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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 10
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
課 程 設(shè) 計
題 目：“杠桿”零件的機械加工工藝規(guī)程及加工φ10H7孔的工藝裝備設(shè)計
班 級： 機械05-6 班
姓 名： 金 曉 慶
指導(dǎo)教師： 張 興 元
完成日期： 2008.7.2
一、設(shè)計題目
“杠桿”零件的機械加工工藝規(guī)程及加工φ10H7孔的工藝裝備設(shè)計
二、設(shè)計要求
設(shè)計的要求包括如下幾個部分：
1．繪制零件圖 1張
2. 繪制零件毛坯圖 1張
3．編制機械加工工藝過程綜合卡片 1張
4. 編制零件的機械加工工藝卡片 1張
5. 繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張
6. 繪制夾具零件圖 1張
7．編寫課程設(shè)計說明書（約6000——8000字）。 1份
說明書主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)）
（1）．目錄
（2）．摘要（中外文對照的，各占一頁）
（3）．零件工藝性分析
（4）．機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
（5）．指定工序的專用機床夾具設(shè)計
（6）．方案綜合評價與結(jié)論
（7）．體會與展望
（8）．參考文獻
列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，15條以上)
三、上交材料
1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3.機械加工工藝過程卡片 1張
4.零件的機械加工工藝卡片 1張
5.夾具裝配圖 1張
6.夾具零件圖 1張
7.設(shè)計說明書 1份
四、進度安排
1.第l～2天查資料，熟悉題目階段。
2.第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計并編制出零件的機械加工工藝卡片。
3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設(shè)計的下一步）。
4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。
5．第14～15天，零件圖的繪制。
6．第16～18天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。
7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。
8．第20～21天，答辯
五、指導(dǎo)教師評語
成 績：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
設(shè)計內(nèi)容：“杠桿”零件的機械加工工藝規(guī)程及加工φ10H7孔的工藝裝備設(shè)計，并繪制出調(diào)速杠桿零件圖、毛坯圖、夾具零件圖和夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設(shè)計說明書。
設(shè)計目的：通過該課程設(shè)計，使我把自己所學(xué)理論與生產(chǎn)實踐很好地相結(jié)合， 鍛煉了我分析問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨立分析和解決了零件機械制造的工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及對自己未來將從事的工作進行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從而打下了良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，還請各位老師多加指教。
Abstract
Design: "leverage" parts of the machining process
planning and process equipment design, speed control lever and to map out parts map, rough maps, charts and fixture parts fixture assembly, filled out a card process, the preparation of curriculum design specification.
Designed to: the adoption of the curriculum design, I have learned to their own theory and practice of producing a good combination, the exercise of my analysis, problem-solving abilities, in the process I am an independent analysis and solution of the manufacture of mechanical parts of the problem , A machine designed for this fixture typical of equipment, improve the structure design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation.
As capacity constraints, lack of experience, the design of many deficiencies, also requested the teachers more ideas on how to improve.
目 錄
1、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定……………………… 1
1.1零件的工藝分析………………………………………… 1
1.2零件的生產(chǎn)類型………………………………………… 1
2、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 …………………2
2.1選擇毛坯………………………………………………… 2
2.2確定機械加工余量……………………………………… 2
2.3確定毛坯尺寸…………………………………………… 2
2.4設(shè)計毛坯… ………………………………………………2
3、選擇加工方法，制定工藝路線…………………………… 3
3.1定位基準的選擇………………………………………… 3
3.2零件表面加工方法的選擇……………………………… 3
3.3制定工藝路線…………………………………………… 3
4、工序設(shè)計……………………………………………………5
4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備……………………………… 5
4.2確定工序尺寸（工序4 ）…………………………………5
5、確定切削用量及基本時間（工序4）…………………… 6
5.1切削用量的計算………………………………………… 6
5.2基本時間tm的計算……………………………………… 6
6、夾具設(shè)計…………………………………………………… 8
6.1定位方案………………………………………………… 8
6.2夾緊機構(gòu)………………………………………………… 8
6.3導(dǎo)向裝置………………………………………………… 8
6.4夾具與機床連接元件…………………………………… 8
6.5夾具體…………………………………………………… 8
7、設(shè)計體會…………………………………………………… 9
參考文獻………………………………………………………10
1、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.1零件的工藝分析
通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是杠桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
1.左下、右上兩端面和圓柱下端面、上端面所在平面的粗糙度為6.3，通孔φ25H9，粗糙度為3.2，此孔為加工其他孔的基準。
2.左邊φ8H7孔，粗糙度為1.6，對于φ25H9的平行度為0.15；右邊φ8H7孔，粗糙度為1.6，對于φ25H9的平行度為0.1。
3.孔φ10H7，粗糙度為1.6，對于φ25H9的平行度為0.1。
根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。
1.2零件的生產(chǎn)類型
零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn)。
2、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，繪制毛坯圖
2.1選擇毛坯
該零件材料為HT200，零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為使零件有較高的精度，保證零件表面質(zhì)量和機械性能，故采用金屬膜機器造型成形。這從提高生產(chǎn)效率上考慮也是應(yīng)該的。
2.2確定機械加工余量
根據(jù)鑄件材料、生產(chǎn)類型、基本尺寸、加工余量等級查表得，要求的鑄件機械加工余量為2mm.
2.3確定毛坯尺寸
毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 2.4繪制毛坯圖
3、選擇加工方法，制定工藝路線
3.1定位基準的選擇
粗基準的選擇：按有關(guān)基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準。現(xiàn)以零件的左上面或右下面為主要的定位粗基準。
精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的Φ25H9孔為精基準。
3.2零件表面加工方法的選擇
（1）左下、右上兩Φ30端面和Φ40的上端面所在平面 公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra12.5，需進行粗銑-精銑。
（2）Φ40圓柱體的下表面 公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra3.2，需進行粗銑-半精銑-精銑。
（3）Φ25H9的孔，倒角 公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra3.2，需進行鉆-擴-鉸。
（4）Φ10H7的孔 公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra1.6，需進行鉆-粗鉸-精鉸。
（5）Φ8H7的兩個孔 公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra1.6，需進行鉆-粗鉸-精鉸。
3.3制定工藝路線
工序1：粗銑-精銑Φ40的上端面所在平面。
工序2: 粗銑-精銑左側(cè)Φ30孔的下表面和右側(cè)Φ30孔的上表面。
工序3：粗銑-半精銑-精銑Φ40圓柱體的下表面。
工序4：鉆-擴-鉸Φ25H9的孔，倒角。
工序5：鉆-粗鉸-精鉸Φ10H7的孔。
工序6：鉆-粗鉸-精鉸Φ8H7的兩個孔。
工序7：清洗。
工序8：終檢。
4、工序設(shè)計
4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備
工序號
設(shè)備
工 藝 裝 備
工序1
X62臥式銑床
面銑刀、游標卡尺、專用夾具
工序2
X62臥式銑床
面銑刀、游標卡尺、專用夾具
工序3
X62臥式銑床
面銑刀、游標卡尺、專用夾具
工序4
Z525組合鉆床
麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、游標卡尺、專用夾具
工序5
Z525組合鉆床
麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具
工序6
Z525組合鉆床
麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具
工序7
清洗機
工序8
塞規(guī)、百分表、卡尺等
4.2確定工序尺寸（工序4）
由表可查得，Φ10H7mm的孔精鉸余量Z精鉸=0.04mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.16mm；鉆孔余量Z鉆=3.8mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為，精鉸：IT7；粗鉸：IT8；鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm；粗鉸：0.022mm；鉆：0.150mm。
綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：Φ10+0.0150mm；粗鉸：Φ9.96+0.0220mm； 鉆孔：Φ9.8+0.1500mm。
5、確定切削用量及基本時間（工序4）
5.1切削用量的計算
（1）鉆孔工步
①被吃刀量的確定 取ap=1.9mm。
②進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.1mm/r。
③切削速度的計算 由表，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v可取為16m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=520r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際鉆削速度v=nΠd/1000=16.8m/min.
(2)粗鉸工步
①被吃刀量的確定 取ap=0.08mm。
②進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.4mm/r。
③切削速度的計算 由表，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=128r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=140r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際切削速度v=nΠd/1000=4.38m/min.
(3)精鉸工步
①被吃刀量的確定 取ap=0.02mm。
②進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.3mm/r。
③切削速度的計算 由表，切削速度v可取為6m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=191.1r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際切削速度v=nΠd/1000=6.1m/min.
5.2基本時間tm的計算
（1）鉆孔工步 根據(jù)表，鉆孔的基本時間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=25mm;l2=1mm;l1=(D/2)×cotkr+(1～2)=（9.8mm/2）×cot54°+1mm=4.6mm;f= 0.1mm/r;n= 545r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間tj=(25mm+1mm+4.6mm)/(0.1mm/r×545r/min)=0.56min=33.6s。
（2） 粗鉸工步 根據(jù)表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時間。l1、l2由表按kr=15°、ap=(D-d)/2=(9.96mm-9.8mm)/2=0.08mm的條件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=25mm；f=0.4mm/r; n=140r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時間tj=（25mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r×140r/min）=0.72min=43.2s。
（2） 精鉸工步 根據(jù)表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時間。l1、l2由表按kr=15°、ap=(D-d)/2=(10mm-9.96mm)/2=0.02mm的條件查得l1=0.19mm；l2=13mm；而l=25mm；f=0.3mm/r; n=195r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時間tj=（25mm+0.19mm+13mm）/（0.3mm/r×195r/min）=0.65min=39s。
6、夾具設(shè)計
6.1定位方案
工件以Φ40的下端面、Φ25H9孔和Φ8H7孔為定位基準，采用平面和定位銷組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中Φ40下端面限制1個自由度、長圓柱銷限制4個自由度、削邊銷限制1個自由度，共限制了六個自由度。
6.2夾緊機構(gòu)
根據(jù)生產(chǎn)率要求，運用氣動夾緊可以滿足。采用鉸鏈壓板汽缸夾緊機構(gòu)，通過汽缸往復(fù)運動實現(xiàn)對工件的上表面夾緊和放松。壓板夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動。夾緊力大小用公式計算：FJ=F(l1–rf)/（l+rf）。
6.3導(dǎo)向裝置
采用鉆套作為導(dǎo)向裝置，選用JB/T 8045.3-1999。鉆套高度H=16mm，排削間隙h=5mm.
6.4夾具與機床連接元件
在夾具體底部設(shè)計螺紋盲孔，用六角形螺栓固定。
6.5夾具體
由于被加工零件的孔有平行度要求，所以定位平面與定位圓柱銷在安裝時平行度度在Φ10H7范圍內(nèi)允差0.1mm.
7、設(shè)計體會
在這次設(shè)計中，我明確設(shè)計目的.綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識,培養(yǎng)了自主動手能力.將理論與實際結(jié)合起來.在設(shè)計過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯誤,但是這并不影響我學(xué)習(xí)知識的積極性,我懂的設(shè)計人員的艱辛,也對他們的付出表示敬意.經(jīng)過這次課程設(shè)計,我有了更充分的自信.我相信一切困難都會有解決的辦法.同時通過這次設(shè)計為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
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