機械加工工藝卡片 工件名稱 杠桿 工序號 零件名稱 杠桿 零件號零件重量 同時加工件數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量鑄件設(shè)備 夾具 輔助工 具名稱 型號立式鉆床 Z525 專用夾具安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度 mm 走刀次數(shù) 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 min1 鉆 Φ8 孔 麻花鉆 游標(biāo)卡 尺 30 1設(shè)計者 指導(dǎo)老師 共 1 頁 第 1 頁產(chǎn)品型號 零件圖號機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 CA1340 杠桿 零件名稱 CA1340 杠桿 共 1 頁 第 1 頁材 料 牌 號 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 125×90×32 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注工序號工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 1 粗銑叉軸孔 Φ20H7 兩端面 粗銑兩端面至 82.11~81.89mm、Ra12.5μm 立式銑床 X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具2 半精銑叉軸孔 Φ20H7 兩端面 半精銑叉軸孔兩端面至 80~79.8nn、Ra3.2μm 立式銑床 X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具3 粗擴，精擴，鉸孔 Φ20H7 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、卡尺、塞規(guī)4 校正杠桿叉頭 鉗工臺 手錘5 粗銑杠桿叉頭左右兩端面 立式銑床 X51 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具6 鉆，粗鉸，精鉸孔 Φ6H7 鉆，粗鉸，精鉸 Φ6mm 孔至Φ6~6.012mm,Ra1.6μm 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺7 校正杠桿叉腳 鉗工臺 手錘8 粗銑杠桿叉腳槽內(nèi)，上表面 立式銑床 X51 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具9 鉆，粗鉸，精鉸孔 Φ8H7 鉆，粗鉸，精鉸 Φ8mm 孔至Φ8~8.015mm,Ra1.6μm 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺10 鉆、攻底角 M4 螺紋孔 立式鉆床 Z525 麻花鉆、細柄機用絲錐、內(nèi)徑千分尺11 鉆直徑為 Φ4 的圓柱孔 立式鉆床 Z525 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺、專用夾具12 鉆直徑為 Φ8 的錐形孔 立式鉆床 Z525 锪鉆、內(nèi)徑千分尺、專用夾具13 去毛刺 鉗工臺 平銼14 熱處理 淬火機等15 校正杠桿叉頭、叉腳 鉗工臺 手錘16 清洗 清洗機17 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計題 目：CA3140 自動車床杠桿的機械加工工藝規(guī)程及鉆 8 孔夾具設(shè)計班 級：姓 名：學(xué) 號： 指導(dǎo)教師：完成日期：任 務(wù) 書一、設(shè)計題目: CA3140 自動車床杠桿的機械加工工藝規(guī)程及鉆 8 孔夾具設(shè)計二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖 1 張(2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)）三、上交材料1．所加工的零件圖 1 張2．毛坯圖 1 張3．編制機械加工工藝過程卡片 1 套4．編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機械加工工序卡片 1 套5．繪制夾具裝配圖（A0 或 A1） 1 張6．繪制夾具中 1 個零件圖（A1 或 A2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體） 。 1 張7．課程設(shè)計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設(shè)計全部內(nèi)容。 （約5000-8000 字） 1 份四、進度安排本課程設(shè)計要求在 3 周內(nèi)完成。1．第 l～2 天查資料，繪制零件圖。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，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。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，完成夾具裝配圖的繪制。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)教師評語該生設(shè)計的過程中表現(xiàn) ，設(shè)計內(nèi)容反映的基本概念及計算 ，設(shè)計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 。綜合評定成績： 指導(dǎo)教師 日 期 摘 要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。CA3140 自動車床杠桿的機械加工工藝規(guī)程及鉆 8 孔夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。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 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 錄序言 .11．CA1340 杠桿加工工藝分析 21.1 杠桿工藝分析及生產(chǎn)類型確定 21.1.1 杠桿的技術(shù)要求 21.1.2 審查杠桿的工藝性 21.1.3．確定杠桿的生產(chǎn)類型 21.2、確定毛坯，繪制毛坯簡圖 .31.2.1 選擇毛坯 31.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 41.3.工擬訂杠桿的工藝路線 41.3.1 定位基準的選擇 41.3.2 表面加工方法的確定 51.3.3 加工階段的劃分 51.3.4 工序的集中與分散 51.3.5 工序順序的安排 61.3.6 確定工藝路線 71.4 加工余量、工序尺寸和公差的計算 .101.5 切削用量、時間定額的計算 .122、專用夾具設(shè)計 .152.1 基本定位原理分析 .152.2 定位基準的選擇 .152.3 定位誤差分析 .162.4 夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護 163 方案綜合評價與結(jié)論 174 體會與展望 .185 參考文獻 .19第 0 頁 共 27 頁序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。CA3140 自動車床杠桿的機械加工工藝規(guī)程及鉆 8 孔夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第 1 頁 共 27 頁1．CA1340 杠桿加工工藝分析1.1 杠桿工藝分析及生產(chǎn)類型確定1.1.1 杠桿的技術(shù)要求杠 桿 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/μ m形 位 公 差/mm杠 桿 叉 頭 左 側(cè) 兩端 面 12 IT9 6.3杠 桿 叉 頭 右 側(cè) 兩端 面 12 IT9 6.3Φ 20mm孔 Φ 20H7 IT7 1.6Φ 8mm錐 形 孔 Φ 8 IT12 12.5Φ 4mm圓 柱 孔 Φ 4 IT12 12.5杠 桿 叉 軸 孔 兩 端面800-0.2 IT11 3.2杠 桿 叉 腳 槽 內(nèi) 側(cè)面 8 IT9 6.3杠 桿 叉 腳 槽 內(nèi) 上表 面 12 IT9 6.3M4螺 孔 M4 IT7 1.6Φ 6mm孔 Φ 6H7 IT7 1.6 ∥ 0.06 AΦ 8mm孔 Φ 8H7 IT7 1.6 ∥ 0.08 B第 2 頁 共 27 頁1.1.2 審查杠桿的工藝性該 零 件 材 料 為 QT45-5， 該 材 料 具 有 良 好 的 鑄 造 性 能 、 耐 磨性 、 切 削 加 工 性 能 及 低 的 缺 口 敏 感 性 等 。 另 外 球 墨 鑄 鐵 可 通 過熱 處 理 大 大 提 高 其 性 能 。 球 墨 鑄 鐵 工 藝 簡 單 ， 一 般 鑄 造 車 間 均可 生 產(chǎn) 。分 析 零 件 可 知 ， 杠 桿 叉 頭 和 叉 軸 孔 兩 端 面 均 需 要 切 削 加 工 ，并 在 軸 向 方 向 上 均 高 于 相 鄰 表 面 ， 這 樣 減 少 了 加 工 面 積 ， 又 提高 了 杠 桿 端 面 的 接 觸 剛 度 ； Φ 20mm， Φ 6mm 孔 的 端 面 均 為 平 面 ，可 以 防 止 加 工 過 程 中 鉆 頭 鉆 偏 ， 以 保 證 孔 的 加 工 精 度 ； 另 外 該零 件 除 主 要 工 作 表 面 外 ， 其 余 表 面 加 工 精 度 均 較 低 ， 不 需 要 高精 度 機 床 加 工 ， 通 過 銑 削 、 鉆 床 的 粗 加 工 就 可 以 達 到 加 工 要 求 ；而 主 要 表 面 雖 然 加 工 精 度 相 對 較 高 ， 但 也 可 以 在 正 常 的 生 產(chǎn) 條件 下 ， 采 用 較 經(jīng) 濟 的 方 法 保 質(zhì) 保 量 的 加 工 出 來 。 由 此 可 見 ， 該零 件 的 工 藝 性 較 好 。1.1.3．確定杠桿的生產(chǎn)類型依 設(shè) 計 題 目 知 ： N=5000 件 /年 ， 泵 體 重 量 為 3.0kg， 杠 桿屬 輕 型 零 件 。 該 泵 體 的 生 產(chǎn) 類 型 為 中 批 生 產(chǎn) 。1.2、確定毛坯，繪制毛坯簡圖1.2.1 選擇毛坯根 據(jù) 零 件 材 料 確 定 毛 坯 為 鑄 件 ， 毛 坯 的 拔 模 斜 度 為3～ 5°.1.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量已 知 零 件 的 生 產(chǎn) 類 型 為 中 批 生 產(chǎn) 。 目 前 ， 多 數(shù) 鑄 件 采 用 砂型 鑄 造 ， 其 中 金 屬 模 機 器 造 型 生 產(chǎn) 率 較 高 、 鑄 件 精 度 高 、 表 面質(zhì) 量 與 機 械 性 能 均 好 ， 故 毛 坯 的 鑄 造 方 法 選 用 金 屬 型 鑄 造 。 根據(jù) 表 2-5 和 表 2-1 查 得 公 差 等 級 為 8~10 級 ， 即 CT8~CT10，第 3 頁 共 27 頁機 械 加 工 余 量 等 級 為 D~F 級 。 選 取 E 級 ， 查 表 2-4 得 ， 加 工余 量 RAM 為 1.1mm。 由 于 鑄 造 孔 的 最 小 直 徑 為 15mm,所 以Φ 8、 Φ 6、 Φ 4 的 孔 都 在 鑄 造 時 鑄 成 實 體 ， 用 機 械 加 工 的 方 法制 造 ， 所 以 沒 有 加 工 余 量 。 計 算 需 加 工 表 面 的 毛 坯 余 量 ： 公 式R=F+2RMA+CT/2， R=F-2RMA-CT/2(1)杠 桿 叉 頭 兩 端 面R=12+2*1.1+1.6/2=15(mm)(2)Φ20H7 孔 內(nèi) 表 面R=20-2*1.1-1.2/2=17.2(mm)(3)杠 桿 叉 軸 孔 Φ20H7 端 面R=80+2*1.1+3.2/2=83.8(mm)1.3.工擬訂杠桿的工藝路線1.3.1 定位基準的選擇（ 1） 精 基 準 的 選 擇根 據(jù) 該 杠 桿 的 技 術(shù) 要 求 和 裝 配 要 求 ， 選 擇 杠 桿 Φ20H7 孔和 其 左 端 面 為 精 基 準 。 零 件 圖 上 的 很 多 表 面 都 可 以 采 用 它 們 作為 基 準 進 行 加 工 ， 即 遵 循 了 “基 準 統(tǒng) 一 ”原 則 ， 杠 桿 叉 軸 孔Φ20H7 的 軸 線 是 設(shè) 計 基 準 ， 選 用 其 做 精 基 準 定 位 加 工 杠 桿 叉 頭兩 端 面 和 孔 Φ20H7， 實 現(xiàn) 了 設(shè) 計 基 準 和 工 藝 基 準 的 重 合 ， 保 證了 被 加 工 表 面 的 平 行 度 要 求 。 選 用 該 叉 軸 孔 Φ20H7 左 端 面 作為 精 基 準 同 樣 遵 循 了 “基 準 重 合 ”的 原 則 ， 因 為 該 杠 桿 在 軸 向 方向 上 的 尺 寸 多 以 該 端 面 做 設(shè) 計 基 準 ； 另 外 ， 由 于 該 杠 桿 零 件 強度 較 差 ， 受 力 易 產(chǎn) 生 彎 曲 變 形 ， 為 了 避 免 在 機 械 加 工 中 產(chǎn) 生 夾緊 變 形 ， 根 據(jù) 夾 緊 力 應(yīng) 垂 直 于 主 要 定 位 基 面 ， 并 應(yīng) 作 用 在 剛 度較 大 部 位 的 原 則 ， 夾 緊 力 的 作 用 點 不 能 作 用 在 叉 桿 上 。 選 用叉 軸 孔 Φ20H7 左 端 面 作 精 基 準 ， 夾 緊 可 作 用 在 叉 軸 孔Φ20H7 右 端 面 上 ， 夾 緊 穩(wěn) 定 可 靠 。（ 2） 粗 基 準 的 選 擇作 為 粗 基 準 的 表 面 應(yīng) 平 整 ， 沒 有 飛 邊 或 其 它 表 面 缺 陷 ， 在 本題 中 ， 選 擇 叉 軸 孔 Φ20H7 的 外 圓 面 和 杠 桿 叉 腳 右 端 面 作 為 粗第 4 頁 共 27 頁基 準 。 采 用 Φ20H7 的 外 圓 面 定 位 加 工 內(nèi) 孔 ， 可 以 保 證 孔 的 壁厚 均 勻 ； 采 用 杠 桿 叉 腳 右 端 面 作 為 粗 基 準 加 工 叉 軸 孔 Φ20H7的 左 端 面 ， 可 以 為 后 序 準 備 好 精 基 準 。1.3.2 表面加工方法的確定根 據(jù) 杠 桿 圖 上 各 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 ,確 定各 加 工 表 面 的 加 工 方 法 如 下 表 :加 工 表 面 尺 寸 及偏 差 /mm公 差 及 精度 等 級表 面 粗 糙度 Ra/μ m加 工 方 案杠 桿 叉 頭 左側(cè) 兩 端 面12 IT9 6.3 粗 銑杠 桿 叉 頭 右側(cè) 兩 端 面12 IT9 6.3 粗 銑Φ 20mm 孔 Φ 20H7 IT7 1.6 粗 擴 -精 擴 -鉸Φ 8mm 錐 形孔Φ 8 IT12 12.5 粗 銑Φ 4mm 圓 柱孔Φ 4 IT12 12.5 粗 銑杠 桿 叉 軸 孔兩 端 面800-0.2 IT11 3.2 粗 銑 -半 精 銑杠 桿 叉 腳 槽內(nèi) 側(cè) 面8 IT9 6.3 粗 銑杠 桿 叉 腳 槽內(nèi) 上 表 面12 IT9 6.3 粗 銑第 5 頁 共 27 頁M4 螺 孔 M4 IT7 1.6 鉆 -攻Φ 6mm 孔 Φ 6H7 IT7 1.6 鉆 -粗 鉸 -精鉸Φ 8mm 孔 Φ 8H7 IT7 1.6 鉆 -粗 鉸 -精鉸1.3.3 加工階段的劃分由 于 該 杠 桿 加 工 質(zhì) 量 要 求 較 高 ,所 以 可 將 加 工 階 段 劃 分 為粗 加 工 —半 精 加 工 —精 加 工 。在 粗 加 工 階 段 ,先 將 精 基 準 (杠 桿 Φ20H7 孔 和 其 左 端 面 )準 備 好 ,使 后 續(xù) 工 序 都 可 采 用 精 基 準 進 行 加 工 .保 證 其 他 加 工 表面 的 加 工 精 度 要 求 ， 然 后 粗 銑 Φ20H7 孔 右 端 面 、 杠 桿 叉 頭 兩側(cè) 左 右 端 面 、 Φ8mm 錐 形 孔 、 Φ4mm 圓 柱 孔 以 及 杠 桿 叉 腳 槽 內(nèi)表 面 與 其 上 表 面 ； 在 半 精 度 加 工 階 段 ,完 成 對 叉 軸 孔 Φ20H7兩 端 面 的 銑 削 ； 在 精 加 工 階 段 ,完 成 Φ 8mm 和 Φ 6mm 孔 的 精鉸 .1.3.4 工序的集中與分散本 課 題 選 用 工 序 集 中 原 則 來 安 排 杠 桿 的 加 工 工 序 ， 該 杠 桿 的生 產(chǎn) 類 型 為 中 批 生 產(chǎn) ， 可 以 采 用 萬 能 型 機 床 配 以 專 用 工 、 夾 具 ，以 提 高 生 產(chǎn) 率 ；由 于 Φ 6 的 孔 對 叉 軸 孔 Φ20H7 軸 線 有 較 高 的 平 行 度 要 求和 Φ 8 的 孔 對 Φ 6 孔 軸 線 也 有 平 行 度 要 求 ,故 選 用 工 序 集 中 ,來 減 少 裝 夾 次 數(shù) ,提 高 加 工 精 度 .不 但 可 縮 短 輔 助 時 間 ， 而 且 由于 在 一 次 裝 夾 中 加 工 了 許 多 表 面 ， 有 利 于 保 證 加 工 表 面 之 間 的相 對 位 置 精 度 要 求 。1.3.5 工序順序的安排一 、 機 械 加 工 工 序第 6 頁 共 27 頁(1)先 基 準 后 其 他 首 先 加 工 精 基 準 —杠 桿 Φ20H7 孔 和 其左 端 面 ；(2)先 粗 后 精 先 安 排 粗 加 工 工 序 ,后 安 排 精 加 工 工 序 ；(3)先 主 后 次 先 進 行 主 要 表 面 ——杠 桿 Φ20H7 孔 及其 左 、 右 端 面 ， 杠 桿 叉 頭 Φ 6mm 孔 ， 杠 桿 叉 腳Φ 8mm 孔 ，后 加 工 次 要 表 面 ——杠 桿 叉 腳 槽 內(nèi) 、 上表 面 以及 Φ 8mm 錐 形 孔 、 Φ 4mm 圓 柱 孔 ；(4)先 面 后 孔 先 加 工 叉 軸 孔 左 端 面 ， 再 加 工 叉 軸 孔Φ20H7； 先 加 工 杠 桿 叉 頭 左 右 端 面 ， 再 加 工 Φ 6H7孔 ； 先 銑杠 桿 叉 腳 槽 內(nèi) 、 上 表 面 ， 再 加 工 Φ 8H7孔 ；二 、 熱 處 理 工 序 :鑄 造 成 型 后 進 行 時 效 處 理 ,來 消 除 殘 余 應(yīng) 力三 、 .輔 助 工 序 :粗 加 工 杠 桿 叉 頭 兩 端 面 和 杠 桿 叉 腳 槽 內(nèi) 、 上 表 面 后 安 排 校直 ， 去 毛 刺 ， 清 洗 ， 終 檢 工 序 。綜 上 所 述 ： 該 杠 桿 工 序 的 安 排 順 序 ： 基 準 加 工 ——主 要表 面 加 工 ——主 要 表 面 半 精 加 工 和 次 要 表 面 粗 加 工 ——熱 處理 ——主 要 表 面 精 加 工 。1.3.6 確定工藝路線工序號工序名稱 機床設(shè)備 刀具 量具1 粗銑叉軸孔 Φ20H7 兩端 立式銑床 端銑 游標(biāo)卡尺第 7 頁 共 27 頁面 X51 刀2 半精銑叉軸孔 Φ20H7 兩端面立式銑床X51端銑刀游標(biāo)卡尺3 粗擴，精擴，鉸孔Φ20H7四面組合鉆床擴孔鉆，絞刀卡尺、塞規(guī)4 校正杠桿叉頭 鉗工臺 手錘5 粗銑杠桿叉頭左右兩端面立式銑床X51端銑刀游標(biāo)卡尺6 鉆，粗鉸，精鉸孔Φ6H7四面組合鉆床鉆頭復(fù)合絞刀卡尺、塞規(guī)7 校正杠桿叉腳 鉗工臺 手錘8 粗銑杠桿叉腳槽內(nèi)，上表面立式銑床X51鍵槽銑刀卡規(guī)深度游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺9 鉆，粗鉸，精鉸孔 四面組合 鉆頭復(fù)合卡尺、塞規(guī)第 8 頁 共 27 頁Φ8H7 鉆床 絞刀10 鉆、攻底角 M4 螺紋孔 立式鉆床Z525麻花鉆、細柄機用絲錐卡尺、塞規(guī)11 鉆直徑為 Φ4 的圓柱孔 立式鉆床Z525麻花鉆卡尺、塞規(guī)12 鉆直徑為 Φ8 的錐形孔 立式鉆床Z525锪鉆 卡尺、塞規(guī)13 去毛刺 鉗工臺 平銼14 熱處理 淬火機等15 校正杠桿叉頭、腳 鉗工臺 手錘16 清洗 清洗機17 終檢 卡尺、塞規(guī)、百分表第 9 頁 共 27 頁1.4 加工余量、工序尺寸和公差的計算 (1)、 工 序 1 和 工 序 2——加 工 杠 桿 叉 軸 孔 Φ20H7 兩 端 面第 1、 2 兩 道 工 序 的 加 工 工 藝 過 程 ：1） 以 右 端 面 定 位 ， 粗 銑 左 端 面 ， 保 證 工 序 尺 寸 P1；2） 以 左 端 面 定 位 ， 粗 銑 右 端 面 ， 保 證 工 序 尺 寸 P2；3） 以 右 端 面 定 位 ， 半 精 銑 左 端 面 ， 保 證 工 序 尺 寸 P3；4） 以 左 端 面 定 位 ， 半 精 銑 右 端 面 ， 保 證 工 序 尺 寸 P4， 達 到零 件 的 設(shè) 計 尺 寸 D 的 要 求 ， D=800-0.2mm。1)P4= 800-0.2mm 2)由 圖 b 可 知 ， Z4 為 半 精 銑 余 量 ， 查 表 2-36 確 定 Z4=1mm,則 P3=80+1=80mm,由 于 工 序 尺 寸 P3 是 在 半 精 銑 加 工 中 保 證 的 ，查 表 1-20， 半 精 銑 工 序 的 經(jīng) 濟 加 工 精 度 等 級 可 達 到 表 面 的 最 終加 工 要 求 ——IT11， 因 此 確 定 該 工 序 尺 寸 公 差 為 IT11， 其 公差 值 為 0.22mm,則 P3=81+ 0.11mm。 3)從 C 所 示 尺 寸 鏈 知 ， P2=P3+Z3， 其 中 Z3 為 半 精 銑 余 量 。同 理 P2=81+1=82mm,工 序 尺 寸 P2 是 在 粗 銑 加 工 中 保 證 的 ，查 表 1-20 知 粗 銑 工 序 的 經(jīng) 濟 加 工 精 度 等 級 可 達 到 最 終 加 工 要 求——IT11， 因 此 ， 確 定 工 序 尺 寸 公 差 為 IT11， 其 公 差 值 為P4DP3P4Z4P2P3Z3P1P2 Z2（a） (b)(c) (d)第 10 頁 共 27 頁0.22mm， 則 P2=82+ 0.11（ mm） 。 4) 從 d 圖 中 ， P1=P2+Z2， Z2 為 粗 銑 余 量 ， 經(jīng) 計 算 可 知 此 面 的加 工 余 量 為 1.9， 半 精 銑 余 量 為 1mm,則 Z2=1.9-1=0.9mm,P1=82+0.9=82.9mm。 由 表 1-20 確 定 該 粗 銑 工 序 的 經(jīng)濟 加 工 精 度 等 級 為 IT12， 公 差 值 為 0.35mm,則P1=82.9+0.175（ mm） 。為 驗 證 確 定 的 工 序 尺 寸 及 公 差 是 否 合 理 ， 還 要 對 加 工 余 量 進 行校 核 。 1、 余 量 Z4 的 校 核Z4max=P3max—P4min=（ 81+0.11） —（ 80-0.2） =1.31mm;Z4min=P3min—P4max = （ 81-0.11） —（ 80+0） =0.89mm; 2、 余 量 Z3 的 校 核Z3max= P2max— P3min =（ 82+0.11） —（ 81-0.11） =0.22mm；Z3min=P2min—P3max = （ 82-0.11） —（ 81+0.11） =0.78mm；3、 余 量 Z2 的 校 核Z2max= P1max —P2min=（ 82.9+0.175） — （ 82-0.11）=1.185mm；Z2min=P1min— P2max=（ 82.9-0.175） —（ 82=0.11）=0.615mm；余 量 校 核 結(jié) 果 表 明 ， 所 確 定 的 工 序 尺 寸 公 差 是 合 理 的 。將 工 序 尺 寸 按 “入 體 原 則 ”表 示 ：P4=800-0.2mm;P3=81.110-0.22mm;P2=82.110-0.22mm;P1=83.0750-035mm （ 2） 、 工 序 10 鉆 —攻 底 角 M4 螺 紋 孔 的 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸和 公 差 的 確 定1、 工 步 一 ——鉆 孔 。 根 據(jù) 表 2-39 可 知 ， 攻 螺 紋 前 用 麻 花 鉆 鉆孔 ， 選 用 普 通 細 牙 螺 紋 直 徑 為 3.5mm 的 麻 花 鉆 ， 螺 距 為0.5mm。 由 表 1-20 可 依 次 確 定 各 工 序 尺 寸 的 加 工 精 度 等 級 為 ，鉆 ： IT12。 根 據(jù) 上 述 結(jié) 果 ， 再 查 標(biāo) 準 公 差 數(shù) 值 表 可 確 定 該 工 步的 公 差 值 為 ： 鉆 ： 0.15mm。2、 工 步 二 ——攻 絲 ， 依 據(jù) 加 工 要 求 ， 在 鉆 完 孔 之 后 ， 選 用細 柄 機 用 絲 錐 進 行 攻 絲 ， 完 成 對 螺 紋 孔 的 加 工 。 查 表 3-38可 知 ， 細 柄 機 用 絲 錐 的 主 要 參 數(shù) ： 公 稱 直 徑 ： 4.0mm； 螺 距 ：0.70mm。 同 理 可 確 定 該 工 序 尺 寸 的 加 工 精 度 等 級 為 ， 攻 ：第 11 頁 共 27 頁IT7。 根 據(jù) 上 述 結(jié) 果 ， 再 查 標(biāo) 準 公 差 數(shù) 值 表 可 確 定 該 工 步 的 公 差值 為 ： 鉆 ： 0.012mm。3、 綜 上 所 述 ， 該 工 序 各 工 步 的 工 序 尺 寸 及 公 差 分 別 為 ： 鉆 ：3.50+0.15 mm, 攻 ： 40+0.012mm。 它 們 的 相 互 關(guān) 系 如 圖 ： 1.5 切削用量、時間定額的計算這 里 只 計 算 需 要 進 行 工 藝 分 析 的 那 道 工 序 ， 鉆 ， 擴 ， 鉸Φ 8 的 孔鉆，擴，絞 φ8 孔工步一鉆孔至 φ7確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當(dāng)鋼的 ，f MPab80??時， 。由于本零件在加工 Φ14 孔md140??rm/47.0~39.?時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù) 0.75，則??rf /35.0~29.5.??根據(jù) Z525 機床說明書，現(xiàn)取 mf.切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18v?加工方向0.5+0.153.50+0.1540+0.012第 12 頁 共 27 頁min/7.301810rdvnws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/5in/37.2107nvw??切削工時： ， ， ，則機動工時為ml3l9ml2in48.025.7921?????fnltwm工步二：擴孔 8.?利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，m7m85.7?擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ????rff/87.0~5. 7.06.1212???鉆根據(jù)機床說明書，選取 rmf/5.in/4~6123312vv??????????????鉆則主軸轉(zhuǎn)速為 ，并按車床說明書取in/4~6.5rn?，實際切削速度為mi/68rnw? min/238.4108.7dvw???切削工時： ， ， ，則機動工時為l3?l6l2in0.157.8321????fntwm工步 3：鉸 孔H68?根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-第 13 頁 共 27 頁25， ， ，得rmf/4.0~2?min/12~8v?i/65.819ns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， ，實際切削速度 。rmf/35.0?in/198rnw? min/3.9v?切削工時： ， ， ，則機動工時為l30mll2in6.5.19821???fnltwm第 14 頁 共 27 頁2、專用夾具設(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 。2.1 基本定位原理分析這 里 討 論 6 點 定 位 中 ， 6 個 自 由 度 的 消 除 ， 以 便 找 出 較 合適 的 定 位 夾 緊 方 案 ． 一 個 物 體 在 空 間 可 以 有 6 個 獨 立 的 運 動 ，即 沿 X、 y、 Z 軸 的 平 移 運 動 ， 分 別 記 為 。 X1、 Y1、 Z1； 繞X、 y、 Z 軸 的 轉(zhuǎn) 動 ， 記 為 x 、 y 、 z ， 習(xí) 慣 上 ， 把 上 述 6 個獨 立 運 動 稱 作 6 個 自 由 度 ． 如 果 采 用 一 定 的 約 束 措 施 ， 消 除 物體 的 6 個 自 由 度 ， 則 物 體 被 完 全 定 位 ． 例 如 討 論 長 方 體 工 件 時 ，可 以 在 底 面 布 置 3 個 不 共 線 的 約 束 點 ， 在 側(cè) 面 布 置 2 個 約 束點 ， 在 端 面 布 置 一 個 約 束 點 ， 則 底 面 約 束 點 可 以 限 制 X2、 Y2 、 Z2 3 個 自 由 度 ， 側(cè) 面 約 束 點 限 制 X1、 Z12 個 自 由 度 ， 端 面約 束 點 限 制 y。 這 個 自 由 度 ， 就 完 全 限 制 了 長 方 體 工 件 6 個自 由 度 ．2.2 定位基準的選擇由 零 件 圖 知 道 ， Φ 8 孔 其 設(shè) 計 基 準 為 Ф 20 端 面 內(nèi) 圓 面 ，為 保 證 設(shè) 計 基 準 與 工 藝 基 準 重 合 ， 避 免 產(chǎn) 生 基 準 不 重 合 誤 差 ，應(yīng) 選 擇 以 Φ 20 端 面 和 內(nèi) 圓 定 位 ， Φ 20 端 面 限 制 3 個 自 由 度 ，內(nèi) 圓 限 2 個 自 由 度 ， 這 樣 還 有 一 個 旋 轉(zhuǎn) 方 向 的 自 由 度 沒 有 限 制 ，我 們 采 用 一 削 邊 銷 限 制 工 件 旋 轉(zhuǎn) 方 向 的 自 由 度 ， 這 樣 ， 便 實 現(xiàn)了 完 全 定 位 。 即 采 用 經(jīng) 典 的 一 面 2 銷 定 位 ， 為 提 高 生 產(chǎn) 率 ，縮 短 輔 助 時 間 ， 采 用 開 口 墊 圈 夾 緊 ，2.3 定位誤差分析一面兩銷定位誤差(1)移動時基準位移誤差 yj??第 15 頁 共 27 頁yj??min11XDd??（式 5-5）式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差1d?———— 圓柱銷孔的最小偏差D————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min代入（式 5-5）得： =yj? min11XDd???0.9.16?= .25(2) 轉(zhuǎn)角誤差LdXdtg2min2min11 ?????（式 5-6）式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差1d———— 圓柱銷孔的最小偏差D?———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min———— 削邊銷孔的最大偏差2———— 削邊銷孔的最小偏差———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙2minX其中： )2(min1i XLgx????則代入（式 5-6）得：0.9.60.9.04.6235tg?????則： .21??2.4 夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護（ 1） 使 用 前 對 限 位 尺 寸 檢 查 是 否 還 保 持 正 確 位 置 ；（ 2） 如 果 擋 銷 磨 損 超 差 ， 可 以 進 行 打 磨 修 復(fù) ； 如 果 定 位 銷 、 定位 板 超 差 ， 可 以 重 新 組 裝 ， 錯 開 磨 損 部 位 后 繼 續(xù) 使 用 。（ 3） 使 用 后 需 要 涂 防 繡 油 。第 16 頁 共 27 頁3 方案綜合評價與結(jié)論在 設(shè) 計 夾 具 時 ， 應(yīng) 注 意 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 。 為 此 ， 首 先 著 眼于 快 捷 夾 緊 ， 而 非 其 他 夾 緊 ， 因 為 這 是 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 的 重 要途 徑 ， 本 道 工 序 選 用 了 開 口 墊 圈 夾 緊 方 式 。 本 工 序 切 削 力 較 大 ，因 為 我 們 加 工 的 孔 下 面 是 懸 空 的 ， 為 了 抵 削 切 削 力 ， 我 們 采 用一 個 輔 助 支 撐 。由 于 本 夾 具 配 合 面 ， 連 接 孔 較 多 ， 因 此 ， 夾 具 的 零 件 對 精 度比 較 高 ， 操 作 時 要 注 意 夾 具 各 螺 紋 是 否 擰 緊 ； 還 有 就 是 夾 具 操作 時 ， 要 防 止 定 位 零 件 有 過 大 的 磨 損 ， 若 有 較 大 磨 損 ， 要 注 意及 時 更 換 ， 以 保 證 零 件 加 工 精 度 。夾 具 上 裝 有 對 鉆 套 ， 可 以 使 夾 具 在 一 批 零 件 的 加 工 之 前 很好 的 對 刀 ， 同 時 ， 夾 具 體 上 底 面 有 一 對 定 位 鍵 ， 可 使 夾 具 工 作臺 上 在 很 好 的 定 位 。本 題 通 過 以 杠 桿 Φ20H7 孔 和 其 左 端 面 為 精 基 準 ， 運 用 一面 兩 銷 來 限 制 工 件 的 6 個 自 由 度 ， 在 實 現(xiàn) 中 批 生 產(chǎn) 的 前 提 下 ，采 用 液 壓 缸 來 對 工 件 進 行 夾 緊 。 滿 足 了 該 杠 桿 工 件 的 生 產(chǎn) 要 求 。因 此 ， 所 設(shè) 計 的 工 藝 路 線 和 所 采 用 的 工 藝 措 施 均 是 符 合 題 意 的 。第 17 頁 共 27 頁4 體會與展望機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 ， 是 在 完 成 生 產(chǎn) 實 習(xí) ， 學(xué) 完 機械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 和 其 它 專 業(yè) 課 程 之 后 進 行 的 。 我 們 通 過 該 課 程設(shè) 計 ， 將 所 學(xué) 的 理 論 與 生 產(chǎn) 實 踐 相 結(jié) 合 ， 得 到 解 決 問 題 和 分 析問 題 能 力 的 初 步 培 養(yǎng) 。 重 點 從 以 下 幾 方 面 得 到 了 鍛 煉 ：1、 可 以 讓 我 們 具 有 制 定 工 藝 規(guī) 程 的 初 步 能 力 。 能 綜 合 運 用 機 械制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 和 其 它 課 程 的 基 本 理 論 和 方 法 ， 正 確 的 制 定 一 個零 件 的 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 。2、 具 有 設(shè) 計 專 用 夾 具 的 初 步 能 力 ， 提 高 了 機 構(gòu) 設(shè) 計 能 力 。3、 通 過 查 閱 資 料 ， 提 高 了 我 們 熟 練 的 使 用 設(shè) 計 手 冊 、 參 考 資 料等 方 面 的 能 力 。4、 通 過 設(shè) 計 的 全 過 程 ， 讓 我 們 懂 得 了 進 行 工 藝 設(shè) 計 的 程 序 和 方法 ， 培 養(yǎng) 獨 立 思 考 和 獨 立 工 作 的 能 力 。作 為 機 械 類 的 學(xué) 生 ， 這 次 課 程 設(shè) 計 是 我 們 繼 機 械 原 理 課 程 設(shè)計 、 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 之 后 的 又 一 重 要 的 設(shè) 計 階 段 ， 我 們 通 過這 樣 的 設(shè) 計 ， 能 夠 增 強 我 們 將 理 論 用 于 實 際 的 本 領(lǐng) ， 對 我 們 的學(xué) 習(xí) 意 義 重 大 ！第 18 頁 共 27 頁5 參考文獻[1] 崇 凱 ， 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 南 ， 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ，2006[2] 王 啟 平 ， 機 床 夾 具 設(shè) 計 ， 哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學(xué) 出 版 社 ， 1995[3]馬 賢 智 ， 夾 具 與 輔 具 標(biāo) 準 應(yīng) 用 手 冊 ， 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1996[4]唐 金 松 ， 簡 明 機 械 設(shè) 計 手 冊 ， 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 社 ，1989[5] 冷 興 聚 ， 王 春 華 ， 機 械 設(shè) 計 基 礎(chǔ) ， 東 北 大 學(xué) 出 版 社 ，2002[6]甘 永 立 ， 幾 何 量 公 差 與 檢 測 （ 第 七 版 ） 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