《等臂杠桿工藝規(guī)程及夾具設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《等臂杠桿工藝規(guī)程及夾具設計（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 序言 2 一、零件的作用及工藝分析 . 4 （一）零件的作用 4 (二 )零件的工藝分析 . 4 二、工藝規(guī)程的設計 5 (一 )、確定毛坯的制造形式 。. 5 (二 )、基面的選擇 . 6 （三）、工件表面加工方法的選擇 7 (四 )、確定工藝路線 . 7 （五）：工藝方案的比較和分析 ： 9 （六）：選擇加工設備及刀、量、夾具 9 （七）：加工工序設計 11 三、夾具的設計 13 1、 確定設計方案 14 2 、選擇定位元件 14

2、 3、計算夾緊力并確定螺桿直徑 15 4、定位誤差計算 15 四、設計心得 16 五、參考文獻 18 機械制造技術課程設計 任務書 題目：設計 杠桿零件的機械加工工藝規(guī)程及 鉆 2× Ф8 孔工序 的專用夾具 內容：（ 1）零件——毛坯合圖 1 張 （ 2）機械加工工藝規(guī)程卡片 1 套 （ 3）夾具裝配圖 1 張 （ 4）夾具體零件圖 1 張 （ 5）課程設計說明書 1 份 原始資料：該零件圖樣一張；生產(chǎn)綱領為 8000 件/ 年；

3、每日 一班。 2016年 10月 31日 序言 機械制造工藝學課程設計是在學完了機械制造工藝學（含機床夾具設計）和大部分專業(yè)課， 并進行了生產(chǎn)實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這次設計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理 論，并結合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識， 獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜零件 （杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾

4、具設計方案，由于能力有限，經(jīng)驗不足，設計中還有許多不足之處，希望各位老師多加以指教。完成夾具結構設計能力， 也是熟悉和運用有關手冊、 圖表等技術資料及編寫技術文件等基本技能的一次實踐機會， 為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下良好的基礎。 一、零件的作用及工藝分析 （一）零件的作用 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。要求 零件的配合是符合要求。 (二 )零件的工藝分析 杠桿的 Φ25+0.052mm 孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求

5、。 現(xiàn)分述如下： 本夾具用于在立式鉆床上， 加工 Φ8(H7)孔。工件以 Φ25＋0.052mm孔及端面和水平面底、 Φ30 的凸臺分別在臺階定位銷 7、支承釘 11 上實現(xiàn)完全定位。鉆 Φ8（H7）mm 孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承 2，當輔助支承 2 與工件接觸后，用螺母 1 鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為 Φ40mm 的上下平臺、鉆 Φ10(H7)孔、鉆 2×Ф8+0.015 的小孔 、粗精銑 Φ30 凸臺的上下表面。加工要求有： Φ40mm 的平臺的表面粗糙度各為 Ra6.3um （上平臺）、Ra3.2（下平臺）、Φ10(H7)孔為 Ra

6、3.6um、Φ25（H9）和 Φ 8（H7）孔表面粗糙度都為 Ra1.6um。2×Φ8（H7）孔有平行度分別為 0.1um（A）、0.15um(A)。Φ10(H7)孔的平行度為 0.1um（A）。杠桿有過渡圓角為 R5，則其他的過渡圓角則為 R3。其中主要的加工表面是孔 Ф8(H7),要用 Ф8(H7)鋼球檢查。 二、工藝規(guī)程的設計 (一 )、確定毛坯的制造形式。 零件的材料 HT200?？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 5000 件，達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，

7、 鑄造表面質量的要求高， 故可采用鑄造質量穩(wěn)定的，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。 查參考文獻（機械加工工藝簡明手冊）得： 各加工表面表面總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等 加工余量數(shù) 說明 級 值(mm) Ф 40mm 的 40 G 4 加工上下底 上下平臺 面 寬度 30mm 30 H 3 加工上表面 的平臺 ?30mm 的凸 30 H 3 凸臺上下面 臺上下面

8、 Φ 孔 10 H 3 加工內孔 10(H7) Φ （ ）孔 8 H 3 加工內孔 8 H7 Φ25（ H9） 25 G 4 加工內孔 孔 又由參考文獻得出： 主要毛坯尺寸及公差 主要尺寸 零 件 尺 總余量 毛坯尺寸 公差 CT 寸 2× Φ8（ H7）之 間的中心距離 168 — 168 4 Φ10（H7）孔尺 10 2.0 10 3 寸 Φ25（H

9、9）孔尺 25 3.0 25 4 寸 Φ8（H7）孔尺寸 8 2.0 8 3 (二)、基面的選擇 （1）粗基準的選擇。對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為 Ф40mm 的肩面表面作為加工的粗基準，可用壓板對肩臺進行加緊， 利用一組 V 形塊支承 Φ40mm 的外輪廓作主要定位，以消除 z、z、y、y 四個自由度。再以一面定位消 除 x、x 兩個自由度，達到完全定位 ,就可加工 Φ25（H7）的孔。（2）精基準的選擇。主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采

10、 用Φ25(H7)的孔作為精基準。 （三）、工件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面有：粗精銑寬度為 Φ40mm 的上下平臺、鉆Φ10(H7) 孔、鉆 2×Ф8+0.015的小孔 、粗精銑 Φ 30 凸臺的平臺。材料為 HT200， 加工方法選擇如下： 1、 Φ40mm 圓柱的上平臺：公差等級為 IT8～IT10, 表面粗糙度為 Ra6.3，采用粗銑→精銑的加工方法，并倒 R3 圓角。 2、 Φ40mm 圓柱的下平臺：公差等級為 IT8～IT10, 表面粗糙度為 Ra

11、3.2，采用采用粗銑→精銑的加工方法，并倒 R3 圓角。 3、 ?30mm 的凸臺上下表面：公差等級為 IT13，表面粗糙度為 Ra6.3， 采用粗銑→精銑的加工方法。 4、 鉆Φ10(H7)內孔：公差等級為 IT7～IT8 ，表面粗糙度為 Ra3.2， 平行度為 0.1 μm（A），采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。 5、 鉆Φ25（H9）內孔：公差等級為 IT6～IT8 ，表面粗糙度為 Ra1.6， 采用鉆孔→擴孔鉆鉆孔→精鉸的加工方法， 并倒 1×45°內角。 6、 鉆Φ8（H7）內孔：公差等級為 IT6～IT8,表面

12、粗糙度為 Ra1.6， 采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。 (四)、確定工藝路線 1、工藝路線方案一： 鑄造 時效 涂底漆 工序Ⅰ：粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺工序Ⅱ：粗精銑寬度為 Φ30mm 的凸臺表面 工序Ⅲ：鉆孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф23mm。 工序Ⅳ：擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm。 工序Ⅴ：鉸孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф25(H9)。 工序Ⅵ ：鉆 Φ10（H7）的內孔使

13、尺寸達到 9.8mm。 工序Ⅶ：粗鉸 Φ10(H7)內孔使尺寸達到 9.96mm。 工序Ⅷ：精鉸 Φ10（H7）內孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。 工序Ⅸ：鉆、粗、精鉸 2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到 Φ8（H7）。 工序Ⅹ：檢驗入庫。 2、工藝路線方案二： 鑄造 時效 涂底漆 工序Ⅰ：粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺。工序Ⅱ：粗精銑寬度為 Φ30mm 的凸臺表面 工序Ⅲ：鉆孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф23mm。 工序Ⅳ：鉆 2× Ф8(H7)的小孔

14、使尺寸。 工序Ⅴ：擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm。 工序Ⅵ：鉸孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф25(H9)。 工序Ⅶ ：鉆 Φ10（H7）的內孔使尺寸達到 9.8mm。 工序Ⅷ：粗鉸 Φ10(H7)內孔使尺寸達到 9.96mm。 工序Ⅸ：精鉸 Φ10（H7）內孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。 工序Ⅹ：粗鉸 2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到 7.96mm。 工序Ⅺ：精鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ8（H7）。 工序Ⅻ：檢驗入庫。 （五）：工藝方

15、案的比較和分析： 上述兩種工藝方案的特點是： 方案一是根據(jù)寬度為 40mm 的上下肩面 作為粗基準， Ф25（H7）孔作為精基準，所以就要加工 Ф25 孔時期 尺寸達到要求的尺寸，那樣就保證了 2×Ф8 小孔的圓跳動誤差精度 等。而方案二則先粗加工孔 Ф25，而不進一步加工就鉆 Ф8（H7），那 樣就很難保證 2×Ф8 的圓度跳動誤差精度。所以決定選擇方案一作 為加工工藝路線比較合理。 （六）：選擇加工設備及刀、量、夾具 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設備宜以采用通用機床為主，

16、 輔以少量專用機床。 其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主， 輔以 少量專用機床的流水生產(chǎn)線。 工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳 送均由人工完后。 粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺?？紤] 到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用立銑，選擇 X5012 立式銑床（參考文獻：機械工藝設計手冊，主編：李益民，機 械工業(yè)出版社出版社），刀具選 D=2mm 的削平型立銑刀（參考文獻： 機械工藝設計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版） 、專用夾 具、專用量具和游

17、標卡尺。 粗精銑寬度為 Φ30mm 的凸臺表面。采用 X5021立式銑床，刀具 選 D=2mm 的削平型銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標卡尺。 鉆孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф23mm。采用 Z535 型鉆床，刀具選 莫氏錐柄麻花鉆（莫氏錐柄 2 號刀） D=23mm，專用鉆夾具，專用檢 具。 擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm。采用立式 Z535 型鉆床，刀具選 D=24.7mm 的錐柄擴孔鉆（莫氏錐度 3 號刀），專用鉆夾具和專用檢具。 鉸孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф25(H9)。采用立式 Z53

18、5 型鉆床，刀具選 D=25mm 的錐柄機用鉸刀， 并倒 1×45°的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。 鉆 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸達到 7.8mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用 D=7.8mm 的直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。 鉆Φ10（H7）的內孔使尺寸達到 Φ9.8mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用 D=9.8mm 的直柄麻花鉆，專用的鉆夾具和量檢具。 粗鉸 Φ10(H7)內孔使尺寸達到 Φ9.96mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用 D=10mm 的直柄機用鉸刀，專用夾具和專用量檢具。 精鉸 Φ10（H7）內孔使尺寸達

19、到 Φ10（H7）mm。采用立式 Z518 型鉆床，選擇刀具 D=10mm 的精鉸刀，使用專用夾具和量檢具。 粗鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ7.96mm。采用立式 Z518 型鉆 床，選擇刀具為 D=8mm 直柄機用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。 精鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ8（H7）。采用立式 Z518 型鉆 床，選擇刀具為 D=8mm 的直柄機用鉸刀，使用專用的夾具和專用的 量檢具。 （參考資料和文獻均來自：機械工藝設計手冊，主編：李益民， 機械工業(yè)出版社出版）

20、 （七）：加工工序設計 根據(jù)本次設計的要求，工序設計只設計老師所給出工序的計算。 下面是對 Φ8（H7）內孔的加工設計。 各工步余量和工序尺寸及公差 （ mm） 加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸 2×Φ8(H7) 鉆孔 0.215 — Φ7.8 2×Φ8(H7) 擴孔 0.055 — Φ 7.96 2×Φ8(H7) 鉸孔 — H7 Φ8(H7) 1、 鉆 2×Ф 8(H7)的小孔使尺寸達到 7.8mm。 2、 粗鉸 2× Φ8（H7）小孔使尺寸達到 7.96

21、mm。 3、 精鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ8（H7）。 這三部工序全都采用 Z518 機床來進行加工的，故： （1）參考文獻：機械設計工藝簡明手冊，并參考 Z518 機床主要技 術參數(shù)，取鉆 2×Ф8(H7)孔的進給量 f=0.3mm/r,用插入法求得鉆 2× Ф 8(H7)孔的切削速度為 v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉速為 : n=1000v/ d=1000×26.1/3.14 × 8r/min=1039r/min 按機床實際轉速取 n=1000r/min

22、，則實際切削速度為 v=3.14× 1000/1000m/min≈22m/min. 從參考文獻得知： =9.81 ×42.7do (N) M=9.81 ×0.021 (N.m) 求出鉆 2×Ф8(H7)孔的 和 M 如下： =9.81×42.7 ×8× ×1=1279N M=9.81×0.021 × × ×1=5N.m 根據(jù)所得出數(shù)據(jù)，它們均少于機床的最大扭轉力矩和最大進給力，故滿足機床剛度需求。 （2）參考文獻：機械設計工藝簡明手冊，并參考 Z518 機床主要技

23、術參數(shù)，取擴孔 2×Ф8(H7)的進給量 f=0.3mm/r,參考文獻得：擴孔的 切削速度為（ — ）V 鉆，故取 v 擴=1/2v 鉆=1/2 ×22m/min=11m/min, 由此算出轉速 n=1000v/ d=1000×11/3.14 ×8r/min=438r/min, 取機 床實際轉速 n=450r/min 。 （3）參考文獻：機械設計工藝簡明手冊，并參考 Z518 機床主要技 術參數(shù)，取鉸孔的進給量 f=0.3mm/r,參考文獻得：鉸孔的切削速度為 v=0.3m/s=18m/min 。由

24、此算出轉速： n=1000v/ d=1000×18/3.14 ×8r/min=717r/min 按照機床的實際轉速 n=720r/min 。則實際切削速度為： V= dn/1000=3.14 ×8×720/1000m/min=18.1m/min 。 三、夾具的設計 本次的夾具為—工序Ⅸ：鉆、粗、精鉸 2×Φ8（H7）小孔使尺寸達 到Φ8（H7）而設計的。 本工序所加工的孔是位于 Φ30 凸臺平面內， 孔徑不大，工件重量較輕、 輪廓尺寸以及生產(chǎn)量不是很大等原因，采 用翻轉式鉆

25、模。 （一）確定設計方案 這道工序所加工的孔在 Φ30 凸臺平面上，且與土臺面垂直，平 行度△ A=0.1。 根據(jù)工件結構特點，其定位方案有： 工件以 Φ25＋0.052mm 孔及端面和水平面底、 Φ30 的凸臺分別在 臺階定位銷、支承釘上實現(xiàn)完全定位。鉆 Φ8（H7）mm 孔時工件為 懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承，當輔助支承與 工件接觸后，用螺母鎖緊。 （二）、選擇定位元件 （ 1）選擇帶臺階面的定位銷，作為以 φ 25H9 孔

26、及其端面的定位元件。定位副配合取 。 （ 2）選擇可調支承釘為 φ8（H7）孔外緣毛坯一側防轉定位面的定位元件 , 用鎖緊螺母將其鎖緊， 防止在加工孔時出現(xiàn)扭轉， 限制工件六個自由度。為增加剛性，在 φ8（H7）的端面增設一螺旋輔助支承， 輔助支承與工件接觸后，用螺母將其鎖緊。 （三）、計算夾緊力并確定螺桿直徑 參考文獻（機械加工工藝手冊） ，因夾具的的夾緊力與切削力 方向相反，實際所需夾緊力 與切削力 F 之間的關系為： =KF，式中的 K為安全系數(shù)。由參考文獻得，當夾緊力與切

27、 削力方向相反時，取 K=3。 由前面的計算可知 F=1279N。所以， =KF=1279×3N=3837N， 由此可以知道， 選擇一個 M30的螺旋輔助支承。 一是為了承受切削力的沖擊，二是為了防止工件在加工時變形，因為鉆 φ8（H7）孔時，工件為懸臂。 （四）、定位誤差計算 （ 1）加工 φ8H7時孔距尺寸 84 ± 0.2mm 的定位誤差計算， 由于基準重合，故 ：0.015+0.2=0.215mm，0.015-0.2=-0.185mm ，上下偏差為： 0.215- （-0.185 ）=0

28、.4mm，符合尺寸要求。 而基準位移誤差為定位孔 ( φ25H9 ) 與定位銷的最大間隙，故： 定位銷取直徑為 φ25H9，盡量減少位移誤差。故： 25-25=0，上偏差： 0.052-0.052=0mm，下偏差： 0-0=0mm。其基準也符合設計要求。由此 可知此定位方案能滿足尺寸 84 ± 0.2mm 的定位要求。 （2）加工 φ8H7 孔時軸線平行度 0.15mm 的定位誤差計算，由于基 準重合，故 ：0.015+0.015=0.03mm 而基準位移誤差是定位孔 φ 25H9 與定位面間的垂直度誤差 。

29、 故 :0.052+0.052mm=0.104mm 所以有： 0.03+0.104mm=0.134mm 此方案能滿足平行度 0.15mm 的定位要求。 四、設計心得 兩個星期的機械設計到今天已經(jīng)劃上句號， 經(jīng)過著兩個星期的努力，不僅順利完成了課程設計這個任務，而且從中一方面鞏固了 之前的理論學習， 另一方面也發(fā)現(xiàn)了自 己在學習工程中存在的薄弱環(huán)節(jié)。經(jīng)過老師的知道，和自己的認真學習，自己把一些沒有掌握好的知識點進一步加深理解，把在設計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，作為今后學習過程中努力的方向。課程設計，是一個系統(tǒng)性、

30、知識點廣泛的學習過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學習和結合，使自己把學過的知識聯(lián)系起來，運用在各個方面上去。同時，廣泛地運用設計手冊，學會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學分工完成，所以在設計過程中需要和同學一起討論分析，在夾具設計過程中也想同學征求了意見，是設計更加符合實際要求。 五、參考文獻 1、李益民主編，機械加工工藝簡明手冊， 北京：機械工業(yè)出版社， 1994.7 2、李洪主編，機械加工工藝手冊，北京：北京出版社， 1990 3、廖念釗等主編，互

31、換性與技術測量（第四版） ，北京：中國計 量出版社， 1990.2 4、于駿一、鄒青主編，機械制造技術基礎，北京：機械工業(yè)出版 社， 2004.1 5、劉華明主編，刀具設計手冊，北京：機械工業(yè)出版社， 1999 河南工學院 機電一體化專業(yè) 工序號 工 序 名 稱 鑄造 時效處理 涂底漆  工藝卡片 機械加工工藝過程卡片 設備 夾具 名稱 型號 名稱 規(guī)格 

32、 零件號 零件名稱 刀具 量具 名稱 規(guī)格 (mm) 名稱 工 時 規(guī)格 1 粗銑精銑 φ 40 上下端面和寬度為 30 的平臺面 2 粗精銑 φ 30 凸臺面 鉆 Φ 25（ H9）孔 3 4 擴鉆 Φ 25（H9）孔 鉸 φ 25(H9)孔 5 6 鉆 2× Φ 8（ H7）孔 7 鉆 Φ 10（ H7）孔 立式銑床 X5201 專用夾具 立式銑床 X5201 專用夾具 立式鉆床 Z535 專用夾具 立式鉆床 Z535 專用夾具

33、立式鉆床 Z535 專用夾具 立式鉆床 Z518 專用夾具 立式鉆床 Z518 專用夾具 立式鉆床 Z518 專用夾具  削平型銑 刀 削平型銑 刀 莫氏錐柄 麻花鉆 錐柄擴孔 鉆 錐柄機用 鉸刀 直柄麻花 鉆 直柄麻花 鉆 直柄機用  D=2 D=2 D=23 D=24.7 D=25 D=7.8 D=9.8  游標卡尺 6.99min 和卡板 游標卡尺 0.19m

34、in 游標卡尺 0.28min 卡規(guī) 0.45min 卡規(guī) 0.7min 卡規(guī) 0.54min 卡規(guī) 1min 8 粗鉸 Φ 10（H7）孔 鉸刀 D= 9.98 專用量具 0.8min 9 立式鉆床 Z518 專用夾具 精鉸刀 0.9min 精鉸 Φ 10（H7）孔 立式鉆床 Z518 專用夾具 直 D=10 專用量具 10 0.2min 粗鉸 φ 8（ H7）孔 立式鉆床 Z518 專用夾具 柄 D=8 專用量具 11 精鉸 φ 8（ H7）孔 機用鉸刀 D=8 專用量具 5.7s 12 檢查、入庫