左摆动杠杆加工工艺及钻φ12孔夹具设计 [版本2]
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版本2
左摆动杠杆加工工艺及钻φ12孔夹具设计
[版本2]
摆动
杠杆
加工
工艺
12
夹具
设计
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机械加工工艺卡片工件名称左摆动杠杆工序号零件名称左摆动杠杆零件号零件重量0.98kg同时加工件数1材料毛坯牌号硬度型号重量45HRC58-64铸件1.2kg设备夹具辅助工具名称型号专用夹具钻床X51安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度mm走刀次数切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1钻12孔三面刃刀游标卡尺设计者 指导老师共 1 页第 1 页设 计 说 明 书设计题目： 制定“左摆动杠杆”的工工艺规程及钻12孔的夹具设计设 计 者：指导教师：日期 ：摘 要工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性， 本次毕业设计的课题是左摆动杠杆的加工工艺规程及钻12孔的专用夹具设计，主要内容如下：首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。最后，设计钻12孔的铣床专用夹具设计。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。通过以上的概述，整个设计基本完成。目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式 32.2基面的选择传 42.3制定工艺路线 42.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 72.5确定切削用量及基本工时13三 夹具设计143.1问题的提出143.2定位基准的选择143.3定位元件的设计143.4切削力及夹紧力计算153.5定位误差分析153.6夹具设计及操作简要说明16总 结20致 谢21参考文献 22机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共1页第1页材 料 牌 号45毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注工序号工 序 内 容设 备工 艺 装 备工 时1锻造2 退火3铣左端面。 X51端面铣刀4铣右面 X51端面铣刀5 钻M10底孔钻通 X51 端面铣刀6 钻12通孔 X51 端面铣刀7 钻6Z525钻床高速钢锥柄麻花钻8铣长100的平面 Z525钻床高速钢锥柄麻花钻9铣长55的平面Z525钻床高速钢锥柄麻花钻10 钻，扩，绞15H8孔Z525钻床高速钢锥柄麻花钻11 钻12盲孔Z525钻床高速钢锥柄麻花钻12 铣2mm槽X51三面刃铣刀13 铣8mm槽X51三面刃铣刀14 扩12孔X51锥柄麻花钻15 质检入库设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期设 计 说 明 书设计题目： 制定“左摆动杠杆”的工工艺规程及钻12孔的夹具设计设 计 者：指导教师：日 期 ：摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。左摆动杠杆加工工艺规程及其钻12孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式 32.2基面的选择传 42.3制定工艺路线 42.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 72.5确定切削用量及基本工时13三 夹具设计143.1问题的提出143.2定位基准的选择143.3定位元件的设计143.4切削力及夹紧力计算153.5定位误差分析153.6夹具设计及操作简要说明16总 结20致 谢21参考文献 22序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。左摆动杠杆的加工工艺规程及其钻孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。一：零件的分析1.1：零件的作用左摆动杠杆的作用待查1.2、零件的工艺分析 左摆动杠杆的加工共有3组加工表面，它们相互之间有一定的要求。现分述如下：1、以工件的左端面为基准加工右端面。2、以有端面为基准加工M10底孔，直径为12的通孔，直径为6的通孔。3：以一端面和M10底孔和直径为6的通孔为基准加工上端面和左右2端面。铣2mm槽，铣8mm槽有以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。二 、工艺规程的设计 2.1 、确定毛坯的的制造形式 零件材料为45。左摆动杠杆在使用过程中经常的变动，它不仅起压紧的作用，还又摆动的作用，受到的冲击很大。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。2.2 、基准的选择 （1）、 粗基准的的选择 根据粗基准的选择原则，要亦非加工表面为粗基准，且粗基准只能使用一次，对本工件来说选择左端面为粗基准是非常合理的。（2） 、精基准的选择 主要考虑的是基准的中和问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。以直径为6的孔作为精基准以M10底孔和有端面作为辅助基准。 2.3 、制订工艺路线（1）、工艺路线方案一：工序一：锻打、工序二：退火工序三：铣左面。工序四；铣右面工序五：铣长100的平面；工序六：铣长55的平面工序七：钻M10底孔钻通；工序八：钻12通孔工序九：钻6孔工序十：钻，扩，绞15H8孔工序十一：钻12盲孔。工序十二：铣2mm槽工序十三：铣8mm槽工序十四 ：扩12孔工序十五：质检，入库（2）、工艺路线方案二：工序一：锻打、工序二：退火工序三：铣左面。工序四；铣右面工序五：钻M10底孔钻通。工序六：钻12通孔。工序七：钻6孔；工序八：铣长100的平面；工序九：铣长55的平面工序十：钻，扩，绞15H8孔工序十一：钻12盲孔。工序十二：铣2mm槽工序十三：铣8mm槽工序十四 ：扩12孔工序十五：质检，入库（3）、工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工所有的面，然后加工所有孔，铣槽。方案二则是先加工左右2面，然后再加工这2个面上的圆孔，这样用这2个面上加工的孔定位。加工其的精度比较高的面，很好的保证了精度，经比较可知，显然方案二比方案一的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。具体的工艺过程如下：工序一：锻打、工序二：退火工序三：铣左面。工序四；铣右面工序五：钻M10底孔钻通。工序六：钻12通孔。工序七：钻6孔；工序八：铣长100的平面；工序九：铣长55的平面工序十：钻，扩，绞15H8孔工序十一：钻12盲孔。工序十二：铣2mm槽工序十三：铣8mm槽工序十四 ：扩12孔工序十五：质检，入库 2.4 、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “左摆动”零件材料为45，硬度为HRC58-64，毛坯的重量约为1.2Kg，生产类型为大批量生产。 2.5、确定切削用量及基本工时工序切削用量及基本工时的确定：铣2mm槽，选用机床：X51立式铣床五）、确定切削用量及基本工时工序一：铣上下端面 1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为.工序II：钻M10螺纹底孔8.4工步一钻孔至8.4确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工8.4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：根据参考文献表2-13及表2-14，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：，则机动工时为其他工序的钻孔的切削用量及基本工时计算如上，在此不再累述工序III：钻，扩，绞15孔工步一钻孔至14确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工14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：根据参考文献表2-13及表2-14，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：铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，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：铣2mm的槽，选用机床：X61铣，选用高速钢圆柱形铣刀，齿数Z=6第一次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时：第二次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时：其余铣槽的切削用量及基本工时计算如上在此不再累述三 、 专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。有老师分配的任务，我被要求设计钻12孔，选用机床：X525立式钻床3.1、问题提出本夹具主要用来钻12孔，因为钻12孔本身没有什么精度要求，因此以提高生产效率为主。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、。3.2 定位基准的选择以M10螺纹底孔和直径为6mm孔为定位基准。以有端面为辅助基准。3.3定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两孔定位，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短削边销进行设计。根据加工要求和基准重合原则，则以底面和2个8孔定位，定位元件采用1面2销，定位孔和定位销的主要尺寸如图2定位孔中心距L及2定位销中心距l 所以L=158.36mmmm取L=158.36mmmm取圆柱销直径8g6菱形销的直径公差取IT6为0.09mm，得菱形销的直径为8 3.4切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。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 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.5:定位误差分析2 一面两销定位误差(1)移动时基准位移误差 （式5-5）式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙代入（式5-5）得： = = (2) 转角误差 （式5-6）式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 削边销孔的最大偏差 削边销孔的最小偏差 削边销定位孔与定位销最小配合间隙其中： 则代入（式5-6）得：则： 3.6夹具设计及简要操作说明 本工件采用定位销和菱形销定位，用移动压板压紧，这样操作更加简单，迅速，特别适合打批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量生产要求装配图附图如下夹具体附图如下总 结设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次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且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。课程设计使我们
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