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3 杠桿（一）零件專用夾具的設(shè)計
3.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來粗、精銑?40外圓端面，在銑此?40外圓端面時，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。
3.2定位基準的選擇
由零件圖可知：在對?40外圓端面進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，因此，定位、夾緊方案有：
銑時其對孔的中心線有對稱度以及?40外圓端面兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，該夾具一底面和一個固定V型塊和一個活動V型塊定位，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。
3.3 切削力及夾緊分析計算
刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金）
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式：
有：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即：
安全系數(shù)K可按下式計算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數(shù)：
由此可得：
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。
查參考文獻[5]1～2～26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如2.1.
由表得：原動力計算公式
即：
由上述計算易得：
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。
3.4 誤差分析與計算
該夾具一底面和一個固定V型塊和一個活動V型塊定位。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻[5]可得：
⑴定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.5 零、部件的設(shè)計與選用
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖5.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4：
表5.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
18
～0.012
～0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示：
圖5.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5：
表5.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
～0.006
0.25
3.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。
5
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
杠桿
共1頁
第1頁
材料牌號
HT150
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每壞件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
工序號
工序稱名
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工序時間
準終
單件
00
10
銑
1.粗銑杠桿中間圓住上下面
立式銑床x51
高速鋼套式立銑刀、游標卡尺、專用夾具
2.粗銑杠桿左端44上下面
3.粗銑杠桿右端18上下
面
4.粗銑杠桿左端22內(nèi)表
面
5.粗銑杠桿左端28內(nèi)表面
20
鉆
鉆、粗鉸、精鉸?20H7孔
四面組合鉆床
麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺
30
銑
1.半精銑杠桿中間圓柱上下面
立式銑床x51
高速鋼套立銑刀、游標卡尺、專用夾具
2. 半精銑杠桿左端44上下面
3. 半精銑杠桿左端22內(nèi)表面
描圖
40
車
1.車倒角1x45°
轉(zhuǎn)塔式六角車床
45°偏刀
2.車倒角1.5 x45°
50
鉆
用直徑為10.5的鉆鉆孔
四面組合鉆床
麻花鉆、內(nèi)徑千分尺
60
板牙
手攻M12的螺紋
70
銑
1.粗銑杠桿右端24H8內(nèi)上下面
立式銑床x51
高速鋼立銑刀、游標卡尺、專用夾具
夾具
2.粗銑右端32內(nèi)表面
描校
80
銑
半精銑杠桿右端24H8內(nèi)上下面
立式銑床x51
高速鋼立銑刀、游標卡尺、專用夾具
90
熱處理
杠桿左右叉局部淬火
淬火機
100
校正
校正杠桿右端撥叉上下面平行度
校正工具、游標卡尺
110
磨
磨杠桿中間圓柱兩端面至44-0.-0.1，對?20H7的圓跳動為0.05
M7120A
砂輪1-350×40×127-WA46K5V，磨夾具游標卡尺
底圖號
120
輔助
清洗
清洗機
130
檢
終撿
裝訂號
設(shè)計
（日期）
審核
（日期）
標準化
（日期）
會簽
（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
遼寧工程
技術(shù)大學(xué)
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
共1頁
第1頁
車間
工序號
工序名
材料牌號
20
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
203×48.2×40
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
四面組合 式鉆床
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時/s
準終
單件
0
66.56
工序號
工序內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r·s-1
切削速度
/m·min-1
進給量
fz/(mm/z)
背吃刀
量/㎜
進給
次數(shù)
工序工時/s
機動
輔助
描圖
10
鉆?20H7孔至?19mm
麻花鉆?19mm
960
23.5
0.2
7.8
1
14.4
2.16
描校
15
擴?20H7 至?19.8mm
P10擴孔鉆?19.8mm
140
3.49
1.0
0.16
1
18.0
2.7
底圖號
20
鉸孔?20H7達到要求
P10鉸刀?20H7，孔用塞規(guī)
195
4.89
0.8
0.04
1
22.2
3.33
裝訂號
設(shè)計
（日期）
審核
（日期）
標準化
（日期）
會簽
（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 III
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
課 程 設(shè) 計
題 目：設(shè)計“杠桿”零件加工工藝規(guī)程及鉆削Φ20H7孔工序?qū)Ｓ脢A具
班 級： 機SX05-1
姓 名： 石子銅
指導(dǎo)教師： 張興元
完成日期： 2008-06-29
摘要
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,得到解決問題和分析問題能力的初步培養(yǎng)，因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
Abstract
After the machine manufacture technology base curriculum project was we studies university's complete basic course, the technical basic course as well as the majority of professional courses, carried on. This is we before carrying on the graduation project to studies various curricula a thorough comprehensive total review, is also a apply theory to reality training, is solved the problem and the analysis question ability preliminary raise, therefore, it holds the important status in we four year university life.
To my own opinion, I hoped that can the work which own will be engaged in the future carry on an adaptability training through this curriculum project, Exercises itself to analyze the question, to solve the question ability, will participate in the motherland for the present “the Four Modernizations” the construction to build a good foundation.
目錄
1杠桿的工藝性分析 1
1.1杠桿的用途 1
1.2杠桿的技術(shù)要求 1
1.3確定杠桿的生產(chǎn)類型 1
2、確定毛坯，繪制毛坯簡圖 1
2.1選擇毛坯 1
2.2確定鑄造杠桿毛坯尺寸公差及機械加工余量 2
2.2.1公差等級 2
2.2.2 鑄件重量 2
2.2.3鑄件的材質(zhì)系數(shù) 2
3擬定工藝路線 3
3.1選擇定位基準 3
3.1.1粗基準的選擇 3
3.1.2精基準的選擇 3
3.1.3表面加工方法的確定 3
3.2撥叉零件各表面加工方案及加工余量 4
3.3確定工藝路線 4
3.4確定切削用量，時間定額 5
3.4.1切削用量的計算 5
3.4.2時間定額的計算 6
4夾具設(shè)計 7
4.1定位基準選擇 7
4.2定位元件的選擇 7
4.3夾具設(shè)計及操作的簡要說明 7
4.4 定位誤差分析 7
4.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明 8
5設(shè)計新得 8
參考文獻 9
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
銑
工序號
01
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
專用夾具
立式銑床
X52K
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
粗銑中間圓柱上面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
40
1.5
0.14
75
10.6
55
2
半精銑中間圓柱上面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
40
0.9
0.09
118
16.7
55
3
粗銑中間圓柱下面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
40
1.5
0.14
75
10.6
55
4
半精銑中間圓柱下面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
40
0.9
0.09
118
16.7
55
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共 13 頁
第1頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
鉆
工序號
02
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
專用夾具
四面組合鉆床
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
擴孔
錐柄擴孔鉆
內(nèi)徑千分尺
1
44
2.4
0.3
235
63
54
2
精鉸孔
手用鉸刀
內(nèi)徑千分尺
1
44
0.1
0.1
600
50
60
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共 13 頁
第2頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
銑
工序號
03
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
專用夾具
立式銑床
X52K
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
1.粗銑杠桿左端44上表面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
34
1.5
0.14
75
10.6
55
2
2..粗銑杠桿左端44下表面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
34
1.5
0.14
75
10.6
55
3
3.粗銑杠桿左端22上內(nèi)表面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
28
1.5
0.14
75
10.6
35
4
4.粗銑杠桿左端22上內(nèi)表面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
28
1.5
0.14
75
10.6
35
5
5.半精銑杠桿左端44上表面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
34
1
0.09
118
16.67
36
6
6.半精銑杠桿左端44下表面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
34
1
0.09
118
16.67
36
7
7.半精銑杠桿左端22上內(nèi)面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
28
1
0.09
118
16.67
36
8
8.半精銑杠桿左端22上內(nèi)面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
28
1
0.09
118
16.67
36
9
9.粗銑杠桿左端28單側(cè)內(nèi)表面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
22
3.5
0.6
75
10.6
55
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共 13 頁
第3頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
銑
工序號
04
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
專用夾具
立式銑床
X52K
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
1.粗銑杠桿右端18上面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
40
2.5
0.6
75
10.6
50
2
2.粗銑杠桿右端18下面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
40
2.5
0.6
75
10.6
50
3
3.粗銑24H8的上面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
32
1.5
0.14
75
10.6
55
4
4.粗銑24H8的下面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
32
1.5
0.14
75
10.6
55
5
5.半精銑杠桿右端24H8上下面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
32
0.8
0.09
118
16.67
36
6
6.半精銑杠桿右端24H8上下面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
32
0.8
0.09
118
16.67
36
7
7.粗銑杠桿右端32單側(cè)內(nèi)表面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
24
3.5
0.6
75
10.6
50
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共13 頁
第4頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
鉆
工序號
05
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
專用夾具
立式鉆床
Z518
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
用直徑為10.5的鉆鉆螺紋孔
錐柄階梯麻花鉆
內(nèi)徑千分尺
1
11
5.25
0.3
235
63
54
2
3
4
5
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共13 頁
第5頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
攻絲
工序號
06
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
專用夾具
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
手攻M12的螺紋
鉸刀
內(nèi)徑千分尺
2
3
4
5
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共 13 頁
第6頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
車倒角
工序號
07
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
車床卡盤
轉(zhuǎn)塔式六角車床
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
1.車倒角1x45°
45°偏刀
2
2.車倒角1.5 x45
45°偏刀
3
4
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共 13 頁
第7頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
銑
工序號
08
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
專用夾具
立式銑床
X51
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
精銑杠桿右端24H8內(nèi)上面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
32
0.2
0.08
118
18
30
2
精銑杠桿右端24H8內(nèi)下面
高速鋼套式立銑刀
游標卡尺
1
32
0.2
0.08
118
18
30
3
4
5
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共 13 頁
第8頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
淬火
工序號
09
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
淬火機
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
2
3
4
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共 13 頁
第9頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
校正
工序號
10
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
平行度校正儀
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
2
3
4
5
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共13 頁
第10頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
磨端面
工序號
11
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
專用夾具
臥軸矩臺平面磨床
MM7112
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
磨杠桿中間圓柱兩端面至44-0.0.1，對?20H7的圓跳動為0.05
砂輪
游標卡尺
40
0.1
2
3
4
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共13 頁
第11頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
清洗
工序號
12
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
清洗機
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
2
3
4
5
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共13 頁
第12頁
大 學(xué)
機械加工工序卡片
工序名稱
終檢
工序號
13
零件名稱
杠桿（一）
零件號
28
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT150
170HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
檢驗工具
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度
mm
切削深度
mm
進給量
mm/r
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
基本工時
s
1
2
3
4
5
設(shè) 計
指 導(dǎo) 老 師
共 13 頁
第13頁
16
大學(xué)機械工程系
機械加工工藝過程卡片
零件編號
零件名稱
28
杠桿（一）
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
1
銑
1.粗銑杠桿中間圓柱上下面
立式銑床
X52K
專用夾具
高速鋼套式立銑刀
直徑10、長度12
游標卡尺
測量范圍0--150讀數(shù)值0.02
110
2.半精銑杠桿中間圓柱上下面
110
2
鉆
擴孔、精鉸?20H7孔
四面組合鉆床
專用夾具
錐柄擴孔鉆、鉸刀
擴孔鉆：d=8，l=75
內(nèi)徑千分尺
測量范圍5--30讀數(shù)值0.01
114
3
銑
1.粗銑杠桿左端44上下表面
立式銑床
X52K
專用夾具
高速鋼套式立銑刀
直徑10、長度12
游標卡尺
測量范圍0--150讀數(shù)值0.02
110
2.粗銑杠桿左端22上下面
70
3.半精銑杠桿左端44上下表面
72
4.半精銑杠桿左端22上下面
72
5.粗銑杠桿左端28單側(cè)內(nèi)表面
55
4
銑
1.粗銑杠桿右端18上下面
立式銑床
X52K
專用夾具
高速鋼套式立銑刀
直徑10、長度12
游標卡尺
測量范圍0--150讀數(shù)值0.02
100
2.粗銑24H8的上下面
110
3.半精銑杠桿右端24H8上下面
72
4.粗銑杠桿右端32單側(cè)內(nèi)表面
50
5
鉆
用直徑為10.5的鉆鉆螺紋孔
立式鉆床
Z518
專用夾具
錐柄階梯麻花鉆
直徑為10.5
內(nèi)徑千分尺
測量范圍5--30讀數(shù)值0.01
54
6
攻絲
手攻M12的螺紋
手用鉸刀
直徑為12
內(nèi)徑千分尺
測量范圍5--30讀數(shù)值0.01
7
倒角
1.車倒角1x45°
轉(zhuǎn)塔式六角車床
車床卡盤
45°偏刀
2.車倒角1.5 x45
8
銑
精銑杠桿右端24H8內(nèi)上下面
立式銑床
X51
專用夾具
高速鋼套式立銑刀
直徑10、長度12
游標卡尺
測量范圍0--150讀數(shù)值0.02
60
9
淬火
杠桿左右叉局部淬火
淬火機
10
校正
校正杠桿右端撥叉上下面平行度
平行度校正儀
11
磨
磨杠桿中間圓柱兩端面至44-0.0.1，對?20H7的圓跳動為0.05
MM7112臥軸矩臺平面磨床
專用夾具
砂輪
1-350×40×127-WA46K5V
游標卡尺
測量范圍0--150讀數(shù)值0.02
12
清洗
清洗機
13
終檢
檢驗工具
共 3 頁 第 3 頁
3
遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 9
1杠桿的工藝性分析
1.1杠桿的用途
題目給出的零件是杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。
1.2杠桿的技術(shù)要求
杠桿零件技術(shù)要求表
加工表面
尺寸及偏差(mm)
公差及精度等級
表面粗糙度Ra(μm)
杠桿中間圓住上下面
43±0.05
IT12
3.2
杠桿左端44上下面
43±0.05
IT12
3.2
杠桿右端18上下面
18
IT12
6.3
杠桿左端22內(nèi)表面
22±0.15
IT12
3.2
杠桿左端28內(nèi)表面
28
IT12
3.2
鉆、粗鉸、精鉸Φ20H7孔
Φ20H7
IT7
1.6
車M12的螺紋
12
杠桿右端24H8內(nèi)上下面
24H8
IT7
1.6
杠桿右端32內(nèi)表面
32
IT12
3.2
1.3確定杠桿的生產(chǎn)類型
依設(shè)計題目知：N=4000件/年，杠桿重量為1.0kg，杠桿屬輕型零件。該杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)
2、確定毛坯，繪制毛坯簡圖
2.1選擇毛坯
零件的材料HT150?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為4000件，達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，表面質(zhì)量與機械性能均好，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。
2.2確定鑄造杠桿毛坯尺寸公差及機械加工余量
2.2.1公差等級
由于杠桿的功用和技術(shù)要求。確定該零件的公差等級為普通級.
2.2.2 鑄件重量
已知機械加工后杠桿件的重量為1kg，由此可初步估計機械加工前鑄件毛坯的重量為1.5kg。
2.2.3鑄件的材質(zhì)系數(shù)
由于該撥叉材料為HT200，是碳的質(zhì)量分數(shù)大于0.65%的碳素鋼，該鑄件的采制系數(shù)屬M2級。
杠桿鑄造毛坯尺寸公差及機械加工余量
鑄件重量/kg
包容體重量/kg
形狀復(fù)雜系數(shù)
材料系數(shù)
公差等級
1.5
1
S2
M1
普通級
項目/mm
機械加工余量/mm
尺寸公差/mm
備注
寬度44
1.4
48.2±2.8
厚度24H8
1
20.7±2.3
厚度22
1
18.7±2.3
孔徑?20H7
1
16.7±2.3
3擬定工藝路線
3.1選擇定位基準
定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。
3.1.1粗基準的選擇
以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。
3.1.2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，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準。
3.1.3表面加工方法的確定
根據(jù)拔叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表
加工表面
尺寸精度
表面粗糙度
加工方案
備注
杠桿中間圓住上下面
IT12
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
杠桿左端44上下面
IT12
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
杠桿右端18上下面
IT12
6.3
粗銑
表1-8
杠桿左端22內(nèi)表面
IT12
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
杠桿左端28內(nèi)表面
IT12
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
鉆、粗鉸、精鉸Φ20H7孔
IT7
1.6
鉆-粗鉸-精鉸
表1-8
車M12的螺紋
攻螺紋
表1-8
杠桿右端24H8內(nèi)上下面
IT7
1.6
粗銑-半精銑
表1-8
杠桿右端32內(nèi)表面
IT12
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
3.2撥叉零件各表面加工方案及加工余量
3.3確定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：
工序號
工序稱名
工序內(nèi)容
設(shè)備
工藝裝備
00
10
銑
1.粗銑杠桿上下面
立式銑床x51
高速鋼套式立銑刀、游標卡尺、專用夾具
2.粗銑杠桿左端44上下面
3.粗銑杠桿右端18上下面
4.粗銑杠桿左端22內(nèi)表面
5.粗銑杠桿左端28內(nèi)表面
20
鉆
鉆、粗鉸、精鉸?20H7孔
四面組合鉆床
麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺
30
銑
1.半精銑杠桿中間圓柱上面
立式銑床x51
高速鋼套立銑刀、游標卡尺、專用夾具
2. 半精銑杠桿左端44上下面
3. 半精銑杠桿左端22內(nèi)表面
40
車
1.車倒角1x45°
轉(zhuǎn)塔式六角車床
45°偏刀
2.車倒角1.5 x45°
50
鉆
用直徑為10.5的鉆鉆空
四面組合鉆床
麻花鉆、內(nèi)徑千分尺
60
板牙
攻M12的螺紋
70
銑
1.粗銑杠桿右端24H8內(nèi)上下面
立式銑床x51
高速鋼立銑刀、游標卡尺、專用夾具
夾具
2.粗銑右端32內(nèi)表面
80
銑
半精銑杠桿右端24H8內(nèi)上下面
立式銑床x51
高速鋼立銑刀、游標卡尺、專用夾具
90
熱處理
杠桿左右叉局部淬火
淬火機
100
校正
校正杠桿右端撥叉上下面平行度
校正工具、游標卡尺
110
磨
磨杠桿中間圓柱兩端面至44-0.-0.1，對Φ20H7的圓跳動為0.05
M7120A
砂輪1-350×40×127-WA46K5V，磨夾具游標卡尺
120
輔助
清洗
清洗機
130
檢
終撿
3.4確定切削用量，時間定額
工步20 鉆，粗鉸，精鉸直徑為10毫米的孔
3.4.1切削用量的計算
﹙1﹚鉆孔工步
鉆孔至直徑為Φ20H7，Ra1.6um
1）背吃刀量為aP=19.8mm
2) 進給量由表查5-22得f=0.2mm/r
3)切削速度計算由表5-22得v取18m/min。由公式5-1計算的鉆頭轉(zhuǎn)速為734.93r/min,參照表4-9選取主軸轉(zhuǎn)速為 n=960r/min.在有公式算出.v=23.5m/min.
﹙2﹚粗鉸工步
1)背吃刀量為aP=0.16mm
2)進給量由表查5-22得f=1mm/min
3) 切削速度計算由表5-22得v取3m/min。由公式5-1計算的鉆頭轉(zhuǎn)速為120r/min,參照表4-9選取主軸轉(zhuǎn)速為 n=140r/min.在有公式算出.v=3.49m/min.
﹙3﹚精鉸工步
1)背吃刀量aP=0.04mm
2)進給量由表查5-22得f=0.8mm/min
3) 切削速度計算由表5-22得v取4m/min。由公式5-1計算的鉆頭轉(zhuǎn)速為159r/min,參照表4-9選取主軸轉(zhuǎn)速為 n=195r/min.在有公式算出.v=4.89m/min.
3.4.2時間定額的計算
鉆孔工步
基本時間=（25+4。6+1）/392*0。1=46。8秒
輔助時間=0。15*46。8=7。02秒
其它時間=0。06*46。8=2。81秒
鉆孔的單件時間=46。8+7。02+2。81=56。63秒
粗鉸工步
基本時間=（25+0。37+15）/97*0。4=62。4秒
輔助時間=0。15*62。4=9。36秒
其它時間=0。06*62。4=3。74秒
粗鉸的單件時間62。4+9。36+3。74=75。5秒
精鉸工步
基本時間=（25+0。19+13）/97*0。3=78。6秒
輔助時間=0。15*78。6=11。79秒
其它時間=0。06*78。6=4。72秒
精鉸的單件時間=78。6+11。79+4。72=95。11秒
因此，加工10毫米孔的單件時間為
56．53+75。5+95。11=227。14秒
4夾具設(shè)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(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序20——鉆、粗鉸、精鉸?20H7孔的夾具。本夾具將用于四面組合式鉆床
4.1定位基準選擇
由零件圖可知，，Φ20為圓柱孔，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇杠桿右端面為定位基準保證基準重合。此外，還應(yīng)以杠桿中間圓柱下端面為基準，從而保證加工位置。
4.2定位元件的選擇
夾具的主要定位元件為兩個定位銷，這兩個定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相匹配杠桿兩端的尺寸與公差相同，即由兩個支撐板就可以。
4.3夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該考慮提高勞動生產(chǎn)率。為此，設(shè)計采用了快換裝置。拆卸時，松開夾緊螺母1~2扣，拔下劃塊，實現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套，進行攻螺紋加工。
4.4 定位誤差分析
（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個定位銷，這兩個定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相匹配杠桿兩端的尺寸與公差相同。
（2）計算鉆套中心線與工作臺的度誤差。
鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為：
襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為：
則鉆套中心與工作臺平面的垂直度誤差為：0.026-0.005=0.021。
（3）計算定位銷軸與工作臺的平行度誤差。
定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為：
夾具體孔的長度為14mm，則上述間隙引起的最大平行度誤差為： 0.034/14，即0.24/100。
4.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該考慮提高勞動生產(chǎn)率。為此，設(shè)計采用了快換裝置。拆卸時，松開夾緊螺母1~2扣，拔下開口墊圈，實現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套，進行鉆孔加工。
5設(shè)計新得
作為一名機械系，機械設(shè)計制造及自動化大三的學(xué)生，我覺得能做類似的課程設(shè)計是十分有意義，而且是十分必要的。
?在已度過的大三的時間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實踐平臺。在做本次大作業(yè)的過程中，我感觸最深的當數(shù)查閱大量的設(shè)計手冊了。為了讓自己的設(shè)計更加完善，更加符合工程標準，一次次翻閱機械設(shè)計手冊是十分必要的，同時也是必不可少的。我們是在作設(shè)計，但我們不是藝術(shù)家。他們可以拋開實際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依.有理可尋，不切實際的構(gòu)想永遠只能是構(gòu)想，永遠無法升級為設(shè)計。
?作為一名專業(yè)學(xué)生掌握一門或幾門制圖軟件同樣是必不可少的，我就簡單的學(xué)歷學(xué)CAD，剛開始時覺得好難，就是因為沒有把自己放在使用者的角度，單單是為了學(xué)而學(xué)，效率不是很高。邊學(xué)邊用這樣才會提高效率，這是我作本次課程設(shè)計的第二大收獲。但是由于水平有限，難免會有錯誤，還望老師批評指正。
參考文獻
1.《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》作者：李益民，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期：1999-10-1
2《金屬切削技術(shù)基礎(chǔ)手冊》主編：陳宏鈞，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期2006
3《刀具設(shè)計手冊》主編：劉華明，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期：1999
4《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》主編：王伯平，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期2007.5
5《機床夾具設(shè)計》主編：薛源順，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期2000.6
6《公差與配合實用手冊》主編方昆凡，出版社：機械工業(yè)出版社出版日期2006.2
7《機械設(shè)計制圖手冊》主編：黃廷合 譯，出版社：科學(xué)出版社，出版日期：2006.12
8《機械設(shè)計手冊》編著：機械設(shè)計手冊編委會，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期： 2004-8
9《Auto CAD 中文版機械制圖教程》作者：北京市計算機繪圖教育研究中心，出版社：上?？茖W(xué)普及出版社，出版日期：2006.1
10《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》主編：吳拓，方瓊珊 ，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期：2006-1-1