程，结合包括选择切削刀具、量具、加工设备以及工艺装备等辅助设备，加工完成好的零件还要进行其检测和检验等工作，并做好库存储备等方面的工作，这样才是对某个零件进行一个制造的整个过程。第一章零件的分析1.1零件的结构对零件进行结构分析对杠杆的加工工艺和夹具的设计具有极其重要的意义。本设计杠杆部分，零件的结构比较复杂，其功能是固定连接功能。设计时主要考虑设计是否符合要求，机械加工工艺是否合理，加工应用是否可行等，特别要考虑加工的方便性，加工质量也要保证，同时要尽量降低加工的劳动强度。1.2杠杆的工艺要求及工艺分析在设计过程中要考虑许多不同性的因素，从杠杆部分的设计技术图纸可以知道，该部分图纸1-1可以知道该部分的材料是HT200，该部分应具有足够的强度、硬度耐磨性和耐久性。图1-1杠杆零件图本设计杠杆部分，其功能是固定连接功能。根据所设计的杠杆零件的机械结构，可以了解杠杆加工表面的要求和孔系对杠杆的重要性。机加工表面要求满足平面加工精度，孔加工精度要严格按照设计尺寸制造。所以在杠杆零件加工时，孔与平面的关系要处理严密。我将着重介绍几个方面：该零件的主要加工为Ф3斜孔，其表面粗糙度达到1.6，属于精密加工。零件侧面顶部有两个Ф24的螺纹孔，零件右端面上有2个M5-6H的螺纹孔，零件正面有个Ф16H8Ф11H8的通孔。（1）各表面处理方案的确定在设计这种杠杆时，结构的重要性对于设计要求的重要性不言而喻，因此在设计时，我们必须考虑这方面的加工工艺。设计和工艺之间的权衡是至关重要的。设计时除了要考虑插入插入的准确性和效率外，还要考虑经济成本。（2）每个表面和孔的要求加工方法对加工表面的精度和质量有非常重要的影响，所以必须根据技术要求选择加工方法。（3）在生产过程中由于产品受市场需求的影响，为了节约成本，所以在小批量或单件加工时，用一般设备加工即可，在批量生产时，需要使用高效率的专用设备。（4）由于插入式耳环的使用要求不同，加工材料的选择也非常重要。（5）在选择工厂或车间加工时，一方面需要考虑实际设备和技术模式，另一方面也可以对加工方法和设备进行更换或创新，以提高技术水平。（6）其他因素，如物理性能、工件形状等。1.3计算生产纲领，确定生产类型假设杠杆零件每年生产为10000件，每套可加工加工杠杆数量为1件；根据实际生产情况，废品a比例为3%，废品B比例为0.5%。零件的年产量n=10000件/年×1件/套×(1+3％)×(1+5%）=10814件/年。由图纸的要求推出，杠杆的质量小于100kg，属于轻型的零件并且零件为大批量生产。第二章工艺规程设计2.1选择毛坯杠杆该作为基础件，它的所有的孔都需要满足加工要求，所以在材料的选择方面它的要求比较严格的。毛坯的选择了铸造的方式，零件因为市场需求的关系，生产规模为大批生产的规模，生产领域的应用主要用于机床加工制造,机床工作时也有特殊要求在交变三维载荷和冲的击载荷,可以承担一部分,所以采用金属铸造精度高、较好的耐热性、保证质量轻价格低，从而达到经济实用型的毛坯铸造时。我国普遍采用HT200、HT250灰矿、铝合金、钛铸件。灰铸铁具有良好的耐磨性和强度，被广泛使用。。而且价格低，切削性能良好，所以他应用广泛。与此同时,精度和表面质量的加工可以做得很好,所以实用性的目的的机械性能可以保证。综上所述，灰铸铁是此次设计方案中最合适的材料。下图为杠杆零件的毛坯图：图1-2毛坯图2.2定位基准的选择在设计过程之中基面的选择也是十分重要的步骤之一。在对是基面的选择方面，要求能够做到正确且严谨合理，只有这样去要求才可以在加工质量上得到应有的保证，在生产率方面得到极大的提高。定位基准分为粗基准与精基准，先选粗基准，后选精基准。2.2.1粗基准的选择本次粗基准的选用了以下3个原则： （1）重要表面的余量原则；（2）余量需足够原则；（3）工件表面要求相互对准的原则。2.2.2精基准的选择本次精基准的选用了以下3个原则：（1）基准统一的原则；（2）互为基准的原则；（3）需保证工件定位精准、操作方便、夹紧严密。首先，选择没有精度要求的顶面为粗基准，铣削杠杆两底面。采用已经加工好的φ16孔作为定位精基准，铣面、钻孔、螺纹等。2.3工艺路线的拟定根据市场需求的影响，在生产前需要对部分批量生产进行加工。确定加工标准是非常重要的，在各种分析加工、设计和制造中都非常重要，是不可缺少的一部分。它体现在孔洞位置和完成加工的顶部平面，然后在考虑后续的程序。2.3.1工序的合理组合一般经过加工方法比较后，可以根据生产的类型、技术要求，并根据具体的生产条件，如机床需要知道生产过程中的工序编号。那么如何确定步骤的数量，基本上需要遵循以下几个原则要求：工序分散原则工序集中原则为了考虑生产的要求，需要合搭配，特别是在权衡工序分散原则和工序集中原则这两个方面。2.3.2初步制定工艺路线在考虑工艺路线的制定时，首先注意的是工序的数量，具体应用工序的集中的原则或过程分散的原则需要根据实际情况来确认。工序集中其实是指利用以较少的工序数量实现完成加工零件的操作的选择原则，与之相关的就是工序分散原则。因为其两种工序在选择上各有其身特点，所以实际的选择要结合生产类型、结构和精度基准统一的原则等多个方面考虑来最终确定该使用哪一种原则比较合理。我们根据先粗后精，先面后孔的原则初步制定工艺路线。（1）以杠杆底面为基准，铣削杠杆顶面；（2）以杠杆顶面为基准，铣削杠杆底面；（3）以底面作为精基准，钻扩铰杠杆大通孔；（4）以大通孔作为精基准，钻扩铰杠杆小通孔；（5）以2个通孔为基准，铣两个薄平面和R面；（6）以2个通孔为基准，钻扩铰3个小通孔；（7）以1个通孔为基准，铣上平面，及通孔；（8）以1个大通孔为基准，钻扩铰斜孔；（7）以2孔为基准，钻削端面上2个螺纹孔。2.3.3加工阶段的划分在确定了零件加工的工序选择后，由于考虑到加工质量问题，所以加工过程由以下步骤层次：（1）粗加工阶段正在进行粗加工，主要是为了切断大部分多余金属的加工，这可以对这些不必要的不需要加工的东西进行精加工，从而保护设备和创造完美的精加工水平，这也减少了加工所需的时间，可以及时发现缺陷的空白，进行处理。因为粗加工面临的都是一些毛坯料，所以加工上存在一定的难度，这就使得加工使用的折别功率损耗比较大，对加工使用的设备还要求刚性两好，精度当然越高越好，只能说选用尽量好的设备，这样可以是毛坯料加工出来更好。在粗糙度Ra的选择上选取在80到100μm之间，粗加工公差等级在IT11到IT12之间，（2）半精加工阶段粗加工之后还需要对加工料进行半精加工处理，这个阶段主要是完成精加工对于一些表面平整度的要求所进行的操作，这样可以加工余量上得到合理的保证。因此为了保证精加工的需求，在选择的半精加工阶段公差等级的时候选取在IT9到IT10范畴。粗糙度Ra的选择上选取在10到1.25微米之间。（3）精加工阶段完成以上两个操作阶段后，才轮到精加工阶段进行处理，主要是对于一些谢姐进行行之有效的处理，切除工件的剩余边缘，以确保工件的形状、位置、尺寸和表面质量的准确性。因此，为了确保完成的需要，在精加工的加工精度选择的时候选择在IT6至IT7范畴，在精加工表面粗糙度Ra上选择的时候应在10至1.25微米的范畴之内。2.3.4确定各表面加工方法通过图纸上的技术要求及粗糙度要求，查阅手册得以下加工方法：表1-1表面加工方法加工表面方法粗糙度（Ra/µm）底平面粗铣（IT11）6.3顶平面粗铣（IT11）6.3Ф16内孔钻（IT12）——扩（IT9）6.3Ф11内孔钻（IT12）——扩（IT9）6.35H9两平面粗铣（IT11）--半精铣（IT8）3.2R55H8曲平面粗铣（IT11）6.3Ф7内孔钻（IT11）6.32*Ф4内孔钻（IT11）6.3上平面粗铣（IT11）6.3Ф6内孔钻（IT11）—扩（IT8）—铰（IT7）1.6Ф3内孔钻（IT11）—扩（IT8）—铰（IT7）1.6钻2xФM5-6H螺纹孔钻（IT8）——攻丝加工顺序的安排在处理过程中，我们对处理步骤的分布、各种基准的选择和待处理表面的优先级做出决定。通常遵从以下4原则：①先基准后其他：先加工要作精基准的表面，之后再以加工出来的表面作为其他的表面来定位基准；②先粗后精：通常我们每一表面的加工顺序，都应该按照加工阶段，从粗基准到精基准来进行；③先主后次：先处理主表面，后处理次表面。④先面后孔：先加工平面，再加工孔。2.3.6确定工艺路线选择加工工艺的路线,我们应当首先根据材料的形状，尺寸等精度要求进行设计。按照以上的顺序要求，在进行铸造和时效处理之后，我们首先应该先粗加工底平面，再粗加工顶平面。再加个出2通孔，随后所有的加工面或通孔维定位基准都可以为基准。以底面作为精基准，钻扩铰杠杆大通孔；以大通孔作为精基准，钻扩铰杠杆小通孔；以2个通孔为基准，铣两个薄平面和R面；通孔为基准，钻扩铰3个小通孔；以1个通孔为基准，铣上平面，及通孔；以1个大通孔为基准，钻扩铰斜孔，钻削端面上2个螺纹孔。根据以上分析拟定出2套工序的加工工艺路线：表1-2方案一加工工艺路线工序号加工表面尺寸精度等级粗糙度Ra/um加工方案10铸件毛坯20时效处理30Ф16H8内孔IT96.3钻扩铰40Ф11H8内孔IT96.3钻扩铰50上平面IT96.3粗铣60下端面IT96.3粗铣705H9两平面IT96.3粗铣80R55H8曲平面IT96.3粗铣90Ф7H8内孔IT96.3钻扩铰1002xФ4R8IT96.3钻扩铰110外圆上平台IT96.3粗铣120Ф6内孔IT71.6钻—扩—铰130Ф3内孔IT71.6钻—扩—铰1402-M5-6HIT83.2攻丝150终检入库表1-3方案二加工工艺路线工序号加工表面尺寸精度等级粗糙度Ra/um加工方案10铸件毛坯20时效处理30上平面IT96.3粗铣40下端面IT96.3粗铣50Ф16H8内孔IT96.3钻扩铰60Ф11H8内孔IT96.3钻扩铰705H9两平面IT96.3粗铣80R55H8曲平面IT96.3粗铣90Ф7H8内孔IT96.3钻扩铰1002xФ4R8IT96.3钻扩铰110外圆上平台IT96.3粗铣120Ф6内孔IT71.6钻—扩—铰130Ф3内孔IT71.6钻—扩—铰1402-M5-6HIT83.2攻丝150终检入库方案1与方案二的差别在于：方案一是通过先加工φ16孔、φ11孔后在进行端面的铣工序。而方案二是先通过粗铣两个端面后一端面为基准在进行钻孔的工序，根据先面后孔的原则，选择方案二更精准。最终工序的加工工艺路线如下：表1-4最终确定加工工艺路线工序号加工表面尺寸精度等级粗糙度Ra/um加工方案10铸件毛坯20时效处理30上平面IT96.3粗铣40下端面IT96.3粗铣50Ф16H8内孔IT96.3钻扩铰60Ф11H8内孔IT96.3钻扩铰705H9两平面IT96.3粗铣80R55H8曲平面IT96.3粗铣90Ф7H8内孔IT96.3钻扩铰1002xФ4R8IT96.3钻扩铰110外圆上平台IT96.3粗铣120Ф6内孔IT71.6钻—扩—铰130Ф3内孔IT71.6钻—扩—铰1402-M5-6HIT83.2攻丝150终检入库2.4确定加工设备及工艺装备下面对机床和工艺装备的选择进行分析。我们要考虑到时间的节约和成本的考虑，针对于一些加工要求不高的工序，可以不采用性能很高的床子及工艺的装备，从而节约一些不必要的成本和麻烦。这种设计考虑到杠杆零件的精度要求一般，也属于大批量生产，所以为了节约加工成本和方便加工，我们采用通用加工选择通用机床：立式铣床X51，立式镗床Z525。表1-3加工设备和工艺装备件工序号加工表面加工设备工艺装备10铸件毛坯20时效处理30上平面X51立式铣床专用夹具、端面铣刀、游标卡尺40下端面X51立式铣床专用夹具、端面铣刀、游标卡尺50Ф16H8内孔Z525立式钻床专用夹具、麻花钻、扩孔刀、铰刀、游标卡尺60Ф11H8内孔Z525立式钻床专用夹具、麻花钻、扩孔刀、铰刀、游标卡尺705H9两平面X51立式铣床专用夹具、端面铣刀、游标卡尺80R55H8曲平面X51立式铣床专用夹具、端面铣刀、游标卡尺90Ф7H8内孔Z525立式钻床专用夹具、麻花钻、扩孔刀、铰刀、游标卡尺1002xФ4R8Z525立式钻床专用夹具、麻花钻、扩孔刀、铰刀、游标卡尺110外圆上平台X51立式铣床专用夹具、端面铣刀、游标卡尺120Ф6内孔Z525立式钻床专用夹具、麻花钻、扩孔刀、铰刀、游标卡尺130Ф3内孔Z525立式钻床专用夹具、麻花钻、扩孔刀、铰刀、游标卡尺1402-M5-6HZ525立式钻床专用夹具、麻花钻、M5-6H丝锥、M5螺纹塞规、游标卡尺150终检入库百分尺、卡尺2.4.1加工余量、工序尺寸和公差的确定在确认工序尺寸时候，通常情况下，加工面最后一次加工的尺寸是向前推算的，最后一次加工的尺寸按照标准要求标注在图纸上。如果没有数据可用于确定工艺尺寸，则使用每个工艺的工艺缩减来确定工艺尺寸。如果有一个起点，就可以根据尺寸链来进行工艺尺寸的确定。根据上面的方法推算出的加工余量，工序尺寸及其公差如图1-4表1-4主要工序加工余量、工序尺寸及公差(mm)加工表面加工方法加工余量公差等级工序尺寸上平面铣3IT9下端面铣3IT9Ф16H8内孔钻16IT9Ф11H8内孔钻11IT95H9两平面铣3IT9R55H8曲平面铣3IT9Ф7H8内孔钻7IT92xФ4R8钻4IT9外圆上平台铣3IT9Ф6内孔钻6IT7Ф3内孔钻3IT72-M5-6H钻5IT82.4.2机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定本次生产类型为大批量生产，使用采用铸造毛坯。不加工表面毛坯尺寸未加工的表面坯料应具有与零件图中规定的尺寸相符的公差，并可通过直接铸造获得。杠杆的端面由于最终表面必须与其他接触面接触，因此宜检查相关信息并留出2毫米3、杠杆的孔毛坯是空心的，孔是铸出来的。孔的精度在IT7和IT8之间。参考参数文献，确定工艺尺寸公差为2mm。2.5工序卡片参数计算假定水平方向为x轴，竖直方向为z轴，同时垂直x、z轴的为y轴。(1)工序30：粗铣上平面该道工序用短V型铁限制沿x、y轴的移动，杠杆下端面与定位面接触，限制绕z轴、y轴的转动。本道工序的背吃刀量，为加工余量，按机床，工件和夹具系统中等条件进行选取，查等表得本次工序的进给量。本道工序使用得是硬质合金套式面铣刀，d=30mm,刀片选用YG8，齿数。查表得切削速度。本道工序使用的是X51型立式铣床，查得铣床转速表得出转速＝600，所以实际的铣削速度为工作台每分进给量：基本工时如下：工件长度，，。机动时间：（2）工序40：粗铣下平面该工序通过上端面与定位面接触，限制Z轴的方向移动和 Y轴转动，在通过设计出的专用夹具和虎钳夹紧限制其与的移动和转动。本道工序的背吃刀量，为加工余量，按机床，工件和夹具系统中等条件进行选取，查等表得本次工序的进给量。本道工序使用得是硬质合金套式面铣刀，d=30mm,刀片采用YG8，齿数。查表得切削速度。本道工序使用的是X51型立式铣床，查得铣床转速表得出转速＝600，所以实际的铣削速度为工件长度，，。机动时间：工序50：钻扩铰孔∅16H8本道工序用的是下平面限制Z轴的方向移动和X轴方向的转动。用小垫铁固定在虎钳的一边用于定位，再用设计出的专用夹具和虎钳夹紧限制其与的移动和转动。工步一钻孔至φ14确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，d=14，。零件加工Φ14孔时属于低刚度零件，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：查得切削速度所以根据Z525钻床的转速表，选择机器的实际主轴转速。实际切削速度为 切削工时：，，，则机动工时为 工步二：扩孔∅15.8利用钻头将∅14mm孔扩大至∅15.8mm，根据手册规定，扩钻的切削用量，根据钻孔的切削用量选取 根据机床说明书，选取 则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为 切削工时：，，，则机动工时为 工步3：铰孔根据参考文献Ⅳ，，得 查参考文献Ⅴ，按机床实际进给量和实际转速，取，，实际切削速度。切削工时：，，，则机动工时为 工序60：钻扩铰孔∅11H8本道工序使用底平面限制沿z轴方向的移动。螺杆芯轴限制沿xy轴方向的移动，一个定位挡销限制沿y轴的移动。完全限制了六个自由度。工步一钻孔至φ9确定进给量：根据参考文献Ⅳ，当钢的，时，。由于本零件在加工Φ9孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献Ⅳ，查得切削速度所以根据机床说明书，取，故实际切削速度为 切削工时：，，，则机动工时为 工步二：扩孔利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 根据机床说明书，选取 则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为 切削工时：，，，则机动工时为 工步3：铰孔根据参考文献Ⅳ，，，得 查参考文献Ⅴ，按机床实际进给量和实际转速，取，，实际切削速度。切削工时：，，，则机动工时为 工序70：铣5H9两平面本道工序采用一个定位芯轴以及一个扁头芯轴的夹具设计限制杠杆的X、Z轴的移动和沿Y轴的转动，再利用虎钳与夹具体板的限制了Y轴的移动与定位。这样就限制了6个自由度。（1）背吃刀量本道工序的背吃刀量，为加工余量，（2）进给量按机床，工件和夹具系统中等条件进行选取，查等表得本次工序的进给量。（3）铣削速度本道工序使用得是不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8，齿数。查表得切削速度。本道工序使用的是X51型立式铣床，查得铣床转速表得出转速＝600，所以实际的铣削速度为（4）基本工时工件长度，，机动时间：工序80：铣R55H8曲平面工序用一个定位芯轴一个扁头芯轴维夹具设计限制杠杆的XZ轴的移动，沿Y轴的转动，再利用虎钳与夹具板的限制了Y轴的移动与定位。这样就限制了6个自由度。（1）背吃刀量本道工序的背吃刀量，为加工余量，（2）进给量按机床，工件和夹具系统中等条件进行选取，查等表得本次工序的进给量。（3）铣削速度本道工序使用得是不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8，齿数。查表得切削速度。本道工序使用的是X51型立式铣床，查得铣床转速表得出转速＝600，所以实际的铣削速度为（4）基本工时工件长度，，机动时间：工序90：钻φ7H8孔工序采用一个螺杆芯轴和一个扁头芯轴的夹具设计限制杠杆的X、Z轴的移动，沿Y轴的转动，再利用螺钉夹紧与夹具板限制了Y轴的移动与定位。这样就限制了6个自由度。工步一钻孔至φ4确定进给量：根据参考文献，当钢的，d=4，。由于本零件在加工Φ4孔时属于低刚度零件，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：查得切削速度所以根据钻床Z525的转速表选取实际机床主轴转速实际切削速度为 切削工时：，，，则机动工时为 工步二：扩孔∅6.8利用钻头将∅4mm孔扩大至∅6.8mm，根据手册规定，扩钻的切削用量，根据钻孔的切削用量选取 根据机床说明书，选取 则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为 切削工时：，，，则机动工时为 工步3：铰孔根据参考文献Ⅳ，，得 查参考文献Ⅴ，按机床实际进给量和实际转速，取，，实际切削速度。切削工时：，，，则机动工时为 工序100：钻2xφ4R8通孔本次使用上平面放在垫铁上限制1个自由度，螺杆芯轴限制4个自由度，扁头芯轴限制其1自由度，完全限制。（1）背吃刀量（2）进给量本工序使用的钻头为的合金钢，钻头的直径为9mm，在6~13mm之间，使用查表得进给量（3）切削速度机床主轴转速根据钻床Z525的转速表选择实际机床主轴转速实际切削速度（4）基本时间钻孔深度分别为、，，机动时间：机动时间：工序110：铣外圆上平面工序用一个螺杆芯轴、一个扁头芯轴作为夹具设计限制杠杆的XZ轴的移动，沿Y轴的转动，再利用螺钉与夹具板的限制了Y轴的移动与定位。这样就限制了6个自由度。（1）背吃刀量本道工序的背吃刀量，为加工余量，（2）进给量夹具系统中等条件进行选取，查表找到本次工序的进给量为。（3）铣削速度本道工序使用高速钢镶齿铣刀齿数z=10。查表得切削速度=44.9m/min。本道工序使用的是X51型立式铣床，查得铣床转速表得出转速＝160，所以实际的铣削速度为（4）基本工时工件长度l=36mm.，机动时间：工序120：钻锥销孔φ6这次工序我采用一个定位芯轴和扁头芯轴一共限制其5个自由度，上平面靠在夹具体板自身上，下平面夹紧装置。这样一共限制其6个自由度。工步1——钻φ5.8通孔（1）背吃刀量（2）进给量缸体工件的材料为的灰铸铁，钻头直径为3~6mm，查表得切削速度查表得：初步计算主轴转速根据钻床Z525的转速表选取主轴转速故，实际切削速度（4）基本工时钻孔深度，，机动时间：工步2——铰φ6通孔（1）背吃刀量（2）进给量（3）切削速度查表得：初步计算主轴转速根据钻床Z525的转速表选取主轴转速所以，实际切削速度（4）基本工时钻孔深度，，机动时间：工序130：钻锥销孔φ3这次工序我采用一个定位芯轴限制其4个自由度，侧方一个定位挡销限制其1个自由度，上平面靠在夹具体板自身上，下平面加上气缸进行自动夹紧装置。这样一共限制其6个自由度。工步1——钻φ1通孔（1）背吃刀量（2）进给量缸体工件的材料为的灰铸铁，钻头直径为0.5~2mm，查表得切削速度查表得：初步计算主轴转速根据钻床Z525的转速表选取主轴转速故，实际切削速度（4）基本工时钻孔深度，，机动时间：工步2——铰φ3通孔（1）背吃刀量（2）进给量（3）切削速度查表得：初步计算主轴转速根据Z525钻床的转速表，选择机器的实际主轴转速。所以，实际切削速度（4）基本工时钻孔深度，，机动时间：工序140——钻螺纹2xφ4.2孔、2xM5-6H攻丝本道工序利用定位芯轴和扁头芯轴一共限制5个自由度，在通过夹具板和夹紧装置限制1个自由度，共限制了六个自由度，实现定位。工步1——钻2xφ4.2孔（1）背吃刀量（2）进给量缸体工件材料为的灰铸铁，钻头直径为3~6mm，查表得（3）切削速度查表得：初步计算主轴转速根据钻床Z525的转速表选取主轴转速故，实际切削速度（4）基本工时钻孔深度，，机动时间：辅助时间：工步2——攻丝至尺寸（1）背吃刀量（2）进给量缸体工件材料为的灰铸铁，钻头直径为3~6mm，查表得（3）切削速度查表得：初步计算主轴转速根据钻床Z525的转速表选取主轴转速故，实际切削速度（4）基本工时钻孔深度l=13mm，机动时间：综上计算过程均为按照《机械加工工艺手册》里的公示及计算数据而来，均符合设计的基本要求。符合各项生产要求。注意：以上的所以加工过程均符合可持续发展策略，所产生的切削等废品均会按照标准处理到标准值之后再定额排放，完全符合黄静的保护以及节能减排的要求。处理后的废品均会实现废品再利用原则，实现可持续发展的战略。第三章专用夹具设计3.1夹具设计任务设计专用的夹具是为了满足对于零件特殊的加工工艺的需求来进行特殊设计的，这可以大大减少我们的处理时间，提高我们的效率。它还可以使繁琐的工作变得更容易。而且专用夹具适用的场合采用不同的方式使其自动化，避免浪费实现最大利用化。本毕业设计课题提出新颖的杠杆的加工工艺设计、夹具设计，不仅仅降低了成本，而且主要提高了生产的精度、效率，并且所设计的夹具，简单，可靠，工作性能提高，大大降低了工作的强度，所以这杠杆夹具将产生巨大的市场效益，可行性。根据杠杆零件加工工序130的加工要求，φ3孔表面粗糙度需要达到1.6，IT7的精度等级。大批量的生产的，所以要为这个工序设计一套专用的钻床夹具体的设计，为了保证加工的质量和加工效率的要求①通孔中心线到上平面的距离为；②通孔面的母线与上平面的平行度要达到0.06mm;③钻后内孔尺寸为钻φ1通孔；④铰后内孔尺寸为；⑤内孔表面粗糙度达到。3.2拟定夹具定位方案工件的定位被定义为工件被锁定在夹具中的位置。工件定位被称为六点定位原则。所谓六点定位原理，就是通过不同的定位元素限制坐标域中的六个自由度。如果假设x轴为水平方向，竖直方向为z轴，与z、x轴垂直的方向为y轴，所以杠杆零件被限制的自由度分别为：沿着x,y,z轴的移动方向，以及绕着轴x，y，z的转动方向。下面我们可以将具体的定位元件想象为分别对应的点来去限制他们所限制的所以自由度。所以通过查阅大量的资料和讨论之后，最终确定了如下的定位夹紧方案：本工序进行加工钻φ3斜孔的设计，我采用了通过之前加工出来的φ16孔和侧面和是上平面进行了定位，通过采用定位芯轴和定位销和进行定位，杠杆零件放在夹具体厚板上限制其x方向的移动限制1个自由度，定位芯轴限制其y,z轴的移动方向，限制了4个自由度，定位挡销限制了x轴转动，限制1个自由度。三个定位的原件一共限制了六个自由度，最后用气缸进行夹紧，最终实现了完全定位。3.3定位误差的分析选用工件以Φ16孔为定位基准，将心轴与定位销定位，心轴为水平，由于径向间隙过大，气缸夹紧如此基准会造成径向位移误差。在重力作用下，定位副只有单边间隙，即工件始终通过孔壁与主轴上的母线接触，因此径向基准位移误差只存在于Z轴方向。式中——配合的最小配合间隙（mm）；（2.1）——工件圆孔直径公差（mm）；——定位芯轴直径公差（mm）。由于该道工序为钻削加工，加工方向与该误差产生方向垂直，即恰巧不影响垂直方向的加工精度，可得实际误差为0。由定位误差计算公式可得误差为0.4mm，孔的位3.4夹紧装置的选择及设计在机械加工的工作中，零件通常会收到各种外力的各种作用，我们为了保证零件在外力的干扰作用下，使其仍然可以保持在原有的定位位置上保持不变的位置，而且保证没有偏移没有转动。所以普遍来说我们要在家具中添加一个夹紧装置，来保证加工件更稳定。夹紧装置的三个要素是夹紧力的方向、大小和作用点。选择夹紧力的作用点应基于以下原则。为了使工件在夹紧后更加稳定，夹具的夹紧作用点应在主承载面上，使主力作用于主定位面所形成的区域；夹紧力应作用于工件的刚性位置，避免夹紧力过大时工件变形，或作用于工件支点，造成较大的加工误差；夹紧力应靠近夹具支点施加。夹紧力应接近工件表面，以避免加工过程中的振动，影响加工精度；夹紧力点的数量应尽可能均匀地分布在工件的整个接触面上，以减少夹紧引起的变形。该夹具采用气缸压块夹紧方式进行夹紧，在其过程中只需要按动按钮就可以实现夹紧的功能。这个夹紧的过程十分高效、足够严谨、操作简便，能够节约大量时间，自动化的夹紧方式大大提高了加工的效率，安全可靠。3.5夹紧力、夹紧误差的分析（1）切削力的计算：由《切削手册》得：钻削力式（5-2）钻削力矩式（5-3）式中：代入公式（5-2）和（5-3）得（2）气缸夹紧力的计算：a、《机床夹具手册》1-5-39采用汽缸P=Q=867N工作压力P=0.3paD=63mm，d=16mm，P=870MPb、汽缸筒壁厚由《机床夹具手册》表1-5-45选t=7mmc、气缸进排气口螺孔直径的确定，由表1-5-45缸径D=63mm时沉孔直径44mm沉孔深1，进气排气口螺孔规格M10×1。d、连接螺栓直径的确定由表1-4-46选M10材料为45，则轴向静载荷3.0e、活塞行程由表1-5-11取25mm。3.6绘制装配图整体的钻床夹具是由夹具体底座，定位挡销，圆柱销，钻模板，钻套螺钉，钻套，以及各种型号的螺栓、螺母组成的。在其中夹具体底座，定位挡销，圆柱销，钻模板，钻套螺钉，钻套为非标准件，我们需要额外画出其夹具体的零件图。3.6.1夹具体底座夹具体底板上用螺钉连接一个立板，其用于安装定位挡销以及定位芯轴，底座上游螺纹孔和盲孔，用起来与螺栓。螺柱等配合。零件图如下：图2-13.6.2钻套、钻模板钻套和钻模板是钻夹具上的特殊的件。钻套安装在在钻模板上或夹具上，它的用于定位要钻的孔或在操作过程中引导工具。图2-2其他的零件窦唯标准件，查阅《机床夹具设计手册》获得标准件的尺寸，并将其与夹具体连接，装配图就绘制完成。其装配图如下：图2-3钻Φ3的二维装配图3.7杠杆及其专用夹具的三维建模这次设计的过程中采用了版本Creo2.0的三维建模的软件针对杠杆零件和其夹具的装配图进行三维的绘制：杠杆零件图如图所示：图2-4杠杆的三维造型视图1图2-5杠杆的三维造型视图2图2-6杠杆的三维造型视图3夹具体三维图如下：图2-7夹具体的三维整体视图1图2-8夹具体的三维整体视图2图2-9夹具体的三维整体视图3图2-9夹具体的三维拆分视图对于零件图和装配图的三维建模，我么可以模拟出设计的结果，有效地减少不必要的误差和损失。大大提高了设计的成功率和效率。工艺管理系统开发4.1软件需求及环境需求分析当今快节奏的世界使提高工作效率成为越来越重要的要求。过去，我们的工艺项目记录在手绘的计划上，个别的装配图也是在老式的纸上手绘的。这不仅费时费力，而且图纸在纸上的存储方式也造成了许多问题。因此，我们希望提高工作的效率。所以在这次的机床用某杠杆零件加工工艺编程及钻Ф3斜孔夹具设计中就需要为此研发出一套对于工艺的信息视窗和夹具设计的管理开发软件。其中我们可以将之前cad中已经绘制好的工艺过程卡片工序卡片的信息录入进来，用户在软件中对其中的工序数据进行改正，还可以更直观的调出CAD中的夹具装配图、零件图的二维、三维等更直观的爆炸图。2、环境介绍如今世界上大多数软件都是用C#、Java、Python和其他编程语言开发的，这些语言占了大部分。这项工作是用Java编写的。Java作为一种面向对象的编程语言，其优点不仅继承了C和C#的优点，而且还增加了许多新的创新，使用户自己的编程更加容易和快捷。MySQL数据库连接提供了用户和系统之间的互动，主要是通过修改进程图像中的进程数据内容。然后，我们只需要调用PDF打印机的功能包。因此，基本功能在技术上是可行的。本次毕业设计的软件设计，总体前端采用的是css+javafx图形界面，二者互相进行搭配，数据库代码的语言采用的是java语言来进行书写的。JavaFX包括一些图形和多媒体包，使程序员能够设计、构建、测试、调试和部署丰富的客户端应用程序，并支持一致的跨平台工作。本次开发工具采用：idea2021.1.2,JDK11。后端储存技术采用Oracle11XE,版本数据库.利用XEListen进行tcp通信。后台数据库管理采用开源的DBVear软件，它对各种数据库提供了更好的支持，也提供了可用性的优势。3、软件需求环境的操作性：可用性是指一旦系统被设计出来，用户就很容易理解它是如何工作的，以及它是否方便。这次开发的系统完全满足了客户的要求。为了管理这个过程，用户可以根据需要修改工艺流程图和操作图中的信息。终端根据用户界面上的文字进行分配，二维和三维图像以及三维模型等都能清晰显示。对夹具结构和工艺流程有了更深的了解。因此操作也是可能的。4.2软件架构主要功能所有的软件都采用MVC架构，使用分层结构来实现高一致性和低耦合性。他们每个都有自己的作用。该软件目录如下图4-1其中config,res被标记为资源文件，以方便读写。Com为主包源码，controller控制器负责处理页面逻辑。Lib是一个第三方的软件包jar，以后设计其他功能时需要它。Pojo是一个简单的对象模型，是一个数据库交互和数据存储的模板。Module-ifo.java适用于所有JDK11及以后的版本，它是一个模块化版本。根据要求提供进口包。本文开发的系统结构模型是基于MVC模型，这是软件开发的典型规范。MVC是Model-View-Controller的缩写，即模型、视图和控制器。模型是应用程序中逻辑数据处理链的一部分，用于连接数据库中的数据并将其传递到面板的特定位置。视图是应用程序中处理数据的部分，类似于一个接收信号的传感器。控制器（控制机制）的作用是将用户与系统交互时想要改变的部分传递给指定的模型，这样模型就与处理过程相对应，可以认为是人类的神经系统。新开发的MVC架构使我们能够将数据、业务逻辑和UI展示代码逐一分开。当我们需要重新设计或改变UI布局时，我们只需要改变个别的业务逻辑，而不是重写，所以时间可以大大减少，效率可以提高，代码重复也可以减少。因此，同样的模式，不同的数据视图，可以在同一个模型代码中使用。如果你需要改变这些视图中的一个或多个逻辑操作，你也必须在与其年龄相对应的模型代码中改变它们。在实践中，View并不按顺序处理数据。用户向模型（控制器）发送信号，由控制器（控制）按要求接受。该模型对信息进行处理，以使用和计算酒吧。最后，它被一个特定的视图处理，以获得用户的反馈。三者的关系如图所示：图3-1MVC关系图4.3模块功能及实现4.3.1模块功能（1）登录界面=图3-2工作原理：当你打开软件时，你首先会看到一个登录界面，其中包括一个登录按钮、一个注册按钮和一个密码修改界面。在登录屏幕上，你会看到一个输入你的账户名和密码的功能。一旦你输入了你注册的用户名和密码，点击登录按钮进入管理系统的用户界面。如果你输入了一个不存在的账户名，或一个不正确的密码，就会出现一个警告框："无此账户，请确认后再次输入！"。图3-3（2）功能界面图3-4功能界面的介绍:该系统主要用于管理工艺过程卡、图片展示修改以及夹具设计等相关的信息介绍，并一同在工艺系统界面中显示所管理信息名称，给用户提供展示。（3）工艺系统图3-5此次工艺系统的管理系统是一个主要针对于工序卡和工艺过程卡片来设计的信息管理系统。工艺卡上的进程显示工艺流程对应成相应的进程卡调用按钮，也就是说，要查看所有工艺卡的细节，你要点击工艺显示卡。由于所有的图和进程都已经链接到数据库，我们可以逐一编辑文本框中的所有信息，也就是说，我们点击底部的"保存"按钮来完成信息编辑。即使你退出并重新登录，你也会在做出改变后看到新的数据。该控制系统中的过程屏幕和过程图在用户界面的左下角配有"打印"功能，即当你点击"打印"时，它自动输出一个PDF后缀的文件，可以打印出来保存当前屏幕的全部内容。这很方便，也很快捷。例：查看工序号为130的工序卡片的信息图3-6当按钮130被点击时，可以显示130的内容。图3-7用户同样可以在工序卡片中对数据进行修改。（4）夹具系统功能介绍：在夹具系统里可以查看夹具总装配图和非标准件零件图的二维图纸及三维模型。图3-8在下拉列表中选择观看二维或三维视图图3-9图3-104.3.2模块代码的实现登录功能的实现该系统一切的功能皆从Begin.java程序开始publicvoidloginAct(){varuser=username.getText();varpwd=password.getText();if(user.matches("[^\\s\\r\\n]{1,20}")&&pwd.matches("[^\\s\\r\\n]{1,20}")){LinkedList<Object>linkedList=newExecuteStatementImpl().query("select*fromuserinfoWHEREUSERNAME=?andPASSWORD=?",user,pwd);try{connection=(Connection)linkedList.get(1);resultSet=(ResultSet)linkedList.get(2);System.out.println(linkedList);System.out.println(resultSet);//有记录时,游标在第一行记录之前,没记录时,没有游标.if(!resultSet.isBeforeFirst()){//System.out.println(resultSet.getString(1)+""+resultSet.getString(2));Prompt.setAlert("error","无此账户","无此账户,请确认后再次输入!","r1.jpg",null);username.clear();password.clear();}else{try{SwitchScene.switchScene((Stage)Root.getScene().getWindow(),"/com/view/Management.fxml","工艺过程卡片",false);}catch(IOExceptione){JDBCPool.releaseConnection((Connection)linkedList.get(1),resultSet);e.printStackTrace();}}}catch(SQLExceptionsqlException){JDBCPool.releaseConnection((Connection)linkedList.get(1),resultSet);sqlException.printStackTrace();}}else{Prompt.setAlert("error","ErrorInformation","密码,账户不匹配,或不存在,请重新输入!","r1.jpg",null);username.clear();password.clear();}}publicvoidexitAct(){JDBCPool.releaseConnection(connection,resultSet);JDBCPool.releaseConnection(modiconn,resultSet);Platform.exit();System.exit(0);}在Begin.java主函数中执行finalURLresource=OpenView.class.getClassLoader().getResource("commander/view/welcome.fxml");在调用的主页面上实现一个查看器，以便用户可以看到显示界面的确切内容。当用户操作界面的内容时，程序会调用commander.c.WelcomeUI的命令包来处理该操作。（2）主界面①如图3-4所示，主界面中有工艺过程卡片、工艺图片展示两个按钮，通过点击两个按钮，会调用不同的程序执行不同的功能。用户在此界面中的操作均由Managerment.java程序来处理，负责每个按钮触发的逻辑动作。②当点击按钮“工艺过程卡片”后，overall.java中的指令弹出，之后通过view中的overall.fxml过程卡路径。既显示出图3-7的内容。③当点击“工艺图片展示”后，ProcessCard.java中的指令弹出，之后通过view中的ProcessCardl.fxml工序卡路径。既显示出图3-8的内容。根据过程卡选择的不同工序，切换到不同的接口，动态加载出不同的图像。界面格式与CAD图纸上的相同。它具有编辑、保存、打印和添加的功能。编辑部分与数据库相连。与数据库一起工作。（3）工艺工序系统publicvoidshowProcessChart(){SwitchScene.switchStage("/com/view/ProcessCard.fxml","工序卡",true);JDBCPool.releaseConnection(conn1,resultSet_pc);}根据不同的工序卡选择，切换到不同的界面，动态加载并链接到不同的图像。接口格式与CAD图纸上的相同。接口格式与CAD图纸上的相同。它是根据CAD图纸复制的，具有修改、保存、打印和添加的功能。这些数据被储存在数据库中，以便永久保存。（4）夹具系统①在主界面中，通过点击“工艺图片展示”按钮后，在src.java程序中,通过方法，通过路径com/controller.fxml找到AssembleController,java程序，将其在显示屏上显示夹具系统内容。<AnchorPaneprefHeight="500.0"prefWidth="600.0"xmlns="/javafx/16"xmlns:fx="/fxml/1"fx:controller="com.controller.AssembleController"><children><ImageViewfx:id="imageViewer"fitHeight="500.0"fitWidth="600.0"pickOnBounds="true"preserveRatio="true"/><ButtonlayoutX="6.0"layoutY="469.0"mnemonicParsing="false"onAction="#btnAssemble"prefHeight="27.0"prefWidth="79.0"style="-fx-background-radius:10000;-fx-background-color:00FF00;"text