工藝學課程設計題 目：編制制動器擺桿零件的工藝規(guī)程與其中車工序的機床專用夾具設計班 級：車輛113班姓 名：李果學 號： 10103130311指導教師：曹付義張靜云完成日期： 2015-3-21摘要本設計所設計的零件是制動器擺桿，主要分析零件的加工工藝性，并對其工 藝性進行分析規(guī)劃，盡而做出相應工藝過程卡，然后再設計車削加工的專用 夾具，并分析此工序的計算工時和所選刀具等，然后再對夾具設計過程進行 總結(jié)歸納。關鍵詞：制動器擺桿；專用夾具；加工工藝性目錄第一章零件的分析3第二章工藝規(guī)程的設計32.1、確定毛坯的的制造形式32.2、制訂工藝路線42.3、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定52.4、確定切削用量及基本工時6第三章專用夾具的設計73.1問題提出73.2定位基準的選擇73.3定位元件的設計73.5定位誤差分析93.6夾具設計及簡要操作說明9總結(jié)11致謝12參考文獻15第一章零件的分析制動器杠桿共有六組加工表面，現(xiàn)分述如下:1、0 24f9的左端面2、外圓面、退刀槽和倒角3、13h12的兩端面4、軸向鍵槽5、0 12D6 孔6、0 4 孔第二章工藝規(guī)程的設計21、確定毛坯的的制造形式由零件圖可知，其材料為45鋼，該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性，適 用于承受較大應力，要求耐磨的零件。該零件上主要加工要求1. 熱處理：調(diào)質(zhì)處理硬度207-255HBW；2. 24f9對？ 30f9軸線的徑跳不大于0.04；3. 尺寸13處的兩端面對？ 24軸線的垂直度公差不大于1/100;4. 鍵槽對？ 24f9軸線的對稱線公差不大于0.05；5. 不許有毛刺；6. 沖壓抽模角為7度，圓角半徑為3；7. 杠桿端面上允許有中心孔；8. 中12軸線的測量相差不大于2；9. 未注明公差尺寸的公差為標注Q/SB123-64。根據(jù)零件材料確定毛坯為鍛件，已知零件的類型為大批量生產(chǎn)，故鍛造成型。此外，為消 除殘余應力，鍛造后安排調(diào)質(zhì)處理。由機械加工工藝手冊查得該種鍛造公差等級為 CT1011，加工余量等級MA選擇H級。2.2、制訂工藝路線（1）、工藝路線方案一：工序10：鍛造工序20：調(diào)質(zhì)處理工序30：車左端面，鉆中心孔工序40：車外圓面、退刀槽和倒角工序50：銑寬13h12的兩端面工序60：鉆孔6 10.8，鉸6 10.8孔至6 12D6工序70：鉆6 4孔工序80：銑6 32鍵槽工序90：磨6 30，6 24外圓面工序100：清洗去毛刺工序110：驗收工序120：入庫（2）、工藝路線方案二：工序10：鍛造工序20：調(diào)質(zhì)處理工序30：車左端面，車外圓面、退刀槽和倒角工序40：銑寬13h12的兩端面工序50：鉆孔至6 10.8，鉸6 10.8孔至6 12D6工序60：鉆0 4孔工序70：銑0 32鍵槽工序80：磨0 30, 0 24外圓面工序90：清洗去毛刺工序100：驗收工序110：入庫（3）、工藝方案的分析：上述兩個工藝方案的特點在于：方案一與方案二的區(qū)別是：方案二沒有車左端面、鉆中心 孔這道工序，車床的加工原理是：工件跟著花盤做高速旋轉(zhuǎn)。用頂針頂住中心孔，夾具設 計相對簡單，但工序稍復雜，考慮到被加工工件尺寸較小且形狀簡單，為提高生產(chǎn)率，故 采用方案二即可。所以具體的工藝過程確定如下：工序10：鍛造工序20：調(diào)質(zhì)處理工序30：車左端面，車外圓面、退刀槽和倒角工序40：銑寬13h12的兩端面工序50：鉆孔至0 10.8，鉸0 10.8孔至0 12D6工序60：鉆0 4孔工序70：銑0 32鍵槽工序80：磨0 30，0 24外圓面工序90：清洗去毛刺工序100：驗收工序110：入庫23、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“制動器杠桿”零件材料45鋼，毛坯的重量約為1.4kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛 造成型。1、左端面，表面粗糙度為Ra50，查切削用量手冊表2-8得，單邊總余量Z=0.5, 車削一次即可滿足要求。2、13h13兩端面，表面粗糙度為Ra12.5，查切削用量手冊表2-8得，單邊總余量 Z=0.5，車削一次即可滿足要求。3、0 12D6孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實心鍛造4、0 32鍵槽處很難鍛造成型，故采用實心鍛造，后繼銑加工成型5、0 4孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實心鍛造6、不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。24、確定切削用量及基本工時工序30：車左端面，車外圓面、退刀槽和倒角工步一：車左端面確定進給量f :根據(jù)參考文獻W表2-7,當鋼的。b < 800MPa，d0* 10-8mm時， f = °.390.47m/r。由于本零件在加工0 10.8孔時屬于低剛度零件，故進給量應 乘以系數(shù)0.75，則f =(0.39 0.47)x 0.75 = 0.29 0.35mm / r根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取f = 0.25mm/r切削速度：根據(jù)參考文獻W表2-13及表2-14，查得切削速度V = 18m/min所1000V1000 x 18=530.8r /min nd兀 x 10.8根據(jù)機床說明書，取nw =575r /min，故實際切削速度為v = E =兀，10.8 x 575 = "Emin1000切削工時：1 = 13mmV = 1000". m mnl1 = 5.4mm，12 = 3mm，則機動工時為l d = 13 + %4 + 3 =0.、 n f 575 x 0.25工步二：車0 28退刀槽根據(jù)參考文獻W表2-25，f =0.20.4mm/r，V = 812m/min，得ns = 169.8 254.65r/min查參考文獻V表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取f =。.1?！憋?r ,nw = 198r/min，實際切削速度 V = 9.33m /min。切削工時：/ = 13mm , l1 = 0-6mm , 4= 3mm，則機動工時為t = 1 +11 +12 = 13 + °.6 + 3 =0.838min mn f198 X 0.10工步二：車0 30外圓面和倒角工步四：車22退刀槽工步五：車24外圓面和倒角第三章專用夾具的設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。有老師分配的 任務，我被要求設計工序30:車左端面，車外圓面、退刀槽和倒角的夾具設計，選用機床:3.1問題提出本夾具主要用來車左端面，車6 24、0 30等同軸外圓面、退刀槽和倒角3.2定位基準的選擇以0 35的外圓面及其端面，再配以6 26的外圓面定位。3.3定位元件的設計本工序選用的定位基準為0 35的外圓面及其端面，0 26的外圓面，6 26外圓面與V 型塊配合限制2個自由度，0 35端面與夾具體上表面通過支承釘配合限制1個自由度，6 35的外圓面與V型塊配合，和0 26處V型塊錯位配合限制另3個自由度，這樣工件被完 全定位。3.4切削力和夾緊力的計算1.切削力的計算：由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊得： 鉆削力F = 26Df。，HB。，式（52）鉆削力矩丁 = 1。"叫6式（53）11HB = HB - -（HB- HB ）= 187 - - （187 -149 ）= 174式中：D = 10.5mmmax 3 max min3f = 0-20mm -r-1 代入公式（5-2）和（5-3）得.F = 26 x 10.5 x。.2。.8 x 174o.6 = 1664NT = 10 x 1。.51.9 x。.2。.8 x 174o.6 = 46379 N mm2：夾緊力的計算：選用夾緊螺釘夾緊機由N （f1 + f2 ）= KF f其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取f1=f2=。.25F=七+G G為工件自重F', N = 3551.4Nf1 +f2夾緊螺釘：公稱直徑d=1.5mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級n = 8 x = 480MPan B = 6 x 100MPas 10螺釘疲勞極限：七頃32。b =。.32x6。= 192"。n=fL n = 51.76MPa極限應力幅：心kn-1In =aii, = 17.3MPa 許用應力幅：aV曰=白螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為Ss=3.54取s=4=120MPa=2.8 <t滿足要求4 x FH2nd 21.3 x 4 x Nr =15MPa < land 2c經(jīng)校核：滿足強度要求，夾具安全可靠3.5定位誤差分析一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工 件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。 形成原因有兩個，一是由于定位基準 與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限 位基準不重合而造成。 T , 1、ADW = 1(1)= 0.042. asin 根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm，T=0.25mm，a = 96°。2dADW = 1T - 1T 已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗公式，35易3.6夾具設計及簡要操作說明本工件采用一固定V型塊，一活動V型塊，一支承釘，來實現(xiàn)工件的定位和夾緊，這樣操 作更加簡單，迅速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量 生產(chǎn)要求裝配圖附圖如下：夾具體附圖如下:呻ggmw，設計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使 我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實 在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利 用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件， 為我們踏入社會打下了好的基礎。設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和 實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍 惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們踏入社會的關鍵一步這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查 閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選 取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我 遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指 導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅 的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的 選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她 不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不全的關懷，除了敬佩 指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積 極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參考文獻1. 切削用量簡明手冊，艾興、肖詩綱主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年2. 機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年3. 機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983 年4. 機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？?學技術出版社出版，1990年5. 金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月6. 機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年